ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC DỰA VÀO KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỬ VỈA CỦA GIẾNG X, MỎ THỎ TRẮNG

Đồ án môn học: “Đánh giá khả năng khai thác dựa trên kết quả phân tích thử vỉa của giếng X, mỏ Thỏ Trắng” có nội dung là trình bày về đặc điểm và tính chất tự nhiên của vỉa chứa, cơ sở lý thuyết về minh giải thử vỉa, các loại thử vỉa được sử dụng trong nền công nghiệp dầu khí, các thông số đặc trưng của giếng và vỉa. Trên cơ sở đó thực hiên phân tích số liệu thử vỉa cho đối tượng giếng khoan X để tính toán độ thấm, tính chất vỉa và khoảng cách của các đứt gãy đến giếng (nếu có). Từ kết quả phân tích thử vỉa, tính toán chỉ số khai thác PI (Production Index) và lưu lượng khai thác của giếng ứng với từng áp suất bề mặt, kích thước choke khác nhau bằng phương pháp điểm nút (Nodal Analysis).

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

KHOA DẦU KHÍ

- -

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHAI THÁC

ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC DỰA VÀO KẾT

QUẢ PHÂN TÍCH THỬ VỈA CỦA GIẾNG X, MỎ THỎ TRẮNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Phan Thanh Nhân

MSSV: 04PET110013

Hồ Việt Anh Tuấn

MSSV: 04PET110020 Cao Lê Công Luận MSSV: 04PET110010 Lớp: K4KKT

Khóa: 2014-2019 Người hướng dẫn: Ths Bùi Tử An

Ths Huỳnh Thanh Tùng

Bà Rịa, Tháng 5/2018

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

KHOA DẦU KHÍ

- -

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHAI THÁC

ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC DỰA VÀO KẾT

QUẢ PHÂN TÍCH THỬ VỈA CỦA GIẾNG X, MỎ THỎ TRẮNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Phan Thanh Nhân

MSSV: 04PET110013

Hồ Việt Anh Tuấn

MSSV: 04PET110020 Cao Lê Công Luận MSSV: 04PET110010 Lớp: K4KKT

Khóa: 2014-2019 Người hướng dẫn: Ths Bùi Tử An

Ths Huỳnh Thanh Tùng

Bà Rịa, Tháng 5/2018

Ngày tháng năm …

Hồ Việt Anh Tuấn MSSV: 04PET110020

Cao Lê Công Luận MSSV: 04PET110010

1 Tên đồ án môn học: Đánh giá khả năng khai thác dựa vào kết quả phân tích thử vỉa của giếng X, mỏ Thỏ Trắng

2 Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu):

Nắm bắt được những kiến thức cơ bản về PTA, thực hiện phân tích số liệu thử vỉa cho vỉa trầm tích giếng X mỏ Thỏ Trắng và tính toán các thông số tính chất vỉa

Từ kết quả đó, tính toán chỉ số khai thác PI cũng như xác định lưu lượng khai thác

Số liệu ban đầu: Chương trình khoan giếng phát triển khai thác X mỏ Thỏ Trắng Nội dung đồ án: Chương 1: Tổng quan về giếng khoan X và mỏ Thỏ Trắng

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về thử vỉa và phân tích thử vỉa

Chương 3: Phân tích số liệu thử vỉa của giếng khoan X và đánh

giá khả năng khai thác

3 Ngày giao đồ án môn học: 15/3/2018

4 Ngày hoàn thành đồ án môn học: 25/5/2018

5 Họ tên người hướng dẫn: Ths Bùi Tử An

iv

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong đồ án này là hoàn toàn trung thực, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và phát luật Việt Nam Nếu sai, chúng tôi sẽ hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật

ĐẠI DIỆN NHÓM GIẢ

(Ký và ghi rõ họ tên)

Phan Thanh Nhân

Đồ án có 3 chương với 50 trang nội dung gồm những nội dung sau:

khai thác

vi

LỜI CẢM ƠN

Với đề tài “Đánh giá khả năng khai thác dựa trên kết quả phân tích thử vỉa của giếng

X, mỏ Thỏ Trắng” đồ án đã nhận được sự chỉ dẫn nhiệt tình và tâm huyết từ thầy Bùi Tử

An, quý thầy cô trong bộ môn Khoan – Khai thác Dầu Khí, trường Đại học Dầu khí Việt Nam Trong quá trình thực hiện đồ án, do thời gian ngắn, kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên không thể tránh khỏi những sai sót Kính mong quý thầy cô và các bạn sinh viên góp ý

để đồ án được hoàn thiện hơn

Nhóm tác giả xin được gửi lời cảm ơn đến thầy Bùi Tử An, cùng các thầy cô trong bộ môn Khoan – Khai thác Dầu khí, khoa Dầu Khí, trường Đại học Dầu khí Việt Nam đã giúp

đỡ, hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho sinh viên trong thời gian thực hiện đồ án Nhóm tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Th.s Huỳnh Thanh Tùng, người đồng hướng dẫn thực hiên đồ án môn học đã giúp đỡ rất nhiều, cũng như hỗ trợ tài liệu và số liệu thực

tế trong quá trình thực hiện đồ án này Em xin thay mặt nhóm tác giả gửi lời cảm ơn chân thành đến anh

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!

Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 5 năm 2018

Đại diện nhóm tác giả

Phan Thanh Nhân

vii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iv

TÓM TẮT ĐỒ ÁN MÔN HỌC v

LỜI CẢM ƠN vi

MỤC LỤC vii

DANH MỤC HÌNH VẼ ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU xi

DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT xii

MỞ ĐẦU xiv

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ GIẾNG KHOAN X VÀ MỎ THỎ TRẮNG 1

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1

1.2 Đặc điểm địa chất, kiến tạo 1

1.2.1 Đặc điểm địa tầng 1

1.2.2 Đặc điểm kiến tạo 4

1.2.3 Đặc điểm chứa dầu khí 6

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THỬ VỈA VÀ PHÂN TÍCH THỬ VỈA 8

2.1 Tổng quan về thử vỉa 8

2.1.1 Mục đích thử vỉa 8

2.1.2 Các phương pháp thử vỉa 9

2.2 Các chế độ dòng chảy (Flow Regime) 15

2.2.1 Dòng chảy tỏa tia (Radial Flow) 15

2.2.2 Dòng chảy cầu (Spherical Flow) 16

2.2.3 Dòng chảy tuyến tính (Linear Flow) 17

2.2.4 Dòng chảy tuyến tính kép (Bilinear Flow) 18

2.2.5 Sự nén ép/giản nở (Compression/Expansion) 19

2.3 Các loại biên vỉa 20

2.3.1 Biên kín (closed boundaries) 20

2.3.2 Biên vỉa dạng đứt gãy 21

2.3.3 Biên vỉa dạng áp suất ổn định 21

2.4 Phương pháp minh giải 21

viii

2.4.1 Phương pháp minh giải bằng đồ thị semilog 21

2.4.2 Phương pháp minh giải bằng đường cong chuẩn type-curvers 24

2.4.3 Phương pháp minh giải bằng cách mô phỏng – phục hồi lịch sử 27

2.5 Quá trình minh giải 28

2.5.1 Nhận dạng mô hình 28

2.5.2 Kiểm định mô hình 30

2.6 Đánh giá khả năng khai thác bằng phương pháp điểm nút (Nodal Analysis) 30

2.6.1 Tổng quan về phương pháp phân tích điểm nút 30

2.6.2 Đường đặc tính dòng vào IPR 32

2.6.2 Đường đặc tính dòng ra OPR 33

CHƯƠNG III PHÂN TÍCH SỐ LIỆU THỬ VỈA CỦA GIẾNG KHOAN X VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC 35

3.1 Cơ sở dữ liệu 35

3.1.1 Tổng quan về giếng khoan X 35

3.1.2 Các tham số PVT trong quá trình thử vỉa 36

3.1.3 Biểu đồ áp suất và nhiệt độ đáy giếng thu được 37

3.1.4 Tài liệu thử vỉa thu được 38

3.2 Kết quả minh giải tài liệu thử vỉa 39

3.2.1 Minh giải tài liệu thử vỉa theo phương pháp truyền thống 39

3.2.2 Minh giải tài liệu thử vỉa bằng phần mềm ecrin 41

3.3 Đánh giá khả năng khai thác giếng X 46

KẾT LUẬN 53

KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

ix

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Bảng đồ vị trí địa lý giếng X và mỏ Thỏ Trắng [1] 1

Hình 1.2 Cột địa tầng-thạch học tổng hợp mỏ Thỏ Trắng [1] 5

Hình 2.1 Giãn đồ thử vỉa hạ áp [2] 10

Hình 2.2 Đồ thị semilog của phương pháp thử vỉa hạ áp [3] 10

Hình 2.3 Giãn đồ thử vỉa tích áp [2] 11

Hình 2.4 Giãn đồ thử vỉa bơm ép [2] 12

Hình 2.5 Giản đồ thử vỉa áp suất chuyển tiếp [2] 13

Hình 2.6 Giản đồ thử vỉa giao thoa [3] 14

Hình 2.7 Giản đồ thử vỉa DST [3] 14

Hình 2.8 Công cụ nhận dạng chế độ dòng chảy (FRIT) [5] 15

Hình 2.9 Các dạng khác nhau giữa những chế độ dòng chảy tỏa tia [5] 16

Hình 2.10 Dòng chảy tia xuất hiện tại thời điểm late time [5] 16

Hình 2.11 Dòng chảy cầu [5] 17

Hình 2.12 Dòng chảy cầu ở các tầng thấp hơn [5] 17

Hình 2.13 Chế độ dòng chảy tuyến tính song song với nhau [5] 18

Hình 2.14 Dòng chảy tuyến tính với hệ số góc 1/2 trong đường đạo hàm [5] 18

Hình 2.15 Dòng chảy tuyến tính kép [5] 19

Hình 2.16 Chế độ dòng chảy chịu ảnh hưởng của quá trình wellbore strorage [5] 19

Hình 2.17 Ứng sử áp suất dạng biên kín [4] 20

Hình 2.18 Đồ thị semilog đối với thử vỉa hạ áp [2] 22

Hình 2.19 Giản đồ thử vỉa tích áp và áp dụng phương pháp đồng chất [2] 23

Hình 2.20 Đồ thị Horner [2] 24

Hình 2.21 Đường cong Gringarten được sử dụng cho minh giải giếng đứng [2] 25

Hình 2.22 Hệ đường cong Gringaten-Bourdet dunngf minh giải cho giếng đứng có WBS và skin không đổi trong giếng đứng [2] 26

Hình 2.23 Đồ thị được vẽ từ dữ liệu [2] 26

Hình 2.24 Khớp đồ thị với hệ đường cong Gringarten-Bourdet [2] 27

Hình 2.25 Điểm làm việc của hệ thống xác định từ đường dòng vào và dòng ra [6] 32

Hình 2.26 Đường đặc tính dòng vào (IPR) [7] 32

Hình 2.27 Đường đặc tính dòng vào thay đổi khi áp suất vỉa giảm [7] 33

Hình 2.28 Đường đặc tính dòng ra [6] 34

Hình 2.29 Điểm vận hành xác định từ hai đường cong [6] 34

Hình 3.1 Biểu đồ áp suất và nhiệt độ đáy giếng đo được phía trên cụm van Select Tester Valve [1] 37

Hình 3.2 Biểu đồ áp suất và lưu lượng các giai đoạn thử vỉa 39

Hình 3.3 Đồ thị Honer xây dựng được từ bảng số liệu 40

Hình 3.4 Nhập dữ liệu vào Ecrin 42

Hình 3.5 Kết quả sau khi nhập dữ liệu áp suất và lưu lượng 43

Hình 3.6 Lựa chọn khoảng builup để phân tích 44

Hình 3.7 Lựa chọn mô hình phân tích 44

x

Hình 3.8 Đường cong chuẩn type-cuver 45

Hình 3.9 Đồ thị Horner 45

Hình 3.10 Các thông số thu được 46

Hình 3.11 Xác định chỉ số khai thác PI 47

Hình 3.12 Nhập dữ liệu thông số giếng 47

Hình 3.13 Nhập thông số chất lưu 48

Hình 3.14 Sơ đồ mô hình vỉa và giếng 48

Hình 3.15 Xác định điểm Operating Point 49

Hình 3.16 Xác định chỉ số khai thác PI với S=0 50

Hình 3.17 Xác định điểm Operating Point với S=0 50

Hình 3.18 Xác định chỉ số khai thác PI với S=-3 51

Hình 3.19 Xác định điểm Operating Point với S=-3 51

xi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Thông tin địa tầng lát cắt cấu tạo mỏ Thỏ Trắng [1] 2

Bảng 3.1 Cấu trúc giếng khoan và thông số dung dịch khoan [1] 35

Bảng 3.2 Cấu trúc ống chống [1] 36

Bảng 3.3 Các tham số PVT trong quá trình thử vỉa [1] 36

Bảng 3.4 Tài liệu thử vỉa thu được [1] 38

Bảng 3.5 Trích giá trị đồ thị Horner 39

Bảng 3.6 Áp suất và lưu lượng làm việc ứng với các giá trị áp suất đầu giếng 49

Bảng 3.7 Áp suất và lưu lượng làm việc ứng với các giá trị áp suất đầu giếng với S=0 50

Bảng 3.8 Áp suất và lưu lượng làm việc ứng với các giá trị áp suất đầu giếng với S=-3 51

xiii

xiv

MỞ ĐẦU

Hiện nay ở Việt Nam và trên toàn thế giới, ngành công nghiệp dầu khí ngày càng phát triển, và hằng năm đều mang về một nguồn ngoại tệ lớn góp phần không nhỏ trong công cuộc xây dựng cũng như phát triển kinh tế đất nước Đây là ngành đem lại lợi nhuận cao nhưng cũng lại chứa đầy rủi ro Ở các Công ty Dầu khí, dù ở Việt Nam hay nước ngoài, bất cứ một vỉa, mỏ dầu khí nào, trước khi đưa vào khai thác thì công tác thử vỉa luôn được tiến hành để xác định đặc tính của vỉa chứa và giúp hạn chế phần nào những khó khăn trong các công tác liên quan đến thẩm lượng và phát triển mỏ

Nước ta đã bắt đầu khai thác dầu khí ở thềm lục địa và những năm 1980 Ở mỗi giai đoạn của mỏ, công tác thử vỉa luôn được tiến hành cẩn thận Phân tích thử vỉa sẽ đánh giá các thông số của giếng khoan và đặc tính vỉa Ngoài ra còn giúp đánh giá tiềm năng vỉa chứa Từ đó, làm cơ sở đưa ra quyết định có nên phát triển khai thác hay không? Phân tích thử vỉa sẽ giúp trả lời câu hỏi trên

Bên cạnh đó, dựa vào các thông số như: Hệ số thể tích thành hệ; Độ nhớt; Độ rỗng… tài liệu PVT bằng việc phân tích mẫu lõi và số liệu trong quá trình thử vỉa, các kết quả minh giải DST thu được là: Độ dẫn thủy; Độ thấm; Hệ số skin; Bán kính ảnh hưởng; Các kết quả trên sẽ là những thông tin hữu ích phục vụ cho công tác nghiên cứu, đánh giá tầng chứa

Vì những lý do trên nên đề tài được chọn cho đồ án môn học khai thác là “Tối ưu khai thác dựa trên kết quả phân tích thử vỉa” Đồ án có sử dụng phần mềm Ecrin và Pipesim để

hỗ trợ cho việc minh giải Đây là những phần mêm đã được các công ty dầu khí tin tưởng lựa chọn và sử dụng trong thời gian qua Đồ án sẽ là nguồn tài liệu tham khảo để đưa ra quyết định phù hợp trong quá trình vận hành, khai thác, sửa chữa giếng cũng như lựa chọn các biện pháp khai thác phù hợp với tính chất vỉa

1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ GIẾNG KHOAN X VÀ MỎ THỎ TRẮNG 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

17 và một phần của các lô 01, 02 và 25 Mỏ Thỏ Trắng là được phát hiện theo kết quả minh giải tài liệu địa chấn 3D vào năm 2010 ở lô 09-1 nằm về phía Tây Bắc mỏ Bạch Hổ thềm lục địa phía nam Việt Nam

Mỏ Thỏ Trắng được phát hiện theo kết quả khoan và thử vỉa giếng khoan ThT-1X vào tháng 6 năm 2012 trên cơ sở nhận được dòng dầu công nghiệp từ trầm tích Oligocen trên, tháng 8 năm 2014 khi thử vỉa giếng khoan ThT-5X đã nhận được dòng dầu công nghiệp từ trầm tích Miocen dưới và Oligocen trên

Tại thời điểm 01.06.2015, trên mỏ Thỏ Trắng đã khoan 14 giếng khoan (ThT-1Х, 2X, 3XР, 4XР, 5Р, 6Р, 6Н, 7Н, 8Р, 5X, 6X, 20Р, 27Р và 35X) với mục đích thăm dò, thẩm lượng và khai thác các thân dầu trong lát cắt trầm tích Theo kết quả thử vỉa tại các giếng khoan nói trên đã nhận được dòng dầu tự phun từ trầm tích Miocen dưới và Oligocen trên (trừ giếng ThT-3XP chỉ nhận được nước)

1.2 Đặc điểm địa chất, kiến tạo

1.2.1 Đặc điểm địa tầng

Công tác phân chia địa tầng lát cắt cấu tạo Thỏ Trắng được tiến hành theo tài liệu địa chấn, liên kết tài liệu ĐVLGK, carota khí, kết quả phân tích mẫu lõi, mẫu mùn khoan của tất cả 14 giếng

Hình 1.1 Bảng đồ vị trí địa lý giếng X và mỏ Thỏ Trắng [1]

2

Bảng 1.1 Thông tin địa tầng lát cắt cấu tạo mỏ Thỏ Trắng [1]

Ranh giới địa tầng Chiều sâu tuyệt đối TVDSS (m) Chiều sâu MD (m)

Tầng sét Rotaly –

Miocen dưới

2385.0 -2174.1

2272.0 -2165.1

2303.0 -2165.4

-2986.0

3055.0 -2937.5

3159.0 -2953.9

-3286.0

3338.0 -3220.5

3466.0 -3236.7 Cột địa tầng tổng hợp mỏ Thỏ Trắng được mô tả ở Bảng 1.1, gồm những phức hệ trầm tích sau:

Móng trước Kainozoi: Trên bình đồ cấu trúc, mặt móng ở khu vực cấu tạo Thỏ Trắng

có cấu trúc đơn nghiêng, kéo dài tuyến tính và nghiêng dần từ phía bắc xuống phía nam Theo tài liệu thăm dò địa chấn, mặt móng ở khu vực này chìm sâu xuống đến chiều sâu tuyệt đối (CSTĐ) 5400 m ở phía bắc và CSTĐ 6650 m ở phía nam và bị chia cắt bởi hai đứt gãy nghịch lớn chạy gần như song song với nhau theo phương đông-bắc Tại khu vực cấu tạo Thỏ Trắng chưa có giếng khoan nào được khoan vào móng

Oligocen dưới, Hệ tầng Trà Cú (E 3 1 tc): Trên mặt cắt địa chấn, trầm tích hệ tầng Trà

Cú nằm giữa 2 tầng phản xạ SH-11 và SH-BSM Theo kết quả minh giải tài liệu địa chấn 3D, cấu tạo Thỏ Trắng có cấu trúc khép kín dạng vòm trong tầng SH-11 với kích thước khá nhỏ, chưa có giếng khoan nào khoan đến tầng Oligocen dưới Theo kết quả khoan ở các khu vực lân cận, các thành tạo của hệ tầng Trà Cú chủ yếu là các tập sét argillit, bột kết và cát kết xen kẽ nhau cùng với một vài phân lớp mỏng sét vôi và than Chúng được thành tạo trong điều kiện môi trường sông hồ Trong lát cắt của hệ tầng đôi khi bắt gặp các thành tạo

có nguồn gốc núi lửa, trong thành phần của chúng chủ yếu là pocfit diabaz, gabro-diabaz

và tuf bazan

Oligocen trên, Hệ tầng Trà Tân (E 3 2 tt): Trầm tích hệ tầng Trà Tân nằm bất chỉnh hợp

lên các thành tạo của hệ tầng Trà Cú Trên mặt cắt địa chấn, trầm tích của hệ tầng nằm giữa hai tầng phản xạ SH-7 và SH-11 Trầm tích của hệ tầng chủ yếu là sự xen kẽ các lớp sét kết

và bột-cát kết tướng đồng bằng châu thổ, sông hồ, bồi tích gần bờ và vũng vịnh Trầm tích

hệ tầng Trà Tân có tuổi Oligocen muộn, được xác định theo kết quả phân tích cổ sinh các mẫu mùn khoan do VPI và Viện Địa chất thực hiện (2012, 2015) Sự khác biệt của các tập sét kết hệ tầng Trà Tân là ở chỗ chúng chứa hàm lượng vật chất hữu cơ cao, đặc biệt trong phần giữa của hệ tầng (Tập D) Chúng đồng thời là tầng sinh rất tốt và là tầng chắn cho các vỉa dầu khí nằm bên dưới Các vỉa cát kết trong lát cắt của hệ tầng này nằm xen kẹp với các lớp sét argillit có tính thấm chứa khá tốt, chúng là các đối tượng tiềm năng để thăm dò dầu khí ở bể Cửu Long Căn cứ vào thành phần thạch học, lát cắt hệ tầng này có thể chia ra ba phần Trong phần trên của lát cắt (SH-7 đến SH-8), trầm tích chủ yếu gồm sự xen kẽ giữa các lớp cát kết hạt mịn đến trung bình với sét kết màu nâu, nâu tối, nâu đen Theo kết quả

3

minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan và thử vỉa, trong lát cắt giếng khoan đã phát hiện

ra một loạt các tầng cát kết có tính thấm chứa khá tốt, đây là các đối tượng tìm kiếm dầu khí tiềm năng trong bồn trũng Cửu Long và là các đối tượng chứa sản phẩm chính của mỏ Thỏ Trắng Do tất cả các giếng khoan trong phạm vi cấu tạo Thỏ Trắng chỉ khoan đến tầng SH-8 nên đặc trưng địa tầng thạch học của lát cắt từ SH-8 đến SH-11 được xác định tương

tự theo lát cắt của các giếng khoan ở phía tây bắc mỏ Bạch Hổ và giếng khoan TGT-1X ở cấu tạo Tê Giác Trắng Theo kết quả liên kết giếng khoan, phần giữa của hệ tầng Trà Tân (từ SH-8 đến SH-10) bao gồm chủ yếu là các tập sét dày màu đen, xám đen xen kẹp với các phân lớp mỏng bột kết và cát kết Trong lát cắt đôi chỗ còn bắt gặp các lớp mỏng đá vôi và than nâu Phần dưới của lát cắt (từ SH-10 đến SH-11) chủ yếu là cát kết hạt mịn đến hạt thô, màu nâu tối, hoặc nâu đen, đôi chỗ gặp các lớp cuội kết, dăm kết Cấu tạo Thỏ Trắng có cấu trúc khép kín trong tầng SH-10 theo kết quả minh giải tài liệu địa chấn 3D

Miocen dưới, Hệ tầng Bạch Hổ (N 1 1 bh): Trầm tích hệ tầng Bạch Hổ với tổng chiều

dày khoảng 1000-1500 m, phát triển rộng khắp lô 09-1 và trong khu vực nghiên cứu Chúng bắt gặp trong tất cả các giếng khoan ở khu vực các cấu tạo Thỏ Trắng, Gấu Trắng, Bạch Hổ và Rồng Trầm tích của hệ tầng phủ bất chỉnh hợp góc lên các thành tạo của hệ tầng Trà Tân Theo tài liệu địa chấn, lát cắt của hệ tầng này nằm giữa các tầng phản xạ địa chấn SH-3 và SH-7 Tại khu vực cấu tạo Thỏ Trắng, chiều dày trầm tích hệ tầng Bạch Hổ thay đổi trong khoảng từ 984 m ở phía bắc đến 1055 m ở phía nam Chúng bao gồm các lớp cát kết có màu từ vàng nhạt đến nâu tối xen kẹp với các lớp sét màu xám hoặc vàng đỏ Trên cơ sở thành phần thạch học, lát cắt của hệ tầng Bạch Hổ được chia ra hai phần: trên

và dưới Phần dưới (SH-5 đến SH-7), theo kết quả mô tả mẫu mùn khoan và mẫu lõi, phần này chủ yếu là cát kết và bột kết xen kẹp với các lớp sét kết màu xám tối, xám đến xám vàng, xám đỏ Cát kết có màu xám sáng, hạt mịn đến trung bình, chọn lọc trung bình, bán mài mòn, gắn kết bởi xi măng sét Theo kết quả minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan và thử vỉa trong lát cắt các giếng khoan phát hiện một loạt các vỉa cát kết có tính thấm chứa tốt, đây là các đối tượng tìm kiếm dầu khí tiềm năng trong bồn trũng Cửu Long và là các đối tượng chứa sản phẩm tại mỏ Thỏ Trắng Phần trên (SH-3 đến SH-5), chủ yếu là các lớp sét dày màu xám, xám xanh xen kẹp với hàm lượng tăng dần theo chiều sâu các lớp bột kết

và cát kết Tại phần trên cùng của lát cắt phân bố tập sét kết rotali, là tập sét phân bố rộng khắp trên toàn bồn trũng Cửu Long Theo tài liệu địa vật lý giếng khoan ở phần này không

có các vỉa có tiềm năng dầu khí

Miocen giữa, Hệ tầng Côn Sơn (N 1 2 cs): Trầm tích của hệ tầng Côn Sơn chủ yếu là cát

kết hạt trung đến thô, bột kết xen kẹp với các lớp sét kết đa màu, đôi chỗ bắt gặp các tập than mỏng Ở khu vực cấu tạo Thỏ Trắng, theo kết quả khoan, tổng chiều dày trầm tích của

hệ tầng từ 950-1000 m Trầm tích của hệ tầng này được thành tạo trong môi trường bồi tích sông, đầm hồ, đồng bằng ven bờ Chúng gần như nằm ngang và hơi uốn lượn theo nóc hệ tầng Bạch Hổ, đơn nghiêng về phía nam Kết quả liên kết địa tầng cho thấy trầm tích của

hệ tầng nằm giữa SH-2 và SH-3 trên mặt cắt địa chấn.Theo kết quả khoan, tài liệu carota

4

khí và kết quả phân tích mẫu mùn khoan, trong lát cắt của hệ tầng Côn Sơn ở khu vực này không chứa các vỉa có tiềm năng dầu khí

Miocen trên, Hệ tầng Đồng Nai (N 1 3 dn): Trầm tích hệ tầng Đồng Nai phân bố khắp

bể Cửu Long Trong khu vực cấu tạo Thỏ Trắng, theo kết quả khoan, carota khí và tài liệu phân tích mẫu mùn khoan, trầm tích hệ tầng Đồng Nai có chiều dày từ 690-1240 m, gồm chủ yếu là cát kết hạt trung-thô màu xám sáng, đôi chỗ màu nâu hoặc xanh lá-nâu xen kẹp với các lớp sét và bột Trong lát cắt hệ tầng này không có các vỉa có tiềm năng dầu khí

Trầm tích hệ tầng Đồng Nai nằm giữa 2 tầng phản xạ SH-1 và SH-2, có thế nằm gần như

song song và hơi đơn nghiêng về phía đông

Poliocen, Hệ tầng Biển Đông (N 2 bd): Trầm tích của hệ tầng này chủ yếu là cát bở rời,

hạt mịn đến trung bình, xen kẽ với các lớp sét Sét có màu xám, rất giàu các mảnh vụn và hóa thạch sinh vật biển và glauconit Trầm tích lắng đọng trong các điều kiện biển nông, ven bờ, một vài nơi còn phát hiện có cả đá vôi Trầm tích của hệ tầng phổ biến khắp bể, gần như nằm ngang và thoải dần về phía đông Chiều dày của hệ tầng này khoảng 600 m Theo kết quả khoan, trong lát cắt trầm tích hệ tầng Biển Đông ở khu vực nghiên cứu không

có các tầng chứa dầu khí

1.2.2 Đặc điểm kiến tạo

Trên bình đồ cấu trúc, cấu tạo Thỏ Trắng nằm trên cánh nghiêng tây bắc của đới nâng Bạch Hổ, thuộc cấu trúc bậc III trong bể Cửu Long, với kích thước 2.5 х 5.5 km Theo tài liệu địa chấn, chiều dày của lớp phủ trầm tích trong khu vực này thay đổi trong phạm vi từ

5400 m ở phía bắc đến 6650 m ở phía nam Chiều sâu mặt móng ở nơi nhô cao nhất khoảng -5400 m

Cấu trúc địa chất của khu vực này được hình thành đồng thời với sự phát triển kiến tạo chung của bể Cửu Long Do đó, lát cắt địa chất của khu vực nghiên cứu cũng được chia thành 3 tầng kiến trúc: Móng trước Kainozoi, Oligocen và Miocen-Pliocen

Hình thái cấu trúc hiện nay của các tầng đều bị ảnh hưởng của các pha tách giãn bắt đầu

từ thời kỳ Creta muộn

Các hoạt động co giãn kiến tạo của vỏ trái đất liên tiếp xảy ra trong suốt thời kỳ Eoxcen

đã dẫn đến sự hình thành mặt móng hết sức phức tạp Trong khu vực nghiên cứu, mặt móng bị khống chế bởi hai đứt gãy nghịch lớn chạy gần như song song với nhau theo phương đông-bắc và hệ thống đứt gãy á kinh tuyến và á vĩ tuyến

Trong thời kỳ Oligocen, sự phát triển về cấu-kiến tạo của khu vực hầu như hoàn toàn kế thừa từ trước đó Các yếu tố kiến tạo chính tác động lên sự hình thành cấu trúc của móng tiếp tục tác động lên cấu trúc của phức hệ Oligocen Do hoạt động kéo dài của pha nén ép muộn ở khu vực cấu tạo Thỏ Trắng, hệ thống đứt gãy hướng đông bắc -tây nam trong Oligocen dưới (hệ tầng Trà Cú) tiếp tục đóng vai trò chủ đạo và tắt hẳn trong Oligocen trên Về tương quan hình thái học, sự ảnh hưởng của cấu-kiến tạo mặt móng đến cấu trúc của tầng Oligocen giảm dần từ dưới lên trên

5

Trong thời kỳ Miocen-Pliocen, hoạt động kiến tạo được đặc trưng bởi cơ chế lún chìm bình ổn, san phẳng bề mặt cấu tạo và sự tắt đi nhanh chóng của hệ thống đứt gãy Trong lát cắt Miocen dưới hầu như chỉ còn quan sát thấy hệ thống đứt gãy theo phương á vĩ tuyến

Hình 1.2 Cột địa tầng-thạch học tổng hợp mỏ Thỏ Trắng [1]

6

Kết quả minh giải và minh giải lại tài liệu địa chấn 3D cho các diện tích ít nghiên cứu của lô 09-1 do Viện NCKH&TK thực hiện (2012) cho thấy, cấu tạo Thỏ Trắng phân bố trong tầng trầm tích phủ lên trên mặt móng (SH-BSM), tại nơi mà mặt móng có dạng đơn nghiêng về phía nam

Bình đồ cấu trúc của phức hệ Oligocen dưới (SH-11) ở cấu tạo Thỏ Trắng phát triển kế thừa mặt móng cả về mặt hình thái cấu trúc lẫn hệ thống đứt gãy Hầu hết các đứt gãy phá hủy đều đi lên từ móng và xuyên vào trầm tích Oligocen dưới, tuy nhiên, mạng lưới đứt gãy thứ cấp cũng như biên độ của các đứt gãy chính trong tầng này bị giảm đi ít nhiều Trong phần dưới của phức hệ Oligocen trên (SH-10) so với lát cắt trầm tích Oligocen dưới, số lượng và độ dài của các đứt gãy xuyên cắt kế thừa tiếp tục giảm Đáng chú ý là đứt gãy nghịch ở phía tây cấu tạo vẫn tồn tại trong lát cắt SH-10, điều đó cho thấy đứt gãy này được hình thành vào thời kỳ Oligocen muộn

Khác biệt so với các trầm tích nằm bên dưới, trong trầm tích phần giữa của phức hệ Oligocen trên (SH-8), hệ thống đứt gãy nghịch hoàn toàn biến mất, thay vào đó là hệ thống đứt gãy thuận mới theo phương á vĩ tuyến Chúng là các đứt gãy trọng lực và hoàn toàn không phụ thuộc vào pha nén ép muộn xảy ra vào cuối thời kỳ Oligocen ở bồn trũng Cửu Long Hệ thống đứt gãy mới này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các bẫy chứa dầu khí trong trầm tích Oligocen trên ở cấu tạo Thỏ Trắng

Trong phần trên cùng của phức hệ Oligocen trên (SH-7), các đứt gãy chính tiếp tục bị rút ngắn, bên cạnh đó xuất hiện một số đứt gãy nhỏ có phương á vĩ tuyến

Trong lát cắt trầm tích phức hệ Miocen dưới (SH-5), cấu tạo Thỏ Trắng kéo dài theo hướng á vĩ tuyến, có 1 bán vòm kề áp vào đứt gãy ở phía cận bắc của cấu tạo Phần lớn các đứt gãy phát hiện trong tầng SH-7 tiếp tục phát triển trong tầng trầm tích Miocen dưới (SH-18)

Tầng SH-3 có bình đồ cấu trúc gần giống với SH-5 Tầng này có đặc điểm chung là cấu trúc có biên độ, kích thước nhỏ và tương đối bằng phẳng, biên độ các đứt gãy thuận nhỏ, điều đó phản ánh một thời kỳ phát triển địa chất thềm bình ổn của khu vực nghiên cứu

1.2.3 Đặc điểm chứa dầu khí

Công tác minh giải tài liệu địa chấn 3D tại các khu vực ít nghiên cứu của mỏ Bạch Hổ trên cơ sở cube địa chấn PrSDM thống nhất được thực hiện bởi VPI (2009) Kết quả minh giải đã phát hiện các cấu tạo Thỏ Trắng, Ngựa Trắng, Mèo Trắng, Báo Trắng và Gấu Trắng Năm 2010, các chuyên gia Viện NCKH&TK đã thực hiện nghiên cứu khoa học NIR-I.3 với đề tài “Phân tích tổng hợp tài liệu địa chất-địa vật lý và kết quả khoan trên các diện tích tiềm năng ít được nghiên cứu lô 09-1” Trong quá trình thực hiện đề tài đã nghiên cứu chi tiết cấu trúc địa chất khu vực của cấu tạo Thỏ Trắng, phân tích tổng hợp tài liệu địa chất-địa vật lý, kết quả khoan ở lô 09-1 và các khu vực lân cận Kết quả nghiên cứu được

Năm 2013, nhằm mục đích biện luận vị trí đặt các giếng khoan thăm dò ThT-5X và 6X, các chuyên gia phòng Địa chất thăm dò đã thực hiện minh giải lại tài liệu địa chấn 3D và chính xác hóa cấu trúc (đặc biệt là các tầng phản xạ chính SH-5, SH-7, SH-8) theo kết quả khoan các giếng khoan thăm dò (ThT-1X, 2X), giếng thẩm lượng (ThT-3XP, 4XP) và các giếng khoan khai thác Trong giai đoạn 2014-

2015, sau khi khoan các giếng khoan ThT-5X, 6X và 35XP trên khu vực phía nam mỏ Thỏ Trắng, các chuyên gia phòng Địa chất thăm dò Viện NCKH&TK đã tiến hành minh giải lại tài liệu địa chấn 3D cho toàn bộ mỏ

8

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THỬ VỈA VÀ PHÂN TÍCH THỬ VỈA

Phân tích thử vỉa là một phần công việc của người kỹ sư công nghệ mỏ Thử vỉa là một trong những công cụ đắc lực phục vụ công tác xác các định thông số phức tạp đặc trưng cho vỉa như: Độ thấm, áp suất ban đầu, hệ số wellbore strorage, sự tồn tại của các biên vỉa cũng như hình dạng và khoảng cách của chúng đến giếng khoan và khả năng khai thác của giếng thông qua việc xác định hệ số khai thác PI… Các thông tin nhận được từ sự thay đổi lưu lượng, áp suất của giếng trong quá trình thử vỉa sẽ giúp xác định các thông số đặc trưng này

2.1 Tổng quan về thử vỉa

2.1.1 Mục đích thử vỉa

Hầu hết các loại thử vỉa đều thực hiện dựa trên cơ sở thay đổi lưu lượng khai thác của giếng và từ đó ghi nhận lại sự thay đổi áp suất gây nên bởi sự biến đổi lưu lượng này Để công tác thử vỉa thành công, cần có sự liên kết giữa giai đoạn thiết kế thử vỉa từ kỹ sư công nghệ mỏ và các quy trình, thiết bị từ kỹ sư thử vỉa Dựa vào mối quan hệ của áp suất và lưu lượng theo thời gian, kết hợp với thông số PVT thu được từ các mẫu lưu chất lấy được trên

bề mặt hay ở đáy giếng sẽ xác định được các thông số sau:

- Độ dẫn thủy động của vỉa, kh;

- Độ thấm của vỉa, k;

- Hệ số nhiễm bẩn thành hệ, s;

- Các hệ số đặc trưng của vỉa nứt nẻ, λ, ω;

- Các hệ số của giếng nứt vỉa thủy lực;

Giếng thăm dò:

- Lấy mẫu chất lưu (mục đích cơ bản);

- Ước tính thể tích vỉa nhỏ nhất;

- Ước lượng độ thấm vỉa k và hệ số nhiễm bẩn thành hệ s;

- Xác định tính chất bất đồng nhất và sự hiện diện các biên vỉa

Giếng khai thác:

- Kiểm tra độ thấm và hệ số nhiễm bẩn thành hệ;

- Xác định sự ứng xử của chất lưu trong vỉa;

- Ước tính áp suất vỉa trung bình;

bị sử dụng trong Production Logging Loại thiết bị và phạm vị sử dụng là khác nhau cho từng trường hợp cụ thể

Có rất nhiều phương pháp thử vỉa, từ đơn giản đến phức tạp Việc lựa chọn phương pháp thử vỉa bị chi phối bởi mục đích thử vỉa, lợi ích và các giới hạn thực tế Các phương pháp thử vỉa phổ biến là:

- Phương pháp thử vỉa hạ áp (Drawdown test);

- Phương pháp thử vỉa tích áp (Buildup test);

- Phương pháp thử vỉa bơm ép (Ijnection test);

- Phương pháp thử vỉa áp suất chuyển tiếp (Falloff test);

- Phương pháp thử vỉa giao thoa (Interference test) và thử vỉa bằng xung (Pulse test);

- Phương pháp Drillstem Test (DST)

 Phương pháp thử vỉa hạ áp (Drawdown test)

Thử vỉa hạ áp được thực hiện bằng cách cho mở một giếng đang đóng ở trạng thái tĩnh

và ổn định

Đối với mục đích của việc phân tích truyền thống thì lưu lượng dòng được đề nghị là không đổi Nhiều kỹ thuật phân tích truyền thống bắt nguồn từ việc sử dụng thử vỉa hạ áp, xem nó như nền tảng cho phân tích thử vỉa Tuy nhiên, trong thực tế thử vỉa hạ áp gặp phải những khó khăn sau:

- Dòng chảy trong giếng khó duy trì ở lưu lượng không đổi, thậm chí sau khi ổn định;

- Điều kiện giếng ban đầu không thể tĩnh hoặc ổn định, đặc biệt đối với giếng mới khoan hoặc có giai đoạn chảy trước đó

Khả năng ứng dụng: thử vỉa hạ áp được tiến hành cho những giếng thuộc giai đoạn khai thác sơ cấp, vẫn còn khả năng khai thác tự phun Bên cạnh đó, phương pháp này được tiến hành khi giếng đang khai thác nên đảm bảo được hiệu quả kinh tế (ứng dụng trong những thời điểm giá dầu cao)

10

Hình 2.1 Giãn đồ thử vỉa hạ áp [2]

Hình 2.2 Đồ thị semilog của phương pháp thử vỉa hạ áp [3]

 Phương pháp thử vỉa tích áp (Buildup test)

Đây là phương pháp ngược lại với phương pháp thử vỉa hạ áp, trong quá trình khai thác

ta sẽ đóng giếng và ghi nhận sự thay đổi áp suất theo thời gian Người ta đo áp suất tức thời ngay trước khi thử và trong suốt giai đoạn đóng giếng, áp suất ghi nhận được là một hàm theo thời gian Sự ổn định của lưu lượng khai thác trước khi thực hiện thử vỉa tích áp là một điều kiện trọng yếu, vì dữ liệu thu được nhờ các thiết bị phân tích có thể bị sai lệch nếu không kiểm soát ổn định được lưu lượng

11

Trong công tác thử vỉa, rất khó để duy trì lưu lượng ổn định trong một thời gian dài Do vậy, thử vỉa tích áp sẽ cho kết quả thử vỉa chính xác hơn so với thử vỉa hạ áp Việc sử dụng các dữ liệu của thử vỉa tích áp đã cung cấp cho kỹ sư mỏ một công cụ hữu ích hơn trong việc xác định các ứng xử của vỉa Phân tích thử vỉa tích áp giúp mô tả sự tăng lên của áp suất đáy giếng trong thời gian giếng được đóng Một trong những mục đích chính của việc phân tích này là xác định được áp suất tĩnh của vỉa, mà không phải chờ trong khoảng thời gian vài ngày hoặc vài tuần cho đến khi toàn bộ vỉa ổn định Phân tích thử vỉa tích áp dùng

 Phương pháp thử vỉa bơm ép(Ijnection test)

Thử vỉa bơm ép là một dạng thử vỉa để xác định các thông số liên quan đến quá trình bơm ép vào trong một giếng Thử vỉa bơm ép và các phân tích đi kèm thường đơn giản, với

12

điều kiện là tỷ số linh động giữa chất lưu bơm ép và chất lưu trong vỉa cỡ đơn vị (xấp xỉ 1) Earlougher (1977) chỉ ra rằng tỷ số linh động cỡ đơn vị được chấp nhận cho nhiều vỉa dưới chế độ ngập nước Mục đích của thử vỉa bơm ép tương tự với những phương pháp thử khác, mục đích là để xác định [2]:

Dưới đây là đồ thị thể hiện quả trình thử vỉa bơm ép:

Hình 2.4 Giãn đồ thử vỉa bơm ép [2]

 Phương pháp thử vỉa áp suất chuyển tiếp (Falloff test)

Phương pháp này tương đồng về cơ bản với thử vỉa tích áp, thử vỉa áp suất chuyển tiếp

ghi nhận sự thay đổi của áp suất đáy giếng theo thời gian trong giai đoạn đóng giếng

Khả năng ứng dụng: thử vỉa áp suất chuyển tiếp thường được thực hiện sau khi kết thúc thử vỉa bơm ép

13

Hình 2.5 Giản đồ thử vỉa áp suất chuyển tiếp [2]

 Phương pháp thử vỉa giao thoa (Interference test)

Thử vỉa giao thoa thuộc loại thử vỉa đa giếng (multiple well), có liên quan đến nhiều hơn một giếng Thử vỉa giao thoa được thực hiện bằng cách khai thác ít nhất một giếng và xác định sự thay đổi áp suất tại ít nhất một giếng quan sát Các giếng quan sát có thiết bị ghi nhận áp suất để theo dõi sự thay đổi áp suất và các giếng này không thực hiện khai thác

Mục đích chính của thử vỉa giao thoa:

- Xác định xem giữa các giếng có mối liên hệ với nhau hay không;

- Khi nào mối liên hệ tồn tại;

- Ước tính độ thấm trung bình k và khả năng lưu trữ trung bình;

- Khảo sát độ thấm theo hướng (tính bất đẳng hướng)

Trong thực tế, phương pháp này ít được sử dụng vì khá tốn kém Tuy nhiên, phương pháp này được đánh giá là khá hiệu quả trong việc kiểm tra độ liên thông giữa các giếng

14

Hình 2.6 Giản đồ thử vỉa giao thoa [3]

 Phương pháp thử vỉa Drillstem test (DST)

DST được tiến hành bằng cách gắn một bộ dụng cụ thử vỉa trực tiếp trên cần khoan Đây là phương pháp được dùng tạm thời để hoàn thiện một tầng mới được khoan trong giếng Thử vỉa có thể tiến hành cả trong giếng chưa chống ống lẫn giếng đã chống ống Thời gian thử vỉa có thể kéo dài hàng tuần Thông số quan trọng đo được bao gồm áp suất thủy tĩnh ban đầu, áp suất chảy giai đoạn đầu tiên, áp suất đóng giai đoạn đầu tiên, áp suất đóng giai đoạn kết thúc và áp suất thủy tĩnh giai đoạn kết thúc Thử vỉa giúp xác định các loại chất lưu trong thành hệ và xác định thuộc tính thành hệ Các áp suất đo được dùng để tính áp suất thành hệ, độ thấm của đá và sự tổn hại xảy ra trong thành hệ

Hình 2.7 Giản đồ thử vỉa DST [3]

15

2.2 Các chế độ dòng chảy (Flow Regime)

Nhận dạng chế độ dòng để chỉ ra các hình mẫu tiêu biểu hiển thị bởi đường đạo hàm áp suất thì vô cùng quan trọng Bởi mỗi chế độ dòng trong thành hệ được thử vỉa có một hình thái đặc trưng riêng trên đường cong đạo hàm áp suất Vì thế, đối với mỗi chế độ dòng được nhận dạng thường đi kèm với một bộ các thông số của giếng và vỉa, đơn giản chỉ sử dụng phần dữ liệu chuyển tiếp để diễn tả động thái đó [4] Hiện nay có tám chế độ dòng chảy phổ biến được quan sát trong phân tích thử vỉa bao gồm:

- Dòng chảy tỏa tia (Radial flow);

- Dòng chảy cầu (Spherical flow);

- Dòng chảy tuyến tính (Linear flow);

- Dòng chảy tuyến tính kép (Bilinear flow);

- Sự nén ép/giãn nở (Compression/Expansion);

Công cụ được sử dụng phổ biến cho việc nhận dạng giữa 8 chế độ dòng chảy trên các

đồ thị log-log được gọi là Flow Regime Identification Tool (FRIT)

Hình 2.8 Công cụ nhận dạng chế độ dòng chảy (FRIT) [5]

2.2.1 Dòng chảy tỏa tia (Radial Flow)

Đây là chế độ dòng quan trọng nhất trong thử vỉa, chúng được xem như một hằng số

mở rộng hoặc có xu hướng bằng phẳng trên đường đạo hàm áp suất Hình thái dòng chảy tỏa tia được mô tả như các dòng hội tụ về một hình tròn [4]

Khi dòng chảy tỏa tia xảy ra, các giá trị của độ thấm và hệ số nhiễm bẩn có thể xác định được, trong trường hợp dòng tồn tại trong thời gian muộn, còn có thể tính được áp suất vỉa trung bình

16

Hình 2.9 Các dạng khác nhau giữa những chế độ dòng chảy tỏa tia [5]

Ví dụ giếng A trong hình, dòng chảy tỏa tia được quan sát trong vùng thời gian muộn,

vì thế độ thấm, hệ số nhiễm bẩn và áp suất ngoại suy (p*) được xác định

Hình 2.10 Dòng chảy tia xuất hiện tại thời điểm late time [5]

2.2.2 Dòng chảy cầu (Spherical Flow)

Dòng chảy cầu xảy ra khi các dòng chảy hội tụ về một điểm Cả dòng chảy cầu và dòng chảy giả cầu đều được nhìn thấy trên đường đạo hàm như một đường thẳng có độ dốc -1/2 (negative half-slope) Bất cứ khi nào dòng chảy này xuất hiện, độ thấm cầu có thể được xác

độ dòng chảy tỏa tia trên phần khác của dữ liệu Độ thấm đứng quan trọng cho việc dự đoán các phễu khí, phễu nước (gas, water coning) hoặc cung cấp cơ sở hợp lý để khoan giếng ngang [5]

17

Hình 2.11 Dòng chảy cầu [5]

Hình 2.12 Dòng chảy cầu ở các tầng thấp hơn [5]

2.2.3 Dòng chảy tuyến tính (Linear Flow)

Hình thái dòng chảy tuyến tính bao gồm các vectơ dòng song song với nhau Dòng chảy tuyến tính hiển thị trên đường đạo hàm như một đường có độ dốc +1/2 (positive half-slope)

Hình 2.13 chỉ ra lí do chế độ dòng chảy này là tất yếu trong các giếng nứt nẻ đứng và các giếng ngang Khi các dòng hội tụ về một mặt phẳng, các thông số đi kèm với chế độ dòng này là: độ thấm thành hệ theo hướng của các dòng và diện tích chảy vuông góc với các dòng Khi độ thấm-bề dày (k.h) thành hệ được biết từ một chế độ dòng khác thì độ rỗng của diện tích này có thể được xác định

18

Hình 2.13 Chế độ dòng chảy tuyến tính song song với nhau [5]

Dạng dòng chảy này cho phép xác định giá trị phân nửa chiều dài nứt nẻ của một giếng

bị nứt nẻ thẳng đứng, chiều dài khai thác hiệu dụng của một giếng khoan ngang, hoặc chiều rộng của một tầng chứa dạng kéo dài

Việc kết hợp dữ liệu của dòng chảy tuyến tính với dữ liệu của dòng chảy tỏa tia có thể

Trong một thành hệ bất đẳng hướng, hiệu suất của giếng khoan ngang được nâng cao khi khoan giếng theo hướng vuông góc với độ thấm ngang cực đại

Hình 2.14 Dòng chảy tuyến tính với hệ số góc 1/2 trong đường đạo hàm [5]

2.2.4 Dòng chảy tuyến tính kép (Bilinear Flow)

Các giếng nứt nẻ thủy lực ngoài dòng chảy tuyến tính đôi khi còn thể hiện dòng chảy tuyến tính kép (Bilinear Flow) Chế độ dòng này xảy ra vì ngoài các dòng song song trong nứt nẻ còn có các dòng song song khác trong thành hệ khi chúng hội tụ về nứt nẻ ở cùng thời điểm (Hình 2.15) Xu hướng của đường đạo hàm đối với chế độ dòng này là đường có

19

độ dốc +1/4 (a positive quarter-slope trend) Khi một nửa chiều dài của nứt nẻ và độ thấm

Hình 2.15 Dòng chảy tuyến tính kép [5]

2.2.5 Sự nén ép/giản nở (Compression/Expansion)

Đường đạo hàm của chế độ dòng nén ép/giãn nở xuất hiện như một đường có độ dốc đơn vị (a unit slope trend) khi trong thể tích chứa xáo trộn áp suất không thay đổi theo thời gian, và sự thay đổi áp suất tại bất kỳ điểm nào trong thể tích là như nhau Phần thể tích giới hạn đó là một phần hay toàn bộ giếng khoan, hoặc một vỉa chứa bị giới hạn Khi hệ số giới hạn là giếng khoan thì chế độ dòng này được gọi là sự tích lũy giếng khoan, còn khi hệ

số giới hạn là toàn bộ thể tích vùng tháo khô thì nó được gọi là trạng thái tựa ổn định (pseudosteady-state) Vùng chuyển tiếp từ đường độ dốc đơn vị của sự tích lũy giếng khoan đến một chế độ dòng khác thường xuất hiện một phần cong nhô lên

Hình 2.16 Chế độ dòng chảy chịu ảnh hưởng của quá trình wellbore strorage [5] Kết luận: Thử vỉa (Well test) là một quá trình kiểm tra mà trong đó lưu lượng và áp

suất của vỉa được ghi lại để đánh giá đặc tính của giếng nói riêng và của vỉa nói chung Đây là khái niệm tổng quát về thử vỉa và ở chương đầu tiên này, chúng ta đã nắm được những thông tin căn bản về chức năng thử vỉa, mục tiêu và nhiệm vụ thử vỉa, cũng như một

số phương pháp thực hiện thử vỉa như Drawdown, Falloff, DST, Injection trong đó Buildup

là phương pháp phổ biến nhất Bên cạnh đó, các lý thuyết về phương trình khuếch tán và chế độ dòng chảy (Flow regime) cũng được giới thiệu một cách cụ thể, giúp chúng ta hình

20

dung được những công cụ tính toán mà người kỹ sư công nghệ mỏ cần để phục vụ cho việc minh giải số liệu thử vỉa

2.3 Các loại biên vỉa

Thực tế là các vỉa không kéo dài vô hạn, do đó giai đoạn IARF không thể kéo dài mãi

Do đó tác động của các biên vỉa sẽ được đánh giá tại giếng tiến hành thử vỉa Thời điểm mà ảnh hưởng của biên được thể hiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm khoảng cách tới biên, tính chất thấm của thành hệ và lưu chất Hai loại biên vỉa thường gặp nhất là không thấm và áp suất ổn định Loại biên vỉa không thấm (hay còn gọi là biên vỉa kín) xảy ra khi vỉa được bao bọc lại và không có dòng chảy qua Loại biên vỉa áp suất ổn định hiếm khi xảy ra trong thực tế, tuy nhiên các trường hợp như nước vỉa hỗ trợ, chế độ bơm ép cân bằng, hoặc sự hiện diện của mủ khí lớn có thể gây ra tác dụng như loại biên vỉa áp suất ổn định

2.3.1 Biên kín (closed boundaries)

Khi một vỉa được đóng kín mọi phía, sự chuyển tiếp áp suất sẽ được lan truyền dần dần

ra ngoài cho đến khi nó chạm các biên vỉa, sau đó vỉa sẽ bước vào giai đoạn giả ổn định (pseudosteady state) Trong giai đoạn này, áp suất trong vỉa sẽ sụt giảm với tốc độ như nhau tại mọi điểm trong vỉa Do đó, giai đoạn này không thật sự ổn định, mà giống như áp suất trong một bình kín mà chất lưu trong bình từ từ bị hút ra

Hình 2.17 Ứng sử áp suất dạng biên kín [4]

Điều kiện để vỉa xảy ra giai đoạn giả ổn định là sụt giảm áp suất tại mọi điểm đều do sự giản nở của chất lưu vỉa khi được khai thác từ giếng