Nâng cao hiệu quả khai thác dầu khí tầng Oligoxen hạ mỏ Bạch Hổ, bằng tăng cường xử lý nhũ tương axít vùng cận đáy giếng khai thác

Trong những năm gần đây, ngành dầu khí đóng một vai trò là ngành mũi nhọn của nền kinh tế thế giới và là động lực phát triển mạnh mẽ, đối với nền kinh tế quốc dân, của các nước đang phát triển và các nước chậm phát triển trong đó có nước ta. Ở Việt nam ta, ngành dầu khí còn rất non trẻ, tuy mới bước vào chặng đường đầu tiên nhưng hiệu quả của nó đã rõ ràng và đầy hứa hẹn. Dầu khí nước ta đóng góp rất lớn vào nền kinh tế quốc dân, nó đã đóng góp nhiều ngoại tệ nhất cho đất nước. Đây là mối quan tâm và hy vọng của đất nước vì ngành dầu khí phát triển thì kéo theo nhiều ngành phát triển theo. Đó là một lĩnh vực hấp dẫn nhất của nhiều công ty nước ngoài đang và sẽ tìm kiếm cơ hội đầu tư vào Việt nam. Trong quá trình khoan và khai thác dầu khí, bơm ép nước duy trì cho áp suất vỉa, do độ thẩm tự nhiên của đá chứa vùng cận đáy giếng bị giảm do nhiều nguyên nhân khác nhau làm tắc các lỗ hổng. Với mục đích gia tăng dòng thấm của dầu từ vỉa vào giếng và tăng độ tiếp nhận của giếng bơm ép là nhiệm vụ sống còn của các công ty dầu khí. Do vậy việc xử lý vùng cận đáy giếng là một vấn đề cực kỳ quan trọng của quá trình khai thác dầu khí từ vỉa vào giếng. Trong đó việc phân tích lựa chọn các phương pháp tác động lên vùng cận đáy giếng đòi hỏi phải có thời gian và các thiết bị hiện đại để thông tin chính xác về địa chất vùng mỏ, các tính chất của tầng chứa vỉa sản phẩm đặc tính hoá lý của các chất điều kiện khai thác cho từng tầng sản phẩm để đề ra phạm vi sử dụng của từng phương pháp tác động lên vùng cận đáy giếng cho từng đối tượng cụ thể và hợp lý nhất. Bằng vốn kiến thức tiếp thu được của các thầy, các cô và các bạn ở Trường Đại học Mỏ Địa chất, cũng như trong thời gian thực tập sản xuất và thực tập tốt nghiệp tại Liên doanh dầu khí Vietsovpetro, tôi đã mạnh dạn nhận đề tài: “Nâng cao hiệu quả khai thác dầu khí tầng Oligoxen hạ mỏ Bạch Hổ, bằng tăng cường xử lý nhũ tương axít vùng cận đáy giếng khai thác”.

đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội LI NểI U * * * Trong nhng nm gn õy, ngnh du khớ úng mt vai trũ l ngnh mi nhn ca nn kinh t th gii v l ng lc phỏt trin mnh m, i vi nn kinh t quc dõn, ca cỏc nc ang phỏt trin v cỏc nc chm phỏt trin trong ú cú nc ta. Vit nam ta, ngnh du khớ cũn rt non tr, tuy mi bc vo chng ng u tiờn nhng hiu qu ca nú ó rừ rng v y ha hn. Du khớ nc ta úng gúp rt ln vo nn kinh t quc dõn, nú ó úng gúp nhiu ngoi t nht cho t nc. õy l mi quan tõm v hy vng ca t nc vỡ ngnh du khớ phỏt trin thỡ kộo theo nhiu ngnh phỏt trin theo. ú l mt lnh vc hp dn nht ca nhiu cụng ty nc ngoi ang v s tỡm kim c hi u t vo Vit nam. Trong quỏ trỡnh khoan v khai thỏc du khớ, bm ộp nc duy trỡ cho ỏp sut va, do thm t nhiờn ca ỏ cha vựng cn ỏy ging b gim do nhiu nguyờn nhõn khỏc nhau lm tc cỏc l hng. Vi mc ớch gia tng dũng thm ca du t va vo ging v tng tip nhn ca ging bm ộp l nhim v sng cũn ca cỏc cụng ty du khớ. Do vy vic x lý vựng cn ỏy ging l mt vn cc k quan trng ca quỏ trỡnh khai thỏc du khớ t va vo ging. Trong ú vic phõn tớch la chn cỏc phng phỏp tỏc ng lờn vựng cn ỏy ging ũi hi phi cú thi gian v cỏc thit b hin i thụng tin chớnh xỏc v a cht vựng m, cỏc tớnh cht ca tng cha va sn phm c tớnh hoỏ lý ca cỏc cht iu kin khai thỏc cho tng tng sn phm ra phm vi s dng ca tng phng phỏp tỏc ng lờn vựng cn ỏy ging cho tng i tng c th v hp lý nht. Bng vn kin thc tip thu c ca cỏc thy, cỏc cụ v cỏc bn Trng i hc M a cht, cng nh trong thi gian thc Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 1 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội tp sn xut v thc tp tt nghip ti Liờn doanh du khớ Vietsovpetro, tụi ó mnh dn nhn ti: Nõng cao hiu qu khai thỏc du khớ tng Oligoxen h m Bch H, bng tng cng x lý nh tng axớt vựng cn ỏy ging khai thỏc. c s hng dn tn tỡnh ca PGS-PTS. Hong Dung hin ang cụng tỏc ti Trng i hc M a cht v cỏc thy, cụ giỏo trong trng cựng bn bố ng nghip gúp ý kin, giỳp tụi hon thnh bn ỏn ny ỳng thi hn. Vỡ bc u lm quen vi mt lnh vc tng i mi m v khú khn, chc rng cũn nhng khim khuyt nht nh, do vy tụi rt mong c s gúp ý ca cỏc Thy, Cụ giỏo v cỏc bn bố ng nghip . Tụi xin chõn thnh cm n ! H ni, ngy 04 thỏng 02 nm 1998 Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 2 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội CHNG I C IM CHUNG TI VNG M BCH H I. C IM A Lí NHN VN. 1. V trớ a lý. M du Bch h L mt m du khớ ln nm trong thm lc a phớa Nam nc ta. M nm lụ s 9 trờn bin ụng. M Bch H cỏch t lin im gn nht l 100 km v cỏch thnh ph Vng tu l 180 km v hng ụng Nam. Chiu sõu ca mc nc bin khong trờn di 5000m. 2. c im khớ hu. Khớ hu ca m Bch H mang tớnh cht nhit i giú mựa v chu nh hng ca bin, c chia ra hai mựa rừ rt ú l mựa ma v mựa khụ. Mựa ma kộo di t thỏng1 6 n thỏng 10. Giai on ny cú giú mựa ụng Nam hot ng mnh, tri núng, nhit trung bỡnh t 26 0 C-32 0 C. Lng ma mựa ny t 260mm/thỏng n 270mm/thỏng. m khụng khớ trung bỡnh t 87-89%. õy cng l thi k hot ng ca bóo bin, cỏc cn bóo cú t 7-10 cn/nm, khi ú vn tc ca giú t ti 20-40m/s cú lỳc ti 60m/s. Trong cỏc cn bóo bin mnh chiu cao ca súng cú th t ti 10m. Mựa khụ vo t thỏng 11 n thỏng 04 sang nm. Vo mựa ny ch yu l giú mựa ụng Bc vi sc giú cp 5 cp 6. Vo thỏng 12 cú giú cp 7 - cp 8 khi ú súng bin lờn cao ti 8m. Nhit mựa ny trung bỡnh t 22 - 27 o C. Lng ma mựa ny rt nh trung bỡnh khụng quỏ 1mm/thỏng. m khụng khớ tng i thp ch t 65 - 68% vỡ chu s nh hng ca bin. Mựa chuyn tip vo thỏng 4-5. Mựa ny giú bt u chuyn hng giú ụng Nam. m khụng khớ ca mựa ny tng ỏng k, nú t ti 85%. Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 3 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội 3. Giao thụng. Vng Tu l ni cú c s h tng tng i tt so vi cỏc Thnh ph khỏc. õy cú ng quc l 51 ni lin Vng Tu vi Thnh ph Biờn Ho, v Si Gũn Cng bin Vựng Tu sc cho cỏc tu ca liờn doanh du khớ v cỏc nc bn n chuyờn ch hng hoỏ ng thu c ni lin vi cng Si Gũn. Sõn bay Vng Tu ca cụng ty dch v bay Min Nam cú th tip nhn c cỏc loi mỏy bay AN24, AN28 v cỏc loi mỏy bay trc thng luụn sn sng phc v ỏp ng cho vic vn chuyn cỏn b cụng nhõn viờn v cỏc thit b phc v cho liờn doanh du khớ . 4. c im kinh t, xó hi v nhõn vn. õy l ni t tr s chớnh ca xớ nghip liờn doanh du khớ Vietsovpetro. ng thi õy cng l mt trung tõm du lch ln ca c nc. ú l mt ngun thu ỏng k ca ngõn sỏch õy. Thnh ph Vng Tu cú 5 vn dõn thỡ cha n mt vn dõn l bn x ch yu sng bng ngh ỏnh cỏ v cỏc ngh ph khỏc. Cũn li l dõn di c t Bc vo. Do vy m õy cú lc lng lao ng tr tng i cao cú trỡnh hc vn ỏp ng cho quỏ trỡnh xõy dng v phỏt trin ngnh du khớ. II. CU TO A CHT VNG M BCH H. Theo trỡnh t nghiờn cu bt u t cỏc phng phỏp o a vt lý, ch yu l o a chn. Cỏc phng phỏp o a vt lý trong ging khoan, sau ú n cỏc phng phỏp phõn tớch cỏc mu t ỏ thu c, ngi ta xỏc nh c khỏ rừ rng cỏc thnh h ca m Bch H. ú l cỏc trn tớch thuc cỏc h t Neogen v Paleogen ph trờn múng kt tinh Jura-Kretta. 1. Trm tớch h Neogen v t. a. Trm tớch Plioxen -Pleitoxen (ip Bin ụng) - ip ny c thnh to ch yu bi cỏt v cỏt dm, xi mng yu, thnh phn chớnh l thch anh, Glaukonite v cỏc tn tớch Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 4 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội thc tp. T 20-25% mt ct l nhng va kp Montmoriolonite, ụi khi cú nhng va sột mng. t ỏ ny c thnh to trong iu kin bin nụng, mun trung bỡnh v chu nh hng ca cỏc dũng chy, tng ny ch yu l cỏc ỏ mỏcma axớt b dy ca ip ny dao ng t 612-654 (m). - Di ip bin ụng l cỏc trm tớch ca h thng Mioxen thuc h Neogen. b. Trm tớch Mioxen. * Thng ny c chia ra ph thng: - Ph thng Mioxen trờn (ip ng Nai). t ỏ ca ip ny ch yu l cỏt dm v cỏt vi thm thu rt cao. Thnh phn thch anh ip ny chim t 20-90%, cũn li l Fenspar v cỏc thnh phn khỏc nh ỏ mỏcma, phin cỏt, v sũ . Bt kt õy hu nh khụng cú nhng thnh thong cú nhng va sột v sột kt dy n 20m v nhng va cui mng. Chiu dy ip ny tng dn t gia 538(m) ra 2 cỏnh 619(m). - Ph thng Mioxen (ip Cụn Sn). Phn ln t ỏ ca ip ny c to bi cỏt, cỏt dm v bt. Phn cũn li l cỏc va sột, sột vụi mng v ỏ vụi. y l nhng t ỏ lc nguyờn dng khi, b ri mu xỏm vng v mu xỏm xanh, kớch thc ca ht t 0,1 - 10mm thnh phn chớnh l thch anh chim hn 80%. Fenspat v ỏ phun tro loang l, b ri, mm do, thnh phn chớnh l Montmoriolonite. t ỏ ny thnh to trong iu kin bin nụng, mui ca ip ny trung bỡnh , chu tỏc ng ca cỏc dũng, ni lng ng khỏ gn ngun vt liu. B dy ca ip ny t 810-950m. - Ph thng Mioxen di (ip Bch H) t l ca ip ny nm bt chnh hp gúc, thnh to Oligoxen trờn. Phn ny gm ch yu l nhng tp sột dy v nhng va cỏt, Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 5 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội bt mng nm xen k nhau sột thng l mm v phõn lp. Thnh phn ca sột gm Kaolinite, Montmoriolonite, thu Mica v cỏc khoỏng vt cỏc bonnat tng ny cú nhng mnh vn l cỏc khoỏng vt nh: Thch Anh Fenspat vi khi lng tng ng nhau. Ngoi ra cũn cú cỏc loi khỏc Granet, phin cỏt .ip ny cha cỏc tng du cụng nghip 22, 23 24, 25 Chiu dy ca ip ny tng dn t vũm 660(m) n cỏnh 1270(m). 2. Trm tớch h Paleogen - k Kainụrụi. a. Thng Oligoxen (ip Tr Tõn). Cỏc ỏ trm tớch ny bao trựm ton b din tớch ca m. Phn trờn l tp sột dy ti 266(m) phn di l cỏt kt, bt kt, sột kt nm xen k nhau. ip ny cú cha nm tng du cụng nghip 1;2;3;4;5. S phõn chia cú th thc hin sõu hn ti hng lot cỏc ging. cú õy s thay i hng ca ỏ, trong thi k hỡnh thnh trm tớch ny cú th, cú hot ng ca nỳi la, phn trung tõm v cui phớa Bc ca m hin ti, do cú gp cỏc ỏ phun tro trong 1 s ging khoan. Ngoi ra cũn gp cỏc trm tớch sột kt b ộp nộn, khi v cú mt trt khoỏng vt chớnh l Kaolinite chim 56% thu Mica chim 12%, cỏc thnh phn khỏc:Clorit, Xiderite v Montmoriolonite chim 32%. Cỏt v bt kt cú dng khi rn chc. Chiu dy ca thng t 176, - 1034m, gim dn phn vũm v t ngt tng mnh phn sn. b. Thng Oligonxen (ip Tr Cỳ) Thnh to ny cú ti vũm Bc v rỡa Nam ca M. Gm ch yu l sột kt chim t 60-70% mt ct thnh phn ca thng ny gm thu Mica, caolinit . phn cũn li ca mt ct l cỏt kt, bt kt, nm xen k cú sột, thnh phn chớnh l arkor, xi mng kaolinite, thu Mica, hoc sột vụi . ỏ c thnh to trong iu kin bin Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 6 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội nụng ven b hoc sụng h. Thnh phn vn gm thch anh, Fenspat, Granite, ỏ phun tro v ỏ bin cht. õy gp 5 tng du cụng nghip, 6.7.8.9.10. c. Cỏc tp ỏ c s (v Phong hoỏ). õy l nn c s cho cỏc tp ỏ Oligoxen trờn, phỏt trin trờn mt múng. Nú c thnh to trong iu kin lc a bi s phỏ hu c hc ca a hỡnh. ỏ ny nm trc tip trờn múng do s tỏi trm tớch ca mnh vn ca ỏ múng cú kớch thc khỏc nhau. Thnh phn gm: Cui, cỏt kt, ht thụ ụi khi gp ỏ phun tro. Chiu dy ca ip Oligoxen di v cỏc tp c s thay i t 0 ữ 412(m) v 0ữ174(m). 3. ỏ múng k tinh trc Kainụrụi. õy l cỏc thnh to Granite nhng khụng ng nht m cú s khỏc nhau v thnh phn thch hoỏ, hoỏ hc v tui. Cú th gi thit rng cú hai thi k thnh to ỏ Granite: vũm Bc v k Jura, vũm Nam v vũm trung tõm vo k Kretta. Din tớch ca th Batholit Granite ny cú th ti hng nghỡn m 2 v b dy khụng quỏ 3km. ỏ múng m Bch H chu tỏc ng mnh ca quỏ trỡnh phong hoỏ thu nhit v cỏc hot ng lm kin to nt n, to hang hc v sinh ra cỏc khoỏng vt th sinh khỏc nh Kataclazite, Milonite. Cỏc mu ỏ cha du thu c cú nt n trung bỡnh l 2,2%m, chiu di khe nt t 0,5 -1mm, rng t 0,1-0,5mm l hng t 1/5(0,44%) n1/7 (0,31%) nt n. ỏ múng bt u cú t sõu 3888m n 4400m. õy l mt by cha du dng khi in hỡnh v cú trin vng cao. III. I TNG KHAI THC CHNH CA VNG M. 1. í ngha v c s ca vic phõn chia i tng khai thỏc. Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & KTDK - K38 7 đồ án tốt nghiệp trờng đại học mỏ địa chất - hà nội Phõn chia i tng khai thỏc l mt phn ca vic thit k ti u khai thỏc m du. Mc tiờu thu hi t va nhiu nht v ti u nht. Vic phõn chia cỏc i tng khai thỏc cho phộp thm nh chớnh xỏc tớnh cht ca cỏc i tng khai thỏc v s thay i tớnh cht vt lý, hoỏ hc cng nh thu ng lc hc t ú ra c cỏc i sỏch ỳng n cho tng i tng. V mt u t lõu di cng phi da vo vic phõn chia ny. Cỏc i tng cú trin vng cao hn s m bo hn trong vic thu li li nhun t cỏc khon u t. Vic phõn chia cỏc i tng khai thỏc phi thc hin ng b trờn c s nghiờn cu cỏc c thự a cht ca m, cỏc tớnh toỏn thu ng lc hc v lun chng kinh t. Cỏc ti liu thu thp c cỏc ngun u c dựng vo trong cụng tỏc nghiờn cu. 2. Cỏc i tng khai thỏc. T nhng c im ca vựng m, cỏc i tng khỏi thỏc c chia ra nh sau: - i tng I : Tng 23, 24 thuc ip Bch H Mioxen di. Cỏc tng ny phõn b trờn ton din tớch ca vựng m. Gm thõn du c vũm Bc cng nh vũm trung ca kin to. Cỏc thõn du dng va vũm cú ranh gii tip xỳc du nc v i cha nc ngoi biờn b dy trung bỡnh cha du l 160m, tng 23 l tng chớnh, tng 24 l tng ph. - i tng II : Gm cỏc tng cỏt kt ip tr tõn thuc Oligoxen trờn. c im c bn ca ỏ cha trong i tng ny l khụng tn ti u trờn khp m, thng xy ra s bin tng mnh ca ỏ cha. Chiu dy ca tng cha du trung bỡnh l 700(m). - i tng III : Gm tt c cỏc tng sn phm ca Oligoxen di chiu dy trung bỡnh ca tng cha du l 1047m Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & K TDK - K 38 8 đồ án tốt nghiệp tr ờng đại học mỏ địa chất - hà nội ranh gii tip xỳc du nc cha c xỏc nh. Ranh gii di cỏc tng cha du cha c phỏt hin. - i tng IV :Thõn du thuc dng khi ca ỏ múng bao gm granit v granodoirit. ỏ cha thuc dng hang hc nt n, thõn du c phõn b rng khp m theo phng ỏ kinh tuyn, vi kớch thc khong 5 x 15km. t ỏ cha du bao gm cỏc thnh to Granitoit vi nhiu pha khỏc nhau. Thõn du cú chiu cao ti a 1600. Chiu dy ca tng cha du khong 970m, bóo ho ca du ca du 0,85, rng 1 ữ 3%. p sut va ban u t 41,7Mpa, õy l thõn du khụng cú tớnh d thng ỏp sut. Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & K TDK - K 38 9 đồ án tốt nghiệp tr ờng đại học mỏ địa chất - hà nội CHNG II CC TNH CHT VT Lí VA CA VNG M BCH H. I. C TRNG CHIU DY, CHA DU, TNH DI DNG CA CC TNG CHA V TNH KHễNG NG NHT CA CHNG. 1. Chiu dy. Khi phõn chia chiu dy cha du (nm trong chiu dy hiu dng) ngi ta s dng giỏ tr hiu dng ca du l 40%. Vic phõn chia chiu dy hiu dng trong ỏ múng rt khú khn, do s cú mt ca vi khe nt cú th tớch rt nh nhng li cho phộp du chy qua. Vi giỏ tr gn ỳng u tiờn giỏ tr ti hn ca rng c ly bng 0,6. Tng Mioxen di phỏt trin trờn ton din tớch m ch khu vc ging khoan 44, 41, 35; v 403 trờn vũm trung phỏt hin di cỏt kt b sột hoỏ. Ti vũm Bc ỏ khụng cha ch c ghi nhn ging 91. Trờn vũm Bc chiu dy tng 23 thay i t 11,6 -57,6(m) trung bỡnh l 30,4m vi h s bin i 0,33m. Chiu dy hiu dng trung bỡnh ca ỏ cha l 13,6m, thay i t 0 - 28,6m. Khi ú chiu dy hiu dng cha du t 0- 22,4m trung bỡnh l 11,3m vi h s bin i l 0,03. ỏ cha ca tng b phõn chia t 2 ữ 5 va, bi lp sột mng, h s phõn lp trung bỡnh 3,6 vi h s bin i 0,28. H s cỏt (phn cha trong chiu dy chung ca tng) l 0,45 vi h s bin i l 0,34. Trờn vũm trung tõm tng 23 cú chiu dy 40,8m. Vi h s bin i 0,26, chiu dy hiu dng trung bỡnh l 14m (0 ữ 26,2m) vi h s bin i l 0,26m. Cũn chiu dy hiu dng trung bỡnh cha du ch cú 8,4m hay nh hn vũm Bc 25,6%. So vi vũm Bc tng 23 õy kộm ng nht hn, h s phõn lp l 5,5 cũn Nguyễn l ơng bằng Lớp : CN k & K TDK - K 38 10