Bài viết giới thiệu một số kết quả về nghiên cứu chế tạo hệ vi nhũ tương acid cho xử lý vùng cận đáy giếng; kích thước hạt và độ bền của hệ vi nhũ. Hệ vi nhũ có tốc độ ăn mòn thấp hơn dung dịch acid ở cùng nồng độ. Kết quả thử nghiệm trên mô hình vỉa cho thấy hệ vi nhũ tổng hợp được có khả năng phục hồi độ thấm trên 90% đối với mẫu lõi tầng Miocene và Oligocene mỏ Bạch Hổ.
HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, ĐÁNH GIÁ VÀ THỬ NGHIỆM HỆ VI NHŨ TƯƠNG ACID CHO XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG VỈA CÁT KẾT KS Nguyễn Thị Ngọc Bích, ThS Trịnh Thanh Sơn, ThS Hoàng Linh ThS Phan Vũ Anh, ThS Hoàng Thị Phương, KS Lương Văn Tuyên ThS Kiều Anh Trung, CN Cù Thị Việt Nga, KS Ngô Hồng Anh Viện Dầu khí Việt Nam Email: bichntn@vpi.pvn.vn Tóm tắt Bài báo giới thiệu số kết nghiên cứu chế tạo hệ vi nhũ tương acid cho xử lý vùng cận đáy giếng; kích thước hạt độ bền hệ vi nhũ Hệ vi nhũ có tốc độ ăn mòn thấp dung dịch acid nồng độ Kết thử nghiệm mơ hình vỉa cho thấy hệ vi nhũ tổng hợp có khả phục hồi độ thấm 90% mẫu lõi tầng Miocene Oligocene mỏ Bạch Hổ Từ khóa: Hệ vi nhũ tương acid, vỉa cát kết, độ thấm Giới thiệu Hiện nay, sản lượng dầu nhiều giếng khai thác bị sụt giảm tượng nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng hình thành, bám dính tích tụ cặn hữu vơ Trong giai đoạn 1988 - 2012, có 776 lần xử lý vùng cận đáy giếng mỏ Bạch Hổ khai thác thêm 6,08 triệu dầu Nhiều phương pháp xử lý vùng cận đáy giếng thử nghiệm ứng dụng rộng rãi với mức độ thành công khác Trên thực tế, xử lý acid phương pháp phổ biến nhằm cải thiện độ thấm cho vùng cận đáy giếng Tùy vào tình trạng cụ thể vùng cận đáy giếng cần xử lý, áp dụng nhiều quy trình thành phần hệ acid phù hợp như: sử dụng hỗn hợp acid đơn thuần, nhũ tương acid, tiền xử lý dung môi hydrocarbon (diesel), dầu thơ nóng kết hợp với dung dịch acid… Mục tiêu phương pháp xử lý acid hòa tan tích tụ vơ bít nhét tạo kênh dẫn giúp cải thiện phục hồi độ thấm cho vùng cận đáy giếng Tuy nhiên, hệ nhũ tương acid tồn tính ăn mịn cao, hiệu xử lý khơng kéo dài, thời gian trì ngắn bán kính xâm nhập acid khơng sâu khiến tình trạng ngập nước vỉa ngày tăng Quá trình xử lý acid lặp lại, hiệu xử lý giảm dần Khắc phục trạng trên, nhóm tác giả thuộc Trung tâm Nghiên cứu Tìm kiếm Thăm dị Khai thác Dầu khí - Viện Dầu khí Việt Nam nghiên cứu chế tạo hệ vi nhũ tương kết hợp nhóm hóa phẩm xử lý đồng thời cặn lắng đọng hữu vơ Với kích thước nhỏ, hạt vi nhũ tương thâm nhập sâu vào vùng có độ thấm thấp mà dung dịch acid khác xâm nhập, giúp tăng phạm vi xử lý nâng cao hiệu cải thiện độ thấm vùng cận đáy giếng 32 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 Trong báo này, nhóm tác giả giới thiệu kết tối ưu hóa thành phần hệ vi nhũ tương đánh giá, thử nghiệm hệ vi nhũ tương acid ứng dụng cho xử lý nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng vỉa cát kết Thực nghiệm 2.1 Nguyên liệu thiết bị 2.1.1 Nguyên liệu Các hóa chất để pha chế nên hệ vi nhũ tương gồm: dầu diesel, xylen, acid formic, K2EDTA, chất hoạt động bề mặt không ion ký hiệu HĐBM 1, HĐBM 2, butanol Đây kết trình khảo sát lựa chọn dựa thành phần lắng đọng hữu (nhựa, asphaltene, paraffin rắn, ) lắng đọng vô (CaCO3 CaSO4 ) Mẫu lõi thử nghiệm lấy từ tầng Miocene Oligocene mỏ Bạch Hổ Phịng thí nghiệm Mơ hình hóa Vật lý vỉa - Viện Nghiên cứu Khoa học Thiết kế Dầu khí biển (NIPI) chuẩn bị 2.1.2 Thiết bị Ống chịu nhiệt (Ace Glass Incorporated Vineland NewJersey - USA); tủ gia nhiệt (MRC - Israel); máy đo kích thước hạt (LA-950V2 HORIBA - Nhật Bản); máy đo độ nhớt (Fann Viscometer Model 35 SA - USA) 2.2 Phương pháp nghiên cứu - Xây dựng giản đồ pha: Ba giản đồ pha xây dựng tương ứng với tỷ lệ khối lượng chất hoạt động bề mặt (S) chất đồng hoạt động bề mặt (Co) 1:1, 2:1 3:1 theo phương pháp chuẩn độ - Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: Phần mềm Modde 5.0 sử dụng để xác định giá trị tối ưu PETROVIETNAM 2.3 Đánh giá số tiêu chất lượng hệ vi nhũ tương - Đo kích thước hạt vi nhũ thiết bị LA-950V2 HORIBA (Nhật Bản) - Độ bền pha thời gian tách pha hệ vi nhũ điều kiện vỉa: Độ bền pha tiến hành theo phương pháp Bottle test [7, 8] Ở điều kiện nhiệt độ cao, mẫu vi nhũ tương đựng ống chịu nhiệt chuyên dụng đặt tủ gia nhiệt nhiệt độ vùng cận đáy giếng thời gian Quá trình tách pha hệ vi nhũ quan sát sau khoảng thời gian xác định (30 phút) - Đo độ nhớt hệ vi nhũ tương nhiệt độ phòng thiết bị Fann Viscometer Model 35 SA - Tốc độ ăn mòn hệ vi nhũ đánh giá so sánh với dung dịch acid formic nồng độ theo tiêu chuẩn ASTM G31-72 ASTM G1-03 [2,3] 2.4 Thử nghiệm khả phục hồi độ thấm mơ hình vật lý vỉa tương ứng với điều kiện mẫu lõi tầng Miocene Oligocene Để đánh giá khả xử lý cặn lắng đọng vùng cận đáy giếng vỉa cát kết, nhóm tác giả phối hợp với cán NIPI (Vietsovpetro) đánh giá khả phục hồi độ thấm thiết bị mơ hình dịng chảy đa pha theo quy trình Vietsovpetro [1] 2.4.1 Quy trình phân tích, đánh giá khả phục hồi độ thấm mẫu lõi sau xử lý hệ vi nhũ tương - Thiết lập mơ hình vỉa mẫu lõi vỉa cát kết xác định độ thấm ban đầu + Gia công mẫu lõi: Khoan mẫu trụ (1 mẫu tầng Miocene mẫu tầng Oligocene), sấy khơ, bão hịa nước vỉa trước thực thí nghiệm; + Xác định độ thấm khí, độ rỗng; + Tạo bão hòa nước dư Srw; + Đo chiều dài, đường kính mẫu trụ: mẫu tầng Miocene mẫu tầng Oligocene có chiều dài 4,79cm, 4,98cm 7,14cm; đường kính 4,94cm, 5,06cm 5cm - Chuẩn bị chất lưu làm việc + Nước biển; + Dầu vỉa mô độ nhớt điều kiện vỉa cát kết: 70% dầu thô giếng 27 (MSP-1-BK-7) + 30% dầu hỏa Đo độ nhớt dầu nhiệt độ 110oC 130oC; + Dầu nhiễm bẩn pha thêm paraffin asphaltene; + Nước có độ khống hóa cao; + Hệ vi nhũ tương - kết phương pháp quy hoạch thực nghiệm khảo sát tối ưu hóa điều kiện tạo vi nhũ tương 2.4.2 Thử nghiệm đánh giá phục hồi độ thấm mơ hình dòng chảy đa pha - Chuẩn bị lắp mẫu lõi vào giữ mẫu, tăng nhiệt độ lên 110oC với mẫu Miocene 130oC với mẫu Oligocene, áp suất nén hông Pnh = 130atm; (tương đương áp suất hiệu dụng Phd), áp suất làm việc Pvỉa = 100atm; bơm bão hịa dầu cho mẫu (5 lần thể tích lỗ rỗng) 5Vr theo chiều thuận Xác định độ thấm dầu ban đầu mẫu mơ hình vỉa: K1; - Bơm dung dịch nước có độ khống hóa cao với thể tích 2Vr, với ΔP = 20amt/m nhằm mục đích kết tủa cặn lắng đọng vô Lưu giữ mẫu điều kiện vỉa giờ; Hình Thiết bị đánh giá khả phục hồi độ thấm hệ vi nhũ tương mơ hình dịng chảy đa pha - Bơm đẩy dầu nhiễm bẩn chuẩn bị với ΔP = 20 - 24amt/m, thể tích bơm 2Vr, tắt nhiệt ngâm nhiệt độ phòng (nhằm lắng đọng paraffin asphaltene), lưu giữ - Sau nâng nhiệt độ lên nhiệt độ vỉa Bơm DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 33 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ dầu mơ độ nhớt theo chiều thuận ΔP = 20amt/m Xác định độ thấm dầu K2; 3.2 Kết khảo sát điều kiện tối ưu phương pháp quy hoạch thực nghiệm - Bơm hệ vi nhũ tương acid theo chiều ngược với chiều đo thấm với ΔP = 20amt/m, thể tích bơm 2Vr Bơm đẩy dầu mô theo chiều thuận ΔP = 50amt/m, thể tích bơm 3Vr Xác định độ thấm dầu K3 Thực thí nghiệm theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm, tối ưu hóa hàm mục tiêu phương trình hồi quy bậc Dựa kết thực nghiệm, viết phương trình hồi quy mơ tả phụ thuộc kích thước hạt vi nhũ tương (y) vào nhân tố: tốc độ khuấy (x1), nồng độ chất hoạt động bề mặt (x2) nồng độ acid (x3) sau: - Tính hệ số phục hồi độ thấm mẫu theo công thức: Kph = K3 /[(K1+ K2 )/2] y = 53,86 + 9,80x3 + 12,01x 12 + 30,04 x 22 + 26,15 x 32 - 3,88 x1 x3 - 0,38 x2 x3 Kết thảo luận 3.1 Xây dựng giản đồ pha Ba giản đồ pha ba hệ VNT-1, VNT-2, VNT-3 với tỷ lệ S:Co 1:1, 2:1 3:1 thể Hình - Vùng tạo hệ vi nhũ tương vùng giới hạn đường cong bên giản đồ thành phần Các giản đồ pha hệ vi nhũ tương (Hình - 4) cho thấy thành phần hệ VNT-3 (S:Co = 3:1) tạo vùng vi nhũ tương khoảng rộng, mở rộng phía pha dầu pha acid hệ VNT-1 VNT-2 Hệ VNT-3 lựa chọn cho nghiên cứu sau có độ bền pha thành phần hệ vi nhũ tương thay đổi linh hoạt áp dụng cho giếng khai thác cụ thể Dựa vào số liệu thực nghiệm thu được, với hỗ trợ phần mềm Modde 5.0, nhóm tác giả tìm điều kiện khuấy trộn tối ưu, nồng độ acid HCOOH chất hóa nhũ để thu hệ vi nhũ tương có kích thước hạt phân bố nhỏ Hệ vi nhũ tối ưu có kích thước hạt phân bố nhỏ d = 52,96nm - Tiến hành tối ưu hóa cách vẽ bề mặt 3D thể cực trị hệ tối ưu (Hình 5) - Phương trình hồi quy phản ánh xác mơ hình thực nghiệm, điều khẳng định qua giá trị độ lệch chuẩn R2 = 0,993 độ tương thích mơ hình Q2 = 0,943 Bảng Thành phần vi nhũ tương lựa chọn để khảo sát Hệ vi nhũ tương VNT-1 VNT-2 VNT-3 Chất hoạt động bề mặt S: Co 1:1 2:1 3:1 Tỷ lệ khối lượng HĐBM 1: HĐBM DO: Xylene 2:1 5:1 2:1 5:1 2:1 5:1 HĐBM HĐBM Acid Dầu Hình Giản đồ pha hệ VNT-1 (S:Co = 1:1) 34 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 HCOOH: K2EDTA: nước 3:1:1 3:1:1 3:1:1 Dầu Acid Hình Giản đồ pha hệ VNT-2 (S:Co = 2:1) PETROVIETNAM 3.3 Đo kích thước hạt Kết đo phân bố kích thước hạt theo cường độ mẫu vi nhũ tương tối ưu (nồng độ chất hóa nhũ 50%, nồng độ acid formic 12%) biểu diễn đồ thị phân bố kích thước hạt Hình Kết đo kích thước hạt hệ vi nhũ tương tối ưu (Hình 6) cho thấy mẫu vi nhũ tương chứa hạt kích HĐBM thước tập trung 52,53nm, chứng tỏ phương pháp quy hoạch thực nghiệm tương đối phù hợp với thực tế Kết hoàn toàn phù hợp với chất hệ vi nhũ tương đề cập mục giới thiệu (kích thước vi nhũ tương khoảng 10 - 200nm) mẫu phần lớn chứa loại hạt (theo kích thước) đảm bảo phân tán đồng bền vững, khó bị phá vỡ cấu trúc sau thời gian bảo quản dài Dựa giản đồ pha, điểm M1 chọn để tiếp tục đánh giá số tiêu chất lượng công thức vi nhũ tương Thành phần hệ vi nhũ lựa chọn thể Bảng 3.4 Độ bền pha điều kiện thường Sau tháng thử nghiệm điều kiện nhiệt độ phòng, vi nhũ tương acid suốt, không bị tách lớp giữ nguyên màu sắc ban đầu (Hình 8), chứng tỏ hệ vi nhũ thử nghiệm bền mặt nhiệt động học 100 62 90 Dầu q(%) Bảng Bảng kết điều kiện tối ưu tìm phương pháp quy hoạch thực nghiệm Nồng độ acid (%) 12,07 Kích thước hạt (nm) 52,96 80 Sample Name : A Hung-nano Ag : 201312261457901 ID# Data Name : dong oxit sa2 Lot Number : 01 : 92.6(%) Transmittance(R) : 32.6(%) Transmittance(B) : 15 Circulation Speed : 15 Agitation Speed Ultra Sonic : OFF : P VLNANO Source : nano Ag Material 40 Hình Giản đồ pha hệ VNT-3 (S:Co = 3:1) Tốc độ Nồng độ khuấy chất hóa (vịng/phút) nhũ (%) 202 49,51 50 30 20 70 60 50 40 UnderSize(%) Acid 30 20 10 10 Ngoại quan 0.010 0.100 1.000 10.00 Kích thước (μm) 100.0 1000 3000 Hình Kết đo phân bố kích thước hạt theo cường độ hệ vi nhũ Trong Giản đồ pha vi nhũ tương HĐBM Kích thước BM HĐ c Kích thướ thướ c Kích Acid Dầu id Ac M ĐB H Hình Sự biến thiên kích thước hạt vi nhũ nồng độ chất hóa nhũ Surfactant acid thay đổi với tốc độ khuấy không đổi (tại điểm tối ưu) Hình Hệ vi nhũ tối ưu điểm M1 giản đồ pha so sánh vùng vi nhũ tương ba hệ VNT-1 (S:Co = 1:1), hệ VNT-2 (S:Co = 2:1), VNT-3 (S:Co = 3:1) DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 35 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Bảng Thành phần hệ vi nhũ tương M1 Hệ vi nhũ tương M1 Chất hoạt động bề HĐBM 1: DO: Xylene = 5:1 mặt S:Co = 3:1 HĐBM = 2:1 Chất hoạt động bề mặt = 50%, Dầu = 30%, acid = 20% HĐBM (25%), HĐBM (12,5%), n-Butanol (12,5%), DO (25%), xylen (5%), HCOOH (12%), K2EDTA (4%), nước (4%) 30 60 HCOOH: K2EDTA: nước = 3:1:1 90 120 Thời gian (phút) 150 180 Hình Hình ảnh hệ vi nhũ tương M1 nhiệt độ cao Hình Hình ảnh hệ vi nhũ tương M1 điều kiện nhiệt độ phòng (trong, màu vàng) Bảng Kết thử nhiệt hệ vi nhũ tương M1 Thời gian (phút) Lượng nước tách (%) 0 30 60 90 120 10 150 15 180 20 210 20 240 20 Bảng Kết đánh giá tốc độ ăn mịn thép hệ hóa phẩm TT Hóa phẩm Formic 12 % Hệ vi nhũ tương Kết thí nghiệm Nhiệt độ thí nghiệm S (cm2) mo (g) m1 (g) ∆m (g) 110oC 130oC 110oC 130oC 27,90 28,15 27,94 27,78 19,4561 19,7491 19,2397 19,2348 18,3630 18,5235 19,1511 19,1197 1,0931 1,2256 0,0886 0,1151 3.5 Thời gian tách pha điều kiện nhiệt độ cao hệ vi nhũ tương M1 Mẫu vi nhũ tương acid đựng ống chịu nhiệt chuyên dụng đặt tủ gia nhiệt 130˚C Quan sát tách pha vi nhũ tương sau 30 phút/lần thời gian Hình Bảng kết thử nhiệt hệ vi nhũ tương acid nhiệt độ cao Mẫu vi nhũ tương acid giữ màu sắc ổn định suốt sau 30 phút thử nhiệt Nhưng sau thử nhiệt, mẫu vi nhũ tương bắt đầu bị vẩn đục chuyển sang màu trắng sữa, hệ vi nhũ tương bắt đầu bị phá vỡ tách pha Pha nước hình thành từ từ bên đáy ống thử nhiệt Trong quy trình xử lý vỉa vi nhũ tương sau vi nhũ tương thâm nhập vào vùng có độ thấm thấp (vùng cần tác động) đủ thời gian tách acid để hịa tan cặn lắng đọng vơ lắng đọng hữu 36 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 Tốc độ ăn mòn (mm/năm) 145,5431 161,7258 11,7785 15,3910 (đúng thời điểm) Thời gian để đảm bảo cho hệ vi nhũ tương ổn định, không bị tách lớp trước đến vùng cần tác động Do đó, kết thử nhiệt hệ vi nhũ tương M1 Bảng hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn Vietsovpetro nhũ tương acid dùng cho xử lý giếng 3.6 Đánh giá tốc độ ăn mòn hệ vi nhũ tương M1 Kết đo tốc độ ăn mịn thép hệ hóa phẩm trình bày Bảng Kết Bảng cho thấy hệ vi nhũ tương có độ ăn mịn thép nhiều so với acid formic riêng lẻ (nồng độ 12%) điều kiện nhiệt độ cao độ ăn mịn thép hóa phẩm tăng Điều chứng tỏ hệ vi nhũ tương có khả ức chế ăn mịn cao diện pha dầu hệ vi nhũ làm giảm tốc độ phản ứng acid formic với thép PETROVIETNAM Bảng Một số thông số vật lý mẫu lõi vỉa cát kết TT Mẫu lõi cát kết Số hiệu mẫu Chiều dài Đường (cm) kính (cm) Tầng Miocene Tầng Miocene Tầng Oligocene BH-74.5-3-40 B BH-818.6-2-64 BH-16.10-3-95//2 4,79 4,98 7,14 4,94 5,06 5,00 Độ sâu (m) 2.998,60 3.178,50 3.574,85 Độ bão hịa nước dư (%) 34 27 28,5 Thể tích rỗng, (cm3) 19,2 18,4 24,0 Độ rỗng (%) Độ thấm khí (mD) 21,1 18,73 18,0 365 306 333 35 10,8 0,2 40 10,9 0,1 Bảng Lưu lượng chất thải trình bơm ép chất nhiễm bẩn theo thời gian thí nghiệm Thời gian (phút) Lưu lượng thải tích lũy (ml) Lưu lượng thải thực tế (ml) 5 Thời gian (phút) Lưu lượng thải tích lũy (ml) Lưu lượng thải thực tế (ml) 2,5 2,5 Q trình bơm ép chất nhiễm bẩn vơ 10 15 20 25 8,5 9,5 10,2 1,5 0,7 Quá trình bơm ép chất nhiễm bẩn hữu 10 15 20 25 4,9 6,8 7,6 7,8 2,4 1,9 0,8 0,2 30 10,6 0,4 30 7,9 0,1 Bảng Lưu lượng chất thải trình bơm ép chất nhiễm bẩn theo thời gian thí nghiệm Thời gian (phút) Lưu lượng thải tích lũy (ml) Lưu lượng thải thực tế (ml) 3,7 3,7 Thời gian (phút) Lưu lượng thải tích lũy (ml) Lưu lượng thải thực tế (ml) 2,0 2,0 Quá trình bơm ép chất nhiễm bẩn vô 10 15 20 25 30 6,9 9,8 12,6 14,8 16,3 3,2 2,9 2,8 2,2 1,5 Quá trình bơm ép chất nhiễm bẩn hữu 10 15 20 25 30 3,9 5,6 7,3 8,8 10,1 1,9 1,7 1,7 1,5 1,3 35 17,4 1,1 40 18,2 0,8 45 18,6 0,4 50 18,8 0,2 55 18,9 0,1 35 11,1 1,0 40 11,7 0,6 45 12,3 0,6 50 12,7 0,4 55 12,9 0,2 Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn vô - TN3 (ml) Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn vô - TN (ml) 3,5 Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn vô - TN2 (ml) 2,5 Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn vô TN3 (ml) 1,5 0,5 10 15 20 25 30 35 40 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Thời gian (phút) Thời gian (phút) Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn hữu - TN (ml) Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn hữu - TN3 (ml) 2,5 2,5 2 Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn hữu - TN2 (ml) 1,5 Lưu lượng thải thực tế nhiễm bẩn hữu TN3 (ml) 1,5 0,5 0,5 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 10 15 20 25 Thời gian (phút) 30 Thời gian (phút) Hình 10 Đồ thị biểu diễn lưu lượng chất thải thực tế trình bơm ép chất nhiễm bẩn theo thời gian thí nghiệm DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 37 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ 3.7 Thử nghiệm khả phục hồi độ thấm mơ hình vật lý vỉa tương ứng với điều kiện mẫu lõi tầng Miocene Oligocene Thí nghiệm (mẫu lõi tầng Miocene): Khi bơm ép chất nhiễm bẩn vô hữu cơ, cán vận hành thiết bị đánh giá khả phục hồi độ thấm khống chế lưu lượng bơm ép chất nhiễm bẩn mức thấp 10, 20, 30ml/ để dung dịch có độ khống cao Khi có chênh áp, dầu nhiễm bẩn gây kết tủa lắng đọng vô hữu gây bít nhét khe nứt, lỗ rỗng mẫu làm giảm độ thấm dầu mẫu lõi Sau ngâm mẫu lõi dầu vỉa nhiệt độ phòng - giờ, tăng nhiệt độ áp suất điều kiện vỉa sau đo độ thấm dầu Thí nghiệm (1 mẫu lõi tầng Miocene mẫu lõi tầng Oligocene): Nhóm tác giả tiến hành bơm ép chất nhiễm bẩn khống Bảng Kết thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Mẫu lõi cát kết Tầng Miocene Tầng Miocene Tầng Oligocene Số hiệu mẫu BH-74 5-3-40 B BH-818 6-2-64 BH-16 10-3-95//2 Độ thấm dầu ban đầu mẫu: K1 60 100 40 Lưu lượng 100 150 80 (ml/giờ) 140 200 120 0,16 0,29 0,09 Chênh áp 0,25 0,44 0,19 (ΔP, kg/cm ) 0,37 0,59 0,28 35,64 34,08 47,36 Độ thấm dầu 38,02 33,69 44,87 (K1, mD) 35,96 33,50 45,67 Trung bình 36,54 33,75 45,96 Độ thấm dầu mẫu sau bơm ép chất nhiễm bẩn: K2 10 40 20 Lưu lượng 20 60 40 (ml/giờ) 30 80 60 0,1 0,18 0,3 Chênh áp (ΔP, 0,16 0,26 0,66 kg/cm2) 0,24 0,36 1,5 9,50 21,96 7,10 Độ thấm dầu 11,88 22,80 6,46 (K2, mD) 11,88 21,96 4,26 Trung bình 11,09 22,24 5,94 Độ thấm mẫu sau xử lý hệ vi nhũ tương: K3 40 40 20 Lưu lượng 80 60 40 (ml/giờ) 120 80 60 0,19 0,16 0,11 Chênh áp 0,35 0,23 0,16 (ΔP, kg/cm ) 0,49 0,29 0,23 20,01 24,70 19,37 Độ thấm dầu 21,73 25,78 26,64 (K3, mD) 23,28 27,26 27,80 Trung bình 21,67 25,91 24,60 Kphục hồi 0,91 0,93 0,95 38 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 chế áp suất mức không đổi để theo dõi ghi lại lưu lượng chất thải thoát (Bảng 7) Từ đồ thị biểu diễn lưu lượng chất thải thực tế trình bơm ép chất nhiễm bẩn theo thời gian thí nghiệm (Hình 10) cho thấy thời gian đầu lưu lượng chất thải khỏi mơ hình thử nghiệm nhiều nhanh, sau lưu lượng chất thải thoát ít, chứng tỏ mẫu lõi bị bít nhét lắng đọng vô hữu Đây nguyên nhân làm giảm độ thấm đất đá, cản trở khả lưu thơng dịng dầu, sau bơm ép chất nhiễm bẩn, độ thấm dầu mẫu giảm nhiều Mặc dù thí nghiệm có chế độ bơm ép chất nhiễm bẩn tương tự cấu trúc mẫu lõi khác nên thời gian gây nhiễm bẩn độ thấm dầu sau bơm ép chất nhiễm bẩn khác Mẫu lõi tầng Oligocene (TN 3) có độ thấm dầu ban đầu cao mẫu lõi tầng Miocene (TN 2) nên thời gian nhiễm bẩn dài độ thấm dầu sau bơm ép chất nhiễm bẩn thấp Kết thử nghiệm mơ hình dòng chảy đa pha cho thấy hệ vi nhũ tương có khả phục hồi độ thấm giếng khai thác với kết cao (hệ số phục hồi độ thấm đạt 90%), chứng tỏ có hiệu xử lý tốt với đối tượng đá vỉa cát kết mỏ Bạch Hổ Kết luận Từ kết nghiên cứu thảo luận, nhóm tác giả rút số kết luận sau: - Đã lựa chọn thành phần phù hợp cho pha chế hệ vi nhũ tương gồm thành phần: HĐBM (25%); HĐBM (12,5%); n-Butanol 12,5%; DO 25%; xylen 5%; HCOOH 12%; K2EDTA 4%; nước 4% - Kết cho thấy hệ vi nhũ tương bền sau tháng bảo quản nhiệt độ thường (25oC) bình kín Khả tách nhũ xảy sau nhiệt độ 130oC Kết phù hợp với tiêu chuẩn Vietsovpetro nhũ tương acid dùng cho xử lý giếng Tốc độ ăn mòn hệ vi nhũ tương nhỏ nhiều so với tốc độ ăn mòn dung dịch acid formic riêng lẻ, chứng tỏ hệ vi nhũ tương có khả làm giảm tốc độ ăn mịn đường ống PETROVIETNAM - Kết thử nghiệm khả phục hồi độ thấm mơ hình vỉa cho thấy khả phục hồi độ thấm mẫu sau xử lý vi nhũ tương đạt 90%, chứng tỏ có hiệu xử lý tốt với đối tượng đá vỉa cát kết mỏ Bạch Hổ Tài liệu tham khảo Hoàng Linh nnk Nghiên cứu chế tạo hệ nhũ tương acid dầu thực vật biến tính để xử lý vùng cận đáy giếng nhằm tăng hệ số sản phẩm Viện Dầu khí Việt Nam 2011 ASTM International Standard practice for laboratory immersion corrosion testing of metals ASTM G31-72 www.astm.org ASTM International Standard practice for preparing, cleaning and evaluating corrosion test specimens ASTM G1-03 www.astm.org Aviram Spernath, Abraham Aserin, Nissim Garti Fully dilutable microemulsions embedded with phospholipids and stabilized by short-chain organic acids and polyols Journal of Colloid and Interface Science 2006; 299(2); p 900 - 909 Enam Khalil, Shorouq T.Al-Sotari, Mutasem O.Taha Formulation and characterization of IPM/water/nonionicIonic surfactant microemulsions Journal of Chemical and Engineering Data 2012; 6: p 187 - 198 Eskandar Moghimipour, Anayatollah Salimi, Masoud Karami, Sara Isazadeh Preparation and characterization of dexamethasone microemulsion based on pseudoternary phase diagram Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products 2013; 8(3): p.105 - 112 George J.Hirasaki, Clarence A.Miller, Olina G.Raney, Michael K.Poindexter, Duy T.Nguyen, John Hera Separation of produced emulsions from surfactant enhanced oil recovery processes Energy Fuels 2011; 25(2); p 555 - 561 M Abdulkadir Comparative analysis of the effect of demulsifiers in the treatment of crude oil emulsion ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 2010; 5(6): p 67 - 73 Saiyu Zhang, Fang Wang, Yandong Chen, Bo Fang, YongJun Lu Preparation and properties of diesel oil microemulsified acid Chinese Journal of Chemical Engineering 2008; 16 (2): p 287 - 291 Research on preparation and evaluation of acid microemulsion system for near-well bore treatment in sandstone formation Nguyen Thi Ngoc Bich, Trinh Thanh Son, Hoang Linh Phan Vu Anh, Hoang Thi Phuong, Luong Van Tuyen Kieu Anh Trung, Cu Thi Viet Nga, Ngo Hong Anh Vietnam Petroleum Institute Summary The paper presents some research results on preparation and evaluation of acid microemulsion system for nearwell bore treatment in sandstone formation, droplet size and thermal stability of the microemulsion The microemulsified acid is much less corrosive to steel than pure acid solution (mass concentration 12%) Results of microemulsified acid flooding test on core samples from Miocene and Oligocene of Bach Ho field are also presented in this paper Key words: Acid microemulsion system, sandstone formation, permeability DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 39 ... cho hệ vi nhũ tương ổn định, không bị tách lớp trước đến vùng cần tác động Do đó, kết thử nhiệt hệ vi nhũ tương M1 Bảng hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn Vietsovpetro nhũ tương acid dùng cho xử. .. cao hệ vi nhũ tương M1 Mẫu vi nhũ tương acid đựng ống chịu nhiệt chuyên dụng đặt tủ gia nhiệt 130˚C Quan sát tách pha vi nhũ tương sau 30 phút/lần thời gian Hình Bảng kết thử nhiệt hệ vi nhũ tương. .. dùng cho xử lý giếng 3.6 Đánh giá tốc độ ăn mòn hệ vi nhũ tương M1 Kết đo tốc độ ăn mịn thép hệ hóa phẩm trình bày Bảng Kết Bảng cho thấy hệ vi nhũ tương có độ ăn mịn thép nhiều so với acid formic