BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

Bùi Minh Sơn NGHIÊN CỨU LOẠI CHẤT LỎNG HỢP LÝ CHO CÔNG
TÁC NỨT VỈA THỦY LỰC CÁC GIẾNG DẦU KHÍ TẠI MIỀN
VÕNG HÀ NỘI

Chuyên ngành: Kỹ thuật khai thác dầu khí
Mã số: 62.53.50.05


Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường
họp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi … giờ … ngày …
tháng… năm…

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia Hà Nội
hoặc Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất.
-1- MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong nhiều năm qua khí được khai thác từ mỏ THC, ĐQD và
D14-STL để cung cấp cho các khu công nghiệp thuộc tỉnh Thái Bình.
Sản lượng khí có xu hướng sụt giảm hàng năm, nhiều giếng khai thác
khí bị ngập nước khiến cho phải đóng giếng hoàn toàn. Mặc dù đã
liên tục điều chỉnh chế độ khai thác, tiến hành rửa giếng và gọi dòng
lại và đưa nhiều vỉa mới vào khai thác nhưng vẫn không đáp ứng

dầu điezen (gel hydrocacbon) trong điều kiện Việt Nam.
-2- 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu lựa chọn các loại chất lỏng NVTL để thực hiện công
tác NVTL cho các giếng khai thác khí có tầng chứa là cát kết chặt sít
Mioxen, Oligoxen có độ rỗng và độ thấm thấp. Tầng chắn sét kết và
tầng chứa cát kết mỏng đan xen nhau, khả năng trương nở và
khuyếch tán của khoáng sét nhậy cảm với nước vào tầng chứa cát kết
là rất lớn, làm giảm độ thấm của vỉa. Đối tượng chứa có nhiệt độ cao,
và đã bị nhiễm bẩn nặng trong quá trình khoan, hoàn thiện và sửa
chữa giếng.
Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu loại chất lỏng NVTL gốc dầu (điezen) được tạo độ
nhớt bởi tác nhân tạo gel là muối nhôm của alkyl axit octophotphat
với chất tạo liên kết ngang là hỗn hợp metylen+m-phenylene diamin.
- Độ nhớt thích hợp để vận chuyển hạt chèn và giữ hạt chèn ở
trang thái lơ lửng đồng thời bền ở nhiệt độ cao của vỉa. Nghiên cứu
tác nhân phá gel trên cơ sở hỗn hợp Ca(OH)
2
+ NaHCO
3
để làm
giảm độ nhớt sau khi chất lỏng NVTL thực hiện nứt vỉa và đưa vật
liệu chèn vào không gian của khe nứt mới hình thành nhằm làm sạch

- Phân tích tổng hợp các tài liệu lý thuyết cơ sở, các hướng dẫn
quy trình áp dụng công nghệ NVTL ở giếng khoan của các Công ty
như Schlumberger, BJ và Halliburton theo đặc điểm của các vỉa sản
phẩm
- Phân tích các tài liệu thực tiễn đã công bố về các kết quả áp
dụng công nghệ NVTL ở MVHN và Vietsovpetro để liên hệ cho
nghiên cứu đề tài luận án.
- Tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm để chế tạo chất
lỏng NVTL gốc dầu (gel hydrocacbon), chất phá gel, chất bọc hạt
chèn tạo độ thấm cao và đánh giá kết quả thu được thu được (đối
chiếu với các thông số yêu cầu của chất lỏng NVTL).
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Đề xuất giải pháp xử lý vùng cận đáy giếng các giếng khoan
MVHN bằng chất lỏng NVTL gốc dầu (gel hydrocacbon) và đưa ra
quy trình công nghệ chế tạo gel hydrocacbon, bọc nhựa epoxy hạt
chèn, phá gel và đề xuất quy trình bơm chất lỏng NVTL gốc dầu.
Ý nghĩa thực tiễn
- Góp phần tạo ra một giải pháp kỹ thuật NVTL cho các vỉa sản
phẩm là cát kết chặt sít, xi măng gắn kết là sét cacbonat, cát kết xen
lẫn sét kết với tính chất colector của vỉa thấp, có nhiệt độ vỉa cao (đối
tượng THC, DQD, D14 STL, B10, ) và các đối tượng tương tự ở
các vùng mỏ dầu khí khác, khắc phục những hiện tượng khó khăn
phức tạp khi NVTL bằng chất lỏng NVTL gốc nước.
-4- - Tạo ra công nghệ chế tạo chất lỏng NVTL gốc dầu (gel
hydrocacbon) dễ dàng pha chế trên cơ sở các nguyên liệu sẵn có
trong nước, phù hợp với điều kiện thực địa và đáp ứng được các yêu

măng sét - cacbonat cao có độ rỗng, độ thấm kém đến trung bình.
Tầng chứa Oligoxen và Mioxen dưới có đá chứa là cát kết với sự gắn
kết bởi xi măng sét, cacbonat. Cát kết thường là lithic hoặc lithic -
arko với thành phần mảnh sét < 15 %, xen kẽ các lớp than và vỉa
than mỏng. Tầng chứa Mioxen trung có đá chứa là cát kết gắn kết
yếu, xi măng gắn kết chủ yếu là sét trong đó thành phần chính là cao
lanh và có mặt montmorillonit , sự có mặt của các khoáng sét là
nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến kết quả gọi dòng và giải
-5- thích những vấn đề phức tạp gặp phải ở các giếng khoan MVHN.
Đây cũng chính là đặc điểm cần phải lưu ý khi l ựa chọn chất lỏng
NVTL hợp lý cho các giếng khoan khai thác khí ở MVHN.
- Sự thay đổi građien địa nhiệt MVHN theo mặt cắt không đồng
đều, građien địa nhiệt trung bình cho toàn khu vực là 4,1
0
C/100 m. Ở
chiều sâu 3000 m nhiệt độ thay đổi trong phạm vi lớn từ 120 ÷ 150
0
C.
Ở chiều sâu 3500 m nhiệt độ ở khoảng 130 ÷ 180
0
C. Ở chiều sâu
4000 m nhiệt độ dao động trong phạm vi từ 145 ÷ 200
0
C
Chương 2
TÌNH HÌNH THĂM DÒ KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠI MVHN
Trong chương này trình bày khái quát tình hình thăm dò d ầu khí

không mang lại kết quả. Việc lựa chọn chất lỏng NVTL gốc nước,
gel hóa (tăng độ nhớt của chất lỏng) bằng guar gum hợp chất trên cơ
sở tinh bột là không phù hợp vì:
- Qua công tác khoan, hoàn thiện và sửa chữa giếng khoan cho
thấy hiện trạng các vỉa chứa khí bị nhiễm bẩn nặng (hiệu ứng skin
lớn từ 14 ÷ 80). Chính vì phần nước lọc của dung dịch khoan (filtra)
tiếp xúc lâu với vỉa chứa đã tương tác với các phần tử sét nhạy cảm
với nước (montmorillonit, hydromica, clorit, caolinit, ) làm các hạt
sét mịn phân tán mạnh vào các khe rỗng của đất đá, vốn đã có đ ộ
rỗng rất thấp, ngăn trở dòng khí từ vỉa đi vào giếng. Nếu sử dụng
dung dịch NVTL gốc nước thì phần mất dung dịch của chất lỏng
NVTL (leakoff) là nước sẽ lại tiếp tục được đưa thêm vào vỉa có thể
ảnh hưởng xấu đến các kênh dẫn.
- Quá trình phá hủy gel của chất lỏng NVTL gốc nước (gel trên
cơ sở guar gum) có thể đã tạo ra các tạp chất gây ảnh hưởng xấu đến
các kênh dẫn.
Như vậy, để thực hiện NVTL thành công thì việc chọn chất lỏng
NVTL hợp lý là một trong những yếu tố quyết định.
Chương 3
CƠ SỞ LÝ THUYẾT NỨT VỈA THỦY LỰC (HYDRAULIC
FRACTURING) VÀ CHẤT LỎNG NỨT VỈA THỦY LỰC
Trong chương này đã giới thiệu các cơ sở lý thuyết về NVTL như
bản chất của phương pháp, đối tượng áp dụng, các cơ sở để lựa chọn
vỉa tiến hành NVTL, lựa chọn giếng NVTL, các dữ liệu cần thu thập
các mô hình tính toán, các hệ chất lỏng NVTL gốc dầu và gốc nước,
phân tích cơ chế tạo nên chức năng của chất lỏng NVTL gốc dầu (tạo
khe nứt mới và mở rộng khe nứt, vận chuyển hạt chèn), các hóa chất
phụ gia sử dụng trong chất lỏng NVTL, các khái niệm cơ bản về hạt
chèn, các cơ sở lựa chọn chất lỏng NVTL gốc dầu cho công tác
NVTL các giếng khoan tại MVHN

- Dễ sử dụng
- Áp suất ma sát thấp trên các đường ống
- Có độ nhớt cao trong khe nứt tạo thành để giữ hạt chèn ở trạng
thái lơ lửng
- Có độ nhớt thấp sau quá trình xử lý để dễ dàng phá vỡ cấu trúc
gel ban đầu.
- Có tính tương hợp với vỉa chứa, chất lỏng vỉa và hạt chèn.
- An toàn khi sử dụng
- Thân thiện với môi trường
- Hạt chèn: Hạt chèn là vật liệu dạng hạt tròn được thiết kế để đưa
vào khe nứt nhằm giữ cho khe nứt được mở khi áp suất giảm xuống
dưới áp suất đóng khe nứt. Tính dẫn của khe nứt liên quan trực tiếp
đến số lượng của hạt chèn trong khe nứt, dạng hạt chèn và kích cỡ
của hạt chèn.
- Cơ sở lựa chọn chất lỏng NVTL gốc dầu cho công tác NVTL các
giếng khí tại MVHN:
-8- + Các vỉa chứa khí là cát kết (ở Oligoxen và Mioxen dưới là chặt
sít, ở Mioxen trung và trên là gắn kết yếu), xi măng gắn kết là sét và
cacbonat. Đó là đối tượng cho phép NVTL thuận lợi.
+ Các tầng chắn dày, các lớp xen kẹp, xi măng gắn kết là sét. Do
đó trong quá trình khoan và hoàn thi ện giếng thì ngoài mùn khoan,
dung dịch khoan còn một lượng không nhỏ khoáng sét được sinh ra
bởi tác động cơ học và thủy lực, thủy hóa, chúng phân tán, kết đọng
gây bít nhét các kẽ nứt, khe hở dẫn đến độ rỗng và độ thấm kém.
Hơn nữa các hạt sét có kích thước rất nhỏ (0,001 mm), khoáng sét lại
có tính xúc biến cao (khi chịu tác động thì phá vỡ cấu trúc, để yên lại
phục hồi cấu trúc) nên nó dễ chui sâu, chui xa và kết đọng. Ngoài ra

lỏng gốc nước không thành công người ta chuyển sang dùng chất
lỏng NVTL gốc dầu và đã đạt được thành công tốt. Điển hình là
trường hợp ở mỏ dầu Bakhilov, Bắc Khokhriakov thuộc Tây Xiberia
(Liên bang Nga). Mỏ được phát hiện năm 1983. Tầng chứa là cát kết,
tầng chắn là sét kết và agrilit, độ rỗng 14 ÷ 18 %, độ thấm 0,5 ÷ 1,5
-9- mD. Độ bão hòa nước ban đầu trung bình là 12 %. Mỏ đưa vào khai
thác năm 1987, bắt đầu bơm ép nước năm 1988. Sản lượng dầu khai
thác được cao nhất vào các năm 1991, 1992, sau đó sụt giảm nhanh
xuống 50 %. Người ta đã tiến hành NVTL bằng chất lỏng NVTL gốc
nước. Tuy có tăng độ thấm nhưng qua phân tích, đánh giá nhận thấy
cần tăng chiều dài khe nứt với việc xem xét lại chất lỏng NVTL.
Người ta đã ti ến hành NVTL trên 23 giếng khoan bằng chất lỏng
NVTL gốc dầu và thay cho chất lỏng NVTL gốc nước và kết quả đạt
được đã vư ợt quá sự mong đợi: hầu hết các giếng đạt lưu lượng 70
m
3
/ngày (440 bopd), tăng hơn 10 lần so với NVTL bằng chất lỏng
NVTL gốc nước.
Chương 4
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN & CHẾ TẠO CHẤT LỎNG NỨT
VỈA THỦY LỰC HỢP LÝ CHO CÔNG TÁC NỨT VỈA THỦY
LỰC CÁC GIẾNG DẦU KHÍ TẠI MVHN
4.1 Cơ sở khoa học chế tạo chất tạo gel
Chất tạo gel là hợp chất liên kết của muối nhôm và este photphat
(được minh họa ở hình 4.1) là một muối nhôm thế không hoàn toàn
của dieste octo photphat và một lượng nhỏ poliamin.


38
0
C-121
0
C. Quá trình này có thể diễn ra không cần có mặt của dung
môi pha loãng. Các dung môi như kerosen, điezen, hydrocacbon
vòng thơm hoặc naphta có thể sử dụng nhằm điều hòa tốc độ phản
ứng.
Muối nhôm thế một phần tạo ra do quá trình thế nhôm không
hoàn toàn được biểu điễn bằng công thức sau:
H
(3-3x)
Al
x
[alkyl octophotphat]
2

Ở đây x nằm trong khoảng từ 0,2 đến 0,7 được xác định bởi lượng
hợp chất kiềm nhôm sử dụng trong quá trình điều chế. Tỷ lệ của P và
Al trong muối này dao động từ 10/1 đến 2,86/1, hợp chất phức này
chưa thể tạo gel hay làm đặc ngay khi hòa tan hoặc phân tán vào dầu
hydrocacbon. Để tạo gel ta cần phải trung hòa axit.
Sử dụng poliamin có chứa 2 hoặc nhiều nhóm amin để trung hòa
lượng axit. Các poliamin mạch thẳng (gồm etylen diamin và dietylen
triamin, trietylen tetramin, tetraetylen pentamin), propylen diamin,
polyamin vòng thơm (phenylen diamin, metylen dianilin) cũng đư ợc
sử dụng để trung hòa axit.
4.2 Thí nghiệm điều chế chất tạo gel hydrocacbon
Chất tạo gel là muối nhôm dialkyl axit octophotphot được tiến
hành theo phương pháp:

- Rót 29,3 gam n- butanol vào bình phản ứng và khuấy đều đến
khi phản ứng hết.
- Tiếp tục đổ 102 gam rượu n-octanol vào bình phản ứng và
khuấy đều trong 1 giờ đến khi P
2
O
5
phản ứng hết.
- Lấy 100 gam của chất tạo thành sau phản ứng sau đó cho phản
ứng với 9,76 gam Al(OH)
3
, khuấy đều và tăng nhiệt độ lên 110
0
C
trong 1 giờ cho bay hết hơi nước.
- Chất tạo gel tan trong dầu là muối nhôm được thế một phần
của các rượu n-butanol, n-octanol với axit octophotphoric được ký
hiệu AlOc.
Sản phẩm thu được là sản phẩm liên kết giữa muối nhôm và este
của axit photphot là một chất lỏng nhớt được làm nguội rồi cho phân
tán vào dầu điezen (hay các sản phẩm dầu và dầu tổng hợp ) với
nồng độ tối đa 2 %.
4.3 Thí nghiệm tạo gel để tạo gel cho hydrocacbon lỏng
Gel được điều chế theo các phương pháp 1 và 2 được sử dụng để
tạo gel cho các loại dầu hydrocacbon tiến hành theo quy trình thí
nghiệm và kết quả như bảng 4.1
Bảng 4.1: Thí nghiệm tạo gel hydrocacbon
Mẫu
N
o

PDA
0,83 ml gel
6
250ml dầu + 2 g AlOc (0,8%)
TEPA
0,6 ml
gel
-12- Ghi chú: TEPA = Tetraethylen pentamin; TETA = triethylen
tetramin; MDA = Methylen diamin; PDA = m- phenylen diamin
4.3.1. Thí nghiệm khả năng tạo gel của muối nhôm với các hợp
chất amin khác
- Hòa tan 2 gam muối nhôm AlDo trong 250 ml dầu điezen,
khuấy với tốc độ cao. Sau đó thêm 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 ml TEA-
Trietylamin vào dung dịch, ta thấy dung dịch không có biểu hiện bị
đặc (có độ nhớt). Điều này chứng tỏ rằng monoamin không có tác
dụng làm đặc (tạo nhớt) như các poliamin ở các thí nghiệm trên
(bảng 4.1). Như vậy gel chỉ được tạo thành với poliamin.
4.3.2. Thí nghiệm bọc hạt chèn bằng epoxy
Quá trình tạo gel hydrocacbon kết hợp với việc bọc hạt chèn bằng
epoxy như sau:
- Muối nhôm AlDo + điezen (hoặc AlOc + điezen) + poliamin
kiềm mạnh (TEPA) lượng đủ để trung hòa tạo gel + epoxy (hòa tan
trong etyl axetat) + amin thơm (m-phenylene diamin) với lượng vừa
đủ (tác nhân đóng rắn nhựa epoxy).
- Muối nhôm AlDo + điezen (hoặc AlOc + điezen) + NaOH
30%+ epoxy (hòa tan trong etyl axetat) + amin thơm (m -phenylene
diamin) với lượng vừa đủ (tác nhân đóng rắn nhựa epoxy).


- Nhiệt độ đông đặc: -10
0
C
- Nhiệt độ bắt cháy: lớn hơn 88
0
C
- pH: nhỏ hơn 2
- Độ hòa tan trong nước: không hòa tan
- AlDo được sử dụng cho hệ chất lỏng chịu nhiệt độ cao với các
loại dầu thô, dầu hỏa, diesel hoặc các dầu tổng hợp.
Khi pha vào trong hệ chất lỏng nứt vỉa có thể làm giảm ma sát lên
đến 60 % so với dầu thô không có chất tạo gel, do đó làm giảm áp
lực bề mặt và yêu cầu về năng lượng trong khi nứt vỉa. Đối với hệ
chất lỏng NVTL có AlDo không cần thiết thêm hóa chất phụ gia làm
giảm ma sát.
AlDo được cho trực tiếp vào bể khuấy ở nồng độ từ 6 ÷ 16 % thể
tích để tạo ra một hệ chất lỏng gel độ nhớt cao với những đặc tính
giảm ma sát tốt. Hàm lượng AlDo nhất định phụ thuộc vào yêu cầu
độ nhớt của chất lỏng và các điều kiện nhiệt độ.
Thí nghiệm khảo sát sa lắng của hạt chèn với độ nhớt của chất
lỏng được tạo gel bởi AlDo. Tốc độ sa lắng của cát chèn cỡ 20 ÷ 40
mắt lưới (mesh) ở nhiệt độ 25
0
C trong dầu điezen có nồng độ 0,8 %
gel AlDo trong dầu điezen (hình 4.2).

Hình 4.2: Biểu đồ tốc độ sa lắng hạt chèn 20/40 trong dầu điezen tạo
gel với 0,8% AlDo (trục hoành quy về thang logarit)


60
212
285
371
90
213
287
377
120
215
289
379
150
217
290
383
180
218
290
385
210
218
290
387
240
217
291
389
270
216

của chất tạo gel. Nếu độ thải nước của gel dầu lớn, gel bị phá nhanh
hơn, dẫn đến cường độ gel không bảo đảm mang hạt chèn. Ngoài ra,
nhiệt độ cũng là một yếu tố ảnh hưởng lên phản ứng hóa học của quá
trình phá gel. Trong đi ều kiện nhiệt độ vùng lân cận đáy giếng, chất
phá gel cần có tác dụng trong thời gian từ 20 đến 24 giờ tính từ khi
bắt đầu bơm ép chất lỏng NVTL.
4.5.1. Kết quả thí nghiệm phá gel của chất lỏng NVTL gốc dầu
Mục đích nghiên cứu là đề ra phương pháp phá gel, giảm độ nhớt
của chất lỏng NVTL gốc dầu ở điều kiện nhiệt độ tầng chứa trong
khoảng 72
0
C đến 150
0
C bằng một lượng thích hợp chất phá gel là
hỗn hợp của các chất Ca(OH)
2
và NaHCO
3
. Hàm lượng chất phá gel
được lựa chọn có nổng độ trong khoảng từ 1,17 kg/m
3
đến 8,2 kg/m
3

của chất lỏng NVTL gốc dầu (trong thực tế người ta thường sử dụng
nồng độ trong khoảng từ 2,34 kg/m
3
đến 4,7 kg/m
3
).

42
6
86
9
52
7
87
16
59
8
86
25
64
9
86
4.5.2. Thí nghiệm ảnh hưởng của nước đến quá trình phá gel
Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ 105
0
C, độ nhớt được đo
trên máy FANN 35 ở tốc độ 100 vòng/phút. Kết quả thí nghiệm được
trình bày ở trong bảng 4.4.
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nước đến quá trình phá gel
Nước
%
Mẫu
Nồng độ
chất phá
gel
(g/lít)
Độ nhớt

96
81
75
69
54
0,00
A
3,60
93
81
75
66
36
0,00
A
4,80
90
78
69
54
21
0,00
B
1,20
102
87
78
75
54
0,00

6
0,05
Trắng
0
102
96
90
84
63
0,05
A
1,20
90
75
69
66
39
0,05
A
2,40
84
72
60
42
18
0,05
A
3,60
84
63

81
48
18
6
6
0,05
B
4,80
57
36
9
6
6
-17-
Nồng độ của chất tạo gel trong các thí nghiệm dao động từ
1,25 % đến 2,5%.
Mẫu A: Hỗn hợp 20/80 (% khối lượng) của Ca(OH)
2
và NaHCO
3

Mẫu B: Hỗn hợp 60/40 (% khối lượng) của Ca(OH)
2
và NaHCO
3

Kết quả thí nghiệm ở bảng trên cho thấy:

2h
(cPs)
Sau
4h
(cPs)
Sau
6h
(cPs)
Sau
20h
(cPs)
1
2
3
4
5
6
7
Mẫu trắng
0
72
84
75
72
60
Mẫu trắng
0
99
96
87

Mẫu B
1,20
63
78
75
69
30
Mẫu B
1,20
102
87
78
75
54
Mẫu B
2,40
60
75
57
33
6
Mẫu B
2,40
102
78
66
63
21
Mẫu B
3,60

4,80
90
63
42
24
6
Mẫu B
6,00
90
51
24
12
6
Mẫu D
1,20
63
78
72
57
9
Mẫu D
2,40
60
72
36
9
6
Mẫu D
3,60
60

84
66
57
51
9
4,80
81
57
45
45
6
6,00
75
48
42
36
6
Nồng độ chất tạo gel AlDo trong các thí nghiệm trên là 1,25 %.

Hình 4.3: Thay đổi độ nhớt của mẫu phá gel B ở 72
0
C theo thời gian

Bảng 4.7: Thí nghiệm phá gel của mẫu phá gel B ở 105
0
C
-19- Nồng độ hỗn

87
54
3,60
138
84
87
81
30
3,60
132
84
90
87
42
4,80
123
78
72
72
12
4,80
126
84
84
78
24
6,00
105
72
66

đầu (cPs)
Độ nhớt (cPs) sau
2 giờ 4 giờ 6 giờ 20 giờ
0
141
132
120
117
78
0
135
135
126
111
96
0,60
141
120
114
111
78
1,20
141
120
114
111
78
1,20
138
118

6
6
6
Gel đo trên máy FANN 35A ở tốc độ 100 vòng/phút

-20-
Hình 4.4: Sự thay đổi độ nhớt theo thời gian
của mẫu phá gel B ở 150
0
C
Nhận xét:
- Qua các bảng 4.6, 4.7, 4.8 ta nhận thấy nhiệt độ có ảnh hưởng
đến tốc độ phá gel.
- Ở bảng 4.6 độ nhớt ban đầu của gel hydrocacbon nằm trong
khoảng từ 75 cPs ÷ 93 cPs thì chất phá gel B với nồng độ 3,6 g/l, 4,8
g/l và 6 g/l sẽ phá vỡ gel sau 20 giờ (độ nhớt sau 20 giờ từ 6 ÷ 9
cPs). Ở bảng 4.8 với nồng độ 3,6 g/l, 4,8 g/l thì gel bị phá hủy sau 2
giờ.
4.5.5. Thí nghiệm phá gel của Ca(OH)
2

Bảng 4.9: Thí nghiệm phá gel của Ca(OH)
2
Nồng độ hỗn
hợp chất phá
gel, (g/lít)
Độ nhớt ban

51
33
9
Nồng độ chất tạo gel AlDo trong các thí nghiệm trên là 1,25 %.
Nhiệt độ phá gel ở nhiệt độ 72
o
C. Kết quả thu được ở bảng 10 cho
Nồng độ chất phá gel
-21- thấy, khi sử dụng chỉ một mình Ca(OH)
2
, kết quả phá gel nhanh nhất
trong thời gian 20 giờ với nồng độ thấp hơn từ 1,92 g/l và 2,4 g/l.
Kết luận:
Qua kết quả nghiên cứu phá gel của chất lỏng NVTL gốc dầu
chứa chất tạo gel (muối nhôm butyl dodecyl axit octophotphat) và
cát chèn ta rút ra một số kết luận sau:
- Công thức 2: chứa 20 % Ca(OH)
2
, 80% NaHCO
3
ở dạng bột
mịn có thể được sử dụng trong chất lỏng NVTL gốc dầu
- Nhiệt độ và tỷ lệ thành phần Ca(OH)
2
trong hỗn hợp chất phá
gel có ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phá gel. Ca(OH)
2

2,5 mm
58,8
94,4
0,36
97,7
1,5 mm
63,7
95
2,06
99,5
1,0 mm
65,9
95
3,76
99,5
0,5 mm 67,5 95 5,06 99,5
Tổng
68,9
95
5,06
99,5
Thí nghiệm cho thấy tỷ lệ thu hồi mẫu lõi giếng khoan MVHN
đối với chất lỏng gốc dầu là 99,5% lớn hơn so với 68,9% đối với
-22- chất lỏng polime-nước. Phần cỡ hạt to thu được cũng nhi ều hơn
85,9% so với 55,1 %, chỉ ít hơn dầu đạt 96 %. Trong khi đó, đối với
nước là 0%.
Kết quả thí nghiệm cho thấy việc lựa chọn chất lỏng NVTL gốc

3. Đã nghiên cứu đề xuất chất lỏng NVTL gốc dầu (điezen) với tác
nhân gel hóa là muối nhôm của alkyl axit octophotphat, gồm các
thành phần:
-23- - Chất tạo gel AlDo (sản phẩm của quá trình tạo gel theo phương
pháp 1 ở mục 4.4): 1,25 đến 2 %.
- Chất tạo liên kết - hỗn hợp của metylen + m-phenylene diamin:
0,3 % đến 0,5 %.
- Hỗn hợp chất phá gel Ca(OH)
2
, NaHCO
3
2,3 - 4,7 kg/m
3
.
- Tỷ lệ P/Al (photpho/nhôm) tối ưu trong muối nhôm thu được nằm
trong khoảng từ 2,86/1 đến khoảng 10/1.
Chất lỏng NVTL gốc dầu đề xuất dễ dàng pha chế từ các nguyên
liệu sẵn có trong nước và có thể thu hồi để tái sử dụng.
4. Trong thành phần của gel hydrocacbon đề xuất có bổ sung nhựa
epoxy và lượng diamin thơm để đóng rắn nhựa epoxy. Quá trình
đóng rắn nhựa epoxy bao bọc các hạt cát và tạo nút cát có độ rỗng
tốt, liên kết với thành tạo trong không gian các khe nứt vừa hình
thành sẽ đảm bảo không ảnh hưởng đến độ thấm.
5. Chất lỏng NVTL gốc dầu (gel hydrocacbon) đề xuất có độ nhớt
đủ để vận chuyển hạt chèn và giữ hạt chèn ở trạng thái lơ lửng, tổn
thất áp suất do ma sát trên các đường ống thấp do đặc tính kém ma
sát nhờ sử dụng dung dịch dầu, tương hợp với đất đá của vỉa chứa và