CHƯƠNG 3 TÍNH CHẤT THẤM CHỨA CỦA ĐÁ CHỨA VÀ HÓA LÝ CHẤT LƯU
3.4. Đặc tính dầu vỉa móng Sư Tử Đen
Các mẫu chất lưu được lấy trong quá trình thử vỉa/phục hồi áp suất sau khi khoan. Báo cáo tổng kết quá trình lấy mẫu cho thấy các mẫu được lấy tại vị trí đáy giếng trong điều kiện dòng chảy một pha. Áp suất vỉa ban đầu vào khoảng 4438 psi tại chiều sâu tham chiếu 2800m, nhiệt độ vỉa 128oC. Các tính chất cơ bản của dầu vỉa này được đo đạc và phân tích trong phòng thí nghiệm chuyên ngành. Bảng 3.1 liệt kê các loại mẫu và thông số cơ bản của mẫu dầu của 3 giếng khoan thăm dò và thẩm lượng vào tầng móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen.
Bảng 3. 2. Các thông số cơ bản mẫu dầu móng Sư Tử Đen (VPI-Lab)
Tính chất SD-A1 SD-A2 SD-A3
Tỷ trọng API 35,2 35,6 35,1
Áp suất điểm bọt (psia) 1.165 1.135 1.465
Tỷ số khí dầu (scf/stb) 217 214 258
Hệ số thể tích(v/v) 1,16 1,17 1,20
Độ nhớt đk vỉa (cP) 1,04 1,05 0,87
Số liệu tổng hợp các kết quả nghiên cứu khảo sát mẫu dầu cho thấy đối tượng móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen là một khối chứa cùng một loại dầu. Phần diện tích đã phát triển khai thác giai đoạn đầu tiên bao gồm các giếng SD-1X, SD-2X, SD-3X và các giếng khai thác có tính chất dầu tương đồng nhau [1], [2]. Ngoài ra, một mẫu dầu được lấy mẫu và khảo sát trong quá trình khoan và thử giếng khai thác SD-24P cho thấy tính chất tương đồng với mẫu của giếng SD-3X.
3.4.1. Kết quả phân tích mẫu dầu
Tất cả các giếng khoan thăm dò vào trong móng mỏ Sư Tử Đen đều được lấy mẫu với thời gian tập trung trong 01 năm từ tháng 9/2000 (SD-A1) tới mẫu cuối cùng vào tháng 8/2001(SD-A3). Các mẫu dầu này đều được tiến hành phân tích trong phòng thí nghiệm của Viện Dầu khí Việt Nam trong điều kiện tương tự nhau và đưa kết quả phân tích có chất lượng cao. Áp suất điểm bọt được xác định trong khoảng 1130psi tới 1465psi, hoàn toàn phù hợp với tỷ trọng của dầu với giá trị 35 tới 36oAPI. Cụ thể hơn, bảng 3.3 liệt kê thành phần của dầu vỉa theo %mol.
Bảng 3. 3. Thành phần dầu vỉa theo %mol (VPI-Lab)
Thành phần Mẫu dầu
SD-A1 SD-A2 SD-A3
H2S 0,000 0,000 0,000
CO2 0,149 0,110 0,030
N2 0,456 0,450 0,490
Methan 23,215 21,890 26,180
Ethan 4,541 4,370 5,310
Propan 4,479 4,150 5,390
i-butan 1,742 1,780 1,950
n-butan 2,181 2,550 2,530
i-pentan 1,167 1,230 1,250
n-pentan 1,243 1,390 1,360
Hexan 2,912 3,070 2,870
Heptan 3,409 3,600 3,330
Octan 4,128 4,150 3,810
Nonan 4,472 4,100 3,940
Decan 4,351 4,140 3,750
Undecan 2,822 2,580 2,350
Dodecan 2,042 2,130 1,780
Tridecan 2,239 2,210 1,750
Tetradecan 1,920 1,770 1,430
Pentadecan 1,794 1,640 1,250
Hexadecan 1,520 1,390 0,970
Heptadecan 1,131 1,010 0,640
Octadecan 1,111 0,980 0,570
Nonadecan 1,190 1,050 0,610
Eicosan+ 25,786 28,260 26,460
Đặc tính các thành phần nặng
Heptan (C7)+ 57,915 59,010 52,640
Trọng lượng phân tử C7+ 285 274 300
Undecan (C11)+ 41,555 43,020 37,810
Trọng lượng phân tử C11+ 351 334 373
Trọng lượng phân tử C20+ 447 407 452
Số liệu phân tích thành phần của dầu vỉa cả 3 mẫu cho thấy thành phần nặng mức C7+ chiếm trên một nửa, thành phần nhẹ chiếm chưa tới 50%, trong đó mêtan chiếm từ 20% tới 25% mol. Tính chất thành phần nặng tương đối đồng nhất, tuy nhiên mẫu SD-A3 có thành phần C7+thấp hơn cả, nhưng mức độ không nhiều.
Toàn bộ các thông số cơ bản của cả 3 mẫu dầu vỉa đã được thực hiện đo đạc và khảo sát trong phòng thí nghiệm, bao gồm: quan hệ thể tích của dầu theo áp suất;
dãn áp tách khí và thử cấp bình tách. Tất cả các phép đo đều tại nhiệt độ và áp suất mô phỏng điều kiện vỉa. Từ hình 3.16 - 3.19 trình bày kết quả đo đạc và khảo sát.
Hình 3. 16. Quan hệ thể tích - áp suất dầu vỉa móng Sư Tử Đen
Hình 3.17. Tỷ suất khí-dầu tại điều kiện vỉa
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Thể tích tương đối của dầu,V/Vb
Áp suất (psia)
SD-A1 SD-A2 SD-A3
0 50 100 150 200 250 300
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Tỷ suất khí-dầu, scf/bll
Áp suất, psia SD-A1
SD-A2 SD-A3
Hình 3.18. Hệ số thể tích của dầu vỉa
Hình 3.19. Độ nhớt dầu tại điều kiện vỉa
1.000 1.050 1.100 1.150 1.200 1.250 1.300
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Hệ số thể tích dầu, V/Vv
Áp suất, psia
SD-A1 SD-A2 SD-A3
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Độ nhớt dầu vỉa, centipoit
Áp suất , psia SD-A1
SD-A2 SD-A3
Cả 2 mẫu dầu SD-A1 và SD-A2 cho các kết quả tương tự như nhau với áp suất bão hòa 1150psi và 1120psi, tỷ số khí dầu 260scf/bbl và 258scf/bbl. Mẫu dầu SD- A3 có phần sai khác không nhiều khi áp suất bão hòa và tỷ số khí-dầu đều cao hơn so với 2 mẫu trên. Các kết quả thí nghiệm này hoàn toàn phù hợp với thành phần dầu vỉa đã phân tích trong bảng 3.3 và sẽ được sử dụng trong mô phỏng phương trình trạng thái cũng như đánh giá khả năng trộn lẫn khi áp dụng bơm ép CO2. 3.4.2. Giản đồ pha đặc trưng của dầu móng
Các biểu đồ hành trạng pha của các mẫu dầu được tạo ra để đánh giá mức độ thay đổi pha trong điều kiện vỉa và trong quá trình khai thác dầu khi áp suất và nhiệt độ đều giảm. Các biểu đồ pha cho thấy cả 3 mẫu đều mang đặc trưng của dầu vỉa bão hòa khí.
Hình 3. 20. Giản đồ pha mẫu dầu móng mỏ Sư Tử Đen (Xây dựng từ mẫu SD-A2 bằng phần mềm PVT Sim)
Giản đồ pha của mẫu dầu SD-A2 móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen (hình 3.20) cho thấy mức độ bão hòa dầu và áp suất điểm bọt thấp. Tại điều kiện vỉa chứa, dầu ở trạng thái lỏng và chỉ giải phóng khí trong trường hợp khai thác vỉa chứa gây sụt giảm áp suất. Theo đường ranh giới 2 pha (lỏng và khí), giá trị áp suất điểm bọt sẽ giảm đi nhanh chóng trong trường hợp nhiệt độ giảm dưới nhiệt độ tới hạn.
Cả 2 mẫu dầu SD-A1 và SD-A2 cho các kết quả tương tự như nhau với áp suất bão hòa 1150psi và 1120psi, tỷ số khí dầu 260scf/bbl và 258scf/bbl. Mẫu dầu SD- A3 có phần sai khác không nhiều khi áp suất bão hòa và tỷ số khí-dầu đều cao hơn so với 2 mẫu trên. Các kết quả thí nghiệm này hoàn toàn phù hợp với thành phần dầu vỉa đã phân tích trong bảng 3.3 và sẽ được sử dụng trong mô phỏng phương trình trạng thái cũng như đánh giá khả năng trộn lẫn khi áp dụng bơm ép CO2. 3.4.2. Giản đồ pha đặc trưng của dầu móng
Các biểu đồ hành trạng pha của các mẫu dầu được tạo ra để đánh giá mức độ thay đổi pha trong điều kiện vỉa và trong quá trình khai thác dầu khi áp suất và nhiệt độ đều giảm. Các biểu đồ pha cho thấy cả 3 mẫu đều mang đặc trưng của dầu vỉa bão hòa khí.
Hình 3. 20. Giản đồ pha mẫu dầu móng mỏ Sư Tử Đen (Xây dựng từ mẫu SD-A2 bằng phần mềm PVT Sim)
Giản đồ pha của mẫu dầu SD-A2 móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen (hình 3.20) cho thấy mức độ bão hòa dầu và áp suất điểm bọt thấp. Tại điều kiện vỉa chứa, dầu ở trạng thái lỏng và chỉ giải phóng khí trong trường hợp khai thác vỉa chứa gây sụt giảm áp suất. Theo đường ranh giới 2 pha (lỏng và khí), giá trị áp suất điểm bọt sẽ giảm đi nhanh chóng trong trường hợp nhiệt độ giảm dưới nhiệt độ tới hạn.
Cả 2 mẫu dầu SD-A1 và SD-A2 cho các kết quả tương tự như nhau với áp suất bão hòa 1150psi và 1120psi, tỷ số khí dầu 260scf/bbl và 258scf/bbl. Mẫu dầu SD- A3 có phần sai khác không nhiều khi áp suất bão hòa và tỷ số khí-dầu đều cao hơn so với 2 mẫu trên. Các kết quả thí nghiệm này hoàn toàn phù hợp với thành phần dầu vỉa đã phân tích trong bảng 3.3 và sẽ được sử dụng trong mô phỏng phương trình trạng thái cũng như đánh giá khả năng trộn lẫn khi áp dụng bơm ép CO2. 3.4.2. Giản đồ pha đặc trưng của dầu móng
Các biểu đồ hành trạng pha của các mẫu dầu được tạo ra để đánh giá mức độ thay đổi pha trong điều kiện vỉa và trong quá trình khai thác dầu khi áp suất và nhiệt độ đều giảm. Các biểu đồ pha cho thấy cả 3 mẫu đều mang đặc trưng của dầu vỉa bão hòa khí.
Hình 3. 20. Giản đồ pha mẫu dầu móng mỏ Sư Tử Đen (Xây dựng từ mẫu SD-A2 bằng phần mềm PVT Sim)
Giản đồ pha của mẫu dầu SD-A2 móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen (hình 3.20) cho thấy mức độ bão hòa dầu và áp suất điểm bọt thấp. Tại điều kiện vỉa chứa, dầu ở trạng thái lỏng và chỉ giải phóng khí trong trường hợp khai thác vỉa chứa gây sụt giảm áp suất. Theo đường ranh giới 2 pha (lỏng và khí), giá trị áp suất điểm bọt sẽ giảm đi nhanh chóng trong trường hợp nhiệt độ giảm dưới nhiệt độ tới hạn.
CHƯƠNG 4