THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên đề tài luận án: “Nghiên cứu lựa chọn vữa trám cho các giếng khoan dầu khí trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao bể Nam Côn Sơn”
Ngành: Kỹ thuật Dầu khí Mã số: 62.52.06.04
Họ và tên NCS: Trương Hoài Nam Khóa đào tạo: 2011-2014
Người hướng dẫn: PGS.TS. Trần Đình Kiên; TS. Nguyễn Hữu Chinh
Tên cơ sở đào tạo: Trường Đại học Mỏ – Địa chất
TÓM TẮT NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN (về mặt học thuật, lý luận, luận điểm mới về khoa học và thực tiễn)
Những đóng góp mới của luận án
Đã tổng kết các đặc điểm áp suất cao nhiệt độ cao bể Nam Côn Sơn, thành lập bảng phân cấp áp suất cao nhiệt độ cao cho bể Nam Côn Sơn, Phân tích và chỉ rõ ảnh hưởng của điều kiện áp suất nhiệt độ cao đến công tác bơm trám xi măng và hiệu quả xây dựng giếng khoan, làm cơ sở cho việc lựa chọn xác định công thức pha chế vữa xi măng, ngoài ra còn chỉ định cho việc lựa chọn các thiết bị lòng giếng, vv…
Nghiên cứu các tính chất công nghệ của vữa và các tính chất cơ học đá xi măng (độ bền nén, đặc biệt modun Young, hệ số Poisson) trên các thiết bị UCA và MPRO, cho phép mô phỏng các điều kiện áp suất cao nhiệt độ cao và theo thời gian thực trong các điều kiện ở giếng khoan bể Nam Côn Sơn. Đưa ra cơ sở lý thuyết để lựa chọn thành phần và thí nghiệm về nâng cao tính chất chịu nhiệt của hệ xi măng cho điều kiện trám các giếng khoan nhiệt độ cao bể Nam Côn Sơn khi sử dụng phụ gia là silica nghiền.
– Đề xuất cấu trúc và thành phần đơn pha chế bơm trám và xác định các thông số công nghệ của vữa dựa trên tổng kết kinh nghiệm thi công các giếng khoan, các kết quả thí nghiệm, để trám xi măng cho các giếng khai thác với cấp ống khai thác 51/2″ trong khoảng nhiệt độ và áp suất cao tại bể Nam Côn Sơn và áp dụng vào một số giếng khoan khác, cải thiện được chất lượng trám giếng khoan.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Các kết quả nghiên cứu dựa trên lý thuyết về sự biến đổi tính chất hóa lý và tái kết tinh của xi măng dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất cao, đề xuất biện pháp chống sự suy thoái độ bền và giảm độ thấm của xi măng.
– Đơn pha chế đã được kiểm chứng và có tính thực tiễn cao, góp phần vào việc nâng cao chất lượng bơm trám, bảo đảm độ dâng của vữa theo thiết kế, nâng cao chất lượng gắn kết của đá xi măng giữa ống chống với thành hệ trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao tại bể Nam Côn Sơn.
Những luận điểm khoa học
Trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất cao tại bể Nam Côn Sơn, các yêu cầu có tính quyết định vữa xi măng phải bảo đảm ngăn ngừa sự suy thoái độ bền của đá dưới tác động của nhiệt độ cao và mật độ của vữa phải tương đối cao để điều hòa áp suất dị thường cao.
– Tại bể Nam Côn Sơn, nhiệt độ tĩnh trong giếng đạt 149-1800C và áp suất via đạt 72,35 MPa, khi sử dụng xi măng portland Holcim mác G làm xi măng nền, nhất thiết phải bổ sung phụ gia bền nhiệt silica SSA-1 (silica nghiền) để duy trì thời gian quánh tối ưu, chống suy giảm độ bền, giảm độ thấm, cải thiện modun Young và hệ số Poisson tối ưu. Phụ gia SSA-1 có tác dụng hóa học với xi măng ở nhiệt độ cao, có tính tương tích với các phụ gia chậm ngưng kết, phụ gia giảm ma sát, phụ gia giảm độ thải nước và phụ gia làm nặng.
– Trong điều kiện bể Nam Côn Sơn, trong các điều kiện áp suất via dị thường cao đồng thời nhiệt độ cao, yêu cầu áp suất thủy tĩnh của vữa xi măng trám tương đối cao để cân bằng áp suất via. Để đạt mật độ vữa trong khoảng từ 2,01g/cm3 đến 2,22 g/cm3, chọn các phụ gia làm nặng Hi-Dense 4 với hàm lượng 40% và phụ gia làm nặng MicroMax với hàm lượng 25% là hợp lý, đồng thời thỏa mãn các chỉ tiêu chất lượng khác như thời gian quánh, các tính chất cơ học của đá xi măng.
