Bài giảng Dung dịch khoan & Xi măng - Chương 8: Các kỹ thuật bơm trám xi măng giếng khoan dầu khí - Đỗ Hữu Minh Triết

Nội dung text: Bài giảng Dung dịch khoan & Xi măng - Chương 8: Các kỹ thuật bơm trám xi măng giếng khoan dầu khí - Đỗ Hữu Minh Triết

1. III. TRÁM XI MĂNG ỐNG CHỐNG GEOPET ĐƯỜNG KÍNH LỚN Tốc độ bơm khi trám xi măng ống chống đường kính lớn phụ thuộc vào thiết bị bơm và điều kiện giếng khoan. Tốc độ bơm ở chế độ chảy rối là tốt nhất. Khi bơm trám xi măng ống chống đường kính lớn thường áp dụng kỹ thuật SLOFLO (vận tốc trong khoảng không hình xuyến tối đa 90 ft/phút kết hợp với lực đẩy nổi và lực kéo tối đa). Sự thành công còn phụ thuộc vào tính chất của dung dịch đệm và vữa xi măng trong điều kiện bùn khoan ở trong giếng khoan. Khi sử dụng kỹ thuật bơm đẩy ở vận tốc thấp, phải tính đến lượng xi măng dư cần bơm trám do sự nhiễm bẩn của bùn khoan vào vữa xi măng. Chú ý: tránh gây nổ ống hoặc bẹp ống do chênh lệch áp suất giữa khoảng không hình xuyến và bên trong ống chống. 8-26 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
2. III. TRÁM XI MĂNG ỐNG CHỐNG GEOPET ĐƯỜNG KÍNH LỚN 3.2. Trám xi măng qua vành xuyến (Top–up cementing) Phương pháp này được sử dụng khi xảy ra hiện tượng mất tuần hoàn trong quá trình trám xi măng hoặc khi cần làm đầy cột xi măng trong vành xuyến. Nếu xảy ra mất tuần hoàn từng phần thì mức dung dịch trong khoảng không vành xuyến có thể ở trên bề mặt. Tiến hành thả cần khoan đường kính nhỏ sao cho phù hợp với kích thước khoảng không vành xuyến và bơm xi măng. Nếu mất tuần hoàn toàn bộ, khoảng không vành xuyến có thể trống ở một độ sâu nào đó và cần phải được làm đầy xi măng. Trường hợp này nên sử dụng vữa xi măng có tỷ trọng thấp để tránh trường hợp áp lực của cột vữa xi măng lớn gây ra mất tuần hoàn vào thành hệ yếu. 8-28 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
3. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Phần tiếp theo sẽ trình bày kỹ thuật bơm trám xi măng ống chống trung gian và ống chống khai thác. Thông thường, ống chống trung gian có đường kính từ 6 5/8” đến 13 3/8” và sâu từ 1.000 ft đến 15.000 ft. Ống chống khai thác có đường kính từ 4 1/2” đến 9 5/8”, sâu từ 1.500 ft đến hơn 25.000 ft. Xi măng trám thường gồm loại nhẹ (có phụ gia) được bơm trước và loại nặng, chất lượng tốt được bơm sau. Áp suất đáy giếng khoan, đặc điểm thành hệ sẽ quyết định kỹ thuật trám xi măng là một hay nhiều giai đoạn. 8-30 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
4. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET 4.1.1. Nút trám dưới Nút trám dưới có 2 chức năng sau: – Ngăn cách dung dịch khoan với vữa, tránh hiện tượng bùn khoan làm nhiễm bẩn vữa xi măng. – Khi dịch chuyển, nút trám dưới có tác dụng nạo thành ống chống do đó tránh được tối đa khả năng nhiễm bẩn vữa xi măng. 4.1.2. Nút trám trên Nút trám trên được sử dụng để cách ly vữa xi măng và dung dịch bơm đẩy. Nút trám thường được làm bằng lõi nhôm hoặc gang, bên ngoài là nhựa có độ đàn hồi để bịt kín ống chống trong quá trình bơm. 8-32 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
5. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Hình 8.12. Vị trí các nút trám sau khi trám xi măng một giai đoạn 8-34 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
6. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Hình 8.13. Đầu trám xi măng A. Loại 2 nút trám B. Loại 1 nút trám 8-36 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
7. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Quá trình bơm ép điển hình như sau: – Dung dịch đệm được bơm vào ống chống bên trên nút trám dưới, – Dung dịch đệm đẩy nút trám dưới đi dần xuống. Khi hết thể tích dung dịch đệm thiết kế, vữa xi măng được bơm vào qua đầu trám, – Vữa xi măng đẩy dung dịch đệm và nút trám dưới xuống. Khi nút trám dưới chạm vòng dừng, áp suất gia tăng sẽ làm thủng màng ngăn của nút trám dưới, dung dịch đệm và xi măng thoát qua nút trám dưới, qua chân đế ống chống và lên khoảng không vành xuyến. – Khi đã bơm hết thể tích xi măng thiết kế, nút trám trên được thả ra. Dung dịch đẩy sẽ đẩy nút trám trên và xi măng xuống. – Nút trám trên chạm nút trám dưới tại vòng dừng, công tác bơm trám xi măng hoàn tất. 8-38 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
8. GEOPET Hình 8.15. Qui trình bơm trám xi măng một giai đoạn 8-40 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
9. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET 4.1.4. Dịch chuyển ống chống trong khi bơm ép Dịch chuyển ống chống có ảnh hưởng lớn đến chất lượng trám xi măng. Khi ống chống chuyển động, nó giúp phá bỏ lớp gel do bùn khoan tạo ra và khắc phục các hạn chế đẩy bùn khoan khi ống chống lệch tâm. Chuyển động ống chống tịnh tiến thường dùng trong bơm trám xi măng một giai đoạn. Tuy nhiên phải cẩn thận và kiểm soát tốc độ dịch chuyển của ống chống, tránh gây ra áp lực làm nứt vỡ thành hệ hay gây phun trào. Xoay ống chống có hiệu quả cao hơn tịnh tiến. Lực ma sát giữa ống chống và xi măng (bùn khoan) có khuynh hướng kéo vữa xi măng (bùn khoan) vào các khe hở nhỏ ở vành xuyến, xi măng trám sẽ bám đều trong vành xuyến hơn. 8-42 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
10. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Hình 8.16. Dịch chuyển ống chống khi bơm trám 8-44 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
11. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Nhìn chung, các kỹ thuật trám xi măng nhiều giai đoạn bao gồm: – Trám xi măng hai giai đoạn thông thường: mỗi quá trình trám là một qui trình hoạt động riêng lẻ, phân biệt. – Trám xi măng hai giai đoạn liên tục: hai qui trình trám được thực hiện liên tục nhau. – Trám xi măng ba giai đoạn: mỗi qui trình trám hoạt động riêng lẻ. 8-46 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
12. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET ❖ Trám xi măng giai đoạn đầu Quá trình trộn, bơm ép dung dịch đệm và vữa xi măng trong giai đoạn đầu tương tự như kỹ thuật trám một giai đoạn. Sau khi trộn xi măng, nút trám giai đoạn đầu được thả và bơm đẩy cho đến khi nó chạm vào vòng dừng của chân đế ống chống. Thông thường khi trám xi măng ống chống khai thác, giai đoạn đầu sử dụng hai dung dịch, phía dưới đầu trám phân tầng được làm đầy bằng dung dịch hoàn thiện, phía trên sử dụng bùn khoan. Bùn khoan này sau đó sẽ được tuần hoàn qua cửa sổ của đầu trám phân tầng. 8-48 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
13. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET ❖ Trám xi măng giai đoạn sau Bom mở cửa sổ được thả sau khi hoàn tất trám giai đoạn đầu và rơi xuống đầu trám phân tầng, tựa vào bề mặt đóng của ống trượt. Áp suất bơm gia tăng khoảng 1200 – 1500 psi sẽ đẩy bom mở cửa sổ, cắt đứt chốt giữ, đẩy ống trượt đi xuống và mở các cửa sổ trên đầu trám phân tầng. Sự giảm áp đột ngột trên bề mặt cho biết cửa sổ đã mở. – Nếu xi măng ở giai đoạn đầu dâng cao hơn đầu trám phân tầng, cần phải tiến hành bơm rửa hết lượng xi măng phía trên đầu trám phân tầng ra khỏi giếng khoan trước khi xi măng phát triển độ bền gel. – Nếu xi măng trám giai đoạn đầu chưa đạt đến vị trí đầu trám phân tầng, có thể để xi măng đông cứng trước khi tiến hành mở cửa sổ và tuần hoàn giếng khoan. 8-50 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
14. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET 4.2.2. Trám xi măng hai giai đoạn liên tục Đôi khi do yêu cầu công việc mà quá trình trộn xi măng bơm đẩy không thể chờ để thả bom mở cửa sổ đầu trám phân tầng đến vị trí đóng trên thiết bị. Khi đó người ta sẽ sử dụng kỹ thuật trám xi măng hai giai đoạn liên tục. Giai đoạn đầu xi măng được trộn và bơm ép vào giếng khoan. Sử dụng nút trám sau vữa xi măng để ngăn cách vữa xi măng và dung dịch ép. Thể tích dung dịch bơm ép phải tính toán để đẩy xi măng ra khỏi ống chống bên dưới đầu trám phân tầng. Ống chống có thể xoay, tịnh tiến để xi măng không bị ứ đọng ở xung quanh chân đế ống chống. 8-52 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
15. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Phía trên vòng dừng có lắp đặt một đoạn ống nối chảy vòng (bypass insert) để ngăn ngừa sự bít kín đột ngột khi nút trám đặt trên vòng dừng, cho phép một lượng nhỏ dung dịch đẩy đi qua. Sau khi đã bơm dung dịch ép, nút mở đầu trám phân tầng được giải phóng. Giai đoạn trám thứ hai được thực hiện ngay sau khi nút mở được giải phóng, vữa xi măng được đẩy bởi một nút đóng. Quá trình bơm vữa đẩy nút mở đặt lên ống trượt của đầu trám phân tầng. Khi gia tăng áp suất, ống trượt này bị đẩy trượt xuống và mở cửa sổ trám phân tầng. Sau đó, vữa được bơm qua cửa sổ này, khi nút đóng đến vị trí phân tầng nó tựa lên gờ đỡ của đoạn ống đóng cửa sổ. Áp suất bơm gia tăng (khoảng 1500 psi), cửa sổ đầu trám phân tầng sẽ được đóng lại. 8-54 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
16. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET - Đoạn ống nối chuyên dụng (special insert collar): được lắp đặt ở đầu nối ống chống phía trên đoạn nối chảy vòng, tạo điểm tựa cho nút trám giai đoạn đầu. - Nút trám giai đoạn đầu đặc biệt (special first stage plug): có một đầu đặc biệt để làm kín đoạn ống nối chuyên dụng. Nó thay thế cho nút trám giai đoạn đầu trong kỹ thuật trám hai giai đoạn thông thường. Các thao tác tiếp theo tương tự như trong qui trình trám xi măng hai giai đoạn ngoại trừ thêm nút trám ở phía trước cột vữa xi măng hay dung dịch đệm trong giai đoạn đầu. 8-56 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
17. GEOPET Hình 8.19. Trám xi măng ba giai đoạn – Giai đoạn đầu: trám xi măng qua chân đế ống chống. – Giai đoạn hai: trám xi măng qua đầu trám phân tầng thông thường. – Giai đoạn cuối: trám xi măng qua đầu trám trên đỉnh. 8-58 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
18. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET 4.3. Các trang thiết bị phụ trợ a. Giỏ trám xi măng Giỏ trám xi măng được lắp đặt phía dưới đầu trám phân tầng. Mục đích hạn chế một lượng thể tích lớn xi măng sẽ đi vào thành hệ yếu phía dưới đầu trám phân tầng nếu xảy ra mất tuần hoàn. Tuy nhiên, giỏ trám xi măng không ngăn chặn được sự lan truyền áp suất, chúng chỉ hạn chế Hình 8.20. Giỏ trám xi măng sự di chuyển của dung dịch. 8-60 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
19. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Hình 8.21. Các loại lồng định tâm 8-62 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
20. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET c. Vòng nối lồng định tâm Là thiết bị cố định vòng định tâm vào ống chống. Hình 8.23. Các loại vòng nối lồng định tâm 8-64 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
21. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET e. Chân đế ống chống Là thiết bị có dạng mũi tròn, lắp đặt ở đầu dưới cùng của ống chống để bảo vệ ống chống và cho phép ống chống đi qua các vùng hẹp dễ dàng. Mũi chân đế ống chống được làm bằng vật liệu có thể khoan qua như xi măng hoặc nhôm. Vỏ bằng thép tương tự thép ống chống. Hình 8.24. Chân đế ống chống 8-66 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
22. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET f. Vòng dừng Là thiết bị được gắn vào cột ống chống, dùng để chặn các nút trám. Các vòng dừng có cấu tạo van một chiều sẽ có chức năng như chân đế ống chống nổi, tạo lực đẩy nổi cho cột ống chống khi hạ xuống lỗ khoan. Hình 8.27. Vòng dừng 8-68 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
23. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET 4.4. Trám xi măng ống chống lửng Ống chống lửng là loại ống chống mà đỉnh của nó không được kéo lên bề mặt mà được treo vào phần cuối của cột ống chống trước. Độ dài khoảng bao phủ này phụ thuộc vào mục đích và chức năng của ống lửng và có thể thay đổi từ 50 – 500 ft. Ống chống lửng có thể chia ra các loại sau: – Ống chống lửng khai thác: cột ống này được gắn vào phần cuối của ống chống cuối cùng đến chiều sâu khai thác, thay thế cho ống chống khai thác. Việc trám xi măng loại ống này bị hạn chế do ống chống lửng tiếp xúc trực tiếp với tầng khai thác. – Ống chống lửng kỹ thuật: cho phép khoan sâu hơn nhờ cách ly những vùng mất tuần hoàn, vùng có áp suất cao, thành hệ chứa sét. Việc trám xi măng ống chống này gặp nhiều khó khăn do tính chất của thành hệ nêu trên. 8-70 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
24. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Hình 8.29. Các loại ống chống lửng 8-72 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
25. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Hình 8.31. Đầu bơm trám xi măng ống chống lửng 8-74 Hình 8.30. Đầu treo ống chống lửng Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
26. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Cần phải tiến hành tuần hoàn giếng trước khi treo ống chống lửng. Trong một số đầu treo ống chống lửng có van tuần hoàn cho phép tuần hoàn phía trên ống chống lửng trước khi van đóng và tuần hoàn xuống phía dưới xung quanh địa tầng ống chống lửng. Sau khi bơm rửa bùn khoan, tiến hành lắp đặt đầu treo ống chống lửng. Sau đó, cần khoan và đầu treo được kéo lên từ từ để kiểm tra đầu treo có tách ra khỏi cột ống lửng không. Thiết bị làm kín có độ dài 10 – 15 ft giữ nút trám ống chống cho phép thực hiện thao tác mà không tạo khe hở giữa cần khoan và ống chống lửng. Thao tác này cần phải được thực hiện để bảo đảm cần khoan và đầu treo có thể tháo ra khỏi ống lửng sau khi trám xi măng xong. 8-76 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
27. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET b. Trám xi măng một giai đoạn thông thường với cột xi măng dư Kỹ thuật này bao gồm trám xi măng dư trên đỉnh ống chống lửng như phương pháp một giai đoạn thông thường. Lượng xi măng dư chiếm khoảng 8 -10 chiều dài ống chống trung gian. Cột xi măng dư sẽ được khoan phá sau khi đông cứng vì dễ khoan phá cột xi măng dư hơn là bơm ép vào phần phủ ống chống (Hình 8.32.b). 8-78 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
28. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Qui trình bơm trám Đường ống bơm vữa được gắn vào cần khoan cùng với nút trám trên được đặt giữa hai đường nối của đầu trám xi măng. Sau khi lắp xong đầu trám và thử áp suất, tiến hành bơm nước rửa hay dung dịch đệm vào cần khoan. Sau khi trộn vữa xi măng và bơm vào cần khoan, tiến hành thả nút trám và bơm đẩy nó đến đầu treo ống chống lửng. Tại đây nút trám sẽ đóng kín vào nút trám ống chống lửng đã treo trước đó. Áp suất bơm sẽ tăng khi nút trám làm kín nút trám ống chống lửng. 8-80 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
29. GEOPET Hình 8.33. Qui trình trám xi măng ống chống lửng 8-82 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
30. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET c. Ép vữa xi măng Khi cần chống ống chống lửng dài qua thành hệ yếu mà áp suất thủy tĩnh của cột vữa xi măng có thể gây tổn hại đến thành hệ và nhiều vấn đề khác, có thể sử dụng phương pháp trám xi măng hai giai đoạn. Qui trình bơm trám Giai đoạn đầu được tiến hành theo phương pháp một giai đoạn thông thường với lượng xi măng giới hạn, được tính toán trước để có thể bao phủ được vùng thành hệ yếu. Đỉnh của cột xi măng trong khoảng không vành xuyến càng gần chân đế ống chống trước càng tốt. Sau khi giai đoạn đầu hoàn tất, đầu treo và cần khoan được kéo lên khỏi giếng khoan và chờ xi măng đông cứng. 8-84 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
31. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Cần khoan có lắp packer bơm ép (squeeze packer) được thả vào giếng khoan. Packer được mở trên đầu treo ống chống lửng từ 2 – 3 đoạn ống nối, cho phép tác động áp suất từ bề mặt lên xi măng trám giai đoạn đầu. Tiến hành bơm trám giai đoạn hai với lượng xi măng cho phép xung quanh đầu treo ống chống lửng. Cần tính toán lưu lượng, áp suất bơm để tránh làm nứt vỡ thành hệ, gây mất xi măng. Phương pháp này để lại khoảng trống giữa hai cột xi măng, dễ gây ra hiện tượng ăn mòn ống chống và khí xâm nhập vào vành xi măng. 8-86 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
32. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET 4.4.3. Ống chống lửng Tie-back Lý do sử dụng ống chống lửng Tie-back hay ống lửng Tie-back dạng “stub” bao gồm: – Bao phủ đoạn ống chống bị hỏng phía trên đỉnh của ống chống trước. – Cần một ống chống có đường kính lớn hơn trên đỉnh của một ống chống trước cho phép đặt nhiều cột ống khai thác. – Cho phép lựa chọn thử giếng ở nhiều đoạn khác nhau để thiết kế các thiết bị khai thác sau này cũng như kích thước ống chống khai thác. – Trám xi măng một số đoạn trong giếng có áp suất cao, thành hệ chứa sét trước khi ống chống đến bề mặt. 8-88 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
33. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Trám xi măng ống chống Tie-back – hay ống lửng Tie-back Ống chống Tie-back thường được trám bằng phương pháp thông thường. Tuy nhiên, việc trám xi măng cũng có thể tiến hành qua đầu trám phân tầng đặt phía trên đoạn ống nối làm kín. Ống chống lửng Tie-back được trám xi măng sau khi lắp đặt đầu treo ống chống lửng và đặt đoạn ống nối làm kín vào ống lồng Tie-back. Có thể lắp đặt đầu trám phân tầng ở phía trên đoạn ống nối làm kín. Trong hầu hết các trường hợp, áp suất thủy tĩnh không phải là vấn đề lớn vì việc trám xi măng được thực hiện giữa các ống chống. 8-90 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
34. GEOPET Hình 8.36. Trám xi măng ống chống lửng Tie-back 8-92 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
35. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET Xoay ống có thể thực hiện trong quá trình bơm ép trước khi lắp đặt đầu treo ống lửng. Ngoài ra có thể sử dụng đầu treo ống chống lửng hoạt động bằng thủy lực cho phép chuyển động xoay ống chống lửng trong khi trám xi măng kể cả những giếng khoan định hướng. Kỹ thuật bơm đẩy ở chế độ chảy rối có hiệu quả hơn chế độ chảy nút trong việc rửa sạch và thay thế bùn khoan. Tuy nhiên, cần cẩn thận không để vượt quá áp suất cho phép gây nứt vỡ thành hệ. Khoảng không vành xuyến nhỏ dễ dàng tạo chế độ chảy rối ở tốc độ bơm đẩy thấp. Nếu bơm đẩy ở chế độ chảy tầng hay chảy nút thì hiệu quả thay thế bùn khoan sẽ kém hơn. 8-94 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
36. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET c. Dung dịch đệm Nhiều trường hợp bơm trám xi măng, dung dịch khoan sử dụng rất phức tạp thường dẫn đến không tương thích với xi măng. Vì vậy cần sử dụng dung dịch đệm để ngăn cách vữa và dung dịch khoan, tránh nhiễm bẩn. Sự không tương thích làm xi măng chậm đông, tăng độ bền gel, giảm hiệu quả thay thế bùn khoan và làm giảm độ bền nén của xi măng đông cứng vùng bao phủ ở đầu ống chống lửng. Khi vữa bị nhiễm bẩn ở một mức độ nào đó sẽ có độ nhớt cao, tạo ra áp lực ma sát gây nứt vỡ thành hệ yếu khi bơm ép. 8-96 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
37. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP BƠM TRÁM XI MĂNG GEOPET d. Thể tích vữa xi măng Thể tích vữa trám sử dụng thường được tính toán dựa trên số liệu đo đường kính giếng khoan (caliper). Thể tích xi măng tổng cộng sẽ bằng thể tích tính toán này cộng thêm 20 – 30% lượng xi măng dư hay thể tích xi măng có thể bị nhiễm bẩn ở đỉnh của cột ống chống lửng. Khi trám xi măng bằng phương pháp ép vữa, thể tích xi măng trong giai đoạn đầu tương đương 80% thể tích khoảng không cần trám. Thể tích xi măng sử dụng trong giai đoạn hai dựa vào thể tích vành xuyến được tính từ đỉnh cột xi măng trong giai đoạn đầu đến ống lửng cộng với lượng xi măng để làm kín khoảng không vành xuyến từ thiết bị bơm trám đến đỉnh của ống chống lửng. 8-98 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết
38. CÂU HỎI GEOPET 1. Mục đích của công tác trám xi măng là gì? Trình bày các nguyên tắc cơ bản của công tác trám xi măng. 2. Kỹ thuật bơm ép xi măng và đặt cầu xi măng được dùng trong những trường hợp nào? Trình bày một phương pháp điển hình. 3. Hãy trình bày quá trình trám xi măng một giai đoạn. 4. Những khác biệt đáng lưu ý giữa trám xi măng hai giai đoạn thông thường và trám xi măng hai giai đoạn liên tục là gì? 5. Hãy trình bày kỹ thuật trám xi măng hai giai đoạn thông thường. 6. Hãy trình bày các kỹ thuật trám xi măng ống chống lửng. 8-100 Dung dịch khoan & xi măng – Đỗ Hữu Minh Triết