Nghiên cứu các giải pháp hợp lý để tận thu dầu trong cát kết mioxen hạ, mỏ bạch hổ

BỘGIÁODỤC VÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCMỎ -ĐỊACHẤT PHẠMĐỨCTHẮNG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP HỢP LÝ ĐỂ TẬN THU DẦUTRONGCÁTKẾTMIOXENHẠ,MỎ BẠCHHỔ LUẬNÁNTIẾN SĨ KỸTHUẬT HàNội-2014 PHẠMĐỨCTHẮNG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP HỢP LÝ ĐỂ TẬN THU DẦU TRONGCÁTKẾTMIOXENHẠ,MỎ BẠCH HỔ Ngành: Kỹ thuật dầu khíMãsố :62520604 LUẬNÁNTIẾN SĨKỸ THUẬT NGƯỜIHƯỚNGDẪNKHOAHỌC: PGS.TS.CAO NGỌCLÂM TS.NGUYỄN VĂNMINH HàNội-2014 LỜICAMĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kếtquả nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơngtrìnhnào khác Hà Nội,ngày tháng Tácgiả PhạmĐứcThắng năm 2014 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời camđoan i Mụclục ii Danhmụccácký hiệu,cácchữ viếttắt v Danhmụccácbảngbiểu vii Danhmụccác hìnhvẽ ix MỞĐẦU Chương1 - T Ổ N G Q U A N G I T NGT UI ẦU PƯƠNGP ÁPBƠMÉPK ÍNƯỚC LUÂN P IÊN Cácgiai đoạnkhai thácdầu iaiđoạn khaithácơ c p iaiđoạn khaithácthứ c p iaiđoạn khaitháctamc p Tăngcườngthuhidầu 1.2.h n g p h p pháp bơmépkhí nước luânphi n 10 pu ttrộnl ntốithiểuM M 10 1.2.2 Cáccơ chế trộnln giữakhí vd ầ u 12 1.2.2.1.Cơchế trộnlnh n hợptiếp xúcmột lần 12 1.2.2.2.Cơchế trộn ln h n hợp tiếpxúcnhiu lần 14 1.2.3.Cơ chếđydầu bằngnướcvk h í (mơ hìnhcutrúcva) 18 1.2.4T ố linhđộng 20 Cáchiện tượngxảrakhiáp dụngphương phápbơmép 22 1.2.5.1.iệntượngphântỏadạngngn(Viscousfingering) 22 1.2.5.2.i ệ n tượngphânđớittrngravitg r gation 23 Cácế u t ố ả n h h n g t i h i ệ u 24 u ả bơmép 1.2.6.1.Ảnhhưởng củatốcđộbơmép 24 1.2.6.2.Ảnhhưởng củađộlớn nútbơmép 25 1.2.6.3Ả n h h n g tố 27 t l ệ giữanước vk h í 1.2.6.4Ả n h h n g c ủ a đ ộ dính ướt l n hiệuu ả thuhidầu 28 Ảnhhưởng củacu tạo v a l n hiệuuả thuh i dầu 1.3.Cácdự ánbơmépkhínướcluânphiêntrên thếgiới 30 34 1.3.1.Mỏ Magnusvới dựánbơmépWAG 34 1.3.2.MỏUlavới dựánbơm épWAG 36 1.3 D ự n b m é p t h n g h i ệ m k h í h drocarbont i m ỏ n g Đ ô n g , 37 ViệtNam 1.4.Cácdự án đápdụngbơmép khítrên giới 38 Chương2-THỰCTRẠNGKH ITHÁCLỰC H Ọ N BƠMÉPKHÍ 40 NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO TẦNG CHỨ CÁT KẾT MIOXENHẠ, MỎ BẠCH HỔ 1.Kháiu t chung vm ỏ B c h H ổ 40 2.2.ĐctrưngđachatcủatầngchứacátkếtMioxenhạ 41 2.3.Trữ lượng dầu khí tạichv 43 t r ữ l ợ n g thuhi 2.4.Thực trạngkhaitháctầngchứa cát kếtMioxn h , mỏ BạchHổ 44 Cácphương pháptăngcường thuhi dầuphổbiến Việt Nam 46 2.6.Hiệntrạngnghiêncứu,triểnkhaicácphươngphápkhaitháctamcap 49 chotầngchứa cát kếtMioxenhạ,mỏ Bạch Hổ 7.Nghiêncứulựachnphươngpháptăngcườngthuhidầuchotầng 51 chứacát kếtMioxn h , mỏ Bạch Hổ 2.8.Tim nănggiatăngthuhidầutạitầngMioxn hạ,mỏBạchHổ 53 2.9.Tình hìnhkhaithác,trữ lượngvt i m năngthugomkhí 54 Chương3 - N G H I Ê N C Ứ U B Ằ N G T H Í N G H I Ệ M ĐÁNHG I Á 58 HIỆUQUẢBƠMÉPKHÍNƯỚCLUÂNPHIÊNCHOTẦNGCÁTKẾ TMIOXEN HẠ,MỎ BẠCH HỔ 3.1.Chu nb thínghiệm 58 3.1.1.Maulõi 58 3.1.2 Maulưu thểv a 60 3.2.Thí nghiệmtìmápsuat trộnlan tốithiểu 63 .1.Mơ tả thiếtb thí nghiệm 63 .Qut r ì n h thínghiệm 65 .Kếtu ả t h í nghiệm 66 .4 Đánhgiákếtuảthínghiệm 68 Thínghiệm hạ ápsuattrộnlan tốithiểu bằngtlệ phatrộn khí hợplý 3.4.Thí nghiệmbơm ép WAG mau lõi 70 74 3.4.1.Mơ tảthiếtb thínghiệm 75 3.4 Qut r ì n h t h í nghiệm 76 3.4 Kếtu ả thínghiệm 78 3.4.4.Đánhgiákết uảthínghiệm 81 3.5.H i ệ u u ả c ủ a b m é p W A G c h o t ầ n g c h ứ a c t k ế t M i o x n h , m ỏ 83 BạchHổ 3.6.Ngu n khí v khảnăngáp dụng cho tầngchứa cátkết Mioxn hạ, mỏ 85 BạchHổ 3.7.Cáctiêu chíđể áp dụng bơmép WAG th nhcơng 89 Chương4-MƠHÌN HTHÂNDẦUV ÀMƠPHỎNGKHAI THÁC 91 BƠMÉPKHÍNƯỚCLNPHIÊNCHOTẦNGCHỨACÁTKẾTMIOX ENHẠ, MỎ BẠCH HỔ 4.1.Mơhìnhđachat-thuđộngcủatầngchứacátkếtMioxenhạ 91 4.2.Biện luận cácđiukiện mơ hình thủđ ộ n g 92 4.3.h ụ c h i l ch sử khai thác 93 4.4.LựachnđốitượngvcácphươngánbơmépWAG 100 4.5.Kếtquảmô phỏng,dự báokhaithác 104 KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 108 ANHMỤCCƠNGTRÌNHCỦATÁCGIẢ TÀI LIỆUTHAM KHẢO PHỤLỤC DANHMỤC CÁC KÝHIỆUVÀ CHỮVIẾTTẮT Bo -Hệsốthểtíchcủadầu EA -Hiệusuat qtngang,khơngthứngun Ev -Hiệu suatqtđứng,khơng thứngun ED -Hiệu suatđay,khơngthứngun GOR -Tsốkhídầu Kg -Độ thamkhí, mD Kh -Độ thamngang, mD Ko -Độ thamdầu, mD Krg -Độthamtươngđốicủakhí, p.đ.v Kro -Độthamtươngđốicủadầu, p.đ.v Krw -Độthamtươngđốicủanước, p.đ.v Kv -Độthamthẳngđứng,mD Kw -Độ thamnước, mD M -Độ linhđộng P -Áp suat,bar,atm Pc -Ápsuatmaodan,bar,atm R -Bánkínhkênhrong,μmm Sg -Độbãohồkhí,%hocp.đ.v Sgr -Độbãohồkhítàndư,%hocp.đ.v So -Độbãohồdầu,%hocp.đ.v Sor -Độbãohồdầutàndư,%hocp.đ.v Sw -Độbãohồnước,%hocp.đ.v Swr - Độbãohồnướcdư,%hoc p.đ.v(khơngthứngun) Tva -Nhiệtđộva,oC,oF-ĐộFahrnhit o F=1,8oC+32) V -Thểtích,cm3 v -Vậntốcdịngtham,cm/s,cc/giờ, ft/ngày vinj -Thểtíchbơmép,cm3 Vp -Thểtích lorong,cm3 β -Độnén,bar-1,atm-1 θ μm -Gócdínhướt,độ -Độnhớt,cP ρ -Mậtđộ,g/cm3 σ -Sứccăngbemt,dyn/cmhocmN/m Ф g -Độrong,%hocp.đ.v o -Độ linhđộng củadầu w -Độ linhđộng củanước Atm -Đơnvị đoápsuat (1 atm= 14,6959psi) Bar -Đơnvị đoáp suat (1 bar= 14,5038psi) EOR -Khaithácdầutăng cường(Enhanced OilRecovery) FCM -Cơ chếtrộnlan1lần(FirstC o n t a c t M i s c i b i l i t y ) ft -Bộ -Đơnvịđo chieudài (1ft =0,3048m) HCG -KhíHydrocarbon(HydrocarbonGas) HCPV - Thể tíchchứadầu vỉa củađá(Hydrocarbono r Volum HSTHD -Hệ số thuhidầu IHCPV -Thểtíchchứadầuvỉabanđầu(InitialHydrocarbonPoreVolume) IOR -Giatăng thuh idầu(ImprovedOil Recovery) LPG -Khígashốlỏng(Liquidt r o l umGas MCM -Cơ chế trộnlannhieu lần (MultipleContactMiscibility) MMP -psuattrộnlantốithiểu(MinimumMisiblePressure) NIPI -Việnnghiêncứukhoahcvàthiếtkếdầukhíbiển o API -Đơnvịđott r ngthotiêuchuanViệnDầuKhíMỹ OOIP -Trữ lượngdầu chobanđầu (OriginalOil InPlace) p.đ.v -Phầnđơnvị PV -Thể tích lo rongvỉa PVEP -TổngCơng ty Thămdịvà Khai thác Dầukhí PVN -Tậpđồn DầukhíViệtNam PVT -Cáctính chatdầuvỉa SH -Tầng địachanphảnxạ VPI -ViệnDầukhíViệtNam VSP WAG -Liên doanhdầu khí Việt-Nga -Bơmép khínước luânphiên (WaterAlternateGas) -Độ linhđộng củakhí ANHMỤCBẢNGBIỂU Trang Bảng2.1 Tính chatvỉavà chat lưu 42 Bảng Phânbốtrữlượngtạicho củatầngMioxenhạ,mỏBạch 43 Hổ Bảng TìnhtrạngkhaitháccủaMioxnhạđếnngày1-12-2012 46 Bảng Tínhchatchatlưuvà đá chứacủamột số vỉadầu Việt 48 Nam Bảng Tính chat vỉa đieu kiện để áp dụng bơm ép khí 51 chotầngchứacátkếtMioxnhạ,mỏBạchHổthothốngkê củaTalbr Bảng Trữlượngkhítạichotại themlục địaĐơngNamViệt 55 Nam(Tổnghợp báo cáo đđ ợ c V N p h ê d u y ệ t Bảng3.1 Báocáođo mau lõi máyCM 59 Bảng3.2a Chatlưu bìnhđo 60 Bảng3.2b Khíbình đo 60 Bảng3.3 Thànhphầnkhí bìnhđovà thànhphần dầuvỉa 62 Bảng3.4 Cácthơng số vậtlýdầu táitạo 62 Bảng3.5 Kếtquả thí nghiệmvớic a p áp suatbơm ép 67 Bảng3.6 ThànhphầnkhíthapápvàkhígashalỏngtạimỏBạch 70 Hổ Bảng3.7 Kếtquả thí nghiệmvới7 cap áp suatbơm ép 71 Bảng3.8 ốliệukếtquảthínghiệmbơmépWAGtrướcbơmép 78 nước Bảng3.9 ốl i ệ u k ế t q u ả t h í n g h i ệ m b m é p W A G s a u b m é p 80 nước Bảng3.10 Kếtquảgia tăng thu h i dầubằng bơmép WAG 81 Bảng3.11 Tínht o n l ợ n g k h í d ù n g c h o b m é p W A G c h o t ầ n g 85 Bảng4.1 Bảng4.2 chứacátkếtMioxn h , mỏ BạchHổ CáctínhchatdầucủatầngchứacátkếtMioxnhạ Kết quảkhaithác thực tếvàtính tốnvịmTrungtâmvà Nam 92 93 Bảng4.3 Kết quảkhaithácthực tếvà tính tốn vịmBắc Bảng4.4 Bảng4.5 Thànhphần khí vàdầu vỉa Kếtquảchạy dựbáo khaithác 94 100 104