Sử dụng dữ liệu mud logging trong khi khoan nhắm đánh giá biểu hiện dầu khí và phân tích rủi ro trong việc xác định nóc đá móng tại mỏ BC, lô 15 1, bồn trũng cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN VĨNH TOÀN SỬ DỤNG DỮ LIỆU MUD LOGGING TRONG KHI KHOAN NHẰM ĐÁNH GIÁ BIỂU HIỆN DẦU KHÍ VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH NĨC ĐÁ MĨNG TẠI MỎ BC, LƠ 15.1, BỒN TRŨNG CỬU LONG Chuyên ngành: Kỹ Thuật Dầu Khí Mã số: 1570785 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2017   i CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS ĐỖ QUANG KHÁNH Cán chấm nhận xét 1: TS TRẦN ĐỨC LÂN Cán chấm nhận xét 2: TS PHÙNG VĂN HẢI Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM ngày 19 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 10 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 Luận Văn Thạc Sĩ TRƯỞNG KHOA HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785 Ngày, tháng, năm sinh: 17/09/1987 Nơi sinh: Quảng Nam Chuyên ngành: Kỹ Thuật Dầu Khí Mã số: 60520604 I TÊN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG DỮ LIỆU MUD LOGGING TRONG KHI KHOAN NHẰM ĐÁNH GIÁ BIỂU HIỆN DẦU KHÍ VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH NĨC ĐÁ MĨNG TẠI MỎ BC, LƠ 15.1, BỒN TRŨNG CỬU LONG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khái quát khu vực nghiên cứu, tổng quan đặc điểm địa chất bồn trũng Cửu Long tầng đá móng, mỏ BC - Cơ sở lý thuyết Mud Logging, liệu thu từ tài liệu Mud Logging, phương pháp phân tích tài liệu Mud Logging - Sử dụng liệu Mud Logging khoan nhằm đánh giá biểu dầu khí phân tích rủi ro việc xác định móng đá, vấn đề gặp phải khoan qua đá móng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/07/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Đỗ Quang Khánh Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Sdfsdfsdsfefe Luận Văn Thạc Sĩ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin bày tỏ lòng tri ân chân thành sâu sắc đến với cán hướng dẫn TS Đỗ Quang Khánh, Thầy tận tình bảo, hướng dẫn, dìu dắt tác giả suốt thời gian thực hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến Q Thầy Cơ khoa Kỹ Thuật Địa Chất & Dầu Khí, trường Đại học Bách Khoa – TP.Hồ Chí Minh, đặc biệt mơn Khoan – Khai Thác Dầu Khí, tận tâm, truyền đạt kiến thức – kinh nghiệm quý báu trình học tập Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Ban Lãnh Đạo Công Ty TNHH MVT Địa Vật Lý Giếng Khoan Dầu Khí cán thuộc phòng Địa Chất Mud Logging nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình thực luận văn Phan Vĩnh Toàn Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Việc đánh giá biểu dầu khí nghiên cứu an tồn khoan, đặc biệt khoan qua tầng đá móng công tác quan trọng trước, sau khoan, cung cấp thông tin rõ ràng giếng khoan bề mặt móng giúp cho kỹ sư khoan khai thác có nhìn bao qt điều kiện giếng khoan, từ có thiết kế phù hợp cho giếng khoan cụ thể Chiều sâu bề mặt móng thường khơng đồng nhất, đa dạng phức tạp, khác khu vực Việc xác định đánh giá bề mặt tầng móng có vai trò quan trọng thiết kế giếng khoan, chế độ dung dịch khoan bảo đảm an tồn cho cơng tác khoan Đối với khu vực có tính chất địa chất phức tạp, cơng tác dự đốn, xác định mặt tầng móng khoan tiến hành nghiên cứu cách cẩn trọng Đề tài “SỬ DỤNG DỮ LIỆU MUD LOGGING TRONG KHI KHOAN NHẰM ĐÁNH GIÁ BIỂU HIỆN DẦU KHÍ VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH NĨC ĐÁ MĨNG TẠI MỎ BC, LÔ 15.1, BỒN TRŨNG CỬU LONG” nhằm đánh giá biểu dầu khí hạn chế rủi ro khoan qua tầng đá móng khu vực mỏ BC, khu vực xác định có giá trị lớn dầu khí bồn trũng Cửu Long Luận văn trình bày 77 trang bao gồm phần mở đầu, 03 chương chính, 35 hình vẽ minh hoạ, 28 biểu bảng số liệu, phần kết luận, kiến nghị danh mục tài liệu tham khảo Nội dung luận văn diễn giải sau: Chương 1: Trình bày tổng quan đối tượng nghiên cứu, đặc điểm địa chất, lịch sử hình thành kết nghiên cứu trình tìm kiếm, thăm dò đối tượng Chương 2: Nghiên cứu sở lý thuyết, phương pháp phân tích khí, xác định tầng đá móng vấn đề gặp phải khoan qua đá móng tài liệu Mud Logging Chương 3: Sử dụng liệu Mud logging khoan đánh giá biểu dầu khí phân tích rủi ro việc xác định đá móng nhằm hạn chế rủi ro khoan Đánh giá kết đạt đề xuất hướng nghiên cứu Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   v THESIS ABTRACT Evaluation of oil and gas shows and safety studies during drilling, particularly drilling through the basement, is an important task before, during and after drilling, providing clearly information on wells and top of basement that supporting drilling engineers to have an overall view of the wells conditions so that they are suitable for each well The top of basement depth is often uneven, varied and very complex, varying in each area Estimating and evaluating the top of basement is very important when designing wells, drilling fluid as well as ensuring the safety of drilling For areas with geological complex features, the prediction and identification of the top of basement during drilling are carefully studied The thesis “USING MUD LOGGING DATA WHILE DRILLING TO EVALUATE OIL AND GAS SHOWS AND ANALYSE RISKS OF THE ESTIMATION FOR TOP OF BASEMENT AT BC FIELD, BLOCK 15.1, CUU LONG BASIN” evaluate oil and gas shows and limit the risk while drilling through the top of the basement at BC Field, a region of great value for oil and gas in the Cuu Long Basin The thesis is presented in 77 pages including the opening chapter, three main chapters, 35 illustrations, 28 tables of figures, the conclusions, the petition and the list of references The main content of thesis is as follows Chapter 1: Overview of research objects, geological features, history and research results of the process of searching and exploring objects Chapter 2: Studying theoretical foundations, gas analysis methods, estimate the top of basement and problems encountered when drilling through the top of basement by Mud Logging data Chapter 3: Using Mud logging data while drilling evaluates oil and gas shows and analyzing the risks of the estimation for the top of basement to reduce risks during drilling Evaluate the results and propose further research directions Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   vi 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 tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu kỷ luật Khoa Trường đề Học viên thực Phan Vĩnh Toàn Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   vii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU xv Chương KHÁI QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ BC, LÔ 15.1, BỒN TRŨNG CỬU LONG 1.1 Khái quát vị trí khu vực nghiên cứu 1.2 Lịch sử nghiên cứu thăm dò mỏ BC 1.3 Lịch sử phát triển hệ tầng Oligocen bồn trũng Cửu Long 1.4 Cấu trúc kiến tạo mỏ BC 1.5 Đặc điểm địa tầng mỏ BC 1.6 Tiềm tài nguyên dầu khí mỏ BC 13 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ VÀ XÁC ĐỊNH NĨC ĐÁ MÓNG BẰNG DỮ LIỆU MUD LOGGING TRONG KHI KHOAN 17 2.1 Cơ sở lý thuyết Mud Logging 17 2.1.1 Khái niệm 17 2.1.2 Vai trò Mud Logging 17 2.1.3 Ứng dụng 17 2.2 Các liệu thu từ tài liệu Mud Logging 18 2.2.1 Nhóm thông số liệu khoan 18 2.2.1.1 Tốc độ khoan (ROP - Rate Of Penetration ) 18 2.2.1.2 Tốc độ xoay (RPM - Revolutions Per Minute) 18 2.2.1.3 Tải trọng lên choòng khoang (WOB) 18 2.2.1.4 Moment xoắn (Torque) 19 2.2.1.5 Áp suất cần dựng (SPP) tốc độ bơm (Flow Rate) 19 2.2.1.6 Tỉ trọng dung dịch (Mud density) 19 2.2.1.7 Thời gian trễ (Lagtime) 20 2.2.2 Mẫu khoan 20 2.2.2.1 Mẫu mùn khoan 20 2.2.2.2 Mẫu lõi 21 Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   viii 2.2.3 Các loại khí Hydrocacbon thu 21 2.2.3.1 Các loại khí thu 21 2.2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị khí 21 2.3 Các phương pháp ứng dụng phân tích khí 22 2.3.1 Biểu Hydrocacbon thu mẫu 22 2.3.2 Phương pháp phân tích khí 26 2.3.2.1 Các loại khí ghi băng log 27 2.3.2.2 Các phương pháp phân tích khí thành phần 27 2.4 Xác định đá móng nhằm giảm thiểu cố khoan 34 2.4.1 Biểu moment xoắn tốc độ khoan 35 2.4.2 Sự thay đổi thể tích dung dịch khoan 36 2.4.3 Biểu thơng số khí 36 2.4.4 Biểu thạch học 36 2.5 Những vấn đề gặp phải khoan qua đá móng 37 2.5.1 Vị trí ống chống khơng thích hợp- chống ống chống lửng 37 2.5.2 Khoan sâu qua tầng đá móng nứt nẻ- kiểm soát giếng 37 2.5.3 Khoan sâu qua tầng đá móng- Tăng thời gian khoan chi phí 37 Chương ĐÁNH GIÁ BIỂU HIỆN DẦU KHÍ VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH NĨC ĐÁ MĨNG TẠI MỎ BC, LƠ 15-1, BỒN TRŨNG CỬU LONG 38 3.1 Tổng quan giếng khoan BC-2X, mỏ BC 38 3.2 Sử dụng liệu Mud Logging khoan đánh giá biểu dầu khí tầng Oligocen, giếng khoan BC-2X mỏ BC 39 3.2.1 Tập D Shale 39 3.2.2 Tập D Sand 44 3.2.3 Tập E 50 3.2.4 Tập F Shale 53 3.2.5 Tập F Sand 57 3.3 Tổng kết đánh giá biểu dầu khí 63 3.4 Sử dụng liệu Mud Logging khoan xác định tầng móng 65 3.4.1 Thành phần thạch học 65 Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Tồn MSHV: 1570785   ix 3.4.2 Xác định tầng móng 65 3.4.2.1 Biểu moment xoắn tốc độ khoan 65 3.4.2.2 Biểu thay đổi thể tích dung dịch khoan 66 3.4.2.3 Biểu thơng số khí 67 3.4.2.4 Biểu thạch học 68 3.5 Vấn đề gặp phải khoan qua tầng móng 71 3.6 Bài học kinh nghiệm vấn đề gặp phải khoan qua móng 73 KẾT LUẬN 74 KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 78 Luận Văn Thạc Sĩ HVTH: Phan Vĩnh Toàn MSHV: 1570785   Trang 64 Shale, tập F Shale Biểu dầu khí tương đối cao tập D Sand, tập E, tập F Sand khơng có biểu dầu khí biểu dầu khí tương đối thấp tập D Shale, tập F Shale Kết phân tích 10*C2/C3 giếng khoan BC-2X mỏ BC, lô 15-1 chủ yếu khoảng từ 20-30 nên vỉa liên quan đến đới khí hay condensate Phương pháp phân tích tỷ số khí Pixler: Trong tập D Sand, tập E, tập F Sand tỷ số C1/C2 nằm vùng dầu, tỷ số C1/C4 nằm vùng khí, đường đồ thị có độ dốc nhỏ vỉa có độ thấm từ trung bình đến tốt vỉa có tiềm Trong tập D Shale, tập F Shale tỷ số C1/C2 nằm vùng dầu, C1/C4 nằm vùng khí, đường đồ thị có độ dốc lớn nên vỉa có độ thấm vỉa khơng có tiềm Kết phân tích phương pháp biểu đồ tam giác khí tam giác chủ yếu hướng lên tam giác nhỏ cho thấy kết phân tích có liên quan đến đới khí hay condensate Ngồi ra, tập D Shale, tập F Shale tâm tam giác nằm ngồi vịng trịn vỉa khơng có triển vọng Trong tập D Sand, tập E, tập F Sand tâm tam giác nằm vịng trịn vỉa có triển vọng Kết phân tích phương pháp Wh-Bh-Ch: Wh