HOÀN THIỆN GIẾNG (cơ sở kỹ THUẬT dầu KHÍ SLIDE)

ƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
OA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ
EOPET
MƠN HỌC

KHOAN VÀ HỒN THIỆN GIẾNG

HỒN THIỆN GIẾNG


NỘI DUNG
 NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ THÀNH HÊ

 Nghiên cứu mùn khoan
 Đo địa vật lý giếng khoan
 Mẫu khoan
 Thử giếng
 HOÀN THIÊN GIẾNG

 Phân loại
 Hạ cột ống chống và trám xi măng
 Bắn mở vỉa
 Lắp đặt thiết bị khai thác
 Gọi dòng sản phẩm

HOÀN THIỆN GIẾNG

2


NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ THÀNH HÊ

 Sau khi xem xét cẩn thận các kết quả thu được từ các thử

nghiệm khác nhau, công ty dầu quyết định hạ cột ống
chống khai thác tại một hoặc nhiều thành hệ và hoàn thiện
giếng hoặc đặt cầu xi măng hủy giếng.
 Quyết định hủy giếng được thực hiện khi giếng được xem

là khô, nghĩa là không có khả năng khai thác dầu hoặc khí
thương mại
 Để giúp công tác hoàn thiện giếng đạt hiệu quả cao, các

phương pháp đánh giá thành hệ như nghiên cứu mùn
khoan, đo địa vật lý giếng khoan, nghiên cứu mẫu lõi và thử
giếng được áp dụng.

HOÀN THIỆN GIẾNG

3


Nghiên cứu mùn khoan
 Thu thập các mùn khoan tại sàn rung, sử dụng thiết bị báo

khí và kính hiển vi hoặc tia cực tím để xem xét sự hiện diện
của dầu trong mùn khoan.

HOÀN THIỆN GIẾNG

4

Đo địa vật lý giếng khoan (đo carôta)
 Các thiết bị đo địa vật lý giếng khoan được thả vào giếng

bằng cáp đến đáy giếng và khi kéo ngược lên, các thiết bị
này có thể đo các tính chất của thành hệ.
 Các phương pháp carôta điện đo và ghi dòng điện tự

nhiên và dòng điện cảm ứng trong thành hệ. Phương pháp
sóng âm truyền sóng âm vào thành hệ và đo ghi sóng phản
xạ. Phương pháp phóng xa đo và ghi hiệu ứng phóng xạ
tự nhiên và cảm ứng trong thành hệ.
 Kết quả được trình bày dưới dạng các biểu đờ  minh giải

HỒN THIỆN GIẾNG

5


Mẫu (lõi) khoan
 Hai phương pháp lấy mẫu đáy và mẫu thành (vách) giếng

thường được sử dụng Các mẫu lõi khoan này được phân
tích trong phòng thí nghiệm và cung cấp nhiều thông tin bổ
ích về tính chất của đá và chất lưu tầng chứa.

HOÀN THIỆN GIẾNG

6

Thử giếng

 Nhờ xem xét các biểu đồ áp suất ở đáy giếng mà người ta

có thể thu được các đặc tính của vỉa.
HOÀN THIỆN GIẾNG

7


HOÀN THIÊN GIẾNG
 Đối với giếng khoan khai thác dầu khí việc hoàn thiện giếng

bao gồm một loạt các công tác nối tiếp nhau:
 Trám xi măng cột ống chống khai thác
 Bắn mở vỉa
 Gọi dòng sản phẩm
 Lắp đặt thiết bị lòng giếng
 Cấu trúc kết thúc giếng khoan phải đáp ứng được các mục

tiêu hoạt động của giếng sau này và được thể hiện qua
công tác hoàn thiện giếng khoan.

HOÀN THIỆN GIẾNG

8


Phân loại

HOÀN THIỆN GIẾNG

9


Hồn thiện giếng thân trần
 Ưu điểm


Vỉa được mở thơng trực tiếp với giếng nên tăng tối
đa dòng vào



Giảm giá thành giếng khoan



Dễ dàng khoan giếng sâu hơn khi cần



Dễ dàng chuyển sang các kiểu hoàn thiện giếng
khác.

 Nhược điểm


Khó áp dụng trong trường hợp tầng sản phẩm gồm

nhiều lớp cát, sét mỏng xen kẽ, vỉa có nhiều khe nứt
tự nhiên



Khó tác động lên vỉa sảm theo các khoảng lựa chọn



Khó kiểm soát giếng so với các kiểu hoàn thiện
giếng khác



Thường phải ngừng quá trình khai thác để rửa sạch
cát ở đáy giếng và mức độ phức tạp trong quá trình
này sẽ tăng đới với giếng sâu và nghiêng.
HỒN THIỆN GIẾNG

10


Bằng ớng chớng có phay rãnh hoặc đục lỗ
 Sử dụng ống chống suốt hoặc lửng
 Giếng được khoan vào tầng sản phẩm

đến chiều sâu thiết kế, sau đó thả cột ống
chống khai thác với đoạn ống phay rãnh
hoặc đục lỗ sẵn nằm đối diện với vỉa sản
phẩm. Khoảng không vành xuyến giữa

đoạn ống chống đã đục lỗ sẵn với thành
giếng có thể để trống hoặc lèn sỏi, phần
còn lại được bơm trám xi măng nhờ sử
dụng vòng bịt kín phía ngoài.

HOÀN THIỆN GIẾNG

11


Bằng ớng chớng có phay rãnh hoặc đục lỗ
Cấu trúc phần ớng đục lỗ, phay rãnh và quấn lưới

HỒN THIỆN GIẾNG

12


Ống chớng śt, trám xi măng, bắn mở
vỉa
 Ưu điểm

Ống
chống
khai thaùc

 Đơn giản trong việc lập kế hoạch hoàn
thiện giếng, dễ dàng thi công và khảo sát
giếng
 Cấu trúc giếng bền vững, ngăn cách tốt các

tập khác nhau trong vỉa sản phẩm, đảm bảo
quá trình khai thác an toàn và lâu dài
 Có khả năng tiến hành bắn vỉa lặp lại hoặc
bắn bở sung

Vùng bị
nhiễm
bẩn

 Có thể xử lý vùng cận đáy giếng hoặc khai
thác từng phần của tầng sản phẩm theo
Lỗ bắn mở
những khoảng lựa chọn
vỉa
 Nhược điểm
 Khó khống chế cát và tăng sức cản thuỷ lực
của dòng chảy do tăng hiệu ứng skin ở
vùng cận đáy giếng.
HOÀN THIỆN GIẾNG

13


Hoàn thiện giếng đơn tầng
 Ưu điểm


Đơn giản hoá quá trình hoàn
thiện giếng và công tác sửa chữa
giếng



Kích cỡ ống khai thác đáp ứng
lưu lượng khai thác tối ưu trong
khoảng thời gian dài nhất



Dễ dàng chuyển sang các
phương pháp khai thác cơ học
khi cần thiết








Dòng sản phẩm

Tầng sản phẩm

Dễ dàng theo dõi áp suất đáy giếng
Dùng packer cố định và thiết bị bảo vệ tầng sản phẩm khi tiến hành
sửa chữa hoặc dập giếng
Có thể lắp đặt đầu nối giãn nở nhiệt để giữ an toàn cho ống khai thác
Neo giữ ống khai thác với packer
Dễ dàng tuần hoàn dung dịch khi gọi dòng hay dập giếng

Hạn chế tối đa khả năng ăn mòn thiết bị lòng giếng.
HOÀN THIỆN GIẾNG

14


Hoàn thiện giếng đa tầng
 Sử dụng cho các hệ thống khai thác sau:

 Khai thác từ trên xuống
 Khai thác từ dưới lên
 Khai thác kết hợp hoặc đồng thời nhiều tầng sản phẩm.
 Thích hợp trong các tầng sản phẩm bở rời có chiều dày lớn nhằm

đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác
Dòng sản phẩm

Tầng sản
phẩm
Van trượt
(tuần hoàn)
Tầng sản
phẩm

Các kiểu hồn thiện giếng đa tầng
HỒN THIỆN GIẾNG

15

Chống ống khai thác
 Giếng

được khoan đến hết
chiều dày tầng chứa và chân đế
ống chống được đặt gần đáy
giếng. Kết quả là cột ống chống
và xi măng trám ngăn cách tạm
thời tầng sản phẩm.

Cấu trúc giếng trước khi
tiến hành bắn mở vỉa

OÁng
dẫn
hươùng

OÁng
chống
bề mặt

OÁng
chống
trung gian
OÁng
chống
khai thaùc
Vành
ximă
ng

Đế
ống
chống

HỒN THIỆN GIẾNG

16


Qui trình trám xi măng
 Trám xi măng sơ cấp
 Trám xi măng ống chống định hướng để ngăn ngừa dung dịch
khoan tuần hoàn bên ngoài ống chống, gây ra sự xói mòn
không đều ống chống.
 Trám xi măng ống chống bề mặt để cách ly và bảo vệ tầng
nước dưới đất, làm điểm tựa cho những thiết bị đầu giếng,
ngăn ngừa các sự cố.
 Trám xi măng ống chống trung gian nhằm làm kín thành hệ có
áp suất dị thường, cách ly tốt thành hệ yếu (nếu không được
chống và trám xi măng sẽ gây ra sập lở), làm kín vùng mất tuần
hoàn dung dịch.
 Trám xi măng ống chống khai thác để ngăn ngừa hiện tượng
mất dung dịch, chống sập lở thành hệ dẫn đến giảm lưu lượng
khai thác, cách ly tầng sản phẩm và bảo vệ ống chớng khỏi
hiện tượng ăn mòn.

HỒN THIỆN GIẾNG

17

Qui trình trám xi măng

Trám xi măng sơ cấp

 Trám lai (re-cementing)

 Trám lại xi măng sơ cấp bị hư hại
 Tăng cường bảo vệ vùng ống chống phía trên vùng trám xi măng.
HOÀN THIỆN GIẾNG

18


Qui trình trám xi măng
 Trám xi măng thứ cấp: Trám xi măng thứ cấp được áp dụng khi

chất lượng trám xi măng sơ cấp chưa đạt yêu cầu hoặc giải quyết
những vấn đề đặc biệt như lèn bít lỗ thủng.

HOÀN THIỆN GIẾNG

19


Bắn mở vỉa
 Đạn tạo áp suất dùng để bắn mở vỉa sinh dòng khí cao áp với vận

tốc cực lớn. Đạn được đặt trong một dụng cụ gọi là súng bắn mở
vỉa. Khi súng nằm đúng vị trí, đạn được kích nổ bằng cách đánh

lửa điện tử từ trên bề mặt.

Cách thả thiết bị bắn mở vỉa vào giếng và nguyên lý
HOÀN THIỆN GIẾNG

20


Bắn mở vỉa
 Qui trình bắn mở vỉa tầng sản phẩm

Súng bắn vỉa được ha
đối diện tầng sản phẩm

Kích nổ

HỒN THIỆN GIẾNG

Dòng chất lưu từ
vỉa chảy vào giếng

21


Bắn mở vỉa
 Các vấn đề cần chú ý:

 Trong vỉa dầu có mũ khí, nên mở vỉa ở phần đáy của đới
sản phẩm
 Trong các vỉa chứa dầu vừa có mũ khí và tầng nước đáy,

để hạn chế việc hình thành cả phễu nước và phễu khí,
cần phải mở vỉa ở khoảng giữa của đới sản phẩm.

HOÀN THIỆN GIẾNG

22


Lắp đặt thiết bị khai thác
 Packe được đặt giữa cột ống khai thác và cột ống chống khai thác

ở ngay trên nóc tầng sản phẩm. Khi packe giãn nở, nó tạo một nút
kín trong khoảng không vành xuyến giữa cột ống khai thác và bên
trong cột ống chống khai thác. Như vậy, khi chất lưu khai thác chảy
từ thành hệ qua các lỗ bắn mở vỉa, chúng buộc đi vào trong cột
ống khai thác để đưa lên bề mặt.

Packer và hệ thớng
thiết bị lòng giếng
khai thác

HỒN THIỆN GIẾNG

23


Lắp đặt thiết bị khai thác
 Đầu giếng khai thác được lắp đặt phía trên

bộ đầu ống chống. Cột ống khai thác trong

giếng được treo từ cây thông khai thác sao
cho sản phẩm khai thác chảy theo cột ống
khai thác vào cây thơng khai thác.

HỒN THIỆN GIẾNG

24


Gọi dịng sản phẩm
 Mục đích và u cầu

 Là tạo dòng sản phẩm dịch chuyển từ vỉa
• vào
Vangiếng.
tiết lưu
 Yêu cầu việc lựa chọn và áp dụng phương pháp gọi dòng:
−

Không làm ảnh hưởng xấu đến các tính chất vật lý vỉa, đặc
biệt vùng cận đáy giếng và môi trường xung quanh.

−

Không phá vỡ sự phân bố trạng thái ổn định tương đối ban
đầu của các loại chất lưu khác nhau chứa trong vỉa hoặc
kích thích sự xâm nhập các chất lưu không mong muốn tới
giếng.

−

Ưu tiên phương pháp sử dụng các thiết bị có sẵn trên giàn,
hiệu quả cao.

−

Đảm bảo tối đa các yêu cầu về an toàn lao đợng.

HỒN THIỆN GIẾNG

25