b. Theo mức độ phức tạp của cấu trúc mỏ
11.5.3 Các yêu cầu khi nghiên cứu mỏ
Để nghiên cứu mỏ có hiệu quả nên tiến hành từng bước, từng giai đoạn, tập hợp, thống kê nhiều số liệu đáng tin cậy.
Khi tiến hành khoan tìm kiếm phải biết rõ cấu trúc của bẫy, các loại bẫy để định hướng khoan cho hợp lý. Thiết kế chiều sâu giếng khoan phải đảm bảo sao cho nghiên cứu toàn bộ lát cắt trầm tích. Để có thể đánh giá triển vọng của lát cắt và diện tích nghiên cứu cần chú ý lát cắt chứa sản phẩm.
Khi thăm dò mỏ cần lập các bản đồ đẳng dày, đẳng sâu cho tầng chứa, từng vỉa chứa sản phẩm, xây dựng lát cắt dọc, lát cắt ngang.
Trên bản đồ cần đánh dấu các vị trí giếng khoan đã hòan thành, các giếng có sản phẩm, có ghi lưu lượng, áp lực vỉa, lưu lượng khí và lấy mẫu sâu. Dự kiến bố trí lần lượt các giếng khoan sắp tới, nhằm làm rõ độ chứa và qui mô phân bố vỉa.
Làm rõ sự thay đổi có qui luật về bề dày, đặc điểm biến đổi thạch học, tính chất thấm chứa cũng như đặc điểm lý hóa của sản phẩm.
Làm rõ ảnh hưởng của hệ thống đứt gãy cũng như biến tướng của chúng và nước ngầm với sự phân bố các sản phẩm (có thể là dầu, khí, condensat).
Ghi rõ khoảng cách giữa các giếng tìm kiếm và thăm dò nhằm phản ánh vị trí phân bố không gian của mỏ, của vỉa.
Lập cơ sở các dữ liệu trên để tính trữ lượng.
Ví du:ï khi tìm kiếm thăm dò và chuẩn bị mỏ cho khai thác cần bố trí mạng lưới giếng khoan (như ở bảng 11.15). Mạng lưới giếng khoan phải đảm bảo đủ các thông số, đủ tin cậy để đánh giá trữ
lượng và chuyển giao sang thiết kế khai thác (đánh giá được giá trị công nghiệp). Đặc biệt lưu ý tới vùng biến tướng hay sự thay đổi bề dày vỉa, các phá hủy kiến tạo.
Phải tiến hành lấy mẫu lõi, mẫu sườn, mẫu sâu các chất lưu (dầu, khí) để phân tích và tính các thông số cần thiết ở mỗi giếng khoan. Tiến hành đo carota chi tiết so sánh với mẫu lõi và xác định tính thấm chứa và các tính chất khác của vỉa.
Đối với mẫu lõi cần nghiên cứu các đặc điểm thành phần thạch học, khóang vật, tính thấm chứa của đá chứa, của lớp chắn, có các đường cong chuẩn để xử lý tài liệu địa vật lý.
Tài liệu địa vật lý cho phép xác định lát cắt chứa sản phẩm, bề dày hiệu dụng, độ bão hòa dầu khí, bề dày tổng, bề dày bão hòa dầu, khí, ranh giới dầu-nước, khí-nước, xác định độ rỗng, độ thấm và độ bão hòa dầu, khí.
Bảng 11.15. Bảng bố trí mạng lưới giếng Khoảng cách TB giữa các GK, Km Kích thước mỏ Trữ lượng khai thác (dầu Tr.T/ khí cân đối tỷ m3) Diện tích mỏ, (km2/bề dày vỉa sản phẩm m) Mỏ đơn giản Mỏ phức tạp Mỏ rất phức tạp Cực lớn >300 >500 >100 10÷15 10÷12 8÷10 5÷8 Rất Lớn 100÷300 100÷500 >100 10÷15 4.0 (3.5÷4.5) 2.9 (2.7÷3.2) 1.8 (1.5÷3.0) Lớn 30÷100 25÷100 8÷12 3.0 (2.7÷3.3) 2.1 (1.8÷2.5) 1.2 (0.8÷1.5) Trung bình 10÷30 10÷50 5÷10 2.2 (1.5÷2.5) 1.5 (1.2÷1.7) 1.0 (0.8÷1.3) Nhỏ <10 3÷25 3÷8 1.5 (1.2÷1.7) 1.5 (1.2÷1.7) 1.0 (0.5÷1.5) Các số liệu nghiên cứu thủy lực, so sánh với tài liệu carota, xác định mối quan hệ thủy lực giữa các vỉa, giữa các vùng với nhau.
Tại giếng khoan cần xác định áp suất vỉa, áp suất bão hòa, tỷ số dầu khí, độ bão hòa dầu khí của vỉa, nhiệt độ vỉa, áp suất đáy, trên miệng giếng.
Tại giếng khoan cần xác định áp suất vỉa, áp suất miệng, áp suất bão hòa, tỷ lệ dầu khí, nhiệt độ vỉa, lưu lượng ở các côn khác nhau,…
Để nhận được các đặc trưng khai thác cần nghiên cứu kỹ từng khỏang địa tầng, từng vỉa có sản phẩm.
Khi gặp vỉa có lưu lượng thấp cần tiến hành các biện pháp nâng khả năng gọi dòng bằng cách xử lý axit, xử lý chênh áp bằng thủy lực, bắn cát, tạo khả năng khơi dòng (tạo lưu lượng nhiều
hơn), ép khí N2, CO2…
Khi tiến hành thử vỉa cần có các biện pháp an toàn cho người, thiết bị và bảo vệ môi trường (có thiết bị phòng chống cháy, các van an toàn tự động- van ngắt tự động khi xuất hiện áp suất cao).
Lấy mẫu dầu, phân tích tiêu chuẩn, tách khí phân đoạn, thành phần nhóm, các thông số trong điều kiện vỉa, hàm lượng nhựa, asphalten, lưu huỳnh, paraffin, kim loại, độ bão hòa khí, nhiệt độ
đông, T0 sôi, T0 chảy, hệ số đàn hồi của dầu, độ nhớt, tỷ trọng
trong điều kiện vỉa và tiêu chuẩn.
Nếu không lấy được mẫu sâu thì căn cứ vào tỷ lệ dầu/khí đo được ở miệng giếng, tái tạo lại quá trình tách giãn khi giảm áp.
Tuy nhiên, tốt nhất là lấy mẫu sâu để phản ảnh chính xác bản chất vỉa, còn tái tạo lại sẽ dẫn đến nhiều sai số, vì quá trình di cư
từ đáy giếng lên miệng giếng trải qua từ 2 ÷ 3 km, thậm chí 4 ÷ 5
km sẽ xảy ra phân dị, tức là khi giảm áp dần từ dưới lên trên miệng giếng, thành phần khí và dầu nhẹ tách ra khỏi hỗn hợp và di cư nhanh hơn về phía trên. Do đó, khí và thành phần phân đoạn nhẹ của dầu sẽ được tăng cơ học có thể gấp 1.5 đến 2 lần so với mẫu từ vỉa (mẫu sâu).
Mẫu khí lấy lên cần xác định tỷ trọng theo không khí, nhiệt
độ, hàm lượng của C1, C2, C3, C4, He, H2S nếu có, CO2, N2, hàm
lượng khí hòa tan trong dầu, khối lượng phân tử,….
Tỷ lệ khí khi tách phân dị các mẫu sâu theo chế độ giảm áp tới điều kiện chuẩn.
Đối với mẫu condensat cần xác định thành phần phân đoạn, thành phần nhóm, hàm lượng paraffin, lưu huỳnh, tỷ trọng, độ nhớt ở điều kiện chuẩn, áp lực vỉa và áp lực bắt đầu ngưng.
Khi nghiên cứu các mẫu dầu, khí, condensat cần lưu ý tới các tác nhân ảnh hưởng tới thiết bị khai thác, thu gom vận chuyển dầu như độ sa lắng paraffin, lưu huỳnh, sa lắng muối, tạp chất cơ học, nhựa, asphalten…
Ngoài ra, còn lưu ý các lượng vi lượng trong nước vỉa, nước đáy như I, Br, B, Mg, K, Li, Ru, Se, Sr, Ge…cũng như thành phần khí hòa tan trong nước, nhiệt độ, áp lực, hệ số đàn hồi của vỉa, hàm lượng khí hòa tan.
Chú ý ranh giới dầu-nước, khí-nước, độ sâu và hướng vận động của nó trong quá trình khai thác thử.
Trong các vỉa nước, lưu ý tới loại nước, thành phần hóa học cũng như tính chất của vỉa nước (kém trao đổi hay trao đổi mạnh, nước đững, vùng cung cấp nước, vùng thóat nước, tốc độ chuyển động và lưu lượng), nhiệt độ vỉa, áp suất vỉa…
Khi thiết kế khai thác cần xem xét nguồn nước để bơm ép, cần xử lý nước bơm sao cho khi vào vỉa không làm thay đổi tính chất của dầu, không gây tắc nghẽn đường vận động của dầu, không gây ăn mòn thiết bị, không hòa tan các khóang vật, rửa trôi hay phá vỡ cấu trúc hạt của đá chứa.
Tóm lại, đối với mỗi mỏ hay vỉa sau khi khoan, thử vỉa, nghiên cứu giếng (nghiên cứu địa chất, địa vật lý, thủy địa chất đặc trưng cho vỉa ở phòng thí nghiệm) cho phép thiết lập các thông số sau đây:
1. Đánh giá được đặc điểm thạch học, địa tầng của lát cắt,
phân định được dạng vỉa, kiểu vỉa.
2. Xác định ranh giới dầu-khí-nước ở các chổ hay các khối
khác nhau, ranh giới chứa dầu, hình dạng, kích thước vỉa ở các khối hay vỉa khác nhau.
3. Xác định bề dày tổng, bề dày hiệu dụng chứa dầu của vỉa,
hạt, độ khe nứt, cacbonat hay độ sét, độ bão hòa dầu, khí, nước tàn dư, mức độ bất đồng nhất, tỷ lệ cát-sét, mức độ phân lớp với các giá trị lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình trọng số.
4. Xác định kiểu đá chứa,
5. Đặc điểm thạch học của lớp chắn, độ rỗng, độ thấm.
6. Tính chất hóa lý của dầu sau khi tách khí, tỷ trọng theo
không khí, độ nhớt động, khối lượng phân tử, tính chất của dầu trong điều kiện vỉa : tỷ trọng, độ nhớt, hệ số nén, hệ số thể tích, hệ số co ngót, tỷ lệ khí-dầu…
7. Tính chất lý hóa, thành phần khí, tỷ trọng theo không khí
và hệ số nén.
8. Lượng khí condensat, tỷ trọng, khối lượng phân tử điểm sôi
đầu, cuối, thành phần các cấu tử, hàm lượng paraffin, lưu huỳnh, nhựa, asphalten,..
9. Đối với vỉa dầu có tỷ trọng cao, cần nghiên cứu các giải
pháp như gia nhiệt, hóa nhiệt tác động vào vỉa, nhằm giảm độ nhớt, giảm độ bám dính, tăng độ linh động…
10.Xác định hệ số dẫn nhiệt, điện trở suất, nhiệt dung, độ
thấm pha,..… hệ số đẩy dầu bởi nước hay khí, độ bám dính, độ ưa hay kỵ nước.