1.3 :Giếng

Các giếng dầu và khí được khoan như một kính thiên văn lộn ngược. Đoạn lỗ khoan có đường kính lớn nhất nằm trên cùng giếng .Mỗi đoạn được chống ống đến bề mặt hay chống lửng được đặt vào trong giếng và vượt qua cột ống cuối cùng trước đó.Mỗi cột ống chống hay ống lửng được tram xi măng.Thông thường ít nhất tram vượt qua phần tram xi măng trước đó

Cột ống chống cuối cùng trong giếng được gọi là cột ống chống khai thác (hay cột ống lửng khai thác ).Ngay khi cột ống chống khai thác được tram xi măng thì cột ống khai thác được thả xuống giếng .thông thường một paker sẽ được lắp đặt ở phần đáy ống khai thác dễ ngăn cách khoảng không vành giếng giữa bên ngoài ống nâng và bên trong ống chống .Vì vậy chất lỏng khai thác trong vỉa sẽ được ép để di chuyển ra khỏi các lỗ bắn vỉa vào đáy giếng và đi vào bên trong cột ống nâng.Paker này hoạt động bằng phương pháp cơ học hoặc thuỷ lực.Cột ống nâng thường được lắp cùng với 1 van đáy để điều khiển dòng chảy ban đầu(để hạn chế sự khai thác quá lớn hay sự tổn hao áp suất vỉa)

Trong hình 1/6 biểu diễn 1 giếng khai thác tự phun điển hình,nó được xem như 1 giếng khai thác độc lập do áp suất tự nhiên của vỉa.Nó bao gồm cột ống chống,cột ống nâng,paker,van đáy, đầu giếng,cây thông đầu giếng và các van bề mặt

Hầu hết các giếng khai thác dầu qua cột ống nâng.Có điều này chủ yếu là do cột ống nâng cung cáp đặc tính đóng kín rất tốt(không chịu ảnh hưởng của áp suất bên ngoài) và nó cho phép sử dụng sự giãn nở khí để nâng dầu.Viện nghiên cứu dầu khí Mỹ(API) xác định kích thước ống nấng sử dụng đường kính danh nghĩa và trọng lượng. Đường kính danh nghĩa dựa trên cơ sở của đường kính bên trong của thân cột ống nâng.Trọng lượng của ống nâng được xác định bằng đường kính bên ngoài.Các mác thép của cột ống nâng có thể được thiết kế theo dạng: H-40,J-55,C-75,L-80,N-80,C-90 và P-105, ở đây các con số biểu diễn độ bền chảy tối thiểu tính bằng PSI.Các tính chất về đặc tính tối thiểu(giới hạn) của ống nâng được đưa ra ở chương 9 và phần B

Đầu giếng được định nghĩa là thiết bị bề mặt được lắp ở dưới van trung tâm.Như ta thấy trong hình 1.7,nó bao gồm các đàu ống chống và đầu ống nâng. Đầu ống chống cao nhất được nối ren với ống chống bề mặt.Việc nối này cũng có thể được thự hiện bằng bích hay vít." Đầu ống chống " là một hệ thống cơ khí dung để treo cột ống chống(hình 1.8)Phụ thuộc vào kế hoạch chống ống,một số đầu ống chống có thể được lắp đặt trong suốt quá trình khoan. Đầu ống chống có một cái lỗ hình bát giác để treo ống chống.Các đầu treo này được nối ren vào đỉnh của cột ống chống khai thác ( hoặc sử dụng ngàm ma sát để giữ cột ống).Như trong trường hợp của cột ống nâng,cột ống chống khai thác được lắp đặt trong trạng thái kéo để cho cột ống chống khai thác được lắp đặt thực sự trong trạng thái treo.(cho tới điểm tựa được tram xi măng ).Tương tự như vậy cột ống chống trung gian cũng được treo lần lượt bởi các đầu treo tương ứng(bát giác).Tất cả các đầu ống chống này ở trong trạng thái nén và nó được trám xi măng tới bề mặt.Một giếng hoàn thiện với 3 cột ống chống thì có 2 đầu giếng . Đầu ống chống cao nhất theo cột ống chống khai thác , đầu thấp nhất được lắp trên ống chống bề mặt(được nối ren vào phần trên cột ống chống bề mặt)

Hầu hết các giếng tự phun được khai thác qua một cột ống khai thác được thả vào bên trong cột ống chống khai thác . Ở trên bề mặt,cột ống khai thác được treo bởi các đầu ống khai thác (đầu ống khai thác dung để treo cột ống khai thác trên đầu ống chống khai thác (hình 1.9). Đầu cột ống nâng treo cột ống nâng bề mặt(cột ống nâng này được treo lên trên đầu ống nâng để nó ở trạng thái kéo cho đến tận paker)

Thiết bị ở trên của đầu giếng khai thác được gọi là cây thông miệng giếng (hinh 1.10) và nó được dung để điều chỉnh dòng chảy.Cây thông miệng giếng được lắp đặt trên cột ống nâng(một cây) adapter là một thiết bị đung để nối 2 phần với nhau.Cây thông miệng giếng có thể có 1 đầu ra(chữ T) hay 2 đường ở đầu ra(chữ thập).Van trung tâm được lắp ở dưới của cây thông hoặc chữ thập. Để thay thế van trung tâm thì cột ống nâng phải được đóng kín.Cây thông miệng giếng bao gồm van trung tâm chính,các van cánh và các van kim.Những van này đung để đóng giếng khi cần thiết. Ở phía trên của cấu trúc chữ T(phần đầu của cây thông miệng giếng ) có một đồng hồ biểu thị áp suất trong ống nâng

Những van cánh và các đồng hộ của nó cho phép kiểm soát(đo áp suất và điểu chỉnh dòng chảy của khí hay chất lỏng) khoảng không vành giếng.Côn tiết lưu bề mặt(nghĩa là bộ phận hạn chế dòng chảy) là một thiết bị dung để điều chỉnh tốc độ dòng chảy(hình 1.12).trong hầu hết các giếng khai thác ,tốc độ khai thác đều được thay đổi bằng cách điều chỉnh kích cỡ của van tiết lưu.Côn tiết lưu gây ra hiện tượng phản áp trong dướng ống.Phản áp(gây bởi côn tiết lưu hay sự hạn chế dòng chảy) làm tăng áp suất dòng chảy ở đáy.Việc tăng áp suất dòng chảy ở đáy sẽ làm giảm tổn hao áp suất từ vỉa vào giếng (giảm áp).Vì vậy việc tăng phản áp lên thành giếng làm tăng tốc độ dòng chảy từ vỉa vào giếng

Ở một số giếng ,côn tiết lưu được lắp đặt ở đoạn thấp nhất của cột ống khai thác (ống nâng).Sự lắp đặt côn tiết lưu này làm giảm áp suất ở đàu giếng và tăng cương tốc độ khai thác dầu và sự giãn nở khí trong ống nâng. Đối với các giếng khí việc sử dụng các côn tiết lưu ở đáy sẽ làm giảm các vấn để khai thác khí ở đáy giếng .Nhược điểm chính của việc sử dụng côn tiết lưu là việc thay thế nó rất đắt

Một số nguyên tắc phải tuân theo để mở hoặc đóng giếng.Trước khi mở phải kiểm tra tất cả thiết bị bề mặt như van an toàn,bộ phận điều chỉnh van điện.vv...Buồng đốt của thiết bị làm gia nhiệt đường ống cần phải bật lên trước khi giếng được mở. Điều này cần thiết bới vì việc giảm áp qua côn tiết lưu sẽ làm lạnh chất lỏng và nó có thể gây ra hiện trượng hydrat hoá hoặc paraffin lắng đọng.Bộ đốt khí sẽ giữ chất lỏng(thường là nước ) được nóng.Chất lỏng trong giếng được gia nhiệt cả trước và say khi chảy qua van tiết lưu.Việc gia nhiệt dòng tăng áp giúp làm tan chảy một vài vật rắn mà nó ở trong chất lưu khai thác .việc gia nhiệt dòng giảm áp sẽ ngăn chặn sự hydrat hoá và paraffin hình thành ở van

Các bể chứa ở trên mặt cần được mở và làm sạch trong khi giếng được đưa vào khai thác .Tất cả các van nằm trong van trung tâm và các van giảm áp khác được đóng lại và say đó thực hiện quy trình say để mở giếng

a.Người vận hành sẽ mở từ từ van trung tâm(chỉ là một vòng roăng) và chất lưu sẽ bắt đầu chảy ra và tạo ra tiếng hít gió.Khi chất lưu không còn tạo ra tiếng hít qua các van thì áp suất đạt cân bằng say đó van trung tâm được mở rộng(vặn hết cỡ)

b.Nếu không có sự rò rỉ của dầu thì người vận hành sẽ vặn tiếp các van giảm áp ở dòng đi ra đóng lại.Thông thương các van này có thể là các van trung tâm số 2 hoặc van cánh.Một lần nữa khi tiếng hit hết thì các van được mở rộng ra

c.Người vận hnàh mở các van giảm áp khác theo cách tương tự

d. Để đọc đồng hồ đo áp suất của cột ống nâng,người vận hành phải mởi van kim(van chặn) ở đỉnh cây thông.Sau khi đọc và ghi lại được áp suất thì người vận hành có thể đóng van lại để bảo vệ đồng hồ

Qui trình để đóng một giếng khoan được thực hiện ngược với qui trình mở giếng .trong quá trình đóng giếng ,các van trung tâm được đóng cuối cùng.Các van được đóng nhanh để tránh việc mài mòn các van(bảo vệ tránh việc ăn mòn). Ít nhất phải có 2 van được đóng