Thiết kế thi công giếng khoan dầu khí SNS4PMỏ Sư Tử Nâu

1

1

MỤC LỤC

1
1


2

2

DANH MỤC HÌNH VẼ

2
2


3

3

DANH MỤC BẢNG BIỂU

3
3


4

4

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nước ta, công tác thăm dò và khai thác dầu khí đang phát triển
nhanh chóng và trở thành mũi nhọn trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp một
khoản không nhỏ vào ngân sách nhà nước.
Ngành công nghiệp dầu khí là ngành công nghiệp hiện đại, có tính
chuyên môn hóa cao nên đòi hỏi đội ngũ cán bộ có trình độ khoa học, kỹ thuật
va trình độ chuyên môn hóa cao. Do công nghệ khoan và khai thác dầu khí
đều là công nghệ nhập từ nước ngoài và phát triển ngày càng mạnh mẽ nên
chúng ta càng phải phấn đấu làm chủ kĩ thuật công nghệ hiện đại để xây dựng
một nền công nghiệp dầu khí với một chuỗi liên hoàn từ tìm kiếm, thăm dò,
khai thác cho đến chế biến các sản phẩm dầu khí để phục vụ cho nhu cầu
trong nước và xuất khẩu. Một công việc quan trọng có tính quyết định trong
ngành công nghiệp dầu khí là việc thi công các giếng khoan, khoan sâu vào
lòng đất. Để thực hiên tốt công tác khoan cho giếng khoan dầu khí,nhất là các
giếng khoan phải tiến hành chuẩn xác, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ
thuật và kinh tế.
Trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp chuyên ngành khoan khai thác
dầu khí,em xin trình bày đề tài: “Thiết kế thi công giếng khoan dầu khí SNS4PMỏ Sư Tử Nâu.”
Với kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế cũng như thời gian tiếp
xúc với công tác ngoài thực địa không nhiều nên bản đồ án này chắc chắn còn
nhiều thiếu sót.Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô.
Em xin bầy tỏ lòng cảm ơn đến các thầy giáo trong bộ môn Khoan
Khai Thác, đặc biệt là TS Lê Quang Duyến đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành
đồ án này
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng năm
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tuấn Hiệp


5

5

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ MỎ SƯ TỬ NÂU VÀ GIÊNG SNS 4P
1.1. Vị trí mỏ Sư Tử Nâu và giếng SNS 4P

*Vị trí địa lý:
Mỏ Sư Tử Nâu nằm ở lô số 15-1 thuộc bồn trũng Cửu Long, cách Vũng
Tàu 142,6 Km về hướng đông nam. Lô 15-1 thuộc bể Cửu Long, phần thềm
lục địa phía Nam của Việt Nam, diện tích xấp xỉ 4634 km2, cách thành phố
Hồ Chí Minh 180 kilomet về phía Đông Nam. Chiều sâu nước biển thay đổi
từ 20 đến 55m. Hiện nay, lô 15-1 bao gồm các mỏ:Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng,
Sư Tử Trắng và Sư Tử Nâu. Hydrocarbon thương mại được tìm thấy trong
móng nứt nẻ và Mioxen hạ và Oligoxen trong đó xác định móng là đối tượng
chứa chủ yếu.

Hình 1.1 Vị trí giếng khoan SNS-4P
1.2.Đặc điểm địa chất của mỏ

1.2.1 Đặc điểm địa chất của mỏ Sư Tử Nâu
 Đia tầng:

Theo tài liệu khoan cột đia tầng của mỏ gồm đá móng cổ trước
Kainozoi và trầm tich kainosoi.

6

6
∗

Đá móng trước kainozoi:

Đá móng nứt nẻ nằm trong phạm vi lô 15-1 gặp trong các giến khoan
có độ sâu lần lượt là: 2565m, 3250m, 3883m,3976m. Đá móng là đá
garanitoid có tuổi Jura-Creta đến Trias. Đá móng garanitoid thường xuyên bị
cắt bởi nhiều đai mạch cá đá phun trào bazan va andezit hoặc monzodiorit.Bề
mặt bị phong hóa mạnh có độ dày từ 4 đến 40m. Đới phong hóa này bị nứt nẻ
mạnh.
Nóc của khối móng nằm ở độ sâu từ 2475m đến 2800m. Thành phần
thạch học bao gồm granit,granodiorit, diorit, gabrodiorit.
Đới kaolinit bị phong hóa với chiều dày thay đổi từ 4 đến 55m bao phủ
lên móng nứt nẻ.Móng granit chứa: 12-34% thạch anh,9-38% fenpat kali,1440% plagiocla và 2-10% mica. Ngoài ra còn có các khoáng vật thứ sinh:
clorit, epidot, zeolit,canxit…
∗ Trầm tích Kainozoi.
Nằm bất chỉnh hợp trên mặt đá móng kết tinh bào mòn và phong hoá là
thành tạo Kainozoi hoặc núi lửa.
∗ Hệ Paleogen
Thống Eoxen và Oligoxen
Phụ thống Eoxen trên và Oligoxen dưới
Hệ tầng Trà Cú dưới (E2 - cc và E3¹ - tc)
Tập F được cho rằng là tầng dưới của hệ tầng Trà Cú, được xác định ở giếng
khoan CL -1X bởi vì có cùng các đặc trưng trong các mặt cắt giếng khoan.
Song điều này cho đến nay vẫn còn nhiều điều cần bàn vì có nhiều nhà
chuyên môn cho rằng Hệ tầng F chỉ bao gồm trầm tích Eoxen, không có liên

quan gì với Oligoxen và cần đặt cho nó một tên gọi khác.
Trầm tích thuộc tập F này được lắng đọng bởi nguồn vật liệu địa
phương do quá trình bào mòn các khối nhô móng bị phong hoá hay dạng trầm
tích kênh rạch. Trầm tích bao gồm: sét kết, bột kết, cát kết…có chứa các vỉa
than mỏng tích tụ trong điều kiện sông hồ.
Sét kết có màu đen nâu tới đen xẫm, từ nâu vàng tới nâu vàng mờ, từ
rất mềm đến rắn chắc, chủ yếu là mềm tới cứng trung bình, đôi chỗ từ cứng
trung bình tới rắn chắc,độ cứng tăng theo chiều sâu.


7

7

Cát kết có thành phần chính là arko, một số là arko litic, màu xám sáng
đến xám oliu. Cỡ hạt từ trung bình tới mịn, có chỗ từ thô tới rất thô.
Bột kết màu xám nhạt, xám olive, xám xanh, thỉnh thoảng xám nâu. Đá
chắc đến rắn chắc, thỉnh thoảng rắn đến rất rắn. Có những phần chứa ít đến
nhiều đá vôi, dấu hiệu của Pyrit.
∗ Thống Oligoxen
Phụ thống Oligoxen dưới
Hệ tầng Trà Cú trên (E3² - tc) (Tập E)
Tập E được xem là phần trên của hệ tầng Trà Cú đã được xác lập ở
giếng khoan đầu tiên CL-1X do có cùng các đặc trưng trong các mặt cắt giếng
khoan.
Trầm tích tập E bao gồm các lớp sét xen kẹp với một ít bột kết, cuội
kết, cuội sạn kết, cát kết. Độ chọn lọc kém, hạt góc cạnh đến bán góc cạnh.
Cát kết trong suốt tới trong mờ, màu xám nhạt tới xám olive, xám nâu
nhạt, trắng nhở nhờ. Các hạt cát xốp, thường từ mịn đến vừa, từ thô đến
cuội, hạt góc cạnh đến gần tròn, độ lựa chọn kém đến trungbình.

Sét kết xám nâu đen, nâu xám, xám nâu đen, độ cứng vừa đến vừa
phải, giòn, nặng đến dễ tách, tròn đến dẹt, không chứa đá vôi, vi mica, thỉnh
thoảng phân loại đến bột kết, thỉnh thoảng có các phần có cát kết.
Trầm tích tập E phân bố trong các địa hào và bán địa hào, được lắng
đọng trong môi trường sông, ngòi lục địa và tiền châu thổ, giàu vật chất hữu
cơ nhưng với khối lượng không lớn. Trong giai đoạn hình thành các trầm
tích này hoạt động núi lửa xảy ra ở một số khu vực dẫn đến hình thành loạt
trầm tích xen lẫn phuntrào.
∗ ThốngOligoxen
Phụ thống Oligoxen trên
Hệ tầng Trà Tân (E3 – tt) (Tập C – D)
Trầm tích hệ tầng Trà Tân được xác lập ở giếng khoan đầu tiên 15-A1X tại cấu trúc Trà Tân.
Trong mặt cắt địa chất hầu hết các giếng khoan trong khu vực đều xác
nhận hệ tầng Trà Tân đây là đá sinh chính của toàn bộ bể Cửu Long (đặc
biệt là tậpD).
Đá của hệ tầng Trà Tân đôi chỗ nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Trà Cú.
Mặt cắt hệ tầng có thể chia thành ba phần khác biệt nhau về thạch học.


8

8

Phần trên gồm chủ yếu là sét kết màu nâu – nâu đậm – nâu đen, rất ít
sét màu đỏ, cát kết và bột kết, tỉ lệ cát/ sét khoảng 35 ÷ 50%.
Phần giữa gồm chủ yếu là sét kết màu nâu đậm, nâu đen, cát kết và
bột kết, tỉ lệ cát/ sét khoảng 40 ÷ 60%, đôi khi có xen lẫn với lớp đá
vôi,than.
Phần dưới gồm chủ yếu là cát kết hạt mịn đến thô, đôi chỗ sạn, cuội
kết, xen sét kết nâu đậm, nâu đen, bột kết tỉ lệ cát/sét thay đổi 20 ÷ 50%.

Trầm tích của hệ tầng được tích tụ trong môi trường đồng bằng sông, aluvi đồng bằng ven bờ và hồ. Hệ tầng Trà Tân bao gồm hai phụ hệ tầng:
Phụ hệ tầng Trà Tân dưới (D) có chiều dày thay đổi từ 300m đến 950
m, gồm các lớp cát kết hạt thô có màu xám xanh nằm xen kẹp với các lớp
bột kết và đá vôi mỏng.
Phụ hệ tầng Trà Tân Trên (C) có chiều dày mỏng thay đổi từ 200m
đến 300m, chủ yếu là sét kết màu vàng nâu, xen lẫn với cát kết, bộtkết.
Hệ tầng Bạch Hổ trên: phần trên gồm chủ yếu là sét kết màu xám,
xám xanh xen kẽ với cát kết và bột kết, tỉ lệ cát/bột kết tăng dần xuống
dưới. Phần trên cùng là “sét kết Rotalid” bao phủ toàn bể với chiều dày thay
đổi 50 ÷ 150m.
Phần dưới chủ yếu là cát kết và bột kết, xen với các lớp sét kết màu
xám, vàng, đỏ. Trầm tích được tích tụ trong môi trường đồng bằng aluvi đồng bằng ven bờ ở phần dưới, chuyển dần lên đồng bằng ven bờ - biển
nông ở phần trên. Các trầm tích của hệ tầng này phủ bất chỉnh hợp góc trên
các trầm tích của hệ tầng Trà Tân.
Tầng sét kết chứa Rotalia là tầng chắn khu vực tuyệt vời cho bể. Các
vỉa cát xen kẽ nằm trong và ngay dưới tầng sét kết Rotalia là đối tượng chứa
thứ hai của mỏ Sư Tử Đen.
Trong mặt cắt hệ tầng đã gặp những hóa thạch bào tử phấn hoa:
F.levipoli, Magnastriatites, Pinuspollenites, Alnipollenites và ít vi cổ sinh
Synedra fondaena. Đặc biệt trong phần trên của mặt cắt hệ tầng này, tập sét
màu xám lục gặp khá phổ biến hóa thạch đặc trưng nhóm Rotalia: Orbulina
universa, Ammonia sp., nên chúng được gọi là tập sét Rotalid.
∗ ThốngMioxen
Phụ thống Mioxen giữa
Hệ tầng Côn Sơn (N1² - cs) (Tập BII)


9

9

Tầng BII được nghiên cứu và xác lập đầu tiên trong giếng 15B-1X tại
cấu trúc CônSơn.
Hệ tầng Côn Sơn nằm ở chiều sâu từ 981m đến 1598m, với chiều dày
trong khoảng 500 ÷ 600m, hệ tầng này tương ứng với tập địa chấn BII.
Hệ tầng này gồm chủ yếu là cát kết hạt thô – trung, bột kết, xen kẽ với
các lớp sét kết màu xám, nhiều màu dày từ 5 đến 15 m, đôi nơi có lớp than
mỏng. Trầm tích được thành tạo trong môi trường sông (aluvi) ở phía Tây,
đầm lầy - đồng bằng ven bờ ở phía Đông, Đông Bắc. Các thành tạo của hệ
tầng Côn Sơn phủ không chỉnh hợp góc yếu trên các trầm tích của hệ tầng
BạchHổ.
Tuy đá hạt thô của hệ tầng có độ thấm và độ rỗng cao nhưng chúng lại
nằm trên tầng chắn khu vực nên hệ tầng này và các hệ tầng trẻ hơn của bể
xem như không có triển vọng dầu khí.
∗ ThốngMioxen
Phụ thống Mioxen trên
Hệ tầng Đồng Nai (N1³ - dn) (Tập BIII)
Tập BIII tương ứng với hệ tầng Đông Nai được nghiên cứu và xác
lập lần đầu tiên trong giếng khoan 15-G-1X tại cấu trúc Đồng Nai.
Hệ tầng Đồng Nai tương ứng với tập địa chấn BIII, nằm ở chiều sâu
từ 580m đến 1190m, có chiều dày thay đổi 600m ÷ 750m.
Hệ tầng Đồng Nai chủ yếu là cát hạt trung xen kẽ với bột và các lớp
mỏng sét màu xám hay nhiều màu, đôi khi gặp các vỉa carbonate hoặc than
mỏng. Môi trường trầm tích đầm lầy - đồng bằng – ven bờ ở phần Tây bể,
đồng bằng ven bờ biển nông ở phía Đông và Bắc của bể. Các trầm tích của
hệ tầng nằm gần như ngang, nghiêng thoải về Đông và không bị biến vị.
Tuổi của hệ tầng được xác định theo tập hợp phong phú bào tử phấn
hoa và Nannoplakton: Stenoclaena Palustris Carya, Florschuetzia
Meridionalis, nghèo hóa đá foraminifera.
∗ Hệ Plioxen - Đệ Tứ

Hệ tầng Biển Đông (N2 – bđ) (Tập A)
Tập A tưong ứng với hệ tầng Biển Đông được nghiên cứu lần đầu ở giếng
khoan 15-G-1X tại cấu trúc Đồng Nai. Ban đầu nó đựoc mang tên là hệ tầng
Cửu Long sau được đổi tên hệ tầng Biển Đông vì nó trải dài hướng Biển Đông.
Hệ tầng Biển Đông tương ứng với tập địa chấn A, với chiều dày thay


10

10

đổi 600 ÷ 700m.
Trầm tích chủ yếu là cát hạt trung - mịn với ít lớp mỏng bùn, sét màu
xám nhạt chứa phong phú hoá đá biển và glauconit thuộc môi trường trầm
tích biển nông, venbờ, một số nơi có gặp đá carbonat. Trầm tích của hệ tầng
này nằm gần như ngang,nghiêng thoải về Đông và không bị biến vị.
Trong mặt cắt của hệ tầng gặp khá phổ biến các hóa đá foraminifera:
Pseudorotalia, Globorotalia, dạng rêu (Bryozoar), Molusca, san hô, rong tảo
và bào tử phấn hoa: Dacrydium, Polocarpusimbricatus…
 Kiến tạo
Các đơn vị cấu trúc chinh trong mỏ:
Việc phân chia đơn vị cấu tạo được dựa trên đặc điểm cấu trúc địa chất
và vị giới hạn bởi các đới đứt gãy hoặc đơn vị đứt gãy có biên độ đáng
kể.Diện tích của lô 15-1 thuộc ba đơn vị cấu trúc chính của bể Cửu Long.
Phía Đông, Đông bắcthuộc đới phân dị Đông – Bắc, phía Nam và Tây
Nam thuộc đới nâng Tây – Bắc, phía Bắc và Tây Bắc thuộc sườn nghiêng
Tây – Bắc

Hình 1.2: Sơ đồ phân vùng kiến tạo bể Cửu Long
Sườn nghiêng Tây Bắc là dải sườn bờ Tây Bắc của bể kéo dài theo

hướng Đông Bắc – Tây Nam, chiều dày trầm tích tăng dần về hướng Tây
Nam từ 1 đến 2,5 km. Sườn nghiêng bị cắt xẻ bởi các đứt gãy kiến tạo có


11

11

hướng Đông Bắc – Tây Nam hoặc Tây Bắc – Đông Nam, tạo thành các mũi
nhô. Trầm tích Kainozoi của bể thường có xu hướng vát nhọn và gá đáy lên
móng cổ granitoid trướcKainozoi.
Đới nâng phía Tây Bắc nằm về phía Tây Bắc trũng Đông Bắc và được
khống chế bởi các đứt gãy chính phương Đông Bắc – Tây Nam. Về phía Tây
Bắc đới nâng bị ngăn cách với sườn nghiêng Tây Bắc bởi một địa hào nhỏ
có chiều dày trầm tích khoảng 6 km. Đới nâng bao gồm cấu tạo Vừng Đông
và dải nâng kéo dài về phía Đông Bắc.
Đới phân dị Đông Bắc nằm kẹp giữa đới nâng Đông Phú Quý và sườn
nghiêng Tây Bắc. Đây là khu vực có chiều dày trầm tích trung bình và bị
phân dị mạnh bởi hệ thống các đứt gãy có đường phương Tây Bắc – Đông
Nam, á kinh tuyến và á vĩ tuyến tạo thành nhiều địa hào và địa luỹnhỏ.
Các hệ thống đứt gãy chính:
Có bốn hệ thống đứt gãy chính trong bể Cửu Long, dựa trên hướng của
đường phương: Đông – Tây, Đông Bắc – Tây Nam, Bắc – Nam và các đứt
gãy nhỏ có phương khác nhau. Trong lô 15-1 gồm 2 hệ thống đứt gãy có
hướng: Đông Bắc – Tây Nam và Đông – Tây.
Đứt gãy có hướng Đông Bắc – Tây Nam là đứt gãy chính của bể và là
đứt gãy phân chia ranh giới cấutrúc.
Đứt gãy Đông – Tây hình thành và phát triển muộn hơn so với đứt gãy Đông
BắcTây Nam.
Phần lớn đứt gãy đều nằm trên nóc trầm tích Oligoxen. Theo kết quả

khôi phục lịch sử chôn vùi cho thấy cấu tạo Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng và Sư
Tử Trắng phía Nam đều được hình thành trước tập sét Oligoxen “D” (phụ
điệp Trà Tân dưới). Do đó chỉ còn một số đứt gãy nhỏ còn hoạt động trong
Mioxenhạ.

1.2.2 Cột địa tầng của giếng SNS-4P
Cấu tạo địa chất

Thành phần thạch học


12

12

Thành phần gồm cát hạt trung và mịn,với một ít

Cát kết hạt thô-trung,bột kết xen kẽ với các lớp s
lớp than mỏng.

Bao gồm cát kế và bột kết và sét kết xen kẽ

Sét xen kẹp bột kết,cuội kết,sạn kết,cát kết.

Sét kết đen nâu đến đen thẫm,cát kết,bột kết màu

Móng granodirit bao gồm 12-34% thạch anh,9-3
mica.Ngoài ra còn các khoáng vật khác

Hình 1.3 Cột địa tầng giếng SNS-4P

13

13

-

∗

-

Từ 85m đến 710m là trầm tích.
Tử 710m đến 981m.
Từ 981m đến 1598m: phức hệ Côn Sơn(trầm tích Mioxengiữ).
Từ 1598m đến 1893m: phức hệ Bạch Hổ(trầm tích Mioxen sớm).
Từ 1893m đến 1973m : phức hệ Trà Tân.
Từ 1893m đến 2523m : phức hệ Trà Tân.
Từ 2523m đến 3318m : phức hệ Trà Tân.
Từ 3318 trở đi là tầng đá móng.
Nhiệt độ và áp suất vỉa:
Độ Sâu
(m)
0 - 50,60
50.6 – 1573.88
1573.88 – 2482.5
2482.5-3281
3281-3520
3520-4547
Áp suất vỉa

Nhiệt Độ
()
25
23
74.94
105.93
133.16
141.31

Gradien địa nhiệt
-3.95
3.41
3.41
3.41
3.41

Từ độ sâu 72-2000m Gradient áp suất vỉa 1,03.
Từ độ sâu 2000-2500 Gradient áp suất vỉa 1,56.
Từ độ sâu 2500-3320 Gradient áp suất vỉa 1,65.
Trong tầng móng Gradient áp suất vỉa 1,44.
- Áp suất vỡ vỉa
Từ độ sâu 72-2000m Gradient áp suất vỡ vỉa 1,7.
Từ độ sâu 2000-2500 Gradient áp suất vỡ vỉa 1,9.
Từ độ sâu 2500-3320 Gradient áp suất vỡ vỉa 1,8.
Trong tầng móng Gradient áp suất vỡ vỉa 2,01.
1.2.3. Các điều kiện địa chất ảnh hưởng tới công tác khoan giếng .
Qua kết quả nghiên cứu địa chất va từ thực tế khoan của các giếng lân cận
cho thấy các phức tạp địa chất có thể gặp phải khi tiến hành thi công giếng như
sau:

- Từ 85m đến 2230m: Hầu như không có phức tạp gì trong quá trình khoan.
- Từ 2230m đến 3250m: Có hiện thể xảy ra hiện tượng trương nở của sét, đất


14

14

đá bở rời dẫn đến kẹt nút.
- Từ 3250m đến 4670m: Có thể xảy ra mất nước,trương nở,bở rời,bó hẹp
thành giếng khoan dẫn đến kẹt nút.


15

15

CHƯƠNG 2: PROFIN VÀ CẤU TRÚC GIẾNG
2.1.Mục đích và yêu cầu của giếng SNS-4P

Để đạt được các chi tiêu kinh tế, kỹ thuật cho giếng khoan việc lựa chọn
và tính toán phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Mục đích giếng khoan và yêu cầu của công tác khai thác.
Giảm tối đa các sự cố phức tạp trong quá trình khoan,khai thác và điều
kiện kỹ thuật hiện có.
Giảm chi phí và thời gian thi công, thời gian sử dụng thiết bị trong quá
trình khoan.
Căn cứ vào các yêu cầu đặt ra ở trên điều kiện địa chất của mặt cắt giếng
khoan,tính cơ lý của đất đá, áp suất vỉa, áp suất vỡ vỉa. Ta chọn giếng khoan có
bộ phận cấu trúc cột ống chống như sau:

- Cột ống chống phân cách nước biển:
Đây là yêu cần của công nghệ khoan biển. Chống ống này với mục đích
ngăn cách nước biển, tạo măng dẫn dung dịch ban đầu, chống sói mòn,sập lở
tầng đất đá ven bề mặt.
- Ống chống dẫn hướng:
Đây là ống chống bắt buộc của mọi giếng khoan, đảm bảo ổn định phía
trên của thành giếng, tầng đất đá phủ bở rời, chống sự xâm nhập của nước bề mặt
và giếng khoan. Đây là cột ống lắp đặt các thiết bị miệng giếng, đầu ống chống,
thiết bị chống phun và nhiệm vụ treo giữ toàn bộ cột ống chống tiếp theo.
- Ống chống trung gian:
Cột ống này được chống qua tầng đệ tứ Pliocene nhằm chống sập lở các
tầng đất đá bở rời, chống mất nước rửa khi khoan qua tầng Miocene, đồng thời
cũng tránh xảy ra các sự cố trong quá trình khoan các đoạn còn lại.
2.2.Lựa chọn tính Profin giếng khoan SNS-4P

2.2.1. Lựa chọn Profin giếng:
Căn cứu vào điều kiện đia chất,đối tượng thăm dò khai thác và với góc


16

16

lệch đáy lớn so với chiều sâu của giếng ta chọn Profin giếng khoan dạng quỹ đạo
tiếp tuyến để khoan cho giếng SNS-4P.
Quỹ đạo tiếp tuyến có 3 đoạn: đoạn thứ nhất thẳng đứng có chiều sâu ,
đoạn thứ hai thực hiện cắt xiên lấy góc , đoạn thứ ba ổn định góc nghiêng đến
chiều sâu thiết kế giếng 4549m.
Theo như cột đia tầng thì từ chiều sâu 72m đến 1600m là đất đá không
đồng nhất, nhiều lớp đất đá có tính chat cơ lý khác nhau nằm chồng lên nhau, có

góc dốc nhỏ nên việc thi công cắt xiên trong đoạn này sẽ đạt hiệu quả thấp đo
khó điều chỉnh đúng hướng,đúng góc xiên. Từ 1600m là tầng Mioxen sớm đến
4549m là tần đá móng đất đá ổn định,có góc dốc vỉa vào khoảng 10-20, đây là
yếu tố thuận lợi cho việc cắt xiên. Vậy ta chọn chiều sâu = 1604m.
Cường độ tăng góc nghiêng dự tính là:i=9/100m
2.2.2.Tính toán Profin giếng khoan.
- Các giá trị ban đầu để tính toán Profin gồm:
- Chiều sâu thiêt kế giếng theo phương thẳng đứng:4549m.
- Khoảng lệch đáy:
- Chiều sâu bắt đầu cắt xiên:
- Cường độ tăng góc nghiêng:i=
Xác định các thông số của profin giếng khoan:
- Xác định bán kính cong đoạn tăng góc nghiêng
- Áp dụng phương trình:
-

Xác định góc cong của giếng khoan
Áp dụng công thức:
Trong đó:637m,

-

Thay vào công thức trên ta có:
Độ sâu đoạn cắt xiên
= 637= 353m
Độ sâu của đoạn tăng góc nghiêng:
4549-(353+2400)=1796m.


17

17

-

Khoảng dịch đáy của đoạn cắt xiên:

-

Khoảng dịch đáy đoạn ổn định góc nghiêng

-

Chiều dài thân giếng đoạn tăng góc nghiêng

-

Chiều dài của đoạn ổn định góc nghiêng:

Tổng chiều dài của đoạn thân giếng: l
l=
∗ Ta có :
-

Bảng 2.1: thông số Profin giếng
Tên đoạn
Thẳng đứng
Tăng góc nghiêng
ổn định góc nghiêng
Tổng

Độ dài
(m)
2400
353
1796
4549

Chiều dài thân
(m)
1604
373
2156
4929

Khoảng dịch dáy
(m)
0
107
1193
1300


18

18

Hình 2.1: Profin giếng khoan SNS-4P

19

19

2.3.Lựa chọn,tính toán cấu trúc giếng SNS-4P

2.3.1.Cơ sở lựa chọn cấu trúc giếng
Lựa chọn cấu trúc giếng khoan là một việc quan trọng nhằm nâng cao hiệu
quả thi công giếng khoan và đảm bảo cho quá trình khai thác sau này. Ta phải lựa
chọn cấu trúc giếng sao cho phải đảm bảo được yêu cầu là tha được ống chống
khai thác để tiến hành khai thác bình thường. Đồng thời ta phải lựa chọn dựa vào
tài liệu địa chất của khu vực thi công giếng SNS-4P.
Cấu trúc giếng khoan trên biển phải đảm bảo các yếu tố sau:
- Ngăn các hoàn toàn nước biển,giữ ổn định thành và thân giếng khoan để
việc kéo thả bộ khoan cụ, các thiết bị khai thác sửa chữa ngầm được tiến
hành bình thường.
- Chống hiện tượng mất dung dịch khoan.
- Giếng khoan phải làm việc bình thường khi khoan qua các tầng có áp suất
cao và tầng sản phẩm có áp suất vải nhỏ hơn so với tầng có áp suất cao
phía trên.
- Bảo vệ thành giếng khi có sự cố phun.
- Đường kinh của cột ống chống khai thác cũng như các cột ống chống khác
phải là cấp đường kính nhỏ nhất, đơn giản gọn nhẹ nhất trogn điều kiện
cho phép của cấu trúc giếng.
- Cấu trúc giếng phải phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, khả năng cung cấp thiêt
bị,đảm bảo độ bền trong suốt quá trình khai thác cũng như sửa chữa giếng
sau này. Phải phù hợp với điều kiện địa chất, công nghệ và thích hợp với
khả năng thi công.
- Từ những yêu cầu trên, căn cứ vào tài liệu địa chất và kinh nghiệm thi công
các giếng khoan trước đó ta lựa chọn cấu trúc giếng khoan như sau:

1 ống định hướng.
1 ống dẫn hướng.
2 ống trung gian.
1 ống khai thác.


20

20

2.3.2.Lựa chọn cấu trúc giếng.
∗

Ống định hướng:

Có tác dụng định hướng ban đầu cho lỗ khoan, ngăn cản sự sập lở của đất
đá và sự ô nhiễm dung dịch khoan đối với tầng nước trên mặt. Tạo kênh dẫn cho
dung dịch chảy vào máng. Bảo vệ không cho dung dịch xới sập nền khoan và
móng thiết bị. Nó là ống đầu tiên đóng vai trò các nước.
Với mục đích và yêu cầu như trên,dựa vào cột địa tầng của giếng khoan ta
sẽ chọn ống chống đến chiều sâu 162m và được trám xi măng toàn bô.
∗ Ống dẫn hướng.
Có tác dụng ngăn cho thành lỗ khoan ở phần trên không bị sập lở,bảo vệ
các tầng nước trên mặt khỏi bị ô nhiễm bởi dung dịch khoan. Đóng vai trò 1 trụ
rỗng trên co lắp các thiêt bị miệng giếng như: Đầu ống chống,thiết bị chống
phun,treo toàn bộ các cột ống chống tiếp theo và một phần thiết bị khai thác.
Cột ống dẫn hướng chịu toàn bộ trọng lực nén của các cột ống chống tiếp
theo do vậy nó được trám xi măng toàn bộ chiều dài và phần nhô lên bề mặt phải
đủ bền. Ta sẽ chống ống này đến chiều sâu 900m và trám xi măng toàn bộ.
∗ Ống trung gian thứ nhất.

Ống này có tác dụng bảo vệ giếng khoan thừ chân đế ống chống dẫn
hướng đến phần đất đá ổn định, chống lại sự sập lở của tầng Mioxen giữa. Căn
cứ vào cột địa tầng ở độ sâu 1600m là tầng cát tương đối dày nên cần chống ống
để tiếp tục khoan đến chiều sâu thiết kê. Ống này được thả từ miệng giếng xuống
chiều sâu 1600m và trám xi măng toàn bộ ống nhằm cách ly toàn bộ tấng đất đá
bên trên,gia cố thành giếng khoan và đảm bảo độ bền cho ống chống.
∗ Ống chống trung gian thứ 2:
Ống này được thả từ trên mặt đến 3320m, bởi vì ở tầng này có xuất hiện
các đứt gãy có thể gây mất ổn định thành giếng dấn đến việc kẹt bộ khoan cụ. Và
trám xi măng toàn bộ cột ống.
∗ Ống khai thác.
Sau khi đã chống ống đến hết tầng Olioxen, ta tiến hành khoan vào tầng đá


21

21

móng. Dựa kiến sẽ khoan đến độ sâu 4549m và trám xi măng toàn bộ ống chống.
2.3.3.Tính toán cấu trúc giếng
Các thông số cơ bản của giếng khoan:
Tên giếng khoan: SNS-4P
Khu vực khoan giếng:Lô 15-1 thuộc bể Cửu Long
Độ sâu mực nước biển:40m
Đối tượng khoan thăm dò chính:Đá móng
Chiều sâu thiêt kế:4549m
∗ Nguyên tắc của việc tính toán đường kính ống chống và đường kính
∗

choòng bắt đầu từ đường kính của ống chống khai thác để tính toán đường

kính của các choòng khoan và các ống chống phía ngoài. Việc tính toán
phải đảm bảo cho quá trình khoan cũng như quá trình thả ống chống được
tiến hành thuận lợi.
∗ Công thức tính toán đường kính choòng khoan:
(2.3)
Trong đó:
: đường kính choòng.
: đường kính ống múp ta ống chống.
: khe hở giữa đầu nối ống chống và thành giếng khoan.
∗ Công thức tính đường kínhtrong của ống chống:
(2.4)
Trong đó:
: đường kính ống chống
: đường kính của choòng khoan để khoan cấp đường kính tiếp theo
Công thức tính đường kínhngoài của ống chống:
.
(2.5)
Trong đó:
: Đường kính ngoài
Bề dày ống chống(
Từ công thức trên ta tính đường kính của choòng và ống chống:
∗ Đoạn giếng khai thác
∗

Giếng khoan SNS-4P được đự tính nếu quá trình thăm dò mà trữ lượng đủ


22

22

điều kiện để khai thác thì sẽ khai thác và mở vỉa sản phẩm được khoan từ chiếu
sâu 3424m đến 4549m. Theo yêu cầu về thăm đò cũng như khai thác thì đoạn
giếng này ta lựa chọn ống chống khai thác có đường kính 194mm.
- Đường kính choòng khoan để khoan ống khai thác:
Theo công thức số(1) ta có:
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính choòng khoan ta chọn choòng khoan
có đường kính 215,9mm(8 1/2").
∗ Ống chống trung gian thứ hai:
- Đường kính trong của ống chống trung gian thứ 2:
Theo công thức số (2) ta có: = 221,9.mm
- Đường kính ngoài của ống chống trung gian thứ 2:
.mm
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính ống chống ta chọn đường kính
ống trung gian thứ 2 là 245mm
Đường kính mupta ống chống 245mm là 270mm
- Đường kính choòng khoan để khoan ống chống 245mm:
Theo công thức (1):
Tra bảng ta có =25
Ta có:295300
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính choòng khoan ta chọn choòng
khoan có đường kính 311mm(12 1/4")
∗ Ống chống trung gian thư nhất:
- Đường kính ống chống trung gian thứ nhất:
- Theo công thức số (2) ta có:
= 317
- Đường kính ngoài của ống chống trung gian thứ 1:
.mm
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính ống chống ta chọn đường kính
ống trung gian thứ nhất là 340mm

Đường kính mupta ống chống 340mm là 365mm


23

23

Đường kính choòng khoan để khoan ống chống 340mm:
Theo công thức (1):
Tra bảng ta có =35
Ta có:375385mm
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính choòng khoan ta chọn choòng
khoan có đường kính 406,4mm(16”)
∗ Ống dẫn hướng:
- Đường kính trong của ống chống dẫn hướng:
Theo công thức số (2) ta có:
- = 412.4
- Đường kính ngoài của ống chống trung gian thứ 2:
.m
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính ống chống ta chọn đường kính
ống dẫn hướng là 508mm(20”).
Đường kính mupta ống chống 508mm là 533mm.
- Đường kính choòng khoan để khoan ống dẫn hướng:
Theo công thức (1):
Tra bảng ta có =50
Ta có:658693mm
Theo bảng tiêu chuẩn API về đường kính choòng khoan ta chọn choòng
khoan có đường kính 660,4(26”)
∗ Ống định hướng(Ống cách nước)
-

Ống này đã được chọn để thi công trong quá trình xây dựng giàn
khoan.Ống này có đường kính 762mm(30”). Được khoan bằng choòng khoan có
đường kính 819.15mm (32 1/4") kết hợp với thiết bị mở rộng thành có đường
kinh 914,4mm(36”)
- Bảng tổng kết công việc lựa chọn đường kính choòng khoan, đường kính
ống chống,chiều sâu thả và chiều sâu trám xi măng:
Bảng 2.2: Đường kính choòng khoan.
Tên ống chống

Đường

Đường

Chiều sâu thả

Chiều cao trám


24

24

kính
choòng
khoan
(in)
32 1/4"

Từ

Đến

Từ

Đến

Ống định hướng

kính
ống
chống
(mm)
762

ống(m)

xi măng (m)

0

162

0

162

Ống dẫn hướng

508

26”

0

900

0

900

Ống trung gian
thứ nhất
Ống trung gian
thứ 2
Ống khai thác

340

16”

0

1600

0

1600

245

12 1/4"

0

3320

0

3320

194

8 1/2”

0

4549

0

4549


25

25

Hình 2.2 Cấu trúc giếng khoan SNS-4P