Nghiên cứu công nghệ ép khí nước luân phiên cho đối tượng mioxen hạ mỏ rạng đông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐINH MẠNH QUÂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ÉP KHÍ - NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO ĐỐI TƯỢNG MIOXEN HẠ MỎ RẠNG ĐÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐINH MẠNH QUÂN NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ ÉP KHÍ - NƯỚC LN PHIÊN CHO ĐỐI TƯỢNG MIOXEN HẠ MỎ RẠNG ĐÔNG Chuyên ngành : Kỹ thuật khoan, khai thác công nghệ dầu khí Mã số học viên : 60.53.50 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Cao Ngọc Lâm HÀ NỘI - 2011 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các kết số liệu nêu luận văn trung thực chưa công bố Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả Đinh Mạnh Quân MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu & chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cơ sở tài liệu luận văn Ý nghĩa khoa học thực tế Cấu trúc khối lượng luận văn Chương - ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC THỨ CẤP ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM VÀ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC TAM CẤP PHÙ HỢP 1.1 Các giai đoạn khai thác dầu khí 1.1.1 Giai đoạn khai thác sơ cấp 1.1.2 Giai đoạn khai thác thứ cấp 1.1.3 Giai đoạn khai thác tam cấp tăng cường thu hồi dầu (EOR) 1.2 Các phương pháp khai thác thứ cấp công nghệ 10 áp dụng Việt Nam 1.2.1 Phương pháp bơm ép nước 10 1.2.2 Công nghệ khoan giếng thân ngang 12 1.2.3 Nứt vỡ vỉa thủy lực xử lý a xít vùng cận đáy giếng 12 1.2.4 Các phương pháp khác 13 1.3 Các phương pháp tăng cường thu hồi dầu phổ biến 14 1.4 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tăng cường thu hồi dầu cho 18 tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đông Chương - CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP BƠM ÉP 20 NƯỚC KHÍ LUÂN PHIÊN 2.1 Cơ sở lý thuyết 20 2.1.1 Áp suất trộn lẫn tối thiểu (MMP) 20 2.1.2 Cơ chế trộn lẫn khí dầu 21 2.1.3 Cơ chế đẩy dầu nước khí theo mơ hình cấu trúc vỉa 28 2.2 Tỷ số độ linh động 34 2.3 Phương pháp phân tỏa dạng ngón phân đới tỷ trọng 36 2.3.1 Hiện tượng phân tỏa dạng ngón 36 2.3.2 Hiện tượng phân đới tỷ trọng 37 2.4 38 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu bơm ép nước khí luân phiên 2.4.1 Ảnh hưởng tốc độ bơm ép 38 2.4.2 Ảnh hưởng độ lớn nút bơm ép 39 2.4.3 Ảnh hưởng tỷ lệ nước khí bơm ép 40 2.4.4 Ảnh hưởng độ dính ướt lên hiệu thu hồi dầu 41 2.5 42 Ảnh hưởng cấu tạo vỉa lên hiệu qủa thu hồi dầu 2.5.1 Ảnh hưởng thấm đứng (Kv/Kh ) lên hiệu qủa thu hồi dầu 42 2.5.2 Ảnh hưởng phân lớp lên hiệu qủa thu hồi dầu 44 Chương - TRỮ LƯỢNG DẦU KHÍ, THỰC TRẠNG KHAI THÁC 46 VÀ TIỀM NĂNG GIA TĂNG THU HỒI TẠI TẦNG CHỨA MIOCENE HẠ, MỎ RẠNG ĐƠNG 3.1 Giới thiệu chung mỏ Rạng Đơng 46 3.2 47 Tổng quan địa chất trữ lượng dầu khí tầng chứa Miocene hạ 3.2.1 Tổng quan địa chất 47 3.2.2 Tính chất vỉa chất lưu 48 3.2.3 Trữ lượng dầu khí chỗ trữ lượng thu hồi 49 3.3 49 Thực trạng khai thác biện pháp gia tăng thu hồi áp dụng mỏ Rạng Đông 3.3.1 Thực trạng khai thác 49 3.3.2 Các biện pháp gia tăng hệ số thu hồi dầu áp dụng 50 3.4 56 Tiềm gia tăng thu hồi dầu tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đông Chương - ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN 58 PHIÊN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 4.1 Chuẩn bị thí nghiệm 58 4.1.1 Mẫu lõi 58 4.1.2 Mẫu lưu thể vỉa 59 4.2 Thí nghiệm Slimtube 61 4.3 Thí nghiệm đo sức căng bề mặt (IFT) 66 4.4 Thí nghiệm bơm ép mẫu lõi (Coreflood Test) 69 4.5 Thí nghiệm đo hệ số nở (Solubility Swelling Test) 72 4.6 Tóm tắt kết thí nghiệm đánh giá hiệu bơm ép khí 76 nước ln phiên phịng thí nghiệm Chương - CHƯƠNG TRÌNH BƠM ÉP THỬ NGHIỆM KHÍ 78 HYDROCARBON NƯỚC LUÂN PHIÊN TẠI TẦNG CHỨA MIOCENE HẠ, MỎ RẠNG ĐƠNG 5.1 Mục đích 78 5.2 Lựa chọn giếng bơm ép thử nghiệm 78 5.3 Kế hoạch bơm ép 79 5.4 Theo dõi động thái giếng khai thác xung quanh 82 đánh giá ảnh hưởng bơm ép khí nước luân phiên 5.5 Dự báo sản lượng khai thác 87 5.6 Đánh giá hiệu kinh tế chương trình bơm ép thử nghiệm 89 5.7 Khả áp dụng bơm ép khí nước luân phiên phạm vi 93 rộng cho tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đơng 5.8 Nguồn cung cấp khí đồng hành 94 5.9 Một số rủi ro giải pháp 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 Kết luận 98 Kiến nghị 101 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU & CÁC CHỮ VIẾT TẮT EOR : Tăng cường thu hồi dầu (Enhaced Oil Recovery) IOR : Gia tăng thu hồi dầu (Improved Oil Recovery) IRR : Tỉ suất thu hồi nội (Internal Rate of Return) IFT : Sức căng bề mặt (Interfacial Tension) GOR : Tỷ số khí dầu (Gas Oil Ratio) HCG : Khí hydrocarbon (Hydrocarbon Gas) HCPV : Thể tích chứa dầu đá (Hydrocarbon Pore Volume) FCM : Cơ chế trộn lẫn lần (First Contact Miscibility) MIOCENE : Đối tượng/tầng chứa Mioxen MMP : Áp suất trộn lẫn tối thiểu (Minimum Miscibility Pressure) MCM : Cơn chế trộn lẫn nhiều lần (Multiple Contact Miscibility) MME : Tỉ lệ trộn lẫn tối thiểu (Minimum Miscibility Enrichment) NPV : Giá trị (Net Present Value) NCF : Dòng tiền (Net Cash Flow) LPG : Khí gas hố lỏng (Liquefied Petroleum Gas) OOIP : Trữ lượng dầu chỗ ban đầu (Original Oil In Place) OPR : Sản lượng dầu khai thác (Oil Production Rate) PV : Thể tích chứa đá (Pore Volume) RF : Hệ số thu hồi dầu (Recovery Factor) TR : Phương pháp thu hồi tam cấp (Tertiary Recovering) WC : Độ ngập nước (Water Cut) WAG : Nước khí luân phiên (Water Alternate Gas) Kro : Độ thấm pha dầu (Relative Permeability to Oil) Krw : Độ thấm pha nước (Relative Permeability to Water) Krg : Độ thấm pha khí (Relative Permeability to Gas) Pb : Áp suất bão hòa (Bubblepoint Pressure) Sor : Độ bão hòa dầu dư (Residual Oil Saturation) o : Đơn vị đo tỷ trọng dầu theo tiêu chuẩn Viện Dầu khí Mỹ Atm : Đơn vị đo áp suất (1 atm = 14,6959 psi) Bar : Đơn vị đo áp suất (1 bar = 14,5030 psi) cP : Đơn vị đo độ nhớt (1cP = 0,001 Pa.s) Dyn/cm : Đơn vị đo sức căng (1dyn/cm = 0,001 N/m) mD : Đơn vị đo độ thấm (1mD = 0,001D = 9.869233×10−16 m2) ft : Đơn vị đo chiều dài (1ft = 0.3048 m) o : Đơn vị đo nhiệt độ - độ Fahrenheit (oF = 1,8 oC +32) Psi : Đơn vị đo áp suất (1psi = 0,068046 atm) API F DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1: Hiệu phương pháp bơm ép nước 11 Bảng 1.2: Kết công tác xử lý giếng mỏ Bạch Hổ giai đoạn 2004- 13 2008 Bảng 1.3: Tính chất chất lưu đá chứa số vỉa dầu khai 16 thác Việt Nam Bảng 1.4: Tính chất vỉa điều kiện để áp dụng bơm ép khí cho tầng 18 chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đông theo thống kê Talber Bảng 1.5: Chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng bơm ép polymer 18 Bảng 1.6: Chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng đốt nhiệt chỗ 20 Bảng 1.7: Chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng bơm ép tác nhân mang nhiệt 21 Bảng 1.8: Đánh giá hiệu phương pháp bơm ép 22 Bảng 3.1: Tính chất vỉa chất lưu 48 Bảng 3.2: Phân bố trữ lượng dầu khí chỗ tầng chứa Miocene 49 hạ Bảng 3.3: Hiệu nâng cao hệ số thu hồi dầu giải pháp 56 áp dụng mỏ Rạng Đông Bảng 4.1: Các thông số giếng lấy mẫu 60 Bảng 4.2: Kết đo thành phần dầu khí 60 Bảng 5.1: Dự kiến tổng chi phí đầu tư cho chương trình bơm ép thử 90 nghiệm khí nước ln phiên Bảng 5.2: Đánh giá hiệu kinh tế chương trình bơm ép thử nghiệm khí nước ln phiên 92 93 kinh tế cao phần doanh thu lớn từ nguồn dầu khai thác thêm mang lại, phần chi phí đầu tư (chỉ đầu tư khoảng 4,5 triệu USD cho việc mua sắm, chế tạo lắp đặt thêm thiết bị) tận dụng thiết bị có sử dụng giếng bơm ép sẵn có (khơng phải khoan thêm giếng mới), tận dụng phần công suất máy nén khí gaslift (chỉ đầu tư thêm máy nén khí tăng áp), tận dụng trang thiết bị sẵn có chia sẻ chi phí vận hành, chi phí nhân cơng với cơng việc khác 5.7 Khả áp dụng bơm ép khí nước luân phiên phạm vi rộng cho tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đơng Như đề cập chương trước, tính đến năm 2010 tổng sản lượng khai thác cộng dồn từ tầng chứa Miocene hạ khoảng 82 triệu thùng dầu (tương đương 68,3 % tổng trữ lượng thu hồi) Nếu khai thác với công nghệ bơm ép nước để trì áp suất vỉa tối đa khai thác thêm khoảng 38 triệu thùng dầu tổng thu hồi đạt khoảng 26,7% cho đời mỏ Vẫn lại lượng dầu dư tương đối lớn không thu hồi sau bơm ép Vì vậy, với việc đánh giá phịng thí nghiệm thành cơng chương trình bơm ép thử nghiệm mỏ cho kết khả quan tiến hành áp dụng bơm ép khí nước luân phiên phạm vi tồn mỏ Theo tính tốn, khoan thêm giếng bơm ép (chỉ khoan tối đa thêm giếng bơm ép hết lỗ khoan cịn trống giàn đầu giếng) tăng thêm triệu thùng dầu so với phương án giữ nguyên tình trạng khai thác (khơng khoan thêm giếng bơm ép, khơng bơm ép khí nước luân phiên) Nếu triển khai bơm ép khí nước luân phiên phạm vi toàn mỏ với giả thiết bơm ép khí giếng (tận dụng giếng bơm ép nuớc có khoan thêm vài giếng bơm ép chuyển số giếng khai thác 94 có hiệu thành giếng bơm ép) với tổng lưu lượng bơm ép khoảng 40 triệu khối khí/ngày gia tăng thu hồi tính đến cuối đời mỏ khoảng 10 triệu thùng dầu, cao hẳn so với phương án bơm ép nước triệu thùng dầu (hình 5.10) 20,000 Oil Production Rate (B/D) Sản lượng khai thác, thùng/ngày 18,000 triệu thùng 16,000 14,000 10 triệu thùng 12,000 Bơm ép KNLP E‐1A, HCG‐EOR 10,000 Khoan thêm E‐1A, WI giếng giếng BE 8,000 E‐1A, WI KT bình thường 6,000 4,000 2,000 2030 2029 2028 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 ‐ Date Năm Hình 5.10: Dự báo sản lượng khai thác tầng chứa Miocene hạ Qua đánh giá sơ cho thấy giai đoạn cuối khai thác số 10 triệu thùng dầu gia tăng thu hồi phương án bơm ép khí nước ln phiên có ý nghĩa mặt kinh tế lẫn kỹ thuật so với phương án khoan thêm giếng bơm ép Hay nói cách khác, giá dầu vào khoảng 90 USD/thùng có thêm doanh thu khoảng 900 triệu USD từ lượng dầu tận thu 5.8 Nguồn cung cấp khí đồng hành Lượng khí đồng hành khai thác mỏ Rạng Đơng vào khoảng 60 triệu khối khí/ngày, khí sử dụng cho nhu cầu nội mỏ vào 95 khoảng 30 triệu khối khí/ngày lượng khí cịn lại để xuất bán vào khoảng 30 triệu khối/ngày Tuy nhiên, từ năm 2012 trở lượng khí khai thác suy giảm nên áp dụng bơm ép khí cho tồn mỏ với lưu lượng bơm ép khoảng 40 triệu khối/ngày phải nhập khí từ mỏ lân cận Việc hoàn toàn khả thi sở tuyến ống xuất khí sẵn có mỏ Rạng Đơng nhập khí từ mỏ Bạch Hổ tử mỏ Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng … mà không cần phải đầu tư xây dựng thêm đường ống Nguồn condensate làm giàu cho khí bơm ép lấy từ nguồn condensate sẵn có mỏ bổ sung từ mỏ khác Cá Ngừ Vàng, Sư Tử Đen, Sư Tử Trắng, Rồng, Bạch Hổ 5.9 Một số rủi ro giải pháp Các kết phân tích phịng thí nghiệm kết chạy mơ hinh mô cho thấy phương pháp tăng cường thu hồi dầu bơm ép khí nước luân phiên tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đông cho hệ số thu hồi cao so với phương pháp bơm ép nước thông thường giai đoạn mỏ suy giảm sản lượng nhanh Tuy nhiên, qua phân tích đánh giá phương pháp cịn tiềm ẩn số rủi ro, rủi ro lớn phương pháp việc xác định hiệu gia tăng thu hồi thực tế Chính lý mà cần thiết phải tiến hành bơm ép thử nghiệm trước nhằm đánh giá hiệu thực tế phương pháp trước đề xuất áp dụng cho tồn mỏ Tiếp rủi ro liên quan đến việc trì tăng áp suất vỉa Như phân tích trên, chế để gia tăng thu hồi phương pháp nhờ giãn nở dầu chịu tác động khí bơm ép qua làm tăng hệ số quét dầu Cơ chế khơng có hiệu áp suất trộn lẫn tối thiểu mà cịn có hiệu điều kiện áp suất gần với áp suất trộn lẫn tối thiểu Để đạt chế (dầu giãn nở tăng hệ số quét) cần 96 thiết phải đảm bảo chế độ bơm ép nước hiệu để trì áp suất vỉa tăng áp suất vỉa Tại khu vực giàn đầu giếng WHP-N có ba giếng bơm ép nước hoạt động, độ tiếp nhận nước bơm ép ba giếng bị suy giảm sét trương nở, sét/cát bít nhét ống đục lỗ ngun nhân khơng đạt chế thu hồi dầu mong muốn Rủi ro cần phải giảm thiểu cách kiểm soát cách chặt chẽ động thái giếng bơm ép để tránh làm thay đổi nhanh điều kiện đáy giếng Tuy nhiên, trường hợp giữ độ tiếp nhận giếng bơm ép tốt phải tìm giải pháp để trì áp suất vỉa cao đóng giếng có GOR/WC cao, chuyển số giếng khai thác có hiệu thấp thành giếng bơm ép Trong phương pháp tăng cường thu hồi bơm ép khí, qua tâm lớn độ tiếp nhận giếng bơm ép bị suy giảm lắng đọng asphantene gây bít nhét kênh dẫn Rủi ro đánh giá phịng thí nghiệm (các thí nghiệm tiến hành bơm ép khí mẫu lõi, thí nghiệm slimtube) khơng quan sát thấy tượng suy giảm độ thấm mẫu lõi lắng đọng asphantene Hiệu gia tăng thu hồi dầu bơm ép khí phụ thuộc nhiều vào thành phần khí bơm ép Để gia tăng hiệu thu hồi, làm giàu khí nghèo condensate để bổ sung thêm thành phần nặng nhằm tăng hệ số quét Chương trình bơm ép thử nghiệm không lựa chọn phương án làm giàu khí LPG khơng khả thi mặt vận hành (LPG khơng sẵn có giàn) tính chất condensate tương tự LPG Một rủi ro xét góc độ kinh tế, không gia tăng thu hồi dầu dự kiến tốn khoản tiền đầu tư thiết bị (máy nén khí, máy trộn condensate ), condensate khí bơm ép Tuy nhiên, theo tính tốn 97 rủi ro thấp thực tế khí bơm ép vào vỉa thu hồi giai đoạn gần kết thúc khai thác có tác dụng trì áp suất vỉa (1 triệu khối khí bơm ép có tác dụng tương đương 1200 thùng nuớc điều kiện vỉa) Tóm lại, với thực trạng khai thác mỏ Rạng Đông nay, sản lượng dầu khí ngày giảm mỏ bước vào giai đoạn cuối thời kỳ khai thác phương án bơm ép nước cho thấy có hiệu thấp giai đoạn độ bão hòa dầu dư cao Để tăng hệ số thu hồi, theo kết nghiên cứu phịng thí nghiệm mơ hình mơ phỏng, phương án bơm ép khí hydrocarbon nuớc ln phiên (có tính đến phương án làm giàu khí condensate) khả thi có hiệu cao hẳn so với bơm ép nước (hệ số thu hồi cao khoảng lần) qua đánh giá cho thấy việc áp dụng giải pháp thỏa mãn yêu cầu kinh tế, kỹ thuật Tuy vậy, để triển khai áp dụng rộng rãi phạm vi tồn mỏ cần thiết phải tiến hành bơm ép thử nghiệm mỏ phạm vi nhỏ để đánh giá cách xác hiệu giải pháp tránh rủi ro mặt kinh tế kỹ thuật 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở nghiên cứu lý thuyết, kết thí nghiệm, kết đánh giá từ mơ hình mơ nghiên cứu, khảo sát giải pháp tăng cường thu hồi dầu áp dụng giới Việt Nam, tác giả xin đưa số kết luận sau: - Khẳng định giá trị nguồn lượng dầu khí phát triển kinh tế, trị xã hội quan trọng Nhu cầu dầu khí cho kinh tế quốc dân đảm bảo an ninh lượng vấn đề cấp bách quan tâm hàng đầu - Các phương pháp khai thác thứ cấp áp dụng mỏ Rạng Đông sử dụng biện pháp học nhằm hạn chế suy giảm trì áp suất mỏ (bơm ép nước, bơm ép hóa chất, tối ưu hóa sử dụng gaslift, giảm áp suất miệng giếng tối thiểu …) cho hiệu không cao, thu hồi tối đa khoảng 28% trữ lượng dầu khí chỗ xác minh, 2/3 trữ lượng dầu chỗ lại vỉa Để đảm bảo kế hoạch sản lượng khai thác cho năm tới đảm bảo hiệu kinh tế đề án, việc trì gia tăng sản lượng khai thác dầu cần thiết - Hiện nay, tầng chứa Miocene hạ nói riêng mỏ Rạng Đơng nói chung bước vào giai đoạn cuối thời kỳ khai thác, áp suất vỉa sản lượng khai thác hàng năm suy giảm mạnh, độ ngập nước ngày tăng cao Nếu tiếp tục bơm ép nước với lưu lượng thời gian tới có hàng loạt giếng khai thác bị loại bỏ độ ngập nước cao phải điều chỉnh giảm lưu lượng bơm ép nước, chí tạm dừng bơm ép nước số khu vực làm giảm hệ số thu hồi dầu 99 - Phương pháp bơm ép khí nước luân phiên áp dụng phổ biến giới, Việt Nam giai đoạn nghiên cứu ứng dụng Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá để triển khai áp dụng thử nghiệm thực tế cần thiết, làm tiền đề cho việc áp dụng rộng rãi nhiều mỏ tương lai gần - Kết thí nghiệm đánh giá hiệu bơm ép khí nước ln phiên phịng thí nghiệm cho tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đông cho thấy: ƒ Áp suất trộn lẫn tối thiểu (MMP) khí nghèo khoảng 4800 psi, cao áp suất trộn lẫn tối thiểu CO2 2900 psi (theo kết thí nghiệm slimtube thí nghiệm đo IFT) Vì vậy, áp dụng phương pháp gia tăng thu hồi dầu bơm ép khí nghèo nước luân phiên điều kiện mỏ Rạng Đơng đạt chế chưa trộn lẫn gần trộn lẫn (immiscible/ near-miscible) hạn chế mặt công suất thiết bị có nguy xảy vỡ vỉa áp suất tương đương với áp suất nứt vỡ vỉa thủy lực tầng chứa Miocene hạ (Pvv khoảng 5000 psi) nên bơm ép để đạt MMP khí nghèo mong muốn Nhưng khí nghèo làm giàu khí gas hóa lỏng (LPG) giảm áp suất trộn lẫn tối thiểu (khí nghèo làm giàu 10% LPG MMP khoảng 4200 psi, 20% LPG MMP khoảng 3500 psi 30% LPG MMP khoảng 2800 psi) Do đó, để đạt áp suất trộn lẫn tối thiểu tương đương với áp suất vỉa ban đầu 3100 psi cần thiết phải làm giàu khí nghèo LPG với tỉ lệ khoảng 25% mol ƒ Kết thí ngiệm bơm ép khí mẫu lõi cho thấy làm giàu khí nghèo 10% LPG hệ số thu hồi (RF) cao so với 100 phương pháp bơm ép khí nghèo, bơm ép nước Thậm chí, bơm khí nghèo cho hiệu thu hồi cao so với phương pháp bơm ép nước Hệ số thu hồi đo phuơng pháp bơm ép khí 10% LPG 73% nhỏ hệ số thu hồi phương pháp bơm ép khí CO2 93% lớn hệ số thu hồi phương pháp ép khí nghèo 59% bơm ép nuớc 43% ƒ Kết thí nghiệm xác định hệ số nở cho thấy có khí hịa tan dầu dầu bị giãn nở (giãn nở thể tích) suy giảm độ nhớt qua làm tăng linh động dầu, tăng hệ số thu hồi ƒ Hiệu suất qt chế khí hịa tan phụ thuộc lớn vào thành phần khí Tại thời điểm này, khí đồng hành mỏ Rạng Đơng trở lên (chủ yếu thành phần nhẹ) theo suy gảm áp suất vỉa thành phần mê tan khí tăng Theo đánh giá, khí có thành phần có khối lượng mole trung bình C3 (trong LPG condesate) làm tăng hiệu suất qt dầu khí Vì vậy, việc làm giàu khí làm giảm áp suất trộn lẫn tối thiểu mà làm tăng hệ số quét ƒ Để giảm ảnh hưởng tượng phân đới tỷ trọng tăng cường hiệu suất quét khí, khí nước bơm ép từ xuống vỉa dốc Đối với vỉa nằm ngang dày, tốc độ bơm ép lớn làm giảm ảnh hưởng đáng kể tượng phân đới tỷ trọng, làm tăng hiệu thu hồi dầu ƒ Trong thí nghiệm bơm ép khí không quan sát thấy tượng suy giảm độ thấm mẫu lõi ảnh hưởng lắng đọng asphantene nên nguy làm giảm độ tiếp nhận giếng bơm ép lắng đọng asphantene thấp 101 - Hệ thống thiết bị sơ đồ công nghệ khai thác mỏ Rạng Đông phù hợp với cơng nghệ bơm ép khí nước ln phiên Tuy nhiên, phương án làm giàu khí LPG khơng khả thi mặt vận hành LPG không sẵn có mỏ nên lựa chọn phương án làm giàu khí condensate thay cho LPG - Việc đảm bảo nguồn cấp khí condensate cho bơm ép hồn tồn khả thi khả tự cung cấp mỏ Rạng Đơng sẵn có tuyến ống dẫn khí nối với mỏ khác Do đó, mỏ Rạng Đơng nhập khí từ mỏ Bạch Hổ tử mỏ Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng … mà không cần phải đầu tư xây dựng thêm đường ống - Lượng khí bơm ép xuống vỉa thu hồi trở lại giai đoạn khai thác cuối đời mỏ - Hiệu kinh tế thu từ thu hồi dầu lớn so với chi phí đầu tư thêm thiết bị, cơng nghệ chi phí mua thêm khí Kiến nghị Với kết nghiên cứu khả quan trình bày trên, để áp dụng phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu phương pháp bơm ép khí nước luân phiên tầng chứa Miocene hạ - mỏ Rạng Đông, tác giả xin kiến nghị sau: - Để triển khai áp dụng rộng rãi phạm vi tồn mỏ cần thiết phải tiến hành bơm ép thử nghiệm mỏ phạm vi nhỏ để đánh giá cách xác hiệu giải pháp tránh rủi ro mặt kinh tế kỹ thuật - Trong trình triển khai bơm ép thử nghiệm, cần phải tiếp tục nghiên cứu, đánh giá nhằm tối ưu chu kỳ bơm ép khí nước luân phiên, lưu 102 lượng bơm ép, tỉ lệ pha trộn condensate để làm giàu khí, cách thức kiểm sốt điều chỉnh chế độ bơm ép - Cần có sách, chế khuyến khích nhà thầu, cơng ty dầu khí nước ngồi có hoạt động dầu khí Việt Nam tiếp tục đầu tư nghiên cứu triển khai bơm ép thử nghiệm có quy định cụ thể Hợp đồng Dầu khí để nhà thầu, cơng ty dầu khí có trách nhiệm nghiên cứu tăng cường tận thu nguồn tài nguyên quý giá - Nếu việc nghiên cứu bơm ép thử nghiệm mỏ Rạng Đông thành công, kết nghiên cứu cần chia sẻ với đơn vị khác để tránh đầu tư dàn trải, gây lãng phí chí số nghiên cứu khơng thể áp dụng vào thực tế Theo kết luận kiến nghị trên, thấy phương pháp bơm ép khí nước ln phiên sử dụng khí hyrocarbon có tính đến phương án làm giàu khí condensate tối ưu xét khả gia tăng thu hồi dầu tính khả thi nguồn cấp khí hiệu kinh tế mà mang lại chi phí đầu tư thấp có khả thu hồi khí giai đoạn khai thác cuối đời mỏ Trên sở thực trạng sơ đồ thiết bị công nghệ khai thác tính chất vỉa, tính chất chất lưu tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đơng việc áp dụng phương pháp bơm ép khí nước luân phiên nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu phù hợp khả thi nhất./ DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Chu Chun, Lê Huy (Cơng ty dầu khí Việt - Nhật) & Đinh Mạnh Quân (Tập đồn Dầu khí Việt Nam), “Mơ hình đa thành phần cho nghiên cứu tăng cường thu hồi dầu bơm ép khí hydrocarbon - A Sector Compositional Model for Hydrocarbon Gas Injection Study”, Tạp chí Dầu khí số năm 2011 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Ngọc Lâm (2002), Cơng nghệ khai thác dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Lê Xuân Lân (1997), Lý thuyết khai thác tài nguyên lỏng khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Lê Phước Hảo (2008), Cơng nghệ khai thác dầu khí, Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Nguyễn Mạnh Hùng nhóm tác giả (2006), Nghiên cứu khả áp dụng bơm ép nước khí luân phiên mỏ dầu Việt Nam, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) Phùng Đình Thực, Phan Trọng Toản (2005), “Ứng dụng phương pháp khuếch tán bán kính mơ khai thác dầu khí nâng cao hệ số thu hồi dầu”, Hội nghị KHCN 30 năm Dầu khí Việt Nam Tập đồn Dầu khí Việt Nam (2010), Báo cáo tổng kết cơng tác Tìm kiếm Thăm dị - Khai thác Dầu khí 2009 Viện Dầu khí Việt Nam (2009), Tuyển tập Báo cáo hội nghị Khoa học Công nghệ - 30 năm Phát triển Hội nhập, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Aurel Carcoana (1992), Applied Enhanced Oil Recovery, Prentice-Hall Inc., USA Andrew, G L (1985), “Carbon Dioxide Miscible Flooding: A Laboratory Study on The Effect of WAG, Wetting State, and Slug Size on Enhanced Oil Recovery”, University of Houston 10 Blackwell, R.J et.al (1960), “Recovery of Oil by Displacements with Water-Solvent Mixtures”, Petroleum Transactions AIME, No 219 11 Brashear J.P, Kuskraa V.A (1978), “The Potential and Economics of Enhanced oil Recovery”, Journal of Petroleum Technology 12 Claudle, B.H., and Dyes, A B (1958), “Improving Miscible Displacement by Gas-Water Injection”, Petroleum Transactions AIME, No 213 13 Duncan, G and Bulkowski, Peter, “Enhanced Recovery Engineering Including Well design, Completion and Production Practices”, SPE 99551 14 Erle C Donaldson (1985), Enhanced Oil Recovery, I - Fundamental and Analyses, Development in Petroleum Science 17A 15 Fayer, F.J (2001), Enhanced Oil Recovery, Development in Petroleum Science 13 16 Iman Faraz, National Iranian Oil Co and Mahmood Amani, Texas A&M U Quantar, “Evaluating Reservoir Production Strategy in Miscible & Immiscible Gas - Injection Project”, SPE 108014 – MS 17 Jackson, D.D (1984), A Physical Model of a Petroleum Reservoir for The Study of The WAG Ratio In Carbon Dioxide Miscible Flooding, University of Houston 18 JOGMEC, NOEX, VPI and Petrovietnam (2009-2010), Technical Workshop on CO2 and HCG -EOR 19 JOGMEC, VPI (2009), Advanced Petrophysical Reservoir Fluid Laboratory and CO2-EOR Studies 20 JOE (2009), Compositional Simulation Study of Carbon Dioxide Flooding 21 JOGMEC, JOE (2008), Screening Study for CO2 -EOR Application 22 Jyun-Syung Tsau (2010), RPSEA Final Report on Near Miscible CO2 Application to Improve Oil Recovery for Small producers, University of Kansas 23 Le Xuan Lan, Nguyen Hai An (2007), “Enhanced Oil Recovery by CO2 Flooding”, Hanoi Engineering of International Symposium 24 Lake, L W (1989), “Enhanced Oil Recovery”, Prentice-Hall Englewood Cliffs, NJ 234 25 Nguyen Chu Chuyen, Le Huy, Dinh Manh Quan (2011), “A Sector Compositional Model for Hydrocarbon Gas Injection Study”, Petrovietnam Journal, Vol 26 Nguyen Chu Chuyen, Fumitoshi Sato, Le Huy (2005), “ Improvement of Lower Miocene Well Performance in the Second Stage of Rang Dong Field Development”, VPI Conference 2005 27 Robert S Schechter (1992), Oil Well Stimulation, Prentice-Hall Inc., USA 28 Redmard R Scott (2002), “Horizontal Miscible Water Alternating Gas Development of the Alpine Field, Alaska”, SPE 76819 29 Stalkup, Fred I Jr (1983), Miscible displacement, American Institute of Mining 30 Stone, H L.(1982), “Vertical Conformance In an Alternating Water- Miscible Gas Flood”, SPE 11130 31 Taller J and Martion R D (1983), “Technical Screening Guides for Enhanced Recovery Oil”, SPE 12069 32 Teknica (2001), Enhanced Oil Recovery, Teknica Petroleum Service Company 33 Uleberg, Knut (2002), “Miscible Gas Injection in Fracture Reservoir”, SPE 75136 34 Virnovsky G A and Association (1994), “Stability of displacement front in WAG operation”, SPE 28622 35 Willhite, G Paul (1986), Water Flooding, SPE Textbook Series Vol ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐINH MẠNH QUÂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ÉP KHÍ - NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO ĐỐI TƯỢNG MIOXEN HẠ MỎ RẠNG ĐÔNG Chuyên ngành : Kỹ thuật khoan, khai thác cơng nghệ dầu khí Mã số học... nghiên cứu Với phạm vi nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng việc bơm ép khí nước luân phiên đến động thái khai thác hệ số thu hồi dầu giếng khai thác tầng chứa Miocene hạ - mỏ Rạng Đông, đối tượng nghiên. .. khả áp dụng vào tầng chứa Miocene hạ, mỏ Rạng Đông Trọng tâm vào nghiên cứu đánh giá phương pháp bơm ép khí nước luân phiên tầng Miocene hạ, mỏ Rạng Đông ™ Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành thí