MỞ ĐẦU TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI. Trong chiến lược phát triển nền kinh tế của đất nước dau khí là ngành công nghiệp đóng một vai trò quan trọng. Nhiệm vụ của chúng ta không những tăng nhanh tốc độ khoan đưa vào khai thác các mỏ dầu mới mà còn phải nghiên cứu và tìm ra các giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác khác nhau nhăm nâng cao hiệu quả khai thác góp phan gia tăng hệ số thu hồi dau của toàn mỏ. Do trữ lượng của mỏ dâu có giới hạn nên việc nghiên cứu và đưa ra những giải pháp kịp thời để tăng hệ số thu hồi dầu kéo dài tuổi thọ của mỏ nhằm khai thác nguồn tài nguyên này một cách hợp lý và hiệu quả nhất mang tính cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao.
Hau hết các giếng khai thác ban đầu đều ở chế độ tự phun nhờ nguồn năng lượng tự nhiên của via. Theo thời gian khai thác năng lượng via suy giảm dan, các giếng ngập nước ngừng tự phun và chuyển sang khai thác thứ cấp và phần lớn là bằng phương pháp khai thác gaslift. Thực tế đã chứng minh rất rõ phương pháp khai thác dầu băng gaslift có nhiều ưu điểm mang lại độ tin cậy và hiệu quả kinh tẾ cao trong điều kiện các mỏ tại Việt Nam cụ thé là mỏ Bạch Hồ với số giếng khai thác gaslift chiếm trên 60% trên tong quỹ giếng. Hiện nay số lượng giếng tự phun mỏ Bạch Hồ đang dan it đi và chuyển dan sang khai thác bằng phương pháp gaslift.
Trong quá trình khai thác số lượng giếng gaslift tăng nhiều, mức độ ngập nước của từng giếng gaslift tăng cao và do đó hiệu qua của giếng gaslift giảm đi rõ rệt. Và đặc biệt nguồn cung cấp khí nén cho giếng gaslift cũng giảm đi nhiều khi sản lượng khai thác dầu đang ở giai đoạn sau khí đồng hành tách ra cũng giảm. Khi đó lượng khí này vừa để cung cấp cho các giếng khai thác băng gaslift vừa để cung cấp cho các máy phát điện chạy trong cụm mỏ, vừa phải nén để vận chuyển về bờ phục vụ cho nhu cầu khác nhau của dân dụng. Chính vì vậy nâng cao hiệu quả sử dụng khí cho giếng khai thác gaslift có ý nghĩa lớn trong giai đoạn hiện nay và những giai đoạn tiếp theo.
Trước những yêu cầu đặt ra cho công tác khai thác dầu khí đó nên yêu cầu: “Các giải pháp công nghệ nâng cao hiệu quả sử dụng khí nén cho giếng gaslift mó Bạch Hỗ”? là một vẫn đề cấp thiết góp phần tăng hiệu quả khai thác mang lại hiệu quả trong chiến lược phát triển mỏ. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN. Muc dich cua luớn văn: Dua ra những giải pháp công nghệ sử dung nguồn khí nén gas hiệu quả đối với các giếng gaslift nhằm: - Vận hành, sử dụng va phân phối nguồn khí đồng hành cho các giếng gaslift hợp lý cũng như dé vận chuyển cung cấp nguồn khí này về bờ. - Nâng cao hiệu quả khai thác dầu cho các giếng khai thác bang gaslift.
Nhiệm vu của luúH van: Tổng hợp phân tích áp dụng phương pháp khai thác băng gaslift những yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của các giếng khai thác bằng gaslift. Từ quỹ giếng khai thác đang hoạt động tại mỏ Bạch Hỗ, cụ thé là số lượng giếng øaslift và hiện trạng khai thác của những giếng khai thác gaslift này đưa ra những giải pháp công nghệ cụ thé nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng khí nén gas cho giếng gaslift trong giai đoạn hiện tại và thời gian tiếp theo. DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu các giải pháp công nghệ đối với các giếng gaslift đang hoạt động mỏ Bạch Hỗ - bổn tring Cửu Long.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THUC TIEN Y nghĩa khoa hoc: Phân tích và đánh giá giải pháp công nghệ phù hợp các chế độ làm việc khác nhau của giêng gaslift. Y nghĩa thực tiên: Nghiên cứu hiệu quả làm việc của giếng gaslift trong giai đoạn năng lượng của vỉa suy kiệt. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phuong pháp luan nghiên ciru: Đánh giá phương pháp khai thác dầu bằng gaslift trong điều kiện cụ thé mỏ Bạch Hồ tại Việt Nam. Phân tích các yếu tô ảnh hưởng tới hiệu qua làm việc của giếng gaslift.
Thu thập tong hợp các số liệu giếng khai thác tại mỏ Bạch Hỗ. Đề xuất đưa ra những giải pháp công nghệ và phân tích tính toán những giải pháp này nhăm tăng hiệu quả của khí nén gas trong khai thác dau khí. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VE KHAI THÁC GASLIFT TREN THE GIỚI VÀ VIỆT NAM. Nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện về van đề nâng cao hiệu quả khai thác dầu bang phương pháp gaslift tại Việt Nam và trên thé giới.
Có thé nói đến một vài công trình nghiên cứu cụ thể như sau: [8].Trung, Luận văn cao học 2012, Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh “Các biện pháp nâng cao hiệu giếng khai thác bằng gaslift”’. Luận Văn nêu lên phương pháp tối ưu chế độ làm việc cho từng giếng và hệ thống giếng gaslift băng phần mềm Petroleum Experts IPM, từ đó áp dụng phương pháp mô phỏng để tối ưu hóa cho các giếng làm việc trong hệ thống. Tối ưu hóa nhóm giếng gaslift bang network modeling nhăm thu được lượng dầu tối đa trong điều kiện tổng lượng khí nén và công suất máy nén khí bị giới hạn. Ngoài ra luận văn cũng đưa ra các phương pháp khảo sát giếng gaslift có ý nghĩa trong việc tối ưu hóa giếng khai thác gaslift.C Chiến, luận văn cao học 2007, Đại hoc Mo Dia Chất Hà Nội “Nghiên cứu giải pháp lý hóa nang cao liệu quả khai thác gaslift mỏ Bach Nội dung của luận văn nghiên cứu sự ảnh hưởng của các loại hóa phẩm hoặc phức hệ hóa phẩm đối với khả năng tạo bọt và phân tán khí trong hỗn hợp dầu — nước giảm vận tốc tương đối của pha khí nén đối với pha lỏng dầu nước, giảm khối lượng riêng của hỗn hop chất lỏng ức chế sự tạo thành paraffin va tăng tính lưu biến của dòng chất lưu.
Cụ thể là lựa chọn sử dụng các loại hóa phẩm hệ phức hợp hóa phẩm phù hợp tăng sản lượng khai thác dau bang gaslift.Ð Thực, L B Tuấn, báo cáo hội nghị khoa học Vietsovpetro 2002 “Cơ sở lựa chọn phương pháp co hoc trong điều kiện mó Bach ho”. Các tác giả đã tiến hành nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật về các phương pháp khai thác cơ học áp dụng tại mỏ Bạch Hồ. Các tác giả cho thấy rang trong điều kiện nhiệt động học phức tạp như áp suất, nhiệt độ via dau lớn, dầu chứa nhiều parafin và điều kiện khai thác ngoài biển Việt Nam thì phương pháp khai thác dầu băng gaslift là phương pháp hiệu quả cao về kỹ thuật, kinh tế và độ tin cậy so với các phương pháp khác. Ismael Orlando Ochoa Lara (University of Campinas) Sergio N.
Bordalo, SPE Artificial Lift Conference-Americas, May 2013, Cartagena, Colombia, Design of a Laboratory for Intermittent Gas-Lift and Study of the Dynamic Behavior of Its Components. Bai báo nghiên cứu về khai thác gaslift chu ky trong các giai đoạn khai thác được thực hiện trong phòng thí nghiệm. Quá trình bơm ép khí trong giếng gaslift định kỳ tương tự như phương pháp bơm khí nén Zadson (Zadson pneumatic pump ZPP). Phương pháp được thực hiện nâng chất lưu bang các chu trình bơm khí và ngừng bơm khí.
Phương pháp được áp dung với các mỏ dầu có áp suất thủy tĩnh thấp và tỉ số khí dầu cao. Mô hình này được điều chỉnh với thông tin dữ liệu thiết kế với điều kiện của vỉa đã được đề ra. Mục đích của nghiên cứu là để hiểu rõ hơn về gaslift định kỳ (IGL) va chu kỳ ZPP, va để có được dit liệu dé cải thiện các mô hình toán học trước đây đề xuất bởi các tác giả khác.), SPE-27986, University of Tulsa Centennial Petroleum Engineering Symposium, August 1994, Tulsa, Oklahoma, Selection of Optimum Intermittent Lift Scheme for Gas Lift Wells Bai báo nghiên cứu về các đặc tính vat lý va phát triển các công cụ tính toán cơ học cho các thiết kế của các hệ thống khai thác gaslift định kỳ (dạng thông thường, dạng pit tông và dạng có buông chứa). Nghiên cứu xem xét các vẫn đề khai thác gaslift định kỳ đã được công bồ và trình bày mô hình những yếu tô chính cho mỗi chế độ khác nhau.
Ngoài ra tác giả miều tả lựa chọn phù hợp với các chế độ khai thác định kỳ bao gồm: chỉ số khai thác, áp suất vỉa, câu trúc giếng, thiết bị lòng giếng và các thông số quan trọng khác của giếng. Clodoaldo de Oliveira Carvalho Filho (U. Estadual de Campinas), SPE- 94946 SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference, June 2015, Rio de Janeiro, Brazil , Assessment of Intermittent Gas Lift Performance Through Simultaneous and Coupled Dynamic Simulation Bai báo nghiên cứu về đánh giá đặc tính khai thác gaslift định kỳ thông qua quá trình mô phỏng động. Nội dung trình bay một mô hình co học IGL và mô phỏng chương trình mới để xem xét sự xuất hiện có thể có của cả hai giai đoạn tuần tự và đồng thời trong suốt chu ky IGL.
Tính năng động của chu kỳ IGL được đánh giá thông qua một bộ biến đồng thời và kết hợp của các phi tuyến tính đại số và thời gian khác biệt giữa các phương trình, tương tác được xác định và giải quyết theo các giai đoạn liên tục của chu kỳ IGL. Một nghiên cứu trường hợp điển hình cho một IGL tốt từ một vỉa chứa áp suất thấp năng lượng vỉa cạn kiệt, ở điều kiện hoạt động khác nhau, cho thay làm thế nào các máy tính mô phỏng có thé giúp các nhà điều hành dé thiết lập các thông số IGL dé tối đa hóa sản xuất tốt hoặc lợi ích kinh tế của nó. Schmidt (University of Tulsa), SPE-37424, SPE Production Operations Symposium, March 1997, Oklahoma City, Oklahoma, Calculating Accurate Gas-Lift Flow Rate Incorporating Temperature Effects. Bài báo đưa ra tinh toán tốc độ khai thác ảnh hưởng tới nhiệt độ trong giếng gaslift.
Thí nghiệm miêu ta về nhiệt độ ảnh hưởng tới van gaslift làm việc. Nội dung đánh giá độ nhạy của van gaslift với sự phân bố của nhiệt độ. Bên cạnh đó, bài báo cũng chỉ ra ba chế độ dòng chảy trong van gaslift với dòng chuyền tiếp từ dòng tiết lưu (throttling), cung cấp tiêu chuẩn để xác định chế độ dòng chảy và lựa chọn mô hình cho từng đối tượng dòng chảy nay. Odair G Santos, Sergio N Bordalo , Francisco J.S Alhanati, November 2001, Department of Petroleum Engineering, State University of Campinas, SP Caixa Postal 6052, 13083-970 Campinas, SP, Brazil, Study of the dynamics, optimization and selection of intermittent gas-lift methods—a comprehensive model.
Bài báo nghiên cứu động học, tối ưu và lựa chọn phương pháp khai thác định kỳ.