SLIDE NCKH sinh viên

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CHỦNG LOẠI
GIÀN KHOAN PHÙ HỢP CHO KHOAN
NƯỚC SÂU TẠI THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
Sinh viên thực hiện:
Trần Xuân Hoàng
Vương Văn Hoàng
Nguyễn Ngọc Định
Hoàng Trọng Vọ
Đồng Hoàng Yến
Sinh viên lớp Khoan – Khai thác

Giáo viên hướng dẫn
TS. Lê Quang Duyến

1


Nội dung trình bày

1

Một số chủng loại giàn khoan phù hợp cho vùng
nước sâu tại thêm lục địa Việt Nam

2

Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù
hợp cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam

3

Kết luận

2


Giàn khoan tiếp trợ bán chìm PV Drilling V (SSTD 3600)
(Semi – Submerible Tender Assist Drilling – TAD)

3


Xà lan khoan (Tender Barge – T1 Seadrill/Sapura Cencana)

1

3

2

4


1. Bố trí phần xà lan tiếp trợ
 Cẩu nâng hạ
 Hệ thống nhà ở/sinh hoạt
 Hệ thống cung cấp điện năng
 Sàn lưu trữ cần ống và các thiết bị vận chuyển ống
 Bơm cao áp
 Bể dự trữ/ tuần hoàn dung dịch
 Trạm trộn dung dịch

 Trạm trộn xi măng giếng khoan
 Kho lưu trữ hóa phẩm
 Lưu trữ dầu, nước,..
2. Phần kết nối giữa giàn khoan và giàn đầu giếng
 Cầu dẫn từ Tender sang WHP (PTB)
 Hệ thống chuyển cần ống “High-line” từ Tender sang DES
 Hệ thống vận chuyển dung dịch và điện năng
3. Bố trí cụm thiết bị khoan (DES)
 Kết cấu phụ trợ
 Sàn khoan và tháp khoan
 Thiết bị nâng hạ và khu vực dựng cần ống
 Cụm xử lý dung dịch và chất thải rắn
 Đối áp chống phun và cụm phân dòng
 Cụm phân áp trong khoan
 Hệ thống điều khiển
5


Giàn khoan tự nâng Kepple FELS Class B Mov 5300 ft
(PV Drilling I)

6


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
1.Yếu tố công nghệ
2. Yếu tố an toàn
3. Khả năng vận hành trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt
4. Thời gian ngừng sản suất (NPT)

5. Chi phí thuê giàn và chi phí vận chuyển

7


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
1.Yếu tố công nghệ
Bảng 1. Bảng thống kê thời gian thi công giếng khoan với giàn có hoặc
không có trang bị OAC (Offline Activities Center)
Chiều dài thân giếng (ft)

10.000

11.300

12.000 12.800 13.500 14.200

15.000

Chiều sâu giếng (ft)

7.000

8.000

8.500

9.000

9.500

10.000

10.500

Số ngày thi công giếng với giàn

3,74

4,3

4,69

5,19

5,69

7,01

7,79

4,3

4,95

5,39

5,97

6,54

8,06

8,96

có trang bị OAC
Số ngày thi công giếng với giàn
không có trang bị OAC

 Giàn không có trang bị OAC có hiệu suất kém hơn giàn có trang bị
OAC khoảng 15%
8


Bảng 2. Bảng so sánh và kết quả đánh giá công nghệ thiết bị trên các
chủng loại thiết kế của giàn
Chủng loại/ thiết kế giàn đưa vào đánh giá
STT

PV Drilling V

T11-Sea

PV Drilling I

(TAD)

Drilling

( Jack up)

0 - 100

100 – 200

200 - 500

500 - 1000

(Tender

Tiêu chí

Barge)

đánh giá

(1)
1

Độ sâu mực nước (m)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

(2)

(3)

1830 m

91 m

2

2

2

2

2

-

1

2

-

0

2

-

2011

2013

2007

2

2

1

2

2

-

2

2

-

2

2

-

30,000 ft

30,000 ft

30,000 ft

2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

160 người

160 người

120 người

2

2

1

2

2

-

2

2

-

2

29

-

Tổng thể
800ft with
conventional
Chiều sâu

mooring

1.1 nước biển system/6000ft with
hoạt động

pre-laid mooring

system

1.2
1.3

1.4

Năm chế
tạo
Chiều
sâu
khoan
tối đa
Dung
tích khu
vực nhà


Tiếp bảng 2
Chủng loại/ thiết kế giàn đưa vào đánh
STT

Độ sâu mực nước (m)

giá

Tiêu chí
đánh giá

PV

T11-Sea

PV Drilling

Drilling

Drilling

I

V (TAD)

( Tender

( Jack up)

0 - 100

100 – 200

200 - 500

500 - 1000

Barge)
(1)
2

(2)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

(3)

Hệ thống / công nghệ thiết bị khoan
Công

2.1

suất tời

3,200HP

2,300HP

3450HP

750T,

750T,

750T,

Momen

Momen xoắn:

Momen

xoắn:

62,250 ft-lbs

xoắn:

khoan
Công
2.2

suất hệ
thống
động cơ
treo

63,000 ft-

63,000 ft-

lbs

lbs

10


3

Khả năng lưu trữ của sàn làm việc và hóa phẩm
3.1 Tải trọng động
3,600 tấn
7,108 tấn

0 – 100 m

của sàn

100 – 200 m

200 – 500 m

500 – 1000 m

1

2

0

1

2

-

1

2

-

1

2

-

2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

2

2

2

2

2

-

2

1

-

2

1

-

2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

Khả năng lưu trữ

3.2

5 961 bbls

5 234 bbls

3 333 bbls

(948 m3)

(833 m3)

(530 m3)

3.3 Khả năng lưu trữ
dầu chạy máy

8 846 bbls

5 440 bbls

4 738 bbls

(1406 m )

(865 m )

(753 m3)

Khả năng lưu trữ

14 442 bbls

17 745 bbls

5 000 bbls

3.4 nước phục vụ cho

(2 296 m3)

(2821 m3)

(795 m3)

6 544 bbls

3 831 bbls

2 492 bbls

(1040 m3)

(609 m3)

(396 m3)

2

2

2

2

2

-

2

1

-

2

1

-

Khả năng chứa

2 876 bbls

2 409 bbls/ 3300

3 297 bbls/

Brine và gốc dầu

2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

(457 m3)

bbls

670 bbls

1800 ft3

4 200 ft3/ 4200 ft3

6 000 ft3

2

2

2

1

2

-

1

1

-

1

1

-

8000 ft3

8 400 ft3

6 000 ft3
2

2

2

2

2

-

2

2

-

2

2

-

2

2

2

2

2

-

1

2

-

1

2

-

dung dịch khoan ở
mức tối đa

3

3

khoan
3.5

Khả năng lưu trữ
nước sinh hoạt

3.6

Khả năng chứa
3.7

Barite and
Bentonite

3.8 Khả năng chứa xi
măng

9 000 bao hoặc
3.9

Khả năng chứa
hóa phẩm

8 000 bao

6000 bao và 100
phi chứa hóa chất

5 000 bao

11


Tiếp bảng 2
4
4.2

Các yếu tố hỗ trợ khác

0 – 100 m

Giảm được tần suất tàu

Giảm được tần

Tần suất tàu dịch

Tần suất tàu

dịch vụ do không gian

suất tàu dịch vụ

vụ lớn do không

dịch vụ cung

chứa lớn

do không gian

gian lưu trữ hạn

chứa lớn

chế

Có

Có

Có

Có

Có

Có

Cần platform lớn, chịu

Tốt, với sức chịu

Tốt, bố trí vị trí

tải trọng của cụm thiết

tải thông thường

giếng khoan phải

bị khoan với mức tải

của platform

phù hợp cho các

cấp

100 – 200 m

200 – 500 m

500 – 1000 m

2

2

1

2

2

-

2

2

-

2

2

-

1

1

1

1

1

-

1

1

-

1

1

-

2

2

2

2

1

-

2

1

-

2

0

-

0

2

2

0

2

-

0

2

-

0

2

-

2

2

0

2

2

-

2

2

-

2

2

-

Khả năng thi
4.3

công công
nghệ đầu
giếng bề mặt

Có khả năng
4.4

hoạt động
trong điều
kiện thời tiết
khu vực

4.6

Khả năng
đấu nối với
giàn đầu
giếng

4.7

Giàn khoan
có OAC

trọng tĩnh 1,600T/hệ

khoảng 750 tấn/hệ công tác khoan và

thống đường ống nội mỏ thống đường ống

hoàn thiện giếng

thuận tiện cho bố trí dây nội mỏ thuận tiện

cũng như khả năng

neo định vị của giàn

Có

cho dây neo nội

can thiệp giếng

mỏ của giàn

trong tương lai

Có

Không

12


Bảng 3. Bảng tổng điểm đánh giá từng giàn khoan theo từng khoảng khoan
Số điểm
Chiều sâu mực nước biển
(m)

PV Drilling
(TAD)

T11 – Sea Drill
(Tender Barge)

PV Drilling I
(Jack up)

0 - 100

55

59

51

100 - 200

54

58

-

200 - 500

53

57

-

500 - 1000

51

54

-

13


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
2. Yếu tố an toàn
Khả năng thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp
Cả Tender Barge và giàn TAD đều được trang bị hệ thống thoát hiểm trong trường
hợp khẩn cấp.
 Giàn sẽ được kéo ra 500m cách xa khu vực xây ra sự cố đảm bảo an toàn cho
công người và thiết bị
Đối với Jack up việc hạ thân giàn xuống sẽ mất nhiều thời gian, đặc biệt là trong
khoan khí việc xử lý cần phải tiến hành nhanh chóng
Giàn TAD và Tender Barge chiếm ưu thế hơn so với Jack up ở khả năng thoát
hiểm khi xảy ra sự cố phun trào.
14


Phần Tender thoát hiểm ra vị trí
an toàn nhờ sức căng dây neo
phía sau

Sự cố phun trào

Khả năng của giàn TAD khi kích hoạt hệ thống thoát hiểm khẩn cấp
15


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam

2. Yếu tố an toàn
Khả năng hoạt động trong điều kiện đáy biển có bùn dày
Jack up sẽ khó khăn hơn khi giàn thu chân để chuyển sang khoan ở khu vực khác
Đối với Tender Barge và TAD thì việc định vị vị trí bằng hệ thống neo nên sẽ thuận
tiện hơn
Cả Tender Barge và TAD có không gian sàn lớn so với giàn tự nâng giúp công việc
khoan được tiến hành liên tục, giảm thời gian chờ tập kết vật liệu, giảm nguy cơ tai
nạn khi hoạt động trên các không gian hẹp
Ở tiêu chí này: Giàn Tender Barge và TAD chiếm ưu thế hơn giàn tự nâng
16


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
3. Khả năng vận hành trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt
Cả 3 giàn đều phải có khoảng thời tiết hợp lý để lắp đặt cụm thiết bị khoan
với mức sóng hạn chế (≤ 1m)
Thời gian cần thiết để lắp đặt thiết bị:
 Xà lan tiếp trợ và TAD: khoảng 5-7 ngày
 Giàn tự nâng: tối đa 2 ngày

17


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
4. Thời gian dừng sản xuất (NPT)
Bảng 4. Bảng so sánh về NPT khi sử dụng giàn Tender và giàn tự nâng
Chiều sâu giếng thẳng đứng (ft)

7.000

8.000

8.500

9.000

9.500

10.000 10.500

Thời gian khoan bằng giàn Tender ( ngày)

3,79

4,32

4,63

5,11

5,53

6,64

8,03

4,02

4,56

4,88

5,37

5,79

6,98

8,37

Tỷ lệ dừng thi công (NPT) - %

15%

15%

15%

15%

15%

15%

15%

Thời gian khoan bằng giàn Tender (ngày)

4,36

4,96

5,33

5,88

6,36

7,64

9,23

4,62

5,24

5,61

6,17

6,66

8,02

9,63

– không tính NPT
Thời gian khoan bằng giàn Jackup ( ngày)

– không tính NPT

– có tính NPT
Thời giàn khoan bằng giàn Jackup ( ngày)
– có tính NPT

 Việc Sử dụng giàn Tender thi công chiếm một ưu thế nhất định về thời gian
khi khoan và hoàn thiện giếng
18


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
5. Chi phí thuê giàn và chi phí vận chuyển
Bảng 5. So sánh sơ bộ về phương án thuê giàn và chi phí đầu tư giàn đầu
giếng

Tiêu chí đánh giá
Giá thuê
Đầu giếng

Thời gian chuẩn bị

Tender Barge

TAD

Jack up

110.000 USD/ngày

180.000 USD/ngày

135.000 USD/ngày

WHP nặng hơn

WHP nhẹ hơn

WHP nhẹ hơn

3 ngày

5 – 7 ngày

2 ngày

Ghi chú: giá trên là giá dự báo và thông tin từ “ Rig Point Data Fixtures”
Như vậy, qua bảng 4 khi sử dụng giàn khoan Tender Barge sẽ tiết kiệm hơn.

19


Đánh giá chỉ tiêu làm việc, lựa chọn loại giàn phù hợp
cho khoan nước sâu tại thềm lục địa Việt Nam
5. Chi phí thuê giàn và chi phí vận chuyển
Ngoài ra, do chi phí vận chuyện cao, nên:
Xà lan tiếp trợ: khả năng tập kết nhân sự lớn cũng như vật tư thiết bị phục
vụ cho khoan và hoàn thiện giếng liên tục, sẽ là một lợi thế rất lớn so với
giàn tự nâng

Còn đối với giàn TAD thì chi phí thuê giàn cao
Giàn TAD chỉ có tác dụng tốt trong điều kiện thời tiết phức tạp

20


Lựa chọn chủng loại giàn cho mực nước sâu 0 – 100m
STT

PV Drilling

T11 – Sea Drill

PV Drilling I

( TAD)

( Tender Barge)

( Jack up)

Yếu tố công nghệ
Khả năng thoát hiểm trong
trường hợp khẩn cấp
Yếu tố an
Khả năng hoạt động trong điều
toàn
kiện đáy biển có bùn dày

1

2

1
2

2
1

2

2

1

3

Khả năng vận hành trong điều kiện thời
tiết khắc nghiệt

1

1

2

4
5

Thời gian dừng sản xuất (NPT)
So sánh sơ bộ về phương án thuê giàn

và chi phí đầu tư giàn đầu giếng

2
0

1
1

0
2

6

Chi phí vận chuyển
Tổng

0

1

8

9

2
10

1
2

Yếu tố đánh giá

 Ghi chú:
 Điểm 2: tốt
 Điểm 1: bình thường
 Điểm 0: chưa đạt

21


Lựa chọn chủng loại giàn cho mực nước sâu 100 – 1000m
STT

PV Drilling

T11 – Sea Drill

PV Drilling I

( TAD)

( Tender Barge)

( Jack up)

Yếu tố công nghệ
Khả năng thoát hiểm trong
trường hợp khẩn cấp
Yếu tố an
Khả năng hoạt động trong điều

toàn
kiện đáy biển có bùn dày

2
2

2
2

-

2

2

-

3

Khả năng vận hành trong điều kiện thời
tiết khắc nghiệt

1

1

-

4
5

Thời gian dừng sản xuất (NPT)
So sánh sơ bộ về phương án thuê giàn
và chi phí đầu tư giàn đầu giếng

1
1

2
2

-

6

Chi phí vận chuyển
Tổng

1
10

2
13

-

1
2

Yếu tố đánh giá

 Ghi chú:
 Điểm 2: tốt
 Điểm 1: bình thường
 Điểm 0: chưa đạt
 Điểm - : không thể thi công

22


Kết luận
 Đối với mực nước biển từ 0 – 100 m với điều kiện thời tiết khắc
nghiệt thì sử dụng giàn khoan tự nâng Kepple FELS Class B Mov
5300 ft (PV Drilling I).
 Đối với mực nước biển từ 100 – 1000 m với thời tiết ổn định thì sử
dụng Xà lan khoan (Tender Barge – T1 Seadrill/Sapura Cencana).

23


Lời cảm ơn
Nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy hướng dẫn
TS. Lê Quang Duyến, KS. Hoàng Thanh Tùng cùng toàn thể các
thầy cô giáo bộ môn Khoan – Khai thác Khoa Dầu khí, Trường
Đại học Mỏ - Địa chất đã giúp đỡ nhóm hoàn thành tốt đề tài.

24


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1, Nguồn báo cáo nội bộ tập đoàn dầu khí Việt Nam
2, Hoàng Thanh Tùng, Trịnh Văn Lâm, Trương Hoài Nam. Giải pháp công nghệ giàn khoan tiếp trợ
khoan khai thác dầu khí cho vùng nước sâu tại Việt Nam. Tạp chí dầu khí số 11 – 2014, Trang 57 – 65
3, Hoàng Thanh Tùng, Lê Đắc Hóa. Hà Nội, 20-22/10/2011. Đề xuất giải pháp ứng dụng công nghệ giàn
tiếp trợ bán tiềm thủy (TAD) khoan các giếng khoan phát triển mỏ dầu khí tại vùng biển nước sâu thềm
lục địa Việt Nam, Hội thảo khoa học biển toàn quốc lần thứ V. 12 trang
4, HAZID Workshop, Rig Select Process, BPTT Kapok project (Houston, 2001) tại Mỹ.
5, PVD Deepwater. Năm 2013. Hồ sơ chứng nhận ứng dụng công nghệ cao cho giàn tiếp trợ nửa nổi nửa
chìm năm 2013.
6, Hoàng Thanh Tùng, Trịnh Văn Lâm. Năm 2015. Giải pháp hiệu quả và một số vấn đề cần rút ra khi sử
dụng giàn khoan tiếp trợ nửa nổi nửa chìm (TAD) trong việc khoan khai thác trên giàn cố định cho dự án
Biển đông 1. Tạp chí dầu khí số 1, trang 68-77.
25