Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật dầu khí: Các giải pháp công nghệ nâng cao hiệu quả sử dụng khí nén cho giếng Gaslift mỏ Bạch Hổ

MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN.Muc dich cua luớn văn:Dua ra những giải pháp công nghệ sử dung nguồn khí nén gas hiệu quả đối vớicác giếng gaslift nhằm: - Vận hành, sử dụng va phân phối ng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HOANG VAN BIEN

CHUYEN NGÀNH: KỸ THUAT DAU KHÍ

MA SO NGANH: 60 52 06 04

LUẬN VAN THAC SĨ

TP HO CHÍ MINH, THANG 06 NĂM 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HOANG VAN BIEN

CAC GIAI PHAP CONG NGHE NANG CAO HIEU QUA SUDUNG KHÍ NEN CHO GIENG GASLIFT MO BACH HO

CHUYEN NGANH: KY THUAT DAU KHÍ

MA SO NGANH: 60 52 06 04

LUẬN VAN THAC SĨ

TP HO CHÍ MINH, THANG 06 NĂM 2015

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TSKH.TRAN XUAN ĐÀO

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS DO QUANG KHÁNH

1 Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Hoàng Quốc Khánh

2 Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Hữu Nhân

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tai Trường Dai học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM

Ngày Tháng Năm

Thành phân Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:3 TS Mai Cao Lân

4 TS Phạm Sơn Tùng5 TS Hoàng Quốc Khánh6 TS Nguyễn Hữu Nhân7 TS Trần Đức LânXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận Văn và Trưởng Khoa quản lýchuyên ngành sau khi nhận luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG TRƯỞNG KHOA ĐỊA CHÁT DẦU KHÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA Độc lập — Tự do — Hanh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: HOANG VAN BIEN MSHV: 13410329

Ngày tháng, năm sinh: 27/11/1987 Nơi sinh : Nam Định

Chuyên ngành: Kỹ thuật Khoan — Khai Thác và Công nghệ Dau KhíMã số: 60 52 06 04

TEN DE TÀI: CÁC GIẢI PHAP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUA SỬDỤNG KHÍ NEN CHO GIENG GASLIFT MO BACH HỒ

I, NHIEM VU VA NOI DUNG:> Nghiên cứu đánh giá thực trang các giếng khai thác bang phương pháp khai thác

Tp HCM, ngày thang năm

CÁN BỘ CÁN BỘ CHỦ NHIỆMBỘ TRƯỞNG KHOAHƯỚNG DAN1 HƯỚNGDÃN2 MÔN ĐÀOTẠO ĐỊA CHÁT DAU

KHÍ

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành tới TSKH TrầnXuân Đào - Viện nghiên cứu và thiết kế dầu khí biển, Liên doanh Việt NgaVietsovpetro, thầy giáo TS Đỗ Quang Khánh — Trưởng phòng Mô phỏng khoankhai thác, Bộ môn Khoan khai thác dầu khí, Khoa Kỹ thuật Địa chất và Dâu khí,Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG.Tp HCM đã tận tình hướng dẫn hỗ trợ giúp đỡdé tác giả có thé hoàn thành Luận văn nay Tác xin cảm ơn các thầy cô trong khoaKỹ thuật Dia chất và dau khí đã hướng dẫn giảng dạy nhiệt tình trong suốt quá trìnhhọc tậpcùng toàn thể các bạn học viên đã giúp đỡ tác giả hoàn thành tốt khóa họcnày.

Trong quá trình làm dé tai, mặc dù đã có găng hết sức xong chắc răng luận vănvan còn nhiều thiếu xót và hạn chế cần khắc phục Tác giả rat mong được sự góp ýcủa các thây cô và các bạn đông nghiệp đê luận văn hoàn thiện hơn nữa.

Xin chân thành cảm ơn!

Tp HCM, ngày tháng năm 2015

Học viên thực hiện

Hoàng Văn Biên

TOM TAT LUẬN VĂNMỏ Bạch Hồ là một mỏ dầu khí có trữ lượng lớn đang được khai thác ở nước tabởi Xí Nghiệp Liên Doanh Vietsopetro Mỏ năm cách bờ biến Vũng Tàu khoảng145km về phía đông nam, thuộc lô số 9 Cửu Long Basin Bồn trũng này năm trongtọa độ 8”30 đến 11°00 vĩ độ Bắc 105°00 đến 11000 kinh độ Đông Phía Tây đượcbao bởi bể Malay — Thổ Chu Phía Đông va Nam được ngăn cách bởi bé Nam CônSơn Chiều sâu nước biển ở đây khoảng 50m, mỏ gần nhất là mỏ Rồng nằm cách 35km về hướng Tây Nam Vũng Tàu.

Mỏ Bạch Hỗ được điều hành bởi liên doanh dau khí Vietsovpetro thành lập theohiệp định liên chính phủ giữa nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam và liênbang cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô Viết (nay là Liên Bang Nga) đã kí kết ngày

Từ đó đến nay Vietsovpetro đã khai thác trên 210 triệu tan dau, thu gom trên 26tim khí với gần 6 triệu tắn LPG va condensate

SUMMARYBach Ho field located at block 9-01 in Cuulong basin in the coordinates of8 ° 30 'to 11 ° 00' north latitude 105 ° 00 'to 110 ° 00' east longitude, approximately145km south — eastward of Vung Tau, operated by Vietsovpetro joint — Venture Ithas bordered on Malay — Tho Chu basin towards the west, Nam Con Son towardsthe south east Seawater depth here is average 50m the nearest field is Rong field,far from its 35km southwest ward.

White Tiger is operated by Vietsovpetro joint venture established under theintergovernmental agreement between the Republic of Vietnam Socialist Republicand the Federal Socialist Soviet (now Russian Federation) signed the date of06.19.1981 in Moscow.

Vietsovpetro has been owned many structures for this field such as 15 fixedplatform, 20 wellhead platform and 4 oil vessels (FSO), over 200 km undergroundpipeline.

Vietsovpetro has discovered and began exploiting oil from Bach Ho field fromthe date 09/06/1988 From experience Vietsovpetro, many oil fields in fracturedbasement was discovered and exploited in Vietnam.

Since then, Vietsovpetro has exploited over 210 million tons of oil, 26 billion m3gas, nearly 6 million tons of LPG and condensate.

The thesis was presented as below:Chapter 1: Overview research of the production oil and gas by gaslift method inBach Ho field.

- Overview of Bach Ho field in Cuu Long Basin- Overview of the gaslift production well in Bach Ho field.Chapter 2: Multiphase flow in production tubing

- Multiphase flow structure- Continuous gaslift well theory- Intermitted gaslift well theoryChapter 3: Enhanced - the using gas in gaslift well, Bach Ho field

- The analysis of group gaslift well following production flow rate- Enhanced the intermitted gaslift well for having low- flow rate well- Combined gaslift with electric submersible pump production well

LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan

- Luan văn này là sản pham nghiên cứu của tôi- - Các số liệu trong luận văn được thu thập trung thực và chính xác- Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu cua mình

Hoàng Văn Biên

MỤC LỤC Trang(067002353 Ô 1TINH CAP THIET CUA DE TAL wiceeecceccccccccccscsssscsescscscsssscsescscsssesesssesssssesssssseseseeseess |MỤC DICH VÀ NHIỆM VU CUA LUẬN VĂN :-cSccskSv2vSvEEsEskeksksereesed 2DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CUU - 5 6s EE#E2E+E£eEsEsEekeerersesed 2Y NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIEN 22s s<sx+xze££sesed 2PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - + 252562 E+E2EEEE E191 1 12111211111 xe 2CAC CONG TRÌNH NGHIÊN CỨU VE KHAI THAC GASLIFT TREN THE

GIỚI VA TẠI VIỆT NAM - c1 21200121111 1111 111 1112111111 tem 3CÂU TRÚC VÀ KHÔI LƯỢNG CUA LUẬN VĂN - Gv EsEsEeksksersesed 8

CHƯƠNG I: TONG QUAN CHUNG HOAT ĐỘNG KHAI THÁC GASLIFTTREN MO BACH HO) o- <5 5° S2 9S 99954 995 995 99955390 9

1.1 Tổng quan chung mỏ Bạch H6 c.ccccccccscscscssssesesessesssesscsesesscsesessesesesseseseessseeeeees 91.2 Tình hình khai thác dầu bằng gaslift ¿2-7 52 5222+S+2E+EvEcEvrererrrrrrsrree 141.2.1 Lich sử khai thác dầu băng gaslift trên thế giới - 2-25 + =s£ss¿ 141.2.1 Khai thác dầu bằng gaslift tại Việt Nam 52 5c Sececesesrrerei 171.3 Sản lượng khí đồng hành trong cụm mỏ Bạch HỖ S te tk svesrsesed 181.4 Yếu tố anh hưởng tác động hoạt động của giếng gasÌift 5-5: 201.4.1 Thay đối vận tốc của pha Khí 5-52 525223 E+E£EEEEEEEEEEEEEErErErrrrerrred 211.4.2 Hệ số nhúng ChIM woes cscsscsesescscsscscscscscsscscscscssssssescsesssssssssscseesseesees 221.4.3 ĐỘ ngập HƯỚC 0 0 HH và 231.4.4 Đường kính Ống nâng ¿2-2-5222 E9 1212321121111 2121111211 251.4.5 Độ sâu bơm ép Kkhí -¿-¿- + 2 +E+E+E£E+EEEESEEEEE9EE E121 7171711511111 rk 251.5 Thực trạng hoạt động của các giếng khai thác gaslift ở mỏ Bach Hỗ 25

CHUONG II: CHUYEN DONG CUA HON HỢP KHÍ - LỎNG TRONG ONG

2.1 Các khái niệm chung - << + 1 kh 372.2 Cau trúc dòng chảy hỗn hợp khí lỏng +2 5252252 S£+E+E£££+£+Ee£ezxexerecxee 40

2.3 Khai thác dầu bằng gaslift liên tục -¿-¿- + + 52252 E‡E+EEEtkeErkrkererrererred 452.3.1.Xác định đường kính ống nâng øasÏit - 52 55+ +2+<£+s>e sec 452.3.1.1 Yếu tố khí hiệu dụngg - ¿+ + + 2 2EE2EEE£EEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrrsrersred 45

2.3.1.2 Phương pháp hình học giải tích xác định cột nâng khí lỏng 49

2.3.1.3 Tính toán cột nâng gas lift trong điều kiện giới hạn khai thácI98[0912E,da ^^

2.3.1.4 Tính toán cột nâng gas lift trong điều kiện không giới hạn khai thác pha0P MHH(((((( 53

2.3.2 Tinh toán xác định chế độ làm việc của giếng theo chếđộ làm việccủa Via sản phẩm và cột Ống nâng - 2 2c S2 S32 2 xe, 542.4 Khai thác dau bang gaslift định Ky cc.ccccccscscsescscscsssssscsescssssssescscssssssesessessesees 632.4.1 Mô tả một chu ky làm việc của giếng gas lift định kỳ 63

2.4.2 Cơ sở tính toán các thông số làm việc của hệ thống giếng khai thác bangØaSÏIIft định KỲ - - - - - - cọ 652.5 Phần mềm wellflo trong phân tích và thiết kế giếng khai thác gaslift 71

2.6 Mô hình tính toán chế độ làm việc trong các giếng gaslift chu kỳ CHUONG III: CÁC GIẢI PHAP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUÁ SỬDỤNG KHÍ NEN CHO GIENG GASLIFT MO BACH HỎ 84

(EPC-3.1 Phân tích nhóm giếng theo sản lượng khai thác ccccescscsesseseseesescsesseseseeseseeeees 853.1.1 Nhóm giếng khai thác có san lượng trên 250 m”/ngày đêm 85

3.1.2 Nhóm giếng khai thác có sản lượng từ 150 -250 m°/ngay đêm 87

3.1.3 Nhóm giếng khai thác có san lượng từ 50 - 150 mm /ngày đêm 90

3.1.4 Nhóm giếng khai thác có sản lượng trên nhỏ hơn 50 m/ngày đêm 100

3.2 Hoàn thiện phương pháp khai thác gaslift chu kỳ cho những giếng có sản lượngthấp c n2 vn 1212111111111 rrerkeerkseeeeerkeresrsssrsssersserssersrlL]3.2.1 Hiện trạng của các giếng khai thác có sản lượng thấp của mỏ Bạch Ho III3.2.2 Nguyên nhân làm giảm sản lượng khai thác dau trong các giếng gaslift 112

3.2.3 Cơ sở kỹ thuật và công nghệ lựa chọn phương pháp khai thác gaslift địnhkỳ cho mỏ Bạch HỖ - - E115 5 5 5151311 1 1 1111111111111 15111111 ckrkg 113

3.2.4 Tính toán lắp đặt van gaslift chu kỳ và giải pháp kết hợp điều khiến chu kycung cấp khí nén trên bé mặt - ¿+ - ¿6 5£ SE+E+E£EE£E#EEEE+EeEEEEEEEEEEEEErErrkrrrrrrkrree 118

3.2.5 Tính toán áp dung thử nghiệm khai thác định ky cho giếng 801 1243.2.5.1 Thông số cho giếng 801 .c c2 21211 1S nhceệi 1243.2.5.2 Đánh giá chế độ làm việc mô phỏng liên kết thủy động lực học giữa vỉa vàđáy giếng gaSÏif( .cQ nQQ TH TH TH TK TT nh TT HH1 kg 127

3.5.2.3 Tính toán các thông số kỹ thuật gaslift chu kỳ cho giếng 801 1313.5.2.4 So sánh hiệu qua làm việc của giếng 801 trước và sau khi áp dung thử0140119010017 =ỐÔÔ 149

3.5.2.5 So sánh mức độ phù hop giữa mô hình tính toán VPI và thực tế với1.007 1513.3 Kết hợp giải pháp khai thác hỗn hợp bơm ly tâm điện ngầm với gaslift 153KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ - < SE SE SE 1 111111151111 cxe, 159TÀI LIEU THAM KHAO - G5551 SE 15 1 1215111117111 1 111111 cxe 161

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẾHình 1.1 Vị trí địa lý mỏ Bạch HỒ - ¿2-56 S2 S223 E215 5152121512111 21 11 xe 10Hình 1.2 Cột dia tầng mỏ Bach HO wo.cccccccccscscsessscscscscscssscsescscsssscscscssssssesesesssesees 11Hình 1.3 Nguyên ly hoạt động của giếng gaslift cccccccscescssssesesesssssseeseseesssesees 15Hình 1.4 Tương quan vận tốc pha khí và độ ngập nước - + ¿-2s+s+cscscscs¿ 21Hình 1.5 Sự phụ thuộc lưu lượng khai thác Q(V) vào hệ số nhúng chìm đối vớimột cỡ Ống nâng -¿-¿- - ¿+ S£+E+E9EE 3k9 EEE219E12321111211111 2111111111111 11 cy 0 22Hình 1.6 Họ đường cong Q(V) đối với 2 cỡ ống nâng khác nhau -. - 22Hình 1.7 Tương quan độ ngập nước và tỷ số khí riêng - ¿25552 s£s+s2 23Hình 1.8 Biểu đồ ty lệ số lượng các giếng theo từng đối tượng khai thác 28Hình 2.1 Cau trúc hỗn hợp lỏng- khí khi chuyển động trong cột 6ng nâng 42Hình 2.2 Biéu đồ xác định ranh giới chuyển đổi cau trúc dòng chảy từ bọt khí sang

câu trúc không xác định: 1, 2 theo Kruưlốp Lotuskin; 3, 4 theo Dance

-Ros;1, 3 -với đường ống 76mm; 2, 4 - với đường kính 40mm 43Hình 2.3 Các chế độ chuyển động của hỗn hợp khí lỏng trong ông đứng (a) và biểu

đồ xác định vùng tổn tại chế độ dòng chảy khác nhau (b) 44Hình 2.4 Sơ đồ giếng khai thác tự phun và đường cong phân bố áp suất dọc thân

Ống nâng - + c2 2121 212121211 2111211 1101111111111 1111111111111 11g11 47Hình 2.5 Sơ đồ giếng gas lift và đường cong phân bố áp suất dọc thân ống nâng 49Hình 2.6 Đường đặc tính nâng của thiết bị Q = f( V ) cc t H2 neo 50Hình 2.7 Các đường đặc tính dòng vào và đặc tính nâng theo lưu lượng] - Đườngđặc tính nang; 2, 2’, 2°ˆ - Đường đặc tính dòng vào ĂĂSSnnn+S eeg 56Hình 2.8 Những trường hợp giao cắt nhau giữa các đường đặc tính vỉa sản phẩm vàỐng nâng -:- - S1 SH 1211 1113111111511 1115 1111111111111 1111111111111 1111101111 0 1x11 rrk 60Hình 2.9 Đường đặc tính chế độ làm việc của giếng khai thác 61Hình 2.10 Chu kỳ đao động trong hệ thống vỉa sản phẩm theo mối quanhệ P = f(Q).62Hình 2.11 Sơ đồ mô tả một chu kỳ làm việc của giếng gas lift định kỳ 63

Hình 2.12 Đường cong biểu diễn sự thay đổi áp suất miệng giếng và số liệu đođược tại thiết bị đo giếng sâu đối với giếng gas lift định kỳ không trang bị con thoivà làm việc ở chế độ tối ưu . -¿-¿- << SE E9 9111911111111 1 1111111111511 1E cxrkd 64Hình 2.13 Phân tích giếng khoan của phan mém wellflo -. ¿55 255552: 7]Hình 2.14 Thiết kế khai thác gaslift phần mềm wellfo + 2 25+ 2£s>s2 74Hình 2.15 Giao diện chương trình IGL, -. -<<<< <<: 83Hình 3.1 Sơ đỗ nguyên lý quá trình khai thác dầu bang øaslift -. 84Hình 3.2 Đặc tính lưu lượng khai thác và kích thước ống nâng giếng 1705 97Hình 3.3 Tương quan đường kính ống khai thác va lưu lượng giếng 1075 98Hình 3.4 Tương quan lưu lượng khí bơm ép va lưu lượng dau khai thác của

giếng 75 5: c2 e1 12 12111311 211111111111 11111111 111111 111111111111 111 11111 11g rrre 99Hình 3.5 Đặc tính lưu lượng khai thác và kích thước ống nâng giếng 7008 108Hình 3.6 Tương quan đường kính ống khai thác và lưu lượng giếng 7008 109Hình 3.7 Tương quan giữa lưu lượng khí bơm ép và lưu lượng dầu khai thác củagiếng 7700 - - c t 221 1 11211121111 11211 111111111111 11 0111111111111 1111111111111 ga 110Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý giếng khai thác băng gaslift định kỳ - 116Hình 3.9 Nguyên tac hoạt động của giải pháp kết hợp điều khiến khí nén bề mặt 122Hình 3.10 Động thái hoạt động của giếng gaslift định kỳ trước và sau khi áp dụngkết hợp điều khiến khí nén bể mặt ¿-¿-¿- ¿2E kk+E+E+E+E#ESEEEEEEEEEErkrkrkrkrkd 123Hình 3.11 Quỹ đạo giếng 801 5-2522 1221 1221212111211 111111111011 cee 125Hình 3.12 Cau trúc giếng 801 ¿2-5252 2EEE9EEEE2E2E1 2121112121111 1 ke, 126Hinh.3.13 Sự thay đối áp suất via của giếng 801 theo năm khai thác 128Hình 3.14 Tương quan lượng khí bơm ép và lượng dau khai thác của giếng 801khi khai thác chế độ ØaSÏIÍt WEN TỤC - S999 900000 ke 129Hình 3.15 Nhóm trình don PrOJ€C ( << 5 1 19900111 rre 131Hình 3.16 Nhóm trình don Well ec eeeessccccceeeseesenneeeeceesssseeeeeeessesnaeeeeeeeeeeneees 131Hình 3.17 Nhóm Well — Well InfÍOr - << << SH 1 ke 132Hình 3.18 Nhóm trình don Fluid Properties 5< << + keese 134Hình 3.19 Nhóm trình đơn CompÏe€tIOfn - << 5 5 S113 1 1 99 1 nh ngư 135Hình 3.20 Nhóm trình đơn Measuremenn{_ - - - << + -c c c1 se seess 136

Hình 3.21 Nhóm trình đơn Design - c ng ngư 136Hình 3.22 Nhóm trình don Simulation - 5c << 2+5 S222 137Hình 3.23 Nhóm trình đơn Help - - Ă G3000 11 1939 930111 1 gen 138Hinh.3.24 Thông số giếng gaslift chu ky 801 ứng với lưu lượng bom ép khí

5000 m Cee ee ee LLnL E ELLE EE ELLE LEE 138

Hình.3.25 Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 ứng với lưu lượng bơm ép khí

7000 m° "¬ E EEE E ELLE LL EEE EE EEEEE ELLE L LEELA EEE EEE EELL LEE EEEEEEEEEEELLLEEEEEEEEEEEELLLLEEEEEEE ELLE ELLE LLEEEEEEE EEE EEEEELLLLEEEEEEEECebELGGGEEEEEEEcebbtaaaatEEEeS 139

Hình 3.26 Thông số giếng gaslift chu ky 801 ứng với lưu lượng bom ép khí

9000 m Lee eee ằằĂ 140

Hình 3.27 Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 ứng với lưu lượng bơm ép khí

10000 m° "—— EEE E ELSE EE EEELLEEEE EEE ELLE ELLIE EEEEEEE EE EELLLLEEEEEEEEEEELLLLEEEEEEEEEEEEE EE EELLLLEEEEEEEEettGGGEEEEEEeettttaaaEtEee® 141

Hình 3.28 Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 ứng với lưu lượng bom ép khí

1100 m Lee eee ằằĂ 142

Hình 3.29.Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 ứng với lưu lượng bơm ép khí 4000 m”

` & 143

Hình 3.30 Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 ứng với lưu lượng bơm ép khí 3000MB eee ceccceeccceecceeeceeeeceueeceu secu seeeesesueeeeaseeseeessaeeesaeesaesteesesaeseeaeseeness 144Hình 3.31 Chi phí khí riêng giếng gaslift chu ky 801theo từng lưu lượng bom ép 145Hình 3.32 Mối tương quan giữa lưu lượng khí bom ép va các khoảng thời gian trongkhai thác của giếng Gaslift chu kỳ 801 . <<-c<<-c-e - 146Hình 3.33.Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 tại áp suất nạp van 60.8 at 147Hình 3.34.Thông số giếng gaslift chu kỳ 801 tại áp suất nạp van 67.2 at 148Hình 3.35 Động thái thay đối các thông số trong giếng 801 trước và saukhi thay

G8000 0092177 150Hình 3.36 Động thái thay đổi áp suất miệng giếng và áp suất ngoài cần của giếng801 trước khi thay thé van gaslift chu kỳ ¿+ + 5+ +E+E+EE+EvkeErkrrererrrrrereee I5IHình 3.37 Động thái thay đổi áp suất miệng giếng và áp suất ngoài cần của giếng801 sau khi thay thé van gaslift chu KY ¿+ - 255 5++++S£+E+E+EE£E£EeErkrrererrrrerereee 152Hình 3.38 Sơ dé hệ thông hỗn hợp bơm ly tâm điện ngầm (ESP) + Gaslift 156

DANH SÁCH CÁC BÁNGBảng 1.1 Sản lượng khí đồng hành cụm mỏ Bạch hồ năm 2014 5-5¿ 18

Bảng 1.2 Cán cân chi phí khí nén và sản lượng khí đồng hành mỏ Bach Hỗ 20

Bảng 1.3 Giá trị trung bình thông số dau via đối tượng Mioxen dưới - 25

Bang 1.4 Giá trị thông số dầu via đối tượng OligoXen - + 555 5s+s+cccscxee 25Bang 1.5 Đặc tính cua dâu thô và các thông sô cơ bản của đôi tượng chứachính mỏBạch HỒ - G- t1 1010121111 0101111110 1H01 HT TT HT ng 27Bảng 1.6 Phân bố quỹ giếng của mỏ Bạch Hồ theo đối tượng khai thác 28

Bang 1.7 Cầu trúc quỹ giếng theo sản lượng dau trung bình ngày, độ ngập nước 29

Bang 1.8 Quỹ giếng khai thác và tự phun mỏ Bạch Hỗ -5- 52555: 32Bang 1.9 Bảng các chỉ số hoạt động quỹ giếng gaslift mỏ Bạch H6 34

Bang 1.10 Danh sách các giếng có đường kính ống khai thác OKT lớn 35

Bang 3.1 Nhóm giếng khai thác có sản lượng lớn trên 250 m”/ngày đêm 85

Bang 3.2 Nhóm giếng khai thác có sản lượng từ 150 -250 m°/ngay đêm 87

Bang 3.3 Nhóm giếng khai thác có sản lượng từ 50 - 150 m”/ngày đêm 90

Bảng 3.4 Nhóm giếng khai thác có sản lượng trên nhỏ hơn 50 m”/ngày đêm 100

Bảng 3.5 Tiêu chuẩn chuyền đổi sang chế độ khai thác gaslift định kỳ theo áp suấtvỉa và hệ số sản phẩm - + 26k E5 121 15151511 111115151511 1111115111111 0.0111 114Bang 3.6 Tiêu chuẩn chuyển đổi sang gaslift chu kỳ theo đối tượng khai thác 114

Bang 3.7 Tiêu chuẩn chuyển đổi sang gaslift chu kỳ theo GOR -.- 114

Bảng 3.8 Thông số PVT co bản của giếng 801 cceceeeccssessesesessssesesessesesessesesesseseeeeees 124Bang 3.9 Tính chat dầu giếng 801 ¿2-22-5222 E223 EEEEEEEEEEEEEEEErkrrrrrrrreee 124Bảng 3.10 Thành phan khí bơm 6p ¿2-2 2 +*+E+S£+E+E+EE£E£EeEErEvEererrrrrsrree 125Bảng 3.11 Thông số vỉa giếng 801 - 5:51 222223 12112321211 21111 1111111 127Bang 3.12 Thông số áp suất via của giếng 801 khảo sát theo hàng nam 127Bang 3.13 Kết qua mô phỏng liên kết thủy động lực học giữa via va đáy giếng khaithác ÑÖI c5: 2+1 t9 2121511 212111111 111111111111 01 111101111101 1111111101111 g1 10H 128Bang 3.14 Thông số khai thác gaslift liên tục thực tế của giếng 801 trước khi chuyểnsang khai thác gaslift định kỳ - nh s 130

Bảng 3.15 Mối tương quan giữa lương lượng khí bơm ép và lưu lượng dâu khai tháccủa giếng gaslift chu kỳ 8 ¿+ 5£ 5E+E+S£SE+E#EEEEEEEEE 232311211111 21 11111 .cke, 145Bảng 3.16 Mối tương quan giữa lương lượng khí bơm ép và và các khoảng thời giantrong khai thác của giếng gaslift chu kỳ 801 - 2 2552552 +s+E+£zevxerererree 146Bảng 3.17 Thông số van trước khi lắp đặt - ¿+5 5+ +x+E£ezxvxerezrerererree 149Bang 3.18 Thông số van sau khi thay đổi - c2 c2 S22 sen 149Bang 3.19 Kết quả thay đổi lưu lượng khí bơm ép giếng 801 -5-5- 151Bang 3.20 Đối chiếu giữa giá trị tính toán và thông số thực tẾ 153

MỞ ĐẦUTÍNH CAP THIET CUA DE TÀI.

Trong chiến lược phát triển nền kinh tế của đất nước dau khí là ngành côngnghiệp đóng một vai trò quan trọng Nhiệm vụ của chúng ta không những tăngnhanh tốc độ khoan đưa vào khai thác các mỏ dầu mới mà còn phải nghiên cứu vàtìm ra các giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác khác nhau nhăm nâng cao hiệuquả khai thác góp phan gia tăng hệ số thu hồi dau của toàn mỏ

Do trữ lượng của mỏ dâu có giới hạn nên việc nghiên cứu và đưa ra những giảipháp kịp thời để tăng hệ số thu hồi dầu kéo dài tuổi thọ của mỏ nhằm khai thácnguồn tài nguyên này một cách hợp lý và hiệu quả nhất mang tính cấp thiết và có ýnghĩa thực tiễn cao Hau hết các giếng khai thác ban đầu đều ở chế độ tự phun nhờnguồn năng lượng tự nhiên của via Theo thời gian khai thác năng lượng via suygiảm dan, các giếng ngập nước ngừng tự phun và chuyển sang khai thác thứ cấp vàphần lớn là bằng phương pháp khai thác gaslift Thực tế đã chứng minh rất rõphương pháp khai thác dầu băng gaslift có nhiều ưu điểm mang lại độ tin cậy vàhiệu quả kinh tẾ cao trong điều kiện các mỏ tại Việt Nam cụ thé là mỏ Bạch Hồ vớisố giếng khai thác gaslift chiếm trên 60% trên tong quỹ giếng

Hiện nay số lượng giếng tự phun mỏ Bạch Hồ đang dan it đi và chuyển dan sangkhai thác bằng phương pháp gaslift Trong quá trình khai thác số lượng giếng gaslifttăng nhiều, mức độ ngập nước của từng giếng gaslift tăng cao và do đó hiệu qua củagiếng gaslift giảm đi rõ rệt Và đặc biệt nguồn cung cấp khí nén cho giếng gasliftcũng giảm đi nhiều khi sản lượng khai thác dầu đang ở giai đoạn sau khí đồng hànhtách ra cũng giảm Khi đó lượng khí này vừa để cung cấp cho các giếng khai thácbăng gaslift vừa để cung cấp cho các máy phát điện chạy trong cụm mỏ, vừa phảinén để vận chuyển về bờ phục vụ cho nhu cầu khác nhau của dân dụng Chính vìvậy nâng cao hiệu quả sử dụng khí cho giếng khai thác gaslift có ý nghĩa lớn tronggiai đoạn hiện nay và những giai đoạn tiếp theo Trước những yêu cầu đặt ra chocông tác khai thác dầu khí đó nên yêu cầu: “Các giải pháp công nghệ nâng caohiệu quả sử dụng khí nén cho giếng gaslift mó Bạch Hỗ”? là một vẫn đề cấp thiếtgóp phần tăng hiệu quả khai thác mang lại hiệu quả trong chiến lược phát triển mỏ

MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN.Muc dich cua luớn văn:

Dua ra những giải pháp công nghệ sử dung nguồn khí nén gas hiệu quả đối vớicác giếng gaslift nhằm:

- Vận hành, sử dụng va phân phối nguồn khí đồng hành cho các giếnggaslift hợp lý cũng như dé vận chuyển cung cấp nguồn khí này về bờ.- Nâng cao hiệu quả khai thác dầu cho các giếng khai thác bang gaslift Nhiệm vu của luúH van:

Tổng hợp phân tích áp dụng phương pháp khai thác băng gaslift những yếu tốảnh hưởng tới hoạt động của các giếng khai thác bằng gaslift Từ quỹ giếng khaithác đang hoạt động tại mỏ Bạch Hỗ, cụ thé là số lượng giếng øaslift và hiện trạngkhai thác của những giếng khai thác gaslift này đưa ra những giải pháp công nghệcụ thé nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng khí nén gas cho giếng gaslift trong giaiđoạn hiện tại và thời gian tiếp theo

DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU.Nghiên cứu các giải pháp công nghệ đối với các giếng gaslift đang hoạt độngmỏ Bạch Hỗ - bổn tring Cửu Long

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THUC TIENY nghĩa khoa hoc: Phân tích và đánh giá giải pháp công nghệ phù hợp các chế

độ làm việc khác nhau của giêng gaslift.

Y nghĩa thực tiên: Nghiên cứu hiệu quả làm việc của giếng gaslift trong giaiđoạn năng lượng của vỉa suy kiệt.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUPhuong pháp luan nghiên ciru:Đánh giá phương pháp khai thác dầu bằng gaslift trong điều kiện cụ thé mỏBạch Hồ tại Việt Nam

Phân tích các yếu tô ảnh hưởng tới hiệu qua làm việc của giếng gaslift.Thu thập tong hợp các số liệu giếng khai thác tại mỏ Bạch Hỗ

Đề xuất đưa ra những giải pháp công nghệ và phân tích tính toán những giảipháp này nhăm tăng hiệu quả của khí nén gas trong khai thác dau khí

CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VE KHAI THÁC GASLIFT TREN THEGIỚI VÀ VIỆT NAM.

Nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện về van đề nâng cao hiệu quảkhai thác dầu bang phương pháp gaslift tại Việt Nam và trên thé giới Có thé nóiđến một vài công trình nghiên cứu cụ thể như sau:

[8] N.N.Trung, Luận văn cao học 2012, Đại học Bách Khoa, Đại họcQuốc gia Hồ Chí Minh “Các biện pháp nâng cao hiệu giếng khai thác bằnggaslift”’.

Luận Văn nêu lên phương pháp tối ưu chế độ làm việc cho từng giếng và hệthống giếng gaslift băng phần mềm Petroleum Experts IPM, từ đó áp dụng phươngpháp mô phỏng để tối ưu hóa cho các giếng làm việc trong hệ thống Tối ưu hóanhóm giếng gaslift bang network modeling nhăm thu được lượng dầu tối đa trongđiều kiện tổng lượng khí nén và công suất máy nén khí bị giới hạn Ngoài ra luậnvăn cũng đưa ra các phương pháp khảo sát giếng gaslift có ý nghĩa trong việc tối ưuhóa giếng khai thác gaslift

[9] L.C Chiến, luận văn cao học 2007, Đại hoc Mo Dia Chất HàNội “Nghiên cứu giải pháp lý hóa nang cao liệu quả khai thác gaslift mỏ Bach

Nội dung của luận văn nghiên cứu sự ảnh hưởng của các loại hóa phẩm hoặcphức hệ hóa phẩm đối với khả năng tạo bọt và phân tán khí trong hỗn hợp dầu —nước giảm vận tốc tương đối của pha khí nén đối với pha lỏng dầu nước, giảm khốilượng riêng của hỗn hop chất lỏng ức chế sự tạo thành paraffin va tăng tính lưu biếncủa dòng chất lưu Cụ thể là lựa chọn sử dụng các loại hóa phẩm hệ phức hợp hóaphẩm phù hợp tăng sản lượng khai thác dau bang gaslift

[10] P.Ð Thực, L B Tuấn, báo cáo hội nghị khoa học Vietsovpetro2002 “Cơ sở lựa chọn phương pháp co hoc trong điều kiện mó Bach ho”

Các tác giả đã tiến hành nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuậtvề các phương pháp khai thác cơ học áp dụng tại mỏ Bạch Hồ Các tác giả cho thấyrang trong điều kiện nhiệt động học phức tạp như áp suất, nhiệt độ via dau lớn, dầuchứa nhiều parafin và điều kiện khai thác ngoài biển Việt Nam thì phương phápkhai thác dầu băng gaslift là phương pháp hiệu quả cao về kỹ thuật, kinh tế và độ tin

[11] Ismael Orlando Ochoa Lara (University of Campinas) Sergio N.

Bordalo, SPE Artificial Lift Conference-Americas, May 2013, Cartagena,Colombia, Design of a Laboratory for Intermittent Gas-Lift and Study of theDynamic Behavior of Its Components.

Bai báo nghiên cứu về khai thác gaslift chu ky trong các giai đoạn khai thácđược thực hiện trong phòng thí nghiệm Quá trình bơm ép khí trong giếng gasliftđịnh kỳ tương tự như phương pháp bơm khí nén Zadson (Zadson pneumatic pumpZPP) Phương pháp được thực hiện nâng chất lưu bang các chu trình bơm khí vàngừng bơm khí Phương pháp được áp dung với các mỏ dầu có áp suất thủy tĩnhthấp và tỉ số khí dầu cao Mô hình này được điều chỉnh với thông tin dữ liệu thiết kếvới điều kiện của vỉa đã được đề ra Mục đích của nghiên cứu là để hiểu rõ hơn vềgaslift định kỳ (IGL) va chu kỳ ZPP, va để có được dit liệu dé cải thiện các mô hìnhtoán học trước đây đề xuất bởi các tác giả khác

[12] J.E Chacin(Intevep S.A.), SPE-27986, University of Tulsa Centennial

Petroleum Engineering Symposium, August 1994, Tulsa, Oklahoma, Selectionof Optimum Intermittent Lift Scheme for Gas Lift Wells

Bai báo nghiên cứu về các đặc tính vat lý va phát triển các công cụ tính toán cơhọc cho các thiết kế của các hệ thống khai thác gaslift định kỳ (dạng thông thường,dạng pit tông và dạng có buông chứa) Nghiên cứu xem xét các vẫn đề khai thácgaslift định kỳ đã được công bồ và trình bày mô hình những yếu tô chính cho mỗichế độ khác nhau Ngoài ra tác giả miều tả lựa chọn phù hợp với các chế độ khaithác định kỳ bao gồm: chỉ số khai thác, áp suất vỉa, câu trúc giếng, thiết bị lònggiếng và các thông số quan trọng khác của giếng

[13] Clodoaldo de Oliveira Carvalho Filho (U Estadual de Campinas), 94946 SPE Latin American and Caribbean Petroleum EngineeringConference, June 2015, Rio de Janeiro, Brazil , Assessment of Intermittent GasLift Performance Through Simultaneous and Coupled Dynamic Simulation

SPE-Bai báo nghiên cứu về đánh giá đặc tính khai thác gaslift định kỳ thông qua quátrình mô phỏng động Nội dung trình bay một mô hình co học IGL và mô phỏngchương trình mới để xem xét sự xuất hiện có thể có của cả hai giai đoạn tuần tự vàđồng thời trong suốt chu ky IGL Tính năng động của chu kỳ IGL được đánh giá

gian khác biệt giữa các phương trình, tương tác được xác định và giải quyết theocác giai đoạn liên tục của chu kỳ IGL Một nghiên cứu trường hợp điển hình chomột IGL tốt từ một vỉa chứa áp suất thấp năng lượng vỉa cạn kiệt, ở điều kiện hoạtđộng khác nhau, cho thay làm thế nào các máy tính mô phỏng có thé giúp các nhàđiều hành dé thiết lập các thông số IGL dé tối đa hóa sản xuất tốt hoặc lợi ích kinhtế của nó.

[14].D Bertovic (TULAP) | D Doty (University of Tulsa) | R Blais (University

of Tulsa) Z Schmidt (University of Tulsa), SPE-37424, SPE ProductionOperations Symposium, March 1997, Oklahoma City, Oklahoma, CalculatingAccurate Gas-Lift Flow Rate Incorporating Temperature Effects.

Bài báo đưa ra tinh toán tốc độ khai thác ảnh hưởng tới nhiệt độ trong giếnggaslift Thí nghiệm miêu ta về nhiệt độ ảnh hưởng tới van gaslift làm việc Nộidung đánh giá độ nhạy của van gaslift với sự phân bố của nhiệt độ Bên cạnh đó, bàibáo cũng chỉ ra ba chế độ dòng chảy trong van gaslift với dòng chuyền tiếp từ dòngtiết lưu (throttling), cung cấp tiêu chuẩn để xác định chế độ dòng chảy và lựa chọnmô hình cho từng đối tượng dòng chảy nay

[15] Odair G Santos, Sergio N Bordalo , Francisco J.S Alhanati, November2001, Department of Petroleum Engineering, State University of Campinas, SPCaixa Postal 6052, 13083-970 Campinas, SP, Brazil, Study of the dynamics,optimization and selection of intermittent gas-lift methods—a comprehensivemodel.

Bài báo nghiên cứu động học, tối ưu và lựa chọn phương pháp khai thác địnhkỳ Có những quy tắc thực nghiệm để lựa chọn giữa gas-lift liên tuc(CGL) và gas-lift định kỳ (IGL), nhưng có ít tài liệu đưa ra về việc lựa chọn thiết kế về khai thácgaslift định kỳ Nghiên cứu mô hình số trạng thái của gaslift chu kỳ cơ bản(conventional IGL), gaslift chu ky với buông chứa (IGL with chamber), gaslift chuky với pittong (IGL with plunger), gaslift chu ky với con thoi (IGL with pig) M6phỏng thé hiện các điều kiện via thay đối và các thông số hoạt động khác nhau Kếtquả của mô hình có thể hỗ trợ trong việc xác định các giá tri tối ưu của các tham sốcho mỗi lựa chọn thiết kế và lựa chọn các thiết kế IGL thích hợp nhấtcho một giếngcụ thê

[16] S.C.Moy Cheung (PDVSA Intevep) S Gasbarri (PDVSA Intevep),Canadian International Petroleum Conference, June 2002, Calgary, Alberta, AMethodology to Determine the Liquid Column Height of Intermittent Gas Lift

Wells.Bai báo nêu lên phương pháp luận xác định chiều cao cột chat lỏng trong giếngkhai thác gaslift định kỳ Quá trình giảm áp suất được nghiên cứu và hiệu chỉnh tínhchiều cao cột chất lỏng Hagendorn và Brown, và sự kết hợp của cua Aziz va Wallis.Các mối tương quan đã được lập trình và thử nghiệm băng cách sử dụng dữ liệuthực nghiệm thu được từ mười hai giếng nước ở mỏ Maracaibo Giải pháp tốt nhấtlà dựa vào mối liên quan Wallis của Az1z và như độ chính xác cao đã đạt đượctrong tái tạo dữ liệu thực nghiệm từ lĩnh vực này Với phương pháp mới này, cáckiến thức về chiều cao cột chất lỏng sẽ cho phép sản xuất dâu hiệu quả hơn trongcác giếng khai thác gaslift định kỳ

[17] Mastelari, Niederauer, Rosa, S.Eugénio, 19th International Congressof

Mechanical Engineering November 2007, Brasilia, Optimizing Oil Productionfor the Intermittent GasLift Method.

Bài báo nêu lên tối ưu hóa giếng khai thác dầu bằng phương pháp gaslift địnhkỳ Thời gian chu kỳ là thông số quan trọng trong khai thác dầu bằng phương phápđịnh kỳ Công trình này trình bày một phương pháp khác để tối ưu hóa năngsuấtchu kỳ bằng cách đo thời gian cư trú của chất lỏng ở bề mặt Các kỹ thuật đolường dựa trên việc áp dụng các đầu dò điện dung Hiện nay, các hoạt động IGLkhông có sẵn một phép đo trực tiếp của khối lượng sản xuất trên mỗi chu kỳ Phépđo thời gian cư trú của cảm biến điện dung cung cấp một tỷ lệ ước tính đến thể tíchkhai thác trên mỗi chu kỳ Điểm mạnh của phương pháp này là khả năng đạt tốc độdòng chảy tối đa cho mỗi giếng phù hợp với đặc điểm riêng của nó Hơn nữa, cáctính của giếng cũng thay đổi theo thời gian do tăng lượng nước hoặc mũ khí hoặcthậm chí băng cách hạ áp suất vỉa phương pháp này là có khả năng tự điều chỉnh đểcác điểm hoạt động mới Các nghiên cứu thực nghiệm vé các phương pháp IGL dựavào giảm kích thước thiết bị cùng với những tiến bộ trong việc thiết kế các cảm biếnđiện dung cho các điều kiện can thiết dé đề xuất các phương pháp tối ưu Nhữngphát triển là những bước dau tiên hướng tới việc tối ưu hóa sản xuất mỏ dau chophương pháp gaslift chu kỳ IGL Sự thành công của các thứ nghiệm này sẽ xác địnhcác bước tiếp theo trong việc tối ưu hóa tốc độ dòng chảy dựa trên điều khiến tựđộng.

CÁU TRÚC VA KHOI LƯỢNG CUA LUẬN VĂNLuận văn gồm phan mở dau, 03 chương phan kết luận và kiến nghị sau cùng làphan danh mục tài liệu tham thảo Toàn bộ nội dung luận văn được trình bay trong

162 Trang A4, trong đó có 30 bảng biểu và 61 hình vẽ.Nội dung cụ thể của luận văn như sau:

Chương 1: TONG QUAN HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC GASLIFT TREN MO

BACH HO- _ Tình hình khai thác dau băng gaslift- San lượng khí đồng hành trong cụm mỏ Bạch Hồ- _ Thực trạng hoạt động của các giếng khai thác gaslift ở mỏ Bạch Hỗ

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYET KHAI THÁC DAU BẰNG PHƯƠNG PHAP

GASLIFT

Khai thác dau bang gaslift liên tụcKhai thác dầu bằng gaslift định kỳ- Phần mềm wellflo trong phân tích và thiết kế giếng khai thác gaslift liên tục- — Mô hình tính toán chế độ làm việc trong các giếng gaslift chu kỳ (EPC-VPI.

Chuong 3: GIAI PHAP CONG NGHE NANG CAO HIEU QUA SU DUNGKHÍ NEN CHO GIENG GASLIFT MO BACH HO

- Phân tích nhóm giếng theo sản lượng khai thác.- Hoan thiện phương pháp khai thác gaslift chu ky cho những giếng có sảnlượng thấp

- Kéthop giải pháp khai thác hỗn hợp bom ly lâm điện ngầm với gaslift.Luận văn được hoàn thành tại Bộ môn Khoan khai thác, Khoa Kỹ thuật Dia chấtvà dầu khí, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia, Tp Hồ Chi Minh

CHUONG ITONG QUAN CHUNG HOAT DONG KHAI THÁC GASLIFT TREN MO

BACH HO1.1 Tổng quan chung mé Bach H6.[3]

Mỏ Bach Hỗ là một mỏ dầu khí có trữ lượng lớn dang được khai thác ở nướcta bởi Xí Nghiệp Liên Doanh Vietsopetro Mỏ năm cách bờ biénViing Tàu khoảng145km về phía đông nam, thuộc lô số 9 Cửu Long Basin Bồn tring này nằm trongtọa độ 8°30 đến 11°00 vĩ độ Bắc 105°00 đến 110700 kinh độ Đông Phía Tâyđược bao bởi bể Malay — Thổ Chu Phía Đông va Nam được ngăn cách bởi bể NamCôn Sơn là đới nâng ngầm dọc theo các đảo Hòn Khoai — Hòn Trứng — Côn Sơn.Chiều sâu nước biển ở đây khoảng 50m, mỏ gần nhất là mỏ Rồng năm cách 35 kmvề hướng Tây Nam Vũng Tàu

Mỏ Bạch Hỗ được điều hành bởi liên doanh dầu khí Vietsovpetro thành lậptheo hiệp định liên chính phủ giữa nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam vàliên bang cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô Viết (nay là Liên Bang Nga) đã kí kết ngày19/06/1981 tại Matxcova Đây là kết quả cụ thể của các điều khoản hợp tác Việt —Xô về thăm do địa chất và khai thác dầu khí tại thêm lục địa Việt Nam

Công tác tìm kiếm thăm dò của Vietsovpetro đã đạt hiệu quả cao, tiến hànhkhối lượng công tac dia vat lý thăm dò gồm hơn 62.989 km tuyến dia chan 2D và3D, tìm kiếm trên 7 cấu tạo với giếng khoan có tổng là 112.892 m khoan phát hiện 3mỏ dầu có giá trị công nghiệp: Bạch Hồ, Đại Hùng, Rồng và một số cấu tạo có biểuhiện dau khí như Tam Đảo, Bà Den, Soi, Ba Vì 88% giếng khoan phát hiện dầu khítrung bình 17,5 tan dầu/m khoan và trung bình 5,9 triệu tan/giéng thăm dò

Vietsovpetro đã đưa vào sử dụng nhiều công trình lớn như 15 giàn cé định, 20giàn nhẹ và 4 tàu chứa dau, trên 200 km đường ống ngầm dẫn dau khí

Vietsovpetro đã phát hiện và bắt đầu khai thác dầu từ móng mỏ Bạch Hồ kể từngày 6/9/1988 đến nay đã gần 26 năm Từ kinh nghiệm Vietsovpetro, nhiều mỏ dầutrong tầng chứa móng nứt nẻ lần lượt được phát hiện và đưa vào khai thác ở ViệtNam.

Từ đó đến nay Việt Nam đã khai thác từ tầng chứa móng nứt nẻ trên 210 triệutan dầu (khoảng 80% tổng sản lượng dau), thu gom trên 26 tỉ m” khí với gần 6 triệutan LPG và condensate

Khí khô khai thác cùng với dầu thô một phần đưa vào bờ (hiện nay sản lượng

khí đưa vào bờ 5 triệu m/ngày đêm và còn dùng để khai thác dầu bằng phương

pháp gaslift.

PHUQUIS

RUBY ©dt

Emerald

Bye] 0215.2

đa SOCO 09 4

Basin Cuu Lot (4 “=xehHl16-2 CONOCO

17ten ee Na

18

(709 26

FISOVPETROCONSONIS

2 Cal kết, bội kết, vét và sét kết xen ke

3100 36 Các tram tích thước (ướng biển nông,

đảm lấy, vụng vịnh.”

Trim tích thuộc tướng delta, sôngnông.

- 49004

i X s

_ + 43004

Máng granitĐá kết tình và nat nứ.Ệ 4400:

ậ + 4900

Hình 1.2 Cột địa tang mỏ Bạch HồLat cắt Bạch Hỗ bao gồm trầm tích sét de tứ Neogen va Paleogen nằm trên mángkết tinh tuổi Mezozoi Chiều dày lớp phủ trầm tích gần 3km ở vòm cấu tao và tầnglên xuống 5- 7 km ở cánh và các nếp uốn kế cận Trầm tích chứa sản phẩm là cátbột kết Mioxen đưới (điệp Bạch Hồ), với các thân dầu tầng 22, 23, 24 Oligoxentrên ( điệp Trà Tân) với các thân dau trong tang I, II, III, IV, V và oligoxen dưới (điệp Trà Cú) với các thân dau VI, VII, VHI,IX, X

Đá chan của những thân dầu này là những tầng sét khu vực (điệp Bạch Hỗ trêntầng 22, 23) oligoxen năm trên tầng oligoxen dưới và đá móng Móng là đáGranitoid có thành phần khoáng vật khác nhau Chiều dày lớn nhất được mở vàomóng là 877m.

Thân dầu cho sản phẩm cao có dạng khối chứa trong đá móng, hang hốc, nứt nẻ.Cấu tạo mỏ Bạch Hỗ là một nếp uốn lỗi lớn có 3 vòm chạy theo hướng á kinhtuyến, được phức tạp hóa bởi hệ thống đứt gãy có biên độ tắt dần về trên theo látcắt Đối với nhiều đứt gãy hướng chủ yếu là á kinh tuyến theo đường chéo Vòmtrung tâm là vòm cao nhất của cầu tạo nó cao hơn vòm Bắc và vom Nam tương ứnglà 250m và 950m Vòm Bắc là phần có cấu trúc phức tạp nhất của vòm nâng CánhTây của nó bị phức tạp bởi địa hào hẹp, xa hơn nữa là vòm nâng mái được vạch ra.Cánh Đông và chính vòm nâng bị chia cắt bởi hàng loạt các đứt gay thuận có hướngchéo tạo thành hàng loạt các khối nâng bậc thang Vòm Nam là phần lún chìm nhấtcủa cầu tạo, nó cũng bị hệ thống đứt gãy thuận chia ra thành nhiều khối

Nói chung cấu tạo này không đối xứng, góc nghiêng ở ria cánh Tây tăng theochiều sâu từ 8 — 28° còn phía Đông từ 6 — 21° trục nếp lỗi chìm nhất về hướng Bắc

thoải về hướng Nam kích thước cấu tạo 22 8 km”Đặc điểm địa tầng

Mỏ Bạch Hồ là mỏ dầu ở ngoài biển, loại đa via, các trầm tích là các loại đá lụcnguyên chứa 13 tầng sản phẩm cho dòng dầu công nghiệp Phần phía dưới trong đánứt né của móng phát hiện thân dầu dạng khối cho sản lượng cao, nó chiếm phanlớn sản lượng của mỏ Dựa vào cấu trúc địa chất, tính chất dầu, nhiệt độ, áp suất vỉachia ra làm 4 phức hệ chứa dầu được phân cách bởi các tập sét chan khu vực dày.Tram tích

Từ trên nhìn xuống phức hệ chứa dầu gồm tầng 23 và tầng 24 huộc điểm BạchHồ Mioxen hạ Tram tích phức hệ này phân bố khắp mỏ và trên vùng lân cận, chúngđược liên kết chắc chắn trong tất cả các lát cắt của giếng khoan Các thân dầu thuộcdang vom via tang này ở dưới tầng kia được chia cắt bởi đứt gãy phá hủy có ranhgiới dầu nước

Phức hệ dầu thứ hai gồm các tầng sản phẩm I, II, II, IV, V của điệp trà Tânthuộc Oligoxen thượng Trầm tích của tầng này được phân biệt bởi sự thay đổi

dầu chưa được phát hiện Đặc trưng của phức hệ này là áp suất vỉa cao, hệ số dị

thường là 1.6.

Phức hệ dầu thứ ba gồm các tang san pham VI, VII, VIII, IX, X của Điệp Tra Cuthuộc Oligoxen hạ Các tầng sản phẩm này là cát kết phát triển trên toàn bộ diệntích vòm Bắc tạo thành thân dầu thống nhất dạng vòm vỉa khối Các lớp sét giữa cáctang có chiều dày nhỏ lẫn cát, có khả năng bị nứt nẻ và không thé làm màn chắn tin

cậy được.

Phân lớp sét giữa tang LX và tầng X là 6n định nhất, áp suất via khác đôi chút sovới áp suất thủy tĩnh Hệ số dị thường không vượt quá 1,2 Ranh giới tiếp xúc dầunước được phát hiện và tính chất của dầu ở các tầng cũng khác nhau

Đá móngPhức hệ chứa dau thứ tư là đá nứt né trong móng bao gồm Granit và Granodioit,khả năng dị đưỡng của đá được hình thành do có độ nứt nẻ và hang hốc thông nhaubằng các khe nứt và sự tách giãn Thân dầu dạng khối và ranh giới tiếp xúc dầuchưa được xác định.

Trong các công trình nghiên cứu cho thấy đá chứa trongkhoảng địa tầng từ phầntrên của Oligoxen hạ (tang sản phẩm thứ VI) đến mặt móng chứa một loại dầu cócùng nguồn gốc và có thể tạo thành một thân dầu thống nhất có dạng vỉa khối Mứcđộ lưu thông về thủy lực của từng vùng, từng đới và khoảng cách các đá chứa sảnphẩm của thân dau này như sau: Theo các mặt đứt gãy kiến tạo với đá móng, cácđứt gãy không là vật chắn mà ngược lại chúng làm tăng độ hang hốc của đá Granit,theo mạng lưới các khe nứt kiến tạo đá đặc sít, theo cửa số trầm tích là vùng khôngcó sét làm vách ngăn giữa các đá vỉa chứa.

Đối tượng khai thác chính trong mé Bạch HồĐối tượng 1 (Mioxen dưới) tầng 23 và tang 24 thuộc Mioxen hạ, các tang nàyphân bố đều trên toàn điện mỏ, gồm các thân đầu ở vòm Bắc và vòm Trung Tâmcủa cấu tạo Các thân dầu dạng via, vòm có ranh giới tiếp xúc dầu nước với đớichứa nước ngoài biên Chiều dày trung bình của tang chứa là 160 m, tang 23 là tangchính, tang 24 là tang phụ

Đối tượng 2 (oligoxen trên): Đối tượng này bao gồm tất cả các tầng cát kết điệpTrà Tân thuộc Oligxen thượng Dac điểm cơ bản của đối tượng này là không tồn tạitrên khắp mỏ, chiều dày trung bình của tầng chứa là 700 m.

Đối tượng 3 (oligoxen dưới): Gồm tất cả các tang sản phẩm của Oligoxen hạ,chiều dày trung bình của tầng chứa dầu là 1047 m Ranh giới tiếp xúc dau nướcchưa được xác định, ranh giới dưới của tang chứa dầu chưa được xác định

Đối tượng 4 (đá móng) thân dầu thuộc dang khối của đá móng bao gồm Granit vaGranodioit Đá chứa dạng hang hốc nứt nẻ, chiều dày của tầng chứa dàu là 970 m.Mặt tiếp xúc dầu nước chưa được xác định

1.2 Tình hình khai thác dầu bang gaslift.1.2.1 Lịch sử khai thác dầu bằng øaslift trên thế giới

Vào cuối thé ki XIX người ta nén không khí vào khoảng không vành xuyénhoặc trong cần dé nâng lưu chất từ đáy giếng và phương pháp này có tên gọi là airlift

Nam 1782, lan dau tién hé thong airlift được sử dụng tai Hungary.Người tadùng không khí để nén ép xuống giếng qua một đường ống nhỏ và hỗn hợp khí lỏngđược nâng lên miệng giếng

Vào năm 1864, nhiều cuộc thí nghiệm được thực hiện tại nhiều nước khácnhau nhằm hoan thiện hệ thống này

Năm 1864-1900, cau trúc giếng xuất hiện và được hoàn thiện Không khí đượcnén băng máy nén khí và được bơm ép vào khoảng không vành xuyến hoặc trongcần để nâng lưu chất lên miệng giếng

Năm 1900-1920, hệ thống air lift được sử dụng rong rãi Tuy nhiên,do nhượcđiểm của không khí bơm ép như là: tạo ra sự ăn mòn cao, tạo hỗn hợp nỗ với khímỏ hay khí đồng hành,làm giảm khả năng sinh nhiệt của khí khai thác, khí khôngbán được nên không khí được thay thế bằng khí đồng hành

Năm 1920 người ta bắt đầu dùng khí đồng hành thu được từ quá trình khaithác dầu dé ép trở lại xuống giếng Việc sử dụng khí đồng hành đã khắc phục nhữnghạn chế khi dùng không khí bơm ép và mang lại những hiệu quả đáng kế Phươngpháp này có tên là gas lift.

Năm 1929-1945, lần dau tiên xuất hiện các van gaslift nhằm làm tăng độ sâudẫn khí vào ống khai thác,tăng lưu lượng khai thác Trong thời gian này, sự pháttriển các van gaslift diễn ra nhanh chóng.

Năm 1946-1967, xuất hiện các van hoạt động bang ap suat, dem lai hiéu qua

các vấn đề trên như giải pháp bơm ép nước duy trì áp suất vỉa, xử lý vùng cận đáygiếng, cách ly các via tang đã bị ngập nước,

Đối với những giếng khai thác bằng gaslift, những ảnh hưởng trên cũng rấtđáng kể Chang hạn như áp suất via giảm kéo theo giảm độ ngập chìm tương đối ”„„của cột OKT, điều này sẽ dẫn đến giảm hiệu quả khai thác giếng Trong thực tế khaithác dầu băng gaslift liên tục, hệ thống “vỉa sản phẩm - giếng khai thác” làm việchiệu qua chỉ khi độ ngập chim tương đối h,, không thấp hơn 0.5 đến 0.6 Trongtrường hợp h,, giảm dưới giá trị này thì lưu lượng riêng của khí nén tăng rất đángkể, điều này sẽ làm cho việc khai thác bằng gaslift liên tục không còn hiệu quả nữa.Dé giải quyết vẫn dé nay có thé chuyển giếng sang khai thác bang các phương phápcơ học khác nhờ máy bơm hay chuyển sang khai thác bằng gaslift theo chế độ địnhkỳ Khí nén được đưa vào vùng không gian vành xuyến giữa hai ống khai thác vàcột Ống nâng, còn sản phẩm theo ống nâng lên mặt đất, không diễn ra liên tục mà cóđịnh ky.

Ngoài phương pháp khai thác gaslift dùng khí nén cao áp có máy nén khí,trong thực tế còn có giải pháp khai thác dầu bang gaslift không cần máy nén khí.Giải pháp này được áp dụng đối với các mỏ dầu năm gần các mỏ khí tự nhiên vớiáp suất khí tự nhiên cao Nguyên tắc của phương pháp này là sử dụng năng lượngsẵn có của khí tự nhiên từ mỏ khí bơm thắng vào giếng khai thác dầu mà không cầncó sự hồ trợ của máy nén khí.

1.2.2 Khai thác dau bằng gaslift tại Việt Nam.Tại Việt Nam, phương pháp khai thác dầu bằng gaslift đã được áp dụng thànhcông tại mỏ Bạch Hồ, mỏ thuộc XNLDDK “Vietsovpetro” quản lý va điều hành.Mỏ Bạch Hồ có độ sâu via sản phẩm trung bình khoảng 3200-5000m, độ sâu mựcnước biển khoảng 50m, các giếng có độ nghiêng khoảng 15 độ, nhiệt độ trung bìnhvỉa khoảng 100° C đến 135°C Các giếng khai thác gaslift có sản lượng trung bình

100 — 250 m”/ngày đêm.Quá trình cung cấp khí và bơm hóa phẩm của hệ thống khai thác gaslift vàogiếng đều được điều khiến tự động hoàn toàn Với các giếng khai thác bang gasliftcó sản lượng thấp người ta sử dụng giải pháp khai thác bán chu kỳ hay dùng giải

được điều khiển tự động Khí đồng hành từ các giếng sau khi qua bình tach, mộtphân pha khí được chuyển đến trạm nén khí sau khi đã được xử lý để đưa vào hệthống gaslift phan còn lai được chuyền qua hệ thông ngầm dưới biến về bờ.

Ngoài mỏ Bạch Hồ, phương pháp khai thác gaslift cũng được áp dụng tại mỏRang Đông, Sư Tử Vàng Mỏ Rang Đông năm trong bén trũng Cửu Long thềmlục địa Việt Nam do công ty dầu khí Việt Nhật (JVPC) điều hành quản lý Mỏ RạngĐông được đưa vào khai thác từ năm 1998 đến năm 2003 thì áp dụng phương phápkhai thác thứ cấp khai thác băng gaslift Sản lượng trung bình của các giếng khaithác gaslift 150- 250 m°/ngay đêm nhiệt độ trung bình của via 120° C Hệ thốngphân phối khí gaslift của mỏ được tự động hóa hoàn toàn và là một chu trình khépkín Khí đồng hành từ sản phẩm khai thác qua bình tách được xử lý theo yêu cau đểđưa vào hệ thống gaslift và đưa vào giếng phần lớn lượng khí còn lại được chuyểnqua mỏ Bạch Hồ theo hệ thống ông ngầm dé chuyên về bờ

1.3 Sản lượng khí đồng hành trong cum mỏ Bạch Hỗ.[3]Bang 1.1 San lượng khí đồng hành cum mó Bạch hỗ năm 2014

Tổng khíKhí từ Khí từ Khí từ Sư từ mỏ Khí nhiên Khídùng | Tổng lượngTháng | Rạng Đông Cá Ngừ Tử Den,Su Khí từ Tê Bạch liệu cho cho gaslift khí về bờ

Phương Vàng Tử Vàng Giac Trang Hỗ va Ep via WIP mo Bach mDéng Rồng Hồ và Rồng

Qua bảng trên nhận thay được rang tổng lượng khí nén dùng cho khai thác daubăng phương pháp gaslift chiếm ty lệ lớn trên tong sản lượng khí đồng hành thu

gom tại cụm mỏ Bạch Hỗ

Sự cân đối chỉ phí khí nén và sản lượng khí đồng hành

Dựa trên kết quả tính toán nhu cầu khí nén và sản lượng khí đồng hành mỗingày, khả năng cân đối giữa chi phí khí nén và sản lượng khí đồng hành của mỏBạch Hỗ đã được tính toán cho từng phương án khai thác

Trên cơ sở phân tích hoạt động của hệ thống Gaslift trong giai đoạn năm2010-2015, đối với các điều kiện của mỏ Bạch Hồ thì những hang số sau đây đượcchấp nhận và áp dụng trong quá trình tính toán:

- Ton hao trong hệ thống tuân hoàn khí gaslift là 10% tổng chi phí khí gasliftmỗi ngày;

- Mức độ tận thu khí đồng hành tại mỏ Bạch Hồ là 90%- Chi phí khí nhiên liệu trung bình là 426 ngàn m°/ngd.Ngoài ra, trong các phép tính cũng phải xét đến sự gia tăng nhu cau khígaslift mỗi ngày do sự gia tăng tự nhiên của độ ngập nước của quỹ giếng gaslifttheo thời gian.

Kết quả tính toán cán cân chi phí khí nén và sản lượng khí đồng hành của mỏBạch Hồ được trình bày trong bảng trên

Theo phương án này, tình trang mat cân bằng sẽ xảy ra từ giai đoạn sau, khiđó sản lượng khí đồng hành (với khả năng tận thu 90%) bắt đầu không đủ dé bù đắptat cả các tốn hao trong hệ thống thu gom và tuân hoàn khí, để đáp ứng nhu câu khínhiên liệu cũng như nhu câu khí gaslift tăng thêm mỗi năm Tình trạng mất cânbang sẽ bat dau từ năm tiếp theo

Bảng 1.2 Cán cân chi phí khí nén và san lượng khí đồng hành mỏ Bạch

Hồ

Tổng tôn CánChi Tổn hao kỹ hao trong CânSL Chi SL phi thuat trong Gia hé théng chi

Khi phi khi khí hệ thống Khí | Tăng | thu gom phí

Năm đồng khí đồng gaslift, | tuầnhoàn | nhiên | Nhu và tuần khí

hành gaslift hanh Ng.m` | gaslift(10%) | liệu cầu hoàn vàTrm/n | Tr.mn | Ng.mÏ /ngd và thu gom | Ngm ` | khí khí(10%) sản

/ngd khí đồng /ngd | gaslift | +khí nhiên | lượng

hành (10%) Nem liệu khíNg.m”/ngđ /ngd | Ng.m/ngđ | Ng.mÏ

/ngd

2010 | 7813 | 9092 | 2254,1/26149| 4869 |4262| 00 | 9129 | 134122011 | 655.9 | 855,1 | 1809,1 | 2466.0 4275 4341| 0,0 853.5 955,62012] 5426 | 8486 | 1471,7 | 2447,2 3918 41251 0.0 817.8 653.32013| 4613 | 8432 |1240.1|24317| 3672 |4302| 00 | 7932 | 44692014 | 395,8 | 8656 | 10834 | 2495.2 358.2 41961 0,0 850,7 232,72015 | 3448 | 8753 | 957.9 | 252421 3482 |4347| 00 | 8002 | 1576

1.4 Yếu tố ảnh hướng tác động hoạt động của giếng gaslift.[7],[4],[19]Hiệu qua của phương pháp Gaslift phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Độ sâu nhân chìm tương đôi của ông nâng, nêu giá trị này nhỏ quá thì hiệuquả của phương pháp Gaslift sẽ giảm Còn nếu giá trị ấy quá lớn đòi hỏi phải nénkhí với áp suât cao.

+ Phụ thuộc vào đường kính ống nâng, đường kính ỗng nâng càng nhỏ thichiêu đài nâng càng lớn, tuy nhiên nêu quá nhỏ thì hao phí năng lượng sẽ lớn.

+ Phụ thuộc vào lượng khí nén xuống giếng, lượng khí nén xuống giếngnhiều thì tỷ trọng sẽ càng giảm Như vậy độ nâng cao của hỗn hợp càng lớn

+ Phụ thuộc vào độ nhớt của chất lỏng khai thác, trong cùng điều kiện nhưnhau thì độ nâng cao của dầu lớn hơn nước vì dầu có độ nhớt lớn hơn Do khí khóvượt qua dâu hơn là nước nên nó có tác dụng vào dâu lớn hơn dân đên nâng đượccao hơn.

+ Phụ thuộc vào áp suât trên nhánh xả.+ Phụ thuộc vào hệ sô sản phâm.+ Phụ thuộc vào lượng khí tách ra khỏi dầu

1.4.1 Thay đổi vận tốc của pha khí.Sự thay đổi vận tốc tương đôi của pha khí theo độ ngập nước cho thây vận tốctương đối của pha khí tăng nhanh khi giéng khai thác có độ ngập nước lớn hơn20% Khi độ ngập nước tăng sẽ làm tăng tiêu hao áp suất, tăng lượng khí bơm épgiảm hiệu suất làm việc giéng gaslift và lưu lượng giếng gaslift.

H — độ sâu van làm viêc của giếng gaslift:ptb - ty trọng trung bình của dòng lưu chat

Sự thay đổi Q, F là rất hạn chế, nên cần nghiên cứu thay đổi vận tốc tương đốicủa pha khí Khi tăng vận tốc trượt của pha khí Vụ sẽ làm giảm hiệu quả giếnggaslift Dé tăng hiệu qua làm việc giếng gaslift, nâng cao hiệu quả sử dụng khí nénE thì cần phải giảm vận tốc chuyển động tương đối của pha khí Vụ.

1.4.2 Hệ số nhúng chìm.Trong giai đoạn thiết kế cấu trúc và trang bị thiết bị lòng giếng hệ số nhúng chìmđã được tính toán và thiết kế băng việc đặt thêm một hay nhiều van gaslift dưới vanlàm việc theo thiết kế ban đầu nhăm tăng tính ôn định và hiệu quả làm việc của hệthống gaslift khi các thông số vỉa thay đôi như áp suất via giảm, lưu lượng khai thácgiảm.

L là chiều dài cột ống khai thác.H chiều cao cột chat lỏng dâng lên trong ống khai thác.Khi đó tỷ số ¢ = h/L được gọi là ty số nhúng chìm.Khi tăng hệ số nhúng chìm hay tăng h lượng khí nén cần ít hơn để đưa dòng hỗnhợp lên miệng giếng lưu lượng chất lỏng tối đa Qmax sẽ tăng

Tóm lại, mỗi hệ thống thiết bị này đặc trưng băng một họ đường cong Q(V) màmôi đường cong ứng với một hệ sô nhúng chìm nhất định.

Qh ol

d, > d,

NISa

£ `> `02 xứ >v _ Q0) đốYvới d; iY

——

Q(V) đối với d;

Hình 1.5 Sự phụ thuộc lưu Hình 1.6 Họ đường cong Q(V)lượng khai thác Q(V) vào hệ số đối với 2 cỡ ống nâng khác nhaunhúng chìm đổi với một cỡ ông

Đối với bất kỳ hệ đường cong Q(V) ứng với cỡ đường kính ống nâng cho

trước, có thé xác định Q„„„ và Qu và xem xét sự phụ thuộc của chúng vào hệ sốnhúng chìm e Khi hệ sỐ nhúng chìm tăng, đại lượng Q„„„„ sẽ tăng theo quy luật phi

tuyến Riêng đối với Q,, thì giá tri của nó luôn nhỏ hơn Qạ„ạy và tăng khi e tang

nhưng khi 0,5 <e< 1 thì giảm Nhiều kết quả thí nghiệm cho thay rằng Q„„ đạt giá trilớn nhất khi e = 0,5 — 0.6 Từ đây có thể rút ra kết luận thực tiễn quan trọng là đểđạt hiệu quả làm việc tốt nhất của hệ thống nâng, cần nhúng chìm khoảng 50 - 60%cột ống nâng Tuy nhiên, trong thực tế không phải bao giờ cũng thực hiện được điềunày vì đôi khi mực thủy động trong giếng thấp và áp suất khí nén bị giới hạn

1.4.3 Độ ngập nước.Khi giếng có độ ngập nước cao thì hiệu suất làm việc của giếng gaslift giảm đi rõrệt Quá trình giảm hiệu suất làm việc của giếng khai thác gaslift khi độ ngập nướctăng do những yếu t6 sau:

Do sự thay đối tính chất pha dầu khí nước nên khi ngập nước của giếng tăng khítrong giếng gaslift kết hợp với dòng sản phẩm tạo ra hỗn hợp nhũ tương dau khínước làm thay doi độ nhớt của dòng sản phẩm độ nhớt nhũ tương ba pha phụ thuộcvào hàm lượng nước của giếng Nhiều kết quả cho thấy khi độ ngập nước lớn hơn20% thì chất lưu trong giếng gaslift có độ nhớt cao hơn rất nhiều so với độ nhớt củadầu và làm giảm hiệu quả giếng khai thác gaslift đi rõ rệt

400 + T 100

350 7 90

T† 80300

¬>— 70 =

„#250 + 60 #5 200 30 £

=

tag &

= 150 4 40 <

hả 7 30— 100 +

nan + 20

30 + 10

0 Ỉ M M M M H M M M M 0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014—#— Tỷ số khi riêng —*—D6 ngập nước Thôi gian, năm

Hình 1.7 Tương quan độ ngập nước và tỷ số khí riêng

Khi hàm lượng nước trong giếng tăng sẽ làm tăng vận tốc trượt của khí làm giảmsự phát tán của pha khí trong dòng sản phẩm từ đó làm tăng tỷ trọng của cột chấtlưu trong giếng khai thác và làm giảm hiệu suất khai thác của giếng.

1.4.4 Đường kính ống nâng.Khi tăng đường kính ống nâng thì lưu lượng khai thác tăng và lượng khí néncũng cần tăng vì thể tích chất lỏng cần hòa khí để có tỷ trọng tăng tý lệ với bìnhphương đường kính ống nâng Nếu lượng khí nén không đổi, đường kính ống nângcàng lớn thì áp suất khí nén càng giảm

Van dé thay đổi đường kính ống nâng nhằm mục đích tăng hiệu quả khai thácgiếng chỉ được xem xét và mang tính khả thi một khi được xem xét phối hợp khigiếng gas lift phải tiến hành sửa chữa lớn có liên quan đến việc kéo toàn bộ ốngnâng lên Nếu tiễn hành kéo thay ống nâng chỉ vì một mục đích tăng hiệu quả khaithác giếng gas lift thì không khả thi và có thé không kinh tế

1.4.5 Độ sâu bơm ép khí.Độ sâu bơm ép khí nén ảnh hưởng tới hiệu suất làm việc của giếng khai thácgaslift Hiệu suất làm việc của giếng khai thác gaslift tỷ lệ thuận với chiều sâu bơmép khí Vì vậy khi tăng chiều sâu nén khí sẽ nâng cao hiệu suất làm việc của giếngkhai thác gaslift.

1.5 Thực trạng hoạt động của các giếng khai thác gaslift ở mỏ Bạch Hồ.[3]Trên cơ sở các mẫu đại diện được lựa chọn tiến hành tách vi phân cho từng đốitượng nghiên cứu sau đó quy về điều kiện STACK TANK (P= 0,1 Mpa, T = 40° C).Các kết quả phân tích đều thấy được hiệu chỉnh theo hai tham số cơ bản là hàmlượng khí và hệ số thể tích.Giá trị trung bình các thông số via dau theo đối tượngkhai thác như sau:

Bảng 1.3 Giá tri trung bình thông số dau via đối tượng Mioxen dưới.Các thông số Vom bac Vom trung tamAp suat bão hòa, atm 204.2 146.0Tỷ suat khí dâu, m°/tan 1414 99.9

Mật độ của dau, kg/m” 710.2 739.5Độ nhớt của dâu, mPas 1.074 1.989Hệ sô thé tích 1.399 1.312Mật độ của khí, kg/m” 1.0 1.1

Bang 1.4 Giá tri thông số dau via đối tượng Oligoxen

Đối tượng khai thácCác thông số Oligoxen trên Oligoxen dưới

Vùng V | Vùng IX | Vùng XI | KhốiI | Khối II | Khối IIÁp suất bão hòa, | 156.3 43.4 1546 2076 | 2218 | 294.0

atm

Ty suất khí dâu, | 100.8 29.0 92.6 174.0 | 1788 | 290.1m°/tan

Mật độ của dâu, | 753.1 761.2 740.4 6584 | 653.3 | 5877kg/m

Độ nhớt, mPas 1.350 3.390 2.960 0.476 | 0423 | 0.249Hệ số thé tích 1.269 1.204 1.296 1488 | 1.501 1.851Mật độ của khí, 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

kg/m

Giá trị thông số dau via trong tang Móng.Phân tích tổng quát các đặc tính chủ yếu của dau trong tầng Móng, từ nóc cho đếncác khối năm sâu (có độ sâu tuyệt đối từ 3086m đến 4495m), thông qua kết quanghiên cứu các mâu dâu hiện có thay được sự phân di các đặc tính vỉa dau cua tangMóng theo độ sâu Các môi quan hệ được biêu dién băng các biêu thức toán học.