Luận Văn Tối ưu hệ thống giếng khai thác cho tầng móng của mỏ Xương Rồng, lô 15-1, bồn trũng Cửu Long

i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Phạm Văn Tuấn tận tình hướng dẫn thầy giáo Bộ mơn Địa chất Dầu khí-Khoa Dầu khí-Trường Đại học Mỏ-Địa chất nhiệt tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em suốt thời gian thực tập q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới anh Phạm Văn Thiện-Kỹ sư Công nghệ mỏ cô anh chị làm việc phịng Subsurface-Cơng ty Liên doanh điều hành Cửu Long giúp đỡ em nhiều suốt thời gian thực tập, cung cấp tài liệu phong phú đến ứng dụng phần mềm chun ngành để em hồn thành đồ án tốt nghiệp thời hạn Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình hết lịng ủng hộ, cổ vũ em suốt trình học tập rèn luyện Cho em gửi lời cảm ơn đến người bạn quan tâm, chia sẻ hỗ trợ em trình học tập Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Sinh viên viê Bùi Thị Hạnh Thị ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ - KINH TẾ - NHÂN VĂN .3 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm khí hậu 1.2 Đặc điểm kinh tế nhân văn 1.2.1 Giao thông vận tải 1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 1.3 Các yếu tố thuận lợi khó khăn cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí 10 1.3.1 Thuận lợi 10 1.3.2 Khó khăn 10 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ XƯƠNG RỒNG 11 2.1 Lịch sử tìm kiếm thăm dị 11 2.2 Đặc điểm địa tầng 14 2.2.1 Đá móng trước Kainozoi 16 2.2.2 Trầm tích Kainozoi 16 2.3 Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo 22 2.3.1 Cấu trúc 22 2.3.2 Kiến tạo 26 2.4 Lịch sử phát triển địa chất 27 2.5 Hệ thống dầu khí 30 2.5.1 Đá sinh 30 2.5.2 Đá chứa 32 2.5.3 Đá chắn 33 2.5.4 Di chuyển nạp bẫy 35 2.5.5 Các kiểu bẫy play hydrocarbon 36 iii 2.6 Trữ lượng dầu khí 37 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG MƠ HÌNH KHAI THÁC 39 3.1 Tổng quan xây dựng mơ hình khai thác 39 3.1.1 Giới thiệu chung 39 3.1.2 Cơ sở liệu phương pháp nghiên cứu 39 3.1.3 Các phương trình 41 3.2 Xây dựng mơ hình khai thác có trợ giúp phần mềm ECLIPSE 44 3.2.1 Giới thiệu chung 44 3.2.2 Dữ liệu đầu vào chạy mô với Eclipse 100 45 CHƯƠNG 4: TỐI ƯU HỆ THỐNG GIẾNG KHAI THÁC CHO MÓNG CỦA MỎ XƯƠNG RỒNG 48 4.1 Mô hình địa chất 50 4.2 Dữ liệu đầu vào .52 4.3 Tiến hành mô 58 4.3.1 Hiệu chỉnh mơ hình (History matching) 59 4.3.2 Tối ưu hệ thống giếng khai thác cho móng mỏ Xương Rồng .65 4.4 Biểu đồ sản lượng 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC 88 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT HIỆ VIẾ XR CLJOC LSJOC : Mỏ Xương Rồng : Công ty Liên doanh điều hành Cửu Long : Công ty Liên doanh điều hành Lam Sơn PCVL DST TVDss TOC S1 S2 HI PI : Công ty Petronas Carigali Overseas : Drill Stem test - Thử vỉa : True vertical depth subsea - Chiều sâu thực theo phương thẳng đứng : Tổng hàm lượng carbon hữu cơ, %wt : Lượng hydrocarbon tự có đá giải phóng nhiệt độ 300oC, mg/g : Lượng hydrocarbon nhiệt phân kerogen chất hữu khác, mg/g : Chỉ số hydrogen, mgHC/gTOC : Chỉ số sản phẩm Tmax R0 Pr/Ph : Nhiệt độ ứng với đỉnh cực đại S2, oC : Độ phản xạ vitrinit, % : Tỷ số Pristan/Phytan GOR : Tỷ số khí - dầu, scf/stb OIIP : Trữ lượng dầu ban đầu chỗ PTCBVC : Phương trình cân vật chất [1], [2], , [7] : Số thứ tự tên tài liệu tham khảo phần tài liệu tham khảo v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí bể Cửu Long [7] .3 Hình 1.2 Vị trí mỏ Xương Rồng [7] Hình 2.1 Bản đồ thể vị trí diện tích thu nổ 3D mỏ Xương Rồng [7] 11 Hình 2.2 Vị trí giếng khoan thăm dò/thẩm lượng mỏ Xương Rồng [7] 13 Hình 2.3 Mặt cắt địa chấn tuyến dọc mỏ Xương Rồng [7] 15 Hình 2.4 Mặt cắt địa chấn tuyến ngang (Xline 1710) mỏ Xương Rồng [7] 15 Hình 2.5 Cột địa tầng bể Cửu Long [1] 19 Hình 2.6 Cột địa tầng mỏ Xương Rồng [7] 20 Hình 2.7 Các yếu tố cấu trúc bể Cửu Long [7] 23 Hình 2.8 Các yếu tố cấu trúc lơ 15-1 [7] 24 Hình 2.9 Bản đồ móng bể Cửu Long [7] 25 Hình 2.10 Bản đồ cấu trúc móng mỏ Xương Rồng [7] .26 Hình 2.11 Bản đồ hệ thống đứt gãy mỏ Xương Rồng [7] 27 Hình 2.12 Quá trình phát triển địa chất bể Cửu Long [1] 28 Hình 2.13 Sự phân bố tầng chắn bể Cửu Long mặt cắt địa chấn [1] 34 Hình 2.14 Các tầng chắn mỏ Xương Rồng mặt cắt địa chấn [7] 35 Hình 2.15 Các loại bẫy play mỏ Xương Rồng mặt cắt địa chấn [7] 36 Hình 2.16 Các cấp trữ lượng móng mỏ Xương Rồng [7] 37 Hình 3.1 Ý nghĩa xây dựng mơ hình khai thác [3] 39 Hình 3.2 Trình tự xây dựng mơ hình khai thác [4] 41 Hình 3.3 Hình minh họa cho dòng chảy theo định luật Darcy 42 Hình 3.4 Quy trình xây dựng mơ hình mơ phần mềm Eclipse [6] 45 Hình 3.5 Cấu trúc file liệu đầu vào Eclipse 46 Hình 3.6 Kết mơ hình: (a) 3D_Floviz; (b) Đồ thị_Office 47 Hình 4.1 Quy trình tối ưu hệ thống giếng khai thác cho móng mỏ Xương Rồng 48 Hình 4.2 Vị trí 18 giếng khoan móng mỏ Xương Rồng [7] 49 Hình 4.3 Khái qt mơ hình Halo [7] .50 Hình 4.4 Hàm phân bố độ rỗng Halo [7] 50 Hình 4.5 Hàm phân bố độ thấm [7] 51 Hình 4.6 Q trình xây dựng mơ hình địa chất móng, mỏ Xương Rồng [7] 52 Hình 4.7 Lưới mơ hình cho móng, mỏ Xương Rồng [7] 52 Hình 4.8 Mơ hình độ rỗng móng mỏ Xương Rồng [7] 53 Hình 4.9 Mơ hình độ thấm móng mỏ Xương Rồng [7] 53 Hình 4.10 Biểu đồ thể độ thấm tương đối dầu - nước móng mỏ 54 Hình 4.11 Mối quan hệ thông số PVT giếng khoan XR-1X .56 vi Hình 4.12 Quy trình chung q trình hiệu chỉnh mơ hình với số liệu thực tế 60 Hình 4.13 Sơ đồ tổng thể q trình hiệu chỉnh mơ hình với số liệu thực tế cho móng mỏ Xương Rồng 61 Hình 4.14 Lưu lượng khai thác mơ hình từ số liệu thử vỉa DST 62 Hình 4.15 Áp suất đáy giếng chưa hiệu chỉnh 62 Hình 4.16 (a) giảm độ thấm với hệ số 0.2 63 (b) giảm độ thấm với hệ số 0.4 63 Hình 4.17 Kết hiệu chỉnh mơ hình cuối giến XR-4X 63 Hình 4.18 Kết hiệu chỉnh mơ hình cuối giếng XR-1X 64 Hình 4.19 Kết hiệu chỉnh mơ hình cuối giếng XR-2X 64 Hình 4.20 Kết hiệu chỉnh mơ hình cuối giếng XR-3X 65 Hình 4.21 Mơ hình khai thác móng mỏ Xương Rồng 66 Hình 4.22 Quy trình tối ưu hệ thống giếng khai thác cho móng mỏ 66 Hình 4.23 Sản lượng khai thác 12 giếng khoan khai thác móng mỏ Xương Rồng khơng bơm ép khơng có tầng chứa nước 68 Hình 4.24 Kết trường hợp chạy mơ hình khai thác khơng có bơm ép khơng có tầng chứa nước 68 Hình 4.25 Quy trình tìm số lượng giếng khai thác bơm ép .69 Hình 4.26 Kết chạy độ nhạy số giếng khai thác 71 Hình 4.27 Kết chạy độ nhạy số giếng bơm ép 72 Hình 4.28 Kết chạy độ nhạy vị trí giếng .73 Hình 4.29 Kết so sánh base case với base case thêm giếng khoan 73 Hình 4.30 Hệ thống giếng khai thác tối ưu phía Đơng Bắc mỏ Xương Rồng 74 Hình 4.31 Hệ thống giếng khai thác tối ưu phía Tây Nam mỏ Xương Rồng 75 Hình 4.32 Hệ thống giếng khai thác tối ưu mỏ Xương Rồng 76 Hình 4.33 Kết chạy độ nhạy lưu lượng bơm ép 77 Hình 4.34 Kết chạy độ nhạy thời gian bơm ép 78 Hình 4.36 Kết độ nhạy bơm ép tầng chứa nước gấp 10 lần OIIP 80 Hình 4.37 Kết độ nhạy kích thước tầng chứa nước tăng, khơng bơm ép 80 Hình 4.38 Kết độ nhạy kích thước tầng chứa nước tăng GK bơm ép 81 Hình 4.39 Biểu đồ sản lượng khai thác hàng năm 84 Hình 4.40 Biểu đồ sản lượng dự báo khai thác cấp trữ lượng P50 tới cuối năm 2023 móng mỏ Xương Rồng 85 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU BIỂ Bảng 2.1 Thông tin giếng khoan thăm dò thẩm lượng mỏ [7] 12 Bảng 2.2 Phân chia địa tầng số giếng khoan mỏ Xương Rồng [7] 18 Bảng 2.3 Các đặc tính tầng đá mẹ bể Cửu Long [1] 28 Bảng 2.4 Các đặc tính tầng đá mẹ mỏ Xương Rồng [7] 29 Bảng 2.5 Trữ lượng dầu chỗ móng mỏ Xương Rồng [7] 36 Bảng 2.6 Trữ lượng khí chỗ móng mỏ Xương Rồng [7] 36 Bảng 3.1 Các thông số cần thiết mô vỉa [4] .38 Bảng 3.2 Các thông số ký hiệu sử dụng PTCBVC [2] 41 Bảng 4.1 Bảng giá trị độ bão hòa độ thấm tương đối nước dầu [7] .52 Bảng 4.2 Các tính chất PVT dầu thơ đá móng mỏ Xương Rồng [7] 53 Bảng 4.3 Giá trị thông số PVT giếng XR-1X [7] 53 Bảng 4.4 Áp suất nhiệt độ vỉa [7] 55 Bảng 4.5 Các kết thử vỉa DST móng mỏ Xương Rồng [7] 55 Bảng 4.6 Các thơng số mơ móng mỏ Xương Rồng [7] 56 Bảng 4.7 Thứ tự giảm dần sản lượng khai thác cộng dồn 12 giếng khai thác móng mỏ Xương Rồng 67 Bảng 4.8 Kết chạy độ nhạy số giếng khai thác 67 Bảng 4.9 Kết chạy độ nhạy số giếng bơm ép 68 Bảng 4.10 Kết chạy độ nhạy vị trí giếng 69 Bảng 4.11 Kết chạy độ nhạy lưu lượng bơm ép 74 Bảng 4.12 Kết chạy độ nhạy thời gian bơm ép 75 Bảng 4.13 Kết độ nhạy bơm ép có ảnh hưởng tầng chứa nước 76 Bảng 4.14 Sản lượng khai thác hàng năm phía Đơng Bắc mỏ Xương Rồng 79 Bảng 4.15 Sản lượng khai thác hàng năm phía Tây Nam mỏ Xương Rồng 79 Bảng 4.16 Sản lượng khai thác hàng năm mỏ Xương Rồng .80 Bảng 4.17 Sản lượng thu hồi dầu móng mỏ Xương Rồng 82 MỞ ĐẦU ĐẦU Thân dầu đá móng granite nứt nẻ thân dầu có giới Đặc biệt Việt Nam, thân dầu loại đóng góp 90% trữ lượng chỗ mỏ dầu khai thác Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Ruby, Sư Tử Đen 80% sản lượng hàng năm Điều khẳng định vai trò quan trọng tầng móng granite nứt nẻ ngành cơng nghiệp dầu khí nước ta Tầng đá móng granite nứt nẻ có cấu trúc đặc biệt phức tạp nên việc nghiên cứu đối tượng gặp nhiều khó khăn, cần phải có cách tiếp cận riêng biệt cách tiếp cận mơ hình hóa vỉa dầu khí Mơ hình hóa vỉa dầu khí q trình xây dựng mơ hình thể đặc tính địa chất, vật lý mối quan hệ toán học đặc tính cho vỉa chứa Đó q trình kết hợp hồn hảo phương trình tốn học, định luật vật lý, kiến thức công nghệ mỏ chương trình máy tính để tạo cơng cụ phần mềm nhằm xác định dự báo đặc tính hydrocarbon vỉa chứa điều kiện hoạt động khác Đây kỹ thuật đại có hiệu kỹ sư vỉa việc giải vấn đề liên quan đến vỉa dầu khí: tầng chứa dầu, nơi đặt giếng khai thác hiệu nhất, lập phương án khai thác với thông số khác nhằm mang lại hiệu kinh tế cao Sau năm học tập trường Đại học Mỏ-Địa chất, đào tạo chuyên ngành Địa chất dầu khí, em mơn Địa chất Dầu khí-Khoa Dầu khí-Trường Đại học Mỏ-Địa chất tạo điều kiện cho em hội thực tập tốt nghiệp Công ty Liên doanh điều hành Cửu Long từ ngày 10/02/2014 đến ngày 23/03/2014 Trong trình thực tập, em cố gắng học hỏi thu thập đủ tài liệu để phục vụ cho đồ án tốt nghiệp Trên sở tài liệu thu thập, em làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tối ưu h ệ thống giếng khai thác cho tầng thố giế thá móng mỏ Xương Rồng, lô 15-1, bồn trũng Cửu Long” ương 15trũ Long” Đồ án bao gồm chương, bao gồm hình vẽ minh họa, cơng thức, đồ thị bảng số liệu sử dụng cho mục đích xây dựng mơ hình khai thác tối ưu hệ thống giếng khai thác Tóm tắt nội dung chương sau: Chương 1: Đặc điểm địa l ý - kinh tế - nhân v ăn Chươ ương Đặc địa nhâ Chương giới thiệu tổng quan vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế, nhân văn vùng nghiên cứu thuận lợi, khó khăn hoạt động tìm kiếm, thăm dị khai thác dầu khí Chương 2: Đặc điểm địa chất củ a mỏ Xương Rồng Chươ ương Đặc địa chấ ương Trong chương này, trình bày lịch sử tìm kiếm thăm dị, đặc điểm địa tầng, cấu kiến tạo hệ thống dầu khí vùng nghiên cứu Chương 3: Cơ sở lý thuyết xây dựng mơ hình khai thác Chươ ương thuyế thá Chương giới thiệu sở liệu, phương trình bản, phương pháp ý nghĩa xây dựng mơ hình khai thác với khái quát phần mềm Eclipse Chương 4: Tối ưu hệ thống giếng khai thác cho móng mỏ Xương Chươ ương thố giế thá ương Rồng Chương trình bày liệu đầu vào cần thiết trình phân tích độ nhạy mơ hình kết phù hợp tương ứng với bước thực Từ đó, tiến hành phương án kịch cho mạng lưới khác để so sánh đưa mạng lưới khai thác tối ưu cho mỏ, đưa hệ số thu hồi biểu đồ sản lượng khai thác mỏ Mặc dù em nỗ lực để hoàn thành đồ án tốt nghiệp song hạn chế kiến thức thực tế công nghệ thời gian thực nên đồ án em chắn không tránh khỏi sai sót, em mong nhận góp ý quý báu thầy cô bạn nhằm xây dựng, chỉnh sửa đề tài hoàn thiện CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ - KINH TẾ - NHÂN VĂN CHƯƠ ƯƠNG ĐẶC ĐỊA NHÂ 1.1 Đặc ểm địa lý tự nhiên Đặc địa nhiê 1.1.1 Vị trí địa l ý trí địa Bể trầm tích Cửu Long nằm chủ yếu thềm lục địa phía Nam Việt Nam phần đất liền thuộc khu vực cửa sông Cửu Long với tọa độ địa lý khoảng 90-110 vĩ độ Bắc 106030’-1090 kinh độ Đơng Về hình thái, bể có hình bầu dục, vồng phía biển nằm dọc theo bờ biển Vũng Tàu-Bình Thuận Bể tiếp giáp với đất liền phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Cơn Sơn đới nâng Cơn Sơn, phía Tây Nam ngăn cách với bể Malay-Thổ Chu đới nâng Khorat-Natuna phía Đơng Bắc đới cắt trượt Tuy Hịa ngăn cách với bể Phú Khánh Bể có diện tích khoảng 36000km2, bao gồm lô: 09, 15, 16, 17 phần lô: 01, 02, 25 31 Bể bồi lấp chủ yếu trầm tích lục nguyên tuổi Oligocen-Miocen lớp phủ thềm Pliocen-Đệ tứ Chiều dày lớn trung tâm bể đạt tới 7-8km Bể Cửu Long bể trầm tích khép kín điển hình với tiềm dầu khí lớn thềm lục địa Việt Nam (Hình 1.1) Hình 1.1 Vị trí bể Cửu Long [7] 77 Chiến lược bơm ép nước Chiế ược ước Với 11 giếng khoan tối ưu thu trên, trình mô thực nhằm đưa lưu lượng bơm ép tối ưu thời gian bơm ép hiệu Để tìm lưu lượng bơm ép tối ưu, ta tiến hành nghiên cứu trường hợp bơm ép với lưu lượng 10000, 20000, 30000 40000 thùng/ngày so sánh trường hợp với Kết thu trình bày Bảng 4.11 Hình 4.33 Bảng 4.11 Kết chạy độ nhạy lưu lượng bơm ép Các trường hợp trườ ường Trữ lượng Trữ ượng (triệu thùng dầu) (triệ thù Bơm ép nước với Q = 10000 thùng/ngày 51.1 Bơm ép nước với Q = 20000 thùng/ngày ước thùng/ngà 57.9 Bơm ép nước với Q = 30000 thùng/ngày 58.1 Bơm ép nước với Q = 40000 thùng/ngày 51.7 (Q: Lưu lượng) Hình 4.33 Kết chạy độ nhạy lưu lượng bơm ép 4.33 Từ Hình 4.33 Bảng 4.11 cho thấy: bơm ép nước với lưu lượng 30000 thùng/ngày thu hồi dầu lớn chút so với bơm ép 20000 thùng/ngày lại yêu cầu dung tích thiết bị lớn làm gia tốc thiết bị chậm Vì vậy, thu hồi dầu lớn với tổng lưu lượng bơm ép tối ưu 20000 thùng/ngày 78 Với lưu lượng bơm ép tối ưu 20000 thùng/ngày, tiến hành nghiên cứu bơm ép với thời gian: Khi có dịng dầu đầu tiên, sau tháng, 12 tháng 24 tháng khai thác Sau so sánh trường hợp với kết thể Bảng 4.12 Hình 4.34 Bảng 4.12 Kết chạy độ nhạy thời gian bơm ép Các trường h ợp trườ ường Trữ l ượng Trữ ượng (triệu thùng dầu) (triệ thù Bơm ép nước từ tháng 10/2014 (Bắt đầu) ước thá (Bắ đầu) 57.9 Bơm ép nước từ tháng 4/205 (sau tháng) 57.2 Bơm ép nước từ tháng 10/2015 (sau năm) 57.6 Bơm ép nước từ tháng 10/2016 (sau năm) 56.8 Hình 4.34 Kết chạy độ nhạy thời gian bơm ép 4.34 Từ kết mô lưu lượng bơm ép thời gian bơm ép thể Hình 4.33, 4.34 Bảng 4.11, 4.12 bơm ép nước nên tiến hành sớm để trì áp suất vỉa thu hồi dầu lớn 79 Trường hợp có tầng chứa nước (aquifer) Trườ ường ước Khi mơ có tầng chứa nước, kết mơ hình đưa số lượng giếng khai thác tối ưu giếng (Hình 4.35) Hình 4.35 Kết chạy độ nhạy số giếng khai thác trường hợp có tầng 4.35 chứa nước Nghiên cứu ảnh hưởng củ tầng chứa nước tiến trường hợp có bơm ép khơng có bơm ép, so sánh với trường hợp sở (7 giếng khai thác giếng bơm ép) Tương tự mỏ Sư Tử Đen Sư Tử Vàng, nghiên cứu ảnh hưởng tầng chứa nước mỏ Xương Rồng tiến hành qua trường hợp: có bơm ép khơng có bơm ép với kích thước tầng chứa nước gấp 10 lần lượng hydrocacbon ban đầu chỗ (OIIP) Các kết thể Bảng 4.13 Hình 4.36 Bảng 4.13 Kết độ nhạy bơm ép có ảnh hưởng tầng chứa nước Các trường hợp trườ ường Trữ l ượng Trữ ượng (triệu thùng dầu) (triệ thù Base case (7 GK khai thác + GK bơm ép khơng có tầng chứa thá khô nước) ước) 57.9 Không bơm ép, tầng aquifer gấp 10 lần OIIP 58.2 GK bơm ép nước, tầng aquifer gấp 10 lần OIIP 56.8 GK bơm ép nước, tầng aquifer gấp 10 lần OIIP 55.7 GK bơm ép nước, tầng aquifer gấp 10 lần OIIP 54.5 80 Hình 4.36 Kết độ nhạy bơm ép tầng chứa nước gấp 10 lần OIIP 4.36 Ngồi cịn xét trường hợp base case với thay đổi kích thước tầng chứa nước trường hợp: tăng kích thước tầng chứa nước khơng có bơm ép với giếng bơm ép, cho kết Hình 4.374 4.38 Hình 4.37 Kết độ nhạy kích thước tầng chứa nước tăng, khơng bơm ép 4.37 81 Hình 4.38 Kết độ nhạy kích thước tầng chứa nước tăng GK bơm ép 4.38 Từ kết nghiên cứu tầng chứa nước phía cho thấy bơm ép nước khơng hiệu có tồn tầng chứa nước xung quanh móng mỏ Xương Rồng Nếu khơng bơm ép, tầng chứa nước có kích thước lớn thu hồi tốt trữ lượng thay đổi không đáng kể 4.4 Biểu đồ sản lượng Biể ượng Mơ hình khai thác sau hiệu chỉnh với số liệu thủy động lực thu thập từ giếng thăm dò thẩm lượng dùng để tối ưu hệ thống giếng khai thác, dự báo sản lượng khai thác theo lựa chọn, giả thiết khác tương ứng với trữ lượng dầu chỗ 175, 315 528 triệu thùng mơ hình với trữ lượng dầu chỗ 315 triệu thùng dùng làm sở để thiết kế khai thác sớm, số liệu chi tiết trình bày Bảng 4.14, 4.15, 4.16 “Số liệu khai thác trung bình hàng năm móng Xương Rồng” Từ số liệu bảng, vẽ biểu đồ sản lượng theo năm phía Đơng Bắc, Tây Nam mỏ (Hình 4.39a,b.c) 82 Bảng 4.14 Sản lượng khai thác hàng năm phía Đơng Bắc mỏ Xương Rồng Phía Bắc (trường hợp P50, móng mỏ) Lưu lượng dầu (thùng/ ngày) Lượng khí khai thác (triệu feet khối/ ngày) Lượng nước bơm ép (thùng/ ngày) Lượng nước khai thác (thùng/ ngày) Gas lift (triệu feet khối/ ngày) Tổng lượng nước (thùng/ ngày) Water cut (%) Tổng lượng khí (triệu feet khối/ ngày) 2014 5191 420 2521 47 3740 5238 4160 2015 17278 1400 10000 2605 15000 19883 13 16400 2016 8268 670 10000 716 10636 8984 11306 2017 3807 308 10000 843 5000 4650 18 5308 2018 2452 199 10000 2034 5000 4486 45 5199 2019 1016 82 10000 3132 5000 4148 76 5082 2020 536 43 10000 4623 5000 5159 90 5043 2021 455 37 10000 4643 5000 5097 91 5037 2022 380 31 10000 4739 5000 5119 93 5031 2023 333 27 10000 4794 5000 5127 93 5027 Bảng 4.15 Sản lượng khai thác hàng năm phía Tây Nam mỏ Xương Rồng Phía Nam Lưu Lượng khí Lượng Lượng Gas lift Tổng Wate Tổng (trường hợp P50, móng mỏ) lượng dầu khai thác (triệu feet nước bơm ép nước khai thác (triệu feet lượng nước r cut (%) lượng khí (triệu (thùng/ khối/ (thùng/ (thùng/ khối/ (thùng/ feet ngày) ngày) ngày) ngày) ngày) ngày) khối/ ngày) 2014 7283 590 1260 40 4986 7323 5576 2015 27366 2217 5000 1272 20000 28639 22217 2016 5495 445 5000 19 15346 5514 15792 2017 4834 392 5000 15000 4834 15392 2018 4910 398 5000 15000 4910 15398 2019 4899 397 5000 15000 4901 15397 2020 4047 328 5000 253 12861 4300 13199 2021 3489 283 5000 1059 10000 4548 23 10283 2022 2987 242 5000 1700 10000 4686 36 10242 2023 2342 190 5000 2201 9244 4543 48 9434 83 Bảng 4.16 Sản lượng khai thác hàng năm mỏ Xương Rồng Cả mỏ Lưu Lượng Lượng Lượng Gas lift Tổng Water Tổng (trường lượng khí khai nước nước (triệu lượng cut lượng khí hợp P50, móng mỏ) dầu thác (triệu bơm ép khai feet nước (%) (triệu feet (thùng/ ngày) feet khối/ ngày) (thùng/ ngày) thác (thùng/ khối/ ngày) (thùng / ngày) khối/ ngày) ngày) 2014 12553 1017 5042 50 8726 12603 9742 2015 47091 3814 20000 2792 35000 44093 36516 2016 36690 2972 20000 2294 30636 9828 24888 2017 27599 2236 20000 5499 25000 8903 20 20580 2018 13839 1121 20000 6242 25000 9033 36 20471 2019 8007 649 20000 9796 25000 9647 44 20439 2020 4932 399 20000 14155 25000 9027 51 18232 2021 2989 242 20000 16985 24521 9346 59 15310 2022 2413 195 20000 16409 20000 9536 66 15266 2023 1796 145 20000 17519 19381 9439 72 14455 Các số liệu Bảng 4.14, 4.15 4.16 sở để thiết kế thiết bị hệ thống thiết bị khai thác Ví dụ như: thiết bị đo dòng nhiều pha (MPFM) thiết kế với 10000 thùng chất lưu/ng.đ cho phía Đơng Bắc phía Tây Nam mỏ triệu feet khối/ng.đ phía Đơng Bắc mỏ hàm lượng nước mức 5% 95% • Dựa vào lưu lượng khí bơm ép, thiết kế giếng với lưu lượng khí bơm ép tối đa triệu feet khối/ngày cụm phân dịng (manifold) thiết kế lên tới 20 triệu feet khối/ng.đ • Dựa vào lưu lượng nước bơm ép, cụm phân dòng Manifold thiết kế với tổng lưu lượng lơn 15000 thùng/ng.đ phía Tây Nam 10000 thùng/ng.đ phía Đơng Bắc mỏ Mỗi giếng bơm ép thiết kế với lưu lượng lớn 10000 thùng/ng.đ/giếng phía Tây Nam 5000 thùng/ng.đ/giếng phía Đơng Bắc mỏ Hàm l ượng nướ c ượng ước (%) Lưu lượng chất lưu khai thác ượng chấ thá (stb/day, mcft/day) 84 Hình 4.39 Biểu đồ sản lượng khai thác hàng năm 4.39 (a) Phía Đơng Bắc (b) Phía Tây Nam (c) Cả mỏ 85 Từ hình 4.39 (a), (b), (c) ta thấy: • Hàm lượng nước (water cut) phía Đơng Bắc cao phía Tây Nam nhiều • Phía Đơng Bắc: hàm lượng nước tăng nhanh đặc biệt năm cuối hàm lượng nước đạt 93% gần với mức giới hạn ngừng khai thác 98% cho thấy năm tới khu vực phía Đơng Bắc ngập nước gần hồn tồn khơng thể khai thác tiếp • Phía Tây Nam: hàm lượng nước thấp, có năm hàm lượng nước tới năm 2023 hàm lượng nước đạt 48%, cho thấy năm tới khu vực tiếp tục khai thác Sản lượng thu hồi móng mỏ Xương Rồng với giá trị Bảng 4.17, ta xây dựng biểu đồ sản lượng dự báo tới cuối năm 2023 (Hình 4.40) Bảng 4.17 Sản lượng thu hồi dầu móng mỏ Xương Rồng Hình 4.40 Biểu đồ sản lượng dự báo khai thác cấp trữ lượng P50 tới cuối năm 4.40 40 2023 móng mỏ Xương Rồng Từ Hình 4.40, cho biết: trữ lượng thu hồi 57.6 triệu thùng dầu tương ứng với P50 mà trữ lượng dầu chỗ 315 triệu thùng nên hệ số thu hồi tương ứng 18.3% 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ LUẬ KIẾ NGHỊ Kết luận luậ • Tầng móng mỏ Xương Rồng có cấu trúc nhô cao với phần đỉnh nằm độ sâu 3200m độ sâu khép kín 4000mTVDss, giới hạn hệ thống đứt gãy lớn theo hướng Đơng Bắc-Tây Nam Đá móng thuộc loại đá granite phong hóa nứt nẻ, đối tượng khai thác mỏ • Hiện xây dựng mơ hình khai thác phần mềm ECLIPSE sử dụng rộng rãi đem lại hiệu kinh tế cao • Hiệu chỉnh mơ hình với số liệu thử vỉa DST cách thay đổi độ thấm xung quanh giếng khoan nhằm làm cho kết đầu mơ hình khớp với số liệu thử vỉa DST • Với 18 vị trí giếng khoan cho, lấy cấp trữ lượng P50 với trữ lượng dầu chỗ 315 triệu thùng làm trường hợp sở cho tối ưu hệ thống giếng khai thác thu số giếng khoan tối ưu 11 giếng, gồm: giếng khai thác giếng bơm ép Trong đó, phía Tây Nam mỏ gồm giếng khoan: giếng khai thác giếng bơm ép phía Đơng Bắc gồm giếng: giếng khai thác giếng bơm ép • Đối với móng mỏ Xương Rồng, bơm ép sớm tốt hiệu bơm ép giảm có tầng chứa nước aquifer • Với 11 giếng tối ưu trữ lượng dầu chỗ 315 triệu thùng, thu trữ lượng khai thác 57.6 triệu thùng với hệ số thu hồi 18.3% Từ đó, đồ án đưa biểu đồ sản lượng dự báo tới cuối năm 2023 số liệu khai thác trung bình hàng năm Kiến nghị Kiế nghị Trong thời gian tới, tiếp tục sử dụng cập nhật mơ hình dựa số liệu thu trình khai thác sớm Phân tích liệu mẫu lõi mẫu sườn nên thêm vào nhiều tốt tầng móng mỏ hạn chế tài liệu mẫu lõi đo đạc khoan Hiện tồn nhiều tài liệu phản ánh có mặt đá chứa granite nứt nẻ Mỗi loại tài liệu có ưu điểm hạn chế riêng biệt, để có mức độ xác cao nhận biết đá chứa nứt nẻ cần thiết phải sử dụng cách tổng hợp toàn tài liệu có 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO LIỆ KHẢ [1] PETROVIETNAM, Địa chất tài nguyên dầu khí Việt Nam, 01/2005, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Phan Từ Cơ, Thủy động lực học, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 08/2007 [3] Đinh Hồng Khanh, xây dựng mơ hình khai thác cho đối tượng C30 - tầng Oligocen mỏ Hải Âu, bồn trũng Cửu Long 12/2011, Luận văn thạc sĩ, đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh [4] Dr Mai Cao Lân, Bài giảng công nghệ mỏ mô vỉa, 2014, đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Mimh [5] Turgay Ertekin, Jamal H Abou-Kassem & Gregory R King, Basic applied reservoir simulation, 2001, Texas: Society of Petroleum Engineers [6] Schlumberger, ECLIPSE Blackoil Reservoir Simulation and reference manual 2010.1 [7] Các tài liệu công ty liên doanh điều hành Cửu Long (Cuulong JOC) cung cấp phòng Subsurface 88 PHỤ LỤC PHỤ Mô tả chi tiết cấu trúc bên từ khóa Eclipse tiế trú khó chí RUNSPEC TITLE : Tiêu đề cho mơ hình DIMENS : Số lưới theo chiều X, Y, Z OIL, WATER, GAS, VAPOIL, DISGAS : Khảo sát pha vỉa FIELD/METRIC/LAB : Chuyển đổi đơn vị WELLDIMS : Chiều nhóm giếng UNIFIN : Dữ liệu vào hợp UNIFOUT : Dữ liệu xuất hợp START : Ngày bắt đầu mô NOSIM : Chỉ kiểm tra liệu, không mô Trong thực tế, ngồi từ khóa trên, người ta cịn dùng nhiều từ khóa khác tham khảo “Reference manuals” để phục vụ cho trình chạy mô GRID TOPS : Chiều sâu đỉnh bề mặt khối lưới xét, liệu lấy từ đồ cấu trúc mơ hình địa chất DX, DY, DZ : Kích thước lưới theo chiều X, Y, Z Các liệu lấy từ đồ đẳng dày mơ hình địa chất PERMX, PERMY, PERMZ : Độ thấm ô lưới theo chiều X, Y, Z Các liệu lấy từ đồ đẳng dày mơ hình địa chất PORO : Độ rỗng ô lưới Các liệu lấy từ đồ đẳng dày mơ hình địa chất Ngồi từ khóa trên, cịn nhiều từ khóa khác sử dụng từ khóa GRID, tham khảo thêm “Reference Manuals” PROPS SWFN : Độ thấm tương đối áp suất mao dẫn nước hàm độ bão hòa nước SOF3 : Độ thấm tương đối dầu hàm độ bão hòa dầu SGFN : Độ thấm tương đối khí hàm độ bão hịa khí PVTO : Hệ số thể tích thành hệ độ nhớt dầu hoạt động hàm áp suất tỉ số khí hịa tan GOR 89 PVTG : Hệ số thể tích thành hệ độ nhớt dầu hoạt động hàm áp suất Rv PVTW : Hệ số thể tích thành hệ, độ nén độ nhớt nước DENSITY : Tỷ trọng chất lưu (ở điều kiện bề mặt) ROCK : Độ nén đá Ngồi từ khóa trên, cịn nhiều từ khóa khác sử dụng từ khóa PROPS, tham khảo thêm “Reference Manuals” REGIONS FIPNUM : Vùng chất lưu chỗ SATNUM : Vùng chứa bảng độ bão hòa EQLNUM : Vùng cân PVTNUM : Vùng liệu PVT SOLUTION EQUIL : Những độ sâu tiếp xúc với chất lưu thông số cân khác, liệu lấy từ trình thử vỉa RESTART : Tên file khởi động RPTSOL : Xuất liệu từ khóa SOLUTION SMMARY FOPT : Tổng lượng dầu khai thác vỉa FOPR : Lưu lượng khai thác dầu vỉa FGOR : Tỉ số khí – dầu vỉa FWIR : Lưu lượng nước bơm ép vào vỉa FOE : Hệ số thu hồi dầu vỉa FPR : Áp suất vỉa WBHP : Áp suất đáy giếng FWCT : Tỉ lệ nước vỉa WOPR : Lưu lượng khai thác dầu giếng SCHEDULE RPTSCHED : Lựa chọn kết mô để xuất thời điểm báo cáo TUNING : Những bước thời gian kiểm soát hội tụ WELSPECS : Khai báo giếng mới, định nghĩa tên, vị trí đầu giếng, độ sâu đáy giếng tham chiếu liệu kỹ thuật khác COMPDAT : Ghi rõ vị trí, đặc điểm hay nhiều lớp hồn thiện giếng Thơng số phải ghi sau khai báo từ khóa WELSPECS 90 WCONPROD : Kiểm soát liệu cho giếng khai thác WCONINJE : Kiểm soát liệu cho giếng bơm ép WCONHIST : Dữ liệu quan sát cho lưu lượng giếng khai thác thực tế TSTEP or DATE : Thời gian kết thúc q trình mơ 91 BÌA-TÊN SINH VI ÊN & ĐỒ ÁN A-TÊ VIÊ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIÁ ĐÀO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRƯỜ ƯỜNG ĐẠI ĐỊA CHẤ BÙI THỊ HẠNH THỊ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIỆ ĐỀ TÀI: TỐI ƯU HỆ THỐNG GIẾNG KHAI THÁC CHO TẦNG MĨNG CỦA MỎ THỐ GIẾ THÁ XƯƠNG RỒNG LƠ 15-1 BỒN TRŨNG CỬU LONG ƯƠNG TRŨ Cán hướng dẫn ướng Cán phản biện phả biệ TS.Phạm Văn Tuấn TS.Ph Phạ Tuấ TS.Lê Văn Bình TS.L Bộ mơn Địa chất Dầu khí Địa chấ khí Bộ mơn Địa chất Dầu khí Địa chấ khí KS.Phạm Văn Thiện KS.Phạ Thiệ Cuulong JOC HÀ NỘI, 06/2014 ... thêm giếng khoan 73 Hình 4.30 Hệ thống giếng khai thác tối ưu phía Đơng Bắc mỏ Xương Rồng 74 Hình 4.31 Hệ thống giếng khai thác tối ưu phía Tây Nam mỏ Xương Rồng 75 Hình 4.32 Hệ thống giếng khai. .. cuối giếng XR-3X 65 Hình 4.21 Mơ hình khai thác móng mỏ Xương Rồng 66 Hình 4.22 Quy trình tối ưu hệ thống giếng khai thác cho móng mỏ 66 Hình 4.23 Sản lượng khai thác 12 giếng khoan khai. .. phục vụ cho đồ án tốt nghiệp Trên sở tài liệu thu thập, em làm đồ án tốt nghiệp với đề tài ? ?Tối ưu h ệ thống giếng khai thác cho tầng thố giế thá móng mỏ Xương Rồng, lơ 15-1, bồn trũng Cửu Long? ??