Thiết kế tối ưu hóa bộ link 188bet cho dien thoai cụ mở rộng thành giếng trong quá trình link 188bet cho dien thoai cho giếng link 188bet cho dien thoai mỏ Hải Thạch bể Nam Côn Sơn.

Tóm tắt

Theo thiết kế được phê duyệt trong chương trình link 188bet cho dien thoai của giếng link 188bet cho dien thoai mỏ Hải Thạch, đoạn thân giếng phía dưới cấp ống chống lửng 16" (đường kính trong 14,85") sẽ được thi công bằng 2 bộ link 188bet cho dien thoai cụ dẫn tới gia tăng thời gian và chi phí gồm: link 188bet cho dien thoai đoạn giếng dẫn hướng 12,25" bằng choòng link 188bet cho dien thoai PDC đến chiều sâu thiết kế và sử dụng thiết bị mở rộng thành giếng để mở rộng đoạn giếng dẫn hướng lên 14,5" và 16,5" để thả ống chống 13,625".

Bài báo giới thiệu nghiên cứu, tính toán thiết kế tối ưu hóa bộ link 188bet cho dien thoai cụ vừa mở rộng đoạn thân giếng như thiết kế đồng thời giảm thiểu thời gian kéo thả qua đó nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật thi công giếng link 188bet cho dien thoai. Thiết kế này được đưa vào thử nghiệm sau khi chứng minh hiệu quả về mặt lý thuyết. Kết quả áp dụng thiết kế tối ưu hóa bộ link 188bet cho dien thoai cụ mở rộng thân giếng trong quá trình link 188bet cho dien thoai tại giếng link 188bet cho dien thoai mỏ Hải Thạch đã đem lại hiệu quả thiết thực, mở ra hướng ứng dụng mới trong tương lai cho các mỏ có cùng cấu trúc giếng và điều kiện địa chất tương tự tại Việt Nam.

Từ khóa: Tối ưu hóa, bộ link 188bet cho dien thoai cụ, mỏ Hải Thạch, DẩuKhí

1. Giới thiệu

Giếng link 188bet cho dien thoai mỏ Hải Thạch được thiết kế với các cấp ống chống như sau: Ống chống dẫn hướng 30" X ống chống bề mặt 22" X ống chống lửng bề mặt 16" X ống chống trung gian 13,625" X ống chống khai thác trung gian 10" X ống chống khai thác 5,5" (Bảng 1).

Việc dùng 2 bộ link 188bet cho dien thoai cụ khác nhau xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật, thiết kế cũng như do hạn chế của thiết bị, cụ thể là:

- Yêu cầu bắt buộc cho đoạn giếng link 188bet cho dien thoai dưới ống chống lửng 16" phải có đường kính nhỏ nhất là 16,5" để đảm bảo cho việc chống và trám xi măng cấp ống chống 13,625" được tốt nhất.

- Giới hạn đường kính trong của ống chống lửng 16" là 14,85" nên chỉ có thể link 188bet cho dien thoai đoạn thân giếng có đường Ngày nhận bài: 5/9/2016. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa kính lớn nhất là 14,5" phía dưới cấp ống chống này và sau đó sẽ phải mở rộng thành giếng link 188bet cho dien thoai lên 16,5" theo yêu cầu.

- Hạn chế về thời gian nên không thể sản xuất một choòng link 188bet cho dien thoai kích thước 14,5" đúng tiến độ (kích thước của choòng link 188bet cho dien thoai này không phổ biến) và chi phí sẽ rất cao. Do vậy đã chọn link 188bet cho dien thoai lỗ dẫn hướng đường kính 12,25".

- Không có thiết bị link 188bet cho dien thoai định hướng nào phù hợp với kích thước đường kính lỗ link 188bet cho dien thoai là 14,5" nên phương án lựa chọn sẽ link 188bet cho dien thoai đoạn dẫn hướng 12,25" sau đó sẽ mở rộng lên 2 cấp khác nhau (từ 12,25" lên 14,5" và từ 14,5" lên 16,5") (Hình 1).

 Hình 1: Cấu trúc giếng HT-XX

2. Giải pháp lựa chọn thiết kế tối ưu

2.1. Giải pháp được phê duyệt theo thiết kế

Với chương trình link 188bet cho dien thoai đã được phê duyệt, đoạn thân giếng phía dưới cấp ống chống lửng 16" (đường kính trong 14,85") sẽ được thi công bằng 2 bộ link 188bet cho dien thoai cụ để thả ống chống trung gian 13,625" theo chiều sâu thiết kế (Bảng 2 và 3).

- link 188bet cho dien thoai đoạn giếng dẫn hướng 12,25" bằng choòng link 188bet cho dien thoai PDC;

- link 188bet cho dien thoai mở rộng thành giếng bằng bộ link 188bet cho dien thoai cụ mở rộng thành giếng link 188bet cho dien thoai 12,25"x14,5"x16,5".

Bảng 1. Cấu trúc ống chống của giếng link 188bet cho dien thoai mỏ Hải Thạch

Bảng 2. Bộ link 188bet cho dien thoai cụ dẫn hướng 12,25"

Bảng 3. Bộ link 188bet cho dien thoai cụ mở lỗ 12,25"x14,5"x16,5" (2)

2.2. Nội dung giải pháp

Trong quá trình tối ưu hóa giải pháp cần phải xem xét:

- Tính toán và mô phỏng các trường hợp nhằm bảo đảm bộ link 188bet cho dien thoai cụ hoạt động ổn định trong khi link 188bet cho dien thoai qua các thành hệ đất đá khác nhau.

- Xem xét lại khả năng làm sạch giếng link 188bet cho dien thoai với bộ link 188bet cho dien thoai cụ được lựa chọn, mô phỏng mô hình động lực nhằm đảm bảo giếng link 188bet cho dien thoai được rửa hiệu quả nhất và đạt được tốc độ link 188bet cho dien thoai tối ưu nhất;

- Đánh giá sự ảnh hưởng của các thiết bị link 188bet cho dien thoai định hướng trong quá trình link 188bet cho dien thoai.

- Xem xét sự thay đổi của quỹ đạo giếng link 188bet cho dien thoai trong quá trình link 188bet cho dien thoai và mở rộng thành giếng.

Sau khi xem xét các yếu tố trên, phương án link 188bet cho dien thoai và mở lỗ trong khi link 188bet cho dien thoai từ cấp 12,25" lên 14,5" và 16,5" chỉ bằng 1 bộ link 188bet cho dien thoai cụ duy nhất (với 3 cơ cấu cắt khác nhau gồm: choòng link 188bet cho dien thoai, thiết bị mở rộng lỗ link 188bet cho dien thoai trung gian và thiết bị mở rộng thành giếng Rhino Reamer XC) được xem xét đến.

Thiết bị mở rộng thành giếng Rhino Reamer XC đã khắc phục được hạn chế của thiết bị mở rộng thành giếng đang sử dụng và có tính năng vượt trội như: kích hoạt và hoạt động hoàn toàn bằng cơ chế thủy lực, cho phép thực hiện nhiều chu kỳ đóng mở trong quá trình hoạt động. Thiết bị Rhino Reamer XC đưa vào ứng dụng trên thế giới từ tháng 9/2012 và đã có một số nhà thầu thực hiện phương pháp link 188bet cho dien thoai kết hợp mở rộng thành giếng nhưng chưa có nhà thầu áp dụng phương pháp với 3 cơ cấu cắt khác nhau (choòng link 188bet cho dien thoai, thiết bị mở rộng thành giếng (Hình 2) và thiết bị mở rộng thành giếng kích hoạt bằng thủy lực (Hình 3)) trong điều kiện giếng áp suất cao nhiệt độ cao. Tại Việt Nam, đây là lần đầu tiên có nhà thầu nghiên cứu phương pháp này (có một số nhà thầu thực hiện nhưng chỉ với 2 cơ cấu cắt khác nhau) nên việc mô phỏng, tính toán, thiết kế choòng link 188bet cho dien thoai và bộ cắt của thiết bị mở rộng thành giếng phải được tính toán kỹ cùng với việc nghiên cứu điều kiện địa chất cho đoạn giếng link 188bet cho dien thoai này để đảm bảo bộ link 188bet cho dien thoai cụ hoạt động ổn định và thành giếng ổn định trong quá trình link 188bet cho dien thoai, giếng được bơm rửa tốt nhất và đạt được tốc độ link 188bet cho dien thoai - mở rộng thành giếng cao nhất.

Hình 2. Thiết bị mở rộng thành giếng (3)
 

Hình 3. Thiết bị mở rộng thành giếng kích hoạt bàng thủy lực - Rhino Reamer XC

Bảng 4. Các bộ link 188bet cho dien thoai cạ được đề xuất

Hình 4. Kết quả mô phỏng sự ổn định của bộ link 188bet cho dien thoai cạ khi link 188bet cho dien thoai qua tâng cát và sét

Hình 5. Mô phỏng các thông số trong quá trình khoon kết hợp mở rộng thành giếng đối với địũ tổng cát kết

Hình 6. Mô phỏng đánh giá sự ảnh hưởng của các thiết bị link 188bet cho dien thoai định hướng trong quá trình link 188bet cho dien thoai

Việc thực hiện link 188bet cho dien thoai kết hợp với mở rộng thành giếng chỉ bằng 1 bộ link 188bet cho dien thoai cụ (với 3 cơ cấu cắt khác nhau) không có trong thiết kế ban đầu, chưa từng được thực hiện tại Việt Nam và trên thế giới trong các đoạn giếng có áp suất cao nhiệt độ cao. Nguyên nhân là do hạn chế về mặt thiết kế, khả năng ứng dụng của thiết bị mở rộng thành giếng, khả năng bơm rửa giếng link 188bet cho dien thoai cũng như kiểm soát quỹ đạo giếng, cụ thể là:

- Các thiết bị mở rộng thành giếng hiện có sử dụng kết hợp giữa cơ chế cơ học (thả bi) để kích hoạt khối răng cắt và duy trì chỉ một cơ chế thủy lực trong quá trình hoạt động. Việc kết hợp 2 cơ chế này chỉ cho phép thực hiện 1 chu kỳ đóng mở khối cắt của thiết bị, do đó đã làm giảm tính linh hoạt của thiết bị trong quá trình mở rộng thành giếng link 188bet cho dien thoai. Điều này cũng gây khó khăn trong quá trình thi công các đoạn giếng link 188bet cho dien thoai có kiến tạo địa chất phức tạp và với thiết kế này sẽ hạn chế trong quá trình rửa giếng trong và sau khi link 188bet cho dien thoai.

Hình 7. Mô phỏng sự thay đổi của quỹ đạo giếng link 188bet cho dien thoai trong quá trình link 188bet cho dien thoai vã mở rộng thành giếng 

Hình 8. Mô phỏng thủy lực giếng link 188bet cho dien thoai và khỏ nỡng bơm rửa trong quá trình link 188bet cho dien thoai và mở rộng thành giếng

 Hình 9. Thiết kếchoòng link 188bet cho dien thoai, bộ cắt của thiết bị mở rộng thành giếng

Hình 10. (a) Bộ link 188bet cho dien thoai cụ mở lỗ; (b) Bộ link 188bet cho dien thoai cụ mở rộng thành giếng; (c) Bộ link 188bet cho dien thoai cụ kết hợp link 188bet cho dien thoai và mở rộng thành giếng với 3 cơ cấu cát khác nhau

- Vì được kích hoạt bằng cơ chế thả bi nên thiết bị mở rộng thành giếng hiện tại chỉ đặt được bên trên các thiết bị đo trong khi link 188bet cho dien thoai (MWD) và không thể đặt ở vị trí gần với choòng link 188bet cho dien thoai dẫn tới việc tăng đoạn thân trần dưới đoạn giếng mở rộng. Điều này đặc biệt rủi ro cho vị trí đặt ống chống trong tầng địa chất có áp suất cao, áp suất dị thường do phải đặt ống chống ở thành hệ vững chắc và sâu nhất có thể để đảm bảo việc thi công những đoạn giếng sau.

- Việc không tương thích giữa các cấu trúc cắt của choòng link 188bet cho dien thoai và thiết bị mở rộng thành giếng có thể làm giảm tốc độ link 188bet cho dien thoai và mở rộng thành giếng dẫn đến kéo dài thời gian thi công giếng link 188bet cho dien thoai.

2.3. Kết quả đạt được

Thiết kế các bộ link 188bet cho dien thoai cụ để tiến hành mô phỏng và lựa chọn bộ link 188bet cho dien thoai cụ hợp lý nhất được trình bày trong Bảng 4.
Đánh giá sự ổn định của bộ link 188bet cho dien thoai cụ đã được lựa chọn khi link 188bet cho dien thoai qua các địa tầng khác nhau được thể hiện theo Hình 4.

Mô phỏng các thông số trong quá trình link 188bet cho dien thoai kết hợp mở rộng thành giếng đối với địa tầng cát kết (Hình 5).
Mô phỏng đánh giá sự ảnh hưởng của các thiết bị link 188bet cho dien thoai định hướng trong quá trình link 188bet cho dien thoai (Hình 6).
Mô phỏng sự thay đổi của quỹ đạo giếng link 188bet cho dien thoai trong quá trình link 188bet cho dien thoai và mở rộng thành giếng link 188bet cho dien thoai với cấu trúc của bộ link 188bet cho dien thoai cụ (Hình 7).

Kết quả mô phỏng thủy lực giếng link 188bet cho dien thoai và khả năng bơm rửa trong quá trình link 188bet cho dien thoai và mở rộng thành giếng (Hình 8).

Từ các mô phỏng kể trên, tác giả đã lựa chọn được thiết kế bộ link 188bet cho dien thoai cụ, choòng link 188bet cho dien thoai, bộ cắt của thiết bị mở rộng thành giếng đáp ứng được các yêu cầu về sự ổn định của bộ link 188bet cho dien thoai cụ, ổn định của các thiết bị link 188bet cho dien thoai định hướng, khả năng bơm rửa giếng link 188bet cho dien thoai, tương thích của các cơ cấu cắt khác nhau, khả năng kiểm soát quỹ đạo giếng link 188bet cho dien thoai cũng như khả năng kiểm soát an toàn giếng trong quá trình link 188bet cho dien thoai kết hợp với mở rộng thành giếng link 188bet cho dien thoai (Hình 10).

3. Kết luận

- Để đảm bảo sự lựa chọn bộ link 188bet cho dien thoai cụ kết hợp giữa link 188bet cho dien thoai và mở lỗ cần lưu ý các điểm sau:

+ Sự ổn định của bộ link 188bet cho dien thoai cụ khi link 188bet cho dien thoai qua các thành hệ trong đoạn giếng link 188bet cho dien thoai.

+ Tối ưu hóa thiết kế thủy lực đảm bảo giếng link 188bet cho dien thoai được bơm rửa tốt nhất và đạt được tốc độ link 188bet cho dien thoai tối ưu nhất.

+ Ảnh hưởng của sự thay đổi quỹ đạo giếng link 188bet cho dien thoai trong quá trình mở lỗ.

- Đạt được mục tiêu link 188bet cho dien thoai và mở lỗ chỉ bằng 1 bộ link 188bet cho dien thoai cụ thay vì 2 bộ link 188bet cho dien thoai cụ như thiết kế ban đầu;

- Việc lựa chọn bộ thiết bị link 188bet cho dien thoai lỗ link 188bet cho dien thoai được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực thay cho các thiết bị cũ được kích hoạt bằng cơ học (thả bi) và vận hành thủy lực;

- Bộ link 188bet cho dien thoai cụ được đề xuất cho phép mở/đóng nhiều lần thay vì mở/đóng chỉ một chu kỳ;

- Giảm được lỗ link 188bet cho dien thoai dẫn hướng phía dưới ống chống nhằm đảm bảo cho việc chống ống xuống đúng chiều sâu thiết kế.

- Ngoài việc giúp tăng sự ổn định thành giếng link 188bet cho dien thoai do giảm thời gian doa ngược, giảm sự ảnh hưởng của dung dịch link 188bet cho dien thoai lên thành hệ, giảm rủi ro kẹt cần do sự chênh lệch giữa áp suất vỉa và áp suất thủy tĩnh thì việc áp dụng phương pháp link 188bet cho dien thoai kết hợp với mở rộng thành giếng đã giúp tiết kiệm được khoảng 1,4 triệu USD.

Tài liệu tham khảo

1. Bien Dong POC. Chương trình link 188bet cho dien thoai giếng 05-02-HT-4P. 19/8/2015.

2. Baker Hughes.

3. Smith Bits. 10.5/8 - 14.1/2in staged hole opener specification.

4. Schlumberger. 14250/Rhino 1 Reamer, Tool Dimension Drawing.

5. Bien Dong POC. Internal technical report of 12.1/4" bit run; 12.1/4" x 14.1/2" hole opener run; 14.1/2" x 16.1/2" under reamer run.

6. PV Drilling. IADC equipment list of PV Drilling V (TAD).

OPTIMISED UNDER-REAMER STRING DESIGN FOR THE WELLS IN HAI THACH FIELD, NAM CON SON BASIN

Hoang Thanh Tung (1), Nguyen Pham Huy Cuong (2), Tran Hong Nam (3), Le Quang Duyen (4), Dao Thi Uyen (4)
1. PV Drilling

2. Bien Dong POC

3. Petrovietnam Exploration Production Corporation

4.Hanoi University of Mining and Geology Email: tunght@pvdrilling.com.vn

Summary

According to the drilling programme approved for Hai Thach field, the drilling section which is below the 16" casing liner (14.85" internal diameter) will be carried out with two separate BHAs: drilling the 12.25" section by PDC bit to the section target, and using the under-reamer equipment to ream the wellbore diameter to 14.5" and 16.5" in order to run the 13.625” casing string.

The paper presents the study to calculate the optimal design of the drilling string to ensure the under- reaming of the wellbore as designed as well as to minimise the running time of the drilling string, thereby improving the drillex and capex. Test operation of the design was run after it had proven to be effective in theory. The application of the optimised under-reamer string design in the wells of Hai Thach field has brought a feasible concept, opening up new applications in the future for similar well profiles and geological stratigraphy in Vietnam.

Key words: Optimisation, under-reamer string, Hai Thach field.