Nghiên cứu về phân chia sản phẩm đối với dự án kết nối mỏ dầu khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH DIỆU NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN CHIA SẢN PHẨM ĐỐI VỚI DỰ ÁN KẾT NỐI MỎ DẦU KHÍ Chun ngành : Kỹ thuật Dầu khí Mã số: 8520604 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2020 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa-ĐHQG - HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Phạm Sơn Tùng Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Hữu Nhân Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Minh Hải Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 11 tháng 09 năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) TS Mai Cao Lân - Chủ tịch Hội đồng TS Nguyễn Hữu Chỉnh - Thư ký Hội đồng TS Nguyễn Hữu Nhân - Phản biện TS Nguyễn Minh Hải - Phản biện TS Phạm Sơn Tùng - Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Thanh Diệu MSHV: 1870595 Ngày, tháng, năm sinh: 09/04/1967 Nơi sinh: Gị Cơng – Tiền Giang Chun ngành: Kỹ thuật Dầu khí Mã số : 8520604 TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu phân chia sản phẩm dự án kết nối mỏ dầu khí II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu sở lý thuyết, ngun tắc, phương pháp mơ hình phân chia I sản phẩm dự án kết nối mỏ dầu khí - Giới thiệu thiết bị liên quan đến cơng tác phân chia sản phẩm dầu khí - Giới thiệu sơ lược số dự án kết nối mỏ có ứng dụng phân chia sản phẩm dầu khí Việt Nam như: mỏ Cá Ngừ Vàng mỏ Bạch Hổ, mỏ Nam Rồng mỏ Đồi Mồi, mỏ Tê Giác Trắng mỏ Hải Sư Trắng/Hải Sư Đen - Dùng phần mềm Excel tiến hành phân chia sản phẩm dự án kết nối mỏ dầu khí giả lập Hoàng Sa Trường Sa - Giới thiệu vấn đề phát sinh thực tế đề xuất hướng xử lý cụ thể cho trường hợp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 24 / 02 / 2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21 / 06 /2020 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): TS Phạm Sơn Tùng Tp HCM, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN tháng năm 2020 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ ii LỜI CẢM ƠN Trong q trình nghiên cứu tài liệu, phần mềm ứng dụng để hoàn thiện luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí đồng nghiệp thuộc Ban Phát triển Khai thác – Tổng Công ty Thăm dị Khai thác Dầu khí Cơng ty điều hành chung Hồng Long - Hồn Vũ JOC Tơi xin bày tỏ kính trọng biết ơn sâu sắc tới: Ban Lãnh đạo khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí tập thể cán giảng viên mơn Khoan khai thác Dầu khí ln tận tình giúp đỡ, hướng dẫn thực tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian khóa học TS Phạm Sơn Tùng hết lòng giúp đỡ, cho ý kiến hướng dẫn quý báu, chỉnh sửa động viên trình thực luận văn tốt nghiệp Lãnh đạo Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí Ban Phát triển Khai thác tạo hội cho tơi nâng cao trình độ chun mơn lực cơng tác khóa học thạc sĩ trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Các đồng nghiệp Cơng ty điều hành chung Hồng Long - Hồn Vũ hỗ trợ mặt chun mơn trình tìm hiểu phần mềm ứng dụng phân chia sản phẩm góp phần hồn thành luận văn hạn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Hội đồng đánh giá luận văn cho đóng góp q báu giúp hồn thiện luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tp HCM, ngày 21 tháng 06 năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Thanh Diệu iii TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn trình bày bao gồm nội dung sau: phần mở đầu, chương chính, hình ảnh minh họa, bảng biểu số liệu, phần kết luận - kiến nghị, phần phụ lục danh mục tài liệu tham khảo Nội dung luận văn tóm tắt sau: Hiện nay, phương án khai thác kết hợp hai hay nhiều mỏ dầu khí dùng chung hệ thống xử lý chất lưu khai thác nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư chi phí điều hành ưa chuộng, đặc biệt mơ hình mang lại hiệu kinh tế tương đối cao mỏ nhỏ, cận biên Phân chia sản phẩm dầu khí việc phân bổ sản phẩm khai thác bao gồm dầu (hydrocacbon lỏng), khí nước khai thác cho chủ thể như: giếng, giàn, vỉa sản phẩm, mỏ chủ mỏ dựa số liệu đo đạc Tuy nhiên luận văn này, tác giả sâu nghiên cứu việc phân chia sản phẩm dự án kết hợp hai mỏ dầu khí Vấn đề cốt lõi việc phân chia sản phẩm bên tham gia dự án đồng thuận chế phân chia công sản phẩm khai thác sau qua hệ thống xử lý thông thường dầu khô (dầu không chứa tạp chất nước) kho chứa tàu chứa xuất bán (floating storage offload – FSO) tàu xử lý, chứa xuất bán (floating processing storage and offload – FPSO), lượng khí xuất bán, khí nâng, nước khai thác,… sở số liệu đo đếm từ thiết bị đo kết phân tích mẫu đặt số vị trí định hệ thống xử lý mỏ Phần sở lý thuyết luận văn thu thập tương đối đầy đủ nguyên tắc, nguyên lý phân chia sản phẩm dầu khí áp dụng giới, giới thiệu sơ lược tiêu chuẩn quốc tế tham khảo để xác định hệ số ảnh hưởng đến q trình tính tốn nhằm đảm bảo u cầu xác định công cho bên không giá trị sản phẩm thương mại mà giá trị tổn thất sản xuất Tại Việt Nam, số dự án kết nối mỏ dầu khí triển khai mang lại lợi ích kinh tế lớn nhiều so với phương án phát triển riêng lẻ dự án Đối với dự án này, công tác phân chia sản phẩm dầu khí dự án có iv cách tính tốn khác giúp mang đến nhiều kiến thức triết lý phân chia chất lưu khai thác khác phụ thuộc vào đặt thù vị trí, quy mơ dự án tính chất chất lưu mỏ Trên sở số liệu đo đếm kết phân tích mẫu thật từ dự án kết nối mỏ dầu khí thực tế, luận văn xây dựng dự án kết nối mỏ giả lập mỏ Hoàng Sa mỏ Trường Sa, qua giới thiệu bước tính tốn, công thức cụ thể để xác định đại lượng thể tích dầu khí phân chia cho mỏ, hệ số ảnh hưởng hệ số co ngót hệ số điều chỉnh sai số kỹ thuật đo thông qua việc nghiên cứu ứng dụng phần mềm tính tốn Excel Có thực tế dù hợp đồng phân chia sản phẩm dầu khí có làm tốt đến đâu theo thời gian xảy vấn đề bất cập gây tranh cãi Luận văn dành chương để nghiên cứu chuyên sâu vài vấn đề phát sinh sau hợp đồng xảy thực tế để từ đề xuất giải pháp khắc phục nhằm tránh lặp lại thực dự án kết nối mỏ dầu khí tương lai v ABSTRACT The thesis is presented with 04 main chapters, illustrations, data tables, conclusions - recommendations and reference document list The main content of the thesis is summarized as follows: Based on the current oil & gas market and reserves, in order to have significant benefit and profit to prove and convince investors to make decision for field development of small or marginal field, the tie-in option is being considered and evaluated to be one of the best options The advantage of this option is to utilize the spare processing capacity of host field which will support reducing the capital expenditure (CAPEX) and the operating expenditure (OPEX) of new project & field development One of major issues of tie-in option is how to calculate and allocate the products including crude oil/condensate, associated gas/gas and produced water between tie-in field and host field Therefore, in this master thesis, the author will analyse and focus on the allocation of the tie-in oil fields The most important issue in the allocation is that all Parties should have a consensus on a mechanism of fair distribution and allocation for the products to be separated and treated at the processing system such as the volume of dry oil, associated gas, fuel gas, gas-lift, export gas and produced gas, etc … These measurement data for allocation system are measured and monitored by field devices and samples at specific location on the processing system The theoretical basis of this thesis is based on the relevant principles and principles of petroleum allocation are being applied in the world, and the international standards to identify the coefficient affecting the calculation process in order to ensure the requirement of fair determination and allocation for each party In Vietnam, many tie-in projects were executed and bring significant economic benefits than other development options In these tie-in projects, the allocation methodology of each project was different so it helps to have more background and knowledge on the allocation application subject to the area, project vi and fluid properties Based on actual measurement data and sample analysis results provided from the current tie-in project, this master thesis builds allocation model by excel spreadsheet between Hoang Sa and Truong Sa fields including introduction of each calculation step, definition of specific formulas to determine, calculate and allocate the volume of oil and gas of each field, shrinkage factor, conciliation factor etc It is fact that in any allocation methodologies, it will have more argument, dispute and pro-long discussion over field life This master thesis has a chapter to deeply study on actual issues happened then proposing corrective measurement to avoid these issues for future projects vii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực sở nghiên cứu lý thuyết phương pháp khoa học cụ thể số liệu thực tế, không chép lại luận văn khác Nếu sai tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm chịu kỷ luật Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Trường Đại học Bách Khoa đưa TP HCM, ngày 21 tháng 06 năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Thanh Diệu viii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 THÔNG TIN ĐỀ TÀI 1.1 TÊN ĐỀ TÀI 1.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.3 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.4 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI a Ý nghĩa khoa học b Ý nghĩa thực tiễn 1.7 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 1.8 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM 1.9 CÁC TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN THU THẬP ĐƯỢC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 CƠ SỞ TÀI LIỆU CỦA NGHIÊN CỨU 10 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.3 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA NGHIÊN CỨU 10 2.4 NHỮNG LUẬN ĐIỂM CẦN BẢO VỆ 11 CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 1.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ PHÂN CHIA SẢN PHẨM DẦU KHÍ 12 1.2 CÁC NGUYÊN TẮC PHÂN CHIA SẢN PHẨM DẦU KHÍ 15 1.2.1 Các tiêu chuẩn đo lường phân chia sản phẩm dầu khí 15 1.2.2 Nguyên tắc phân chia sản phẩm dầu khí 18 1.3 CÁC MƠ HÌNH PHÂN CHIA SẢN PHẨM DẦU KHÍ CƠ BẢN 21 1.3.1 Bài toán giả định liên quan đến dự án kết nối mỏ 21 1.3.2 Mô hình phân chia ngược theo tỷ lệ (Back Allocation) 21 1.3.3 Mô hình phân chia phương pháp khấu trừ (By Difference) 22 1.3.4 Mơ hình phân chia dựa độ không đảm bảo (Uncertainly Based Allocation) 22 1.3.5 Mơ hình phân chia dựa cân giá trị (equivalent value) 22 1.3.6 Kết luận mơ hình phân chia sản phẩm dầu khí 22 1.4 THIẾT BỊ ĐO, QUY TRÌNH ĐO VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TÍNH TỐN PHÂN CHIA SẢN PHẨM DẦU KHÍ 23 113 Hình 2-2-3: Sơ đồ cơng nghệ giàn CP1 dự án kết nối mỏ RĐ mỏ Rồng 114 Hình 2-3-1: Sơ đồ minh họa phân chia sản phẩm dự án kết nối mỏ TGT-HSTD Phụ lục 3: Hình chụp trình chạy phần mềm MAA COSA ver F00 115 Hình 3-4-1: Mẫu Bảng nhập liệu đầu vào cho phần mềm MAA ver F00 116 Hình 3-4-2: Mẫu Báo cáo phân bổ dầu (tạm thời) dự án kết nối mỏ Trường Sa Hoàng Sa (MAA ver F00) 117 Hình 3-4-3: Mẫu Báo cáo phân bổ dầu (chính thức) dự án kết nối mỏ Trường Sa Hồng Sa (MAA ver F00) 118 Hình 3-4-4: Mẫu Báo cáo lượng khí xuất (tạm thời) phân bổ dự án kết nối mỏ Trường Sa Hoàng Sa (MAA ver F00) 119 Hình 3-4-5: Mẫu Báo cáo lượng khí xuất (chính thức) phân bổ dự án kết nối mỏ Trường Sa Hoàng Sa (MAA ver F00) 120 Hình 3-4-6: Mẫu Dữ liệu đầu vào (tạm thời) dự án kết nối mỏ Trường Sa Hoàng Sa (COSA ver F00) 121 Hình 3-4-7: Mẫu Dữ liệu đầu vào (chính thức) dự án kết nối mỏ Trường Sa Hồng Sa (COSA ver F00) 122 Hình 3-4-8: Mẫu Báo cáo phân bổ dầu kho chứa (tạm thời) dự án kết nối mỏ Trường Sa Hồng Sa (COSA ver F00) 123 Hình 3-4-9: Mẫu Báo cáo phân bổ dầu kho chứa (chính thức) dự án kết nối mỏ Trường Sa Hoàng Sa (COSA ver F00) 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Đình Hòe Tháng 06/2019, Topic: “Ứng dụng phần mềm cần thiết phục vụ phân chia sản phầm Hydrocarbon kết nối mỏ” TP HCM ngày 11-14/06/2019 [2] Talisman Energy Tháng 04/2011, Topic: “Prodection Back Allocation Manual” [3] Talisman Energy Tháng 05/2009, Topic: “PM-3 Commercial Arrangement Area/Block 46 - Production Allocation Procedure” [4] Emerson Năm 2011, Topic: “Sampling Philosophy” [5] Simen Saten Tháng 6/2015, Topic: “Production Allocation of Oil and Gas: A case Stydy of the Skarv Field” [6] Công ty Thăng Long JOC Hoàng Long JOC “Tê Giác Trắng and Hải Sư Trắng/Hải Sư Đen Allocation Model”, PVEP Allocation Workshop, TP HCM, tháng 9/2013 [7] Cơng ty Hồng Vũ JOC “Cá Ngừ Vàng and Bạch Hổ Oil/Gas Allocation”, PVEP Allocation Workshop, TP HCM, tháng 9/2013 [8] Tổng Công ty PVEP “Nam Rồng/Đồi Mồi and Rồng Fields Allocation Model”, PVEP Allocation Workshop, TP HCM, tháng 9/2013 [9] Công ty Cửu Long JOC “Sư Tử Nâu Allocation Metering System”, PVEP Allocation Workshop, TP HCM, tháng 9/2013 [10] Công ty Metco Tháng 5/2014, Topic: “Tê Giác Trắng Allocation Overview” [11] Joseph McMullen – The importance of Production Allocation in Oil and Gas [12] Lê Đình Hịe Tháng 06/2019, Topic: “Quy trình đo tính tốn dầu FSO hay FPSO” TP HCM ngày 11-14/06/2019 [13] Lê Đình Hịe Tháng 06/2019, Topic: “Đo lường sản phẩm dầu khí”, TP HCM ngày 11-14/06/2019 [14] Lê Đình Hịe Tháng 06/2019, Topic: “Tính tốn hệ số co ngót dầu”, 125 TP HCM ngày 11-14/06/2019 [15] ISO 6976:2016, Topic: “Natural Gas: Calculation of Calorific Values, Density, Relative Density and Wobbe indices from Compositon”, xuất năm 2016 [16] API, Topic: “Manual of Petroleum Measurement Standards” xuất tháng 12/1994 [17] Intertex - Hydrocarbon Allocation Training Couse (09/2009) 126 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Thanh Diệu Ngày, tháng, năm sinh: 09/04/1967 Nơi sinh: Gị Cơng – Tiền Giang Địa liên lạc: số 29, đường số 2, khu dân cư Bắc Rạch Bà Bướm, phường Phú Thuận, quận 7, thành phố Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO  Tháng 09/1996: tốt nghiệp Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, khoa Địa chất Dầu khí, chun ngành Cơng nghệ Khoan (khai thác dầu khí)  Tháng 08/2018: đăng ký nhập học lớp Cao học Kỹ thuật Dầu khí, khoa Địa chất Dầu khí, trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ tháng/năm đến tháng/năm 15/03/1997 - 15/06/1997 Làm nghề gì, chức vụ, đơn vị cơng tác Kỹ sư Tập sự, Phịng Khai thác - Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) 16/06/1997 - 31/07/1999 Kỹ sư Khai thác, Phịng Khai thác - Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) 01/08/1999 - 31/12/2000 Kỹ sư Khai thác, Phịng Vận hành - Cơng ty Dầu khí BP Việt Nam (biệt phái) 01/01/2001 - 31/05/2005 Kỹ sư Khai thác, Phịng Khai thác - Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) 01/06/2006 - 31/12/2007 Kỹ sư Dự án, Phịng Phát triển mỏ, Cơng ty TNHH MTV điều hành thăm dị khai thác dầu khí nước (biệt phái) 01/01/2008 - 15/06/2010 Phó Trưởng phịng Phát triển mỏ, Cơng ty TNHH MTV điều hành thăm dị khai thác dầu khí 127 nước (biệt phái) 16/06/2010 - 31/12/2011 Trưởng Phịng Phát triển mỏ, Cơng ty Liên doanh điều hành chung Dự án Phát triển khai thác Dầu khí Lơ 433a&416b (GBRS) (biệt phái) 01/01/2012 - 31/12/2013 Phó Trưởng phòng Phát triển mỏ, ThangLong JOC (biệt phái) 01/01/2014 – 31/03/2020 Kỹ sư chính, Phịng Phát triển mỏ, Ban Phát triển Khai thác, Bộ máy điều hành TCTy PVEP 01/04/2020 - Trưởng phịng Dự án – Cơng ty điều hành chung Hoàng Long – Hoàn Vũ ... hình phân chia sản phẩm dầu khí 1.3.1 Bài toán giả định liên quan đến dự án kết nối mỏ Để thấy khác tính tốn kết phân chia sản phẩm dầu khí theo mơ hình khác nhau, toán giả định dự án kết nối mỏ. .. cần bảo vệ Các kết tính tốn phân chia sản phẩm dầu khí dự án kết nối mỏ Hồng Sa Trường Sa  Các giải pháp xử lý tình phát sinh từ hợp đồng phân chia sản phẩm dự án kết nối mỏ dầu khí 12 CHƯƠNG... hình phân chia sản phẩm dầu khí giới  Giới thiệu công nghệ thiết bị đo liên quan đến cơng tác phân chia sản phẩm dầu khí  Giới thiệu mơ hình phân chia sản phẩm số dự án kết nối mỏ dầu khí Việt