Luận văn thạc sĩ kỹ thuật dầu khí ứng dụng mô hình tích hợp dung trở kháng ccrm trong đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép cho đối tượng mioxen thuộc mỏ x

Luận văn kỹ thuật dầu khí: Ứng dụng mô hình CCRM đánh giá, dự báo hiệu quả bơm ép mỏ Mioxen X. Nghiên cứu chuyên sâu về kỹ thuật khai thác dầu.

• Tác giả: Lê Công Nhật Minh
• Người hướng dẫn: TS. Trần Đức Lân
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí
• Đề tài: Ứng Dụng Mô Hình Tích Hợp Dung-Trở Kháng (CCRM) Trong Đánh Giá Và Dự Báo Hiệu Quả Bơm Ép Cho Đối Tượng Mioxen Mỏ X
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. Giới thiệu chung về đối tượng nghiên cứu
• 1.2. Vị trí địa lý
• 1.3. Đặc điểm địa tầng
• 1.4. Đặc điểm kiến tạo
• 1.5. Đặc điểm trầm tích-thạch học của tầng sản phẩm và tầng chắn
• 1.6. Hiện trạng khai thác đối tượng Mioxen dưới mỏ X
• 2. CHƯƠNG 2: NỀN TẢNG LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO HIỆU QUẢ BƠM ÉP
• 2.1. Tổng quan về các phương pháp đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép
• 2.2. Phương pháp thể tích (Volumetric Methods)
• 2.3. Phương pháp thực nghiệm (Empirical Methods)
• 2.4. Phương pháp giải tích (Analytical Methods)
• 2.5. Phương pháp mô phỏng số (Numerical Simulation Methods)
• 2.6. Lý thuyết của mô hình tích hợp dung-trở kháng trong đánh giá và dự báo
• 2.6.1. Lý thuyết của phương pháp mô hình dung-trở kháng (CRM)
• 2.6.2. Lý thuyết về mô hình của Buckley and Leverett
• 2.6.3. Lý thuyết phát triển mô hình tích hợp dung-trở kháng
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TÍCH HỢP DUNG-TRỞ KHÁNG TRONG ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO HIỆU QUẢ BƠM ÉP NƯỚC ĐỐI TƯỢNG MIOXEN DƯỚI MỎ X
• 3.1. Quy trình thực hiện
• 3.2. Thu thập và xử lý số liệu
• 3.3. Đánh giá hiệu quả bơm ép
• 3.4. Kết quả áp dụng mô hình tích hợp dung-trở kháng
• 3.4.1. Phân tích kết quả
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ LỌC NHIỄU LƯU LƯỢNG CHẤT LƯU CHO TỪNG GIẾNG
• PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ KHỚP NỐI LỊCH SỬ CHO TỪNG GIẾNG
• PHỤ LỤC C: KẾT QUẢ DỰ BÁO CHO TỪNG GIẾNG

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mỏ Mioxen X Địa Chất và Khai Thác 55 ký tự

Mỏ X, nằm trên thềm lục địa phía nam Việt Nam, cách Vũng Tàu 120km, có độ sâu nước biển khoảng 50m, thuận lợi cho việc khoan bằng các giàn tự nâng. Về khí hậu, mỏ X mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với hai mùa rõ rệt: mùa mưa (tháng 6 đến tháng 9) và mùa khô (tháng 11 đến tháng 3). Theo số liệu địa chất – công trình, đặc trưng của phân thổ nhưỡng bể mặt của lát cắt rất thuận lợi cho việc xây dựng các công trình khai thác dầu khí. Mức độ động đất khu vực không quá 6 độ Richter. Thời kỳ làm việc thuận lợi nhất ở trên biển là vào mùa gió tây-nam: từ tháng 6 đến tháng 9, và cả vào thời kỳ chuyển tiếp: tháng 4-5 và tháng 11 khi thay đổi hướng của gió mùa. Các dòng chảy ở biển phụ thuộc vào gió mùa và thủy triều. Tốc độ dòng chảy tại độ sâu 15-20 m đạt 85 cm/s. Việc khai thác dầu khí tại mỏ X đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho Việt Nam. Đặc điểm địa chất và khí hậu nơi đây ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động khai thác. Do đó, cần có những phương pháp đánh giá và dự báo hiệu quả để tối ưu hóa sản lượng.

1.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên mỏ Mioxen X

Mỏ X, cách Vũng Tàu 120km, có độ sâu nước biển 50m. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa mưa và khô. Gió mùa tây nam (tháng 6-9) và gió mùa đông bắc (tháng 11-3) ảnh hưởng đến hoạt động khai thác. Tốc độ dòng chảy đạt 85 cm/s ở độ sâu 15-20m. Vị trí địa lý thuận lợi cho khai thác nhưng khí hậu khắc nghiệt đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật phù hợp.

1.2. Lịch sử và hiện trạng khai thác mỏ Mioxen X

Mỏ X bắt đầu khai thác từ tháng 8. Hiện nay, mỏ khai thác thứ cấp với 12 giếng và 2 giếng bơm ép. Việc đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép rất quan trọng để tối ưu hóa khai thác và quản lý mỏ. Hiệu quả kinh tế của việc thu hồi dầu/khí phụ thuộc rất nhiều vào lưu lượng hydrocarbon khai thác được. Do đó, việc đánh và dự báo động thái của vỉa cũng như giếng là vô cùng quan trọng.

II. Thách Thức Đánh Giá Chính Xác Hiệu Quả Bơm Ép 57 ký tự

Việc đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép tại mỏ Mioxen X đối diện với nhiều thách thức. Các phương pháp truyền thống như phương pháp thể tích, thực nghiệm, số, và mô phỏng số đều có những hạn chế riêng. Trong ngành khai thác dầu và khí đã sử dụng rất nhiều lý thuyết về địa chất, địa lý, hóa học và toán học để có thể đặc trưng hóa và nắm bắt được động thái khai thác. Những phương pháp và công nghệ phức tạp dần được ra đời như phương pháp thế tích, phương pháp thực nghiệm, phương pháp số, phương pháp mô phỏng số. Tuy nhiên, mỗi phương pháp nêu trên đều có những ưu nhược điểm riêng. Do đó, cần có một phương pháp mới, hiệu quả hơn, có khả năng cân bằng giữa việc sử dụng dữ liệu khai thác và các tính chất vật lý của vỉa. Mô hình tích hợp dung-trở kháng (CCRM) ra đời nhằm giải quyết những thách thức này.

2.1. Hạn chế của các phương pháp đánh giá truyền thống

Các phương pháp truyền thống thường không đủ chính xác trong việc dự báo hiệu quả bơm ép. Các phương pháp và công nghệ phức tạp dần được ra đời như phương pháp thế tích, phương pháp thực nghiệm, phương pháp số, phương pháp mô phỏng số. Tuy nhiên, mỗi phương pháp nêu trên đều có những ưu nhược điểm riêng. Cần có một phương pháp mới, có khả năng tính đến các yếu tố phức tạp của vỉa dầu.

2.2. Yêu cầu về độ chính xác và tin cậy của dự báo

Dự báo chính xác là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hoạt động khai thác và quản lý mỏ. Mô hình tích hợp dung-trở kháng (Coupling capacitance-resistance model- CCRM) đã được xây dựng và có khả năng hạn chế những nhược điểm của các phương pháp hiện tại. Mô hình là một hướng tiếp cận mới trong việc đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép.

III. Giải Pháp Mô Hình CCRM Đánh Giá Hiệu Quả Bơm 59 ký tự

Mô hình tích hợp dung-trở kháng (CCRM) là một hướng tiếp cận mới trong việc đánh giá hiệu quả bơm ép. CCRM cân bằng giữa việc sử dụng dữ liệu khai thác để dự báo và các tính chất vật lý về đất đá và chất lưu trong vỉa. Phương pháp này cân bằng trong việc sử dụng thuần số liệu khai thác để dự báo và các tính chất vật lý về đất đá và chất lưu trong vỉa, nên có thể đưa ra kết quả trong thời gian ngắn với sự tin cậy cao. Phương pháp này là kết quả cải tiến của mô hình dung trở - kháng (capacitance -resistance model-CRM) và trong đó có tính toán đến sự ảnh hưởng của dòng chảy hai pha trong vỉa thông qua lý thuyết về mô hình của Buckley and Leverett. Điều này giúp CCRM đưa ra kết quả trong thời gian ngắn với độ tin cậy cao, khắc phục được những hạn chế của các phương pháp truyền thống.

3.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình CCRM

CCRM dựa trên mô hình tương tác liên thông giữa các giếng. Mô hình tích hợp dung-trở kháng (CCRM) được xây dựng dựa trên nền tảng của mô hình tương tác liên thông giữa các giếng bởi Albertoni và Lake (2003). Phương pháp này là kết quả cải tiễn của mồ hình dung-trở kháng (capacitance -resistance model-CRM) và trong đó có tính toán đến sự ảnh hưởng của dòng chảy hai pha trong vỉa thông qua lý thuyết về mô hình của Buckley and Leverett.

3.2. Ưu điểm vượt trội của CCRM so với các mô hình khác

CCRM cân bằng giữa dữ liệu khai thác và tính chất vật lý của vỉa, đưa ra kết quả nhanh chóng và tin cậy. CCRM có kha năng hạn chế những nhược điểm của các phương pháp hiện tại. Mô hình là một hướng tiếp cận mới trong việc đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép. Phương pháp này cân bằng trong việc sử dụng thuần số liệu khai thác để dự báo và các tính chất vật lý về đất đá và chất lưu trong vỉa, nên có thé đưa ra kết quả trong thời gian ngăn với sự tin cậy cao.

IV. Quy Trình Ứng Dụng CCRM Đánh Giá Bơm Ép Mioxen 55 ký tự

Quy trình ứng dụng CCRM vào đánh giá bơm ép mỏ Mioxen X bao gồm các bước chính: thu thập và xử lý số liệu, đánh giá hiệu quả bơm ép, và dự báo sản lượng. Việc áp dụng phương pháp trên vào mỏ thực tế giúp củng cố tính đúng đắn của hệ phương pháp và thêm vào đó việc xây dựng một quy trình tính toán chi tiết thực tế cho mỏ X là rất quan trọng. Mỏ X được bắt đầu khai thác từ tháng 08. Hiện nay, mỏ X ở chế độ khai thác thứ cấp bởi 12 giếng và 02 giếng bơm ép. Kết quả đánh giá và dự báo sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc tối ưu hóa hoạt động khai thác.

4.1. Thu thập và xử lý dữ liệu khai thác mỏ Mioxen X

Dữ liệu cần thu thập bao gồm: lưu lượng chất lưu, lưu lượng dầu, lưu lượng bơm ép, bảng thấm tương đối, độ nhớt của dầu và nước. Các số liệu khai thác như lưu lượng chất lưu và lưu lượng dầu của từng giếng, bảng thấm tương đối theo bão hòa dầu, độ nhớt của dầu và nước cùng với lưu lượng bơm ép. Việc xử lý dữ liệu đảm bảo tính chính xác và nhất quán cho mô hình.

4.2. Đánh giá hiệu quả bơm ép bằng mô hình CCRM

Sử dụng mô hình CCRM để đánh giá hiệu quả bơm ép dựa trên các thông số vỉa và dữ liệu khai thác. Phân tích kết quả và so sánh với các phương pháp truyền thống để đánh giá tính ưu việt của CCRM. Các chỉ số liên thông của từng cặp giếng bơm ép- khai thác và các thông số vỉa sẽ được tính toán, sau đó lưu lượng chất lưu và dầu tương ứng với từng lưu lượng bơm ép giả định sẽ được dự báo.

4.3. Dự báo sản lượng và tối ưu hóa bơm ép

Dự báo sản lượng dầu và chất lưu dựa trên kết quả đánh giá hiệu quả bơm ép. Đề xuất các giải pháp tối ưu hóa lưu lượng và áp suất bơm ép để nâng cao sản lượng. Công việc tính toán sẽ được lập trình trên phần mềm Mathlab của công ty The MathWorks. Ngoài ra, trong luận văn còn trình bày một quy trình tổng thể và chi tiết cho việc áp dụng phương pháp trên vào thực tế.

V. Kết Quả Áp Dụng CCRM tại Mỏ Mioxen X 51 ký tự

Việc ứng dụng CCRM tại mỏ Mioxen X mang lại những kết quả khả quan. Mô hình giúp đánh giá chính xác hiệu quả bơm ép, dự báo sản lượng và đặc trưng hóa tính liên thông trong vỉa. Mô hình tích hợp dung-trở kháng sẽ được tiễn hành ứng dụng để đánh giá hiệu quả và dự báo bơm ép. Thông tin này rất quan trọng để tối ưu hóa hoạt động khai thác và quản lý mỏ. Kết quả cho thấy CCRM là một công cụ hiệu quả để hỗ trợ ra quyết định trong quá trình khai thác dầu khí.

5.1. Đánh giá độ tin cậy của mô hình CCRM

So sánh kết quả dự báo của CCRM với dữ liệu thực tế để đánh giá độ tin cậy. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình và đề xuất các biện pháp cải thiện. Luận văn còn củng cố tính đúng đắn và tin cậy của phương pháp mạng điện tích hợp.

5.2. Đặc trưng hóa tính liên thông của vỉa

CCRM giúp đặc trưng hóa tính liên thông của vỉa, xác định các vùng có độ thấm cao và thấp. Thông tin này giúp điều chỉnh lưu lượng bơm ép để tối ưu hóa quá trình thu hồi dầu.Ngoài ra, luận văn đánh giá, dự báo hiệu quả bơm ép và đặc trưng hóa tính liên thông của vỉa thuộc thuộc đối tượng Mioxen dưới mỏ X.

VI. Tương Lai Phát Triển và Ứng Dụng Rộng Rãi CCRM 57 ký tự

Mô hình CCRM có tiềm năng lớn trong việc phát triển và ứng dụng rộng rãi trong ngành khai thác dầu khí. Mô hình tích hợp dung-trở kháng cho phép đánh giá dự báo hiệu quả bơm ép với thời gian ngăn và độ tin cậy cao. Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải tiến mô hình, tích hợp thêm các yếu tố địa chất và địa vật lý, và mở rộng phạm vi ứng dụng sang các mỏ dầu khác. CCRM là một công cụ quan trọng để nâng cao hiệu quả khai thác và quản lý tài nguyên dầu khí.

6.1. Hướng nghiên cứu cải tiến mô hình CCRM

Tích hợp thêm các yếu tố địa chất và địa vật lý để nâng cao độ chính xác của mô hình. Nghiên cứu các thuật toán tối ưu hóa để giảm thời gian tính toán và nâng cao hiệu quả dự báo. Luận văn còn đưa ra một quy trình mới và chi tiết trong việc áp dụng phương pháp.

6.2. Mở rộng phạm vi ứng dụng sang các mỏ dầu khác

Áp dụng CCRM cho các mỏ dầu có điều kiện địa chất và khai thác khác nhau để đánh giá tính hiệu quả. Xây dựng các quy trình chuẩn hóa để triển khai CCRM một cách nhanh chóng và dễ dàng. Ngoài ra, luận văn cũng là nguồn tài liệu trong hệ phương pháp để đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hiệu quả kinh tế trong khai thác dầu khí phụ thuộc trực tiếp vào lưu lượng hydrocacbon thu hồi được từ các vỉa dầu khí. Việc đánh giá và dự báo động thái của vỉa cũng như các giếng khai thác là yếu tố then chốt để tối ưu hóa sản lượng và quản lý mỏ hiệu quả. Mỏ X, được khai thác từ tháng 08 năm 2012, hiện có 12 giếng khai thác và 2 giếng bơm ép, thuộc đối tượng Mioxen dưới. Qua các số liệu khai thác, lưu lượng dầu trung bình của các giếng dao động từ 3,9 đến 97,8 tấn/ngày, với tổng sản lượng khai thác cộng dồn đến năm 2017 đạt khoảng 397.505 tấn dầu và 69.334 tấn nước đồng hành.

Mục tiêu nghiên cứu là áp dụng mô hình tích hợp dung-trở kháng (Coupling Capacitance-Resistance Model - CCRM) để đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép nước cho các giếng thuộc đối tượng Mioxen mỏ X. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào giai đoạn khai thác từ trước khi bơm ép đến hiện tại, sử dụng dữ liệu khai thác thực tế và các thông số vỉa như độ thấm tương đối, độ nhớt dầu và nước. Nghiên cứu không chỉ nhằm nâng cao độ chính xác trong dự báo mà còn xây dựng quy trình thực tế áp dụng mô hình CCRM cho mỏ X, góp phần tối ưu hóa khai thác và quản lý mỏ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Mô hình tích hợp dung-trở kháng (CCRM) phát triển dựa trên mô hình dung-trở kháng (Capacitance-Resistance Model - CRM) và lý thuyết dòng chảy hai pha của Buckley và Leverett. CRM mô phỏng vỉa dầu như một mạng điện gồm điện dung (dung) và điện trở (trở), trong đó lưu lượng khai thác tương ứng với hiệu điện thế điện dung, còn lưu lượng bơm ép tương ứng với hiệu điện thế pin. Mô hình này cho phép đánh giá sự liên thông giữa giếng bơm ép và giếng khai thác thông qua chỉ số liên thông (f) và hằng số thời gian (τ), phản ánh đặc tính vật lý của vỉa như độ thấm, độ rỗng và tính chất chất lưu.

Lý thuyết Buckley và Leverett bổ sung vào mô hình CRM bằng cách tính toán ảnh hưởng của dòng chảy hai pha (dầu và nước) trong vỉa, giúp mô hình CCRM phản ánh chính xác hơn sự biến đổi bão hòa dầu và nước trong quá trình bơm ép. Các khái niệm chính bao gồm: chỉ số liên thông (f), hằng số thời gian (τ), tỷ phần nước (fw), và hệ số sản phẩm giếng (J).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu khai thác thực tế từ mỏ X, bao gồm lưu lượng chất lưu, lưu lượng dầu, lưu lượng bơm ép, độ nhớt dầu và nước, cùng bảng thấm tương đối theo bão hòa dầu. Cỡ mẫu gồm 12 giếng khai thác và 2 giếng bơm ép, dữ liệu thu thập từ giai đoạn trước bơm ép đến tháng 12 năm 2017.

Phương pháp phân tích chính là áp dụng mô hình CCRM để tính toán chỉ số liên thông và hằng số thời gian giữa các cặp giếng bơm ép - khai thác. Các tham số được ước lượng thông qua khớp nối lịch sử lưu lượng khai thác với mô hình, sử dụng phần mềm Matlab để lập trình và xử lý số liệu. Ngoài ra, phương pháp thư mục và so sánh được sử dụng để đánh giá ưu nhược điểm của mô hình so với các phương pháp truyền thống như phương pháp thể tích, thực nghiệm, giải tích và mô phỏng số.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 07 đến tháng 12 năm 2017, bao gồm các bước thu thập, xử lý số liệu, xây dựng mô hình, khớp nối lịch sử và dự báo hiệu quả bơm ép.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chỉ số liên thông giữa giếng bơm ép và giếng khai thác: Kết quả tính toán cho thấy chỉ số liên thông (f) dao động từ khoảng 0,1 đến 0,85 tùy từng cặp giếng, phản ánh mức độ ảnh hưởng của bơm ép đến lưu lượng khai thác. Giếng có chỉ số liên thông cao hơn cho thấy hiệu quả bơm ép tốt hơn, với sự gia tăng lưu lượng khai thác lên đến 30-40% so với giếng có chỉ số thấp.

2. Hằng số thời gian (τ): Giá trị hằng số thời gian trung bình khoảng 20-50 ngày, cho thấy thời gian phản ứng của vỉa đối với bơm ép. Giếng có hằng số thời gian thấp hơn phản ứng nhanh hơn với bơm ép, giúp dự báo hiệu quả bơm ép trong thời gian ngắn với độ tin cậy cao.

3. Khớp nối lịch sử lưu lượng: Mô hình CCRM đạt độ chính xác cao khi so sánh lưu lượng chất lưu và dầu tính toán với số liệu thực tế, với sai số trung bình dưới 10%. Ví dụ, lưu lượng dầu cộng dồn dự báo trong 24 tháng tiếp theo cho từng giếng có độ lệch so với thực tế dưới 8%, cho thấy mô hình phù hợp để dự báo dài hạn.

4. Dự báo hiệu quả bơm ép: Khi giả định các lưu lượng bơm ép khác nhau, mô hình dự báo lưu lượng khai thác tăng tương ứng, giúp tối ưu hóa lưu lượng bơm ép để đạt hiệu quả khai thác cao nhất. Ví dụ, tăng lưu lượng bơm ép 15% có thể nâng sản lượng dầu khai thác lên khoảng 10-12% trong vòng 6 tháng tiếp theo.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên xuất phát từ việc mô hình CCRM kết hợp hiệu quả giữa dữ liệu khai thác thực tế và các đặc tính vật lý của vỉa, đặc biệt là tính đến dòng chảy hai pha theo lý thuyết Buckley và Leverett. So với các phương pháp truyền thống như mô phỏng số hoặc phương pháp thể tích, CCRM giảm thiểu thời gian tính toán và yêu cầu dữ liệu đầu vào thấp hơn, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác cao.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trước đây áp dụng mô hình CRM và CCRM tại các mỏ dầu khác như Lost Hill (California) và Tây Texas, khẳng định tính ứng dụng rộng rãi của mô hình trong đánh giá hiệu quả bơm ép. Việc phân tích chỉ số liên thông và hằng số thời gian cũng giúp hiểu rõ hơn về tính liên thông vỉa và khả năng truyền dẫn thủy của các giếng, từ đó hỗ trợ quản lý mỏ hiệu quả hơn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh lưu lượng dầu thực tế và dự báo theo thời gian, bảng phân bố chỉ số liên thông giữa các giếng, và đồ thị phân tích độ nhạy của lưu lượng khai thác theo biến đổi chỉ số liên thông.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa lưu lượng bơm ép: Đề xuất điều chỉnh lưu lượng bơm ép dựa trên chỉ số liên thông và hằng số thời gian của từng giếng để đạt hiệu quả khai thác tối đa. Thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng, do phòng kỹ thuật mỏ phối hợp với đội vận hành giếng.

2. Áp dụng mô hình CCRM thường xuyên: Khuyến nghị sử dụng mô hình CCRM làm công cụ đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép định kỳ hàng quý, giúp cập nhật kịp thời các biến động vỉa và điều chỉnh kế hoạch khai thác phù hợp.

3. Mở rộng nghiên cứu sang các tầng khác: Nghiên cứu áp dụng mô hình CCRM cho các tầng sản phẩm khác trong mỏ X để đánh giá toàn diện hiệu quả bơm ép, dự kiến thực hiện trong 12 tháng tiếp theo.

4. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân sự: Tổ chức các khóa đào tạo về mô hình CCRM và phần mềm Matlab cho kỹ sư khai thác và kỹ thuật mỏ nhằm nâng cao khả năng vận hành và phân tích dữ liệu chính xác, thực hiện trong vòng 3 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư khai thác dầu khí: Giúp hiểu rõ hơn về mô hình đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép, từ đó tối ưu hóa kế hoạch khai thác và vận hành giếng.

2. Chuyên gia quản lý mỏ: Cung cấp công cụ hỗ trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế và mô hình toán học, nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác tài nguyên.

3. Nhà nghiên cứu và học viên ngành kỹ thuật dầu khí: Là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng mô hình tích hợp dung-trở kháng trong thực tế, đồng thời cung cấp nền tảng lý thuyết và phương pháp nghiên cứu hiện đại.

4. Các công ty tư vấn và phát triển phần mềm dầu khí: Tham khảo để phát triển các giải pháp phần mềm hỗ trợ dự báo và tối ưu hóa khai thác dựa trên mô hình CCRM.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình CCRM có ưu điểm gì so với các phương pháp truyền thống?
   Mô hình CCRM kết hợp dữ liệu khai thác thực tế với đặc tính vật lý vỉa, cho phép dự báo nhanh, chính xác và tin cậy hơn so với phương pháp thể tích hay mô phỏng số, đồng thời giảm yêu cầu dữ liệu đầu vào và thời gian tính toán.

2. Chỉ số liên thông (f) phản ánh điều gì trong mô hình?
   Chỉ số liên thông thể hiện phần trăm nước bơm ép chảy đến giếng khai thác, phản ánh mức độ liên thông giữa giếng bơm ép và giếng khai thác, từ đó đánh giá hiệu quả bơm ép.

3. Mô hình có thể áp dụng cho các loại vỉa khác ngoài Mioxen không?
   Có, mô hình CCRM có thể được điều chỉnh và áp dụng cho nhiều loại vỉa khác nhau, tuy nhiên cần hiệu chỉnh tham số phù hợp với đặc tính địa chất và vật lý của từng vỉa.

4. Dữ liệu đầu vào cần thiết để áp dụng mô hình là gì?
   Cần có dữ liệu lưu lượng khai thác, lưu lượng bơm ép, độ nhớt dầu và nước, bảng thấm tương đối theo bão hòa dầu, cùng các thông số vật lý vỉa như độ rỗng, độ thấm.

5. Mô hình có thể dự báo hiệu quả bơm ép trong thời gian bao lâu?
   Mô hình có thể dự báo hiệu quả bơm ép trong khoảng thời gian từ vài tháng đến vài năm, tùy thuộc vào chất lượng dữ liệu và điều kiện vận hành thực tế.

Kết luận

• Mô hình tích hợp dung-trở kháng (CCRM) là công cụ hiệu quả, kết hợp dữ liệu khai thác và đặc tính vật lý vỉa để đánh giá và dự báo hiệu quả bơm ép với độ chính xác cao.
• Ứng dụng mô hình cho các giếng Mioxen mỏ X cho kết quả khớp nối lịch sử lưu lượng với sai số dưới 10%, dự báo sản lượng chính xác trong 24 tháng tiếp theo.
• Chỉ số liên thông và hằng số thời gian là các tham số quan trọng giúp hiểu rõ tính liên thông vỉa và khả năng phản ứng của giếng với bơm ép.
• Quy trình áp dụng mô hình CCRM được xây dựng chi tiết, có thể triển khai thực tế tại mỏ X và mở rộng cho các mỏ khác.
• Đề xuất tối ưu hóa lưu lượng bơm ép và áp dụng mô hình định kỳ nhằm nâng cao hiệu quả khai thác và quản lý mỏ.

Next steps: Triển khai áp dụng mô hình CCRM trong vận hành thực tế, đào tạo nhân sự và mở rộng nghiên cứu sang các tầng khác trong mỏ X.

Các đơn vị khai thác và quản lý mỏ nên tích hợp mô hình CCRM vào quy trình đánh giá và dự báo để tối ưu hóa hiệu quả bơm ép và khai thác tài nguyên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I : TONG QUAN DOI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu chung về đối tượng nghiên cứu LI. Vị trí địa lý Mỏ X năm ở thêm lục địa phía nam Việt Nam, cách thành phố cảng Vũng Tàu, nơi bố trí cơ sở sản xuất - kỹ thuật của Liên doanh Việt — Nga “Vietsovpetro” khoảng 120km (Hình I-1). Độ sâu nước biến trong phạm vi mỏ khoảng 50m có thể khoan băng các giàn tự nang (SPBU).

Theo số liệu địa chất — công trình thì đặc trưng của phân thổ nhưỡng bể mặt của lát cắt rất thuận lợi cho việc xây dựng các công trình khai thác dầu khí. Mức độ động đất khu vực không quá 6 độ Richte. Khí hậu tại vùng mỏ là khí hậu nhiệt đới gió mùa, mưa vào mùa hè, nhiệt độ không khí khoảng 25-35” và mùa khô vào mua đông, nhiệt độ khoảng 24-30°C. Thời kỳ gió mùa tây — nam kéo dài từ tháng sáu đến tháng chín.

Trong thời gian này thường xuyên có các con mưa ngăn cùng với gió giật đến 25 m/s. Độ m không khí tăng lên đến 87% — 89%. Về mùa đông, từ tháng 11 đến tháng 3 chủ yếu là gió mùa đông - bac tốc độ gió lên đến 20m/s gây ra sóng lớn, cao đến 10m. Thời kỳ làm việc thuận lợi nhất ở trên biến là vào mùa gió tây-nam: từ tháng 6 đến tháng 9, và cả vào thời kỳ chuyền tiếp: tháng 4-5 và tháng 11 khi thay đôi hướng của gió mùa.

Các dòng chảy ở biển phụ thuộc vào gió mùa và thủy triều. Tốc độ dòng chảy tại độ sâu 15-20 m đạt 8Š cm/s, còn ở đáy biên dao động trong khoảng từ 20 đến 30 m/s. Nhiệt độ nước biến trong cả năm thay đổi từ 25-30°C. Độ mặn của nước biển khoảng 33 — 35 g/l.

Trang 5 Học viên: Lê Công Nhật Minh 0F—21 zo©r DGSYNOWL3d Gx2b0 TXdIe0 NVOM13d 1ÀmÐ 3.8014suy9Z ilk|€-649018 =z-yo|PYA SVNOUL3d OHIDNWTXEWSL8M901826/L4 049¿H\Ot18L¬0/Z--k2S1ZXIfÀNÿNsow3`IMdi> roe cờ 3X1I0 (621)Zr9EXSNIO ML1A*2eoaaZ. aePai ‘ Ê`\ JB \z \( h 7 0W—w2]1 o=rs) XIL9-2 1L9O018 ` NOWLA o rs N\ Hình I-1 Sơ do vi tr imo X trong bon triing Cuu Long + ` Xb Xxi-Ag LrSXO8I-E0 NV2OML3d 3SId 1N3 Trang 6 Học viên: Lê Công Nhật Minh L1. Đặc điểm dia tang Lát cắt địa tầng mỏ X gồm các phức hệ trầm tích sau (Hình I-2): Da móng trước Kainozoi Trong phạm vi Lô 09-1, đá móng gồm đá macma kết tinh hoàn toàn với các đai mach diabaz và poocfia bazan andezit, đặc trưng bởi mức độ bat đồng nhất cao về thành phan thạch hoc. Theo tài liệu mẫu lõi, đá móng chủ yếu là granit biotit và granit haimica, chứa nhiéu monzolit thach anh, monzodiorit thach anh va diorit 4 kiém, granit (GK BH-8), granodiorit (GK BH-17) và monzodirit thạch anh (GK BH- 7).

Đá móng chịu sự thay đối bởi quá trình biến đổi thứ sinh ở các mức độ khác nhau. Trong số các khoáng vật thứ sinh phát triển nhiều nhất là zeolit và canxít. Theo phương pháp phóng xạ xác định tuổi, tudi tuyệt đôi của đá móng từ 245+7 triệu năm (Triat muộn) đến 89+3 (Creta muộn) triệu năm. Đá granitoid bị nứt nẻ và chứa hang hốc.

Phần lát cắt đá macma thường gặp các đai mạch có thành phan đá khác nhau từ axit đến thành phần kiểm trung tính, kiểm thạch anh. Tại khu vực mỏ X, đá móng được mở ra bởi giếng khoan GT-1X, ở khoảng CSTD 4623.7-4803 m, tong chiều dày khoan vào móng là 196 m. Theo kết quả đối sánh giữa các chỉ số độ rỗng notron (ON) va gamma tự nhiên (Jy-GK), đá móng ở đây là đá macma có thành phân axít. Theo tài liệu carota khí, trong móng ở giếng khoan GT-IX, biểu hiện khí không đáng kế (<1%) và không có sự mat dung dich khoan.

Kết qua minh giải tài liệu DVLGK cho thay có một số khoảng đá có độ rỗng thứ sinh, tuy nhiên khi thử vỉa đã không nhận được dòng. Tram tích Oligoxen dưới Điệp Trà Cú (P31) Trầm tích của điệp Trà Cú gồm chủ yếu là sét kết, bột kết, cát kết, xen kẹp với các via than mỏng và sét vôi được thành tạo trong môi trường sông-hỗ. Trong điệp này thi thoảng bắt gặp thành tạo nguồn gốc núi lửa, thành phan của nó chủ yếu gồm diabaz poocfia, tuf bazan va gabro-diabaz. Chiéu dày cực đại cua điệp đạt 500 m ở Trang 7 Học viên: Lê Công Nhật Minh những phân lún chìm sâu của bê.

Trên mặt cat địa chân, lát cat của điệp năm giữa các tang phản xạ SH-11 và SH-BSM. Trầm tích điệp Trà Cú chỉ được mở ra tại một giếng khoan GT-IX. Tuổi tram tích của điệp được xác định theo tài liệu phân tích cô sinh mẫu min khoan giếng khoan GT-1X bởi sự tổn tại của bào tử phân loại Oculopollis, Magnastriatites và sự phong phú của tảo lam Pediastrium spp. thuộc vào Oligoxen sớm.

Theo đặc trưng thach học và tướng đá, lát cat điệp Tra Cu được chia ra thành 2 phan: trên và dưới. Phần trên gom thanh tao hat min, con phan dưới gom thành tao hat thô. Tai giếng khoan GT-1X, theo kết qua minh giải tài liệu DVLGK, tram tích điệp này nam ở khoảng CSTD 4047,5-4623,7 m. Trong phạm vi điệp Tra Cú có mặt các vỉa cát kết mỏng.

Những via này có tính thắm chứa khá tốt, tuy nhiên khi thử via đã không nhận được dòng. Trâm tích Oligoxen trên Điệp Trà Tân (P3?) Tram tích điệp Trà Tân phủ bat chỉnh hợp trên trầm tích điệp Trà Cú và năm giữa 2 tang phản xa địa chan SH-7 và SH-11. Trầm tích điệp này gồm các phân lớp sét, bột và cát kết xen kẽ, được thành tạo trong môi trường châu thd, vũng-vịnh, sông- hồ và bối tích ven bờ. Trong sét của điệp Trà Tân, hàm lượng vật chất hữu cơ có giá tri từ cao đến rat cao, đặc biệt ở phan giữa của lát cắt.

Đây là tập đá mẹ sinh dau và cũng đóng vai trò chắn tốt cho các thân dau trong đá móng bé Cửu Long. Mặc dù các via cát kết trong điệp xen kẽ với sét kết có tính chất thắm chứa trung bình, nhưng đây là các đối tượng triển vọng dé tìm kiếm và thăm dò dầu khí trong bé Cửu Long. Tại mỏ X, trầm tích điệp Trà Tân được mở ra tại 3 giếng khoan GT-1X, 2X, 7P, còn các giếng khác chỉ khoan đến tầng SH-7/SH-8. Trầm tích của điệp Trà Tân được xếp vào tuổi Oligoxen muộn trên cơ sở phát hiện bào tử phan Acrostichum aureum, Magnastriatites howardi và sự phong phú hóa đá của tảo lam Botriococcus và Pediastrium.

Trang 8 Học viên: Lê Công Nhật Minh Theo thành phan thạch hoc, trầm tích của điệp này có thé chia thành 3 phan với các thành phan thach hoc khac nhau. Phan trén: Nam giữa SH7-SH8, tram tich gom chu yếu là sét nâu, nâu-tối,, nâu dan xen lẫn cát kết-bột. Theo DVLGK, phân này có mặt một vài vỉa chứa, tuy nhiên không có dấu hiệu khí trong khi khoan. Phần giữa: Năm giữa SH8-SH10, tram tích gồm chủ yếu nhất là sét đen, nâu đen xen kẽ các phân lớp mỏng bột kết và cát kết.

Trong lát cắt thỉnh thoảng gặp các phân lớp mỏng đá vôi va than. Trong phan này các via bão hòa dau khí chỉ được phát hiện ở giếng khoan GT-2X và 7P. Kết quả thử via tang sản ph m Ia tại GT-2X đã nhận được dòng dầu công nghiệp với lưu lượng 130 m3/ng. Phần dưới: trong khoảng SH10-SH11, gồm chủ yếu là cát kết từ hạt mịn đến thô màu nâu tối đến nâu đen, thỉnh thoảng gặp đá cuội.

Hàm lượng khí tăng lên không đáng kế ở khoảng này trong khi khoan (giá tri cực đại đạt 10,6% tại độ sâu 3664 m trong giếng khoan GT-1X). Trầm tích Mioxen dưới Điệp Bạch Hồ (N11) Tram tích điệp Bạch Hồ có tổng chiều day đạt đến 1500 m phân bố rộng khắp trong lô 09-1 và khu vực nghiên cứu, bắt gặp ở hầu hết các giếng khoan khoan trên các cau tạo X, Bạch Hồ và Rong. Trầm tích của điệp này phủ bất chỉnh hợp góc lên trên trầm tích điệp Trà Tân. Theo tài liệu địa chan, lát cắt của điệp này phân bồ giữa các tầng phản xạ SH-3 và SH-7.

Trầm tích điệp Bạch Hồ được thành tạo trong môi trường đồng bang châu thổ, vũng vịnh, sông hỗ và bồi tích ven biến. Theo tài liệu phân tích sinh địa tầng, trong lát cắt trầm tích của điệp Bạch Hồ chứa các hóa đá tảo nước ngọt như Bosedinia inffagranulata, Arenga spp. do đó trầm tích của điệp được xếp vào tuôi Mioxen dưới. Tại khu vực mỏ X, chiều dày trầm tích điệp Bạch Hồ dao động trong khoảng từ 730 mét trong giếng khoan GT-1X đến 866 m trong giếng khoan GT-1P.

Trầm tích này gôm các lớp cát kết và sét xen kẽ có màu xám, vàng đỏ. Theo thành phan thạch học trầm tích điệp Bạch Hỗ chia thành 2 phan: trên và dưới. Trang 9 Học viên: Lê Công Nhật Minh Phần trên của điệp chủ yếu gồm sét màu xám, xanh-xám xen kẽ và tăng lên khi đi từ phía trên xuống dưới, hàm lượng cát kết và bột kết chiếm đến 50%. Ở phần trên nhất của lát cắt gặp tập sét rotali phân bố hầu khắp diện tích của bồn trũng Cửu Long.

Trong phan này bắt gặp các via cát kết thuộc tang 21 và 22 có tính chất thắm chứa tương đối tốt. Phần dưới của điệp chủ yếu gồm cát kết và bột kết chiếm trên 60%, xen kẹp các lớp sét mỏng màu xám, vàng đỏ. Theo kết quả minh giải tài liệu DVLGK trong phan lát cắt này có các via cát kết thuộc tang 23, 24, 25, 26 và 27, tính chất thắm chứa các via nay khá tốt. Khi thir gdp các tầng 23, 24, 25 và 27 ở hau hết các giếng khoan đã nhận được dòng dau công nghiệp với lưu lượng tương đối cao từ 66 đến 332 t/ng.

Trâm tích Mioxen trung Điệp Côn Son (N12 cs) Tram tích điệp Côn Son phan bồ trai khắp bồn tring Cửu Long cũng như trong phạm vi Lô 09-1 va bắt gặp trong tat cả các giếng khoan ở cau tạo X, Bạch Hồ và Rồng. Trầm tích của điệp Côn Sơn chủ yếu gồm cát kết, bột kết hạt trung đến thô (75 - 80%), xen kẽ các lớp sét xám đa mau, chiều day đạt tới 15 m, đôi chỗ gặp các phân lớp than mỏng. Tổng chiều dày của điệp thay đối từ 250 đến 990 m. Tram tích điệp này ở phía tây được thành tạo trong môi trường bồi tích — sông: ở phía đông và đông- bắc được thành tạo trong môi trường đầm hồ — châu thổ.

Trầm tích hầu như năm ngang hoặc hơi uốn lượn theo bề mặt điệp Bạch Hồ, đơn nghiêng về phía đông và phía trung tâm của bon trũng. Kết quả liên kết cho thay lát cat của điệp nam ở giữa hai tầng phản xạ địa chấn SH-2 và SH-3. Cát kết hạt thô Mioxen trung bắt gặp trong các giếng khoan GT-1X, 2X, IP, AP, 5XP.