Giải pháp gia cố thành giếng khi khoan qua các vỉa suy giảm áp suất cho mỏ ngoài khơi Việt Nam
Tóm tắt
Suy giảm áp suất vỉa sau thời gian dài khai thác dẫn đến giảm ứng suất ngang nhỏ nhất và gradient nứt vỡ, thu hẹp cửa sổ áp suất khoan và gia tăng rủi ro mất tuần hoàn dung dịch, kẹt cần khoan và sập lở thành giếng...
Bài viết tổng hợp và phân tích cơ sở địa cơ học, công nghệ dung dịch khoan và hệ phụ gia sử dụng để gia cố thành giếng, gồm các mô hình lồng ứng suất, ứng suất đóng khe nứt và kháng lan truyền khe nứt. Các hệ vật liệu được phân tích theo cơ chế hoạt động và phạm vi áp dụng gồm: Vật liệu chống mất dung dịch truyền thống, bọt xốp biến dạng, hạt nano, hydroxide kim loại hỗn hợp và phụ gia kiểm soát mất dung dịch.
Kết quả thực nghiệm cho thấy dung dịch polymer 0,05% duy trì sức kháng ma sát bề mặt tốt hơn so với dung dịch bentonite 8%, với mức giảm lần lượt là 11,1% và 23,4%. Trên cơ sở đó, nghiên cứu đề xuất phân loại vỉa theo mức độ suy giảm áp suất, xây dựng quy trình thiết kế gồm 7 bước và khung giải pháp lựa chọn vật liệu gia cố thành giếng khoan, áp dụng cho các mỏ Bạch Hổ, Sư Tử Đen và Đại Hùng tại thềm lục địa Việt Nam.
Các tài liệu tham khảo
Mark D. Zoback, Reservoir geomechanics. Cambridge University Press, 2009. DOI: 10.1017/CBO9780511586477.
Mark W. Alberty and Michael R. McLean, “A physical model for stress cages”, SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, 26 - 29 September 2004.
E. van Oort, J. Friedheim, T. Pierce, and J. Lee, “Avoiding losses in depleted and weak zones by constantly strengthening wellbores”, SPE Drilling & Completion, Volume 26, Issue 4, pp. 519 - 530, 2011. DOI: 10.2118/125093-PA.
Impact Fluid Solutions, FLC® Wellbore Shielding® - Ultra-low invasion additives & wellbore stabilizers, 2023.
E. Fjaer, R.M. Holt, P. Horsrud, A.M. Raaen, and R. Risnes, Petroleum related rock mechanics 2nd edition. Elsevier; 2008.
J. Geertsma, “Land subsidence above compacting oil and gas reservoirs”, Journal of Petroleum Technology, Volume 25, Issue 6, pp. 734 - 744, 1973. DOI: 10.2118/3730-PA.
M. King Hubbert and David G. Willis, “Mechanics of hydraulic fracturing”, Transactions of the AIME, Volume 210, Issue 1, pp. 153 - 168, 1957. DOI: 10.2118/686-G.
Alexandre Lavrov, Lost circulation: Mechanisms and solutions. Gulf Professional Publishing, 2016.
Fred E. Dupriest, “Fracture closure stress (FCS) and lost returns practices”, SPE/IADC Drilling Conference, Amsterdam, Netherlands, 23 - 25 February 2005.
Oscar Contreras, Geir Hareland, Maen Husein, Runar Nygaard, and Mortadha Alsaba, “Application of in-house prepared nanoparticles as filtration control additive to reduce formation damage”, SPE International Symposium and Exhibition on Formation Damage Control, Lafayette, Louisiana, USA, 26 - 28 February 2014.
A. Abrams, “Mud design to minimize rock impairment due to particle invasion”, Journal of Petroleum Technology, Volume 29, Issue 5, pp. 586 - 592, 1977. doi: 10.2118/5713-PA.
Stephen Vickers, Martin Cowie, Tom Jones, and Allan J. Twynam, “A new methodology that surpasses current bridging theories to efficiently seal a varied pore throat distribution as found in natural reservoir formations”, Wiertnictwo Nafta Gaz, Volume 23, Issue 1, pp. 501 - 515, 2006.
Sneha Raju, V. Veena, and Liji Anna Mathew, “Experimental study to compare the behaviour of drilling fluids as a borehole stabilizer”, Proceedings of SECON’22, Lecture notes in civil engineering. Springer, 2022, pp. 321 - 330.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
