Tối ưu lượng bơm tuần hoàn dung dịch khi khoan đường kính giếng 12-1/4 tại bể Cửu Long

Chia sẻ: ViThimphu2711 ViThimphu2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này tác giả lựa chọn tối ưu lưu lượng bơm cho từng đoạn khoan của khoảng khoan giếng có đường kính 12- 1/4” với chiều dài mục tiêu từ 1800m tới 3600m của giếng khoan X tại bể Cửu Long.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tối ưu lượng bơm tuần hoàn dung dịch khi khoan đường kính giếng 12-1/4 tại bể Cửu Long

HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỊA PHƯƠNG
>> HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỊA PHƯƠNG Đối với dòng dung dịch khoan chảy dối theo chế ngoại trừ áp suất mất mát qua choòng khoan là: độ dòng chảy Bingham[17], áp suất sụt giảm trong chuỗi cần khoan và áp suất sụt giảm ngoài chuỗi (9) cần được tính bởi công thức dưới đây (Bourgoyne, 1991)[11]: 6. Lưu lượng bơm tối thiểu và lưu lượng bơm tối đa (3) Williams và Bruce (1951) [14] chỉ ra tốc độ dòng dung dịch ngoài khoảng không vành xuyến (4) để nâng mùn khoan lên trên nằm trong khoảng từ 100 ft/min tới 125 ft/min. Lưu lượng bơm tối đa và 3. Mô hình áp suất mất mát trong cần và lưu lượng bơm tối thiểu như sau: ngoài cần theo quy luật hàm mũ Power Law (10) Đối với chế độ dòng chảy dung dịch khoan tuân theo quy luật hàm số mũ Power Law, thì chế độ dòng chảy tầng trong chuỗi cần khoan có áp (11) suất sụt giảm trong cần khoan theo (Bourgoyne, 1991)[11] và áp suất sụt giảm ngoài cần khoan theo 7. Tối đa công suất thủy lực của choòng khoan (Dodge và Metzner, 1957)[16]. Mô hình công suất thủy lực qua choòng: (12) (5) Kendall and Goins, 1960[13] đã đưa ra mô hình tối ưu áp suất mất mát qua hệ thống tuần hoàn (6) dung dịch khoan trong giếng, tối ưu áp suất sụt giảm qua choòng khoan và công suất tối đa qua choòng như sau: Để xem xét chế độ dòng chảy dung dịch trong cần và ngoài cần thì hệ số Hedstrom[15] và hệ số (13) Reynolds[10] cần được xem xét bởi công thức sau: (14) (15) Hệ số Reynolds được tính thức sau: 8. Tối đa áp lực thủy lực qua choòng Lực đập của thủy lực vòi phun được đưa ra bởi (Azar và Samuel, 2007)[12]: 4. Áp suất sụt giảm qua choòng khoan và (16) tổng áp suất bơm Mô hình áp suất sụt giảm qua choòng được cho (17) bởi (Azar và Samuel, 2007)[12] như sau: MW = Tỷ trọng dung dịch khoan, ppg (7) Kendall and Goins, 1960)[13] đưa ra mối liên hệ giữa tổng áp suất mất mát tối ưu với áp suất bơm: 5. Mô hình tổng áp suất bơm (8) (18) Đặt tổng áp suất mất mát qua hệ thống khoan Từ đó áp suất sụt giảm qua choòng tối ưu là: 20 > ĐẶC SAN THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỊA PHƯƠNG
>> HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỊA PHƯƠNG Thông tin về máy bơm Lưu lượng Tối ưu At (Tổng Đường Áp lực bơm tối diện tích kính vòi thủy Thông số Giá trị mMD Pdopt, Pb (psi) ưu (Qopt, vòi phun), phun tối lực psi c Áp suất bơm tối đa, psi 5000 psi gpm) in2 ưu (in) (lbf ) 1800 567 1818 3182 0.32028 0.02754 0.42 1837 Công suất bơm tối đa 2200 HP 2100 548 1818 3182 0.3095 0.02924 0.40 1776 Hiệu suất bơm, % 95% 2400 545 1818 3182 0.30752 0.02957 0.40 1766 2700 535 1818 3182 0.30167 0.03058 0.39 1733 Giả thiết lưu lượng bơm 600 gpm 3000 525 1818 3182 0.29612 0.03159 0.39 1701 3300 515 1818 3182 0.2908 0.03261 0.38 1669 Lưu lượng bơm nhỏ nhất (100 ft/min) 510 gpm 3600 506 1818 3182 0.28572 0.03363 0.37 1639 Lưu lượng bơm lớn nhất 728 gpm 12. Kết quả ở bảng 4 thu được theo điều kiện 1818 psi (m=1.75 ứng mô hình như sau Tối ưu áp suất mất mát với chế độ chảy rối) . (25) Tối ưu áp suất qua choòng 3181 psi Thông tin dung dịch khoan[1] (Dung dịch khoan gốc Trên cơ sở công thức đó nghiên cứu thu được kết nước tổng hợp) quả tối ưu lưu lượng bơm với các chiều sâu khác Các thông số Giá trị nhau được cho trong bảng 4. Ngoài ra theo kết quả Trọng lượng riêng 11 ppg nghiên cứu ở bảng 4 cho thấy khi chiều sâu tăng Độ nhớt dẻo 14 cP lên thì áp suất mất mát toàn bộ hệ thống khoan Ứng suất trượt động 22 lb/100ft2 Fann 3 8,8 lb/100ft2 tăng lên, riêng áp suất ngoài cần khoan cũng tăng Fann 6 9,9 lb/100ft2 theo chiều sâu. Fann 100 22,5 lb/100ft2 Ảnh hưởng của chiều sâu giếng khoan tới áp Fann 200 30,0 lb/100ft2 Fann 300 36,0 lb/100ft2 lực vòi phun của choòng và lưu lượng bơm qua Fann 600 50,0 lb/100ft2 choòng Choòng khoan[1] Các thông số Giá trị Loại choòng Ba chóp xoay răng đính Đường kính choòng 12.25 in Tổng diện tích vòi phun 0.59 in2 Vòi phun: 1x1/32 in 3 x16 Hình 3. Ảnh hưởng của chiều sâu Hình 4. Ảnh hưởng của chiều sâu giếng khoan tới áp lực vòi phun giếng khoan tới lượng bơm qua Bảng 3. Kết quả tính toán của choòng choòng mMD Ps(psi) Pdp(psi) Phwdp(psi) Pdc(psi) Pa(psi) Ptool(psi) Pd(psi) q III. KẾT LUẬN Qua nghiên cứu về tối ưu lưu lượng bơm cho 1800 67 295,01 63,64 181,59 95,78 1300 2003 600 2100 67 402,50 63,64 181,59 112,07 1300 2127 600 khoan giếng đường kính 12-1/4” của giếng khoan 2400 67 409,99 63,64 181,59 128,36 1300 2151 600 X của bể Cửu Long tác giả rút ra các kết luận như 2700 67 467,49 63,64 181,59 144,66 1300 2224 600 sau: 3000 67 524,99 63,64 181,59 160,96 1300 2298 600 3300 67 582,49 63,64 181,59 177,25 1300 2372 600 - Khi chiều sâu giếng khoan tăng lên thì tổn hao 3600 67 639,99 63,64 181,59 193,58 1300 2446 600 áp suất ngoài cần khoan cũng tăng theo, do đó tỷ trọng tuần hoàn tương đương (ECD) trong giếng Theo tiêu chí tối ưu tổn thất áp suất mất mát qua khoan cũng tăng lên. hệ thống khoan là 1818 psi. Do đó ta có kết quả - Trong nghiên cứu sắp tới tác giả tiếp tục nghiên theo bảng dưới đây với giả thiết choòng khoan có cứu tối ưu lưu lượng bơm theo tiêu chí tối đa áp ba vòi phun có đường kính như nhau được cho bởi lực thủy lực qua choòng, tối đa đường kính của bảng dưới đây: vòi phun ứng với mỗi khoảng khoan nhất định cho Bảng 4. Kết quả tối ưu lưu lượng bơm và đường kính vòi phun của choòng cho từng khoảng khoan giếng khoan phát triển. N.H.T 22 > ĐẶC SAN THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỊA PHƯƠNG