Luận án tiến sĩ ghiên cứu ứng dụng công nghệ bơm ép luân phiên nước khí hydrocac

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT TRỊNH VIỆT THẮNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BƠM ÉP LUÂN PHIÊN NƯỚC - KHÍ HYDROCACBON NHẰM NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI DẦU TẠI TẦNG MIOCEN, BỂ CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT TRỊNH VIỆT THẮNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BƠM ÉP LUÂN PHIÊN NƯỚC - KHÍ HYDROCACBON NHẰM NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI DẦU TẠI TẦNG MIOCEN, BỂ CỬU LONG Ngành: Kỹ thuật Dầu khí Mã số: 9520604 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS Cao Ngọc Lâm 2. TSKH Phùng Đình Thực HÀ NỘI - 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả luận án Trịnh Việt Thắng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (i) MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cam đoan Mục lục i Danh mục các ký hiệu, các đơn vị và các từ viết tắt iv Danh mục các bảng biểu v Danh mục các hình vẽ, bản đồ và đồ thị vi MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 9 1.

Khái quát về nâng cao hệ số thu hồi dầu 9 1. Cơ sở lý thuyết và cơ chế nâng cao hệ số thu hồi dầu 11 1. Cấu trúc lỗ rỗng 12 1. Dòng chảy trong lỗ rỗng 13 1.

Cơ chế đẩy dầu vi mô 15 1. Cơ chế đẩy dầu vĩ mô 19 1. Hiệu suất đẩy vi mô và hiệu suất đẩy vĩ mô 22 1. Các dự án nâng cao hệ số thu hồi dầu trên thế giới và khu vực 23 1.

Đánh giá và lựa chọn phương pháp bơm ép luân phiên nước khí 27 1. Cơ sở lý thuyết của bơm ép khí cho các mỏ dầu khí 28 1. Điều kiện cho trộn lẫn/gần trộn lẫn/không trộn lẫn 30 1. Cơ chế trộn lẫn 31 1.

Các phương pháp và hạn chế của việc xác định áp suất trộn lẫn tối 37 thiểu 1. Các yếu tố ảnh hưởng và thuật toán sử dụng cho mô hình mô phỏng 38 cơ chế bơm ép khí 1. Kết luận 49 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP NÂNG 51 CAO HỆ SỐ THU HỒI DẦU PHÙ HỢP CHO ĐỐI TƯỢNG MIOXEN SỬ TỬ ĐEN 2. Giới thiệu về mỏ Sư Tử Đen 51 2.

Địa chất mỏ Sư Tử Đen Tây Nam và tầng chứa Mioxen 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tính chất đá vỉa và hệ chất lưu vỉa 55 2. Tính chất đá chứa tầng Mioxen hạ 55 2. Tính chất hệ chất lưu vỉa của đối tượng Mioxen hạ 59 2.

Trữ lượng dầu khí tại chỗ và trữ lượng dầu khí thu hồi 61 2. Hiện trạng khai thác của mỏ Sử Tử Đen 64 2. Các phương pháp gia tăng hệ số thu hồi dầu đã áp dụng 68 2. Tiềm năng thu hồi dầu tại tầng Mioxen mỏ Sư Tử Đen 69 2.

Đánh giá và lựa chọn phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu phù 70 hợp cho Mioxen Sử Tử Đen 2. Đánh giá thông số mỏ Sử Tử Đen và biện luận lựa chọn phương 70 pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu 2. Sử dụng tiêu chí đánh giá và phần mềm chuyên ngành để lựa chọn 72 phương pháp nâng cao thu hồi dầu phù hợp cho Mioxen Sư Tử Đen 2. Kết luận 75 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VÀ MÔ 76 HÌNH DỰ BÁO MMP CHO QUÁ TRÌNH BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN VÀO TẦNG MIOXEN, MỎ SƯ TỬ ĐEN 3.

Phân tích và đánh giá các kết quả thực nghiệm đo MMP cho dầu khí 76 vỉa Mioxen Sử Tử Đen 3. Thành phần khí bơm ép 76 3. Thiết bị Slimtube thực nghiệm 77 3. Hạn chế của thực nghiệm khi áp dụng điểm MMP cho toàn đối 79 tượng Mioxen Sư Tử Đen 3.

Mô hình chất lưu PVT và mô hình mô phỏng dự báo MMP 81 3. Mô hình chất lưu PVT cho giếng SD-2X 81 3. Sử dụng phương trình trạng thái và hành trạng pha để tính toán 84 MMP cho các nguồn khí 3. Xây dựng mô hình mô phỏng lại quá trình thực nghiệm Slimtube 91 cho Mioxen Sư Tử Đen 3.

So sánh MMP từ các phương pháp nghiên cứu 95 3. Lựa chọn nguồn khí và giải pháp bơm ép khí nước luân phiên cho 96 tầng Mioxen, mỏ Sư Tử Đen 3.5 Kết luận 97 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (iii) CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BƠM ÉP KHÍ NƯỚC 99 LUẬN PHIÊN CHO TẦNG MIOXEN, MỎ SƯ TỬ ĐEN TRÊN MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 4. Cập nhật mô hình mô phỏng và khớp lịch sử khai thác 99 4. Hiện trạng mô hình 99 4.

Điều kiện ban đầu 99 4. Tính chất chất lưu và đá chứa 100 4. Phục hồi số liệu lịch sử khai thác mỏ 103 4. Chuyển từ mô hình black oil sang mô hình thành phần 108 4.

Xây dựng mô hình PVT hệ chất lưu vỉa đại diện cho tầng Mioxen, 110 mỏ Sư Tử Đen 4. Lựa chọn mô hình thành phần 6 cấu tử để chạy dự báo đánh giá 110 4. Tái lập lịch sử khai thác với mô hình thành phần của tầng Mioxen 112 mỏ Sư Tử Đen 4. Các phương án bơm ép khí nước luân phiên và đánh giá độ nhạy 113 4.

Đánh giá hiệu quả của 03 phương án bơm ép nước, bơm ép khí và 117 bơm ép khí nước luận phiên 4. Đánh giá và lựa chọn lưu lượng bơm ép khí nước luân phiên tối ưu 119 4. Đánh giá hiệu quả bơm ép khí nước luân phiên theo thời gian bơm 123 ép 4. Đánh giá phương pháp bơm ép khí với các cơ chế trộn lẫn, gần trộn 124 lẫn, không trộn lẫn 4.

So sánh hiệu quả các phương án bơm ép khí nước luân phiên với 126 các nguồn khí bơm ép 4. Kết quả mô phỏng các phương án 127 4. Kết luận 128 KẾT LUẬN 131 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ x TÀI LIỆU THAM KHẢO xi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (iv) DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, ĐƠN VỊ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT NCS : Nghiên cứu sinh NKLP : Bơm ép nước-khí luân phiên (Water Alternate Gas - WAG) EOR : Gia tăng thu hồi dầu (Enhaced Oil Recovery - EOR) TR : Phương pháp thu hồi tam cấp (Tertiary Recovering –TR) TTBĐ : Thể tích ban đầu THD : Thu hồi dầu Miocen : Tầng chứa Miocen (hoặc Mioxen) APIo : Đơn vị đo tỷ trọng theo tiêu chuẩn Viện Dầu Khí Mỹ HC : Khí hydrocarbon (khí đồng hành, khí gas tự nhiên) cP : Đơn vị đo độ nhớt ft : Bộ - Đơn vị đo chiều dài (1ft=0.3048 m) o F : Đơn vị đo nhiệt độ (oF = oC*9/5 +32) PV : Toàn bộ thể tích chứa của đá (Pore Volume) HCPV : Toàn bộ thể tích chứa dầu của đá (Hydrocarbon Pore Volume) HTBM : Hoạt tính bề mặt HĐBM : Chất hoạt động bề mặt OOIP : Thể tích dầu ban đầu (Original Oil in Place) BTU : Đơn vị đo nhiệt lượng cháy của khí hydrocarbon MCF : 1000 bộ khối (đơn vị đo thể tích khí) MMP : Áp suất trộn lẫn tối thiểu (Minimum Miscibility Pressure) LPG : Khí gas hoá lỏng (Liquid Petroleum Gas) MCM : Cơ chế trộn lẫn nhiều lần (Multiple Contact Miscibility) FCM : Cơ chế trộn lẫn 1 lần (First Contact Miscibility) Bar : Đơn vị đo áp suất (1 bar = 14,5038 psi) Atm : Đơn vị đo áp suất (1 atm = 14,6959 psi) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (v) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Bảng tổng hợp các phương pháp EOR đã thực hiện trên thế giới .1: Kết quả phân tích mẫu lõi giếng SD-2X và SD-3X .2: Đặc tính dầu tại điều kiện vỉa .3: Tính chất nước vỉa tầng Mioxen hạ .4: Trữ lượng dầu tại chỗ đối của tượng Mioxen Hạ .5: Trữ lượng khí đồng hành và tại chỗ của đối tượng Mioxen Hạ .6: Trữ lượng dầu tại chỗ bằng phần mềm Petrel .7: Hệ số thu hồi dầu của đối tượng Mioxen hạ.8: Trạng thái khai thác các giếng .9: Khả năng thu hồi dầu của đối tượng Mioxen Hạ .10: Tính chất vỉa và điều kiện để áp dụng bơm ép khí tại mỏ Sư Tử Đen.1: Thành phần của khí bơm ép cho thực nghiệm xác định MMP .2: Kết quả đo MMP theo các áp suất đẩy khí và phần trăm thu hồi dầu .3: So sánh MMP thực nghiệm với phương pháp tính toán và dự báo.1 : Thông số áp suất, nhiệt độ vỉa của tầng Mioxen hạ .2: Các tính chất chất lưu, đá chứa của tầng cát kết Mioxen. Các hiệu chỉnh thông số giếng và khu vực .4: Các phương án bơm ép khí và đánh giá độ nhạy .5: Kết quả mô phỏng các phương án bơm ép nâng cao thu hồi dầu.

127 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (vi) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢN ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Tổng quan thu hồi dầu qua các giai đoạn khai thác .2 : Công thức tính các mối tương quan của các lực trong EOR .3 : Tỷ lệ linh động các pha và hệ số quét .4 : Cấu trúc lỗ rỗng .5 : Hiện tượng phân tỏa dạng ngón trên mô hình 5 điểm .6 : Hệ số bao quét thể tích theo chiều thẳng đứng và theo diện .7 : Tiềm năng và xu hướng EOR tại mỏ dầu khí ngoài biển .8 : Cơ chế trộn lẫn giữa khí và dầu .9 : Sơ đồ mô tả các đới tiếp xúc giữa khí và dầu vỉa .10: Giản đồ cơ chế quá trình bay hơi khí .11: Cơ chế trộn lẫn ngưng tụ .12: Giản đồ pha của quá trình không trộn lẫn .13 Tổng hợp quá trình trộn lẫn và không trộn lẫn .14: VGD MMP so với độ sâu của khí bơm ép C1N2 .15: MMP theo độ sâu của khí tách từ bình tách (SepGas) được tính toán bằng trình giả lập PVT dựa trên nền tảng EOS .16: Đường cong thấm pha của hệ chất lưu .17: Hiệu suất thu hồi dầu cho mô hình 1D với áp suất đẩy cao hơn điểm MMP; mô hình có số ô lưới N = 1000, ∆x = 0,61 m.18: Hiện tượng phân tỏa dạng ngón trong bơm ép nước khí luân phiên .19: Hiện tượng phân đới tỷ trọng trong bơm ép nước khí luân phiên .20: Ảnh hưởng của tốc độ bơm ép lên hiệu quả thu hồi dầu .21: Ảnh hưởng của bơm ép NKLP lên hiệu qủa thu hồi dầu. 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.22: Dầu dư trong đất đá dính ướt nước.23: Ảnh hưởng của tỷ số Kv/Kh đến hiệu qủa thu hồi dầu.24: Ảnh hưởng của phân lớp lên hiệu qủa thu hồi dầu .