Tổng quan nghiên cứu

Bồn trũng Cửu Long, nằm trong vùng lãnh hải đặc quyền kinh tế Việt Nam, là một trong những bể trầm tích có tiềm năng dầu khí lớn với diện tích khoảng 36.000 km². Khu vực nghiên cứu tập trung vào giếng GT-1X thuộc cấu tạo Gấu Trắng, lô 09-1, bồn trũng Cửu Long, nơi có các tầng chứa dầu khí đa dạng từ các tập cát kết Oligocen, Miocen hạ đến đá móng granit nứt nẻ trước Kainazoi. Nghiên cứu nhằm đánh giá đặc trưng chứa của giếng GT-1X thông qua phân tích tài liệu thử vỉa DST#5R, sử dụng hai phương pháp minh giải truyền thống và tiên tiến với sự trợ giúp của phần mềm Ecrin.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là xác định các thông số thủy động lực học như áp suất, nhiệt độ vỉa, độ thấm, độ dẫn thủy, tỷ lệ nước tạp chất, tỷ suất khí dầu và tính chất lý hóa của chất lưu, từ đó đánh giá tiềm năng và chất lượng tầng chứa. Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại giếng GT-1X, cấu tạo Gấu Trắng, lô 09-1, bồn trũng Cửu Long, với dữ liệu thu thập từ Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro. Ý nghĩa nghiên cứu không chỉ mang tính khoa học trong việc mô hình hóa và đánh giá trữ lượng mà còn có giá trị thực tiễn trong việc đề xuất phương án khai thác tối ưu, ổn định vỉa chứa trong trầm tích hạt vụn.

Theo kết quả thử vỉa, đối tượng tầng Mioxen dưới (V) được xác định là triển vọng dầu khí nhất với lưu lượng dầu đạt 300 m³/ngày đêm, độ rỗng 18% và độ thấm trung bình 7.924 md. Nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu tin cậy cho việc hoạch định khai thác thương mại hiệu quả tại khu vực này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết dòng chảy thủy động lực học trong môi trường đa rỗng, sử dụng phương trình khuếch tán làm cơ sở để mô tả sự biến đổi áp suất và lưu lượng trong tầng chứa. Hai mô hình chính được áp dụng gồm:

  • Phương trình khuếch tán dòng chảy trong vỉa chứa hình trụ vô hạn: Giúp mô tả áp suất tại vị trí cách giếng một khoảng r trong thời gian t, với giả định lưu lượng không đổi và vỉa chứa đồng nhất, không có thành phần trọng lực.

  • Mô hình dòng chảy tỏa tia có tính đến hệ số skin: Đánh giá ảnh hưởng của đới xâm hại hoặc cải thiện độ thấm quanh giếng khoan, với hệ số skin S thể hiện mức độ tổn thương hoặc cải thiện thành hệ.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: độ thấm (k), độ rỗng (φ), hệ số skin (S), áp suất vỉa ban đầu (Pi), chỉ số khai thác (PI), và diện tích ảnh hưởng của giếng (A). Ngoài ra, các phương pháp thử vỉa như giảm áp, hồi áp, bơm ép, giảm ép và thử nghiệm giao thoa được giới thiệu để phục vụ mục đích đánh giá tầng chứa và quản lý giếng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ tài liệu thử vỉa DST#5R của giếng GT-1X, cấu tạo Gấu Trắng, lô 09-1, bồn trũng Cửu Long, do Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro cung cấp. Cỡ mẫu nghiên cứu là một giếng khoan tiêu biểu với các thông số áp suất, nhiệt độ, lưu lượng dầu và khí được ghi nhận chi tiết trong quá trình thử vỉa.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Minh giải tài liệu thử vỉa theo phương pháp truyền thống dựa trên phân tích đồ thị Horner, log-log và semilog để xác định các thông số thủy động lực học.

  • Minh giải tiên tiến sử dụng phần mềm Ecrin v4, cho phép xử lý dữ liệu thử vỉa với các mô hình dòng chảy phức tạp, tăng độ chính xác và tin cậy của kết quả.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2013, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, xử lý và phân tích thử vỉa, đánh giá đặc trưng chứa và đề xuất phương án khai thác. Việc lựa chọn phương pháp phân tích kết hợp truyền thống và hiện đại nhằm đảm bảo tính toàn diện và độ tin cậy cao cho kết quả nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đối tượng tầng chứa triển vọng nhất là tầng Mioxen dưới (V) với lưu lượng dầu thương mại đạt 300 m³/ngày đêm, độ rỗng trung bình 18% và độ thấm 7.924 md, thuộc loại trung bình khá. Đây là tầng chứa có khả năng khai thác hiệu quả nhất trong cấu tạo Gấu Trắng.

  2. Kết quả minh giải thử vỉa bằng hai phương pháp truyền thống và tiên tiến cho thấy sự tương đồng cao, với sai số dưới 5%, khẳng định độ tin cậy của các thông số thủy động lực học thu được.

  3. Hệ số skin được xác định có giá trị dương nhẹ, cho thấy vùng ảnh hưởng quanh giếng có sự tổn thương nhẹ do quá trình khoan và hoàn thiện giếng, ảnh hưởng đến hiệu suất khai thác.

  4. Áp suất vỉa ban đầu được đo ổn định ở mức khoảng 3.500 psi, phù hợp với điều kiện địa chất và trữ lượng dầu khí trong khu vực, cho phép dự báo khả năng khai thác lâu dài.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các đặc trưng chứa như độ rỗng và độ thấm trung bình được giải thích bởi đặc điểm trầm tích và cấu trúc địa chất phức tạp của bồn trũng Cửu Long, đặc biệt là sự phân bố xen kẽ của các lớp cát kết và sét kết trong các hệ tầng Miocen và Oligocen. So sánh với các nghiên cứu trong khu vực, kết quả tương đồng với các giếng khoan lân cận, khẳng định tính đại diện của giếng GT-1X.

Việc áp dụng phần mềm Ecrin giúp mô hình hóa chính xác hơn các hiện tượng dòng chảy phức tạp, đặc biệt là trong điều kiện có hệ số skin và sự tích lũy giếng khoan, điều mà phương pháp truyền thống khó xử lý. Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ Horner, log-log và đồ thị áp suất-thời gian để minh họa sự biến đổi áp suất và lưu lượng, hỗ trợ trực quan cho việc đánh giá.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá trữ lượng dầu khí và hoạch định kế hoạch khai thác hợp lý, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cho các dự án dầu khí tại bồn trũng Cửu Long.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường công tác thử vỉa định kỳ nhằm theo dõi biến động áp suất và lưu lượng, giúp phát hiện sớm các hiện tượng tổn thương hoặc cải thiện vỉa chứa, đảm bảo khai thác ổn định. Thời gian thực hiện: hàng năm; Chủ thể: Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro.

  2. Áp dụng các biện pháp xử lý giếng như acid hóa hoặc nứt vỉa thủy lực để giảm hệ số skin, cải thiện độ thấm vùng ảnh hưởng quanh giếng, tăng lưu lượng khai thác. Thời gian: trong vòng 6 tháng sau khi phát hiện tổn thương; Chủ thể: Bộ phận kỹ thuật khai thác.

  3. Sử dụng phần mềm mô phỏng tiên tiến như Ecrin để cập nhật mô hình vỉa chứa liên tục, từ đó điều chỉnh kế hoạch khai thác phù hợp với điều kiện thực tế. Thời gian: liên tục trong suốt vòng đời mỏ; Chủ thể: Phòng kỹ thuật địa chất dầu khí.

  4. Mở rộng nghiên cứu thử vỉa cho các giếng lân cận trong cấu tạo Gấu Trắng và các lô khác của bồn trũng Cửu Long để có cái nhìn tổng thể về tiềm năng và đặc trưng chứa, hỗ trợ hoạch định chiến lược khai thác vùng. Thời gian: 2-3 năm; Chủ thể: Viện nghiên cứu dầu khí và các đối tác liên doanh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các kỹ sư và chuyên gia địa chất dầu khí: Sử dụng kết quả để nâng cao hiểu biết về đặc trưng chứa và phương pháp thử vỉa, hỗ trợ công tác thăm dò và khai thác hiệu quả.

  2. Các nhà quản lý dự án dầu khí: Áp dụng các đề xuất và khuyến nghị để tối ưu hóa kế hoạch khai thác, giảm thiểu rủi ro kỹ thuật và tăng hiệu quả kinh tế.

  3. Sinh viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành địa chất dầu khí: Tham khảo luận văn như tài liệu học tập và nghiên cứu về phương pháp thử vỉa, mô hình dòng chảy và phân tích dữ liệu thử vỉa.

  4. Các nhà đầu tư và hoạch định chính sách năng lượng: Hiểu rõ tiềm năng và đặc điểm tầng chứa dầu khí tại bồn trũng Cửu Long, từ đó đưa ra quyết định đầu tư và chính sách phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

  1. Thử vỉa là gì và tại sao quan trọng trong khai thác dầu khí?
    Thử vỉa là quá trình đo áp suất và lưu lượng trong giếng để đánh giá đặc tính tầng chứa. Nó giúp xác định khả năng khai thác thương mại và xây dựng mô hình vỉa chứa, từ đó tối ưu hóa kế hoạch khai thác.

  2. Phần mềm Ecrin có vai trò gì trong phân tích thử vỉa?
    Ecrin hỗ trợ xử lý dữ liệu thử vỉa với các mô hình dòng chảy phức tạp, tăng độ chính xác trong việc xác định các thông số thủy động lực học, giúp đưa ra kết quả tin cậy hơn so với phương pháp truyền thống.

  3. Hệ số skin ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất giếng?
    Hệ số skin thể hiện mức độ tổn thương hoặc cải thiện độ thấm quanh giếng. Giá trị dương cho thấy tổn thương làm giảm lưu lượng, giá trị âm cho thấy cải thiện giúp tăng lưu lượng khai thác.

  4. Tại sao cần kết hợp hai phương pháp minh giải truyền thống và tiên tiến?
    Kết hợp giúp tận dụng ưu điểm của từng phương pháp, đảm bảo kết quả phân tích toàn diện, chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế phức tạp của tầng chứa.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn khai thác?
    Kết quả cung cấp cơ sở dữ liệu về đặc trưng chứa và hiệu suất giếng, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật như xử lý giếng, điều chỉnh lưu lượng khai thác và lập kế hoạch khai thác tối ưu, giúp tăng hiệu quả và bền vững.

Kết luận

  • Đã xác định được tầng Mioxen dưới (V) là tầng chứa triển vọng nhất với lưu lượng dầu 300 m³/ngày đêm, độ rỗng 18% và độ thấm 7.924 md.
  • Kết quả minh giải thử vỉa bằng phương pháp truyền thống và phần mềm Ecrin cho độ tin cậy cao, phù hợp với yêu cầu đánh giá trữ lượng và khai thác.
  • Hệ số skin dương nhẹ cho thấy cần có biện pháp xử lý để cải thiện hiệu suất giếng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc hoạch định khai thác hợp lý, tối ưu hóa nguồn tài nguyên dầu khí tại bồn trũng Cửu Long.
  • Đề xuất tiếp tục thử vỉa định kỳ, áp dụng công nghệ xử lý giếng và mở rộng nghiên cứu cho các giếng lân cận nhằm nâng cao hiệu quả khai thác.

Next steps: Triển khai các biện pháp xử lý giếng, cập nhật mô hình vỉa chứa liên tục và mở rộng phạm vi nghiên cứu trong vòng 1-3 năm tới.

Call to action: Các đơn vị liên quan cần phối hợp chặt chẽ trong việc thu thập dữ liệu thử vỉa và áp dụng kết quả nghiên cứu để đảm bảo khai thác dầu khí hiệu quả và bền vững.