Kết quả nghiên cứu, áp dụng các hệ hóa phẩm để xử lý vùng cận đáy giếng nhằm nâng cao hiệu quả khai thác dầu tại Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro

Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – issue (2021) 48-53 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác hấp phụ Việt Nam http://chemeng.hust.edu.vn/jca/ Kết nghiên cứu, áp dụng hệ hóa phẩm để xử lý vùng cận đáy giếng nhằm nâng cao hiệu khai thác dầu Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro Results of research, application of chemical systems for bottom-hole zone treatment to improve the efficiency of oil explosion at Vietsovpetro Lê Văn Công1,3*, Nguyễn Quốc Dũng2, Nguyễn Văn Ngọ1, Đào Quốc Tùy3, Đỗ Thành Trung1 Tổng Cơng ty Hóa chất Dịch vụ Dầu khí-CTCP Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro Viện Kỹ thuật hóa học,Trường Đại học Bách khoa Hà Nội *Email: conglv@pvchem.com.vn Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng xúc tác Hấp phụ lượng” – Huế 2020 ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 08/9/2020 Accepted: 15/12/2020 The bottom-hole zone treatment to eliminate contaminating materials is one of the most effective measures to improve oil and gas exploitation efficiency At Joint Venture Vietsovpetro, in addition to utilizing of traditional acid systems to treat the bottom-hole zone, researchs and applications of new technologies have been conducted to improve treatment efficiency, especially for wells with specific conditions and wells which are entering the final stage of exploitation In this report, the results of research and assessments of the effectiveness of the chemical systems currently used by Vietsovpetro and the results of research and applications of some new technological solutions in this field in the period 2015-2019 will be presented Keywords: Bottom-hole zone treatment, oil production increases, chemicals Giới thiệu chung Các dạng nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng phương pháp xử lý, làm để nâng nao hiệu khai thác dầu Trong công nghiệp khai thác dầu khí, xử lý vùng cận đáy giếng (vùng vỉa lân cận thân đáy giếng khoan) biện pháp hữu hiệu nâng cao sản lượng hiệu khai thác Mục tiêu xử lý phục hồi làm tăng độ thấm vùng cận đáy giếng, đối tượng cần xử lý vật liệu nhiễm bẩn nằm kênh dẫn phần vật liệu thành hệ kênh dẫn đá vỉa vùng cận đáy giếng Việc xử lý thực việc bơm vào vùng cận đáy giếng dung dịch hóa phẩm có khả hịa tan vật liệu nhiễm bẩn, thao tác kéo (hoặc đẩy) sản phẩm phản ứng khỏi vùng cận đáy giếng Thực nghiệm phương pháp nghiên cứu Vật liệu nhiễm bẩn, vật liệu gây bít nhét kênh dẫn, giảm độ thấm vùng cận đáy giếng thường phân thành số nhóm có chung chất hóa học, khống vật sau [1]: 1) Vật liệu nhiễm bẩn vô (SiO2; loại khoáng sét; mảnh vụn đá vỉa; loại muối kết tinh (CaCO3, CaSO4.2H2O)…); 2) Vật liệu nhiễm bẩn hữu (Asphanten, nhựa, paraffin https://doi.org/10.51316/jca.2021.008 48 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – issue (2021) 48-53 có nhiệt độ kết tinh cao; nhũ tương dầu/nước, nước/dầu có độ nhớt cao ); 3) Các cụm nước cục (nước bị mắc lại mao quản nhỏ lực hút mao quản) Cơ chế hình thành lên nhiễm bẩn chia thành loại: chế hóa học (phân rã sét, trương nở sét, hấp phụ hóa học, hình thành nhũ tương, tạo nhiễm bẩn kết phản ứng hóa học ); chế nhiệt học (hòa tan, biến đổi sét, giảm độ thấm ; chế học (dịch chuyển sét, xâm nhập pha rắn từ trình khoan ), chế sinh học (sự ăn mòn vi sinh vật, tạo nhiễm bẩn từ sinh khối vi sinh vật ) [2] Để xử lý loại trừ nhóm vật liệu nhiễm bẩn nêu dùng hệ hóa phẩm sau đây: + Hệ hóa phẩm loạt trừ nhiễm bẩn vô thường axit hỗn hợp axit (HCl, HF, Axit hữu ), chất ức chế ăn mòn, chất ức chế trương nở sét, chất hoạt động bề mặt, chất chống kết tủa thứ cấp [1]; + Hệ hóa phẩm loại trừ nhiễm bẩn hữu có thành phần dung mơi hữu (xylen, kerosen, terpen ), chất hoạt động bề mặt, chất phân tán, dung mơi đồng hóa tan [3] + Hệ hóa phẩm loại trừ nhiễm bẩn cụm nước cục có thành phần chất hoạt động bề mặt, rượu mạch ngắn khí CO2[3] Trên sở hệ hóa phẩm nêu trên, công ty dịch vụ dầu khí giới, tổ chức, nhà khoa học nghiên cứu vấn đề tiếp tục nghiên cứu nhiều hệ hóa phẩm khác để áp dụng, xử lý cho đối tượng riêng biệt tối ưu hóa cho phù hợp với điều kiện mỏ khác Kết thảo luận Công nghệ xử lý nhiễm bẩn vô hệ axit truyền thống Tại LD Việt-Nga Vietsovpetro (VSP), công tác xử lý vùng cận đáy giếng áp dụng từ năm 1988 Trong hệ hóa phẩm sử dụng hệ hóa phẩm xử lý nhiễm bẩn vơ Nhiều hệ hóa phẩm sử dụng hệ axit sét (trên sở HCl/HF/CH3COOH), axit muối (trên sở HCl/CH3COOH), hỗn hợp axit sét, axit muối, nhũ tương axit, polymer axit, bọt axit…Thực tế áp dụng hệ hóa phẩm nêu góp phần quan trọng vào việc nâng cao hiệu khai thác dầu VSP Ngoài hệ axít nêu trên, VSP áp dụng hệ hóa phẩm để xử lý loại trừ nhiễm bẩn hữu vùng cận đáy giếng Các hệ hóa phẩm sử dụng riêng biệt kết hợp trong lần xử lý với hệ hóa phẩm axít Tại Bảng đưa thống kê số lượng giếng xử lý vùng cận đáy giếng hệ hóa phẩm truyền thống nêu Vietsovpetro giai đoạn 2015-2019 [4, 5] Kết Bảng 1, cho thấy giai đoạn 2015-2019, sở hệ axit nêu trên, VSP tiến hành 88 lượt xử lý, 48 lượt xử lý thành công với hệ số thành công trung bình năm 50% Tổng lượng dầu khai thác thêm 158.238 Tuy nhiên, xu hướng chung năm gần hiệu xử lý bị suy giảm, nhiều trường hợp sau xử lý, sản lượng khai thác dầu giảm so với trước xử lý, hàm lượng nước dầu khai thác tăng mạnh sau xử lý Cá biệt có trường hợp sau xử lý giếng khai thác phải chuyển thành giếng bơm ép Sự suy giảm hiệu xử lý vùng cận đáy giếng năm gần liên quan đến trạng thái vỉa Phần lớn mỏ VSP bước vào giai đoạn khai thác cuối, áp suất vỉa suy giảm mạnh, hàm lượng nước dòng dầu khai thác tăng nhanh, tính chất dầu có nhiều biến đổi Các ngun nhân khách quan làm cho hệ hóa phẩm phát huy hiệu thời gian trước trở lên khơng hiệu Trong năm gần đây, VSP triển khai áp dụng nhiều giải pháp để nâng cao hiệu xử lý vùng cận đáy giếng Được hỗ trợ Chương trình nghiên cứu khoa học cấp nhà nước (Chương trình Khai khống, Chương trình KC.02/16-20), Tổng Cơng ty Hóa chất Dịch vụ Dầu khí-CTCP (PVChem) phối hợp VSP tiến hành nghiên cứu tối ưu hóa, hồn thiện hệ axít, nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm để xử lý vùng cận đáy giếng, áp dụng cho giai đoạn khai thác cuối Công nghệ xử lý vùng cận đáy giếng thành phần không chứa axit Đặc trưng dầu thô mỏ VSP (mỏ Bạch Hổ, Rồng, Gấu Trắng) hàm lượng paraffin cao Theo kết nghiên cứu VSP [5], nghiên cứu mẫu lắng đọng hữu mỏ Bạch Hổ cho thấy, thành phần mẫu paraffin (chiếm 80% khối lượng), asphanten (chiếm 3÷4% khối lượng), cịn lại phân đoạn nhẹ dầu tạp chất vô https://doi.org/10.51316/jca.2021.008 49 khác Các mẫu cặn có nhiệt độ nhiệt độ kết tinh thấp (