Xây dựng mô hình khai thác nhằm lựa chọn phương án phát triển hợp lý mỏ cận biên cá chúa thuộc bồn trũng malaysia thổ chu

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ LÊ NGỌC CHÁNH Xây dựng mơ hình khai thác nhằm lựa chọn phương án phát triển hợp lý mỏ cận biên Cá Chúa thuộc bồn trũng Malaysia – Thổ Chu Chuyên ngành : Địa chất dầu khí ứng dụng LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 20 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Mai Cao Lân Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: 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: Lê Ngọc Chánh Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 17/04/1978 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng MSHV: 03608455 1- TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MƠ HÌNH KHAI THÁC NHẰM LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN HỢP LÝ CHO MỎ CẬN BIÊN CÁ CHÚA THUỘC BỒN TRŨNG MALAYSIA – THỔ CHU 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nhiệm vụ / Mục tiêu luận văn: Xây dựng mô hình khai thác Thơng qua phương án phát triển hợp lý lựa chọn Trong yếu tố không chắn nghiên cứu Nội dung nghiên cứu bao gồm: • Khảo sát đặc điểm cấu trúc vỉa thông số đất đá mỏ Cá Chúa • Xử lý số liệu đầu vào mơ hình khai thác • Xây dựng nghiên cứu mơ hình khai thác • Khảo sát phương án phát triển lựa chọn phương án phát triển hợp lý 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/02/2009 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 14/12/2009 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Mai Cao Lân 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 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QLCHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) Trần Văn Xuân KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) 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 “Xây dựng mơ hình khai thác nhằm lựa chọn phương án phát triển hợp lý cho mỏ cận biên Cá Chúa thuộc bồn trũng Malaysia” học viên Lê Ngọc Chánh hồn tất Để có thành này, tác giả nhận nhiều giúp đỡ tận tình bảo thầy 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 Thăng Long 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 Bộ mơn địa chất dầu TĨM TẮT Sau kết thúc giai đoạn thăm dò thời điểm công bố thương mại, mỏ Cá Chúa vào giai đoạn phát triển Trong giai đoạn việc lựa chọn phương án phát triển hợp lý định quan trọng Do việc xây dựng mơ hình khai thác nhằm hỗ trợ việc lựa chọn phương án phát triển hợp lý cần thiết, đặc biệt mỏ cận biên mỏ Cá Chúa Cho đến thời điểm tác giả thực đề tài, số giếng có mỏ Cá Chúa mức hạn chế so với mức độ bất đồng mỏ Cá Chúa Do để xây dựng mơ hình khai thác phù hợp với thực tế phương pháp nghiên cứu bao gồm việc xây dựng phân bố thông số đất đá mỏ Cá Chúa Quá trình nghiên cứu đề tài gồm hai giai đoạn Giai đoạn thứ xây dựng phân bố thông số đất đá Giai đoạn thứ hai xây dựng mơ hình địa chất chạy yếu tố ảnh hưởng đến trình khai thác Giai đoạn đầu thực chương Giai đoạn thứ hai thực chương chương Cơ sở lý thuyết để thực trình bày chương Trên sở tham khảo nhiều nguồn liệu nước khác có liên quan đến vấn đề mỏ cận biên, tác giả nhận thấy cần quan tâm đặc biệt đến thông số không chắn thiếu nguồn liệu mỏ Các thông số không chắn bao gồm: Đặc điểm cấu trúc vỉa • Thông số đất đá thành hệ phân bố chúng • Thơng số đại diện cho tương tác chất lưu đất đá thành hệ • Các thơng số q trình khai thác Đặc điểm cấu trúc vỉa với thông số đất đá thành hệ nghiên cứu chương thông qua mô hình địa chất 3D Kết nghiên cứu đặc điểm cấu trúc vỉa có tồn khơng có tồn nước rìa Đối với thơng số đất đá thành hệ gồm độ rỗng độ thấm, thiếu nguồn liệu để xây dựng phân bố chúng không gian nên phương pháp SIS sử dụng cho nghiên cứu tướng đá (facies) phương pháp SGS sử dụng để nghiên cứu độ rỗng Trong trình nghiên cứu này, tỷ lệ đầu vào đầu thông số kiểm tra đảm bảo thơng qua biểu đồ (histogram) Để tìm kiếm P10, P50 P90 cho mơ hình 30 nghiệm (realization) chạy cho mơ hình facies Đối với thông số đại diện cho tương tác chất lưu yếu tố trình khai thác khảo sát chương chương Phương pháp khảo sát yếu tố thơng qua q trình làm phù hợp số liệu lịch sử chạy dự báo cho mơ hình khai thác Các thông số khảo sát cách Ngoài phân bố độ thấm điều chỉnh trình làm phù hợp số liệu lịch sử Kết việc chạy dự báo phân tích, đánh giá từ phương án phát triển hợp lý cho mỏ cận biên Cá Chúa lựa chọn Kết cho thấy phương án phát triển hợp lý giếng khai thác, giếng bơm ép nước, có sử dụng gaslift với lưu lượng khí 1000 Mscf/d/giếng Tuy nhiên thời gian đưa mỏ vào bơm ép nước tháng sau khai thác Điều nhằm đảm an toàn cho mỏ sau bơm ép nước Với thời gian tháng vừa đủ để nghiên cứu tính chất nước bơm ép vị trí giếng bơm ép xác hóa sau số liệu khai thác tháng cập nhật MỞ ĐẦU Giới thiệu Cho đến nay, nguồn lượng từ dầu mỏ đóng vai trị ảnh hưởng đến tính kinh tế lĩnh vực sản xuất Mặc dù xuất số nguồn lượng thay lượng mặt trời, gió, thủy triều, sinh học Nhưng nhu cầu dầu mỏ ngày tăng mạnh Bên cạnh đó, tình hình trị bất ổn số quốc gia có sản lượng khai thác cao làm giá dầu mỏ biến động lớn Chính việc xây dựng mơ hình khai thác nhằm hỗ trợ việc tìm phương án phát triển khai thác hợp lý nhằm nâng cao hiệu khai thác giảm chi phí mỏ cận biên (marginal reservoir) trở nên cấp thiết Với đặc điểm chung mỏ cận biên nhỏ trữ lượng chỗ thấp, nên mơ hình khai thác đóng vai trị quan trọng việc phát triển các mỏ cận biên nói chung mỏ Cá Chúa nói riêng Trong q trình xây dựng mơ hình khai thác, yếu tố động thái vỉa chế độ khai thác phụ thuộc lẫn Vì vậy, việc xây dựng mơ hình khai thác phải dựa việc xem xét tác động, phụ thuộc lẫn yếu tố hệ thống khép kín Trong luận văn này, "mơ hình khai thác" xây dựng nhằm phân tích đánh giá yếu tố có khả tác động đến động thái vỉa trình khai thác Các yếu tố bao gồm: • Đặc điểm cấu trúc vỉa • Thơng số đất đá thành hệ phân bố chúng vỉa (độ rỗng, độ thấm) • Thông số đại diện cho tương tác chất lưu đất đá thành hệ (độ thấm tương đối) Tính cấp thiết đề tài Hiện mỏ Cá Chúa đưa vào khai thác khoảng năm, cịn rủi ro lớn liên quan đến yếu tố không chắn thông số đất đá vỉa Để hạn chế ảnh hưởng yếu tố này, mơ hình khai thác bao gồm phân tích, đánh giá yếu tố nêu cần tiến hành nghiên cứu xây dựng, nhằm tạo biểu đồ sản lượng khai thác cho đời mỏ sở khảo sát yếu tố rủi ro không chắn yếu tố khai thác vị trí giếng, số lượng giếng, khoảng mở vỉa, chế độ khai thác trì lượng vỉa, v.v Bên cạnh đó, vỉa mỏ Cá Chúa vỉa cận biên, nên việc phát triển loại vỉa dầu cần lên kế hoạch cách tỉ mỉ, xác hợp lý nhằm giảm chi phí vận hành điều kiện giá dầu giới có xu hướng giảm mạnh Chính hai lý nêu mà đề tài " Xây dựng Mô hình khai thác nhằm tìm phương án phát triển hợp lý cho mỏ cận biên Cá Chúa thuộc bồn trũng Malaysia – Thổ Chu " chọn để nghiên cứu Nội dung phương pháp nghiên cứu nghiên cứu luận văn Mục tiêu nghiên cứu luận văn nhằm đưa phương án khai thác hợp lý dựa việc xây dựng mơ hình khai thác khảo sát kết chạy mơ mơ hình Để đạt mục tiêu này, nội dung cần thực nghiên cứu: • Khảo sát đặc điểm cấu trúc thông số đất đá vỉa mỏ Cá Chúa: Vấn đề nghiên cứu Chương Trong chương khảo sát đặc điểm liên quan đến cấu trúc vỉa mà cụ thể đồ cấu trúc đáy vỉa Bên cạnh hai thơng số quan trọng đất đá khảo sát gồm độ rỗng độ thấm • Xử lý số liệu đầu vào mơ hình vỉa: Vấn đề nghiên cứu Chương Các số liệu đầu vào cho mô hình khai thác cần kiểm tra xử lý nhằm lựa chọn liệu đại diện loại bỏ liệu khơng mang tính đại diện chứa đựng nhiều rủi ro tiềm ẩn • Xây dựng nghiên cứu mơ hình khai thác mỏ Cá Chúa: Được nghiên cứu Chương Như đề cập trên, để tìm phương án phát triển dựa mơ hình khai thác Do chương xây dựng mơ hình khai thác Thơng qua ảnh hưởng yếu tố liên quan (yếu tố tĩnh yếu tố động) đến động thái khai thác vỉa đánh giá • Khảo sát số phương án phát triển mỏ lựa chọn phương án thích hợp cho mỏ Cá Chúa: Được nghiên cứu chương Kết mơ hình khai thác phân tích, đánh giá lựa chọn nhằm tìm phương án khai thác hợp lý Phương pháp nghiên cứu để thực nội dung mơ tả sơ đồ khối Hình 0-1 Phương pháp Dựa đặc điểm chung vỉa cận biên Để đạt mục tiêu đề tài, phương pháp nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến động thái khai thác vỉa Trong thành phần cụ thể đề cập Phần Nội dung phương pháp nghiên cứu nghiên cứu luận văn, phân tích, xây dựng đánh giá mối quan hệ ràng buộc ảnh hưởng qua lại lẫn thể thống Thông qua việc khảo sát này, thông số tối ưu cho phương án phát triển hợp lý tìm kiếm lựa chọn Để thực yêu cầu trên, phần mềm Eclipse, Petrel, VFPi, Excel sử dụng công cụ chủ đạo suốt q trình thực đề tài Ngồi ra, trình nghiên cứu, tùy vào số lượng chất lượng tài liệu mà số phương pháp địa thống kê áp dụng Giếng Địa chấn Áp suất Xử Lý Số Liệu Cơ sở liệu PVT Địa chất Xây dựng mơ hình thơng số cho MHĐC n Rel Lựa chọn nghiệm phù hợp (n –k) Rel phân tích Xây dựng mơ hình khai thác S Ghi chú: MHĐC: Mơ hình địa chất Rel.: Số nghiệm (relization number) PAKT: Phương án khai thác Đ: Đúng S: Sai m PAPT Đ Phương Án Phát Triển Hợp Lý(PAPT) Hình 0-1: Sơ đồ khối tổng quát đề tài Các Vấn Đề Tồn Tại Của Mỏ Cá Chúa Phù Hợp Lịch Sử Khai Thác Chạy mô phân tích kết Những vấn đề đáng quan tâm bao gồm thông số rủi ro không chắn liên quan đến đặc điểm cấu trúc vỉa, tính chất đất đá thành hệ, chất lưu thông số đại diện cho tương tác đất đá chất lưu Tóm tắt cụ thể vấn đề trình bày đây: • Đặc điểm cấu trúc vỉa Như đề cập trên, vỉa mỏ Cá Chúa thân cát lịng sơng cổ Chúng bẫy địa tầng kết hợp, phân bố tách biệt chồng lên Những thân cát có chiều dày mỏng nằm ngồi độ phân giải phương pháp minh giải địa chấn Việc minh giải liệu địa chấn xây dựng đồ cấu trúc vỉa khơng minh giải đồ đáy vỉa Chính vậy, đồ cấu trúc đáy vỉa xây dựng mối quan hệ chiều dày vỉa thuộc tính địa chấn (Minimum Acoustic Impendace) giếng khoan Phân bố cấu trúc vỉa Cá Chúa kéo dài từ lô 5A đến PM3-CAA Rất có khả vỉa liên thông với vỉa khai thác mỏ PM3-CAA thơng qua cột nước vỉa • Đất đá thành hệ Trầm tích đất đá vỉa có tuổi từ Miocene Sớm đến Miocene Giữa Dựa kết mô tả mẫu lõi từ mỏ PM3-CAA, kết minh giải FMI, địa tầng địa vật lý giếng khoan (wireline logs) chúng chia thành ba loại tướng (facies) gồm tướng đá thuộc trầm tích tam giác châusơng, đồng tam giác châu, đồng tam giác châu-sông rạch Tuy nhiên xét mặt thủy động lực học phân chia chưa đủ để giải thích thay đổi phân bố chất lưu ban đầu theo diện ảnh hưởng lên động thái khai thác vỉa Bên cạnh đó, chưa có vỉa mỏ Cá Chúa lấy mẫu lõi Do độ thấm đất đá thành hệ chứa đựng nhiều rủi ro tiềm ẩn • Thơng số đại diện cho tương tác đất đá thành hệ chất lưu Độ thấm tương đối áp suất mao dẫn hai thông số đại diện cho tương tác đất đá thành hệ chất lưu Hiện thông số lấy tương tự từ mỏ lân cận PM3-CAA Tuy nhiên đất đá chất lưu vỉa Cá Lưu lượng gaslift = 500 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 1000 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 1500 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 2000 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 500 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 1000 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 1500 Mscf/d Lưu lượng gaslift = 2000 Mscf/d Hình 5-7: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – Các trường hợp lưu lượng gaslift khác • Lưu lượng dầu khai thác: Các trường hợp khảo sát giả định lưu lượng khai thác giếng đặt chế độ khai thác tối đa Nghĩa khơng có giới hạn cho lưu lượng Nhằm mục đích tìm kiếm lưu lượng khai thác trung bình cho giếng cho thời gian khai thác ổn định dầu lâu Thơng q sản lượng hệ số thu hồi nâng cao tối đá Có bốn giá trị lưu lượng dầu cho giếng đưa vào khảo sát gồm 500 stb/d/giếng, 1000 stb/d/giếng 2000 stb/d/giếng cho giếng 1500 stb/d/giếng cho giếng vỉa I1, 750 stb/d/giếng cho giếng vỉa I2 I3 Có hai trường hợp cho hệ số thu hồi dầu trường hợp lưu lượng dầu 2000 stb/d/giếng 1500 stb/d/giếng cho vỉa I1, 750 stb/d/giếng cho I2 I3 Tuy nhiên trường hợp đầu lưu lượng khai thác ban đầu mỏ lớn (xấp xỉ 11000 stb/d) Điều địi hỏi chi phí đầu tư ban đầu lớn, cụ thể chi phí cho tàu chứa dầu FPSO Trường hợp thứ hai trường hợp mà lưu lượng dầu tối ưu cho vỉa trường hợp có sản lượng hệ số thu hồi dầu với hai trường hợp đầu, lưu lượng ban đầu không cao, thời gian khai thác ổn định kéo dài (trên năm) Do chi phí đầu tư ban đầu thấp nên trường hợp thích hợp hai trường hợp trước Hai trường hợp lại gồm 500 stb/d/giếng 1000 stb/d/giếng Đối với trường hợp 1000 stb/d/giếng, sản lượng hệ số thu hồi dầu thấp hai trường hợp đầu không nhiều sản lượng khai thác ba đầu thấp Còn trường hợp 500 stb/d/giếng thi cho hệ số thu hồi dầu thấp Kết khảo sát trình bày Bảng 5-7 Hình 5-8 Số ID Trường hợp sản lượng khai thác Hệ số thu hồi MMstb % Lưu lượng dầu = tối đa 15.43 35.84 14 Lưu lượng dầu = 500 stb/d/well 10.94 25.41 15 Lưu lượng dầu = 1000 stb/d/well 15.22 35.35 16 Lưu lượng dầu = 2000 stb/d/well 15.45 35.89 17 Lưu lượng dầu = 1500 stb/d/well cho I1; 750 stb/d cho I2 I3 15.45 35.89 Bảng 5-7: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Các trường hợp với lưu lượng khai thác dầu khác Lưu Lưu Lưu Lưu Lưu lượng lượng lượng lượng lượng dầu dầu dầu dầu dầu =500 stb/d = 1000 stb/d = 2000 stb/d = 1500 cho I1, 750 cho I2 I3 = tối đa Lưu Lưu Lưu Lưu Lưu lượng lượng lượng lượng lượng dầu dầu dầu dầu dầu =500 stb/d = 1000 stb/d = 2000 stb/d = 1500 cho I1, 750 cho I2 I3 = tối đa Hình 5-8: Lưu lượng sản lượng thu hồi dầu – Các trường hợp với lưu lượng khai thác khác • Khảo sát ảnh hưởng phân bố thân cát: Như đề cập chương 3, minh giải địa chấn minh giải đồ cấu trúc tầng sản phẩm, đồ cấu trúc đáy tầng sản phẩm khơng minh giải Do đó, phân bố thân cát dựa vào AI chứa đựng nhiều vấn đề rủi rỏ Nhằm khảo sát định lượng rủi ro này, phân bố thân cát có khơng có nước rìa khảo sát Tất phần thực với diện nước rìa Trong phần khảo sát vỉa với trường hợp khơng có diện nước rìa vỉa I1 Mơ hình khơng có diện nước rìa minh họa Hình 5-9 Trong trường hợp khơng có nước rìa, suy giảm sản lượng so với trường hợp có nước rìa 2.51 MMstb 2.01% Sự suy giảm đáng kể Có hay khơng lượng hỗ trợ từ nước vỉa quan trọng việc Năng lượng đóng góp đáng kể vào sản lượng hệ số thu hồi dầu Kết khảo sát trình bày Bảng 5-8 Hình 5-10 Khơng chứa nước rìa Có chứa nước rìa Hình 5-9: Minh họa có khơng có nước rìa vỉa I1 Số ID Trường hợp sản lượng khai thác Hệ số thu hồi MMstb % Có nước rìa 15.43 35.84 14 Khơng có nước rìa 12.92 33.83 Bảng 5-8: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Trường hợp có khơng có nước rìa Có nước rìa Khơng có nước rìa Có nước rìa Khơng có nước rìa Hình 5-10: Lưu lượng sản lượng khai thác – Trường có khơng có nước rìa • Khảo sát trường hợp P10 P90: Như đề cập chương - Mục 3.2, xây dựng phân bố tướng đất đá mơ hình, có 30 realization tạo nhằm khảo sát trường hợp P10, P50 P90 Các trường hợp chạy thực với P50 Trong nghiên cứu này, nói đến P10 hiểu 10% khơng chắn 90% chắn Điều tương tự cho P50 P90 Kết chạy mô cho trường hợp P10 P90 trình bày Bảng 5-9 Hình 5-11 Hệ số thu hồi dầu cuối P50 P90 gần Tuy nhiên năm đầu khai thác, trường hợp P90 cho lưu lượng hệ số thu hồi cao Trường hợp P10 lưu lượng hệ số thu hồi thấp trường hợp P50 P90 Trường hợp Số ID sản lượng khai thác Hệ số thu hồi MMstb % P50 15.43 35.84 15 P10 14.38 33.41 16 P90 15.34 35.64 Bảng 5-9: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – So sánh P10, P50 P90 P50 P10 P90 P50 P10 P90 Hình 5-11: Lưu lượng sản lượng khai thác dầu – So sánh P10, P50 P90 Kết luận, kiến nghị hướng phát triển đề tài Luận văn gồm có năm chương đánh số từ chương đến chương Cơ sở lý thuyết đề tài nghiên cứu trình bày chương Chương trình bày tóm tắt đối tượng nghiên cứu Chương 3, ba chương luận văn Vấn đề số liệu mỏ giải chương cách sử dụng phương pháp SIS SGS cho việc xây dựng phân bố facies độ rỗng Chương trình bày bước tiến hành xây dựng mơ hình khai thác Trong đó, bước đưa thơng số đầu vào đánh giá cho thơng số trình bày Bên cạnh q trình phù hợp số liệu lịch sử trình bày chương Chương chương khảo sát mức độ ảnh hưởng thông số khai thác thơng số khơng chắn đến q trình khai thác Dựa trường hợp khảo sát chương 5, ta có bảng tổng hợp - Bảng Trong đó, yếu tố có khả ảnh hưởng đến định lựa chọn phương án phát triển cho mỏ Cá Chúa khảo sát Các yếu tố bao gồm: Vị trí số lượng giếng khai thác, loại hoàn thiện, phương án bơm ép nước, lưu lượng khí dùng cho gaslift, lưu lượng dầu cho giếng khai thác, có khơng có nước rìa, trường hợp xác xuất P10, P50 P90 sản lượng khai thác nằm khoảng 10.35 MMstb (trường hợp với hai giếng khai thác, có dùng gaslift không bơm ép nước) đến 15 52 MMstb (trường hợp 11 với giếng khai thác, có dùng gaslift với lưu lượng 2000 Mscf/d/well, có bơm ép nước với hệ số thay 1) Mặc dù trường hợp 11 cho sản lượng hệ số thu hồi dầu cao gia tăng không lớn nhiều so với trường hợp Đối với trường hợp 8, sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu tương ứng 15.43 MMstb 35.84% Trong trường hợp này, hệ số bơm ép nước thay lưu lượng khí dùng cho gaslift 1000 Mscf/d Hai giá trị gần với giá trị áp dụng cho mỏ khai thác lân cận PM3-CAA Dựa kết qủa khảo sát trên, theo tác giả phương án phát triển hợp lý cho mỏ cận biên Cá Chúa phương án khai thác với giếng khai thác cho mỏ, vỉa khai thác bỡi hai giếng khai thác, có bơm ép nước với hệ số thay 1, loại hồn thiện hồn thiện kép có dùng gaslift, lưu lượng khai thác 1500stb/d/giếng cho vỉa I1, 750 stb/d/giếng cho vỉa I2 I3 Tuy nhiên việc bơm ép nước tiến hành từ lúc khai thác mà tùy vào tình hình thực tế mỏ Thời gian sớm tiến hành bơm ép tháng sau khai thác Với khoảng thời gian này, số liệu khai thác mỏ Cá Chúa cập nhật liên tục qua động thái khai thác mỏ Cá Chúa hiểu rõ Từ phương án bơm ép nước lưu lượng nước bơm ép, vị trí giếng bơm ép nước chọn lựa cách hợp lý Tuy nhiên hạn chế mặt thời gian công cụ nghiên cứu mà đề tài thực theo hướng thủ công rời rạc Thủ cơng chỗ q trình làm phù hợp số liệu lịch sử thực tay Điều phụ thuộc lớn vào kinh nghiệm người thực Do có khả có nhiều cách phù hợp khác với kết mức độ chấp nhận Rời rạc chỗ yếu tố không chắn chương thơng số q trình khai thác chương khảo sát cách riêng biệt mà thiếu trường hợp tổ hợp chúng với Nếu tổ hợp xảy tình trạng bùng nổ tổ hợp chạy hết trường hợp tổ hợp Vì hai lý nên hướng phát triển đề tài sử dụng trình làm phù hợp lịch sử tự động Nghĩa trình thực máy tính Hiện thị trường có phần mềm Simopt Schlumberger thực việc Đối với trường hợp tổ hợp yếu tố khác tránh trường hợp bùng nổ tổ hợp phương pháp quan tâm thiết kế thực nghiệm (experimental design) Phương pháp tổ hợp nhiều trường hợp khác theo hướng thiết kế trước Do tổ hợp nhiều trường hợp khác tránh tình trạng bùng nổ tổ hợp Ngồi hướng phát triển đề tài cần phải thực facies xác định có khơng có nước rìa Hiện mơ hình facies nghiên cứu chương đơn giản gồm hai thành phần cát sét Tuy nhiên thực tế cần phải chia chi tiết (ví dụ chia theo tướng đường bờ, tướng bờ, tướng lịng sơng…) nhằm làm cho mơ hình gần với thực tế Điều nên thực có thêm số liệu, ví dụ số liệu từ mẫu lõi từ địa vật lý giếng khoan… Yếu tố khảo sát Số ID Trường hợp sản lượng khai thác Hệ số thu hồi MMstb % TH1 12.28 28.52 TH2 12.31 28.6 TH3 12.31 28.6 TH4 12.26 28.48 giếng KT 10.35 24 giếng KT 12.28 28.52 giếng KT 12.9 29.28 Loại hoàn thiện Hoàn thiện kép 12.28 28.52 Hoàn thiện kết hợp 11.07 25.72 Hệ số thay bơm ép nước Hệ số thay = 0.5 14.21 28.56 Hệ số thay = 15.43 35.84 Hệ số thay =1.5 14 32.54 10 Lưu lượng gaslift = 500 Mscf/d 15.33 35.6 Lưu lượng gaslift = 1000 Mscf/d 15.43 35.84 11 Lưu lượng gaslift = 2000 Mscf/d 15.52 36 12 Lưu lượng gaslift = 3000 Mscf/d 15.52 36 13 Không dùng gaslift 13.78 32 Lưu lượng dầu = tối đa 15.43 35.84 14 Lưu lượng dầu = 500 stb/d/well 10.94 25.41 15 Lưu lượng dầu = 1000 stb/d/well 15.22 35.35 16 Lưu lượng dầu = 2000 stb/d/well 15.45 35.89 17 Lưu lượng dầu = 1500 stb/d/well cho I1; 750 stb/d cho I2 I3 15.45 35.89 Có nước rìa 15.43 35.84 14 Khơng có nước rìa 12.92 33.83 P50 15.43 35.84 15 P10 14.38 33.41 16 P90 15.34 35.64 Vị trí giếng khai thác Số giếng khai thác Lưu lượng khí dùng cho gaslift Lưu lượng dầu giếng Có/khơng có nước rìa So sánh P10, P50 P90 Bảng 0: Tổng hợp khảo sát thông số điều kiện khai thác khác MỤC LỤC MỞ ĐẦU Giới thiệu Tính cấp thiết đề tài Nội dung phương pháp nghiên cứu nghiên cứu luận văn .2 Ý nghĩa luận văn Chương I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Lý thuyết xây dựng phân bố thông số đất đá cho mơ hình địa chất .6 1.1.1 Xây dựng quan hệ không gian thông số 1.1.2 Xây dựng mơ hình thơng số phương pháp SIS SGS .10 1.2 Lý thuyết xây dựng mơ hình khai thác 17 Chương II: TÓM TẮT ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23 2.1 Lịch sử thăm dò 23 2.2 Hiện trạng khai thác 24 2.3 Cơ Sở Dữ Liệu 28 2.4 Cấu Trúc Địa Tầng Tầng Sản Phẩm 30 2.5 Thông Số Công Nghệ Mỏ .31 Chương III: XÂY DỰNG PHÂN BỐ THƠNG SỐ ĐẤT ĐÁ CHO MƠ HÌNH ĐỊA CHẤT MỎ CÁ CHÚA 37 3.1 Phân Bố Thân Cát 38 3.2 Phân bố tướng đất đá 40 3.3 Phân Bố Độ Rỗng, Độ Thấm 42 3.4 Phân Bố Độ Bão Hòa Theo Chiều Thẳng Đứng 44 3.5 Trữ Lượng Dầu Khí Tại Chỗ 44 Chương IV: XÂY DỰNG MƠ HÌNH KHAI THÁC CHO MỎ CÁ CHÚA 46 4.1 Kiểm Tra Xử Lý Số Liệu Đầu Vào 47 4.2 Xây Dựng Mơ Hình Vỉa Cho Mỏ Cá Chúa 50 4.2.1 Phân bố Cát, Sét: 50 4.2.2 Phân chia loại đất đá (rock classification): 50 4.2.3 Quan hệ độ rỗng – độ thấm: 51 4.2.4 Xây dựng lưới mơ hình (Gridding): .54 4.2.5 Ranh giới chất lưu: .55 4.2.6 Thông số PVT chất lưu: 56 4.2.7 Áp suất mao dẫn 56 4.2.8 Độ thấm tương đối 57 4.2.9 Dữ liệu lịch sử khai thác .59 4.2.10 Mơ hình tầng chứa nước (aquifer model) .60 4.2.11 Mơ hình dịng chảy giếng 60 4.3 Hiệu chỉnh mơ hình cách phù hợp số liệu lịch sử khai thác 61 Chương V: DỰ BÁO SẢN LƯỢNG KHAI THÁC TRÊN CƠ SỞ CHẠY DỰ BÁO CHO MƠ HÌNH KHAI THÁC 68 5.1 Tìm kiếm trường hợp sở: 68 5.2 Kiểm tra độ nhạy thông số khai thác .73 Kết luận, kiến nghị hướng phát triển đề tài 82 U U DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1: Sơ đồ khối tổng qt đề tài Hình 1: Biểu đồ variogram cho độ rỗng 11 Hình 2: Dung sai theo khoang cách theo phương tìm kiếm (a); dung sai vng góc với phương tìm kiếm (b) 12 Hình 3: Các loại mơ hình variogram khác 13 Hình 4: So sánh variogram đầu vào variogram đầu phương pháp tính tốn thơng thường 16 Hình 5: So sánh variogram đầu vào đầu phương pháp SIS SGS 17 Hình 6: Sáu nghiệm phương pháp SIS 18 Hình 7: Chuyển đổi theo dạng “Gaussian Transforming” 19 Hình 8: Mơ hình 1D minh họa cho dòng chảy vỉa 21 Hình 1: Bản đồ vị trí mỏ Cá Chúa 29 Hình 2: Sơ đồ hoàn thiện kép cho giếng khai thác 31 Hình 3: Vị trí quỹ đạo giếng khai thác vỉa I1 32 Hình 4: Vị trí quỹ đạo giếng khai thác vỉa I2 32 Hình 5: Vị trí quỹ đạo giếng khai thác vỉa I3 33 Hình 6: Số liệu lịch sử khai thác vỉa mỏ Cá Chúa 33 Hình 7: Cột địa tầng chung mỏ Cá Chúa 37 Hình 8: Phân bố áp suất vỉa I1 theo độ sâu 39 Hình 9: Phân bố áp suất vỉa I2 theo độ sâu 39 Hình 10: Phân bố áp suất vỉa I3 theo độ sâu 40 Hình 1: Phân bố thấn cá t dựa AI, Bản đồ cấu trúc Bản đồ phân bố AI vỉa I1 46 Hình 2: Phân bố thân cát dựa AI – Bản đồ cấu trúc Bản đồ phân bố AI Vỉa I2 47 Hình 3: Phân bố thân cát dựa AI – Bản đồ cấu trúc Bản đồ phân bố AI Vỉa I3 48 Hình 4: Histogram facies – Vỉa I1 49 Hình 5: Histogram facies – Vỉa I2 50 Hình 6: Histogram facies – Vỉa I3 50 Hình 7: Variogram ngang cho phân bố facies – vỉa I1 50 Hình 8: Variogram cho phân bố facies – vỉa I3 51 Hình 9: Phân bố độ rỗng độ thấm vỉa I1 theo diện ngang – xây dựng phương pháp SGS 53 Hình 10: Phân bố độ rỗng độ thấm I1, I2 I3 theo mặt cắt thẳng đứng – Xây dựng phương pháp SGS 54 Hình 1: Quan hệ hàm Leverett J-Function độ bão hòa 62 Hình 2: Mối quan hệ RQI { } cho loại đất đá khác 64 Hình 3: Phân bố độ thấm ba vỉa mỏ Cá Chúa 65 Hình 4: Mạng lưới mơ hình trước sau chuyển đổi tỷ lệ 66 Hình 5: Quan hệ độ bão hòa hydrocarbon linh động RQI – Hệ thống dầu – nước 70 Hình 6: Quan hệ độ bão hịa hydrocarbon linh động RQI – Cho hệ thống khí – dầu 71 Hình 7: Số liệu lịch sử khai thác – Áp suất đáy giếng 72 Hình 8: Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I1 – Áp suất đáy giếng CC-1PS 76 Hình 9: Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I1 - Lưu lượng dầu, WCT, GOR THP giếng CC-1PS 76 Hình 10: Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I1 - Lưu lượng dầu, WCT, GOR THP giếng CC-2PS 77 Hình 11: Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I2 - Lưu lượng dầu, WCT, GOR THP giếng CC-3PS 77 Hình 12 : Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I2 - Lưu lượng dầu, WCT, GOR THP giếng CC-1PL 78 Hình 13: Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I3 - Lưu lượng dầu, WCT, GOR THP giếng CC-2PL 78 Hình 14: Phù hợp số liệu lịch sử cho vỉa I3 - Lưu lượng dầu, WCT, GOR THP giếng CC-3PL 79 Hình 15: Sơ đồ khối trình phù hợp số liệu lịch sử 80 Hình 1: Phân bố vỉa mỏ Cá Chúa 82 Hình 2: Lưu lượng sản lượng khai thác – Các vị trí giếng khác 84 Hình 3: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Số lượng giếng khai thác khác 85 Hình 5: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – Bơm ép nước với hệ số thay khác 89 Hình 6: Hàm lượng WCT – Bơm ép nước với hệ số thay khác 89 Hình 7: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – Các trường hợp lưu lượng gaslift khác 91 Hình 8: Lưu lượng sản lượng thu hồi dầu – Các trường hợp với lưu lượng khai thác khác 92 Hình 9: Minh họa có khơng có nước rìa vỉa I1 93 Hình 10: Lưu lượng sản lượng khai thác – Trường có khơng có nước rìa 94 Hình 11: Lưu lượng sản lượng khai thác dầu – So sánh P10, P50 P90 95 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1: Phân bố độ rỗng minh họa cho mối quan hệ không gian phương pháp “variogram” Bảng 2: Giá trị variogram tính cơng thức (1.2) 10 Bảng 1: Thông số giếng khai thác 30 Bảng 2: Áp suất vỉa ban đầu vỉa mỏ Cá Chúa 38 Bảng 3: Thông số PVT cho vỉa I1 41 Bảng 4: Thông số PVT cho vỉa I2 42 Bảng 5: Thông số PVT cho vỉa I3 42 Bảng 1: OIIP vỉa tính từ hai phương pháp khác 55 Bảng 1: Mức độ tin cậy liệu có 58 Bảng 2: Quan Hệ Giữa Kz Kxy 59 Bảng 3: Mối quan hệ Sw “J Junction” 61 Bảng 4: Hệ số (1/2) Log10{Fs A/ } cho loại đất đá khác 64 Bảng 5: Thơng số lưới mơ hình khai thác 66 Bảng 6: Ranh giới chất lưu chiều sâu vỉa 67 Bảng 1: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Các vị trí giếng khác 83 Bảng 2: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Số lượng giếng khai thác khác 85 Bảng 3: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – Các loại hoàn thiện 86 Bảng 4: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – Tổng hợp trường hợp khảo sát cho việc chọn trường hợp sở 87 Bảng 5: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi – Bơm ép nước với hệ số thay khác 88 Bảng 6: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – Các trường hợp lưu lượng khí gaslift khác 90 Bảng 7: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Các trường hợp với lưu lượng khai thác dầu khác 92 Bảng 8: Sản lượng khai thác hệ số thu hồi dầu – Trường hợp có khơng có nước rìa 94 Bảng 9: Sản lượng hệ số thu hồi dầu – So sánh P10, P50 P90 95 THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT SPE: Hiệp hội kỹ sư dầu khí DST: Thử vỉa ống khai thác PHIT: Độ rỗng tổng PHIE: Độ rỗng hiệu dụng PVT: Thông số chất lưu phụ thuộc vào áp suất, thể tích nhiệt độ AI: Thuộc tính trở kháng âm học đất đá FOPR: Sản lượng khai thác toàn bỏ (stb/d) FOE: Hệ số thu hồi WCT: Hàm lượng nước khai thác (%) GOR: Tỷ số khí dầu khai thác (scf/stb) WBHP: Áp suất đáy giếng khai thác Facies: Tướng đất đá Realization: Nghiệm trình chạy SIS, SGS FMI: Phương pháp chụp ảnh thành hệ phương pháp điện Wireline log: Đo địa vật lý giếng khoan cáp SIS: rạc) Phương pháp xây dựng thơng số cho mơ hình 3D (áp dụng cho số liệu rời SGS: tục) Phương pháp xây dựng thơng số cho mơ hình 3D (áp dụng cho số liệu liên Variogram: Phương pháp mô tả liên hệ liệu không gian TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] John R Fanchi: Principles of Applied Reservoir Simulation, 2006 [2] Turgay Eterkin, George E Trimble Chair, Jamal H Abou-Kassem, Gregory R King: Basic Applied Reservoir Simulation, 2001 [3] Roland N Horne: Modern Well Test Analysis, 1990 [4] L.P Dake: Fundametals of Reservoir Engineering, 1978 [5] Boyun Guo: Petroleum Production Engineering, 2006 [6] H Dale Beggs: Production Optimization Using Nodal Analysis, 2002 [7] James P Brill: Multiphase Flow in Wells, 1999 [8] William D Mc Cain: The Properties of Petroleum Fluids [9] Terek Ahmed: Advanced Reservoir Engineering [10]] B C Craft, M F Hawkings: Applied Petroleum Reservoir Engineering [11] Eaward H.Isaaks, R.Mohan Srivastava: An Introduction to Applied Geostatistics, 1989 [12] Mohan Kelkar and Godofredo Perez: Applied Geostatistics for Reservoir Characterization ... TÀI: XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHAI THÁC NHẰM LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN HỢP LÝ CHO MỎ CẬN BIÊN CÁ CHÚA THUỘC BỒN TRŨNG MALAYSIA – THỔ CHU 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nhiệm vụ / Mục tiêu luận văn: Xây dựng. .. việc lựa chọn phương án phát triển hợp lý định quan trọng Do việc xây dựng mơ hình khai thác nhằm hỗ trợ việc lựa chọn phương án phát triển hợp lý cần thiết, đặc biệt mỏ cận biên mỏ Cá Chúa Cho... sử khai thác mỏ Cá Chúa 0.00 29-Oct-08 18-Dec-08 6-Feb-09 28-Mar-09 17-May-09 6-Jul-09 25-Aug-09 14-Oct-09 3-Dec-09 Thời gian qo - vỉa I1(stb/d) GOR-vỉa I3(scf/stb) GOR-vỉa I1(scf/stb) WCT- vỉa