Nghiên cứu, lựa chọn các giải pháp thu hồi tăng cường đối tượng mioxen hạ mỏ bạch hổ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ THẾ HÙNG NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP THU HỒI TĂNG CƯỜNG ĐỐI TƯỢNG MIOXEN HẠ MỎ BẠCH HỔ Chuyên ngành: Kỹ thuật khoan khai thác cơng nghệ dầu khí LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ THẾ HÙNG NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP THU HỒI TĂNG CƯỜNG ĐỐI TƯỢNG MIOXEN HẠ MỎ BẠCH HỔ Chuyên ngành: Kỹ thuật khoan khai thác công nghệ dầu khí Mã số: 60.53.50 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS : Lê Xuân Lân Hà Nội, - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu, tổng hợp riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác tuơng tự Tác giả Lê Thế Hùng                                 MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ Mở đầu              1  Tính  cấp thiết đề tài              2  Mục đích nghiên cứu              3  Đối tượng phạm vi nghiên cứu              4  Phương pháp nghiên cứu              5  Ý  nghĩa khoa học thực tế              6  Cơ sở tài liệu luận văn              7  Bố cục luận văn: Luận văn gồm chương dự kiến sau:              8  Cấu trúc khối lượng luận văn   Tóm  tắt              1  Duy  trì  áp  suất vỉa bơm ép nước              2  Gia  tăng hệ số quét              3  Các  giải pháp khác   Chương 12   Trạng thái khai thác bơm ép nước tầng chứa Mioxen hạ Oligoxen mỏ Bạch Hổ 12   Trạng thái khai thác bơm ép nước tầng chứa Mioxen hạ 12              1.1  Trạng thái khai thác 12              1.2  Đặc trưng lượng vỉa, áp suất vùng khai thác bơm ép thân dầu Mioxen hạ 19              1.3  Cấu trúc quỹ giếng 23              1.4  Chỉ số khai thác 24   Chương 30    Các  giải pháp khai thác gia tăng trì sản lượng áp dụng đối tượng Mioxen hạ 30              2.1  Các  giải pháp khai thác gia tăng trì sản lượng dầu cho đối tượng Mioxen hạ 30                    2.1.1  Duy  trì  áp  suất vỉa bơm ép nước 37                    2.1.2  Gia  tăng hệ số quét 40                    2.1.3  Cải thiện hệ số nhiễm bẩn (hệ số Skin) giếng phương pháp hóa học, vật lý học, thủy động lực học 47   2.1.4 Các giải pháp khác 54   2.2 Đánh giá nhận xét 58   Chương 60   Mơ hình thân dầu mơ khai thác cho đối tượng cát kết Mioxen mỏ Bạch Hổ 60   3.1 Mơ hình thân dầu mơ khai thác cho đối tượng cát kết Mioxen hạ 60   3.1.1 Mơ hình địa chất – thủy động đối tượng cát kết Mioxen hạ 60   3.1.2 Tái lặp lịch sử khai thác 69   3.1.3 Dự báo khai thác 77   3.2 Đánh giá đề xuất 80   Chương 81   Các đề xuất khai thác tam cấp, thu hồi tăng cường đối tượng Mioxen hạ Mỏ Bạch Hổ81   4.1 Các cấp độ hay mức độ thu hồi dầu 81   4.2 Tổng quan giải pháp khai thác tam cấp gia tăng thu hồi dầu 82   4.3 Các thông số địa chất – vật lý đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ 83   4.4 Một số đặc trưng trình khai thác dầu 85   4.5 Hiện trạng nghiên cứu, triển khai phương pháp khai thác tam cấp gia tăng thu hồi dầu cho đối tượng cát kết Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ 85   4.6 Lựa chọn đề xuất phương pháp khai thác tam cấp thu hồi tăng cường cho đối tượng cát kết Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ 87 Kết luận kiến nghị 90 Tài liệu tham khảo 92 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Trữ lượng dầu ban đầu 16   Bảng 1.2 Tình trạng quỹ giếng mỏ Bạch Hổ đến ngày 01.07.2007 25   Bảng 1.3 Động thái số cơng nghệ khai thác đối tượng Mioxen vịm bắc 28   Bảng 1.4 Động thái số công nghệ khai thác đối tượng Mioxen vịm trung tâm 29   Bảng 2.1 Kết áp dụng phương pháp hóa học 48   Bảng 3.1a Tính  chất  lý  hóa  của  chất  lưu vòm Trung tâm  Mioxen  hạ   67   Bảng 3.1b Tính chất lý hóa chất lưu vòm bắc Mioxen hạ 67   Bảng 3.2a Dự kiến tổng lượng dầu thu hồi cộng dồn Mioxen hạ 79   Bảng 3.2b So sánh kết dự báo KT theo SĐCN2008(PA sở)& PA đề xuất 80   Bảng 4.1 Các thông số địa chất – vật lý đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ 84                               DANH  MỤC HÌNH VẼ   Hình 1.1 Chỉ số khai thác Mioxen vòm trung tâm 13   Hình 1.2 Chỉ số khai thác Mioxen vòm bắc 14   Hình 1.3 Mặt cắt địa chấn theo chiều sâu giếng khoan vòm nam 17   Hình 1.4 Mặt cắt địa chấn theo chiều sâu giếng khoan vòm bắc 18   Hình 1.5 Mặt cắt địa chấn theo chiều sâu qua giếng khoan vòm trung tâm 18   Hình 1.6 Mặt cắt địa chấn theo chiều sâu qua giếng khoan mỏ Bạch Hổ 19   Hình 1.7 Động thái áp suất vỉa giếng khoan Mioxen hạ vòm trung tâm 22   Hình 1.8 Động thái áp suất vỉa giếng khoan Mioxen hạ vòm bắc 22   Hình 1.9 Sơ đồ phân bố giếng khoan tầng Mioxen 23   Hình 1.10 Cột địa tầng mỏ Bạch Hổ 27   Hình 2.1 Trữ lượng tầng 23-0&1 31   Hình 2.2 Trữ lượng tầng 23-2 32   Hình 2.3 Trữ lượng tầng 23-3 33   Hình 2.4 Trữ lượng tầng 23-4 34   Hình 2.5 Trữ lượng tầng 24 35   Hình 2.6 Trữ lượng tầng 25-26&27 36   Hình 2.7 Động thái áp suất vỉa cụm giếng 63,71,87,70,69 38   Hình 2.8 Chỉ số khai thác cụm giếng 63,69,71,87 39   Hình 2.9 Ảnh hưởng bơm ép giếng 202iw đến áp suất giếng lân cận 39   Hình 2.10 Ảnh hưởng bơm ép giếng 202iw đến lưu lượng giếng lân cận 40   Hình 2.11 Trạng thái khai thác giếng 63,79,71,87,98 43   Hình 2.12 Độ bão hịa nước layer 44   Hình 2.13 Độ bão hòa nước layer 44   Hình 2.14 Độ bão hịa nước layer 45   Hình 2.15 Minh họa giếng khoan ngang 47   Hình 2.16 Lưu lượng giếng 42 tăng sử dụng biện pháp sử lý 50   Hình 2.17 Lưu lượng giếng 45 tăng sử dụng biện pháp sử lý 50   Hình 2.18 Lưu lượng giếng 46 tăng sử dụng biện pháp sử lý 51   Hình 2.19 Lưu lượng giếng 806 tăng sử dụng biện pháp sử lý 51   Hình 2.20 Động thái giếng 117 53   Hình 2.21 Động thái giếng 705 53   Hình 2.22 Động thái ngập nước giếng khai thác 57   Hình 2.23 Ảnh hưởng giếng bơm ép đến lưu lượng khai thác 58   Hình 3.1 Phân bố độ thấm Mioxen hạ vòm trung tâm 63   Hình 3.2 Phân bố độ rỗng Mioxen hạ vòm trung tâm 64   Hình 3.3 Phân bố độ thấm Mioxen hạ vòm bắc 65   Hình 3.4 Phân bố độ rỗng Mioxen hạ vịm bắc 66   Hình 3.5 Đường cong thấm pha dầu nước Mioxen hạ 68   Hình 3.6 Đường cong áp suất Mioxen hạ 68   Hình 3.7 Kết khớp lịch sử giếng 27 70   Hình 3.8 Kết khớp lịch sử giếng 38 70   Hình 3.9 Kết khớp lịch sử giếng 43 71   Hình 3.10 Kết khớp lịch sử giếng 45 72   Hình 3.11 Kết khớp lịch sử vịm trung tâm 73   Hình 3.12 Kết khớp lịch sử giếng 107 74   Hình 3.13 Kết khớp lịch sử giếng 101 74   Hình 3.14 Kết khớp lịch sử giếng 69 75   Hình 3.15 Kết khớp lịch sử giếng 93 75   Hình 3.16 Kết khớp lịch sử Mioxen vòm bắc 76   Hình 3.17 Các số cơng nghệ khai thác Mioxen vịm trung tâm 78   Hình 3.18 Các số cơng nghệ khai thác Mioxen vịm bắc 79       MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài - Cấu tạo mỏ Bạch Hổ nằm bể trầm tích Cửu Long cấu tạo địa chất phức tạp thềm lục địa Việt Nam, phức cấu tạo chứa dầu khí quan trọng tiến hành tìm kiếm thăm dị từ năm 1960 Hiện khu vực hình thành quần thể khai thác dầu khí lớn thềm lục địa Việt Nam Dầu mỏ Bạch Hổ khai thác tầng cát kết (Miocene Oligocene) tầng đá móng nứt nẻ (Fractured Basement) Tuy nhiên sau hai mươi năm khai thác (6/1986), sản lượng dầu khai thác từ mỏ Bạch Hổ tiếp tục suy giảm từ mức 11.5 triệu năm 1999 đến mức khoảng 8.6 triệu năm 2008 - Tổng quỹ giếng tầng Mioxen ngày 01/2009 56, quỹ giếng khai thác 31: giếng khai thác tự phun, 27 giếng khai thác gaslift, giếng không hoạt động; quỹ giếng bơm ép có giếng Cịn giếng khác huỷ chuyển sang khai thác đối tượng khác Lưu lượng trung bình 20,3 tấn/ng.đ với độ ngập nước sản phẩm trung bình 69%, độ tiếp nhận trung bình giếng bơm ép 269m3/ng.đ - Tính chung tồn thân dầu Mioxen hạ, sản lượng khai thác cao đạt 310,5 ngàn (chiếm 5,9% TLTHBĐ) vào năm 1999 Giai đoạn tiếp theo, sản lượng dầu khai thác giảm dần 206,5 ngàn (chiếm 3,8% TLTHBĐ) vào năm 2006 Hoạt động khai thác thân dầu giai đoạn cuối.Với có mặt nước rìa hầu hết khu vực đối tượng nhiên mức độ ảnh hưởng không lớn không đồng đều, với liên thông thuỷ lực khối lượng nước bơm ép vào vỉa không đồng hệ số thu hồi dầu vòm chênh lệch lớn Do vậy, luận văn tập trung nghiên cứu “Ngiên cứu, lựa chọn giải pháp thu hồi tăng cường đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ” cần thiết mang tính thực tiễn Việc nâng cao hệ số thu hồi kéo dài tuổi thọ mỏ góp phần tăng lượng dầu khai thác cho mỏ Bạch Hổ     78   Hình 3.17 Các số cơng nghệ khai thác Mioxen vịm trung tâm Vòm Bắc: Đến tháng 07/2008 khai thác 3.54 triệu dầu với hệ số thu hồi dầu cao đạt 0,340 (34%) Giải pháp bơm ép nước áp dụng hiệu Mioxen vịm Bắc Như trình bày chương 2, Mioxen vòm Bắc cần phải ổn định khai thác giải pháp trì áp suất vỉa phương pháp bơm ép nước tối ưu hoá chế độ làm việc gaslift đồng thời cải thiện hệ số nhiễm bẩn vỉa (hệ số skin) phương pháp hoá học, vật lý học thuỷ động lực học… Bên cạnh chuyển giếng khai thác từ tầng lên khai thác thân dầu Mioxen chuyển giếng 76 khai thác từ đối tượng Oligoxen lên (Giếng 76 nằm vùng trữ lượng tầng 24), xem xét thêm số giếng khác Cụ thể phương pháp áp dụng nhằm tối ưu hóa khai thác cho vòm Bắc Mioxen sau: Sử dụng nguyên hệ thống bơm ép – khai thác bổ sung thêm giếng khai thác 76 chuyển từ đối tượng Oligoxen lên     79   Áp dụng biện pháp cải thiện thiện hệ số nhiễm bẩn vỉa cho giếng: 705, 708, 815, 816, 817, 917 Kết dự báo tổng lượng dầu thu hồi đến năm 2026 đạt 4.036 triệu dầu, hệ số thu hồi dầu đạt 0,388 cấp trữ lượng B+C1+C2 Trong giếng 76 chuyển lên khai thác đạt lưu lượng ban đầu xấp xỉ 80T/ng.đ, tổng thu hồi giếng đến năm 2026 khoảng 91 ngàn dầu quy đổi Hình3.18 Các số cơng nghệ khai thác Mioxen vòm bắc Bảng 3.2a Dự kiến tổng lượng dầu thu hồi cộng dồn Mioxen hạ(theo mơ hình) Mioxen hạ Sản lượng dầu, ngàn Độ ngập nước, % Hệ số thu hồi Vòm bắc 4036 91,3 0,388 Vòm trung tâm 3135 86,7 0,332 90 0,36 Tổng 7171     80   Bảng 3.2b So sánh kết dự báo KT theo SĐCN2008 (PA sở) & PA đề xuất Chỉ số PA đề xuất SĐCN2008 Tổng sản lượng dầu thu hồi đến năm 2026, 7171 6483 Hệ số thu hồi 0.36 0.32 Sô lượng giếng giếng chuyển từ đối 12 tượng khác KT&1B.E) ngàn (11 11 3.2 Đánh giá đề xuất: Tóm lại, sau chạy mơ hình tác giả có đánh giá đề xuất sau: - Về phần mô hình nhìn chung chấp nhận để tính tốn dự báo khai thác cho giai đoạn sau Tuy nhiên số giếng số vùng chưa đánh giá xác áp suất, độ ngập nước, đặc biệt tỷ số khí dầu Vịm bắc: Hiện khai thác với hệ số thu hồi dầu cao, đề xuất bổ sung cắt thân hai giếng 76 giếng cịn lại nên trì trạng thái khai thác áp dụng xử lý phương pháp hoá học cho cho số giếng như: 705, 708, 815, 816, 817, 917 Vòm trung tâm: Hiện tập trung khai thác phía bắc vịm trung tâm, nên phần phía nam chưa đưa vào khai thác Đề xuất chuyển giếng khai thác đối tượng Móng sau hồn thành nhiệm vụ quay lên khai thác Mioxen giếng 1, 2, 407, 412, 413, 423, 429, 442, 417, 2001 chuyển giếng 415 sang bơm ép Theo số liệu cập nhật giếng 417 giếng 2001, VSP chuyển lên khai thác vòm trung tâm Mioxen hạ cho lưu lượng tốt Giếng 417 chuyển 07/2008 với lưu lượng 110T/ng.đ đến tháng 01/2009 lưu lượng 150T/ng.đ Giếng 2001 chuyển từ tháng 8/2008 với lưu lượng ban đầu 140T/ng.đ đến 01/2009 90T/ng.đ     81   CHƯƠNG CÁC ĐỀ XUẤT KHAI THÁC TAM CẤP, THU HỒI TĂNG CƯỜNG ĐỐI TƯỢNG MIOXEN HẠ MỎ BẠCH HỔ 4.1 Các cấp độ hay mức độ thu hồi dầu: Cho đến nay, đại đa số tổ chức dầu khí giới có thống định nghĩa mức độ (công nghệ) thu hồi dầu từ lịng đất Theo đó, có ba cấp độ: sơ cấp, thứ cấp tam cấp Dĩ nhiên rằng, ba cấp độ khơng hồn tồn trùng hợp với giai đoạn trình khai thác mỏ dầu Khai thác sơ cấp việc lấy dầu từ lịng đất lên mà q trình cơng nghệ dựa lượng tự nhiên vỉa Các tính chất hóa lý chất lưu vỉa (dầu, khí, nước) tính chất mơi trường đá chứa thay đổi theo tương tác tự nhiên chúng q trình khai thác, khơng có tác động từ bên ngồi vào Thơng thường mỏ dầu hoạt động theo chế độ áp lực nước tự nhiên, lượng vỉa trì mức độ cần thiết (các mỏ vậy, tính chất đá chứa chất lưu thuận lợi hệ số thu hồi dầu đạt giá trị tương đối cao (40 – 50%) với mỏ dầu khơng có điều kiện thuận lợi trường hợp trước hạn chế cơng nghệ, kinh tế… nên phải hoạt động theo chế độ đàn hồi tiếp sau chế độ khí hịa tan, trường hợp hệ số thu hồi dầu dao động khoảng 12 – 17% Khai thác thứ cấp việc lấy dầu từ lòng đất theo chế độ áp lực nước nhân tạo – trì áp suất vỉa mức cần thiết việc bơm nước vào vỉa theo hệ thống (ngồi đường bao chứa dầu, cận đường bao chứa dầu, theo diện tích thể tích…) Khai thác thứ cấp thu hồi thêm 15 – 20% trữ lượng dầu Trong điều kiện thuận lợi thu hồi thêm đến 25% trữ lượng dầu Khai thác tam cấp việc lấy dầu từ lịng đất có tác động bổ sung từ bên tác nhân nhiệt – lý – hóa – sinh để cải thiện trình quét đẩy dầu từ lỗ hổng đá chứa hướng giếng khai thác Mục đích q     82   trình giảm tỉ lệ độ nhớt lưu thể bị đẩy độ nhớt lưu thể đẩy, làm giảm sức căng bề mặt pha ranh giới, làm tăng khả ưa nước Colector, gia tăng hàm lượng khí dầu, làm giảm tỷ trọng dầu, làm giảm độ nhớt dầu… Khai thác tam cấp cho phép thu hồi thêm từ – 11% trữ lượng dầu 4.2 Tổng quan giải pháp khai thác tam cấp gia tăng thu hồi dầu Nhìn chung có giải pháp gia tăng hệ số thu hồi dầu: -Bơm ép khí Nitrogen -Bơm ép khí Hydrocarbon, CO2 (trộn lẫn – miscible process) -Bơm ép Polymer, chất hoạt động bề mặt chất kiềm, vi sinh hóa lý -Bơm ép Polymer -Đốt nhiệt chỗ -Bơm ép nước nóng Như vậy, có giải pháp bơm ép khí, giải pháp tạo nút hóa học, vi sinh hóa lý giải pháp nhiệt Các phương pháp bơm ép khí có chung ưu bơm vào vỉa làm gia tăng lượng vỉa, hòa tan trộn lẫn vào dầu làm tăng thể tích, tăng hàm lượng khí dầu, làm giảm độ nhớt dầu, làm giảm sức căng bề mặt dầu vỉa pha hỗn hợp dầu/khí vùng trộn lẫn (đặc biệt bơm ép khí CO2), làm tăng khả đẩy dầu khí bơm ép vào để chiếm chỗ không gian rỗng đẩy dầu Tuy vậy, phương pháp khí phụ thuộc vào nguồn khí, giá thành cao (ngoại trừ khí N2) Khí CO2 bơm vào vỉa địi hỏi thiết bị chuyên dụng, chi phí tách CO2 chống ăn mịn cao; phải bơm với áp suất cao, chênh lệch tỷ trọng dầu khí cao (ngoại trừ bơm N2 lỏng) nên phân dị trọng lực phân tỏa dạng ngón diễn nghiêm trọng làm giảm hiệu quét ngang quét đứng (do vậy, giải pháp có hiệu áp dụng cho vỉa nghiêng), trường hợp bơm khí hóa lỏng vào vỉa khơng thể thu hồi lại Các phương pháp hóa học, vi sinh hóa lý     83   Thường áp dụng tổ hợp chất hóa học (chất kiềm, polymer, chất hoạt động bề mặt…) có kết hợp với vi sinh bơm ép vào vỉa theo nút nút đệm nước bơm ép với Polymer Các chất hoạt động bề mặt kiềm làm giảm sức căng bề mặt dầu nước, đẩy dầu khỏi lỗ hổng, đồng thời làm tăng tính dính ướt nước Colector, gia tăng hiệu đẩy dầu Bên cạnh đó, độ linh động chất đẩy giảm đáng kể (do tác động nút đệm nước bơm ép + Polymer) gia tăng Tuy vậy, phương pháp hóa học có hạn chế nhiệt độ vỉa phải không cao (< 100oC), với chất hoạt động thông dụng thị trường hàm lượng muối nước vỉa phải nhỏ 20.000 ppm ion Ca++ Mg++ < 500 ppm Một trở ngại đáng kể phương pháp hóa học chi phí cao hóa phẩm có giá cao ln ln tăng thị trường Ngồi có tương tác khơng có lợi xảy chất hóa học với đá chứa Để hạn chế điều lại cần bổ sung phụ gia, góp phần làm tăng chi phí Các phương pháp nhiệt thường áp dụng vỉa dầu nông, nhiệt độ thấp Đốt nhiệt chỗ bơm ép nước nóng để làm giảm độ nhớt dầu, làm tăng thành phần nhẹ dầu, kết dầu vận động dễ dàng Phạm vi áp dụng hẹp; tổn hao nhiệt nhiều; hiệu với vỉa dầu mỏng Bơm nước nóng áp dụng có hiệu với vỉa cát bở rời có độ thấm lớn Nói chung phương pháp nhiệt giá thành cao khó điều khiển 4.3 Các thông số địa chất – vật lý đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ Mỗi phương pháp khai thác tam cấp gia tăng thu hồi dầu thích ứng với điều kiện cụ thể đối tượng khai thác, điều kiện cung cấp vật tư hóa phẩm, khả cho phép hệ thống thiết bị có mỏ Bảng 4.1 trình bày thơng số địa chất – vật lý quan trọng đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ     84   Các thông số Mioxen hạ Chiều sâu vỉa (m) 2700 – 2900 Áp suất vỉa ban đầu (Mpa) 28,9 (ở -2913) Nhiệt độ vỉa ban đầu (oC) 105 (ở -2853) Loại Colector Rỗng hạt Loại đá chứa Cát kết Loại bẫy chứa Vòm, chắn kiến tạo Chiều dày vỉa Mỏng Thế nằm Góc nghiêng nhỏ Độ thấm trung bình (md) 50 Độ bão hịa dầu 50 Áp suất bão hòa (Mpa) 14 – 20 Độ nhớt (cp) – 1,7 Hàm lượng Parafin (% trọng lượng) Hàm lượng Asfantel (% trọng lượng) Tỷ trọng dầu vỉa (G/cm3) 18,4 – 20,88 10,92 – 12,60 0,7046 – 0,7381 Tỷ trọng dầu điều kiện chuẩn (G/cm3) 0,8623 – 0,8648 Bảng 4.1 Từ bảng trên, dựa vào điều kiện để áp dụng phương pháp khai thác tam cấp sơ có số đánh giá sau đây: Các phương pháp nhiệt (bơm ép nước nóng, đốt chỗ) khơng thích ứng với đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ     85   Các phương pháp hóa học, vi sinh lý hóa thích ứng với đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ, phức hợp hóa học, vi sinh hóa lý xử lý, chế tạo để tăng độ bền nhiệt chúng (do nhiệt độ vỉa cao từ 100 – 140oC) Các phương pháp bơm ép khí tương thích với đối tượng Mioxen hạ điều kiện đảm bảo nguồn cung cấp khí Về cơng nghệ, cần có giải pháp để hạn chế ảnh hưởng phần dị trọng lực phân tỏa dạng ngói nằm vỉa tương đối thoải 4.4 Một số đặc trưng trình khai thác dầu - Đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ có liên quan đến việc lựa chọn phương pháp khai thác tam cấp gia tăng thu hồi dầu Khai thác dầu vào giai đoạn – giai đoạn suy thoái sản lượng với độ ngập nước cao Đã bơm vào vỉa để trì áp suất vỉa khối lượng lớn nước biển, mặt tiến đẩy dầu nước tiến sát giếng khai thác, chí vượt qua phạm vi giếng khai thác Ở vài tập vỉa có quan hệ thủy lực tốt độ thấm cao Áp suất vỉa trì mức cao áp suất bão hịa, liên thơng thủy lực vỉa tương đối tốt, chênh lệch áp suất vùng bơm ép vùng khai thác không lớn Hiệu bơm ép đạt yêu cầu Với đặc trưng trên, việc áp dụng phương pháp hóa học, vi sinh hóa lý bơm ép khí – nước luân phiên khả thi Tuy nhiên, hiệu khơng cao thể tích nước biển bơm vào vỉa lớn Có thể có hiệu khu vực cụm giếng 4.5 Hiện trạng nghiên cứu, triển khai phương pháp khai thác tam cấp gia tăng thu hồi dầu cho đối tượng cát kết Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ - Đối tượng cát kết Mioxen hạ Đây đối tượng đầu tư nghiên cứu triển khai thử nghiệm mỏ sớm khối lượng công việc nhiều Năm 1998, khuôn khổ hợp đồng kinh tế ký kết Vietsovpetro Viện Công nghệ Vi sinh tiến hành thử nghiệm mỏ (cụm giếng 22, 24, 38,     86   21, giếng 22 giếng bơm ép) Đã bơm vào giếng 22 dung dịch vi sinh có chế phẩm bơm vào vỉa tạo môi trường thuận lợi để quần thể vi sinh có mặt (các chủng có ích) phát triển mạnh mẽ Tác động chủng vi sinh làm thay đổi tính chất dầu vỉa: tăng hàm lượng khí, giảm tỷ trọng, giảm độ nhớt, kết làm tăng hệ số đẩy dầu Lấy mẫu phân tích thông số dầu khai thác giếng quan sát xác nhận có hiệu ứng rõ rệt Theo dõi lưu lượng giếng khai thác thấy có gia tăng Tuy nhiên gia tăng lưu lượng sau thể không rõ ràng Khi đề tài kết thúc, công việc theo dõi không tiếp tục Vì vậy, khơng đến kết luận cụ thể hiệu công nghệ khơng có định đưa để tiếp tục nghiên cứu Có vài ý kiến cho rằng, môi trường nhiệt độ cao (hơn 100oC), chủng vi sinh phát triển tồn thời gian ngắn Dẫu sao, ý kiến đốn mà khơng có số liệu thực tế đo đếm cụ thể Từ năm 1998 – 2001, DMC khuôn khổ thực đề tài cấp ngành nghiên cứu tìm kiếm cơng nghệ gia tăng thu hồi dầu phức hợp vi sinh hóa lý Tác nhân chủ yếu chất hoạt động bề mặt có ion khơng ion, men vi sinh chế tạo đảm bảo ổn định nhiệt độ cao (>100oC) Công nghệ thực mơ hình vật lý (thí nghiệm mẫu lõi cát kết tầng sản phẩm 23 Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ, kết thí nghiệm thấy hệ số đẩy dầu tăng lên khoảng 15 – 17% Năm 2005, khuôn khổ thực đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành “Nghiên cứu khả ứng dụng bơm ép nước – khí luân phiên mỏ dầu Việt Nam” Viện Dầu khí, tiến hành nghiên cứu mơ hình vật lý (mẫu lõi cát kết Mioxen hạ lấy từ giếng 920) với tổng lượng khí bơm ép 0,4 thể tích dầu ban đầu, tổng số nút khí – 8, tổng số nút nước – 8, tốc độ bơm ép 16,2cc/h Kết thí nghiệm rằng, sau bơm ép khoảng 0,8 thể tích dầu ban đầu thấy lượng dầu thu hồi gia tăng đột biến bơm ép 1,2 thể tích dầu ban đầu khơng thu hồi thêm Tổng hợp tồn q trình     87   mơ hình vật lý cho phép đánh già gia tăng thu hồi dầu đạt 17,8% Xem xét khả cung cấp khí (khí đồng hành), hữu hệ thống thu gom vận chuyển khí vào bờ ngang qua vùng mỏ Bạch Hổ, mỏ có giàn máy nén khí cơng suất lớn, áp suất vỉa đối tượng Mioxen giữ mức cao bơm ép khí bổ sung đạt đến áp suất trộn lẫn tối thiểu (~ 350 bar), tác giả đề nghị xem xét triển khai thử nghiệm mỏ vùng khai thác, đề xuất tiếp tục nghiên cứu khả bơm ép WAG cho đối tượng Oligoxen Năm 2005 – 2006, Viện Hạt Nhân Đà lạt có nghiên cứu ứng dụng sản phẩm Polymer chiếu xạ (để gia tăng độ bền nhiệt) sử dụng dung dịch bơm ép Kết thí nghiệm mẫu lõi cát kết Mioxen hạ cho thấy có gia tăng hệ số đẩy dầu 10 – 17% Năm 2006, khuôn khổ hợp đồng kinh tế Vietsovpetro DMC tiến hành bơm thử nghiệm 67 dung dịch phức hợp vi sinh hóa lý vào giếng bơm ép 74 liên tục quan sát theo dõi thông số làm việc giếng khai thác xung quanh (giếng 117b giếng 705) Theo dõi lưu lượng hai giếng cho kết nhịp độ suy giảm lưu lượng chậm lại, hàm lượng nước sản phẩm ổn định, bơm ép nước giếng 74 cải thiện Hiệu gia tăng lưu lượng (so với dự báo không bơm ép phức hợp vi sinh hóa lý) cịn tiếp tục sau 13 tháng Con số gia tăng sản lượng giếng giai đoạn thử nghiệm xác định 1000 dầu Sự gia tăng sản lượng không lớn lý giải nút phức hợp vi sinh hóa lý quét qua vùng bị nước biển quét qua thời gian dài trước 4.6 Lựa chọn đề xuất phương pháp khai thác tam cấp thu hồi tăng cường cho đối tượng cát kết Mionxen hạ mỏ Bạch Hổ Lựa chọn đề xuất phương pháp khai thác tam cấp vào yếu tố: tương thích cơng nghệ với đặc trưng địa chất vật lý, thủy động lực học đối tượng khai thác; sẵn có bổ sung kịp thời thiết bị chuyên dụng; đảm bảo sản xuất, chế tạo có     88   thể cung cấp hóa phẩm, nguyên liệu cần thiết công nghệ; đầu tư nghiên cứu mức độ triển khai phương pháp khai thác tam cấp Và chưa tính tới yếu tố (giới hạn) kinh tế Vì giới hạn kinh tế khơng phụ thuộc vào hiệu công nghệ (gia tăng phần trăm dầu thu hồi) mà phụ thuộc vào giá dầu giá hóa phẩm, nguyên liệu, thiết bị vật tư chuyên dụng Do vậy, đề xuất túy đề xuất công nghệ để định hướng tiếp tục đầu tư nghiên cứu triển khai thử nghiệm - Đối với đối tượng cát kết Mioxen hạ Tiến hành mơ hình vật lý cơng nghệ phức hợp vi sinh hóa lý với việc đẩy dầu nước biển có bổ sung Polymer chiếu xạ Cần thiết phải tiến hành -5 mơ hình với đặc trưng thấm, chứa bất đồng khác Mỗi mơ hình cần có – phương án nồng độ nhịp độ bơm ép Các nghiên cứu thực theo đề tài cấp ngành hợp đồng kinh tế với Vietsovpetro Trong trường hợp thu kết khả quan, sau chọn khu vực tương thích để đề xuất triển khai thử nghiệm mỏ Tiến hành mơ hình vật lý cơng nghệ bơm ép đệm kiềm + chất hoạt động bề mặt bền nhiệt với việc đẩy dầu nước biển có bổ sung Polymer chiếu xạ Yêu cầu số lượng mơ hình, phương án, phương thức bước tiến hành tương tự trường hợp Đề nghị triển khai thử nghiệm mỏ (khu vực giàn MSP8 – MSP9) công nghệ bơm ép nước – khí đồng hành luân phiên (WAG) Trường hợp thu kết khả quan đề xuất triển khai mở rộng cho khu vực khác có điều kiện tương thích Như phần phân tích, nước bơm ép bơm vào vỉa khối lượng lớn thời gian dài Vì vậy, việc áp dụng bơm ép nút hóa phẩm, nút khí vào thời điểm hi vọng đạt gia tăng đột biến hệ số thu     89   hồi dầu, đồng thời hiệu ứng giải pháp xảy tức thời mà phải qua thời kỳ đó, chí sau nhiều tháng Do vậy, kết thu mơ hình vật lý khơng phản ánh hồn tồn điều kiện áp dụng mỏ Để giải toán kinh tế giải pháp khai thác tam cấp cần có đề tài nghiên cứu chuyên đề độ nhạy phương án đầu tư theo diễn biến xảy giá dầu giá vật tư thiết bị chuyên dụng     90   KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ năm 1986 ngành dầu khí có đóng góp quan trọng cho ổn định phát triển kinh tế quốc dân Tuy nhiên, sau nhiều năm đưa vào khai thác mỏ dầu khí lớn (như Bạch Hổ, Sư Tử Đen, Rạng Đông, Hồng Ngọc, Đại Hùng…) mỏ vào giai đoạn suy giảm sản lượng nhanh rõ rệt, điều ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng khai thác trung bình hàng năm Việt Nam Vì cần phải đầu tư nghiên cứu đề xuất áp dụng giải pháp công nghệ kỹ thuật tiên tiến, nhằm nâng cao hệ số thu hồi tận thu mỏ dầu khí Dựa sở số liệu, tài liệu thu thập kết chạy mô mơ hình thuỷ động đối tượng Mioxen hạ tác giả đưa số kết luận sau: - Đối tượng Mioxen hạ khai thác giai đoạn cuối Hệ số thu hồi dầu 0.379(Vòm bắc) 0,176(Vòm trung tâm) Các giếng khai thác ngập nước cao (trung bình 75%) Hiệu bơm ép nước đối tượng tốt Là đối tượng cho khai thác tam cấp với phương pháp cải thiện hệ số đẩy dầu - Bằng mơ hình mơ cho thấy cải thiện hệ số quét dầu thông qua việc khoan giếng mới, khoan thân chuyển đối tượng khai thác nhằm khai thác dầu vùng có độ bão hòa dầu cao Cụ thể cho đối tượng Mioxen hạ sau: Chuyển đối tượng khai thác giếng 76, 407, 412, 413, 423, 429, 442, 417, 2001, 1, giếng 415 (bơm ép) - Trên sở thơng số tính chất vỉa chất lưu, khai thác tam cấp phương pháp hóa học có ưu phương pháp nhiệt, nhiệt độ vỉa cao rào cản phương pháp hóa học Cụ thể sau: Có thể bơm ép khí nước luân phiên, chất hoạt động bề mặt, khí trộn lẫn (miscible), polymer     91   KIẾN NGHỊ Với kết nghiên cứu khả quan trình bày trên, để áp dụng biện pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu vào thực tế đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ, tác giả xin kiến nghị sau: - Cập nhật hiệu chỉnh thường xun mơ hình mơ cho đối tượng mioxen hạ nhằm xác dự báo khoan cắt thân hai chuyển đối tượng khai thác - Cần có nghiên cứu áp dụng phương pháp khai thác tam cấp cho đối tượng giai đoạn cuối khai thác - Xây dựng mơ hình địa chất 3D cho đối tượng Mioxen hạ, làm sở cho dự báo Khai thác sau - Cần có chương trình áp dụng phương pháp cụ thể vấn đề bơm ép nước Mioxen hạ - Cần tiếp tục nghiên cứu công nghệ để nâng cao hệ số thu hồi dầu - Tạo dựng sở vật chất kỹ thuật đạo tạo cán lĩnh vực nâng cao hệ số thu hồi dầu     92   TÀI LIỆU THAM KHẢO -Nguyễn Mạnh Hùng (2006), Nghiên cứu khả ứng dụng bơm ép nước khí luân phiên mỏ dầu Việt Nam, Đề tài, Viện Dầu khí Việt Nam - Lê Xuân Lân (1997),“Lý thuyết tài nguyên lỏng khí” (Chương trình Đào tạo sau đại học), Trường Đại học Mỏ - Địa chất - PGS.TS Lê Xuân Lân (2009),“Kỹ thuật mỏ dầu - khí” (Giáo trình Đại học), Trường Đại học Mỏ - Địa chất - LDDK Vietsovpetro (2005), Tài liệu nghiên cứu địa chất vùng mỏ Bạch Hổ bồn trũng Cừu Long - Viện NCKH&TK Dầu khí biển – XNLDVietsovpetro(2008), Báo cáo thiết kế công nghệ khai thác xây dựng mỏ Bạch Hổ - Viện Dầu khí Việt Nam (2007), Báo cáo thử nghiệm công nghệ phức hợp vi sinh hóa lý tăng thu hồi dầu Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ 7- Viện Dầu khí Việt Nam (2008), Hội nghị khoa học công nghệ, 30 năm xây dựng trưởng thành, NXB KHKT - Viện Dầu khí Việt Nam (2008), Tuyển tập hội thảo khoa học nâng cao hệ số thu hồi dầu mỏ Bạch Hổ - Viện NCKH&TK Dầu khí biển – XNLD Vietsovpetro, Báo cáo tính lại trữ lượng dầu khí hịa tan mỏ Bạch Hổ đến thời điểm 06-2006 10 - VietsovPetro (2003), Sơ đồ công nghệ điều chỉnh khai thác xây dựng mỏ Bạch Hổ, NIPI, XNLD, Vũng Tàu 11 - H Dale Beggs (2000), Production optimization ... cho mỏ Bạch Hổ       Mục đích nghiên cứu - Đánh giá trạng thái khai thác đối tượng cát kết Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ - Lựa chọn đề xuất giải pháp thu hồi tăng cường đối tượng cát kết Mioxen hạ mỏ Bạch. .. phương pháp khai thác tam cấp tăng cường thu hồi dầu -Kết luận, kiến nghị Cơ sở tài liệu luận văn - Để thực luận văn ? ?Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp thu hồi tăng cường đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ? ??... nghiên cứu “Ngiên cứu, lựa chọn giải pháp thu hồi tăng cường đối tượng Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ? ?? cần thiết mang tính thực tiễn Việc nâng cao hệ số thu hồi kéo dài tuổi thọ mỏ góp phần tăng lượng dầu