Lựa chọn phương án khai thác tối ưu cho mỏ khí condensate x lô 1211 bồn trũng nam côn sơn trên cơ sở mô hình khai thác tích hợp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÙI KHẮC HÙNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KHAI THÁC TỐI ƯU CHO MỎ KHÍ CONDENSATE X LƠ 12/11 BỒN TRŨNG NAM CƠN SƠN TRÊN CƠ SỞ MƠ HÌNH KHAI THÁC TÍCH HỢP Chun ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số: 60520604 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2018 Luận văn thạc sĩ i Công trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học 1: TS Mai Cao Lân Cán hướng dẫn khoa học 2: TS Trần Đức Lân Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Xuân Vinh Cán chấm nhận xét 2: TS Hoàng Quốc Khánh Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 04 tháng 08 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1.TS Tạ Quốc Dũng 2.TS Trần Vũ Tùng 3.TS Nguyễn Xuân Vinh 4.TS Hoàng Quốc Khánh 5.TS Trương Hoài Nam 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 Học viên Bùi Khắc Hùng TRƯỞNG KHOA Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ tên học viên: Bùi Khắc Hùng MSHV: 1670266 Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1989 Nơi sinh: Thanh Hóa Chun ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số: 60520604 I TÊN ĐỀ TÀI: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KHAI THÁC TỐI ƯU CHO MỎ KHÍ CONDENSATE X LƠ 12/11 BỒN TRŨNG NAM CƠN SƠN TRÊN CƠ SỞ MƠ HÌNH KHAI THÁC TÍCH HỢP NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: ₋ Tổng hợp đánh giá tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan, tài liệu thử vỉa, tài liệu khoan giếng khoan thăm dò/thẩm lượng mỏ X nhằm làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc, địa chất đối tượng nghiên cứu ₋ Nghiên cứu sở lý thuyết mơ hình khai thác tích hợp ₋ Trên sở tài liệu thử vỉa, khoan giếng thăm dị/thẩm lượng, ứng dụng mơ hình khai thác tích hợp xây dựng mơ hình giếng, mơ hình khai thác, đưa kịch khai thác, tính tốn hiệu kinh tế, từ lựa chọn phương án khai thác tối ưu cho mỏ X II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2017 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2018 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Mai Cao Lân, TS Trần Đức Lân Tp HCM, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN tháng năm 2018 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập hồn thành luận văn này, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu tận tình thầy, đồng nghiệp bạn Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành 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, dạy tạo điều kiện suốt q trình học tập khóa học Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn TS Mai Cao Lân TS Trần Đức Lân, hết lòng giúp đỡ, dạy, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn đến Lãnh đạo đồng nghiệp công tác phòng thiết kế khai thác mỏ Viện NCKH&TK, Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro tận tình giúp đỡ, ủng hộ chuyên môn, thời gian mà mặt tinh thần để em hồn thành luận văn tốt nghiệp suốt trình học tập khóa học thạc sĩ trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Xin chân thành cảm ơn thầy, cô Hội đồng đánh giá luận văn cho em đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luận văn Tác giả xin cảm ơn tất bạn bè học lớp cao học ngành Khoan khai thác dầu khí khóa 2016 cổ vũ động viên suốt trình học, làm việc hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2018 Học viên BÙI KHẮC HÙNG Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ iv TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày 96 trang bao gồm phần mở đầu, 03 chương chính, 43 hình vẽ minh họa, 26 biểu bảng số liệu, phần kết luận - kiến nghị danh mục tài liệu tham khảo Nội dung luận văn tóm tắt sau: Đối với vỉa sản phẩm việc xây dựng mơ hình khai thác vơ cần thiết cho việc quản lý phát triển mỏ Tính đến thời điểm Mỏ X qua giai đoạn thăm dò, thẩm lượng giai đoạn phát triển đưa vào khai thác thương mại tương lai Do vậy, để giảm thiểu rủi ro, đảm bảo mang lại hiệu cho dự án đưa mỏ vào vận hành việc xây dựng mơ hình khai thác phù hợp có ý nghĩa quan trọng Để xây dựng mơ hình khai thác phù hợp với thực tế phương pháp nghiên cứu dựa sở tìm hiểu tảng lý thuyết xây dựng mơ hình dịng chảy từ vỉa vào đáy giếng (IPR), mơ hình dịng chảy từ đáy giếng lên bề mặt (VLP) mơ hình vỉa chứa Các tham số đầu vào để xây dựng mơ hình giếng mơ hình vỉa chứa phân tích, đánh giá mối quan hệ qua lại lẫn để từ xây dựng mơ hình khai thác với độ tin cậy cao Nội dung tập trung nghiên cứu điểm luận văn bao gồm 04 phần Nội dung thứ kiểm tra xỷ lý liệu đầu vào, sâu vào phân tích tài liệu thử vỉa, tài liệu PVT, điểm đặc trưng giếng khoan thăm dò, thẩm lượng mỏ X: mối quan hệ áp suất lưu lượng, phân tích đường quan hệ áp suất đáy lưu lượng trình thử vỉa Từ đưa trạng thái vỉa chứa, đồng thời lựa chọn mơ hình dịng chảy từ vỉa vào giếng phù hợp Mục đích việc kiểm tra xử lý làm tăng mức độ tin cậy phần số liệu đầu vào cho việc xây dựng mô hình khai thác Nội dung thứ hai thiết kế mơ hình giếng khai thác sở liệu có Sau xây dựng mơ hình giếng tiến hành điều chỉnh số thông số không chắn nhằm thu mơ hình giếng khai thác phù hợp với số liệu thử vỉa (áp suất đáy, lưu lượng) Nội dung thứ ba xây dựng mơ hình vỉa chứa cho tầng sản phẩm mỏ X sở tài liệu thử vỉa, tài liệu phân tích PVT Để kiểm tra độ tin cậy mơ hình tính tốn lại trữ lượng theo mơ hình (phương Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ v pháp CBVC) so sánh với trữ lượng tính tốn theo phương pháp thể tích Nội dung thứ tư dự báo sản lượng khai thác mơ hình xây dựng theo phương án khác số lượng giếng, chủng loại giếng thời gian trì sản lượng đỉnh Đồng thời tính tốn hiệu kinh tế cho phương án tối ưu theo kết dự báo sản lượng từ mơ hình Đã chạy độ nhạy tham số đầu vào nhằm xác định ảnh hưởng chúng tới mơ hình xây dựng Tất nội dung tập trung thực chương luận văn Phần kết luận-kiến nghị trình bày tóm tắt nội dung nghiên cứu luận văn, đưa phương án khai thác tối ưu dựa kết dự báo sản lượng số tính tốn hiệu kinh tế NPV Đồng thời đưa số kiến nghị nhằm hoàn thiện kết nghiên cứu tương lai Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ vi ABSTRACT The thesis is presented in 96 pages, including the opening chapter, three main chapters, 43 illustrations, 26 tables of figures, conclusions-recommendations and list of references The main contents of the dissertation are summarized as follows: For each reservoir, building a production model is essential for the management and development of the field So far, the gas condensate field X has been explored, evaluated and is in the stage of development and bring into commercial exploitation in the future Therefore, in order to minimize risks, ensure the effectiveness of the project and bring the field into operation, it is important to build a suitable production model In order to develop a more appropriate model of exploitation, the research method is based on understanding theoretical foundations for modeling the flow from the reservoir to the bottom hole (IPR), the flow model from bottom hole to surface (VLP) and reservoir modeling The input parameters for well modeling and reservoir modeling are analyzed and evaluated in integrated relationship, from which build a production model with higher reliability The content of research and the new point of the thesis consists of four main parts The first chapter is testing and processing of input data, the analysis of well testing data, PVT data, characteristics of exploration, evaluation wells of the gas condensate field X: relationship between pressure and flow rate, analyzing relationship between the bottom pressure and the flow rate during the well testing From above results, the analysis of the state of the reservoir, and choosing suitable flow model from the reservoir to the downhole are implemented The purpose of this test and treatment is enhancing the reliability of the input data for the production model The second chapter is designing wells, based on the existing data After building the well model, some uncertainties have been adjusted in order to obtain the model of exploitation well in accordance with the well test data (bottom hole pressure, flow rate) The third chapter is building reservoir model for the production layers of the gas condensate field X, based on well test data, PVT analysis data In order to check the reliability of the model, the reserves were recalculated (Material balance Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ vii method) and compared with the calculated volume by the volumetric method Fourthly, it is forecasting the production, based on the built model, according to different options on the number of wells and types of wells as well as the duration of plateau In addition, the economic efficiency for the best option according to the forecast result from the model was calculated The sensitivity of the input parameters was run to determine their influence on the model All of the above contents are concentrated in chapter of the dissertation The conclusion-recommendation summarizes the contents of the thesis, propose the best exploitation plan based on the forecast results as well as the index of economic efficiency NPV Furthermore, suggestions have been made to improve the research results in the future Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ viii LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tôi 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 đồ án khác Nếu sai 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 17 tháng 06 năm 2018 Học viên thực Bùi Khắc Hùng Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ ix MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ X BỒN TRŨNG NAM CÔN SƠN 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.2 Khái quát lịch sử tìm kiếm thăm dị mỏ X Lơ 12/11 1.3 Cấu trúc địa chất đặc điểm địa tầng mỏ X 12 1.4 Mô tả vỉa chứa 17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MƠ HÌNH KHAI THÁC TÍCH HỢP 25 2.1 Giới thiệu chung 25 2.2 Lý thuyết dòng chảy từ vỉa vào đáy giếng Một số mơ hình đường cong IPR (Inflow Performance Relationship) 26 2.3 Lý thuyết dòng chảy ống khai thác dùng để xây dựng VLP 32 2.4 Phương pháp phân tích điểm nút (Nodal Analysis) 38 2.5 Lý thuyết cân vật chất mô hình hóa vỉa chứa 39 2.6 Đặc trưng khai thác vỉa khí khí condensate 50 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH KHAI THÁC TÍCH HỢP VÀ DỰ BÁO SẢN LƯỢNG KHAI THÁC KHÍ CONDENSATE CHO MỎ X 58 3.1 Phân tích tài liệu thử vỉa tầng sản phẩm mỏ X 58 3.2 Các tính chất thành phần chất lưu vỉa 65 3.3 Trữ lượng tầng sản phẩm mỏ X 68 3.4 Xây dựng mơ hình giếng khai thác 70 3.5.Xây dựng mơ hình vỉa chứa mỏ X 74 3.6 Dự báo lựa chọn phương án khai thác cho mỏ X 81 Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 83 + Phương án 7: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1, khoan giếng khoan xiên cấu tạo TN giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) + Phương án 8: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1, khoan giếng khoan xiên cấu tạo TN giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) + Phương án 9: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1, khoan giếng khoan xiên, giếng khoan ngang cấu tạo TN giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) + Phương án 10: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1, khoan giếng khoan xiên cấu tạo TN giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) Bảng 3.12, 3.13 trình bày kết chạy dự báo khai thác phần mềm MBAL cho phương án nêu 20 năm 30 năm khai thác Đồ thị sản lượng khai thác khí cộng dồn, sản lượng khí trung bình giếng mỏ X sau 20 năm 30 năm khai thác theo phương án trình bày hình 3.17 hình 3.18 Bảng 3.12.Kết chạy dự báo khai thác cho mỏ X 20 năm theo phương án Số lượng giếng Tổng số giếng Các PA 10 TN HA xiên ngang (1 xiên+1 ngang) ngang (2 xiên+1 ngang) (1 xiên+2 ngang) (2 xiên+1 ngang) (3 xiên+ ngang) (2 xiên+2 ngang) (4 xiên+ ngang) xiên xiên xiên xiên xiên xiên xiên xiên xiên xiên Học viên Bùi Khắc Hùng 2 3 4 5 Tổng sản Tổng sản Sản lượng Sản lượng Sản lượng Sản lượng Sản lượng lượng lượng khí khí trung khí cộng condensate khí cộng condensate condensate cộng dồn bình dồn TN, cộng dồn dồn HA, cộng dồn cộng dồn toàn mỏ, giếng, tr.m3 TN, ng m3 tr.m3 HA, ng.m3 toàn mỏ, tr.m3 tr.m3 ng.m3 2397.7 3760.5 4007.4 4074.7 4079.4 4097.7 4080.8 4101.7 4101.8 4102.4 89.6 140.5 149.7 152.2 152.4 153.0 152.4 153.2 153.2 153.2 710.3 710.5 710.3 710.3 710.4 710.3 710.6 710.3 710.3 710.3 37.0 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 37.4 37.0 36.8 37.0 3108.0 4471.0 4717.6 4784.9 4789.8 4807.9 4791.4 4812.0 4812.0 4812.7 126.6 177.4 186.6 189.1 189.3 189.9 189.8 190.1 190.0 190.2 1554.0 2235.5 1572.5 1595.0 1197.4 1202.0 958.3 962.4 962.4 802.1 Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 84 Bảng 3.13.Kết chạy dự báo khai thác cho mỏ X 30 năm theo phương án Các PA Số lượng giếng Tổng số giếng Sản lượng khí cộng dồn TN, tr.m3 Sản lượng Sản lượng Sản lượng condensate khí cộng condensate cộng dồn TN, dồn HA, cộng dồn ng m3 tr.m3 HA, ng.m3 Sản Tổng sản Tổng sản lượng lượng khí lượng khí condensate trung cộng dồn cộng dồn tồn bình tồn mỏ, mỏ, ng.m3 giếng, tr.m3 tr.m3 TN xiên HA xiên 2966.0 110.8 710.3 37.0 3676.4 147.8 1838.2 ngang xiên 4059.6 151.6 710.5 36.9 4770.0 188.6 2385.0 (1 xiên +1 ngang) xiên 4097.7 153.0 710.3 36.9 4808.0 190.0 1602.7 ngang (2 xiên+1 ngang) xiên xiên 4074.7 152.2 710.3 36.9 4784.9 189.1 1595.0 4101.5 153.2 710.4 36.9 4812.0 190.1 1203.0 (1 xiên+2 ngang) xiên 4101.8 153.2 710.3 36.9 4812.0 190.1 1203.0 (2 xiên+1 ngang) xiên (3 xiên+ ngang) xiên 5 4101.6 4101.7 153.2 153.2 710.6 710.3 37.4 37.0 4812.2 4812.0 190.6 190.1 962.4 962.4 (2 xiên+2 ngang) xiên 4101.8 153.2 710.3 36.8 4812.0 190.0 962.4 10 (4 xiên+ ngang) xiên 4102.4 153.2 710.3 37.0 4812.7 190.2 802.1 Hình 3.17 Đồ thị sản lượng khai thác khí cộng dồn mỏ X sau 20 năm 30 năm theo phương án Hình 3.18 Đồ thị sản lượng khí khai thác trung bình giếng mỏ X sau 20 năm 30 năm theo phương án Kết chạy dự báo sản lượng phần mềm mô MBAL cho thấy, cấu tạo HA, trữ lượng khí nhỏ (1046 triệu m3) nên phương án phát triển khai thác giếng khoan xiên hợp lý Sản lượng khai thác khí cộng dồn cấu Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 85 tạo HA dự báo sau 20 năm đạt 710,3 triệu m3 (HSTH = 68%), sản lượng condensate đạt 36.9 ng.m3 (HSTH=20,3%) Đối với cấu tạo TN: Theo kết dự báo, vòng 20 năm khai thác, phương án (1 giếng khoan ngang), phương án (1 giếng khoan xiên+ giếng khoan ngang) phương án (2 giếng khoan ngang) cho sản lượng khai thác tối ưu quỹ giếng Trong đó, phương án có sản lượng khí khai thác bình qn giếng cao nhất, đạt 2385 triệu.m3/1 giếng sau 30 năm khai thác Các số công nghệ khai thác cho phương án 2, 3, trình bày bảng 3.14, 3.15, 3.16và hình vẽ 3.19, 3.20, 3.21 Bảng 3.14.Các số công nghệ khai thác mỏ X phương án STT Năm Quỹ giếng KT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Lưu lượng khí Sản lượng Sản lượng Áp suất vỉa, HSTH trung bình ngày, khí năm, khí cộng kg/cm2 khí,p.đ.v ng.m3/ng.đ triệu.m3 dồn, triệu.m3 355 323 293 266 245 227 211 198 186 175 166 157 150 143 137 132 127 122 119 115 112 110 108 106 105 103 102 102 101 100 Học viên Bùi Khắc Hùng 1200 1200 1200 1114 956 834 738 656 590 536 491 448 397 362 330 297 265 236 210 183 159 137 117 99 82 67 54 43 34 26 438 439 438 406 349 305 269 239 215 196 179 164 145 132 120 109 97 87 76 67 58 50 43 36 30 25 20 16 12 438 877 1315 1722 2070 2376 2645 2884 3099 3296 3475 3639 3783 3916 4036 4145 4241 4328 4404 4471 4529 4579 4622 4658 4688 4713 4733 4748 4761 4770 0.07 0.13 0.20 0.26 0.31 0.36 0.40 0.43 0.46 0.49 0.52 0.55 0.57 0.59 0.61 0.62 0.64 0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 0.69 0.70 0.70 0.71 0.71 0.71 0.71 0.72 Lưu lượng Sản lượng Sản lượng HSTH condensate condensate condensate condensate trung bình cộng dồn, năm, ng.m3 ,p.đ.v ngày, m3/ng.đ ng.m3 80 58 46 36 30 27 25 23 21 19 18 16 15 14 12 11 10 4 3 2 1 29 21 17 13 11 10 8 7 5 4 3 2 2 1 1 0 29 51 67 81 92 102 111 119 127 134 140 146 152 157 161 165 169 172 175 177 180 181 183 184 186 186 187 188 188 189 0.07 0.13 0.17 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.37 0.39 0.40 0.41 0.42 0.43 0.44 0.45 0.45 0.46 0.46 0.47 0.47 0.47 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 86 Hình 3.19 Động thái số công nghệ khai thác mỏ X theo phương án Bảng 3.15.Các số công nghệ khai thác mỏ X phương án STT Năm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 Lưu lượng Sản lượng Lưu lượng khí Sản lượng Sản lượng khí Sản lượng HSTH Áp suất vỉa, HSTH condensate condensate Quỹ giếng KT trung bình ngày, khí năm, cộng dồn, condensate condensate kg/cm2 khí,p.đ.v trung bình ngày, cộng dồn, ng.m3/ng.đ triệu.m3 triệu.m3 năm, ng.m3 ,p.đ.v m3/ng.đ ng.m3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 347 308 271 241 216 197 181 167 156 146 138 130 125 120 115 112 109 107 105 103 102 101 100 100 100 99 99 99 99 99 Học viên Bùi Khắc Hùng 1500 1500 1500 1356 1134 956 816 701 603 517 446 383 320 274 231 194 161 132 107 85 66 51 37 27 13 11 11 11 10 10 548 549 547 495 414 350 298 256 220 189 163 140 117 100 84 71 59 48 39 31 24 18 14 10 4 4 548 1097 1644 2139 2553 2903 3201 3456 3676 3865 4028 4168 4285 4385 4469 4540 4599 4648 4687 4718 4742 4760 4774 4784 4789 4793 4797 4801 4804 4808 0,08 0,16 0,25 0,32 0,38 0,44 0,48 0,52 0,55 0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,70 0,71 0,71 0,71 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 90 70 57 45 37 32 28 25 21 19 16 14 12 10 2 1 0 0 0 33 26 21 17 14 12 10 4 3 2 1 1 0 0 0 33 59 80 96 110 121 131 140 148 155 161 166 170 174 177 180 182 184 185 187 188 188 189 189 189 189 190 190 190 190 0,08 0,15 0,20 0,25 0,28 0,31 0,34 0,36 0,38 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,46 0,47 0,47 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 87 Hình 3.20 Động thái số cơng nghệ khai thác mỏ X theo phương án Bảng 3.16.Các số công nghệ khai thác mỏ X phương án STT Năm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 Lưu lượng Sản lượng Lưu lượng khí Sản lượng Sản lượng khí Sản lượng HSTH Áp suất vỉa, HSTH condensate condensate Quỹ giếng KT trung bình ngày, khí năm, cộng dồn, condensate condensate kg/cm2 khí,p.đ.v trung bình ngày, cộng dồn, ng.m3/ng.đ triệu.m3 triệu.m3 năm, ng.m3 ,p.đ.v m3/ng.đ ng.m3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 339 293 251 216 189 168 150 137 126 118 111 107 104 102 101 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Học viên Bùi Khắc Hùng 1800 1800 1799 1612 1327 1105 906 733 580 452 341 249 167 110 68 39 14 0 0 0 0 0 0 657 659 657 588 484 404 331 267 212 165 124 91 61 40 25 14 0 0 0 0 0 0 657 1316 1972 2561 3045 3449 3780 4047 4259 4424 4549 4640 4701 4741 4766 4780 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 0,10 0,20 0,30 0,38 0,46 0,52 0,57 0,61 0,64 0,66 0,68 0,70 0,70 0,71 0,71 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 99 83 70 55 44 37 31 26 21 16 12 1 0 0 0 0 0 0 36 30 25 20 16 14 11 2 1 0 0 0 0 0 0 0 36 67 92 112 128 142 153 162 170 176 180 184 186 187 188 189 189 189 189 189 189 189 189 189 189 189 189 189 189 189 0,09 0,17 0,23 0,29 0,33 0,36 0,39 0,41 0,43 0,45 0,46 0,47 0,47 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 88 Hình 3.21 Động thái số công nghệ khai thác mỏ X theo phương án Bảng đồ thị so sánh sản lượng khai thác khí hàng năm, sản lượng khai thác khí cộng dồn phương án 2,3,4 trình bày bảng 3.15 hình 3.22, 3.23 Bảng 3.17.So sánh động thái sản lượng theo phương án Năm Sản Sản Sản Sản Sản Sản lượng lượng lượng lượng lượng lượng khí năm, khí cộng khí cộng khí cộng khí năm, khí năm, triệu.m3 dồn, dồn, dồn, triệu.m3 triệu.m3 triệu.m3 triệu.m3 triệu.m3 PA2 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 Học viên Bùi Khắc Hùng 438 439 438 406 349 305 269 239 215 196 179 164 145 132 120 109 97 87 76 67 58 50 43 36 30 25 20 16 12 PA3 438 877 1315 1722 2070 2376 2645 2884 3099 3296 3475 3639 3783 3916 4036 4145 4241 4328 4404 4471 4529 4579 4622 4658 4688 4713 4733 4748 4761 4770 548 549 547 495 414 350 298 256 220 189 163 140 117 100 84 71 59 48 39 31 24 18 14 10 4 4 PA4 548 1097 1644 2139 2553 2903 3201 3456 3676 3865 4028 4168 4285 4385 4469 4540 4599 4648 4687 4718 4742 4760 4774 4784 4789 4793 4797 4801 4804 4808 657 659 657 588 484 404 331 267 212 165 124 91 61 40 25 14 0 0 0 0 0 0 657 1316 1972 2561 3045 3449 3780 4047 4259 4424 4549 4640 4701 4741 4766 4780 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 4785 Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 89 Hình 3.22 Động thái sản lượng khai thác khí hàng năm theo phương án Hình 3.23 Động thái sản lượng khai thác khí cộng dồn theo phương án Từ hình 3.22 3.23 thấy sau 30 năm sản lượng khí khai thác cộng dồn phương án tương tự Tuy nhiên phương án cho tốc độ thu hồi nhanh 15 năm đầu khai thác tăng cường khai thác lưu lượng cao Trong 15 năm đầu khai thác, sản lượng khai thác khí cộng dồn phương án đạt Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 90 4780 triêu.m3 (HSTH: 72%), phương án 4145 triệu.m3 (HSTH: 62%) phương án 4540 triệu.m3 (HSTH: 68%) 3.7.Đánh giá hiệu kinh tế phương án lựa chọn Để đánh giá tính khả thi phương án lựa chọn, sử dụng phương pháp tính giá trị rịng (NPV) NPV (Net present value) dịch Giá trị rịng, có nghĩa giá trị thời điểm tồn dịng tiền dự án tương lai chiết khấu tại: NPV = giá trị dòng tiền vào (thu) - giá trị dịng tiền (chi) Cơng thức: Mỗi dòng tiền vào/ra giảm giá trở lại vào giá trị NPV tính tốn theo công thức sau: n Ct − C0 (1) t t =1 (1 + r ) NPV =  Trong đó: Ct: Dòng tiền thời gian t (Cashflow) C0: Chi phí vốn ban đầu khoản đầu tư/dự án r: Tỷ lệ hoàn vốn n: Tổng thời gian thực dự án t: Thời gian tính dịng tiền Ý nghĩa: Nếu NPV dương có nghĩa khoản đầu tư có lời giá trị dịng tiền mặt sau khấu hao cao mức đầu tư ban đầu Các thơng số đầu vào tính tốn chi phí khoan giếng, chi phí xây dựng cơng trình biển, định mức chi phí vận hành khai thác lơ 12/11, chi phí sửa chữa giếng, chi phí thu dọn mỏ lấy tương tự theo định mức mỏ hoạt động Liên doanh Vietsovpetro Các tham số khác lấy sau: • Tỷ lệ chiết khấu dịng tiền: 12% năm; • Giá bán hỗn hợp khí condensate – 4,8 USD/tr.BTU; • Trượt giá hỗn hợp khí-condensate: 2% năm; Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 91 Bảng tổng hợp tiêu kinh tế khai thác cấu tạo TN-HA theo phương án trình bày bảng 3.18 Bảng 3.18.Bảng tổng hợp tiêu kinh tế khai thác cấu tạo TN-HA theo phương án STT Các tiêu Đơn vị tính Giai đoạn khai thác có hiệu Năm Sản lượng khí bán cộng dồn Sản lượng condensate bán cộng dồn triệu.m3 Chi phí đầu tư 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Chi phí vận hành Chi phí thu dọn mỏ Tổng chi phí Hoa hồng chữ ký + đào tạo Doanh thu Thuế tài nguyên Thuế xuất Thu hồi chi phí, max 45% Lợi nhuận chia Lợi nhuận nhà thầu Thuế lợi nhuận, 50% Lợi nhuận sau thuế Dòng tiền NPV12% ngàn.m3 triệu USD -"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"- Các phương án Phương Phương Phương án án án 2019201920192039 2035 2030 4529,2 4599,2 4639,7 179,6 182,2 183,7 180,7 194,8 204,2 196,1 37,5 414,3 8,8 1009,1 23,8 0,0 454,1 531,2 398,4 199,2 199,2 230,3 16,1 162,4 43,7 401,0 8,8 990,9 23,7 0,0 445,9 521,3 391,0 195,5 195,5 232,2 41,7 121,4 50,2 376,0 7,7 973,3 23,2 0,0 438,0 512,1 384,1 192,0 192,0 246,5 70,7 Theo kết tính tốn, phương án đạt hiệu kinh tế Trong phương án có kết NPV 12% cao 70,7 triệu.USD giai đoạn khai thác từ 2019-2030 3.8 Đánh giá độ nhạy tham số đầu vào cho mơ hình vỉa chứa Do tham số đầu vào thường không chắn (chứa sai số), tiến hành chạy độ nhạy cho tham số đầu vào mơ hình MBAL phương án Các tham số đầu vào để xây dựng mơ trữ lượng, độ nén đá vỉa, độ bão hòa nước, độ rỗng, áp suất vỉa độ thấm pha khí thay đổi khoảng từ 10% đến 10%.Từ xây dựng biểu đồ Tornado chart biểu thị thay đổi Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 92 trữ lượng thu hồi khí thay đổi biến số đầu vào Kết trình bày bảng 3.19 hình 3.24 Bảng 3.19.Đánh giá độ nhạy tham số đầu vào Tham số đầu vào Trữ lượng Độ nén đá vỉa Bão hòa nước dư Độ rỗng Áp suất vỉa Độ thấm khí (thấm pha) Sự thay đổi trữ lượng thu hồi,% -10,0% 10,0% -0,1% 0,1% -0,1% 0,1% 0,0% 0,0% -3,0% 2,5% 0,0% 0,0% Trữ lượng khí thu hồi,% Hình 3.24 Đánh giá độ nhạy tham số đầu vào Kết cho thấy tham số đầu vào ảnh hưởng nhiều tới kết dự báo thông số trữ lượng áp suất vỉa Khi áp suất vỉa thay đổi 10%, trữ lượng thu hồi thay đổi từ 2,5% đến 3% Còn trường hợp trữ lượng thay đổi 10%, kết dự báo trữ lượng thu hồi dao động lên tới 10% Các tham số khác độ nén đá vỉa, độ bão hịa nước, độ rỗng, độ thấm pha khí thay đổi phạm vi 10% ảnh hưởng không đáng kể tới kết dự báo mơ hình Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 93 KẾT LUẬN Luận văn khái quát kết nghiên cứu đặc điểm địa chất, lịch sử tìm kiếm thăm dị cấu tạo tiềm mỏ X Đã hệ thống hóa sở lý thuyết xây dựng mơ hình khai thác tích hợp, bao gồm lý thuyết dòng chảy từ vỉa vào đáy giếng, lý thuyết dòng chảy từ đáy giếng lên bề mặt, lý thuyết phương pháp cân vật chất việc xây dựng mơ hình vỉa chứa Các phát dầu khí cấu tạo tiềm Lơ 12/11 chủ yếu có quy mơ trữ lượng nhỏ trung bình Trong đó, theo kết thăm dị địa chấn, tài liệu địa chất, địa vật lý, khu vực tập trung trữ lượng có tiềm phần phía Bắc Lơ Trong đó, cấu tạo TN-HA (Mỏ X) đối tượng ưu tiên Tại khu vực tiến hành khoan thử vỉa thân ngang (GK TN-3X-H1) nhận dịng khí condensate với lưu lượng gần triệu m3/ng.đ, tăng trữ lượng cấp P3 diện tích cấu tạo tăng lên Trữ lượng khí cấp 2P xác suất P50 cấu tạo TN-HA mỏ X chấp nhận đưa vào thiết kế là: 6.7 tỷ m3 khí Mỏ thiết kế khai thác chế lượng khí giãn nở, theo phương pháp suy giảm tự nhiên, có giới hạn lưu lượng khai thác với áp suất đầu giếng không nhỏ 70 kg/cm2, đảm bảo trì sản lượng khai thác ổn định (plateau) vòng năm đầu khai thác Trên sở tài liệu thử vỉa (lưu lượng, áp suất, nhiệt độ), tài liệu khoan (quỹ đạo giếng, độ lệch, cấu trúc giếng), tài liệu phân tích mẫu PVT sản phẩm giếng khoan thăm dò, thẩm lượng HA-1X, TN-1X TN-3X-H1 cấu tạo TN-HA mỏ X, sử dụng phần mềm khai thác tích hợp Prosper MBAL (PETEX) xây dựng mơ hình giếng mơ hình vỉa chứa cho đối tượng tiềm Oligocen Miocen cấu tạo TN-HA mỏ X Kết khớp hóa với số liệu thử vỉa tính tốn lại trữ lượng mơ hình cân vật chất MBAL cho thấy mơ hình đủ độ tin cậy sử dụng để dự báo sản lượng khai thác Kết chạy phương án khai thác dự báo phần mềm MBAL cho thấy có phương án đề xuất xem xét phát triển tương lai, là: Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 94 + Phương án 2: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1 cấu tạo TN, khoan giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) Lưu lượng khí trung bình ngày đạt cao 1200 ng.m3/ng.đ trì ổn định năm Sản lượng khí sau 30 năm khai thác đạt 4770 triệu.m3 (HSTH: 72%), sản lượng condensate: 189 ng.m3 (HSTH: 48%) + Phương án 3: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1, khoan giếng khoan xiên cấu tạo TN giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) Lưu lượng khí trung bình ngày đạt cao 1500 ng.m3/ng.đ trì ổn định năm Sản lượng khí sau 30 năm khai thác đạt 4808 triệu.m3 (HSTH: 72%), sản lượng condensate: 190 ng.m3 (HSTH: 48%) + Phương án 4: Đưa trở lại khai thác giếng khoan ngang TN-3X-H1, khoan giếng khoan ngang cấu tạo TN giếng khoan xiên cấu tạo HA (tổng quỹ giếng: giếng) Lưu lượng khí trung bình ngày đạt cao 1800 ng.m3/ng.đ trì ổn định năm Sản lượng khí sau 30 năm khai thác đạt 4785 triệu.m3 (HSTH: 72%), sản lượng condensate: 189 ng.m3 (HSTH: 48%) Kết tính toán hiệu kinh tế theo phương án cho thấy, phương án đạt hiệu kinh tế Trong phương án có kết tính NPV 12% cao nhất, đạt 70,7 triệu.USD giai đoạn khai thác từ 2019 đến 2030 Kết phân tích độ nhạy cho thấy hai tham số đầu vào ảnh hưởng lớn đến kết dự báo mô hình trữ lượng áp suất vỉa Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 95 KIẾN NGHỊ Do hạn chế mặt số liệu, khơng có tài liệu nghiên cứu mẫu lõi đặc biệt tầng sản phẩm cấu tạo TN-HA mỏ X nên q trình xây dựng mơ hình vỉa chứa tầng sản phẩm sử dụng số liệu tương tự mỏ Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây lân cận Mơ hình vỉa xây dựng phương pháp cân vật chất phần mềm MBAL nên khơng tính tốn đến hình thái, tính bất đồng vỉa chứa, vùng ảnh hưởng vị trí giếng khoan thiết kế Kiến nghị, cần tiếp tục nghiên cứu địa chất khu vực mỏ X, xác hóa có hay khơng ảnh hưởng nước rìa, nước đáy (aquifer) đến chế lượng hoạt động vỉa sản phẩm Xây dựng mơ hình địa chất 3D, mơ hình thủy động cho vỉa sản phẩm mỏ X Trên sở mơ hình xây dựng, dự báo sản lượng khai thác theo phương án đề xuất nghiên cứu để có kết so sánh, lựa chọn phương án phát triển tối ưu nhất, sớm đưa cấu tạo mỏ X vào khai thác thương mại tương lai Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tarek Ahmed “Reservoir Engineering Handbook Fourth Edition” NXB ELSEVIER 2010 [2] Micheal Economides “Petroleum Production Systems” NXB PTR Prentice Hall 1994 [3] Phan Từ Cơ “Thủy động lực học, lý thuyết ứng dụng công nghệ khai thác dầu khí” NXB khoa học kỹ thuật 2007 [4] XNLD Vietsovpetro “Những vấn đề trình khai thác dầu gaslift mỏ dầu XNLD Vietsovpetro” Lưu hành nội 2007 [5] John Lee, Robert A.Wattenbarger “Gas Reservoir Engineering”, SPE Textbook Series Vol.5 1996 [6] И.Р.Юшков, Г.П.Хижняк, П.Ю.Илюшин “Разработка и эксплуатация нефтняных и газовых месторождений” NXB Đại học Bách khoa Perm, LB Nga 2013 [7] Petroleum Experts “IPM Training Course” 2011 [8] Dr.Davide Bruno “Lucid Traning Course Material Balance Modelling” [9] Báo cáo EPC-VPI “Nghiên cứu địa hóa tầng sinh Lơ 12/11” 2014 [10] Báo cáo Vietsovpetro “Tổng hợp kết khoan giếng thẩm lượng TN-3X Lô 12/11” 2017 [11] Viện NCKH&TK, LD Vietsovpetro “Luận chứng kinh tế kỹ thuật cho khả phát triển dự án Lô 12/11 bể Nam Côn Sơn”, 2017 [12] Schlumberger “Well Testing Report DST#2 12W-TN-1X”, 2011 [13] Core Laboratories Malaysia, “Hydrocarbon Composition & Carbon isotope analyses for Samendan Vietnam Limited 12W-TN-1X DST#2”, 2002 [14] Core Laboratories “Reservoir Fluid Study for Canadian Petroleum Viet Nam LTD, 12W-HA-1X, DST#2”, 1996 [15] KNOC , Report “The Revised field development plan for Rong Doi and Rong Doi Tay Fields” 2012 [16] Viện NCKH&TK, LD Vietsovpetro “Thiết kế khai thác sớm mỏ Thiên Ưng”, 2013 Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 Luận văn thạc sĩ LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Bùi Khắc Hùng Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1989 Nơi sinh: Thanh Hóa Địa liên lạc: 235/2 Lê Quang Định, P Thắng Nhất, TP.Vũng Tàu QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO ❖ 2009 – 2014: Sinh viên chuyên ngành Địa chất dầu khí, trường Đại học Bách Khoa Tomsk, LB Nga ❖ 2016 – nay: Học viên cao học ngành Khoan khai thác, Khoa Kỹ thuật dầu khí, Trường Đại học Bách khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC ❖ 01/2017 – nay: Kỹ sư công nghệ mỏ – Phòng thiết kế khai thác, Viện NCKH&TK, LD Vietsovpetro Học viên Bùi Khắc Hùng Mã học viên: 1670266 ... ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số: 60520604 I TÊN ĐỀ TÀI: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KHAI THÁC TỐI ƯU CHO MỎ KHÍ CONDENSATE X LƠ 12/11 BỒN TRŨNG NAM CƠN SƠN TRÊN CƠ SỞ MƠ HÌNH KHAI THÁC TÍCH HỢP NHIỆM VỤ VÀ... góp thực tiễn cao Chính đề tài ? ?Lựa chọn phương án khai thác tối ưu cho mỏ khí condensate X, lơ 12/11 bồn trũng Nam Cơn Sơn sở mơ hình khai thác tích hợp? ?? học viên chọn làm đề tài tốt nghiệp Học... phương án 86 Hình 3.20 Động thái số công nghệ khai thác mỏ X theo phương án 87 Hình 3.21 Động thái số công nghệ khai thác mỏ X theo phương án 88 Hình 3.22 Động thái sản lượng khai thác khí hàng