BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
Nguyễn Thế Vinh
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN
CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ KHOAN CÁC GIẾNG
CÓ ĐỘ DỜI ĐÁY LỚN Ở THỀM LỤC ĐỊA NAM VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khoan và hoàn thiện giếng dầu khí
Mã số: 62.53.50.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc - Từ Liêm -
Hà Nội vào hồi giờ ngày tháng năm 2012
Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia Hà Nội hoặc
Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, hoạt động khoan đang được đẩy mạnh trên hầu hết các bể
trầm tích của Việt Nam. Theo kế hoạch phát triển của Tập đoàn Dầu khí
Quốc gia Việt Nam, từ nay cho đến năm 2015, mỗi năm dự kiến khoan
thêm 65 đến 75 giếng, bao gồm cả giếng tìm kiếm, thăm dò và khai thác.
Phần lớn các giếng thăm dò, khai thác ở thềm lục địa Nam Việt Nam
đều là giếng định hướng. Khi độ sâu giếng tăng, cùng nghĩa với góc
nghiêng và độ dời đáy của giếng gia tăng. Hệ động lực học quá trình khoan
dễ mất ổn định và làm giảm hiệu quả của công tác khoan.
Để nâng cao hiệu quả công tác khoan, cần phải nghiên cứu các yếu tố
ảnh hưởng tới quá trình khoan. Các nghiên cứu trước đây chỉ nghiên cứu
đơn lẻ một vấn đề nên chưa đánh giá được ảnh hưởng đồng thời của tất cả
các yếu tố đến hệ động lực học quá trình khoan. Do đó, nghiên cứu, đánh
giá tác động đồng thời của nhiều yếu tố để lựa chọn các thông số chế độ
khoan tối ưu là cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
Nghiên cứu trạng thái của hệ động lực học quá trình khoan khi thi
công các giếng định hướng tại các mỏ dầu khí ở thềm lục địa Nam Việt
Nam, đặc biệt là mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng. Đây là cơ sở để hoàn thiện các
thông số chế độ khoan nhằm nâng cao hiệu quả công tác khoan các giếng
thuyết Ánh xạ cho phép đánh giá ảnh hưởng đồng thời của tất cả các yếu
tố tác động đến trạng thái làm việc của hệ động lực học quá trình khoan.
Khắc phục nhược điểm của các nghiên cứu trước đây, chỉ dừng lại ở mức
độ đánh giá ảnh hưởng riêng biệt của từng yếu tố.
- Ý nghĩa thực tiễn: Lựa chọn các thông số chế độ khoan tối ưu trên
quan điểm Bền động học và Năng lượng cơ học riêng tối thiểu cho phép hệ
động lực học quá trình khoan làm việc ổn định, tiêu hao năng lượng nhỏ
nhất, tuổi thọ thiết bị cao nhất, tăng tối đa tốc độ cơ học khoan và giảm giá
thành thi công khoan.
7. Điểm mới của luận án
- Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của tất cả các yếu tố địa chất, công nghệ, kỹ thuật đến quá trình khoan;
- Lựa chọn thông số chế độ khoan dựa trên bản chất về động lực học
và năng lượng tiêu hao nhỏ nhất để phá hủy đá.
8. Luận điểm bảo vệ
- Đá móng mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng thuộc thềm lục địa Nam Việt
Nam là đối tượng phức tạp đối với quá trình khoan. Hệ động lực học quá
trình khoan trong đá móng của các giếng có độ dời đáy lớn luôn làm việc
trong trạng thái kém ổn định, hiệu quả khoan không cao;
- Lựa chọn các thông số chế độ khoan tối ưu trên quan điểm bền động
học và năng lượng cơ học riêng tối thiểu thông qua xử lý tổng hợp các số
liệu khoan thực tế sẽ tăng sự ổn định của các thông số chế độ khoan ở đáy,
tăng tốc độ cơ học và giảm giá thành mét khoan.
9. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án được xây dựng trên cơ sở: Các tài liệu thi công giếng khoan
khai thác dầu khí tại các mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng thuộc LD Việt-Nga
VietsovPetro; Các báo cáo tổng kết hoạt động thăm dò, khai thác dầu khí ở
thềm lục địa Nam Việt Nam của Tập đoàn dầu khí Quốc gia Việt Nam;
KT
: Biểu thị hiệu quả sử dụng thời gian sản xuất
trong một tháng thiết bị.
d- Tốc độ thương mại v
TM
: Là hiệu quả quá trình làm việc, nó đo chiều
sâu trung bình tháng thiết bị cho một giếng khoan.
e- Tốc độ chu trình v
CT
: Cho thấy chiều sâu trung bình cho tháng máy
tính cho toàn bộ chu trình khoan.
Các chỉ tiêu tốc độ có mối liên hệ mật thiết với nhau và tương quan
như sau: v
CH
> v
H
> v
KT
> v
TM
> v
CT
. Sự tăng của một tốc độ nào đó sẽ làm
tăng các tốc độ sau nó.
1.1.2.2. Chỉ tiêu về giá thành
Chỉ tiêu về giá thành được tính thông qua giá một mét khoan [6]:
XL K
CC
C
(1.17)
trong đó, G- Tải trọng chiều trục, kN; D- Đường kính choòng, cm; n-
Tốc độ vòng quay, v/ph; M
x
- Mô men xoắn, N.m;
b- Hiệu quả làm việc của choòng: Tính hiệu quả làm việc của choòng
được xác định như sau[19]:
c
f
b
e1
E
(1.18)
trong đó:
c
- Độ bền nén không cân bằng của đất đá, Pa.
Nếu e
f
càng gần giá trị 1 thì năng lượng cơ học riêng tiêu tốn tại
choòng càng giảm, hiệu quả làm việc của choòng càng cao.
1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới chỉ tiêu đánh giá công tác khoan
1.2.4. Ảnh hƣởng của các thông số thủy lực
a. Ảnh hưởng của lưu lượng bơm: Quan hệ giữa tốc độ cơ học và
lưu lượng bơm như sau:
CH
Q
v
ab
(1.25)
trong đó, Q- Lưu lượng bơm, m
3
/h; a, b là hai hằng số phụ thuộc vào
tính chất cơ lý của đất đá, tải trọng chiều trục, tốc độ vòng quay cũng như
từng loại cấu trúc của mũi khoan.
b- Ảnh hưởng của dòng dung dịch khi ra khỏi choòng: Tăng v
J
(ngay cả khi giữ Q không đổi) sẽ làm tăng v
CH
. Tuy nhiên, tăng v
J
quá lớn
thì v
CH
tăng không đáng kể và dẫn đến tổn thất áp lực lớn ở choòng. Hiệu
quả nhất là tăng v
J
tải trọng chiều trục, thay đổi áp suất dung dịch và tương tác giữa răng mũi
khoan với đất đá ở đáy. Nó làm giảm thời gian tiếp xúc giữa răng mũi
khoan với đáy, do đó làm giảm tốc độ cơ học. b- Dao động ngang: Dao động ngang xuất hiện gây nên chuyển động
xoáy của bộ dụng cụ khoan. Chuyển động xoáy sẽ làm đường kính của lỗ
khoan bị mở rộng và làm giảm tốc độ cơ học.
c- Dao động xoắn: Là kết quả của hiện tượng dính-trượt. Dao động
xoắn có thể gây ra các hiện tượng mỏi vật liệu, mòn choòng và các thành
phần của bộ dụng cụ khoan, do đó giảm hiệu quả khoan.
Các dạng dao động có thể xuất hiện đồng thời và cộng hưởng làm tăng
những ảnh hưởng bất lợi của mỗi dạng dao động.
1.2.7.2. Các yếu tố gây mất ổn định hệ động lực học quá trình khoan
Các nhân tố này có thể bao gồm: các thông số chế độ khoan (điển hình
nhất là thông số G và n), phương pháp khoan, thiết bị trên mặt và thiết bị
đáy, môi trường làm việc của bộ dụng cụ khoan, hình dạng lỗ khoan
1.3. Kết luận
Tốc độ cơ học là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá hiệu quả công
tác khoan. Việc tăng tốc độ cơ học sẽ làm giảm giá thành và làm tăng tất
cả các tốc độ khác. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của nhiều yếu tố nên chỉ tiêu
tổng hợp hơn vẫn là giá thành mét khoan.
Trong khoan dầu khí, các chỉ tiêu về quá trình làm việc của mũi khoan
rất quan trọng, tuổi thọ và tiến độ của mũi khoan quyết định hầu hết các
chỉ tiêu khác.
Ổn định động học của hệ động lực học quá trình khoan có tác động rất
lớn đối với hiệu quả công tác khoan. Các thông số chế độ khoan là yếu tố
có thể điều chỉnh tức thời và ảnh hưởng đến hầu hết các chỉ tiêu khoan.
Chính vì vậy, việc lựa chọn hợp lý các thông số chế độ khoan mang tính
quyết định đến hiệu quả của công tác khoan.
Miocen, trong đó đã phát hiện 126 thân dầu. Các thân dầu trong trầm tích
có trữ lượng nhỏ, chiều cao thay đổi trong khoảng 15800m. Thân dầu
móng có chiều cao ước đoán tới 1800m.
2.2. Quá trình phát triển
Trước giải phóng miền Nam, ở thềm lục địa phía Nam Việt Nam, hoạt
động TKTD dầu khí được tiến hành bởi những công ty dầu khí nước ngoài
như Mobil, Pecten, Union Texas Sau ngày miền Nam giải phóng, công tác TKTD dầu khí bước vào giai
đoạn mới, đánh dấu bằng việc thành lập Tổng cục Dầu mỏ và Khí đốt Việt
Nam, nay là Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam. Công tác TKTD ở
thềm lục địa phía Nam được triển khai bởi các công ty AGIP (Italia),
Deminex CHLB Đức và Bowvalley (Canada).
Một bước ngoặt quan trọng của ngành dầu khí Việt Nam là sự ra đời
của XNLD VietsovPetro năm 1981 nay là LD Việt-Nga VietsovPetro. Đến
năm 1986, dòng dầu công nghiệp đầu tiên được phát hiện từ trầm tích
Miocen ở mỏ Bạch Hổ. Hai năm sau (1988), dầu tiếp tục được phát hiện
trong đá móng nứt nẻ trước Đệ tam.
Theo thống kê của PVN, số lượng giếng được khoan hàng năm tại các
bể trầm tích của Việt Nam tăng nhanh sau mỗi năm. Khối lượng khoan tập
trung chủ yếu ở bể trầm tích Cửu Long và Nam Côn Sơn với số lượng
giếng khoan đáng kể ở mỏ Bạch Hổ và Rồng.
2.3. Quỹ đạo và cấu trúc giếng
2.3.1. Quỹ đạo giếng
Hầu hết các giếng được thi công theo hai dạng quỹ đạo cơ bản nhất đó
là dạng 3 đoạn và 5 đoạn. Ngoài ra còn một số dạng quỹ đạo khác đang
được áp dụng, nhưng xét về bản chất cuối cùng vẫn thuộc 1 trong 2 dạng
quỹ đạo trên, ngoại trừ dạng quỹ đạo cho giếng ngang.
2.3.2. Cấu trúc giếng
3
/h
660,4
Chóp xoay
20 - 60
70 -110
180 - 230
444,5
Chóp xoay
60 - 140
75 - 170
180 - 220
Kim cương
10 - 50
130 - 170
240 - 320
311,1
Chóp xoay
100 - 180
110 - 150
120 - 170
Kim cương
50 - 100
90 - 170
200- 260
215,9
Chóp xoay
100 - 250
90 - 180
120 - 140
qua các thông số chế độ khoan
Có thể thấy choòng khoan luôn làm việc trong một môi trường động
phức tạp. Một số câu hỏi được đặt ra: Choòng đã làm việc trong trạng thái
động lực học nào (ổn định hay không ổn định)? Trên quan điểm bền động
học, trạng thái ổn định của cả hệ thống Vỉa-Giếng (hệ động lực học quá
trình khoan) có bền hay không?
3.2. Nghiên cứu trạng thái làm việc của hệ động lực học quá trình khoan
3.2.1. Các lý thuyết áp dụng
a- Lý thuyết Tai biến (Castatrof): Được hiểu là sự biến đổi không
đồng nhất tức thời, xuất hiện ở trạng thái đột biến qua sự phản ánh của hệ
thống nghiên cứu trong sự thay đổi đều đặn của các điều kiện ngoại biên.
Giả sử rằng, mô hình hóa một hệ động lực học nào đó được mô phỏng
dưới dạng phương trình vi phân:
1 2 n
dx
= df(x,c ,c c )
dt
(3.1)
Trong đó, f là hàm của biến đổi trạng thái của x và các tham số điều
khiển c
1
, c
2
c
n
. Xác định được điểm đột biến hay điểm tới hạn nếu:
trọng trong sự nghiên cứu tổng quát các quá trình phi tuyến.
3.2.2. Đánh giá ổn định động học của hệ động lực học quá trình khoan
a- Ứng dụng lý thuyết Tai biến: Quá trình phá hủy đất đá của choòng
được phản ánh thông qua phương trình:
2
CH
1 CH 2 CH 3
dv
c v c v c
dt
(3.4)
trong đó, t- Thời gian để khoan 1 mét; c
1
, c
2
, c
3
- Các tham số điều
khiển, đặc trưng cho sự tương tác giữa các điều kiện địa chất, môi trường
dung dịch, cấu trúc bộ dụng cụ khoan, hình dạng và chiều dài thân giếng,
các thông số chế độ công nghệ khoan Các tham số c
1
, c
2
, c
3
được xác
định thông qua xử lý số liệu khoan thực tế bao gồm các tốc độ cơ học
(3.5)
trong đó, v
CH(n)
- Tốc độ cơ học của mét khoan thứ n; r- Tham số điều
khiển tương tự như c
1
, c
2
, c
3
và cũng được xác định qua xử lý số liệu thực tế.
- Với 0<r1, ổn định động học của hệ động lực học quá trình khoan
được bảo đảm, choòng phá hủy đất đá trong trạng thái ổn định bền vững;
- Khi 1<r3, hệ động lực học quá trình khoan đang trong tình trạng dễ
dàng chuyển đổi từ trạng thái làm việc ổn định bền vững sang trạng thái
làm việc kém ổn định bền vững.
- Khi 3<r3,45, hệ động lực học QTK đang làm việc trong trạng thái
mất ổn định động học;
Khảo sát số liệu khoan thực tế của các giếng có độ dời đáy lớn đã
được khoan trong các đối tượng khác nhau của mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng,
cụ thể, sử dụng các phương trình (3.4) và (3.5) để xác định và r theo
chiều sâu thân giếng thông qua các tốc độ cơ học của từng mét khoan. Quá
trình khảo sát cho thấy ở một số khoảng chiều sâu, giá trị 0, r 1, với
giá trị này hệ động lực học quá trình khoan đang rơi vào trạng thái dễ bị
chuyển đổi, mức độ ổn định và bền vững động học khó được đảm bảo. Nổi
bật nhất là hầu hết khoảng chiều sâu từ Oligoxen và rõ nét nhất là khoảng
với G), năng lượng truyền từ choòng tới đất đá bị hạn chế do nhiều yếu tố
khác nhau như thủy lực và cơ khí.
3.3.2. Đánh giá hiệu quả khoan trong đá móng
Theo các kết quả nghiên cứu ở mục 3.2, phần này sẽ nghiên cứu ứng
dụng năng lượng cơ học riêng để xác minh lại tính hiệu quả của quá trình
khoan trong đá móng của các giếng có độ dời đáy lớn tại mỏ Bạch Hổ và
mỏ Rồng. Việc nghiên cứu sẽ dựa vào các phương trình (1.17) và (1.18).
Để đánh giá, dựa trên 2 hướng:
- Quan sát xu hướng biến đổi của giá trị E
b
;
- So sánh giá trị E
b
với
c
(xác định e
f
).
Kết quả khảo sát cho thấy năng lượng cơ học riêng tại choòng cho hầu
hết các loại choòng sử dụng đều lớn hơn giá trị độ bền nén của đá móng
granit (
c
>190MPa) nhiều lần, tức là giá trị e
f
<<1, choòng làm việc trong
Vùng I: Độ ngập răng choòng (b) vào đất đá không hợp lý
Vùng II: Choòng khoan làm việc hiệu quả
Vùng III: Choòng khoan làm việc không hiệu quả
do hạn chế về thủy lực và cơ khí
Thiết kế lại để nâng điểm rơi,
4.2. Lựa chọn thông số chế độ khoan khi khoan trong đá móng
4.2.1. Lựa chọn thông số chế độ khoan bằng năng lƣợng cơ học riêng
Các thông số chế độ khoan sẽ được lựa chọn sao cho năng lượng cơ
học riêng tại choòng thấp và gần với giá trị độ bền nén của đá móng granit
nhất. Để phương trình (1.17) chỉ còn là hàm số của G và n, thay giá trị
mômen xoắn theo mô hình của Iogancen [38]:
2
xo
1,5
BD (Kn -U)G
MM
n
(4.1) trong đó, M
o
- Mô men xoắn không phụ thuộc tải trọng, N.m; B- Hệ số
phụ thuộc vào đường kính choòng (D=215,9mm, B=0,28; D<215,9mm,
B=0,33); K- Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đất đá; U- Hệ số phụ thuộc tốc
độ vòng quay.
Đối với tốc độ cơ học, lựa chọn mô hình của Fedorov [40]:
bc
CH
v aG n
(4.2)
Thay phương trình (4.1) và (4.2) vào phương trình năng lượng cơ học
K, U được xác định thông qua xử lý số liệu khoan thực tế các công đoạn
khoan trong đá móng của các giếng có độ dời đáy lớn tại mỏ Bạch Hổ và
mỏ Rồng. Kết quả xác định được trình bày trong bảng 4.1.
Bảng 4.1: Kết quả xác định a, b, c, và M
o
, K, U
Thay các giá trị trong bảng 4.1 vào phương trình (4.2), (4.3a), (4.3b),
xây dựng được các đồ thị trên các hình 4.1 đến 4.4 và xác định được các
thông số chế độ khoan trong bảng 4.2
Hệ số
Đường kính choòng, mm
215,9
165,1
a
6,33.10
-3
1,01.10
-3
b
0,227
0,408
c
1,235
1,399
M
o
65957
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0 50 100 150 200 250 300 350
190
200
210
220
230
240
250
v
CH
, m/h
G, kN
E
b
, MPa
n=190v/ph
n=200v/ph
n=210v/ph
n=220v/ph
n=230v/ph
n=240v/ph
6
8
10
12
14
190
200
210
220
230
240
0 20 40 60 80 100 120 140 160
v
CH
, m/h
E
b
, MPa
G , kN
n=180v/ph
n=185v/ph
n=190v/ph
n=195v/ph
n=200v/ph
n=205v/ph
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên E
b
max
GG
dG
F(G) rG G
dL G
(4.9)
trong đó, G
max
- Giá trị cực đại của tải trọng chiều trục khi khoan, kN;
r- Tham số điều khiển; G
0
- Tải trọng mất mát do ma sát và dao động dọc
trục khi tương tác giữa choòng và đất đá cứng ở đáy giếng.
Biến đổi phương trình (4.9) thu được một hàm số với 3 tham số điều
khiển (hệ số thực nghiệm) đặc trưng cho đối tượng nghiên cứu:
2
n 1 1 n 1 n 1
G a G b G Z
(4.13a)
00
02
03
(4.13b)
2
n 1 3 n 3 n 3
Q a Q b Q Z
(4.13c)
4.2.2.2. Xác định hệ số thực nghiệm cho các mô hình thông số chế độ khoan
Xử lý số liệu khoan thực tế cho các khoảng khoan trong đá móng của
các giếng có độ dời đáy lớn tại mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng xác định được
các hệ số thực nghiệm như sau:
a- Đối với choòng 215,9mm:
- Khi khoan bằng động cơ đáy:
2
n 1 n n
G 1,175G 0,0011G 3,0108
(4.14)
2
n 1 n n
n 0,9894n 0,00035n 0,0321
b- Đối với choòng 165,1mm:
- Khi khoan bằng động cơ đáy:
2
n 1 n n
G 1,012G 0,00113G 1,986
(4.20)
2
n 1 n n
n 1,589n 0,109n 0,774
(4.21)
- Khi khoan bằng rôto:
2
n 1 n n
G 1,205G 0,0016G 2,937
(4.22)
2
n 1 n n
n 1,357n 0,187n 0,165
dG
0,175G 0,0011G 3,0108
dL
(4.24)
2
nn
dn
0,011n 0,00035n 0,0321
dL
(4.25)
2
nn
dQ
0,017Q 1,2815Q 0,0011
dL
(4.26)
- Khi khoan bằng rôto:
2
nn
dG
0,149G 0,000219G 20,261
dL
(4.27)
0,589n 0,109n 0,774
dL
(4.31)
- Khi khoan bằng rôto:
2
nn
dG
0,205G 0,0016G 2,937
dL
(4.32)
2
nn
dn
0,357n 0,187n 0,165
dL
(4.33)
Từ các phương trình (4.24) đến (4.33) và các số liệu khoan thực tế lựa
chọn được các thông số chế độ khoan khi khoan trong đá móng của các
giếng có độ dời đáy lớn tại mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng như bảng 4.3: Bảng 4.3: Kết quả lựa chọn thông số chế độ khoan
theo quan điểm bền động học
Phương pháp
khoan
50 - 110
191
72
86
Khoan bằng choòng 165,1mm
Động cơ đáy
40 - 80
150 - 210
40 - 90
48
190
58
Rôto
70 - 140
50 - 80
35 - 80
108
67
50
Tổng hợp kết quả lựa chọn thông số chế độ khoan của bảng 4.2 và 4.3
thu được các thông số chế độ khoan cho các choòng 215,9mm và
165,1mm khi khoan trong đá móng của các giếng có độ dời đáy lớn tại mỏ
Bạch Hổ và mỏ Rồng như bảng 4.4.
Bảng 4.4: Thông số chế độ khoan được lựa chọn
để khoan trong đá móng mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng
Phương pháp
khoan
Các thông
số chế độ khoan hợp lý
Các thông số
72
86
Khoan bằng choòng 165,1mm
Động cơ đáy
50 - 70
180 - 210
40 - 90
48
190
58
Rôto
80 - 130
60 - 80
35 - 80
108
67
50
4.3. Áp dụng các thông số chế độ khoan lựa chọn vào thực tế
Các thông số chế độ khoan trên đã được áp dụng cho các khoảng
khoan trong đá móng của giếng 404 RCDM và giếng 421 RC-4. Số liệu về
kết quả khoan được so sánh với giếng 465 BK-8 như bảng 4.5.
- Xét về chỉ tiêu tốc độ: Tốc độ cơ học trung bình của giếng 404
RCDM tăng
7,75
100 50%
5,16
so với tốc độ cơ học trung bình của giếng 465
BK-8; Tốc độ cơ học trung bình của giếng 421 RC-4 tăng
7,03
1
2,6
4011
4144
133
1
4,9
4144
4351
207
1
5,9
4351
4430
79
1
5,9
4430
4735
305
1
11,0
4735
4858
123
1
16,2
3978
4858
880
125
1
8,6
3935
4765
830
6
7,03
Giếng 465 BK-8 Chƣa áp dụng chế độ khoan mới
3948
3989
41
1
8,2
3989
4109
120
1
4,9
4109
4142
33
1
4,5
4142
4268
126
1
4,4
4268
đánh giá được trạng thái động học của hệ động lực học quá trình khoan.
Những kết quả này cho phép khoanh vùng từng khoảng chiều sâu, mà ở đó
hệ động lực học thể hiện và bộc lộ những nhược điểm của quy trình công
nghệ. Qua đó, các nhà thiết kế có thể làm cơ sở để hoàn thiện hoặc đưa ra
các giải pháp công nghệ tối ưu nhất cho quy trình công nghệ nhằm đảm
bảo hệ động lực học quá trình khoan làm việc một cách phù hợp và hoàn
hảo nhất trong môi trường cụ thể. Các kết quả tính toán đồng nhất giữa
hai lý thuyết đã khẳng định tính đúng đắn của nghiên cứu. Tính đúng đắn
này một lần nữa được khẳng định khi sử dụng nguyên lý năng lượng cơ
học riêng (năng lượng tối thiểu để phá vỡ một đơn vị thể tích đất đá) để
đánh giá hiệu quả quá trình khoan.
Hệ động lực học quá trình khoan khi khoan các giếng có độ dời đáy
lớn trong đá móng mỏ Bạch Hổ luôn làm việc trong trạng thái mất ổn định
động học dẫn đến hiệu quả công tác khoan thấp.
Bằng nguyên lý năng lượng cơ học riêng và dựa trên quan điểm bền
động học của hệ động lực học quá trình khoan đã xác định được các thông
số chế độ khoan tối ưu khi khoan các giếng có độ dời đáy lớn trong đá
móng mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng. Áp dụng các giá trị thông số chế độ khoan
này cho phép ổn định các thông số chế độ khoan ở đáy, tăng tốc độ cơ học
khi khoan trong đá móng và giảm giá thành mét khoan. Các giá trị tối ưu
được lựa chọn như bảng 4.4.