4.3.2.
4.3.2.4.3.2. TTTTốốốốiiii ưưưưuuuu hhhhệệệệ ththththốốốốngngngng gigigigiếếếếngng khaingngkhaikhaikhai ththththáááácccc chochochocho mmmmóóóóngng ccccủngng ủủủaaaa mmmmỏỏỏỏ XXXXươươươươngngng RngRRRồồồồngngngng
Dựa trên mô hình khai thác sau khi hiệu chỉnh với 18 vị trí giếng khoan (Hình 4.21), một loạt các nghiên cứu về độ nhạy (sensitivity) như chạy độ nhạy về số lượng, vị trí giếng,... đã được tiến hành nhằm tối ưu mạng lưới giếng khoan (khai thác, bơm ép) và đưa ra chiến lược bơm ép hiệu quả cho việc phát triển mỏ Xương Rồng với quy trình tiến hành như Hình 4.22.
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.4.4.4.21212121....Mô hình khai thác của móng mỏ Xương Rồng.
H
HHHììììnhnhnhnh 4.4.4.4.22222222....Quy trình tối ưu hệ thống giếng khai thác cho móng của mỏ XR. Lựa chọn số giếng khoan khai thác tối ưu
Lựa chọn số lượng giếng bơm ép tối ưu
Lựa chọn vị trí giếng khoan
Lựa chọn lưu lượng bơm ép (10000, 20000, 30000 và 40000 thùng/ngày)
Lựa chọn thời gian bơm ép (với first oil, sau 6 tháng, 1 năm, 2 năm)
Bơm ép khi có tầng nước (aquifer) hỗ trợ Mạng giếng khoan tối ưu
4.3.2.1. 4.3.2.1.
4.3.2.1.4.3.2.1. CCCCáááácccc yyyyêêêêuuuu ccccầầầầuuuu trongtrongtrongtrong ttttốốốốiiii ưưưuưuuu mmmmạạạạngng llllướngng ướướướiiii gigigigiếếếếngngngng khoankhoankhoankhoan
Xây dựng mô hình khai thác nhằm đưa ra mạng lưới giếng khoan tối ưu cho móng mỏ Xương Rồng với các nghiên cứu độ nhạy về số lượng giếng, vị trí giếng, chiến lược khai thác, bơm ép và ảnh hưởng của tầng chứa nước dựa trên những yêu cầu sau:
• Sản lượng khai thác cộng dồn lớn nhất.
• Hệ thống giếng phải đảm bảo khai thác được toàn bộ diện tích mỏ. • Tiến hành mô phỏng dự báo khai thác là 10 năm (01/01/2014 đến hết năm 2023).
• Lưu lượng đặt ở mức 50000 thùng/ng.đ cho cả mỏ. • Các điều kiện kiểm soát trong quá trình mô phỏng: � Đối với giếng khai thác:
- Lưu lượng khai thác tối đa: 7500 thùng/ng.đ. - Áp suất đầu giếng tối thiểu 300 psi.
- Dừng khai thác khi hàm lượng nước đạt 98%. � Đối với giếng bơm ép:
- Lưu lượng bơm ép được duy trì tại giá trị 5000 thùng/ng.đ. - Áp suất đầu giếng tối đa 2400psi.
4.3.2.2.
4.3.2.2.4.3.2.2.4.3.2.2. CCCCáááácccc trtrtrtrườườườườngngngng hhhhợợợợpppp
Tối ưu hệ thống giếng khai thác dựa trên 18 vị trí giếng khoan (12 giếng khai thác và 6 giếng bơm ép) do bên địa chấn, địa chất cung cấp đã chỉ ra ở Hình 4.2, tiến hành mô phỏng trong các trường hợp sau:
• Trường hợp không có bơm ép và không có tầng chứa nước (aquifer) cung cấp.
• Trường hợp có bơm ép và không có tầng chứa nước với hệ số bù (voidage) =1.
• Trường hợp có tầng chứa nước.
Tr Tr
TrTrườườườườngngngng hhhhợợpợợppp khkhkhkhôôôôngngngng ccccóóóó bbbbơơmơơmmm éééépppp vvvvààà khàkhkhkhôôôôngngngng ccccóóóó ttttầầầầngngngng chchchchứứaứứaaa nnnnướướướướcccc (aquifer)(aquifer)(aquifer)(aquifer) cungcungcungcung ccccấấấấpppp
Khi mô phỏng không có bơm ép và tầng chứa nước, kết quả chạy mô hình cho thấy: hầu hết các giếng khoan ngừng cho dòng và lưu lượng khai thác rất thấp, dẫn đến mỏ ngừng khai thác sau 2-3 năm (Hình 4.23 và 4.24).
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.24.24.24.23333....Sản lượng khai thác của 12 giếng khoan khai thác trong móng mỏ Xương Rồng khi không bơm ép và không có tầng chứa nước.
H
HHHììììnhnhnhnh 4.24.24.24.24444....Kết quả các trường hợp chạy mô hình khai thác khi không có bơm ép và không có tầng chứa nước.
Sau hơn 2 năm mỏ ngừng khai thác
Tr Tr
TrTrườườườườngngngng hhhợhợợợpppp khkhkhkhôôngôôngngng ccccóóóó ttttầầầầngngngng chchchchứứứứaaaa nnnướnướướướcccc (aquifer)(aquifer)(aquifer)(aquifer) cungcungcungcung ccccấấpấấppp vvvvàààà ccccóó bóó bbbơơơơmmmm éééépppp vvvvớớớớiiii hhhhệệệệ ssssốốốố bbbbùùùù (voidage)=1.(voidage)=1.(voidage)=1.(voidage)=1.
Hệ số bù (voidage) là hệ số cho biết khả năng tiếp nhận khi bơm ép duy trì áp suất vỉa. Ví dụ: hệ số voidage =1 thì khi bơm ép giếng với lưu lượng 1000 thùng/ngày thì mô hình tiếp nhận cả 1000 thùng.
Tiến hành nghiên cứu độ nhạy về số lượng và vị trí giếng cùng chiến lược bơm ép (lưu lượng, thời gian bơm ép).
Ch Ch Ch
Chạạạạyyyy độđộđộđộ nhnhnhnhạạạạyyyy vvvvềềềề ssssốốốố llllượượượượngngngng gigigigiếếếếngngngng
Quy trình tìm số lượng giếng khai thác và bơm ép tối ưu được thể hiện Hình 4.25.
H H
HHììììnhnhnhnh 4.24.24.24.25555....Quy trình tìm số lượng giếng khai thác và bơm ép. Tiến hành mô phỏng với tất cả 18 giếng
(12 giếng khai thác và 6 giếng bơm ép) với hệ số bù = 1
Sắp xếp tổng sản lượng cộng dồn của từng giếng khai thác theo chiều giảm dần.
Áp dụng các yêu cầu phần trên và chạy các trường hợp 4/5/6/7/8/9 giếng khai thác.
Số lượng giếng khai thác tối ưu (7 giếng khai thác).
Với số lượng giếng khai thác tối ưu chọn được, nghiên cứu các trường hợp bơm ép với 2/3/4/5/6 giếng bơm ép và so sánh.
Số lượng giếng bơm ép tối ưu (4 giếng bơm ép).
Thực hiện với quy trình trên, ta thu được các kết quả chạy độ nhạy về số lượng giếng khai thác và bơm ép thể hiện trong các Bảng 4.7, 4.8, 4.9 và Hình 4.26, 4.27 như sau:
B B B
Bảảảảngngngng 4.7.4.7.4.7.4.7.Sản lượng khai thác cộng dồn của 12 giếng khai thác trong móng của mỏ Xương Rồng.
T
TTTêêêênnnn gigigigiếếếếngngngng khoankhoankhoankhoan SSSSảảảảnnnn llllượượượngượngngng khaikhaikhaikhai ththththáááácccc ccccộộộộngngngng ddddồồồồnnnn (STB) (STB) (STB)(STB) SSSSắắắắpppp xxếếếếpxx ppp ththththứứứứ ttttựựựự XR - 1P 8224479 1 XR - 3P 6479656 2 XR - 17P 5311091 3 XR - 5P 5166489 4 XR - 8P 4769164 5 XR - 13P 3793311 6 XR - 4P 3424845 7 XR - 14P 3086900 8 XR - 12P 2784170 9 XR - 15P 2278443 10 XR - 16P 1849561 11 XR - 10P 766022 12
(P: Giếng khai thác và I: Giếng bơm ép)
Từ Bảng 4.7 kết hợp với các yêu cầu ở phần 4.3.2.1, đưa ra các trường hợp với số lượng giếng khoan khai thác tăng dần và bắt đầu từ trường hợp 4 giếng khai thác.
B
BBBảảảảngngngng 4.8.4.8.4.8.4.8.Kết quả chạy độ nhạy về số giếng khai thác.
C C C
Cáácccc tráá trtrtrườườườườngngngng hhhhợợợpợppp TrTrTrTrữữữữ llllượượngượượngngng (tri(tri(tri(triệệệệuuuu ththththùùngùùngngng ddddầầầầu)u)u)u)
4 GK khai thác 39.8
5 GK khai thác 40.9
6 GK khai thác 43.5
7
77 GK7GKGKGK khaikhaikhaikhai ththáththááácccc 45.645.645.645.6
8 GK khai thác 45.5
9 GK khai thác 46.1
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.24.24.24.26666....Kết quả chạy độ nhạy về số giếng khai thác.
Từ kết quả Bảng 4.8 và Hình 4.26, ta thấy trường hợp 8 và 9 giếng khai thác có trữ lượng chênh lệch không quá lớn so với trường hợp 7 giếng khai thác nên lựa chọn số lượng giếng khai thác tối ưu là 7 giếng. Trên cơ sở này tìm số giếng bơm ép tối ưu.
B B
BBảảảảngngngng 4.9.4.9.4.9.4.9.Kết quả chạy độ nhạy số giếng bơm ép.
C C
CCáááácccc trtrtrtrườườườườngngngng hhhhợợợợpppp TrTrTrTrữữữữ llllượượượượngngngng (tri(tri(tri(triệệệệuuuu ththththùùùùngngngng ddddầầầầu)u)u)u)
7 GK khai thác + 2 GK bơm ép 50.4
7 GK khai thác + 3 GK bơm ép 56.7
7
777 GKGKGKGK khaikhaikhaikhai ththththáááácccc ++++ 444 GK4GKGKGK bbbbơơơơmmmm éééépppp 57.957.957.957.9
7 GK khai thác + 5 GK bơm ép 58.5
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.24.24.24.27777....Kết quả chạy độ nhạy số giếng bơm ép.
Từ Bảng 4.9 và Hình 4.27, ta thấy số lượng giếng bơm ép tối ưu là 4 giếng do thêm giếng bơm ép cũng không làm tăng cao trữ lượng khai thác.
Ch Ch Ch
Chạạạạyyyy độđộđộđộ nhnhnhnhạạyyyy vvvvềềềề vvvvịịịị trạạ trtrtríííí gigigigiếếếếngngngng
Với 7 giếng khai thác và 4 giếng bơm ép tối ưu chọn được như trên, nghiên cứu độ nhạy về vị trí giếng được tiến hành nhằm chọn ra 7 vị trí giếng khai thác tốt nhất trong tổng 12 vị trí cũng như 4 giếng bơm ép trong tổng 6 ví trí bơm ép đã chỉ ra Hình 4.2. Và thu được kết quả thể hiện ở Bảng 4.10 và Hình 4.28.
B
BBBảảảảngngngng 4.10.4.10.4.10.4.10.Kết quả chạy độ nhạy về vị trí giếng.
C C C
Cáácccc tráá trtrtrườườườườngngngng hhhợhợợợpppp TrTrTrTrữữữữ llllượượngượượngngng (tri(tri(tri(triệệệệuuuu ththththùùngùùngngng ddddầầầầu)u)u)u) Base
BaseBaseBase CaseCaseCaseCase (7(7(7(7 GKGKGK khaiGKkhaikhaikhai ththththáááácccc +++ 4+444 GKGKGKGK bbbbơơmơơmmm éééép)p)p)p) 57.957.957.957.9
Trường hợp 1 (TH 1) 56.7
Trường hợp 2 (TH 2) 54.8
Trường hợp 3 (TH 3) 54.4
(TH 1, 2 và 3 tương ứng là thay đổi vị trí của 1 giếng khai thác ở phía Đông Bắc, Tây Nam và 2 giếng khai thác và 1 giếng bơm ép từ trường hợp cơ sở)
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.24.24.24.28888....Kết quả chạy độ nhạy về vị trí giếng.
Ngoài ra, khi so sánh trường hợp cơ sở (7 giếng khai thác và 4 giếng bơm ép) với trường hợp cơ sở khi thêm vào 2 giếng khai thác hoặc 1 giếng khai thác và 1 giếng bơm ép thì trữ lượng thu được cũng không quá lớn so với trường hợp cơ sở (Hình 4.29).
H
Với các kết quả và phân tích thu được khi chạy độ nhạy về số lượng và vị trí giếng như trên đã đưa ra mạng lưới giếng tối ưu đối với mỏ Xương Rồng là 11 giếng, gồm: 7 giếng khai thác (XR-1P, XR-3P, XR-5P, XR-8P, XR-12P, XR-13P, XR-17P) và 4 giếng bơm ép (XR-2I, XR-6I, XR-7I, XR-18I). Trong đó, phía Tây Nam của mỏ có 6 giếng khoan, gồm 4 giếng khai thác (XR-1P, XR-3P, XR-5P, XR-17P) và 2 giếng bơm ép (XR-2I, XR-18I) ; phía Đông Bắc có 5 giếng khoan, gồm 3 giếng khai thác (XR-8P, XR-12P, XR-13P) và 2 giếng bơm ép (XR-6I, XR-7I) (Hình 4.30, 4.31 và 4.32). Sau khi đưa vào khai thác và đánh giá khai thác thực tế cùng cập nhật các kết quả minh giải mới thì nhiều vị trí giếng sẽ được khoan dần vào sau.
H
H H H
H
Chi Chi Chi
Chiếếếếnnnn llllượượượượcccc bbbbơơmơơmmm éééépppp nnnnướướướướcccc
Với 11 giếng khoan tối ưu thu được như trên, các quá trình mô phỏng được thực hiện nhằm đưa ra lưu lượng bơm ép tối ưu và thời gian bơm ép hiệu quả.
Để tìm lưu lượng bơm ép tối ưu, ta tiến hành nghiên cứu các trường hợp bơm ép với lưu lượng 10000, 20000, 30000 và 40000 thùng/ngày và so sánh các trường hợp với nhau. Kết quả thu được trình bày ở Bảng 4.11 và Hình 4.33 .
B B B
Bảảảảngngngng 4.11.4.11.4.11.4.11.Kết quả chạy độ nhạy về lưu lượng bơm ép.
C C C
Cáááácccc trtrtrtrườườườườngngngng hhhhợợợợpppp TrTrTrTrữữữữ llllượượượượngngngng (tri
(tri(triệệệệu(tri uuu ththththùùùùngng dngngdddầầầầu)u)u)u)
Bơm ép nước với Q = 10000 thùng/ngày 51.1
B B B
Bơơmơơmmm éééépppp nnnnướướcccc vướướ vvvớớớớiiii QQQQ == 20000==200002000020000 ththththùùùùng/ngng/ngng/ngng/ngààààyyyy 57.957.957.957.9
Bơm ép nước với Q = 30000 thùng/ngày 58.1 Bơm ép nước với Q = 40000 thùng/ngày 51.7
(Q: Lưu lượng)
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.34.34.34.33333....Kết quả chạy độ nhạy về lưu lượng bơm ép.
Từ Hình 4.33 và Bảng 4.11 cho thấy: tuy bơm ép nước với lưu lượng 30000 thùng/ngày thu hồi dầu lớn hơn một chút so với bơm ép 20000 thùng/ngày nhưng lại yêu cầu dung tích thiết bị lớn hơn và sẽ làm gia tốc của thiết bị chậm hơn. Vì vậy, thu hồi dầu lớn nhất với tổng lưu lượng bơm ép tối ưu là 20000 thùng/ngày.
Với lưu lượng bơm ép tối ưu 20000 thùng/ngày, tiến hành nghiên cứu bơm ép với thời gian: Khi có dòng dầu đầu tiên, sau 6 tháng, 12 tháng và 24 tháng khai thác. Sau đó so sánh các trường hợp với nhau và kết quả thể hiện ở Bảng 4.12 và Hình 4.34.
B B B
Bảảảảngngngng 4.12.4.12.4.12.4.12.Kết quả chạy độ nhạy về thời gian bơm ép.
C C C
Cáááácccc trtrtrtrườườườườngngngng hhhhợợpợợppp TrTrTrTrữữ llllượữữ ượượượngngngng (tri (tri (tri (triệệệệuuuu ththththùùùùngng dngngdddầầầầu)u)u)u) B B
BBơơơơmmmm éééépppp nnnnướướướướcccc ttttừừừừ ththththáángáángngng 10/201410/201410/201410/2014 (B(B(B(Bắắắắtttt đầđầđầđầu)u)u)u) 57.957.957.957.9
Bơm ép nước từ tháng 4/205 (sau 6 tháng) 57.2 Bơm ép nước từ tháng 10/2015 (sau 1 năm) 57.6 Bơm ép nước từ tháng 10/2016 (sau 2 năm) 56.8
H
HHHììììnhnhnhnh 4.34.34.34.34444....Kết quả chạy độ nhạy về thời gian bơm ép.
Từ các kết quả mô phỏng về lưu lượng bơm ép và thời gian bơm ép được thể hiện trong Hình 4.33, 4.34 và Bảng 4.11, 4.12 đã chỉ ra bơm ép nước nên tiến hành sớm nhất có thể để duy trì áp suất vỉa và thu hồi dầu lớn nhất.
Tr Tr
TrTrườườườườngngngng hhhhợợợợpppp ccccóóóó ttttầầngầầngngng chchchchứứứứaaaa nnnnướướướướcccc (aquifer)(aquifer)(aquifer)(aquifer)
Khi mô phỏng có tầng chứa nước, kết quả mô hình cũng đưa số lượng giếng khai thác tối ưu là 7 giếng (Hình 4.35).
H H H
Hììììnhnhnhnh 4.34.34.34.35555....Kết quả chạy độ nhạy về số giếng khai thác trong trường hợp có tầng chứa nước.
Nghiên cứu sự ảnh hưởng củ tầng chứa nước được tiến trong các trường hợp có bơm ép và không có bơm ép, so sánh với trường hợp cơ sở (7 giếng khai thác và 4 giếng bơm ép).
Tương tự như mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng, nghiên cứu ảnh hưởng của tầng chứa nước trong mỏ Xương Rồng được tiến hành qua các trường hợp: có bơm ép và