Nghiên cứu giải pháp tận thu dầu cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ - Luận án Tiến sĩ Phạm Đức Thắng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHÁT PHAM DUC THANG NGHIEN CUU CAC GIAI PHAP HOP LY DE TAN THU DAU TRONG CAT KET MIOXEN HA, MO BACH HO LUẬN AN TIEN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHÁT PHAM DUC THANG NGHIEN CUU CAC GIAI PHAP HOP LY DE TAN THU DAU TRONG CAT KET MIOXEN HA, MO BACH HO Ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số : 62520604 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. CAO NGOC LAM 2. NGUYEN VAN MINH Hà Nội - 2014 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 ai công bố trong một công trình nào khác.

Hà Nói ngày — tháng năm 2014 Tác giả Phạm Đức Thắng ii MUC LUC Trang Trang phy bia Loi cam doan i Muc luc li Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt V Danh mục các bảng biểu vii Danh muc cac hinh vé 1X MỞ ĐẦU 1 Chuong 1- TONG QUAN VE GIA TANG THU HOI DAU VA 8 PHƯƠNG PHÁP BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN 1. Các giai đoạn khai thác dầu 8 1. Giai đoạn khai thác sơ cấp 9 1. Giai đoạn khai thác thứ cấp 9 1.

Giai đoạn khai thác tam cấp (EOR-Tăng cường thu hồi dầu) 9 1. Phương pháp pháp bơm ép khí nước luân phiên (WAG) 10 1. Áp suất trộn lẫn tối thiêu (MMP) 10 1. Các cơ chế trộn lẫn giữa khí và dầu 12 1.

Cơ chế trộn lẫn hỗn hợp tiếp xúc một lần 12 1. Cơ chế trộn lẫn hỗn hợp tiếp xúc nhiều lần 14 1. Cơ chế đầy dầu bằng nước và khí (mô hình cấu tric via) 18 1. Tỷ số linh động 20 1.

Các hiện tượng xảy ra khi áp dụng phương pháp bơm ép WAG 22 1. Hiện tượng phân tỏa dạng ngón (Viscous ñngering) 22 1. Hiện tượng phan doi ty trong (Gravity segregation) 23 1. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả bơm ép WAG 24 1.

Ảnh hưởng của tốc độ bơm ép 24 1. Ảnh hưởng của độ lớn nút bơm ép 25 1. Ảnh hưởng của tỷ số WAG (tỷ lệ giữa nước và khí) 27 1. Ảnh hưởng của độ dính ướt lên hiệu quả thu hồi dầu 28 1.

Ảnh hưởng của cấu tạo vỉa lên hiệu quả thu hồi dầu 30 1. Các dự án bơm ép khí nước luân phiên trên thế giới 34 iii 1. Mo Magnus voi du an bom ép WAG 1. Mỏ Ula với dự án bom ép WAG 1.

Dự án bơm ép thử nghiệm khí hydrocarbon tại mỏ Rạng Đông, Việt Nam 1. Các dự án đã áp dụng bơm ép khí trên thế giới Chương 2- THỰC TRẠNG KHAI THÁC VÀ LỰA CHỌN BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO TẢNG CHỨA CÁT KẾT MIOXEN HẠ, MỎ BẠCH HỖ 2. Khái quát chung về mỏ Bạch Hỗ 2. Đặc trưng địa chất của tầng chứa cát kết Mioxen hạ 2.

Trữ lượng dầu khí tại chỗ và trữ lượng thu hồi 2. Thực trạng khai thác tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hồ 2. Các phương pháp tăng cường thu hồi dầu phổ biến ở Việt Nam 2. Hiện trạng nghiên cứu, triển khai các phương pháp khai thác tam cấp cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hồ 2.

Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tăng cường thu hồi dầu cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hồ 2. Tiềm năng gia tăng thu hồi dầu tại tầng Mioxen hạ, mỏ Bạch Hồ 2. Tình hình khai thác, trữ lượng và tiềm năng thu gom khí Chương 3- NGHIÊN CỨU BẰNG THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HIEU QUA BOM EP KHi NUOC LUAN PHIEN CHO TANG CAT KET MIOXEN HA, MO BACH HO 3. Chuan bi thi nghiém 3.

Mau luu thé via 3. Thí nghiệm tìm áp suất trộn lẫn tối thiểu 3. Mô tả thiết bị thí nghiệm 3. Quy trình thí nghiệm 3.

Kết quả thí nghiệm 3. Đánh giá kết quả thí nghiệm 3. Thí nghiệm hạ áp suất trộn lẫn tối thiêu bằng tỷ lệ pha trộn khí hợp lý 3. Thí nghiệm bơm ép WAG trên mẫu lõi 34 36 37 38 40 40 4I 43 44 46 49 51 53 54 58 58 58 60 63 63 65 66 68 70 74 iv 3.

Mô tả thiết bị thí nghiệm 3. Quy trình thí nghiệm 3. Kết quả thí nghiệm 3. Đánh giá kết quả thí nghiệm 3.

Hiệu quả của bơm ép WAG cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hỗ 3. Nguồn khí và khả năng áp dụng cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hỗ 3. Các tiêu chí để áp dụng bơm ép WAG thành công Chuong 4- MO HiNH THAN DAU VA MO PHONG KHAI THAC BOM EP KHi NUOC LUAN PHIEN CHO TANG CHUA CAT KET MIOXEN HA, MO BACH HO 4. Mô hình địa chất - thuỷ động của tầng chứa cát két Mioxen ha 4.

Biện luận các điều kiện của mô hình thủy động 4. Phục hồi lịch sử khai thác 4. Lựa chọn đối tượng và các phương án bơm ép WAG 4. Kết quả mô phỏng, dự báo khai thác KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIÁ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 75 76 78 81 83 85 89 91 91 92 93 100 104 108 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Bo - Hệ số thể tích của dầu Eq - Hiệu suất quét ngang, không thứ nguyên E, - Hiệu suất quét đứng, không thứ nguyên Ep - Hiệu suất đây, không thứ nguyên GOR - Tỷ số khí dầu Kg - Độ thấm khí, mD Ky - Độ thắm ngang, mD Ko - Độ thấm dầu, mD Krg - Độ thấm tương đối của khí, p.v Kro - Độ thắm tương đối của dầu, p.v Krw - Độ thắm tương đối của nước, p.v Ky - D6 tham thang dimg, mD Kw - Độ thắm nước, mD M - Độ linh động P - Ap suat, bar, atm Pc - Ap suat mao dan, bar, atm R - Ban kinh kénh réng, pm Sg - Độ bão hoa khí, % hoặc p.v Sgr - Độ bao hoa khi tan du, % hoac p.v So - Độ bão hoà dầu, % hoặc p.v Sor - Độ bão hoà dầu tàn dư, % hoặc p.v Sw - Độ bão hoà nước, % hoac p.v Swr - Độ bão hoà nước dư, % hoặc p.v (không thứ nguyên) Tụia - Nhiệt độ vỉa, °C, °F- Độ Fahrenheit (°F = 1,8°C + 32) Vụ - Thể tích, cm’ v - Vận tốc dong tham, cm/s, cc/gid, ft/ngay Vinj - Thé tich bom ép, cm? Vp - Thé tich 16 réng, cm? B - Độ nén, bar ', atm'" 0 - Góc dính ướt, độ ụ - Độ nhớt, cP ” cm e ao = Atm Bar EOR FCM ft HCG HCPV HSTHD IHCPV IOR LPG MCM MMP NIPI °API OOIP p.v PV PVEP PVN PVT SH VPI VSP WAG vi - Mật độ, g/em? - Sức căng bề mặt, dyn/em hoặc mN/m - Độ rỗng, % hoặc p.v - Độ linh động của khí - Độ linh động của dầu - Độ linh động của nước - Đơn vị đo áp suat (1 atm = 14,6959 psi) - Don vi do áp suat (1 bar = 14,5038 psi) - Khai thác dầu tang cuong (Enhanced Oil Recovery) - Cơ chế trộn lẫn 1 lan (First Contact Miscibility) - Bộ - Đơn vị đo chiều dai (1 ft = 0,3048 m) - Khí Hydrocarbon (Hydrocarbon Gas) - Thể tích chứa dầu via cua da (Hydrocarbon Pore Volume) - Hé sé thu héi dau -Thé tích chứa dầu vỉa ban đầu (Initial Hydrocarbon Pore Volume) - Gia tăng thu hồi dầu (Improved Oil Recovery) - Khí gas hoá lỏng (Liquid Petroleum Gas) - Cơ chế trộn lẫn nhiều lần (Multiple Contact Miscibility) - Áp suất trộn lẫn tối thiểu (Minimum Misible Pressure) - Viện nghiên cứu khoa học và thiết kế đầu khí biển - Đơn vị đo tỷ trọng theo tiêu chuân Viện Dầu Khí Mỹ - Trữ lượng dầu tại chỗ ban đầu (Original Oil In Place) - Phần đơn vị - Thể tích lỗ rỗng vỉa - Tổng Công ty Thăm dò và Khai thác Dầu khí - Tập đoàn Dầu khí Việt Nam - Các tính chất dầu vỉa - Tầng địa chấn phản xạ - Viện Dầu khí Việt Nam - Liên doanh dầu khí Việt- Nga - Bơm ép khí nước luân phiên (Water Alternate Gas) Bang 2.2 vii DANH MUC BANG BIEU Tinh chat via va chất lưu Phân bố trữ lượng tại chỗ của tầng Mioxen hạ, mỏ Bạch Hỗ Tình trạng khai thác của Mioxen hạ đến ngày 31-12-2012 Tính chất chất lưu và đá chứa của một số vỉa dầu tại Việt Nam Tinh chat via và điều kiện để áp dụng bơm ép khí cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hồ theo thống kê của Talber Trữ lượng khí tại chỗ tại thềm lục địa Đông Nam Việt Nam (Tổng hợp các báo cáo đã được PVN phê duyệt) Báo cáo đo mẫu lõi trên máy CMS 300 Chất lưu bình đo Khí bình đo Thành phần khí bình đo và thành phần dau via Các thông số vật lý dầu tái tạo Kết quả thí nghiệm với 5 cấp áp suất bơm ép Thành phần khí thấp áp và khí gas hóa lỏng tại mỏ Bạch Hỗ Kết quả thí nghiệm với 7 cấp áp suất bơm ép Số liệu kết quả thí nghiệm bơm ép WAG trước bơm ép nước Số liệu kết quả thí nghiệm bơm ép WAG sau bơm ép nước Kết quả gia tăng thu hồi dầu bằng bơm ép WAG Tính toán lượng khí dùng cho bơm ép WAG cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hồ Các tính chất dầu của tầng chứa cát kết Mioxen hạ Kết quả khai thác thực tế và tính toán vòm Trung tâm và Nam Trang 42 43 46 48 51 55 59 60 60 62 62 67 70 71 78 80 81 85 92 93 VI Bảng 4.3 Kết quả khai thác thực tế và tính toán của vòm Bắc 94 Bảng4.4 Thành phần khí và dau via 100 Bảng 4.5 Kết quả chạy dự báo khai thác 104 Hình 1.