Bài viết này trình bày việc giải quyết những khó khăn thách thức nêu trên, qua đó đề xuất lựa chọn quy trình thử vỉa hoàn chỉnh và phương thức triển khai thực tế.
Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 60, Kỳ (2019) 71 - 80 71 Lựa chọn quy trình thử vỉa dầu khí cho giếng khoan thăm dò đối tượng đá móng bồn trũng Cửu Long phương thức triển khai thực tế Nguyễn Anh Tuấn 1,*, Nguyễn Thanh Tùng 1, Lê Vũ Quân 1, Lê Quốc Trung 1, Nguyễn Văn Đô 1, Nguyễn Văn Thịnh Viện Dầu khí Việt Nam (VPI), Việt Nam Khoa Dầu khí , Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Quá trình: Nhận 10/12/2018 Chấp nhận 05/01/2019 Đăng online 28/02/2019 Việc triển khai công tác thử vỉa đối tượng móng giếng khoan thăm dò bồn trũng Cửu Long thềm lục địa Nam Việt Nam thường gặp nhiều khó khăn, thách thức nguyên nhân khác cấu trúc địa chất phức tạp, bất đồng cao đá móng đặc biệt ảnh hưởng việc dung dịch trình khoan Bài báo trình bày việc giải khó khăn thách thức nêu trên, qua đề xuất lựa chọn quy trình thử vỉa hồn chỉnh phương thức triển khai thực tế Bên cạnh đó, thiết bị thử vỉa cần sử dụng đúng, nhằm mục đích nâng cao hiệu cơng tác thử vỉa, góp phần thu liệu đầy đủ tin cậy phục vụ công tác đánh giá trữ lượng, phát triển điều hành trình khai thác vỉa dầu khí bồn trũng Cửu Long Từ khóa: Tầng móng Giếng khoan thăm dò Bồn trũng Cửu Long © 2019 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm Mở đầu Các khoảng chứa dầu đá móng nứt nẻ mỏ Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Nâu, Cá Ngừ Vàng, Nam Rồng-Đồi Mồi, đặc trưng tính bất đồng cao đá chứa theo chiều sâu diện rộng (Trần Lê Đông, Mai Văn Dư, 2000) Kết thử vỉa giếng thăm dò cho thấy, giếng dược khoan vào thân đá móng lên đến hàng nghìn mét thường có từ đến _ *Tác giả liên hệ E - mail: leducvinh@humg.edu.vn khoảng cho dòng dầu với bề dày khoảng từ đến 20 m (Trần Lê Đông, Mai Văn Dư, 2000; Trần Lê Đông, Mai Văn Dư, 2001) Khi thi công khoan qua đới nứt nẻ kể trên, tượng dung dịch thường xuyên xảy với tính chất mức độ giếng khoan chiều sâu khác khác nhau, từ vài chục thùng/giờ đến vài trăm thùng/giờ, cá biệt có khoảng khoan bị dung dịch hồn tồn Nhiều Nhà thầu Dầu khí Việt nam áp dụng quy trình thử vỉa cho vỉa dầu truyền thống cho vỉa dầu móng dẫn đến hoăc thời gian thử vỉa bị kéo dài mức cần thiết, hay không thu nhận đầy đủ thông tin cần thiết tin cậy để phục vụ công tác 72 Nguyễn Anh Tuấn nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 71 - 80 đánh giá trữ lượng, phát triển điều hành q trình khai thác vỉa dầu khí bồn trũng Cửu Long cách tốt Rút kinh nghiệm từ tồn từ thực tiễn triển khai công tác thừ vỉa Nhà thầu dầu khí nay, tác giả đề xuất lựa chọn Quy trình thử vỉa hồn phù hợp với vỉa dầu móng bồn trũng Cửu Long dựa nguyên tắc giữ bước Quy trình áp dụng cho vỉa dầu truyền thống có điều chỉnh phương thức, thiết bị ước thời gian triển khai cho phù hợp với vỉa dầu móng cụ thể cho bước sau: Bổ sung việc áp dụng bơm khí nâng N2 Coil Tubing cho giếng bị dung dịch khoan đo kiểm tra khoảng cho dòng (PLT) thành hạng mục chắn hay rút gọn thời gian đóng giếng cho chế độ phục hồi áp suất vỉa hay đề xuất sơ đồ định linh hoạt triển khai thực địa trình bày nội dung báo Nội dung quy trình thử vỉa cho giếng thăm dò bồn trũng Cửu Long 2.1 Mục tiêu yêu cầu công tác thử vỉa giếng khoan thăm dò móng bồn trũng Cửu Long Mặc dù mục tiêu yêu cầu thử vỉa dối với Nhà thầu dầu khí khác nhau, việc thử vỉa giếng khoan thăm dò cần phải đạt nhiệm vụ sau (Schlumberger, 2006; Warren et al., 1963): Xác định khả cho dòng vỉa dầu, hệ số sản phẩm, mức độ cho dòng tối đa, mức độ khai thác tạp chất học mức độ nhiễm bẩn vỉa (Skin damage); Xác định khoảng cho dòng tỷ phần đóng góp khoảng Xác định thơng số ban đầu vỉa như: áp suất vỉa, độ thấm, nhiệt độ vỉa Xác định số khí-dầu (GOR), hàm lượng nước-tạp chất học (BSW), hàm lượng CO2, H2S, thủy ngân Lấy mẫu chất lưu vỉa phục vụ công tác phân tích PVT Xác định ranh giới biên vỉa dầu 2.2 Lựa chọn quy trình bước triển khai thử vỉa cho giếng khoan thăm dò vỉa dầu móng bồn trũng Cửu Long phương thức, thời gian thực Việc lựa chọn quy trình bước triển khai công tác thử vỉa đối tượng vỉa dầu đá móng bồn trũng Cửu Long cần phải giải vấn đề có tính chất đặc thù riêng sau: Tính bất đồng cao vỉa theo chiều sâu diện rộng với khoảng chiều sâu mở vỉa lên đến hàng trăm mét chí hàng nghìn mét có từ đến khoảng cho dòng với bề dày từ vài mét, lên đến vài chục mét (Bảng 1, Hình 1) Mức độ dung dịch khoan cao dẫn đến tốn nhiều thời gian để làm dòng chất lưu từ vỉa; Việc xác định khoảng cho dòng dầu ranh giới cho dòng cần phải thực phương pháp đo kiếm tra khai thác (PLT) để có thơng số xác định ranh giới trữ lượng cấp P2 cách tin cậy nhất; Việc xác định áp suất, nhiệt độ vỉa ban đầu cách tin cậy gặp nhiều thách thức hậu trình dung dịch cường độ lớn khoan Với mục tiêu yêu cầu đề cập đây, tác giả lựa chọn quy trình hồn chỉnh để triển khai chương trình thử vỉa dầu khí giếng khoan thăm dò vỉa dầu đá móng bồn trũng Cửu Long bao gồm bước sau: - Công tác chuẩn bị: Thả thiết bị thử vỉa lòng giếng; Chế độ dòng ban đầu; Chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa ban đầu; Chế độ làm dòng; Chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa chính, đo PLT; Các chế độ dòng chính, đo PLT chế độ dòng lấy mẫu sâu PVT (multi-rate flow, sampling flow); Chế độ dòng tối đa; Chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa cuối (chỉ cần cho trường hợp tính trữ lượng phương pháp cân vật chất); Dập giếng ; chính 96 4 Dòng lớn 0,2 Giai đoạn Áp suất Nhiệt độ Lưu lượng Lưu lượng dầu Lưu lượng khí GOR Kích cỡ đầu giếng đầu giếng nước côn Psia °C Thùng/ngày Triệu ft3/ngày Thùng/ngày ft3/thùng 64/64 1667 107 4951 15 2531 3110 3883 30 64/64 1774 108 5593 17 1848 3093 3862 28 32/64 3638 59,9 4216 10 21 386 48/64 3801 92 7260 17 25 2355 64/64 2263 101 8031 20 176 2528 96/64 1263 104 6425 3660 Tỷ trọng dầu % API 33 43 WTC 25 43 0,5 0,3 36 44 43 44 44 Hình Các bước quy trình thử vỉa giếng A mỏ B Bồn trũng Cửu Long (Thang Long JOC, Hoan Vu JOC, VRJ, Lam Son JOC, JVPC) Nguyễn Anh Tuấn nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 71 - 80 Hình Các bước quy trình thử vỉa giếng C mỏ D Bồn trũng Cửu Long (Thang Long JOC, Hoan Vu JOC, VRJ, Lam Son JOC, JVPC ) Hình Sơ đồ định bước quy trình thử vỉa giếng M mỏ N (Thang Long JOC, VRJ) 77 78 Nguyễn Anh Tuấn nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 71 - 80 2.3 Các thiết bị bề mặt lòng giếng sử dụng thử vỉa dầu khí giếng thăm dò móng bồn trũng Cửu Long Các thiết bị bề mặt thử vỉa dầu khí giếng thăm dò đá móng bồn trũng Cửu Long hồn toàn tương tự thử vỉa đối tượng truyền thống chi tiết Hình bao gồm thiết bị sau: cụm đầu giếng, cụm điều tiết chế độ cơn, bình tách pha, bình chứa chất lưu thử vỉa, Cụm máy bơm, cụm van điều tiết dòng dầu, cụm van điều tiết dòng khí, máy nén khí, cụm điều khiển van đóng giếng cố… Tuy nhiên, lựa chọn thiết bị bề mặt cần lưu ý số điểm sau: bình tách bình đo cần đáp ứng biên độ đo lưu lượng dầu khí cao lên đến 20 nghìn thùng/ngày đêm Các bình chứa chất lưu cần đảm bảo chứa bơm chuyển tàu lượng lớn chất lưu nhiễm dung dịch bị khoan Các thiết bị bề mặt thử vỉa sâu cho giếng thăm dò đá móng bồn trũng Cửu Long hồn toàn tương tự thử vỉa đối tượng truyền thống chi tiết Hình bao gồm thiết bị sau: Parker, Van thử vỉa, Ổ lắp máy đo nhiệt độ, áp suất, máy lấy mẫu, Van tuần hoàn… Client : VRJ Surface Layout Surface Equipment Layout ( Trrident 17 ) RIG FLOOR Test separator and Surge tank overboard vent lines 12 CAT WALK WALK WAY Test Deck Rig line Cantilever Deck 10 Main Deck 11 Item 10 11 12 Equipment Description Flowhead Choke Manifold Separator Surge tank twin compartment 100 bbl Transfer Pump Oil manifold Gas manifold Well test container Air Compressor Acquisition Cabin DST Container ESD Station Hình Sơ đồ thiết bị thử vỉa giếng thăm dò đá móng bồn trũng Cửu Long (Thang Long JOC, VRJ; Schlumberger, 2000) Rig : VRJ Client Field Doi Moi Nguyễn Anh Tuấn nnk./Tạp: chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 : 09-3-DM-2X : TRIDENT-17 Well DST # (1), 71 - 80 79 DST String Configuration - IRDV/Bearfoot Test String, 5/8" Casing 4 10 11 12 13 14 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 NOTE Reference depth to top of tool joint - Measured depth RKB Connection Type O.Dia String Description Top Bottom Inch Flowhead 1/2" Q.Union 1/2" - SA Box Crossover 1/2" - SA Pin 5" - SA Box 8.50 Stiff joint 5" - SA Pin 5" - SA Pin 5.00 Stiff joint 5" - SA Box 5" - SA Pin 5.00 Crossover 5" - SA Box 5" - SA Box 8.50 Stiff joint 5" - SA Pin 4.5" - SA Pin 5.00 Crossover 4.5" - SA Box 5" - SA Pin 8.50 Lubricator Valve assembly 5" - SA Box 5" - SA Box 8.25 Crossover 5" - SA Box 1/2" PH6 Pin 5.00 4.50 1/2" PH6 tubing.- single 1/2" PH6 Box 1/2" PH6 Pin 4.50 1/2" PH6 tubing.- xxx pups 1/2" PH6 Box 1/2" PH6 Pin 4.50 1/2" PH6 tubing.- XXX stands 1/2" PH6 Box 1/2" PH6 Pin 4.50 Crossover 1/2" PH6 Box 1/2" IF Pin Slip joint - SLPJ-F ( Open ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Slip joint - SLPJ-F ( 50% Close ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Slip joint - SLPJ-F ( Close ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Crossover 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 6.50 1/2" Drill collar ( Stand.) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 6.50 Crossover 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 6.50 Single shot reversing valve ( SHRV -F ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Crossover 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 6.50 1/2" Drill collar ( Jts.) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 6.50 Crossover 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 6.50 Tester valve ( IRDV-Dual Valve ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Gauge adaptor ( DGA ) - MP - XXXX m 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Hydraulic jar - Closed ( JAR-F ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Safety joint ( SJB-F ) 1/2" IF Box 1/2" IF Pin 5.00 Crossover 1/2" IF Box 1/2" EUE Pin 4.75 8.25 5/8" Positrieve packer ( Top ) 1/2" EUE Box N / A 8.25 5/8" Positrieve packer ( Btm ) N / A 1/2" EUE Pin 31/2" Perforated pup joint 1/2" EUE Box 1/2" EUE Pin 4.50 Crossover 1/2" EUE Box 7/8" EUE Pin 4.75 Joints 7/8" EUE tubing 7/8" EUE Box 7/8" EUE Pin 2.88 Wireline re entry guide 1/2" EUE Box N/A 3.50 Bottom of the string Casing Shoe - STRING DESIGN IS FOR TEST IN BOTH 5/8" CASING WITH RETRIEVABLE PACKER - FINAL STRING DIAGRAM WILL BE ISSUED ON SITE I.Dia Inch 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.83 3.83 3.83 3.83 2.25 2.25 2.25 2.50 2.81 2.50 2.38 2.50 2.81 2.50 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.45 2.25 2.44 2.43 Length Meter 3.39 0.46 2.59 1.83 0.46 2.70 0.40 1.53 0.49 9.60 3.00 3322.39 0.35 8.59 7.83 7.07 0.48 85.50 0.48 1.07 0.48 19.00 0.48 6.00 3.31 2.41 0.52 0.31 1.63 1.00 2.60 0.26 37.96 0.30 Depth m(top) -4.35 -0.96 -0.50 2.09 3.92 4.38 7.08 7.48 9.01 9.50 19.10 22.10 3344.49 3344.84 3353.43 3361.27 3368.34 3368.82 3454.32 3454.80 3455.87 3456.35 3475.35 3475.83 3481.83 3485.14 3487.55 3488.06 3488.37 3490.00 3491.00 3493.60 3493.86 3531.82 3532.12 3525.70 Hình Sơ đồ thiết bị thử vỉa sâu cho giếng thăm dò A mỏ B bồn trũng Cửu Long (Thang Long JOC, VRJ; Schlumberger, 2000) Kết thử vỉa áp dụng quy trình nêu bồn trũng Cửu Long mang lại hiệu kinh tế rõ nét cho nhà thầu dầu khí, ví dụ: Giếng A mỏ B (Hình 2) tiết kiệm 01 ngày thuê giàn Kết luận Trên sở Quy trình thử vỉa cho vỉa dầu khí truyền thống, tác giả hiệu chỉnh bổ sung số bước phương thức triển khai thực tế để đề xuất Quy trình thử vỉa hồn chỉnh phù hợp với giếng khoan thăm dò vỉa dầu đá móng bồn trũng Cửu Long bao gồm bước sau: chế độ dòng ban đầu; chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa ban đầu; Chế độ làm dòng; Chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa chính; Các chế độ dòng chế độ dòng lấy mẫu sâu PVT; Chế độ dòng tối đa; Chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa cuối (lựa chọn); Chế độ làm dòng giếng thăm dò tầng móng bồn trũng Cửu Long thường kéo dài lâu từ vài chục đến vài trăm hầu hết giếng bị dung dịch nhiều Phương pháp bơm khí nén N2 Coil Tubing khuyến cáo áp dụng cho tất chiến dịch thử vỉa giếng trên; Thời gian chế độ đóng giếng đo phục hồi áp suất vỉa giếng thăm dò tầng móng bồn trũng Cửu Long thường ngắn nhiều so với giếng thăm dò đối tượng truyền thống 80 Nguyễn Anh Tuấn nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 71 - 80 Phương pháp đo kiểm tra dòng khai thác PLT tác giả khuyến cáo áp dụng cho giếng thăm dò tầng móng bồn trũng Cửu Long để có đủ thơng tin cần thiết tin cậy tính tốn trữ lượng đưa định hướng khai thác mỏ cách hiệu Tài liệu tham khảo Schlumberger, 2000 Downhole Testing Services Schlumberger, 2006 Fundamentals of Formation Testing Thang Long JOC, Hoan Vu JOC, VRJ, Lam Son JOC, JVPC, 2010 Báo cáo thử vỉa giếng khoan thăm dò móng Bồn trũng Cửu long Thang Long JOC, VRJ, 2009 Chương trình thử vỉa giếng khoan thăm dò móng Bồn trũng Cửu long Trần Lê Đông, Mai Văn Dư, 2000 Các đặc tính thấm chứa đặc trưng thân dầu móng mỏ Bạch Hổ qua phân tích tài liệu khảo sát giếng khoan Tuyển tập hội nghị khoa học công nghệ 2000 “Ngành dầu khí trước thềm kỷ 21” Trần Lê Đông, Mai Văn Dư, 2001 Đặc điểm phân bố đới cho dòng sản phẩm tiếp nhận nước thân dầu móng mỏ Bạch Hổ Hội nghị khoa học kỷ niệm 20 năm thành lập Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro, Vũng Tàu 2001 Warren, J E., and Root, P J., 1963 The behavior of naturally fractured reservoirs Soc Petrol Eng 245-255 ABSTRACT Selection process for petroleum reservoir testing exploration well in Cuu Long Basin foundation and actual deployment Tuan Anh Nguyen 1, Tung Thanh Nguyen 1, Quan Vu Le 1, Trung Quoc Le 1, Do Van Nguyen 1, Thinh Van Nguyen Vietnam Petroleum Institute (VPI) , Vietnam Faculty of Oil and Gas, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam The practice of well test operations in the exploration wells for the basement target of the Cuu long basin normally faces numerous of challenges due to various reasons such as the high heterogeneity of reservoir roks and especially the impact of severe mud losses during drilling This paper seeks to overcome the above mentioned challenges by recommending an appropriate complete testing procedure together with the practical application methodology Beside on that, the used testing equipment in order to improve the efficiency of the well testing jobs, obtaining the most reliable sufficient data for the reservoir evaluation, reserve calculation and production management of the basement oil reservois in the Cuu long basin ... biên vỉa dầu 2.2 Lựa chọn quy trình bước triển khai thử vỉa cho giếng khoan thăm dò vỉa dầu móng bồn trũng Cửu Long phương thức, thời gian thực Việc lựa chọn quy trình bước triển khai công tác thử. .. 2.3 Các thiết bị bề mặt lòng giếng sử dụng thử vỉa dầu khí giếng thăm dò móng bồn trũng Cửu Long Các thiết bị bề mặt thử vỉa dầu khí giếng thăm dò đá móng bồn trũng Cửu Long hồn tồn tương tự thử. .. Báo cáo thử vỉa giếng khoan thăm dò móng Bồn trũng Cửu long Thang Long JOC, VRJ, 2009 Chương trình thử vỉa giếng khoan thăm dò móng Bồn trũng Cửu long Trần Lê Đông, Mai Văn Dư, 2000 Các đặc tính