Tại sao chúng ta cần sử dụng bộ định tâm vỏ bọc?

Việc sử dụng thiết bị định tâm ống bao là một biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng công tác xi măng hóa.

Mục đích của việc xi măng hóa giếng khoan có hai khía cạnh: thứ nhất, bịt kín các đoạn giếng dễ bị sụp đổ, rò rỉ hoặc các điều kiện phức tạp khác bằng ống chống, nhằm đảm bảo quá trình khoan diễn ra an toàn và suôn sẻ. Thứ hai là bịt kín hiệu quả các tầng chứa dầu khí khác nhau, ngăn dầu khí thoát ra ngoài hoặc rò rỉ giữa các tầng, và tạo đường dẫn cho việc khai thác dầu khí.

Tùy thuộc vào mục đích của việc xi măng hóa, có thể đưa ra các tiêu chí để đánh giá chất lượng xi măng hóa. Chất lượng xi măng hóa tốt chủ yếu có nghĩa là ống casing được đặt chính giữa giếng khoan và vòng xi măng xung quanh ống casing ngăn cách hiệu quả ống casing với thành giếng và với tầng địa chất. Tuy nhiên, giếng khoan thực tế không hoàn toàn thẳng đứng, và sẽ tạo ra độ nghiêng giếng ở các mức độ khác nhau. Do sự tồn tại của độ nghiêng giếng, ống casing sẽ không tự nhiên được đặt chính giữa giếng khoan, dẫn đến hiện tượng bám dính vào thành giếng với chiều dài và mức độ khác nhau. Sự hình thành khe hở giữa ống casing và thành giếng với kích thước khác nhau, khi vữa xi măng chảy qua khe hở lớn, bùn ban đầu dễ dàng thay thế bùn; ngược lại, nếu khe hở nhỏ, do sức cản dòng chảy của chất lỏng lớn hơn, vữa xi măng khó thay thế bùn ban đầu, tạo thành hiện tượng rãnh bùn thường gặp. Sau khi hiện tượng rãnh xói mòn hình thành, lớp dầu khí không thể được bịt kín hiệu quả, dầu khí sẽ rò rỉ qua các phần không có vòng xi măng.

Việc sử dụng bộ định tâm ống chống nhằm mục đích giúp ống chống được định tâm tối đa trong quá trình bơm xi măng. Đối với giếng khoan định hướng hoặc giếng có độ nghiêng lớn, việc sử dụng bộ định tâm ống chống càng cần thiết hơn. Ngoài việc ngăn chặn hiệu quả hiện tượng xi măng tràn ra khỏi rãnh, việc sử dụng bộ định tâm ống chống còn giảm nguy cơ ống chống bị kẹt do chênh lệch áp suất. Vì ống chống được định tâm, nó sẽ không nằm sát thành giếng, và ngay cả trong đoạn giếng có độ thấm tốt, ống chống cũng sẽ không dễ bị kẹt bởi lớp bùn hình thành do chênh lệch áp suất, dẫn đến hiện tượng khoan bị kẹt. Bộ định tâm ống chống cũng có thể giảm độ uốn cong của ống chống trong giếng (đặc biệt là ở đoạn giếng khoan lớn), giúp giảm sự mài mòn của dụng cụ khoan hoặc các dụng cụ dưới giếng khác lên ống chống trong quá trình khoan sau khi hạ ống chống, và đóng vai trò bảo vệ ống chống. Nhờ có thiết bị định tâm ống chống, diện tích tiếp xúc giữa ống chống và thành giếng được giảm thiểu, làm giảm ma sát giữa ống chống và thành giếng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hạ ống chống xuống giếng và thuận lợi cho sự di chuyển của ống chống khi xi măng hóa giếng.

Tóm lại, việc sử dụng dụng cụ định tâm ống casing là một biện pháp đơn giản, dễ thực hiện và quan trọng để nâng cao chất lượng công tác xi măng hóa.