Bài giảng Khoan và hoàn thiện giếng - Bài: Khoan định hướng

MÔN HỌC

KHOAN VÀ HOÀN THIỆN GIẾNG

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

CBGD

Email

Tel

:

ThS. Đỗ Quang Khánh

dqkhanh@hcmut.edu.vn

0903 985730

NꢀI DUNG

❖ CÁC ꢀNG DꢁNG

❖ CÁC DꢂNG QUꢃ ĐꢂO

❖ Kꢃ THUꢄT ĐꢅNH HƯꢆNG

❖ PHƯƠNG PHÁP TꢇNH TOÁN GIÁM SÁT QUꢃ

ĐꢂO GIꢈNG

2

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

ꢁNG DꢂNG

❖ Vꢉ trꢊ đꢉa hꢋnh khꢌ tiꢍp cꢎn

3

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Khoan phꢃt triꢄn mꢅ

4

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Khoan cắt xiên

5

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Cꢃc ứng dụng khꢃc

Giếng khoan giải vây

6

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Cꢃc ứng dụng khꢃc

Giếng khoan lấy mẫu

sau vụ nổ hạt nhân

Giếng khoan địa nhiệt kép

7

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Giếng khoan ngang

8

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

CꢆC DꢇNG QUꢈ ĐꢇO

9

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J

❖ A, B vꢏ T tương ꢐng lꢏ miꢑng giꢍng, điꢒm cꢓt

xiên KOP vꢏ mꢔc tiêu.

❖ Hꢑ trꢔc tꢕa đꢖ áp dꢔng lꢏ hꢑ trꢔc tꢕa đꢖ

vuông gꢌc cꢌ trꢔc tung trꢗng vꢘi hưꢘng Bꢓc

vꢏ trꢔc hoꢏnh trꢗng vꢘi hưꢘng Đông đꢉa lꢙ.

❖ Gꢚc cꢛa hꢑ trꢔc đꢜt tꢝi giꢏn khoan (đꢖ sâu

tꢊnh tꢞ bꢏn rôto).

❖ Cꢂc thông sꢃ cꢄn biꢅt:

▪ Tꢕa đꢖ miꢑng giꢍng

▪ Tꢕa đꢖ mꢔc tiêu

▪ Mꢖt trong nhꢟng thông sꢚ:

− Chiꢠu sâu thꢡng đꢐng TVD cꢛa điꢒm

cꢓt xiên KOP

− Gradien tăng gꢌc

− Gꢌc nghiêng cꢢc đꢝi.

10

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J

❖ Cꢂc công thꢆc tꢇnh toꢂn thiꢅt kꢅ

 H_T

VT, HT vꢏ VB, 





 = 2.arctan

V − V



_B

T

V_T− V

^BR =

R

V_T− V

B

Mꢜt khác

sin =

sin

R - bán kꢊnh cong (radius of curvature)

2(V_T− V_B)

sin 

BT

2R 360



360

Đꢖ dꢏi cung BT:

=

 BT =



BT

180(sin )100

 (V_T−V_B)

 =

=

Gradien tăng gꢌc:

18000

(⁰/100 ft)

R

11

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J

❖ Vꢀ dꢁ : Xác đꢉnh biên dꢝng cꢛa mꢖt giꢍng dꢝng chꢟ J vꢘi nhꢟng

thông sꢚ sau:

− Đꢖ dꢣi đáy HT = 1500 ft

− TVD cꢛa mꢔc tiêu VT = 10000 ft

− TVD cꢛa KOP VB = 7000 ft.

❖ Giꢈi:

1500

10000 − 7000













= 53,13⁰

▪ Gꢌc nghiêng tꢝi mꢔc tiêu:

 = 2arctan

10000−7000

▪ Bán kꢊnh cong

R =

= 3750 ft

sin 53,13

18000

▪ Gradien tăng gꢌc (⁰/100 ft)

 =

=1,53

 3750

MDT = 7000 + (53.13/1,53).100 = 10472,55 ft.

12

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J kéo dꢌi

❖ Cꢂc thông sꢃ cꢄn biꢅt:

▪ Tꢕa đꢖ miꢑng giꢍng

▪ Tꢕa đꢖ mꢔc tiêu

A

V_B

▪ TVD cꢛa mꢔc tiêu

▪ TVD cꢛa KOP

F

B

P



V_T

R

E

▪ Gradien tăng gꢌc

C



y x

T

H_T

13

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J kéo dꢌi

H_T= (y_T− y_A)²+ (x_T− x_A)²

❖ Đꢖ dꢣi đáy theo phương ngang HT:

x_T, y_T- hoꢏnh đꢖ vꢏ tung đꢖ cꢛa mꢔc tiêu

x_A, y_A- hoꢏnh đꢖ vꢏ tung đꢖ cꢛa miꢑng giꢍng.

 x_T− x 



^A



❖ Gꢌc phương vꢉ cꢛa mꢔc tiêu:  = arctan

y − y



_A

T

Gꢕi gradien tăng gꢌc lꢏ  (⁰/100 ft) vꢏ R lꢏ bán kꢊnh cong:



100

18000

=

 R =

360 2R



❖ Gꢌc nghiêng cꢢc đꢝi  bꢤng tꢥng cꢛa 2 gꢌc x, y vꢘi:

H_T− R

FT V_T− V_B

 H_T− R 

PF





tan x =

=

 x = arctan



V − V



_B

T

vꢏ





PC PC.cos R.cos

R.cos





sin y =

=

 y = arcsin

PT

FT

V_T− V_B

V − V



_B

T

14

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J kéo dꢌi

❖ Xꢦt điꢒm C: BE = Rsin

❖ Cung BC đưꢧc xác đꢉnh:

EC = R − Rcos = R(1 − cos)

BC





=

 BC =100 

2R 360

❖ Vꢎy điꢒm C cꢌ:

TVD_C= V_B+ Rsin

H_C= R(1 − cos)

MD_C= MD_B+ BC = MD_B+ 100/

❖ Suy ra chiꢠu sâu đo đưꢧc cꢛa điꢒm T:

MD_T= MD_C+ C_T= MD_C+

V_T− V_C

cos

15

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J kéo dꢌi

❖ Vꢀ dꢁ : Xác đꢉnh biên dꢝng cꢛa giꢍng dꢝng chꢟ kꢦo dꢏi:

▪ Tꢕa đꢖ miꢑng giꢍng 15,32 ft Bꢓc, 5,06 ft Đông

▪ Tꢕa đꢖ mꢔc tiêu

▪ TVD cꢛa mꢔc tiêu

▪ KOP

1650 ft Bꢓc, 4510 ft Đông

9880 ft

1650 ft

▪ Gradien tăng gꢌc

1,5⁰/100 ft.

❖ Giꢂi:

▪ Đꢖ dꢣi đáy theo phương ngang:

H_T= (1650 −15,32)²+(4510 −5,06)²= 4792,35 ft

▪ Gꢌc phương vꢉ cꢛa mꢔc tiêu:

4510 − 5,06

1650 − 15,32

18000









hay N70⁰E

0

 = arctan

= 70,1





▪ Bán kꢊnh cong:

R =

= 3819,72ft

1,5

16

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo hꢊnh chꢋ J kéo dꢌi

❖ Gꢌc nghiêng cꢢc đꢝi :  = x + y

4792,35 − 3819,72

9880 − 1650









= 6,74⁰

vꢘi

x = arctan









3819,72  cos6,74

9880 −1650

0







vꢏ

y = arcsin

= 27,45





suy ra  = 6,74⁰+ 27,45⁰= 34,19⁰

❖ Vꢎy điꢒm C cꢌ:

TVDC = 1650 + 3819,72.sin 34,19 = 3796,45 ft

H_C= 3819,72.(1 − cos 34,19) = 660,13 ft

10034,19

= 3929,33 ft

MD_C= 1650 +

1,5

❖ Chiꢠu sâu đo đưꢧc cꢛa mꢔc tiêu:

9880 − 3796,45

MDT = 3929,33 +

=11283,91 ft

cos34,19

17

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo giếng dạng chꢋ S vꢌ chꢋ S cải biên

A

❖ Cꢂc thông sꢃ cꢄn biꢅt:

▪ Tꢕa đꢖ miꢑng giꢍng

▪ Tꢕa đꢖ mꢔc tiêu

V

B

V_B

B

P

B

R₁

▪ Chiꢠu sâu thꢡng đꢐng

V_E

y

TVD cꢛa mꢔc tiêu

C

x

₁

▪ Chiꢠu sâu thꢡng đꢐng

TVD cꢛa điꢒm cꢓt xiên

KOP

S

V_T

R₁

D

R₁

D

R₂

E

▪ Gradien tăng gꢌc

▪ Gradien giꢨm gꢌc

O

Q

O

Q

₂

T

H_T

▪ Chiꢠu sâu thꢡng đꢐng

TVD cuꢚi đoꢝn giꢨm gꢌc

▪ Gꢌc nghiêng cꢛa quꢩ

đꢝo tꢝi mꢔc tiêu.

18

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo giếng dạng chꢋ S vꢌ chꢋ S cải biên

❖ Công thꢆc tꢇnh toꢂn

Gꢌc nghiêng ₁cꢛa đoꢝn ꢥn đꢉnh gꢌc: ₁= x + y

QS

PS

trong đꢌ:

vꢏ

tan x =

tan y =

PS

OQ = H_T− R₁− R₂cos₂− (V_T− V_E)tan₂

OP = V_E− V_B+ R₂sin₂

QS = R₁+ R₂

OP²−OQ²

PQ²− QS²

PS =

vꢘi PQ =

Điꢉm C:

V_C= V_B+ R₁.sin₁; H_C= R₁.(1 - cos₁); MD_C= MD_B+

100₁

₁

Điꢉm D:

V_D= V_C+ PS.cos₁; H_D= H_C+ PS.sin₁; MD_D= MD_C+ PS

Điꢉm E:

V_Eđꢪ biꢍt; H_E= H_D+ R₂(cos₂− cos₁); MD_T= MD_E+^{V −V}

T

E

cos₂

19

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Quꢉ đạo giếng dạng chꢋ S vꢌ chꢋ S cải biên

❖ Vꢀ dꢁ: Xác đꢉnh biên dꢝng cꢛa mꢖt giꢍng dꢝng chꢟ S vꢘi

nhꢟng thông sꢚ sau:

▪ Đꢖ dꢣi đáy H_T= 6000 ft

▪ TVD cꢛa mꢔc tiêu V_T= 12000 ft

▪ TVD cꢛa KOP V_B= 1500 ft

▪ Gradien tăng gꢌc ₁= 2⁰/100 ft

▪ Gradien giꢨm gꢌc ₂= 1,5⁰/100 ft

▪ TVD cuꢚi đoꢝn giꢨm gꢌc V_E= 11000 ft

▪ Gꢌc nghiêng tꢝi mꢔc tiêu ₂= 20⁰.

20

KHOAN ĐꢀNH HƯꢁNG

Bài giảng Khoan và hoàn thiện giếng - Bài: Khoan định hướng - Đỗ Quang Khánh