Thiết kế khai thác dầu khí bằng phương pháp gaslift liên tục cho giếng Mỏ Bạch Hổ

MỤC LỤC Mục Lục 1 Lời nói đầu 3 CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ. 4 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên: 4 1.2. Đặc điểm cơ bản của vỉa sản phẩm và các chất lưu. 8 1.2.1. Đặc điểm cơ bản của vỉa sản phẩm: 8 1.2.2. Đặc điểm cơ bản của các chất lưu. 11 1.2.3. Nhiệt độ và gradient địa nhiệt. 14 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU 15 2.1. Các phương pháp khai thác cơ học phổ biến. 15 2.2. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm piston cần và máy bơm guồng xoắn: 15 2.3. Khai thác dầu bằng máy bơm thuỷ lực ngầm : 16 2.4. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm điện ly tâm điện ngầm: 18 2.5. Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift : 19 Điều kiện khai thác 25 Nguyên lý truyền động 25 Gaslift 25 CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHAI THÁC DẦU BẰNG GASLIFT 26 3.1. Sơ đồ nguyên lý cấu trúc Hệ thống cột ống khai thác bằng gaslift. 26 3.2. Tính toán đường kính và chiều dài cột ống khai thác cho giếng thiết kế. 29 3.2.1. Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác: 29 3.2.2. Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác: 30 3.3. Phương pháp tính toán chiều sâu đặt van gaslift. 31 3.4. Phương pháp tính áp suất khởi động. 33 3.6. Trình tự khởi động giếng khai thác bằng gaslift. 38 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG WELL 429BK 4 Ở MỎ BẠCH HỔ 39 4.1. Các thông số của giếng thiết kế. 39 Bảng 4.1. Các thông số của vỉa và giếng. 40 4.2. Tính toán cột ống nâng cho giếng thiết kế. 41 4.2.1. Xác định chiều dài cột ống nâng L. Error Bookmark not defined. 4.2.2. Xác định đường kính cột ống nâng. Error Bookmark not defined. 4.2.3. Xác định lưu lượng khí ép Error Bookmark not defined. 4.3. Xây dựng biểu đồ xác định độ sâu đặt van gaslift. Error Bookmark not defined. 4.3.1. Xây dựng đường cong phân bố áp suất lỏng khí (GLR) trong cột ống nâng (đường số 1). Error Bookmark not defined. 4.3.2. Xây dựng đường phân bố áp suất thuỷ tĩnh (đường số 2). Error Bookmark not defined. 4.3.3. Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén ngoài cần (đường số 3). Error Bookmark not defined. 4.3.4. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của khí nén ngoài cần (đường số 4). Error Bookmark not defined. 4.3.5. Xây dựng đường gradient nhiệt độ chất lỏng trong cần (đường số 5). Error Bookmark not defined. 4.3.6. Các thông số cần thiết cho việc thiết kế lắp đặt van: Error Bookmark not defined. 4.4. Xác định độ sâu đặt van gaslift và các đặc tính của van. Error Bookmark not defined. 4.4.1. Van số 1: Error Bookmark not defined. 4.4.2. Van số 2. Error Bookmark not defined. 4.4.3. Van số 3: Error Bookmark not defined. 4.4.4. Van số 4. Error Bookmark not defined. 4.4.5. Van số 5. Error Bookmark not defined. CHƯƠNG V: HỆ THỐNG THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC 57 5.1. Thiết bị lòng giếng. 57 5.1.1. Phễu định hướng. 57 5.1.2. Nhippen. 57 5.1.3. Ống đục lỗ. 57 5.1.4. Van cắt. 58 5.1.5. Paker. 58 5.1.6. Thiết bị bù trừ nhiệt. 60 5.1.7. Van tuần hoàn. 61 5.1.8. Mandrel. 62 5.1.9. Van an toàn sâu. 62 5.1.10. Van gaslift. 62 5.2. Thiết bị miệng giếng. 71 5.3. Hệ thống thu gom xử lý. 74 5.3.3. Các loại bình tách. 75 5.4. Quỏ trỡnh khởi động giếng gaslift 77 5.5. Khảo sát giếng khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift 81 5.5.1. Phương pháp thay đổi áp suất. 82 5.5.2. Phương pháp thay đổi lưu lượng khí. 83 CHƯƠNG VI: SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT. 84 6.1. Sự hình thành nút cát ở đáy giếng khai thác. 84 6.2. Sự lắng đọng paraffin trong ống khai thác và đường ống. 85 6.3. Sự tạo thành những nút rỉ sắt trong khoảng không gian vành xuyến 86 6.4. Sự lắng tụ muối trong ống nâng. 87 6.5. Sự tạo thành nhũ tương trong giếng. 87 6.6. Sự cố về thiết bị. 88 6.7. Sự cố về công nghệ. 88 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

1 MỤC LỤC  Lời nói đầu Hiện mỏ Bạch Hổ có nhiều giếng khai thác giảm áp suất (một số giếng ngưng chế độ tự phun phun không theo lưu lượng yêu cầu) Sản lượng khai thác giảm đáng kể, để hoàn thành kế hoạch khai thác hàng năm việc khai thác theo phương pháp tự phun không thực Vậy với giếng ngừng chế độ tự phun hay giếng hoạt động tự phun theo chu kì với sản lượng nhỏ, việc xử lý vùng cận đáy giếng phương pháp khác việc chuyển giếng sang khai thác phương pháp học cần thiết Hiện mỏ Bạch Hổ đưa hai giàn máy nén khí đồng hành với áp suất P = 125 at, lưu lượng Q = 51 triệu m3/ ngày đêm vào hoạt động với hệ thống đường ống dẫn đến tất giàn MSP việc khai thác phương pháp Gaslift thuận tiện hiệu quả, trở thành phương pháp khai thác học mỏ Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế khai thác dầu khí phương pháp gaslift liên tục cho giếng Mỏ Bạch Hổ ” em đề cập đến công đoạn thiết kế giếng khai thác phương pháp gaslift cho giếng khoan thuộc vùng mỏ Bạch Hổ Để lập kế hoạch khai thác phát triển mỏ tối ưu phương pháp khai thác gaslift mang lại hiệu cao việc thiết kế lựa chọn công nghệ gaslift quan trọng cần thiết Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy giáo VŨ THIẾT THẠCH anh,các làm việc XNLDDK Vietsovpetro giúp em hoàn thành đồ án Sinh viên thực hiện: PHẠM VĂN CƯỜNG CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ- ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên: Mỏ Bạch Hổ vùng mỏ dầu khí lớn nằm lô 09 thềm lục địa Việt Nam thuộc bồn trũng Cửu Long vùng biển Nam Trung Hoa cách bờ 100 km cách TP Vũng Tàu 130 km hướng Đông Nam, nơi có sản xuất VIETSOVPETRO Vị trí mỏ nằm khoảng từ 0,30’ đến 110,00’ vĩ tuyến Bắc từ 106o40’ đến 108o 40’ kinh độ Đông, phía Đông- Nam mỏ Đại Hùng, phía Tây- Nam cách Mỏ Rồng 35 km Vũng tàu nối với thành phố Hồ Chí Minh trung tâm công nghiệp, dịch vụ lớn Đường dài 125 km đường thủy dài 80 km Hình 1.1 Vị trí địa lí mỏ Bạch Hổ Chiều sâu mực nước biển mỏ 50 m, mức độ chấn động khu vực mỏ khu vực đất liền lân cận thềm lục địa không vượt độ Richter Khí hậu vùng mỏ khí hậu nhiệt đới gió mùa gồm: - Mùa đông khô ( từ tháng 11 đến tháng 3) có nhiệt độ ( 24 - 30 o C), chủ yếu gió mùa Đông- Bắc với trận gió lớn tới 20 km/h tạo nên sóng cao - m nhiều có bão với vận tốc gió tới 60km/ sóng cao tới 10m - Mùa hè (từ tháng đến tháng 9) có nhiệt độ (25 - 32 oC), chủ yếu gió Tây- Nam, hay có mưa to thời gian ngắn, có gió giật với tốc độ 25m/s Độ ẩm không khí 87 - 89% Thời tiết thuận lợi cho tiến hành công việc biển mùa gió Tây - Nam ( từ tháng đến tháng 9) với giai đoạn chuyển tiếp hai mùa (tháng 4, 5, 11) Vận tốc dòng chảy đo độ sâu 15-20 m đạt 80 cm/s lớp nước đáy thay đổi từ 20 -30 cm/s Nhiệt độ nước năm thay đổi từ 20 -30oC Độ mặn nước biển thay đổi từ 33- 35g/dm3 Mỏ Bạch Hổ nếp uốn gồm vòm nhỏ, kéo dài theo phương kinh tuyến bị phức tạp hệ thống đứt gãy, biên độ độ kéo dài giảm dần phía theo mặt cắt Cấu trúc tương phản thể mặt tầng móng trầm tích Oligoxen Đặc tính địa lũy thấy rõ phía mặt cắt Nếp lồi có cấu trúc bất đối xứng phần vòm Góc dốc vỉa tăng theo độ sâu từ đến 28˚ cánh Tây, từ đến 210˚ cánh Đông Trục nếp uốn phần kề vòm thấp dần phía Bắc với góc dốc 210 (đo giếng 604) tăng Hướng phá hủy kiến tạo chủ yếu theo hai hướng kinh tuyến đường chéo Đứt gãy kinh tuyến I, II có dạng hình phức tạp kéo dài phạm vi vòm trung tâm Độ nghiêng bề mặt đứt gãy không phản ảnh rõ tài liệu địa chấn nên tạm lấy 600 - Đứt gãy số I chạy dọc theo hướng kinh tuyến cánh Tây lớp uốn theo móng tầng địa chấn CG2 lên vòm Bắc chạy sang hướng Đông Bắc, độ dịch chuyển ngang phía lên đến - 9˚, mức nghiêng đá 70 400m/km Trục uốn phía Nam thụt xuống thoải (