Ứng suất khoan là gì?
Kỹ thuật khoan là mắt xích quan trọng trong thăm dò và phát triển dầu khí, thành công của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả khai thác và lợi ích kinh tế của tài nguyên dầu khí. Tuy nhiên, với việc thăm dò dầu khí ngày càng sâu, các điều kiện địa chất và thành tạo áp suất cao ngày càng phức tạp trong kỹ thuật khoan, khiến các vấn đề về độ ổn định và an toàn của giếng khoan ngày càng trở nên nổi bật. Để đối phó với những thách thức này, công nghệ ứng suất khoan đã ra đời.
Khoan ứng suất trước là một loại công nghệ ứng suất trước được sử dụng trong quá trình khoan để tăng cường độ ổn định của thành giếng, cải thiện khả năng chịu lực của thành giếng và kéo dài tuổi thọ của thành giếng. Công nghệ này áp dụng ứng suất trước được thiết kế sẵn trong thành giếng để làm cho kết cấu thành giếng có khả năng chống biến dạng và hư hỏng tốt hơn khi chịu tác động của ngoại lực.
Mục đích của khoan ứng suất trước
Tăng cường độ ổn định của giếng khoan
Trong các thành tạo áp suất cao hoặc không ổn định, sự phân bố không đều của ứng suất đất xung quanh giếng khoan có thể dẫn đến sụp đổ thành giếng, nứt vỡ hoặc mất ổn định giếng khoan. Bằng cách áp dụng ứng suất trước, trạng thái ứng suất xung quanh giếng khoan có thể được thay đổi, làm giảm nồng độ ứng suất tại chỗ và giữ cho giếng khoan ổn định trong quá trình khoan và các hoạt động tiếp theo.
Tăng khả năng chịu tải
Trong quá trình khoan, giếng khoan chịu nhiều loại tải trọng từ thành hệ trên, áp suất giếng khoan và dụng cụ khoan. Thông qua ứng dụng ứng suất trước, khả năng chịu lực của giếng khoan và thiết bị giếng khoan được tăng cường, có thể ứng phó tốt hơn với thành hệ áp suất cao hoặc điều kiện giếng khoan phức tạp và tránh biến dạng hoặc hư hỏng giếng khoan.
Kiểm soát sự phân bố ứng suất hình thành
Trong một số điều kiện hình thành đặc biệt, sự phân bố ứng suất xung quanh giếng khoan có thể không đồng đều hoặc có trạng thái bất lợi, dễ khiến cho thành tạo xung quanh giếng khoan bị vỡ hoặc trượt. Bằng cách áp dụng ứng suất trước, những ứng suất này có thể được phân bố lại đều hơn xung quanh giếng khoan, tránh được tai nạn kỹ thuật do sự tập trung ứng suất cục bộ.
Kéo dài tuổi thọ giếng khoan
Những thay đổi dài hạn về ứng suất tại chỗ, nhiệt độ và xói mòn chất lỏng dưới giếng có thể dẫn đến sự cố giếng khoan dần dần. Công nghệ ứng suất trước có thể làm giảm thiệt hại do mỏi của giếng khoan và kéo dài tuổi thọ của giếng khoan một cách hiệu quả bằng cách thiết kế trạng thái ứng suất hợp lý trước.
Ngăn ngừa tường sụp đổ và nổ tung
Trong quá trình khoan, tường sụp đổ hoặc phun trào là một tai nạn kỹ thuật nghiêm trọng, có thể dẫn đến an toàn cá nhân và tổn thất kinh tế. Công nghệ ứng suất trước có thể cải thiện khả năng chống sụp đổ của giếng khoan và giảm nguy cơ đá văng và phun trào bằng cách kiểm soát trạng thái ứng suất xung quanh giếng khoan.
