TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU MỘT SỐ LOẠI HỆ DUNG DỊCH KHOAN
TẠI XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG
GVHD:ThS. NGUYỄN VĂN TOÀN
KS. DƯƠNG QUỐC KHANH
SVTT: PHAN TUẤN PHÁP
ĐẶNG THANH SANG
LỚP : DH11H1
KHÓA : 2011-2015
Vũng Tàu, tháng 7 năm 2014
NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)

2.1.4. GIA CỐ THÀNH GIẾNG KHOAN…………………………………… 5
2.1.5. KHỐNG CHẾ SỰ XÂM NHẬP CỦA CÁC CHẤT LỎNG TỪ VỈA VÀO
GIẾNG……………………………………………………………………… 6
2.1.6. TÁC ĐỘNG PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ………………………………………6
2.1.7. TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CHO ĐỘNG CƠ………………………… 6
2.1.8. TRUYỀN DẪN THÔNG TIN ĐỊA CHẤT LÊN BỀ MẶT…………… 6
2.2. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN SỬ DỤNG Ở
XNLD
VIETSOVPETRO………………………………………………………… 7
2.2.1. HỆ DUNG DỊCH POLIME-SET……………………………………… 7
2.2.2. HỆ DUNG DỊCH POLIME ÍT SÉT POLIACRILAMID………………10
2.2.3. HỆ ỨC CHẾ PHÂN TÁN………………………………………………13
CHƯƠNG 3. AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG HÓA CHẤT VÀ CÁC BIỆN PHÁP
SƠ CỨU………………………………………………………………………… 19
3.1. TÁC HẠI CỦA HÓA CHẤT…………………………………………………19
3.1.1. TÁC HẠI CỦA HÓA CHẤT ĐỐI VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI………19
3.1.2. TÁC HẠI CỦA HÓA CHẤT ĐẾN MÔI TRƯỜNG………………… 21
3.2. AN TOÀN KHI SỬ DỤNG HÓA CHẤT…………………………………….21
3.3. CÁC BIỆN PHÁP SƠ CỨU…………………………………………………. 23
3.3.1. KHI BỊ THƯƠNG…………………………………………………… 23
3.3.2. BỊ BỎNG VÌ NHIỆT………………………………………………… 23
3.3.3. BỊ BỎNG VÌ HÓA CHẤT…………………………………………… 23
3.3.4. BỊ HÓA CHẤT RƠI VÀO MẮT………………………………………24
3.3.5. BỊ UỐNG PHẢI HÓA CHẤT………………………………………….24
3.3.6. BỊ HÍT PHẢI KHÍ ĐỘC……………………………………………… 24
3.3.7. BỊ ĐIỆN GIẬT…………………………………………………………24
KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 26
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC
KHANH

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG
Xí nghiệp Khoan và Sửa giếng (XNK&SG) được thành lập từ tháng 6 năm
1983 có trụ sở đặt tại số 71 đường 30/4, phường 9, TP Vũng Tàu, Việt Nam. Đây là
một xí nghiệp với tập thể CBCNV quốc tế có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực
khoan thăm dò và khai thác dầu khí. XNK&SG có đội ngũ chuyên gia kỹ thuật và
quản lý nhiều kinh nghiệm, trong đó có các tiến sỹ, thạc sỹ, chuyên gia, kỹ sư, kỹ
thuật viên được đào tạo trong và ngoài nước. XNK&SG được trang bị ba giàn
khoan tự nâng Tam Đảo – 01, Tam Đảo - 02 và Cửu Long với các thiết bị hiện đại,
sáu bộ giàn khoan Uranmash-3D, một bộ sửa giếng MMWU-01, Sáu đội khoan
cùng với căn cứ dịch vụ sản xuất trên bờ, xưởng lắp láp, xưởng bơm trám xi măng,
phòng dung dịch khoan đáp ứng được dịch vụ trọn gói hoặc riêng lẻ trong thi công
và sửa chữa giếng khoan. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng,
XNK&SG liên tục cải tiến công tác quản lý sản xuất kinh doanh bằng việc áp dụng
hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2008, bộ luật ISM Code, ISPS Code.
Bằng thiết bị và nhân lực hiện có, cho tới nay XNK&SG đã khoan được trên
1,4 triệu mét khoan, sửa trên 779 lượt giếng khoan ở các mỏ Bạch Hổ, Dragon, Sòi,
Hoàng Long, Big Bear, Ba Vì, Thiên Ưng, Với kỹ thuật khoan xiên góc lên tới
70
0
và đã tiến hành khoan cho nhiều nhà thầu khác nhau như VRJ, PVSC Với hệ
thống thiết bị hiện đại tối tân, đội ngũ chuyên gia, kỹ sư, kỹ thuật viên giàu kinh
nghiệm, XNK&SG sẵn sàng phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng với các sản phẩm
dịch vụ đạt tiêu chuẩn quốc tế.
Ngoài khoan cho LD VSP, Xí nghiệp khoan còn năng thực hiện các công
việc sau:
- Thiết kế các giếng khoan thăm dò khai thác dầu khí ở biển và đất liền.
- Trực tiếp chỉ đạo kỹ thuật và thi công giếng khoan có độ sâu 5000m.
- Khoan xiêng định hướng có độ lớn 70
0

Đi đôi với quá trình phá hủy đất đá là quá trình giải phóng mùn khoan ở
đáy giếng khoan. Nếu mùn khoan được làm sạch khỏi đáy thì dụng cụ phá hủy
mới có điều kiện tiếp xúc phá hủy liên tục đất đá và như vậy vận tốc khoan mới có
điều kiện tăng lên. Nếu mùn khoan được làm sạch thì sẽ tránh được số sự cố phức
tạp trong quá trình khoan như: kẹt bộ khoan cụ, tốc độ cơ học giảm…
Nhìn chung quá trình làm sạch đáy và vận chuyển mùn khoan phụ thuộc
vào:
- Vận tốc đi lên của dòng dung dịch.
- Tính chất dung dịch sử dụng.
- Hình dạng và kích thước của hạt mùn.
- 10 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.1.2. Giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửng khi ngừng tuần hoàn
Trong quá trình khoan vì những lý do cần xử lý theo yêu cầu công nghệ đôi
lúc phải tạm ngừng quá trình tuần hoàn dung dịch. Trong quá trình ngừng tuần
hoàn này dung dịch phải đảm bảo chức năng giữ hạt mùn ở trạng thái lơ lửng để
tránh xảy ra các hiện tượng phức tạp như lắng mùn khoan làm kẹt bộ dụng cụ
khoan… Để đảm bảo chức năng này dung dịch khoan được sử dụng cần phải có
tính xúc biến phù hợp và giá trị ứng suất trượt tĩnh đủ lớn.
2.1.3. Làm mát và bôi trơn bộ khoan cụ
Trong quá trình khoan, do sự tiếp xúc giữa dụng cụ phá hủy với đất đá ở
đáy giữa bộ khoan cụ với đất đá ở thành, nên nhiệt độ ở những nơi tiếp xúc thường
rất cao. Khi nhiệt độ tăng lên, độ bền của dụng cụ khoan giảm rất nhanh (thậm chí
có thể gây hư hỏng dụng cụ khoan ngay lập tức).
Khi tuần hoàn, dung dịch khoan có tác dụng thu nhiệt ở những điểm có
nhiệt độ cao và làm giảm nhiệt độ tại những điểm đó. Nói chung quá trình làm mát
này phụ thuộc vào tính chất của dung dịch nghĩa là phụ thuộc vào lưu lượng, khả
năng dẫn nhiệt và kích thước hình học của bộ khoan cụ.
Ngoài khả năng làm mát, dung dịch còn đảm nhận chức năng bôi trơn bộ
dụng cụ khoan. Dung dịch giúp làm giảm ma sát giữa bộ khoan cụ với thành giếng

tăng lực tương tác hóa lý giữa môi trường phân tán và bề mặt mới của đất đá
được tạo ra trong quá trình phá hủy cơ học.
2.1.7. Truyền năng lượng cho động cơ đáy
Đối với một số ứng dụng: Khoan định hướng, khoan kim cương… người ta
gắn vào bộ khoan cụ một động cơ đáy nó có tác dụng làm quay bộ dụng cụ khoan.
Động cơ này làm việc nhờ lưu lượng dòng dung dịch đi qua bên trong bộ dụng cụ
đáy.
2.1.8. Truyền dẫn thông tin địa chất lên bề mặt
Nhờ sự tuần hoàn của dung dịch khoan mà các kỹ sư địa chất biết được các
nguồn thông tin chủ yếu qua: mùn khoan nhận được ở máng dung dịch, dấu vết
chất lỏng hoặc khí nhờ các bộ cảm biến trên mặt. Sự thay đổi các tính chất lý hoá
của dung dịch (nhiệt độ, độ pH, các thành phần khoáng…) cũng nhờ vào một phần
của các phép đo định tính giúp cho nhà địa chất và các nhà thi công khoan điều
hành công tác hiện trường.
- 12 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.2. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾCÁC HỆ DUNG DỊCH KHOAN SỬ DỤNG Ở
XNLD VIETSOVPETRO
2.2.1. Hệ dung dịch polime-set
Thường sử dụng khoan tại mỏ Bạch Hổ và Rồng để khoan qua các địa tầng
chứa ít sét hoặc phi sét gồm: plioxen, playstosen, mioxen thượng, mioxen
trung và tầng đá móng.
Hệ dung dịch này có ưu điểm:
- Đơn giản, dễ điều chế.
- Giá thành rẻ.
- Hợp với thành hệ giếng khoan kém bền chắc, thẩm thấu lớn nhưng có điểm
không phù hợp là khi khoan ở tầng sản phẩm sẽ ảnh hưởng đến công việc gọi
dòng và thử vỉa khai thác sau này.
2.2.1.1. Công nghệ điều chế
- Dung dịch polime-sét được điều chế như sau: trộn sét bột với nước kỹ thuật

+ Kiểm tra pH, chỉnh pH bằng NaOH: 2-4 kg m
3
(cho vào từ từ, luôn kiểm
tra pH, khi pH = 9-10 thì dừng lại).
- 13 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
+ Diệt khuẩn: 1,0 kg/m
3
.
2.2.1.2. Công nghệ điều chỉnh dung dịch polime-sét trong khi khoan
a. Khi dung dịch đặc
Pha loãng dung dịch khoan với dung dịch CMC LV: (10-20kg/m
3
nước). Cụ
thể: cho vào bể trộn 20m
3
nước kỹ thuật bật máy khuấy và máy bơm li tâm,
bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ NaOH:10-40kg (0,5-2 kg/m³). Nếu dung dịch tuần hoàn bị nhiễm ximăng
thì thay NaOH bằng NaHCO
3
(1-2kg/m
3
).
+ CMC-LV: 200kg - 400kg (10-20kg/m
3
).
Khuấy tiếp 1-2 giờ thì bơm về bể tròn hoặc bể vuông cho chảy dần vào vòng
tuần hoàn và đo thông số dung dịch, khi nào đạt yêu cầu thì dừng cho.
b. Khi độ thải nước lớn và độ nhớt thấp hơn thiết kế

- 14 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
Cụ thể:
Lấy nước kỹ thuật vào ½ bể trộn, (xác định thể tích nước để làm cơ sở tính
hoá phẩm) bật máy khuấy và máy bơm li tâm, bơm tuần hoàn qua phễu, rồi
cho
đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ NaOH (1- 2 kg/m³ ). Nếu dung dịch bị nhiễm xi măng thì dùng NaHCO
3
:
1,5 – 2 kg/m³.
+ Sét bột: 80-100 /m³ trộn, khuấy cho sét tan hết, vừa cho sét vừa quan sát
nếu thấy đặc thì dừng không cho sét nữa, sau 2 giờ, tiến hành bơm dung dịch
từ giếng khoan về bể trộn, vừa bơm vừa khuấy, khi thể tích dung dịch trong
bể trộn đầy thì dừng không bơm dung dịch vào bể trộn, khuấy trộn thêm
khoảng 0,5-1 giờ thì bơm dung dịch từ bể trộn về bể vuông hoặc tròn rồi xả
dần vào vòng tuần hoàn, đo kiểm tra dung dịch thường xuyên đến khi nào đạt
yêu cầu thì thôi không xả vào nữa.
2.2.1.3. Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch polime-sét
Bảng 2.1: Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch polime-set
Tên hóa phẩm Chức năng chính
Hàm lượng (kg/m³)
Nền nước ngọt
Nền nước
biển
Sét Tạo cấu trúc 40 – 60 50 – 70
Chất diệt khuẩn Diệt khuẩn 1 - 1,5 1 - 1,5
CMC - HV hoặc
CMC - LV
Giảm độ thải nước,

3 - 8/6 - 12
4 Độ thải nước Cm
3
/30’ 6 - 8
5 Độ dày vỏ bùn mm 1 - 1,5
6 Hàm lượng cát % (V) ≤ 1,5
7 Pv cPs 8 - 15
8 Yp Lb/100ft
2
18 - 30
9 pH - 9 ± 0,5
10 Hàm lượng keo % (V) ≤ 3
11 Hàm lượng rắn % (V) <8
- 16 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
2.2.2. Hệ dung dịch polime ít sét poliacrilamid (PAA)
Hệ dung dịch polime ít sét bổ sung poliacrilamid ở XNK&SG thường sử
dụng khoan ở địa tầng trên như: tầng plioxen, mioxen trên và giữa của các giếng
khoan mỏ Bạch hổ và Rồng. Hệ dung dịch này có ưu điểm hơn so với hệ dung dịch
truyền thống sét lignosulfonat.
+ Hàm lượng pha rắn thấp
+ Nâng và tải mùn khoan tốt
+ Tăng khả năng ức chế của dung dịch
+ Khả năng bôi trơn tốt hơn và chống kẹt dính tốt hơn do có vỏ bùn mỏng
+ Tăng tốc độ cơ học khoan
2.2.2.1. Công nghệ điều chế
Cho nước kỹ thuật vào bể trộn 30m³, bật máy khuấy và máy bơm li tâm,
bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ Sét bột API: 30-40kg/m³, khuấy trộn 1
÷

Nền nước
ngọt
Nền nước
biển
Sét Tạo cấu trúc 30 – 40 40 - 50
CMC-HV/CMC- LV Giảm độ thải nứơc 5 – 7 / 6 - 8 6 – 8 / 7 - 10
NaOH Điều chỉnh PH 0,5 – 1 0,5 – 1
Na
2
CO
3
hoặc NaHCO
3
Khử Ion Ca
++
Mg
++
1 – 2 2
÷
3
Chất diệt khuẩn Diệt khuẩn 1 – 2 1 – 2
Chất bôi trơn
Bôi trơn, giảm
Moment
10 – 20 15 – 20
2.2.2.4.Thông số dung dịch polimer ít sét + PАА
Bảng 2.4: Thông số dung dịch polimer ít sét + PАА
STT Các thông số Đơn vị tính Thông số yêu cầu
1 Tỷ trọng g/cm
3

(tăng độ nhớt và độ thải nước, làm xốp lớp vỏ bùn). Độ bền gel sau 10 phút tăng
mạnh vì vậy đòi hỏi phải xử lý bổ sung, làm tăng chi phí thời gian và tiêu hao hóa
phẩm làm loãng.
- Lớp vỏ sét của dung dịch ức chế FCL/AKK thường dày do sét kết tụ và
kém bền chắc (do phèn nhôm Kali có tính keo tụ) vì vậy hay gây hiện tượng sói lở
thân giếng khoan.
- Hệ có tính phân tán và ức chế nên ở chừng mực nào đó việc điều chỉnh
các thông số dung dịch có khó khăn hơn so với hệ Polimer phi sét.
- 19 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
- Sự phân rã của hệ thấp nên gây ảnh hưởng tới môi trường sinh thái.
2.2.3.1. Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch ức chế lignosulfonat-phèn nhôm
kali
Bảng 2.5: Đơn pha chế tổng quát hệ dung dịch ức chế FCL/AKK
Tên hóa
phẩm
Chức năng chính
Hàm lượng( kg/m
3
)
Nền nước
kỹ thuật
Nền nước biển
(60-70%)
Sét Tạo cấu trúc 20 - 40 30 - 40
CMC-HV
hoặc
CMC-EHV
CMC-LV
Giảm độ thải nước

3
1,12 - 1,6
2 Độ nhớt phễu Giây 40 - 70
3 Gel 1/10 (Fann) Lb/100ft
2
8 - 20/15 - 40
4 Độ thải nước Cm
3
/ 30’ 4 - 5
5 Độ dày vỏ bùn mm 1 - 1,5
6 Hàm lượng cát % ≤ 1,5
7 pH - 9 ± 0,5
8 Hàm lượng pha keo % (thể tích) < 3
9 Hàm lượng pha rắn % (thể tích) < 38
10 Hàm lượng K
+
mg/l 2000 - 2500
11 Mức độ trương thấm (ПУС) M/h < 0,03
2.2.3.3. Công nghệ điều chế
Hệ dung dịch ức chế phèn nhôm kali có thể được điều chế như sau:
- Dựa trên cơ sở dung dịch lignosulfonat: dung dịch lignosunfonat vừa sử
dụng khoan ở đoạn trên, tăng hàm lượng của FCL và bổ sung hóa phẩm AKK.
Trước khi sử lý dung dịch với AKK ta phải điều chỉnh dung dịch lignosunfonat về
độ nhớt 40-45 giây, độ thải nước = 4,5 cm
3
/30 phút.
- Hoặc điều chế trực tiếp từ đầu như sau:
+ Lấy nước vào bể trộn.
+ Cho Na
2

3
. Sau đó trong quá trình khoan sẽ bổ sung thêm dung dịch
AKK vào, đảm bảo hàm lượng ion K
+
trong dung dịch tối ưu 2,5g/l để giúp ức chế
sét tốt. Bổ sung lượng KOH cần thiết vào dung dịch để giữ pH = 8,5-9,5. Trong
trường hợp sử dụng nước biển để điều chế hoá phẩm, ta phải cho thêm Na
2
CO
3
(0,7-1kg/m
3
nước) để làm mềm nước.
- Trong trường hợp phải làm nặng dung dịch, trước hết ta phải tính lượng
barit cần cho 1m
3
dung dịch ban đầu, rồi nhân với tổng số m
3
dung dịch hiện có
cần làm nặng.
Tóm lại qua đây ta hiểu rằng: (tỷ trọng 1* thể tích 1) + (tỷ trọng 2* thể tích
2) = tỷ trọng 3 * thể tích 3
Theo kinh nghiệm ( tính nhanh): cứ tỷ trọng tăng một vạch (đo trên cân tỷ
trọng) thì lượng barit cho vào là: 16-17 kg/m
3
dung dịch ban đầu.
Ví dụ dung dịch ban đầu có tỷ trọng là 1,18 g/cm
3
muốn tăng lên thành
dung dịch có tỷ trọng 1,68 g/cm

21
m
dd
dd
V
−
−
=
V: thể tích của dung dịch nhẹ ban đầu, cần thiết để thêm vào cho 1m
3
dung
dịch nặng ban đầu
d
1
: tỉ trong dung dịch nặng ban đầu
d
2
: tỉ trọng dung dịch mới được diều chế
d
3
: tỉ trọng của dung dịch nhẹ ban đầu
2.2.3.4. Phương pháp điều chỉnh thông số dung dịch
a. Khi dung dịch đặc, độ nhớt và độ bền Gel cao
- Khi dung dịch bị đặc thì tiến hành xử lý dung dịch với nước hoá phẩm
như sau: 20-30 m
3
nước kỹ thuật + KOH 5-10 kg /m
3
+ CMC-LV 5-15kg/m
3

hoặc Na
3
CO
3
(0,7-1kg/m
3
), sau đó cho các loại
hoá phẩm theo thứ tự như trên .
b. Khi độ thải nước của dung dịch tăng
- Nếu là dung dịch nặng thì nên cho trực tiếp CMC-LV vào dung dịch với
liều lượng 3-4 kg/m³, không nên dùng CMC-LV dạng dung dịch vì như thế thì
phải thêm chất làm nặng.
Cho CMC-LV vào vòng tuần hoàn ở điểm dung dịch vừa ra khỏi hệ thống
tách lọc pha rắn, tách khí, bắt đầu đi vào máng tuần hoàn. CMC-LV phải làm tơi,
không vón cục, cho qua lưới, cho rất từ từ (thời gian cho hết 1 bao khoảng 15 -20
phút), đo thông số từ trong giếng ra, nếu đạt yêu cầu thì dừng không cho nữa.
Trường hợp dung dịch nhẹ ta điều chỉnh với CMC-LV (khoảng 5-8 kg/m
3
dung
dịch) ở dạng nước 1-5% (cụ thể 10-50 kg/m
3
nước)
Cụ thể:
- 24 -
THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD: KS DƯƠNG QUỐC KHANH
Lấy 20 m³ nước kỹ thuật vào bể trộn, bật máy khuấy và máy bơm li
tâm, bơm tuần hoàn qua phễu, rồi cho đúng thứ tự các hoá phẩm sau:
+ KOH: 10-20 kg (0,5 -1 kg/m³ ).
+ CMC-LV: 200 -1000 kg (10-50kg/ m³) khuấy cho tan hết .
Sau đó bơm về bể vuông hoặc bể tròn, xả dần vào vòng tuần hoàn, đo