Tải bản đầy đủ
Hình 1.1 vị trí mỏ Kình Ngư Trắng Nam

Hình 1.1 vị trí mỏ Kình Ngư Trắng Nam

Tải bản đầy đủ

Do mỏ Kình Ngư Trắng nằm trong bể Cửu Long nên khí hậu tại đây có tính chất nhiệt
đới gió mùa,một năm có hai mùa rõ rệt đó là mùa khô và mùa mưa.
Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.Giai đoạn này chủ yếu là gió mùa
Đông Bắc với sức gió thay đổi từ cấp 5,cấp 6,tháng 12 đến cấp 7,cấp 8 khi đó sóng biển có
thể cao tới 8m. Mùa này lượng mưa rất nhỏ,trung bình tháng không quá 1mm,độ ẩm không
khí khoảng 65% , nhiệt độ ban ngày từ 24-30°C về chiều và đêm giảm xuống còn 22-24°C.
Thời điểm chuyển giao mùa (tháng4, 5) gió mùa chuyển hướng Tây Nam, lúc này độ
ẩm không khí tăng lên đáng kể có thể tới 85% và nhiệt độ dao động từ 26-30°C.
Mùa Mưa kéo dài từ tháng 6 tới tháng 10,giai đoạn này gió mùa Đông Nam hoạt động
mạnh,nhiệt độ dao động trong khoảng từ 26-32°C, lượng mưa tăng lên đạt từ 260mm270mm,độ ẩm không khí trung bình là 87-89%. Đây là mùa bão biển, 7/10 cơn bão trong
năm tập trung vào thời gian này.Khi có bão gió có thể đạt tới vận tốc 60m/s và sóng biển có
thể cao tới 10m.
Tại mỏ mức nước biển dao động từ 50-70m và có dòng chảy qua. Dòng chảy phụ
thuộc vào chế độ gió mùa và chế độ thuỷ chiều : lưu tốc từ 82-87 m/s ở độ sâu 20m và
giảm tới 25m/s ở đáy biển. Chế độ thuỷ nhiệt trong cả vùng thềm lục địa thay đổi theo mùa
và theo độ sâu, trung bình dao động từ 24,9-29.6°C, độ mặn nướcbiển từ 33-35g/l.
Việc thi công giếng khoan ở ngoài biển với độ sâu trên 50m là hết sức phức tạp, điều
kiện thời tiết khí hậu cũng thay đổi nên ảnh hưởng lớn tới quá trình thi công đặc biệt là ảnh
hưởng của chế độ chảy của dòng biển phụ, chế độ thuỷ chiều, sóng và gió biển. Đặc biệt là
khi có bão gây cản trở rất nhiều cho công tác khoan, vận chuyển, tiếp cận của tàu và máy
bay, liên lạc giữa giàn khoan và đất liền. Tuy nhiên mặt thuận lợi là thời tiết nơi đây tương
đối tốt không khắc nghiệt, biển có độ sâu tương đối nên thuận lợi cho việc vận chuyển bằng
đường biển, đặc biệt và vận chuyển các trang thiết bị cồng kềnh có trọng tải lớn.

1.2. Cấu tạo địa chất vùng mỏ
Theo trình tự nghiên cứu bắt đầu từ các phương pháp đo địa vật lý, chủ yếu là phương
pháp địa chấn, các phép đo địa vật lý trong lỗ khoan, sau đó đến các phương pháp phân tích
lấy mẫu đất đá thu được,người ta xác định được khá rõ ràng các thành hệ của mỏ Kình Ngư
Trắng Nam. Từ trên xuống dưới cột địa tần tổng hợp của mỏ được xác định như sau :
1.2.1. Trầm tích Neogen và Đệ Tứ


Trầm tích Poliocen – Đệ tứ (Điệp Biển Đông) :
5

Điệp Biển Đông, Tập A hình thành chủ yếu là cát kết bở rời dày xen kẹp với những lớp
sét kết mỏng và bột kết thứ yếu, những vệt đá vôi và dolomite thứ yếu. Những khoáng vật
này có kích thước hạt từ tốt đến thô, độ chọn lọc từ nghèo tới trung bình. Chúng được giải
thích là đã được lắng đọng trong vùng biển nông tới môi trường gần bờ. Chiều dày của Điệp
này là khoảng 650m.
Dưới điệp Biển Đông là các trầm tích của thống Mioxen thuộc hệ Neogen. Thống này
được chia làm ba phụ thống :


Phụ thống Miocen thượng ( điệp Đồng Nai ) :

Hệ tầng Đồng Nai,Tập BIII nằm phủ bất chỉnh hợp với tập BII và gồm chủ yếu là cát
kết hạt mịn tới thô nằm xen kẹp với sét kết và bột kết thứ yếu, với một số dải đá vôi, đá than
ở phần trên, với độ mài mòn từ trung bình đến tốt.Cũng có thể gặp những vỉa sét và két dày
gần 20m và những vỉa cuội mỏng. Chiều dày của điệp tăng dần từ giữa ra hai bên cánh bề
dày đoạn khoan qua ở điệp này khoảng 475m.


Phụ thống Miocen trung ( điệp Côn Sơn ) :

Hệ tầng Côn Sơn , tập BII nằm phủ bất chỉnh hợp với tập BI và bao gồm chủ yếu cát
kết hạt mịn tới thô xen kẹp với sét kết và bột kết thứ yếu, với một vài dải đá vôi ở phần trên.
Tập BII được chia thành tập BII.1 và BII.2.
Cát kết: có màu xám sáng đến xám trung bình, đôi khi có màu xám xanh, trắng mờ.
Kích thước hạt từ mịn tới trung bình, trong tập BII.2 kích thước hạt thô hơn (trung bình –
thô), độ chọn lọc tốt. Không có thạch anh, hợp nhất với Matrix có nguồn gốc sét.
Sét kết: có màu xám trung bình, xám xanh lá cây tới xám xanh dương và màu xám
oliu. Khối ô vuông, thi thoảng thấy dạng khối bán ô vuông. Độ cứng từ rất cứng đến trung
bình. Không có cacbon.
Cả tập BII.1 và BII.2 đều có biểu hiện hydrocacbon.

6



Phụ thống Miocen hạ ( Điệp Bạch Hổ ) :

Hệ tầng Bạch Hổ, tập BI ,Cụ thể, tập này được phân chia thành hệ tầng Bạch Hổ hạ (BI.1) và hệ tầng Bạch Hổ thượng - (BI.2).
Hệ tầng Bạch Hổ hạ - (BI.1) gồm chủ yếu là những tập cát kết xen kẹp với sét kết, bột
kết. Cát kết: có màu xám sáng đến xám trung bình, màu xám xanh, thi thoảng là màu xám
tối, trắng mờ, trong suốt tới mờ. Kích thước hạt từ mịn tới trung bình, đôi khi hạt thô tới rất
thô. Độ mài tròn từ gần sắc cạnh đến gần tròn, độ chọn lọc trung bình. Thường mất thạch
anh, hợp nhất với matrix có sét. Khoáng vật dạng dải mica, dải Pyrit, dạng dải với phổ biến
khoáng vật cacbon. Sét kết: có màu xám trung bình, màu xám xanh lá cây tới xám xanh da
trời và màu xám oliu. Khối ô vuông, đôi khi gần có dạng khối vuông. Độ cứng từ tốt tới
trung bình. Không có cacbon. Có bột và cát.
Tập BI được phân bố rộng rãi trên toàn bể Cửu Long và đặc trưng cho sự kết thúc hiện
tượng biển tiến. Tập này cũng đặc trưng cho quá trình trầm tích kéo dài từ kết thúc tiền rift
tới post-rift sớm. Biểu hiện dầu tốt.
1.2.2. Trầm tích Paleogen-Kỷ Kainozoi :
Thành tạo của hệ thống Oligoxen thuộc hệ Paleogen được chia làm hai phụ thống :


Thống Oligocen thượng (điệp Trà Tân ) :

Hệ tầng Trà Tân thượng, được phát hiện ở tất cả giếng và được phân bố rộng rãi trong
kênh Amethyst chủ yếu là đá phiến sét và sét chứa Cacbon xen kẹp với cát kết thứ yếu và
bột kết dạng dài.
Đá phiến sét Cacbon: chủ yếu có màu xám tối đến xám đen, thi thoảng có màu nâu
đen, khối ô vuông, gần phẳng, dễ tách, độ cứng từ trung bình tới cứng, không chứa đá vôi.
Cát kết: có màu xám sáng đến trung bình, đôi khi có màu xám tối, trắng đục, trong
suốt đến mờ. Kích thước hạt rất mịn đến mịn, thi thoảng có hạt kích thước trung bình. Độ
mài tròn gần sắc cạnh đến gần tròn, độ chọn lọc trung bình tới tốt. Thạch anh thường bị mất,
hoặc được hợp nhất với đá matrix có nguồn gốc từ sét. Dải mica, dải pirit, dải khoáng vật
cacbon.
Tập này được xem như nguồn cung cấp chính và tầng chắn trong bể Cửu Long và
được đặc trưng bởi những kết quả địa chấn liên tiếp.


Thống Oligoxen hạ (điệp Trà Cú ) :
7

Trầm tích này bao gồm các lớp cát – sét xen kẽ hạt trung và hạt nhỏ màu nâu xám lẫn
với bột kết màu nâu đỏ bị nén chặt nhiều và nứt nẻ. Ở đáy của Điệp gặp sỏi kết và các mảnh
đá móng tạo thành tập lót đáy của lớp phủ trầm tích. Đá được thành tạo ở điều kiện biển
nông ,ven bờ hoặc sông hồ. Thành phần vụn gồm thạch anh, Fenspat, Granite, đá phun trào
và đá biến chất . Người ta đã nhận được dầu ở tập lót này.


Các đá cơ sở ( Vỏ phong hoá ) :

Đây là nền cơ sở cho các tập đá Oligoxen dưới phát triển trên mặt móng. Nó được hình
thành trong điều kiện lục địa dưới sự phá huỷ cơ học của địa hình. Đá này nằm trực tiếp trên
đá móng do sự tái trầm tích mảnh vụn của đá móng có kich thước khác nhau, tập cơ sở phát
triển không đều, có nhiều vị trí lún chìm của móng và hoàn toàn vắng mặt ở phần vòm.
Thành phần gồm : cuội kết hạt thô, đôi khi gặp đá phun trào.giữa tập cơ sở và tầng
móng không có tầng chắn nên chúng tạo thành một đối tượng đồng nhất.
1.2.3.Đá móng trước Kainozoi .
Đá móng trước Kainozoi chủ yếu là các thể xâm nhập granitoit, granit và granodiorit.
Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh (10 – 30%), Fenspat (50 – 80%), Mica và
Amphibol (từ hiếm tới 8,9%) và các khoáng vật phụ khác. Tuổi của đá móng là Jura muộn
và Kreta sớm (tuổi tương đối là từ 107 - 108 triệu năm). Đá móng có bề dày phân bố không
đều và không liên tục trên các địa hình. Bề dày lớp phong hoá có thể lên tới 160m. Kết quả
phân tích không gian rỗng trong đá móng cho thấy độ rỗng trong đá phân bố không đều,
trung bình từ 3- 5%. Quy luật phân bố độ rỗng rất phức tạp. Khi tiến hành khoan thăm dò đã
thấy dầu đã được tìm thấy trong tầng đá móng, dầu tự phun với lưu lượng lớn từ đá móng là
một hiện tượng độc đáo, trên thế giới chỉ gặp ở một số nơi như: Bombay (Ấn Độ), High
(Libi). Để giải thích cho hiện tượng trữ dầu thô trong đá móng kết tinh, người ta tiến hành
nhiều nghiên cứu và đưu ra kết luận sự hình thành không gian rỗng chứa dầu trong đá móng
granitoit là do tác động của nhiều yếu tố địa chất khác nhau.

8

Bảng 1.1. địa tầng và danh giới giữa các tầng của mỏ Kình Ngư Trắng Nam
Tập
A
BIII
BII
BI.2

BI.1
C
C30
D
E Upper
E Lower –Arkose sand
E Lower – Basal sand

1.3. Sơ lược về Giếng 09-2/09 KTN-5X.
1.3.1. Vị trí và mục đích của giếng
Giếng khoan 09-2/09 KTN-5X nằm ở phía đông bắc của mỏ Kình Ngư Trắng Nam,
thuộc lô 09-2/09 của bể Cửu Long-Việt Nam. Đây là giếng Khoan thẩm lượng thuộc dự án
của PVEP POC được thực hiện bởi Giàn PVD VI của công ty PV Drilling. Dàn PVD VI là
giàn tự nâng là giàn khoan có công nghệ hiện đại bậc nhất trên thế giới hiện nay, được đóng
theo thiết kế loại B của nhà thầu đóng giàn Keppel FELS (Singapore), là thiết kế chuẩn của
các giàn khoan tự nâng hiện đại hiện nay với độ sâu đáy biển lớn nhất - xấp xỉ 122m.
Giàn khoan PV Drilling VI có khả năng thi công giếng khoan có độ sâu đến 9.000m và
cùng lúc có thể có đến hơn 120 người cùng tham gia làm việc trực tiếp.
Vị trí của giếng có toạ độ : 09° 51' 42.353" độ vĩ Bắc .
108° 23' 37.102” độ kinh Đông.
Giếng 09-2/09 KTN-5X là giếng thẩm lượng đánh giá tiềm năng dầu khí vùng đông
bắc mở Kình Ngư Trắng Nam và khai thác dầu khí ở tầng đá móng.

-

Độ sâu dự kiến của giếng là khoảng 3461.5m.

-

Khoan tại khu vực có độ sâu mực nước biển là khoảng 58m.
9

1.3.2. Cột địa tầng và ranh giới giữa các tầng

10

Hình 1.2. Cột địa tầng và ranh giới giữa các tầng của Giếng 09-2/09 KTN-5X
1.3.3. Nhiệt độ và áp suất vỉa (theo phương thẳng đứng )
1.3.3.1. Nhiệt độ vỉa của giếng KTN-5X
Nhiệt độ vỉa của giếng 09-2/09 KTN-5X được dự đoán dựa trên các dữ liệu có được ở
các giếng lân cận đã khoan trước đó như KTN-1X,2X theo đó thì Gradient nhiệt độ vỉa của
giếng KTN-3X sẽ từ 2,65-2.8°C/100m và được dự đoán là không có bất thường.
Nhiệt độ tại chiều sâu dự kiến của giếng được dự đoán là khoảng từ 115°C đến 125°C
ở 3425m .

Hình.1.3.Nhiệt độ vỉa của giếng KTN-3X theo phương thẳng đứng .

1.3.3.2. Áp suất vỉa của giếng KTN-3X.

11

Cũng dựa trên những số liệu thu được từ các giếng lân cận như KTN-1X,2Xthì ta thu
được áp suất vỉa của giếng KTN-3X là ít có dị thường. Gradient áp suất vỉa của giếng KTN3X được dự đoán như sau :
 Áp suất vỉa :

-

Từ 94,5 ÷ 750m : Gradient áp suất vỉa là khoảng: 1÷ 1.06.

-

Từ 750 ÷ 2096m : Gradient áp suất vỉa : 1,1 ÷ 1,13.

-

từ 2096 ÷ 3446,5m : Gradient áp suất vỉa : 1,2 ÷ 1,23.

-

từ 3446,5 ÷ 3461,5m : Gradient áp suất vỉa : 0,89 ÷ 0,94.

Theo các kết quả thu được từ việc khoan lấy mẫu cũng như các số liệu thu được ở các
giếng lân cận thì khôg có nguy hiểm từ các tích tụ khí nông.
Áp suất vỉa lớn nhất được dự đoán là 9.0 ppg tại độ sâu khoảng 3000m dọc theo quỹ
đạo dự kiến của giếng.
 Áp suất vỡ vỉa.

-

Từ độ sâu 94,5 ÷ 750 m :Gradient áp suất vỡ vỉa là 1,3.

-

Từ 750 ÷ 2096 m : Gradient áp suất vỡ vỉa là 1,45 ÷ 1,5.

-

Từ 2096 ÷ 3446,5 m : Gradient áp suất vỡ vỉa là 1,65 ÷ 1,73.

-

Từ 3446,5 ÷ 3461,5 m : Gradien áp suất vỡ vỉa là : 1,55 ÷ 1,6.

1.4.Một số đặc điểm điểm địa chất và phức tạp có thể gặp trong quá trình khoan
Bảng.1.2.Một số phức tạp có thể gặp khi khoan giếgn KTN-3X.
Khoảng ( m )
Phức tạp có thể gặp
650 – 1864
Có mất dung dịch
(BII section)
1864 – 1996
Sập lở và bó hẹp thành giếng
(Bach Ho shale)
Sập lở,kẹt dính vi sai đặc biệt trong tầng sét ở tầng Oligoxen
1996 – 3410
E.Ngoài ra còn có thể có mất dung dịch và có khí xâm nhập ở tầng
(BI.1, C, D and E)
này

3410– TD
(Bsmt section)

Có hiện tượng mất dung dịch và có khí xâm nhập

12

CHƯƠNG II : LỰA CHỌN PROFILE VÀ TÍNH TOÁN CẤU TRÚC
GIẾNG KHOAN
2.1. Lựa chọn và tính toán profile giếng khoan.
2.1.1. Mục đích, yêu cầu tính toán profile giếng khoan.
Do yêu cầu công tác khoan trên biển mỗi giàn cố định có một quỹ giếng từ 16-18
giếng. Vì vậy để đảm bảo hiệu quả kinh tế cao, hệ số thu hồi cao và các giếng không va
chạm với nhau nhau trong khi khoan thì ta phải chọn profile của giếng khoan được thiết kế
sao cho phải phù hợp với các điều kiện ở trên giàn. Để đạt được mục đích mà chúng ta đề ra
profile phù hợp của giếng khoan phải đảm bảo các yêu cầu sau:

-

Giảm tối đa chi phí về thời gian thi công, vật tư, nhân lực, giá thành về thiết kế trong quá
trình khoan.

-

Do giếng khoan trên biển nên lựa chọn cấu trúc giếng phải ngăn cách hoàn toàn nước
biển,giữ ổn định thành và thân giếng khoan để việc kéo thả bộ dụng cụ, sửa chữa được tiến
hành bình thường.

-

Giếng phải làm việc khi khoan qua qua các tầng dị thường, mất ổn định.

-

Đạt độ sâu, khoảng dịch đáy để tiếp cận tầng sản phẩm theo yêu cầu.

-

Thân giếng khoan phải đảm chất lượng, ổn định trong quá trình gia cố.

-

Đảm bảo an toàn trong suốt quá trình khoan và chống ống. Giảm thiểu tối đa khả năng xảy
ra sự cố.

-

Lợi dụng được thiết bị, công nghệ và kĩ thuật hiện có.

-

Cấu trúc giếng phải phù hợp với yêu cầu kĩ thuật , khả năng cung cấp thiết bị, đảm bảo độ
bền và an toàn trong suốt quá trình khoan,khai thác và công tác sửa chữa sau này.
2.1.2. Cơ sở lựa chọn profile giếng khoan.
Việc chọn profin giếng khoan thường dựa vào rất nhiều yếu tố nhưng thông thường ta
thường dựa vào các yếu tố sau:

13

-

Cột địa tầng: cột địa tầng được thể hiện đầy đủ ở trên đây. Cột địa tầng cũng thể hiện được
đầy đủ các yếu tố địa chất của giếng khoan mà chúng ta thi công.

-

Chiều sâu của giếng khoan: chiều sâu của giếng khoan lớn là 3425 m.

-

Khoảng dời đáy: là khoảng cách tính theo phương nằm ngang từ miệng giếng khoan tới đáy
giếng khoan khi chiếu profin giếng lên mặt phẳng nằm ngang. Ở đây khoảng dịch đáy đang
thi công là 2438 m.

-

Hướng cắt của thân giếng khoan với các khe nứt trong vỉa sản phẩm sao cho đạt được lưu
lượng khai thác tốt nhất ( gần 90° ).
2.1.3. Các dạng profin giếng khoan định hướng.
Trong công tác khoan dầu khí hiện nay, người ta thường sử dụng 5 dạng profile cơ bản
sau đây:
Trong công tác khoan dầu khí hiện nay, người ta thường sử dụng 5 dạng profin cơ bản
sau đây:
 Dạng quỹ đạo tiếp tuyến .
Dạng quỹ đạo tiếp tuyến đảm bảo khoảng lệch ngang cực đại của thân giếng so với
phương thẳng đứng trong trường hợp góc nghiêng của thân giếng nhỏ nhất.
Dạng quỹ đạo tiếp tuyến được sử dụng cho các giếng khoan nghiêng định hướng với
khoảng lệch đáy lớn hơn so với phương thẳng đứng, cũng như khi khoan qua nhóm giếng có
chiều sâu cắt xiên lớn, có hiệu quả khi bộ khoan đáy làm việc ổn định của các đoạn xiên của
quỹ đạo. Dạng mặt cắt này nên dùng cho giếng khoan định hướng vào vỉa có độ lệch lớn,
khi lỗ khoan có độ sâu trung bình.
Cấu trúc giếng khoan gồm 3 đoạn: đoạn trên (1) là đoạn thẳng đứng, đoạn giữa (2)
đoạn cong đều tăng góc lệch, đoạn (3) là đoạn nghiêng.

14

Hình 2.1a: Dạng quỹ đạo tiếp tuyến.
 Dạng quỹ đạo hình chữ S:
Dạng chữ S này hay sử dụng trong các trường hợp vỉa sản phẩm có bề dày lớn, khi mở
vỉa thân giếng thẳng đứng. Quỹ đạo tiến hành đơn giản, thuận lợi trong thiết kế và thi công,
đạt độ dịch đáy đủ lớn thuận lợi trong khi khoan mở vỉa đưa giếng vào khai thác. Dạng
profin này dùng để khoan các giếng có khoan nghiêng có chiều sâu lớn.
Dạng quỹ đạo hình chữ S- 5 đoạn.
Dạng profin này gồm 5 đoạn. Đoạn thẳng đứng bên trên (1), đoạn tăng góc lệch (2),
đoạn ổn định góc lệch (3), đoạn giảm góc lệch (4), đoạn thẳng đứng bên dưới (5). Dạng
profin này được dùng để khoan trong các giếng nghiêng có chiều sâu lớn. Nên sử dụng mặt
cắt này khi đoạn dưới của giếng khoan cắt qua nhiều tầng sản phẩm, mà việc khai thác
chúng tiến hành từ dưới lên.

15