Nghiên cứu các phương pháp làm thưa lưới mô hình (upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng nhất của môi trường địa chất trong mô hình khai thác mỏ tê giác trắng

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ NGUYỄN QUỐC HƯNG Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học 1: Mai Cao Lân, Tiến sĩ Cán hướng dẫn khoa học 2: Hoàng Minh Hải, Tiến sĩ Cán chấm nhận xét 1: Hoàng Phước Sơn, Tiến sĩ Cán chấm nhận xét 2: Trần Văn Xuân, Tiến sĩ Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ -CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Tp.HCM, ngày tháng năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Quốc Hưng Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/08/1979 Nơi sinh: TPHCM Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng MSHV: 03608457 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM THƯA LƯỚI MƠ HÌNH (UPSCALING) NHẰM LƯU GIỮ TÍNH BẤT ĐỒNG NHẤT CỦA MƠI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT TRONG MƠ HÌNH KHAI THÁC MỎ TÊ GIÁC TRẮNG 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nhiệm vụ / Mục tiêu luận văn: Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất cho mơ hình khai thác, để đạt mục đích Nội dung nghiên cứu bao gồm: o Tìm hiểu đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến q trình làm thưa hóa o Khảo sát kiểm tra chất lượng mơ hình trước sau làm thưa xét mặt tổng thể, khu vực lân cận giếng khoan, ranh giới dầu nước lân cận đứt gãy o Tổng hợp vả đánh giá phương pháp làm thưa phù hợp cho mỏ Tê Giác Trắng, đưa nhận định trường hợp sử dụng phương pháp 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/02/2009 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/07/2009 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Mai Cao Lân / TS Hoàng Minh Hải Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) Mai Cao Lân Hoàng Minh Hải CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QLCHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) Trần Văn Xuân Nguyễn Việt Kỳ Lời cảm ơn Sau thời gian dài học tập làm việc cách nghiêm túc, luận văn cao học chuyên ngành Địa Chất Dầu Khí Ứng Dụng với đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng” học viên Nguyễn Quốc Hưng hoàn tất Để có thành này, tác giả nhận nhiều giúp đỡ tận tình bảo thầy cô giáo khoa Địa chất Dầu khí - Đại học Bách Khoa TPHCM, thầy giáo hướng dẫn, lãnh đạo bạn bè đồng nghiệp cơng ty dầu khí liên doanh điều hành chung Hoàng Long Hoàn Vũ JOC Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành giảng dạy nhiệt tình giảng viên mơn địa chất dầu khí trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh suốt hai năm qua Đặc biệt xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hướng dẫn nhiệt tình cán hướng dẫn: Tiến sĩ Mai Cao Lân, giảng viên mơn địa chất dầu khí Tiến sĩ Hồng Minh Hải, kỹ sư cơng nghệ mỏ cơng ty liên doanh điều hành chung Hồng Long Hoàn Vũ hướng dẫn tác giả lập đề cương hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn ủng hộ, giúp đỡ lãnh đạo đồng nghiệp cơng ty Hồng Long Hoàn Vũ JOC cho phép sử dụng tài liệu mỏ Tê Giác Trắng giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn Tóm tắt đề tài Sau kết thúc giai đoạn tìm kiếm thăm dị hồn tất “Báo cáo trữ lượng”, việc xây dựng mơ hình địa chất mơ hình khai thác nhằm phục vụ cho kế hoạch phát triển mỏ Tê Giác Trắng đặt yêu cầu cấp thiết Do mơ hình địa chất mỏ TGT xây dựng chi tiết nhằm mô tả biến đổi môi trường địa chất hàng triệu năm với số lượng ô lưới lớn (10^6 ô lưới), nhiên việc xây dựng mơ hình dịng chảy dựa số lượng lưới mơ hình địa chất (Fine Grid) hồn tồn khơng khả thi, làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) cho mơ hình mỏ TGT trình cần thiết bắt buộc Phương pháp làm thưa lưới phân loại thành bốn nhóm chính: Theo diện tích làm thưa hóa: cục hay tồn Theo thơng số chuyển đổi: đơn pha hay đa pha Theo phương pháp thực hiện: giải tích, số học hay Tensor (một dạng số học đặc biệt) Thưa hóa cấu trúc - phân lớp: proportional/fraction, follow base follow top/chi tiết Trên sở tham khảo tài liệu nghiên cứu ngồi nước có liên quan đến đề tài xem xét điều kiện địa chất mỏ Tê Giác Trắng với đặc trưng địa chất hệ thống “stucked sand”, với lớp sét/cát xen kẹp vỉa chứa không thông theo chiều thẳng đứng, tác giả nhận thấy cần quan tâm đặc biệt đến việc phân lớp theo chiều thẳng đứng trung bình hóa tính chất độ rỗng thấm làm thay đổi thuộc tính vỉa chứa Chính tất phương pháp thuộc nhóm khảo sát để lựa chon phương pháp phù hợp Bên cạnh mức độ tin cậy tài liệu thu thập chưa phản ánh hết mức độ biến đổi phức tạp môi trường địa chất phương pháp làm thưa hóa đơn pha (nhóm 2) sử dụng, phương pháp đơn giản cho kết xác Ngồi phương pháp giải tích, số học Tensor (nhóm 3) sử dụng để làm thưa lưới nhằm tìm phương pháp làm thưa phù hợp, đồng thời để đảm bảo tính đại diện phương pháp làm thưa tồn mơ hình áp dụng (nhóm 1) Q trình thưa hóa mơ hình tiến hành theo ba bước chính: Làm thưa hóa cấu trúc mạng lưới Làm thưa hóa cấu trúc – phân lớp Chuyển đổi tỷ lệ thông số vỉa chứa NTG, độ rỗng độ thấm Trên sở tổng hợp tảng lý thuyết phương pháp làm thưa lưới mơ tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mơ hình, tác giả tiến hành khảo sát phương pháp làm thưa lưới đề cập bên số khu vực quan trọng định chất lượng mơ hình lưới thưa khu vực lân cận giếng khoan, đứt gãy ranh giới dầu nước để từ đề xuất giải pháp làm thưa lưới cho mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng Tại khu vực kêt khảo sát thể qua động thái khai thác dự báo đồng thời sử dụng phương pháp mơ đường dịng để giải tốn dịng chảy Phương pháp cho phép giải nhanh tốn dịng chảy mơ hình chi tiết với độ xác lời giải mức chấp nhận Sau làm thưa lưới thông số tĩnh vỉa chứa BRV (Bulk Rock Volume), PoreVolume (PoreVolume), OIIP (Oil Initial In Place) hai mơ hình kiểm tra (mơ hình chi tiết & mơ hình lưới thưa), gia trị sai số xác định nhỏ (chỉ khoảng vài phần trăm) So sánh phân bố thông số NTG, độ rỗng độ thấm cho thấy với phương pháp thưa hóa khác mức độ trung bình hóa thơng số khác nhau, phương pháp proportion/fraction cho thấy thông số vỉa chứa bị trung bình mạnh hồn tồn bị đặc tính địa chất Trong phương pháp làm thưa chi tiết lại cho kết làm thưa tốt Kêt khảo sát phương pháp làm thưa khu vực quan trọng khu vực lân cận giếng khoan, đứt gãy ranh giới dầu nước cho thấy xu hướng đường dịng chính, lưu lượng dầu khai thác hàm lượng nước khai thác dự báo giũa hai mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa tương đối giống nhau, từ cho thấy chất lượng mơ hình đảm bảo mặt tổng thể toàn mỏ khu vực quan trọng Trong số phương pháp chuyển đổi tỷ lệ khảo sát phương pháp Full Tensor (số học) cho kết phù hợp nhất, Diagonal Tensor, Arithmetic-Harmonic phương pháp khác hồn tồn khơng phù hợp MỤC LỤC Phần mở đầu………………………….…………………………………… 1 Giới thiệu đề tài…………………………………………………………… Ý nghĩa khoa học thực tiễn……………………………………………… .2 Mục đích nhiệm vụ luận văn…………………………………… .3 Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… Tóm tắt tình hình nghiên cứu ngồi nước có liên quan đến đề tài nghiên cứu…………………………………………………… .5 Phạm vi nghiên cứu……………………………………………………… 7 Cơ sở liệu……………………………………………………….… Chương Tổng quan q trình làm thưa hóa, giới thiệu q trình làm thưa hóa phần mềm Petrel phương pháp mơ đường dịng………… ……………………………………………………………… 1.1 Tổng quan lý thuyết thưa hóa mơ hình………………….…… 1.1.1 Khái niệm q trình làm thưa hóa…………………………… 1.1.2 Phân loại phương pháp làm thưa hóa……………………… 10 1.1.3 Nhận dạng sai số q trình làm thưa lưới mơ hình 14 1.1.4 Cơ sở lý thuyết vê phương pháp làm thưa hóa…………… .16 1.2 Các bước thực q trình làm thưa hóa phần mềm Petrel .21 1.2.1 Làm thưa hóa cấu trúc – Xây dựng cấu trúc mạng lưới……… 21 1.2.2 Làm thưa hóa cấu trúc – Phân chia số lớp…………… ……… 23 1.2.3 Chuyển đổi tỷ lệ thông số vỉa chứa………………………… 27 1.3 Phương pháp mô đường dịng 1.3.1 Giới thiệu phương pháp mơ đường dịng…………… … 27 1.3.2 Các phương trình khái niệm sử dụng phương pháp mơ đường dịng……………………………………… 30 Chương Giới thiệu mỏ Tê Giác Trắng, phương pháp xây dựng mơ hình mỏ kết kiểm tra chất lượng trình làm thưa lưới………… 33 2.1 Giới thiệu sơ lược mỏ Tê Giác Trắng………………………… 33 2.2 Phương pháp xây dựng mơ hình mỏ…………………………… .40 2.2.1 Sơ lược phương pháp xây dựng mơ hình địa chất… .40 2.2.2 Sơ lược phương pháp xây dựng mơ hình thủy động lực 42 2.3 Kiểm tra mơ hình trạng thái tĩnh trước sau làm thưa hóa 46 2.3.1 Kiểm tra hình dáng mặt phản xạ, đứt gãy…………………….46 2.3.2 Kiểm tra kết chuyển đổi tỷ lệ thông số vỉa chứa NTG, độ rỗng độ thấm 47 Chương Khảo sát kết làm thưa lưới mô hình vị trí lân cận giếng khoan, đứt gãy ranh giới dầu nước……………………… 59 3.1 Khảo sát tổng thể kết dự báo mơ hình thủy động lực trước sau làm thưa hóa với phương pháp làm thưa hóa khác nhau… 61 3.1.1 Các trường hợp khảo sát………………….………… 61 3.1.2 Phân tích kết khảo sát…………………………….…… 62 3.1.2.1 Mơ hình lưới thưa 1m .62 3.1.2.1 Mơ hình lưới Proprtion/Fraction…… ………… .67 3.1.3 Đánh giá………………………………………… ………… … 70 3.2 Khảo sát chất lượng mơ hình vị trí lân cận giếng khoan……… .72 3.2.1 Các trường hợp khảo sát………………………………… .72 3.2.2 Phân tích kết khảo sát…………………………… 74 3.2.3 Đánh giá………………………………………………… 79 3.3 Khảo sát chất lượng mô hình vị trí lân cận đứt gãy…….…… 80 3.3.1 Các trường hợp khảo sát………………… .80 3.3.2 Phân tích kết khảo sát………………………… 81 3.3.3 Đánh giá……………………………………………… 84 3.4 Khảo sát chất lượng mơ hình vị trí lân cận ranh giới dầu nước… 85 3.4.1 Các trường hợp khảo sát…………………………… … .85 3.4.2 Phân tích kết khảo sát…………………………… 85 3.4.3 Đánh giá………………………………… 88 3.5 Tóm tắt chương………………………………… 88 Chương Kết luận kiến nghị…………………………….………… 92 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1-1: Ví dụ minh họa giá trị độ thấm trung bình làm thưa mạng lưới từ 12*12 xuống 4*4 Hình 1-2: Các phương pháp làm thưa hóa – phân lớp Hình 1-3 Bản đồ phân bố độ bão hịa nước theo kích thước lưới khác Hình 1-4: Minh họa phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Arithmetic-Harmonic Hình 1-5: Minh họa phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Harmonic-Arithmetic Hình 1-6: Sơ đồ khối cơng việc làm thưa hóa Hình 1-7: Diện tích làm thưa hóa Hình 1-8: Mạng lưới phủ chồng lên mặt phản xạ đứt gãy Hình 1-9: Phương pháp làm thưa Fraction cho vỉa 52U_20 Hình 1-10: Phương pháp làm thưa Proportion cho vỉa 52U_30 Hình 1-11: Phương pháp làm thưa – Phân lớp theo chiều thẳng đứng Hình 1-12: Phương pháp chuyển đổi tỷ lệ phần mềm Petrel Hình 1-13: Phương pháp mơ đường dịng Hình 1-12: Ngun lý tính tốn phương pháp mơ đường dịng Hình 1-13: Lược đồ kiểm tra chất lượng phương pháp mơ đường dịng Hình 1-14: Các phương pháp tính tốn mơ đường dịng Hình 1-15: Những đặc tính chủ yếu phương pháp mơ đường dịng Hình 1-16: Các phương pháp tính tốn mơ đường dịng Hình 1-17: Những đặc tính chủ yếu đường dịng Hình 2-1: Sơ đồ vị trí mỏ Tê Giác Trắng Hình 2-2: Mặt cắt cấu trúc hướng Bắc - Nam Hình 2-3: Tài liệu áp suất minh họa vỉa tách biệt theo chiều thẳng đứng với gradient dầu khác Hình 2-4: Mặt cắt địa chấn theo hướng Bắc – Nam qua mỏ Tê Giác Trắng Hình 2-5: Cột địa tầng mỏ Tê Giác Trắng Hình 2-6: Giá trị cut-off cho V shale Hình 2-7: Quan hệ rỗng-thấm từ kết phân tích mẫu lõi Hình 2-8: Vỉa chứa mơ hình địa chất 3D tương ứng với tài liệu Carota Hình 2-9: Áp suất mao dẫn & Độ bão hịa nước tàn dư 84 Hình 3.18 cho thấy hình dáng đường dịng dọc theo hướng đứt gãy Kết cho thấy mơ hình lưới thưa với phương pháp Harmonic-Arithmetic cho kết khác với mơ hình chi tiết, phương pháp lại Full Tensor, Diagonal Tensor Airthmetic-Harmonic cho xu hướng đường dòng giống với mơ hình chi tiết 3.3.3 Đánh giá Việc khảo sát thơng số vỉa chứa mơ hình trước sau làm thưa hóa xung quanh khu vực lân cận đứt gãy cho thấy việc làm thưa hóa đứt gãy không làm ảnh hưởng nhiều đến thông số BRV PoreVolume Giá trị sai số trước sau làm thưa thông số nhỏ (khoảng vài phần trăm) giá trị dầu chỗ không khác nhiều Như việc làm thưa hóa đứt gãy khơng làm thay đổi thơng số vỉa chứa xung quanh khu vực thông số tĩnh đảm bảo không khác trước sau làm thưa Kết dự báo khai thác cho thấy lưu lượng dầu khai thác dự báo hồn tồn giống mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa giai đoạn đầu có xu hướng khác biệt vào giai đoạn cuối nhiên khác biệt chủ yếu bị tác động xu hướng hàm lượng nuớc khai thác thay đổi Hàm lượng nước khai thác dự báo cho thấy xu hướng chung mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa tất với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ giống nhiên hai phương pháp Full Tensor Diagonal Tensor cho kết xác Kiểm tra xu hướng đường dịng cho thấy mơ hình chi tiết giống với mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Full Tensor, Diagonal Tensor Arithmetic-Harmonic Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng môi trường địa chất mô hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 85 Trên sở tổng hợp tất yếu tố khảo sát kết luận chất lượng mơ hình lưới thưa đảm bảo khu vực 3.4 Khảo sát chất lượng mơ hình vị trí lân cận ranh giới dầu nước 3.4.1 Các trường hợp khảo sát Khu vực cuối tiến hành khảo sát khu vực lân cận ranh giới dầu nước Phần lớn vỉa chứa mỏ Tê Giác Trắng có ranh giới dầu nước riêng biệt dự báo mỏ khai thác với tình trạng ngập nước sớm Chính vấn đề dự báo hàm lượng nước khai thác theo thời gian xu hướng hàm lượng nước xâm nhập đóng vai trị định công tác quản lý mỏ vị trí lân cận ranh giới dầu nước cần quan tâm đặc biệt nơi nước xâm nhập nhanh Chính cần phải đảm bảo vị trí hàm lượng nước dự báo theo thời gian mơ hình trước say làm thưa lưới tương đối gần hướng đường dòng phải giống Bốn giếng khoan khai thác với khoảng mở vỉa toàn đặt gần với ranh giới dầu nước nhằm khảo sát lưu lượng khai thác dự báo xu hướng hàm lượng nuớc khai thác theo thời gian (Hình 3.19) Tương tự giếng khai thác giếng khoan bơm ép với khoảng mở vỉa toàn đặt gần khu vực ranh giới dầu nước nhằm xây dựng đường dòng từ vỉa chứa nước, tăng mức độ tương phản cho đường dòng khảo sát 3.4.2 Phân tích kết khảo sát Kết khảo sát cho thấy khu vực lân cận ranh giới dầu nước cho kết tốt với lưu lượng khai thác dự báo giống mơ hình chi tiết mơ hình khai thác giá trị lưu lượng tương đối ổn định Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 86 Hình 3.19 Vị trí giếng khoan khai thác bơm ép đặt khu vực lân cận ranh giới dầu nước Hình 3.20 Kết dự báo khai thác ứng với mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa 1m khu vực lân cận ranh giới dầu nước với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ khác Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 87 Tương tự lưu lượng dầu khai thác dự báo đường xu hướng hàm lượng nước theo thời gian hai mơ hình tương đối giống nhau, thay đổi giá trị hàm lượng nước mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ khác nằm khoảng hẹp a b d c e Hình 3.21 Phân bố đường dòng đến giếng khai thác cuối thời điểm nghiên cứu mơ hình chi tiết (hình a) mơ hình lưới thưa 1m với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ khác (hình b: Full Tensor; hình c: Diagonal Tensor; hình d: Arithmetic-Harmonic; hình e: Harmonic-Arithmetic) Hình dáng đường dịng khu lực lân cận ranh giới dầu nước cho thấy có mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Harmonic-Arithmetic khác với Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 88 phương pháp lại mơ hình chi tiết Trong mơ hình lưới thưa phương pháp nhu Full Tensor, Diagonal Tensor Arithmetic-Harmonic giống với mơ hình chi tiết 3.4.3 Đánh giá Kết khảo sát cho thấy khu vực lân cận ranh giới dầu nước cho kết tốt với lưu lượng khai thác dự báo giống mơ hình chi tiết mơ hình khai thác giá trị lưu lượng tương đối ổn định Tương tự lưu lượng khai thác dự báo đường xu hướng hàm lượng nước theo thời gian hai mơ hình giống nhau, thay đổi giá trị hàm lượng nước mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ khác nằm khoảng hẹp Khảo sát hình dáng đường dịng khu lực lân cận ranh giới dầu nước cho thấy có mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Harmonic-Arithmetic khác với phương pháp lại mơ hình chi tiết Trong mơ hình lưới thưa phương pháp nhu Full Tensor, Diagonal Tensor ArithmeticHarmonic giống với mơ hình chi tiết Tổng hợp kết khảo sát kết luận chất lượng mơ hình lưới thưa đảm bảo khu vực 3.5 Tóm tắt chương Sau khảo sát kết dự báo khai thác toàn mỏ khu vực đặc biệt khu vực lân cận giếng khoan, đứt gãy ranh giới dầu nước rút số kết luận sau: Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mô hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 89 Mơ hình lưới thưa 1m cho kết dự báo khai thác phù hợp với mô hình chi tiết, mơ hình lưới thưa Proportion/Fraction cho kết dự báo hoàn toàn khác với mơ hình chi tiết Mơ hình lưới thưa Proportion/Fraction bị trung bình hóa mạnh khơng cịn lưu giữ đặc trưng địa chất hay gọi tính bất đồng mơ hình địa chất Kết khảo sát cho thấy với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ sử dụng kết nghiên cứu mơ hình lưới thưa hồn tồn khác với mơ hình chi tiết Trên sở khảo sát phân bố thông số tĩnh kết khảo sát dự báo khai thác, đề nghị không sử dụng phương pháp Proportion/Fraction để khảo sát khu vực quan trọng mỏ thông tin bị đánh lớn thông số vỉa chứa bị trung bình hóa q mạnh Kết dự báo khai thác tồn mỏ mơ hình lưới thưa 1m kết hợp với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Full Tensor, Diagonal Tensor ArithmeticHarmonic nhìn chung cho kết dự báo phù hợp với mơ hình chi tiết Phương pháp Harmonic-Arithmetic cho thấy xu hướng dự báo khai thác mơ hình lưới thưa giống với mơ hình chi tiết nhiên có mức độ sai số lớn hơn, hai phương pháp Geometric Harmonic không phù hợp Chất lượng mơ hình lưới thưa khu vực lân cận giếng khoan tương đối tốt dựa kết khảo sát dự báo khai thác khu vực Xu hướng đường dòng, lưu lượng khai thác hàm lượng nước khai thác dự báo hai mơ hình gần trùng khớp Tuy nhiên kết áp suất mơ hình q trình thử vỉa thấp áp suất đo cần phải tiến hành hiệu chỉnh mơ hình để phản ánh số liệu thực tế Việc khảo sát thông số vỉa chứa mơ hình trước sau làm thưa hóa xung quanh khu vực lân cận đứt gãy cho thấy việc làm thưa hóa đứt gãy không làm ảnh hưởng nhiều đến thông số BRV PoreVolume Giá trị sai Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng môi trường địa chất mô hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 90 số trước sau làm thưa thông số nhỏ giá trị dầu chỗ hai mơ hình khơng khác nhiều Như việc làm thưa hóa đứt gãy khơng làm thay đổi thơng số vỉa chứa xung quanh khu vực thông số tĩnh đảm bảo không khác trước sau làm thưa Kết dự báo khai thác cho thấy lưu lượng dầu khai thác dự báo giống mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa giai đoạn đầu có xu hướng khác biệt vào giai đoạn cuối, khác biệt chủ yếu thay đổi xu hướng hàm lượng nuớc khai thác Nhìn chung giá trị lưu lượng dầu khai thác dự báo hai mô hình giống Hàm lượng nước khai thác dự báo cho thấy xu hướng chung mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa tất với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ giống nhiên hai phương pháp Full Tensor Diagonal Tensor cho kết xác Kết khảo sát cho thấy xu hướng đường dịng hai mơ hình tương đồng Kết khảo sát khu vực lân cận ranh giới dầu nước cho thấy kết tương đối tốt với lưu lượng dầu khai thác dự báo giống mơ hình chi tiết mơ hình khai thác Xu hướng hàm lượng nước khai thác dự báo theo thời gian hai mơ hình trùng khớp Điều đảm bảo chất lượng mơ hình lưới thưa đảm bảo tốt khu vực quan trọng Khảo sát hình dáng đường dòng khu lực lân cận ranh giới dầu nước nhận thấy có mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Harmonic-Arithmetic khác với phương pháp cịn lại mơ hình chi tiết Trong mơ hình lưới thưa phương pháp nhu Full Tensor, Diagonal Tensor ArithmeticHarmonic hoàn tồn giống với mơ hình chi tiết Kết khảo sát toàn mỏ khu vực quan trọng cho thấy mơ hình lưới thưa 1m (phương pháp làm thưa hóa cấu trúc- phân lớp 1m) với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Full Tensor phương pháp làm thưa lưới phù hợp cho mơ hình mỏ Tê Giác Trắng Mơ hình lưới thưa cho thấy Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 91 kết dự báo khai thác xu hướng đường dịng tương đối trùng khớp với mơ hình chi tiết Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 92 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở tổng hợp tảng lý thuyết phương pháp làm thưa lưới mơ tìm hiểu điều kiện địa chất phức tạp mỏ mỏ Tê Giác Trắng với hệ thống “stucked-sand” vỉa chứa với tập cát, sét xen kẹp đến đề xuất tiến hành khảo sát phương pháp làm thưa lưới khác số khu vực quan trọng định chất lượng mơ hình lưới thưa khu vực lân cận giếng khoan, đứt gãy ranh giới dầu nước q trình làm thưa hóa nhằm lựa chọn phương pháp làm thưa lưới phù hợp Kết khảo sát phương pháp làm thưa lưới khác thực dựa thông số tĩnh khai thác dự báo (thông số động), số kết luận rút sau: Thơng số tĩnh Q trình làm thưa hóa cấu trúc cho hai mơ hình lưới thưa 1m Proportion/Fraction phương pháp chuyển đổi tỷ lệ thực tốt, điều kiểm chứng qua sai số mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa thơng số tĩnh mơ BRV, PoreVolume, trữ lượng dầu chỗ (OIIP) nhỏ Tuy nhiên xem xét phân bố độ bão hòa dầu Hình 2.23 phân hóa thể rõ nét mơ hình, tương phản rõ nét lưới mơ hình chi tiết giảm dần đến mơ hình lưới thưa 1m, cuối mơ hình lưới thưa Proportion/Fraction Điều cho thấy sai số Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 93 hai mơ hình nhỏ phân bố thông số không gian khác lớn Các thơng số NTG, độ rỗng độ thấm bị trung bình hóa mơ hình lưới thưa Proportion/Fraction nhiều hơn mơ hình lưới thưa 1m Mặc dù để đánh giá mức độ trung bình đủ phù hợp cần tổng hợp với kết nghiên cứu mơ hình thủy động lực Mặc dù phân bố thông số tĩnh giải thích phần kết nghiên cứu mơ hình thủy động lực Dự báo khai thác (thông số động) Đối với phương pháp làm thưa hóa cấu trúc – phân lớp, phương pháp làm thưa hóa chi tiết theo phân lớp 1m (kết hợp với phương pháp Follow Top) cho kết dự báo khai thác tương đối giống mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa, chiều ngược lại phương pháp Proportion/Fraction thể kết dự báo hồn tồn khác hai mơ hình Điều cho thấy với điều kiện mỏ Tê Giác Trắng việc mô tả chi tiết tập vỉa chứa giúp lưu giữ đặc tính địa chất mơ hình chi tiết mơ hình khai thác Đối với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ, kết khảo sát cho thấy hai phương pháp số Full Tensor Diagonal Tensor cho kết xác nhất, sau đến phương pháp Arithmetic-Harmonic sai số nhiều phương pháp Harmonic-Arithmetic Các phương pháp giải tích Geometric, Harmonic khảo sát kết hồn tồn khơng xác Kết khảo sát mơ hình lưới thưa 1m khu vực quan trọng mỏ với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ khác cho thấy: • Mơ hình lưới thưa 1m cho thấy kết dự báo khai thác toàn mỏ tương đối giống với mơ hình chi tiết Đánh giá tổng thể kết dự báo khai thác toàn Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 94 mỏ giếng cho thấy phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Full Tensor, Diagonal Tensor Arithmetic-Harmonic cho kết dự báo phù hợp với mơ hình chi tiết Phương pháp Harmonic-Arithmetic cho xu hướng dự báo khai thác mơ hình lưới thưa hồn tồn giống với mơ hình chi tiết nhiên có mức độ sai số lớn hơn, hai phương pháp Geometric Harmonic khơng phù hợp • Kết khảo sát khu vực lân cận giếng khoan TGT-2X cho thấy lưu lượng dầu khai thác dự báo hai mơ hình tương đối giống nhau, xu hướng hàm lượng nước khai thác dự báo giống giai đoạn nghiên cứu ban đầu có xu hướng khác chút giai đoạn cuối Xu hướng đường dịng hai mơ hình trùng khớp, khảo sát riêng biệt đường dòng giếng TGT-2X cho thấy điều tương tự Nhìn chung chất lượng mơ hình khu vực đảm bảo tốt • Kết khảo sát thơng số vỉa chứa mơ hình trước sau làm thưa hóa xung quanh khu vực lân cận đứt gãy cho thấy việc làm thưa hóa đứt gãy khơng làm ảnh hưởng nhiều đến thông số BRV, PoreVolume trữ lượng dầu chỗ Nhu thông số tĩnh đảm bảo không khác trước sau làm thưa Kết dự báo khai thác cho thấy lưu lượng dầu khai thác dự báo giống mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa giai đoạn đầu có xu hướng khác biệt vào giai đoạn cuối Hàm lượng nước khai thác dự báo cho thấy xu hướng chung mô hình chi tiết mơ hình lưới thưa với tất phương pháp chuyển đổi tỷ lệ giống nhiên hai phương pháp Full Tensor Diagonal Tensor cho kết xác Kết khảo sát cho thấy xu hướng đường dịng hai mơ hình trùng khớp Như chất lượng mơ hình khu vực lân cận đứt gãy đảm bảo tốt Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 95 • Kết khảo sát mơ hình thủy động lực cho thấy lưu lượng dầu hàm lượng nước khai thác dự báo hai mơ hình giống khu vực lân cận ranh giới dầu nước Xu hướng hàm lượng nước khai thác dự báo theo thời gian hai mơ hình tương đồng Khảo sát hình dáng đường dòng khu lực lân cận ranh giới dầu nước nhận thấy có mơ hình lưới thưa với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ Harmonic-Arithmetic khác với phương pháp cịn lại mơ hình chi tiết Trong mơ hình lưới thưa phương pháp nhu Full Tensor, Diagonal Tensor ArithmeticHarmonic giống với mơ hình chi tiết Kết khảo sát cho thấy chất lượng mơ hình lưới thưa đảm bảo tốt khu vực quan trọng Tổng hợp kết khảo sát cho thấy sai số kết dự báo khai thác mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa nhỏ, xu hướng thông số dự báo tương đối giống Tuy nhiên khác biệt diện tất thơng số khảo sát mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa lưu lượng dầu giếng, hàm lượng nước khai thác dự báo hay xu hướng đường dòng Tương tự kết khai thác dự báo, thông số tĩnh cho thấy khác mơ hình chi tiết mơ hình lưới thể qua đồ phân bố độ bão hòa dầu, phân bố độ rỗng, thấm Đây sai số bắt buộc trình chuyển đổi tỷ lệ, việc triệt tiêu hoàn toàn sai số nhiên hạn chế hiểu tác nhân gây sai số điều cần thực trình làm thưa lưới Kết nghiên cứu yếu tố gây sai số lớn số phân lớp sử dụng q trình làm thưa lưới Mơ hình lưới thưa Proportion/Fraction bị trung bình hóa mạnh khơng cịn lưu giữ đặc trưng địa chất hay cịn gọi tính bất đồng mơ hình địa chất Kết khảo sát cho thấy với phương pháp chuyển đổi tỷ lệ sử dụng kết nghiên cứu mơ hình lưới thưa hồn tồn khác với mơ hình chi tiết Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 96 Kết khảo sát cho thấy tính bất đồng mơ hình địa chất chi tiết bảo tồn mơ hình khai thác phản ánh qua thông số tĩnh giá trị BRV, PoreVolume trữ lượng dầu chỗ phân bố NTG, độ rỗng thấm; thông số động xu hướng đường dòng kết khai thác dự báo mơ hình chi tiết mơ hình lưới thưa nhìn chung giống Phương pháp đề nghị sử dụng phương pháp làm thưa hóa – phân lớp chi tiết 1m phương pháp chuyển đổi tỷ lệ phương pháp Full Tensor Kiến nghị • Trong tương lai mỏ Tê Giác Trắng vào giai đoạn khai thác số liệu địa chất khai thác cập nhật từ thơng số đầu vào mơ hình địa chất khai thác xác Trên sở đề xuất tiến hành làm thưa hóa theo phương pháp đa pha (Multiphse Upscaling), tiến hành chuyển đổi thông số độ thấm pha áp suất mao dẫn nhằm tăng mức độ xác mơ hình lưới thưa • Mơ hình địa chất chi tiết nghiên cứu bao gồm diện tích lớn chứa nước số lượng ô lưới mô hình khu vực chiếm phần đáng kể Ngồi kích thước lưới khu vực chứa nước xây dưng ô lưới khu vực chứa dầu Trong mơ hình cập nhật sau cần thu hẹp diện tích khu vực chứa nước giảm kích thước lưới khu vực này, dành số lượng ô lưới để mô tả vỉa chứa dầu cách chi tiết Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 97 Tài liệu tham khảo John Mansoori “A Review of Basic Upscaling Procedures: Advantages and Disadvantages” Amoco Production Company, Tulsa, Oklahoma X.HWu, M.T.Stone, R.R Parashkevov, D.Stern and S.L.Lyons “Reservoir Modelling with Global Scale Up”, SPE 105237 R.Sablok, K.Aziz, Standford University “Upscaling and Discretization Errors In Reservoir Simulation”, SPE 93372 Gillian E.Pickup, Heriot Watt Institute of Petroleum Engineering “ Permeability Upscaling”, Course Material, March 2002 Schlumberger Software Manual “Petrel Seismic to Simulation Software – Reservoir Engineering Course” Schlumberger Software Manual “Frontsim User Course” Hoang Long JOC “Outline Development Plan”, 2008 Dasheng Qi and Tim Hesketh, University of NSW “Quantative Evaluation of Information Loss in Reservoir Upscaling”, SPE 87035 Michael J King, BP , SPE Distinguished Lecturer “Upgridding and Upscaling: current trend and future directions” 10 Amit K Sarkar, Sohail A Faruqi, I Baaman, M.K.Wang Efficient Use of Streamline Simulation and Inversion Techniques to Improve Reservoir Modelling”, SPE 63291 Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 98 Lý lịch trích ngang Họ tên : Nguyễn Quốc Hưng Ngày tháng năm sinh : 20/08/1979 Nơi sinh: TP.HCM Địa liên lạc : Công ty Cửu Long JOC, lầu 11, Diamond Plaza, 34 Lê Duẩn Q1, Tp Hồ Chí Minh Q TRÌNH ĐÀO TẠO 9/2007-8/2009: Thạc sĩ Khoa địa chất dầu khí, trường Đại học bách khoa HCM 2005-2008: Cử nhân Khoa quản trị kinh doanh, trường Đại học kinh tế HCM 1997-2003: Kỹ sư Khoa phát triển khai thác mỏ dầu khí, trường Đại học tổng hợp dầu khí Gupkin, Moscow - CHLB Nga Q TRÌNH CƠNG TÁC 5/2009 đến nay: Kỹ sư cơng nghệ mỏ Cơng ty liên doanh điều hành chung Cửu Long (CLJOC), HCM 6/2006 đến 5/2009: Kỹ sư công nghệ mỏ Công ty liên doanh điều hành chung Hoàng Long Hoàn Vũ Long (HLHVJOC), HCM 10/2003 đến 6/2006: Kỹ sư công nghệ mỏ Công ty thăm dị khai thác dầu khí (PVEP), HCM Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng ... cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng điểm giới hạn phương pháp làm thưa lưới Do chất trình làm thưa. .. làm thưa lưới mơ hình qua kết dự báo khai thác hướng đường dòng Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mơ hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng môi trường địa chất mô hình khai thác mỏ Tê Giác. .. g∇D) Nghiên cứu phương pháp làm thưa lưới mô hình (Upscaling) nhằm lưu giữ tính bất đồng mơi trường địa chất mơ hình khai thác mỏ Tê Giác Trắng 33 Chương GIỚI THIỆU VỀ MỎ TÊ GIÁC TRẮNG, PHƯƠNG PHÁP