ĐỒ án CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO KHAI THÁC CHO GIẾNG KHÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ BỘ MƠN KHOAN KHAI THÁC ĐỜ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO KHAI THÁC CHO GIẾNG KHÍ SVTH: Hồng Nghĩa Trường MSSV: 1713740 GVHD: TS Mai Cao Lân Thành phố Hồ Chí Minh, 2020 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH SÁCH THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH DANH SÁCH KÝ HIỆU TOÁN HỌC VÀ ĐƠN VỊ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIGHT GAS RESERVOIR VÀ YÊU CẦU PHÂN TÍCH SỐ LIỆU KHAI THÁC 1.1 Tình hình khí thiên nhiên 1.2 Tổng quan Tight Gas Reservoir 1.3 Tổng quan giếng khí Condensate Việt Nam 1.4 Yêu cầu phân tích số liệu khai thác CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO KHAI THÁC CHO GIẾNG KHÍ 2.1 Quy trình phân tích khai thác 2.2 Phân tích chế độ dòng chảy elip Tight Gas Reservoirs 2.3 Phương pháp Palacio-Blasingame 2.4 Cân vật chất dòng chảy Mattar Anderson 12 2.5 Phương pháp Fetkovich 13 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH 18 3.1 Phương pháp Palacio-Blasingame 18 3.2 Phương pháp Fetkovich 20 KẾT LUẬN 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Bảng so sánh mức độ phát thải nhiên liệu Bảng 2: Iteration for Infinite Conductivity case using initial values of k = 0.01mD and xf = 300 ft Bảng 3: So sánh kết phương pháp Palacio-Blasingame Fetkovich 22 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Tiêu dung lượng toàn cầu Hình 2: Vị trí Mỏ Sư Tử Trắng Hình 3: Lưu đồ phương pháp phân tích - Phân tích độ dẫn vơ hạn Hình 4: Infinite conductivity-Linear relationship of Pseudo-pressure drop vs 𝑙𝑛(𝐴 + 𝐵) 1𝑠𝑡 iteration, 𝑘 = 0.01𝑚𝐷, 𝑥𝑓 = 300𝑓𝑡 Hình 5: Đường cong điển hình Fetkovich 15 Hình 6: Match of Normalized Flow Rate Functions on Fetkovich and McCray Type Curves for a Simulated Case of Constant Bottomhole Pressure, Pwf = 500 psi 18 Hình 7: Đường cong điển hình giếng A Tây Virginia 20 DANH SÁCH THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH Matching: Trùng khớp Matchpoint: Điểm trùng khớp Transient data: Dữ liệu trạng thái chuyển tiếp Type curve matching: Trùng khớp dạng đường cong Decline curve: Đường cong suy giảm Flowing Material Balance: Dòng chảy cân vật chất Material Balance Time: Thời gian cân vật chất Pressure Nomarized Flow Rate: Lưu lượng chuẩn hoá theo áp suất Drainage Area: Vùng dẫn lưu Drainage Radius: Bán kính dẫn lưu Transient Flow: Dòng chảy chuyển tiếp Pseudo – Steady State Flow: Dịng chảy giả ổn định Pore Volume: Thể tích lỗ rỗng Tight Gas Reservoir: Vỉa khí chặt sít Gas Condensate: Khí ngưng tụ Infinite Conductivity: Độ dẫn vơ hạn Pseudo-pressure drop: Giả sụt áp DANH SÁCH KÝ HIỆU TOÁN HỌC VÀ ĐƠN VỊ pi : Áp suất ban đầu, psi m(pi ): Áp suất giả ban đầu, psi2 /cp pwf : Áp suất đáy giếng, psi m(pwf ): Áp suất giả đáy giếng, psi2 /cp T: Nhiệt độ vỉa, °R h: Bề dày tầng sản phẩm, ft ϕ: Độ rỗng, % Swi : Độ bão hoà nước áp suất pi , % cti : Độ nén tổng áp suất pi , psi−1 s: Hệ số skin k: Độ thấm, md rw : Bán kính giếng, ft Bgi : Hệ số thể tích thành hệ khí, bbl/scf re : Bán kính ảnh hưởng, ft μg : Độ nhớt khí, cp γg : Tỷ trọng khí rwa : Bán kính giếng hiệu dụng, ft q: Lưu lượng, MSCF ta: Thời gian giả tương đương, days G: Trữ lượng khí chỗ, BSCF qt: Lưu lượng dịng khí thời gian t, Mscf/day reD : Bán kính ảnh hưởng không thứ nguyên Di : Lưu lượng suy giảm, day −1 q Dd : Lưu lượng suy giảm không thứ nguyên t Dd : Thời gian suy giảm không thứ nguyên bpss: Hằng số trạng thái dòng chảy giả ổn định khơng thứ ngun ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIGHT GAS RESERVOIR VÀ YÊU CẦU PHÂN TÍCH SỚ LIỆU KHAI THÁC 1.1 Tình hình khí thiên nhiên Thế giới chuyển dịch sang kinh tế carbon thấp, giảm dần phụ thuộc vào lượng hóa thạch, thích ứng với biến đổi khí hậu Việc phát triển cơng nghệ xử lý carbon dioxide (như cơng nghệ thu giữ carbon) địi hỏi có đầu tư lớn vốn, cơng nghệ, kỹ thuật, vốn đầu tư cần có thời gian Với lượng tái tạo, vấn đề quan trọng cơng nghệ chi phí Trong bối cảnh nay, khí tự nhiên coi cầu nối trình chuyển đổi nguồn lượng truyền thống sang sử dụng lượng tái tạo Khí tự nhiên lượng so với dầu mỏ than đá (Bảng 1) Khi bị đốt cháy lượng nhau, khí tự nhiên phát thải CO2 , nửa so với than đá, 75% so với dầu mỏ, tạo bụi thủy ngân Vì vậy, khí tự nhiên coi nguồn nhiên liệu thân thiện với người mơi trường Khí tự nhiên nguồn lượng sử dụng nhiều thứ giới sau dầu mỏ than đá Theo báo cáo BP năm 2019, tiêu thụ khí tự nhiên tăng gần lần từ 891 Mtoe (năm 1970) lên đến 2209 Mtoe (năm 2018) Tỷ lệ khí tổng tiêu thụ lượng toàn cầu tăng từ 18% năm 1970 lên 25% năm 2018 (Hình 1) Hình 1: Tiêu dung lượng toàn cầu Vào cuối năm 2018, theo số liệu thống kê BP, trữ lượng khí tự nhiên chứng minh khoảng 197 Tỉ m3 tương đương với 51 năm tiêu thụ với mức ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Bảng 1: Bảng so sánh mức độ phát thải nhiên liệu Nhu cầu gia tăng dự kiến khí đáp ứng phần nhờ vỉa khí có độ thấm thấp (Tight Gas Reservoir) Các vỉa chỗ có dung tích lớn khó phát triển Cần có số lượng lớn giếng bị nứt vỡ thủy lực, có khoảng cách gần để đảm bảo tốc độ khối lượng khí khai thác từ vỉa (Holditch, 2006) 1.2 Tổng quan Tight Gas Reservoir Tight Gas Reservoir thường định nghĩa vỉa có độ thấm nhỏ 0,1 mD tạo khí thiên nhiên khơ chủ yếu Do độ thấm thấp vỉa này, ban đầu giếng không chảy với tốc độ đo khơng thể áp dụng thử nghiệm giếng thơng thường Do đó, kích thích đứt gãy phải xem xét Nhiều vỉa có độ thấm thấp phát triển khứ cát kết, lượng khí đáng kể tạo từ cacbonat, đá phiến sét vỉa than có độ thấm thấp Tight Gas Reservoir có điểm chung với giếng thẳng đứng khoan hoàn thiện Tight Gas Reservoir phải kích thích thành cơng để khai thác với tốc độ dịng khí thương mại tạo lượng khí thương mại Thơng thường, cần xử lý nứt vỉa thủy lực lớn để khai thác khí cách kinh tế Trong số Tight Gas Reservoir bị nứt vỡ tự nhiên, giếng nằm ngang giếng đa phương sử dụng để tạo kích thích cần thiết cho tính thương mại Để tối ưu hóa việc phát triển Tight Gas Reservoir, nhà khoa học địa chất kỹ sư phải tối ưu hóa số lượng giếng khoan, quy trình khoan hồn thiện cho giếng Thơng thường, cần nhiều liệu nhiều nhân lực kỹ thuật để hiểu phát triển Tight Gas Reservoir so với yêu cầu độ thấm cao vỉa thông thường Trên sở giếng riêng lẻ, giếng Tight Gas Reservoir tạo khí khoảng thời gian dài so với mong đợi từ giếng hoàn thiện bể vỉa thơng thường có độ thấm cao Do đó, nhiều giếng (hoặc khoảng cách giếng nhỏ hơn) phải khoan Tight Gas Reservoir để thu hồi phần lớn trữ lượng khí chỗ (OGIP: Original Gas In Place), so sánh với vỉa thông thường ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân 1.3 Tổng quan mỏ khí Condensate Việt Nam ( Mỏ Sư Tử Trắng ) Mỏ Sư Tử Trắng nằm Đông Nam Lô 15-1 thềm lục địa Việt Nam, độ sâu 56m nước, cách đất liền khoảng 62km cách Vũng Tàu khoảng 135km phía Đơng Mỏ Sư Tử Trắng phát từ giếng thăm dò ST-1X năm 2003 thẩm lượng qua giếng ST-2X, ST-3X ST-4X kết thúc năm 2006 Đối tượng vỉa chứa mỏ Sư Tử Trắng khí condensate tầng cát kết Oligocene E F với tiềm xác nhận giếng thăm dò/thẩm lượng ST-1X, ST-2X ST-3X Giếng thẩm lượng ST-4X phát thêm dầu nhẹ điều kiện vỉa Hình 2: Vị trí Mỏ Sư Tử Trắng Tính chất đá chứa mỏ Sư Tử Trắng đặc trưng bất đồng nhất, với đá chứa đặc sít theo độ sâu khả cao tồn đứt gãy chắn gần thân giếng khoan thăm dò xác nhận qua đánh giá tài liệu địa vật lý giếng khoan kết thử vỉa Ngồi ra, khí mỏ Sư Tử Trắng giàu condensate dẫn đến lắng đọng condensate ảnh hưởng tiêu cực đến khả cho dòng giếng áp suất vỉa giảm điểm sương 1.4 u cầu phân tích số liệu khai thác Thơng số vỉa Áp suất vỉa ban đầu : Pi = 4800 psia ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Áp suất giả ban đầu : m(Pi): 1.342 ∗ 109 psi2 /cp Áp suất đáy giếng : Pwf = 500 psi Áp suất giả đáy giếng : m(Pwf ): 2.174 ∗ 107 psi2 /cp Nhiệt độ vỉa : Tr = 620 °R Bề dày tầng sản phẩm : h = 70 ft Độ thấm : ϕ = 0.06 Độ bão hoà nước : Swi = 0.35 Độ nén tổng cộng : cti = 0.000177 psi−1 Hệ số skin : s = -5.4 Độ thấm : k = 0.082 md Hệ số b : b = 0.5 Hệ số FCD : FCD = Tỷ lệ re /rwa : re /rwa = 20 Thông số lưu chất vỉa Tỉ trọng khí : γg = 0.57 Độ nhớt khí : μgi = 0.0172 cp Hệ số thể tích thành hệ khí : Bgi = 0.0005498 bbl/scf Thơng số giếng Bán kính giếng : rw = 0.35 ft Số liệu khai thác lấy từ sách “Reservoir Engineering Handbook” a/ u cầu tính tốn OGIP (Original Gas In Place) b/ Ước tính diện tích vùng dẫn lưu, độ thấm thành hệ hệ số skin CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO KHAI THÁC CHO GIẾNG KHÍ 2.1 Quy trình phân tích khai thác Thu thập số liệu: • Dữ liệu khai thác: Lưu lượng áp suất đáy giếng ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Đối với hệ thống khí chảy điều kiện trạng thái giả ổn định có cơng thức: m(pi ) − m(pwf ) ∆m(p) 711T 4A 56.54 T = = (ln ) + [ ]t q q kh 1.781CA rwa ϕ(μg cg ) Ah (2.1) i dạng tuyến tính như: m(p) = bpss + mt q (2.2) Tương tự hệ chất lỏng, Công thức 2-1 đồ thị Δm(p)/q so với t tạo thành đường thẳng với đặc điểm sau: Intecept: bpss = Slope: m = 711T 4A (ln ) kh 1.781CA rwa 56.54 T (μg ct ) (ϕAh) i = 56.54 T (μg ct ) (pore volume) i Trong đó: q: lưu lượng khai thác, Mscf/day A: vùng dẫn lưu, ft T: Nhiệt độ, °R t: thời gian, days Mối liên kết cho phép chuyển đổi liệu khai thác khí thành liệu lưu lượng chất lưu không đổi tương đương dựa việc sử dụng hàm thời gian gọi thời gian giả tương đương giả thời gian cân vật chất chuẩn hóa, xác định sau: ta = (μg cg ) i qt t ∫[ (μg cg ) Zi G qt i [m(p̅i ) − m(p̅)] ] dt = μ̅g c̅g qt 2pi Trong đó: t a : thời gian giả tương đương (cân vật chất chuẩn hố), days t: thời gian, days G: lượng khí chỗ (OGIP), Mscf qt : lưu lượng dịng khí thời gian t, Mscf/day (2.3) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân p: áp suất trung bình, psi μg : độ nhớt cua dầu áp suất trung bình, cp c̅g : độ nén khí áp suất trung bình, psi−1 m(p̅): giả áp suất khí chuẩn hố, psi2 /cp Để thực phân tích đường cong suy giảm lưu lượng áp suất thay đổi, tác giả rút biểu thức lý thuyết cho phân tích đường cong suy giảm kết hợp yếu tố sau: - Mối quan hệ cân vật chất Phương trình trạng thái giả ổn định Thời gian cân vật chất chuẩn hoá, t a để đưa mối quan hệ sau: [ qg ] bpss = m m ̅ (pi ) − m ̅ (pwf ) + (b ) t a (2.4) pss m ̅ (p) áp suất giả chuẩn hóa xác định bởi: pi m ̅ (pi ) = μgi Zi p ∫[ ] dp pi μg Z (2.5) p μgi Zi p m ̅ (p) = ∫[ ] dp pi μg Z (2.6) m= bpss = Gcti 70.6μgi Bgi 4A )] [ln ( kgh 1.781CA rwa Trong đó: G: lượng khí chỗ, Mscf cgi : độ nén khí pi , psi−1 cti : độ nén tổng cộng pi , psi−1 10 (2.7) (2.8) ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân qg : lưu lượng dịng khí, Mscf/day m ̅ (p): áp suất giả chuẩn hoá, psi2 /cp pi : áp suất ban đầu rwa : bán kính giếng biểu kiến, ft Bgi : Hệ số thể tích thành hệ khí pi , bbl/Mscf Lưu ý phương trình 2-5 biểu diễn dạng không thứ nguyên hoặc: 1 + (t a )Dd (2.9) qg ]b m ̅ (pi ) − m ̅ (pwf ) pss (2.10) qDd = Với: qDd = [ (t a )Dd = ( m )t bpss a (2.11) Thiết lập điểm đối sánh bán kính không thứ nguyên tương ứng giá trị reD để xác nhận giá trị cuối G để xác định tính chất: G= (qDd )i ta ] [ ] [ cti t Dd mp qDd mp A= 5.615 G Bgi h ϕ (1 − Swi ) re = √ rwa = re reD s = − ln ( k= A π rwa ) rw 141.2 Bgi μgi re (q Dd )i ] [ln ( ) − ] [ h rw q Dd mp 11 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân (2.13) Trong đó: G: trữ lượng khí chỗ (OGIP), Mscf Bgi : hệ số thể tích thành hệ khí 𝑝𝑖 , bbl/Mscf A: vùng dẫn lưu, ft s: hệ số skin reD: bán kính dẫn lưu khơng thứ ngun Swi : độ bão hồ nước ngun sinh 2.4 Cân vật chất dòng chảy Mattar Anderson Phương pháp cân vật chất dòng chảy kỹ thuật sử dụng để ước tính trữ lượng khí ban đầu chỗ (OGIP) Phương pháp, giới thiệu Mattar Anderson (2003), sử dụng khái niệm lưu lượng chuẩn hóa giả thời gian cân vật chất để tạo biểu đồ tuyến tính đơn giản, ngoại suy cho trữ lượng chất lưu chỗ Phương pháp sử dụng liệu khai thác có sẵn theo cách tương tự cách tiếp cận Palacio Blasingame Các tác giả vỉa khí dẫn động chảy điều kiện trạng thái giả ổn định, hệ thống dịng chảy mơ tả phương trình sau: q q −1 = = ( \ ) QN + \ m(pi ) − m(pwf ) ∆m(p) Gbpass bpass Q N lưu lượng khai thác tích luỹ chuẩn hố tính cơng thức: QN = 2q t pi t a (ct μi Zi )∆m(p) Và t a thời gian giả cân vật chất Blasingame tính cơng thức: ta = (μg cg ) Zi G i [m(p̅i ) − m(p̅)] qt 2pi \ Các tác giả định nghĩa bpss số suất nghịch đảo, 𝑝𝑠𝑖 / cpMMscf, sau: \ bpss = 1.417 ∗ 106 T re [ln ( ) − ] kh rwa 12 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Trong đó: pi : áp suất ban đầu, psi G: trữ lượng khí chỗ (OGIP) re : bán kính dẫn lưu, ft rwa : bán kính giếng biểu kiến, ft 2.5 Phương pháp Fetkovich Type-curve matching dạng phân tích suy giảm tiên tiến Fetkovich (1980) đề xuất Tác giả đề xuất khái niệm phương pháp tiếp cận biến không thứ nguyên mở rộng để sử dụng phân tích đường cong suy giảm nhằm đơn giản hóa tính tốn Ơng giới thiệu biến cho lưu lượng dịng chảy khơng thứ ngun đường cong suy giảm, qDd thời gian không thứ nguyên đường cong suy giảm, t Dd , sử dụng tất kỹ thuật phân tích đường cong suy giảm đường cong điển hình Do đó, mối quan hệ Arps thể dạng không thứ nguyên sau: 𝐇𝐲𝐩𝐞𝐫𝐛𝐨𝐥𝐢𝐜: qt = qi [1 + bDi t]1/b Ở dạng không thứ nguyên: q Dd = [1 + bDi t]1/b (2.14) Trong biến khơng thứ ngun đường cong suy giảm qDd t Dd xác định bởi: qt qi (2.15) t Dd = Di t (2.16) qDd = Exponential: qt = qi exp [Di t] Đơn giản hố phương trình: qDd = exp [t Dd ] 13 (2.17) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Harmonic: qt = qi + Di t Hoặc: qDd = 1 + t Dd (2.18) Tỷ lệ re /rwa thường gọi bán kính dẫn lưu khơng thứ ngun rD: rD = re rwa (2.19) Với: rwa = rw 𝑒 −𝑠 Tỷ lệ re /rwa phương trình Darcy thay rD để cho: qi = kh(pi − pwf ) 141.2Bμ [ln(rD) − 2] Lưu lượng không thứ nguyên, qD xác định: qD = 141.2𝐵𝜇𝑞𝑖 = 𝑘 ℎ ∆𝑝 ln(𝑟𝐷 ) − (2.20) Fetkovich (1980) chứng minh giải pháp phân tích cho phương trình này, phương trình khuếch tán dịng q độ phương trình đường cong suy giảm trạng thái giả ổn định, kết hợp trình bày họ đường cong không thứ nguyên loglog Để phát triển mối liên kết hai chế độ dòng chảy, Fetkovich biểu thị biến không thứ nguyên đường cong suy giảm qDd t Dd dạng lưu lượng, qDd thời gian, t Dd không thứ nguyên chuyển tiếp Kết hợp phương trình 2-15 với phương trình 2-20 cho kết quả: qDd = qt = qi qt kh(pi − pwf ) 141.2Bμ [ln(rD) − 2] Hoặc: qDd = qD [ln(rD) − ] 14 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Fetkovich biểu thị thời gian không thứ nguyên đường cong suy giảm, t Dd theo thời gian không thứ nguyên chuyển tiếp,t D theo cách này: t Dd = tD [rD − 1] [ln(rD) − ] 2 (2.21) Thời gian không thứ ngun chuyển tiếp,t D tính cơng thức: tD = 0.00026kt ϕμct rw Thay thời gian không thứ nguyên t D phương trình ta được: t Dd = 0.00026kt ] 2 [rD − 1] [ln(rD ) − ] ϕμct rw 2 [ (2.22) Hình 5: Đường cong điển hình Fetkovich Tính lưu lượng dịng khí ban đầu, qi , t = từ điểm trùng khớp lưu lượng (rate matchpoint): qi = ⌈ qt ⌉ qDt mp (2.23) Tính tỷ lệ suy giảm ban đầu, Di , từ thời điểm khớp với thời gian (time matchpoint): (2.24) 15 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Di = ⌈ t Dt ⌉ t mp Tính độ thấm thành hệ, k trường hợp áp suất giả (pseudo-pressure): k= 1422T[ln(re /rw ) − 0.5]q i h[m(pi ) − m(pwf )] (2.25) Trong đó: k: độ thấm, md qi : lưu lượng khí ban đầu, MSCF/day pi : áp suất ban đầu, psi pwf : áp suất đáy giếng, psi T: nhiệt độ, °R m(pi ): áp suất giả, psi2 /cp h: bề dày tầng sản phẩm, ft Xác định thể tích lỗ rỗng vỉa (PV) vùng tháo nước giếng PV = 56.54T qi ( ) (μg ct ) [m(pi ) − m(pwf )] Di (2.26) i Tính bán kính dẫn lưu, re vùng tháo nước, A: PV πhϕ (2.27) πre2 43560 (2.28) re = √ A= Trong đó: PV: thể tích lỗ rỗng, ft Φ: độ rỗng μg : độ nhớt khí, cp ct : hệ số độ nén tổng, psi−1 qi : lưu lượng khí ban đầu, MSCF/day 16 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Di : lưu lượng suy giảm, day −1 re : bán kính dẫn lưu giếng, ft A: vùng tháo nước, ft Tính hệ số skin, s: S = ln [( re rw ) ( )] rwa mp re (2.29) Tính trữ lượng khí chỗ (OGIP), G: G= (PV)(1 − Sw ) 5.615Bgi (2.30) Trữ lượng khí chỗ ước tính từ mối quan hệ sau: G= qi Di (1 − b) Trong đó: G: trữ lượng khí chỗ (OGIP), SCF Sw : độ bão hoà nước ban đầu Bgi : hệ số thể tích thành hệ khí Pi, bbl/scf PV: thể tích lỗ rỗng, ft 17 (2.31) ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH 3.1 Phương pháp Palacio-Blasingame Hình 6: Match of Normalized Flow Rate Functions on Fetkovich and McCray Type Curves for a Simulated Case of Constant Bottomhole Pressure, Pwf = 500 psi Dựa vào hình ta xác định được: (qDd )mp = (qDd )i = 1.85 MSCF/day/psi (t a )mp = 325 days (t Dd )mp = (reD)mp = 3725 Tính OGIP, G? A? re ? rwa ? s? k? Áp dụng công thức 2.12: G= G= (qDd )i ta ] [ ] [ cti t Dd mp qDd mp 325 1.85 ( )( ) = 3396892.655 MSCF = 3396892655 SCF = 3.397 BSCF 0.000177 1 18 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Tính vùng dẫn lưu, A: A= A= 5.615 G Bgi h ϕ (1 − Swi ) 5.615 (3396892655) (0.0005498) = 3841259.719 ft = 88.18 arces (70) (0.06) (1 − 0.35) Tính bán kính dẫn lưu re : re = √ re = √ A π 3841259.719 = 1105.76221 ft π Tính bán kính giếng biểu kiến, rwa : rwa = rwa = re reD 1105.76221 = 0.2968 ft 3725 Tính hệ số skin, s: s = − ln ( s = − ln ( rwa ) rw 0.2968 ) = 0.1647 0.35 Tính độ thấm, k: K= k= 141.2 Bgi μgi re (q Dd )i ] [ln ( ) − ] [ h rw q Dd mp 141.2 (0.5498) (0.0172) 1105.76221 1.85 )− ] ( ) = 0.2667 md [ln ( (70) 0.35 19 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân 3.2 Phương pháp Fetkovich Hình 7: Đường cong điển hình giếng A Tây Virginia Dựa vào hình với b = 0.5 ta xác định được: qt = 1000 MSCF/day t = 100 days qDd = 0.58 t Dd = 0.126 Tính k, A, s, OGIP (G)? Áp dụng cơng thức 2.23: qi = ⌈ qi = qt ⌉ qDt mp 1000 = 1724.1 MSCF/day 0.58 Áp dụng công thức 2.24: Di = ⌈ Di = t Dt ⌉ t mp 0.126 = 0.00126 day −1 100 20 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân Áp dụng cơng thức 2.25 tính độ thấm k: k= k= 1422T[ln(re /rw ) − 0.5]q i h[m(pi ) − m(pwf )] 1422 (620) [ln(20) − 0.5] (1724.1) = 0.041 md (70) [1.342 ∗ 109 − 2.174 ∗ 107 ] Áp dụng cơng thức 2.26 tính thể tích lỗ rỗng PV: PV = 56.54T qi ( ) (μg ct ) [m(pi ) − m(pwf )] Di i PV = 56.54 (620) 1724.1 ( ) = 11.93 ∗ 106 ft (0.0172) (0.000177) [1.342 ∗ 10 − 2.174 ∗ 10 ] 0.00126 Áp dụng công thức 2.27 2.28 để tính bán kính dẫn lưu, re vùng dẫn lưu, A: re = √ re = √ PV πhϕ 11.93 ∗ 106 = 951.0302 ft π (70) (0.06) Và: πre2 A= 43560 π (951.0302)2 A= = 65.23 arces 43560 Áp dụng cơng thức 2.29 tính hệ số skin, s: S = ln [( S = ln [(20) ( re rw ) ( )] rwa mp re 0.35 )] = −4.91 951.0302 Tính trữ lượng khí chỗ OGIP, G từ công thức 2.30: G= (PV)(1 − Sw ) 5.615Bgi 21 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân (11.93 ∗ 106 )(1 − 0.35) G= = 2512734696 SCF = 2.513 BSCF 5.615 (0.0005498) Bảng 3: So sánh kết phương pháp Palacio-Blasingame Fetkovich Thông số Palacio-Blasingame Fetkovich OGIP (BSCF) 3.397 2.513 KẾT LUẬN Trữ lượng khí chỗ theo phương pháp Palacio-Blasingame có giá trị cao so với kết phương pháp Fetkovich Việc sử dụng lúc phương pháp phân tích khai thác ln sử dụng cần thiết, giúp việc phân tích khai thác có độ tin cậy cao Vì vậy, việc tiếp cận ứng dụng phương pháp phân tích khai thác điều cấp thiết Kết dự báo khác so với thực tế ln có rủi ro khai thác, cá hoạt động can thiệp giếng yếu tố địa chất ảnh hưởng đứt gãy, nhiễm bẩn, Water Cut,… Do đó, để nâng cao độ tin cậy kết phân tích ta nên liên tục cập nhật liệu nhằm theo dõi tiến hành phân tích khoảng thời gian ngắn tương lai 22 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD: TS Mai Cao Lân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J.C Palacio and T.A Blasingame, “Decline-Curve Analysis Using Type Curves— Analysis of Gas Production Data”, 1993 [2] Sawadiwong Sarisittitham and Mahmoud Jamiolahmady, “Decline Curve Analysis for Tight Gas and Gas Condensate Reservoirs”, 2014 [3] Tarek Ahmed, “Reservoir Engineering Hanbook”, 5th Edition, United States of America, 2018 [4] Nguyễn Văn Quế, Hồng Ngọc Đơng, Trương Tuấn Anh, Trần Hà Minh, Nguyễn Văn Tuân, Hoàng Nam Hải, Đinh Hoàng Khanh, Lê Nguyên Vũ, Nguyễn Chu Đạt, “Các thách thức q trình phát triển mỏ khí Condensate Sư tử trắng”, 2019 23 ... 2: QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO KHAI THÁC CHO GIẾNG KHÍ 2.1 Quy trình phân tích khai thác Thu thập số liệu: • Dữ liệu khai thác: Lưu lượng áp suất đáy giếng ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ... hưởng tiêu cực đến khả cho dòng giếng áp suất vỉa giảm điểm sương 1.4 Yêu cầu phân tích số liệu khai thác Thơng số vỉa Áp suất vỉa ban đầu : Pi = 4800 psia ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ GVHD:... liệu khai thác CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO KHAI THÁC CHO GIẾNG KHÍ 2.1 Quy trình phân tích khai thác 2.2 Phân tích chế độ dòng chảy elip Tight Gas