Tác giả

Lê Tấn Phát 1 , Đinh Phước Hậu 1 , Lý Trung Hiếu 1 , Trần Hoàng Khương 1 , Huỳnh Trần Tố Nga 1 , Trần Hữu Phước 1 , Lê Nguyễn Hải Nam 1*

Đơn vị công tác

1 Khoa KT Địa chất & Dầu khí, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học quốc gia TP. HCM; phat.ledaukhi@hcmut.edu.vn; hau.dinhhau1220@hcmut.edu.vn; hieu.ly0986@hcmut.edu.vn; khuong.trancm021002@hcmut.edu.vn; nga.huynh1009@hcmut.edu.vn; phuoc.tranthp2304@hcmut.edu.vn; lnhnam@hcmut.edu.vn

*Tác giả liên hệ: lnhnam@hcmut.edu.vn; Tel.: +84–909479185

Tóm tắt

Dung dịch khoan đóng một vai trò quan trọng trong công tác khoan phục vụ khảo sát địa chất, xây dựng và khai thác nước.Tính chất của dung dịch khoan bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau. Một trong số đó là ảnh hưởng của muối khi khoan ở các khu vực bị nhiễm mặn. Trong bài báo này, ảnh hưởng của hàm lượng bentonite, thời gian ủ và hàm lượng muối lên tính chất của dung dịch khoan được đánh giá thông qua các thí nghiệm theo tiêu chuẩn của Viện dầu khí Hoa kỳ (API). Kết quả từ thí nghiệm chỉ ra rằng, hàm lượng bentonite và thời gian ủ có ảnh hưởng lớn đến độ nhớt, khả năng thất thoát nước của dung dịch khoan. Khi tăng lượng bentonite từ 1% lên 5% khối lượng, độ nhớt dẻo tăng từ 0,5 cP lên 5,5 cP trong khi lượng nước thải ra giảm từ 43,2 ml xuống 18,3 ml. Ngược lại, sự nhiễm mặn do muối NaCl làm giảm chất lượng của dung dịch khoan. Các thông số độ nhớt giảm đáng kể khi tăng nồng độ NaCl. Kết quả ghi nhận được từ thí nghiệm độ thải nước cho thấy lượng nước thất thoát tăng xấp xỉ gấp 2 lần khi tăng lượng NaCl từ 0,5% lên 2% tỉ lệ theo khối lượng. Các kết quả từ thí nghiệm là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khác lên dung dịch khoan, góp phần nâng cao hiệu quả của công tác khoan ở các khu vực nhiễm măn, ven biển.

Từ khóa

Dung dịch khoan; Ảnh hưởng của muối; Bentonite; Ngập mặn.

Trích dẫn bài báo

Phát, L.T.; Hậu, Đ.P.; Hiếu, L.T.; Khương, T.H.; Nga, H.T.T.; Phước, T.H.; Nam, L.N.H. Khảo sát ảnh hưởng của muối lên tính chất của dung dịch khoan bentonite ở khu vực bị nhiễm mặn. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2023, 753, 13-22.

Tài liệu tham khảo

1. Mitchell, R.F.; Miska, S.Z. Fundamentals of drilling engineering. Society of Petroleum Engineers 2011. ISBN: 978-1-55563-207-6. https://doi.org/10.2118/9781555632076.

2. Gamal, H.; Elkatatny, S.; Basfar, S.; Al-Majed, A. Effect of PH on rheological and filtration properties of water-based drilling fluid based on bentonite. Sustainability 2019, 11(23), 1–13. https://doi.org/10.3390/su11236714.

3. Parate, N.B. A review article on drilling fluids, types, properties and criterion for selection. J. Emerging Technol. Innovative Res. 2021, 8(9), 463–484.

4. Falahati, N. Nikzad falahati department of chemical engineering and university of cambridge. 2020.

5. Caenn, R.; Darley, H.C.H.; Gray, G.R. Chapter 1 - Introduction to drilling fluids. Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids (Sixth Eds.), 2011, pp 1–37. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-383858-2.00001-9.

6. Hải, N.H.; Tài, N.T.; Vinh, N.T.; Từ, T.V. Lựa chọn dung dịch khoan cho các giếng khoan có hàm lượng khí CO2 cao tại bể sông Hồng. Tạp chí Dầu khí 2022, 16–20.

7. Tùng, N.S. Kiểm soát chặt chẽ những vấn đề môi trường của các dự án lấn biển. Tạp chí Nghiên cứu Địa lý Nhân văn 2021, 33(2), 11–19.

8. Đào, N.V.; Bình, P.T.T. Đánh giá thực trạng và tác động của biến đổi khí hậu đến xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2019, 700, 12–22.

9. Đánh giá thực trạng lấn biển tại Việt Nam. Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2020.

10. Scheid, C.M.; de Carvalho, R.V.; de Oliveira, B.R.; de Oliveira Borges, R.F.; Calçada, L.A. Evaluation of the dissolution kinetics of nacl particles in aqueous drilling fluids viscosified with Bentonite. J. Pet. Sci. Eng. 2019, 174, 563–571. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.11.017.

11. Amani, M.; Al-Jubouri, M. The Effect of high pressures and high temperatures on the properties of water based drilling fluids. Energy Sci. Technol. 2012, 4(1), 27–33. https://doi.org/10.5539/esr.v2n1p175.

12. Raheem, A.M.; Vipulanandan, C. Salt contamination and temperature impacts on the rheological and electrical resistivity behaviors of water based drilling mud. Energy Sources Part A 2020, 42(3), 344–364. https://doi.org/10.1080/15567036.2019.1587080.

13. Sami, N.A. Effect of magnesium salt contamination on the behavior of drilling fluids. Egypt. J. Pet.           2016, 25(4), 453–458. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2015.10.011.

14. Zhang, L.; Wu, X.; Sun, Y.; Cai, J.; Lyu, S. Experimental study of the pomelo peel powder as novel shale inhibitor in water-based drilling fluids. Energy Explor. Exploit. 2020, 38(2), 569–588. https://doi.org/10.1177/0144598719882147.

15. Meng, X.; Zhang, Y.; Zhou, F.; Chu, P.K. Effects of carbon ash on rheological properties of water-based drilling fluids. J. Pet. Sci. Eng. 2012, 100, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2012.11.011.

16. Zhao, Z.; Chen, S.; Zhou, F.; Wei, Z. Gel stability of calcium bentonite suspension in brine and its application in water-based drilling fluids. Gels 2022, 8(10). https://doi.org/10.3390/gels8100643.

17. Bakhshi, M.; Mozdianfard, M.R.; Hayati-Ashtiani, M. Investigating mineralogical and physio-chemical properties of bentonite for water-based fluids. Kufa J. Eng. 2021, 11(1), 79–89. https://doi.org/10.30572/2018/kje/110106.

18. Falode, O.A.; Ehinola, O.A.; Nebeife, P.C. Evaluation of local bentonitic clay as oil well drilling fluids in Nigeria. Appl. Clay Sci. 2008, 39(1–2), 19–27. https://doi.org/10.1016/j.clay.2007.04.011.

19. Rajesh K.A.; Majid A.S.S.; Ahmed Khan, M.; Abdul R.K.M. Determination of effect bentonite and additives on drilling fluids. Int. Refereed J. Eng. Sci. 2017, 6(3), 22–28.

20. Abu-Jdayil, B. Rheology of sodium and calcium bentonite-water dispersions: effect of electrolytes and aging time. Int. J. Miner. Process 2011, 98(3–4), 208–213. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2011.01.001.

21. Blinov, P.A.; Dvoynikov, M.V. Rheological and filtration parameters of the polymer salt drilling fluids based on Xanthan Gum. J. Eng. Appl. Sci. 2018, 13(14), 5661–5664. https://doi.org/10.3923/jeasci.2018.5661.5664.

22. Anderson, R.L.; Ratcliffe, I.; Greenwell, H.C.; Williams, P.A.; Cliffe, S.; Coveney, P.V. Clay swelling - A challenge in the oilfield. Earth Sci. Rev. 2010, 98(3–4), 201–216. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2009.11.003.