Luận Văn Thạc Sĩ: Xây Dựng Mô Hình Khai Thác Đá Móng Nứt Nẻ Mỏ X Trong Công Nghệ Dầu Khí

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật khoan khai thác và công nghệ dầu khí xây dựng mô hình khai thác cho đá móng nứt nẻ mỏ x, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Chung Nghiệp Huân
• Người hướng dẫn: TS. Mai Cao Lân
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật khoan khai thác và công nghệ dầu khí
• Đề tài: Xây dựng mô hình khai thác cho đá móng nứt nẻ mỏ X
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• DANH SÁCH HÌNH ẢNH — BẢNG BIỂU
• DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục đích nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Tình hình nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu
• Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MỎ X VÀ NHU CẦU XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG KHAI THÁC
• 1.1. Đặc điểm địa chất
• 1.1.1. Vị trí địa lý
• 1.1.2. Đặc điểm địa chất - kiến tạo tầng chứa granitoid ở cấu tạo X
• 1.2. Lịch sử tìm kiếm và thăm dò
• 1.3. Mô hình địa chất của mỏ X
• 1.3.1. Xác định độ rỗng tại giếng khoan bằng phương pháp ĐVLGK
• 1.3.2. Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng trong đá móng nứt nẻ mỏ X
• 1.4. Nhu cầu xây dựng mô hình mô phỏng khai thác
• 1.4.1. Giới thiệu chung về mô hình 2 độ rỗng mô tả đặc trưng dòng chảy trong đá nứt nẻ
• 1.4.2. Lý thuyết về ANN và Co-kriging
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÂN BỐ ĐỘ RỖNG CHO ĐÁ MÓNG NỨT NẺ MỎ X
• 2.1. Phương pháp mô hình hóa độ rỗng vi khe nứt và khe nứt lớn cho đá móng nứt nẻ
• 2.2. Kết quả mô hình phân bố độ rỗng cho đá móng nứt nẻ mỏ X
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHÓNG KHAI THÁC CHO MÓNG NỨT NẺ MỎ X
• 3.1. Phương pháp xây dựng mô hình hai độ rỗng cho đá móng nứt nẻ mỏ X
• 3.2. Xây dựng mô hình mô phỏng khai thác bằng phần mềm Petrel và Eclipse từ mô hình địa chất
• 3.2.1. Tính toán trữ lượng cho block B móng nứt nẻ mỏ X
• 3.2.2. Lịch sử thăm dò của Block B
• 3.2.3. Tiến trình xây dựng và kết quả của mô hình mô phỏng khai thác mỏ X
• 3.2.3.1. Số liệu đầu vào
• 3.2.3.2. Kết quả khớp lịch sử khai thác
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Giới thiệu và tính cấp thiết của đề tài

Luận Văn Thạc Sĩ này tập trung vào việc xây dựng Mô Hình Khai Thác cho Đá Móng Nứt Nẻ tại Mỏ X trong lĩnh vực Kỹ Thuật Khoan Dầu Khí. Đề tài này xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trong ngành dầu khí, đặc biệt là việc khai thác hiệu quả các mỏ dầu trong đá móng nứt nẻ. Đá Móng Nứt Nẻ là một đối tượng phức tạp, đòi hỏi các phương pháp mô hình hóa tiên tiến để dự đoán và tối ưu hóa quá trình khai thác. Việc nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị kinh tế lớn, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành dầu khí Việt Nam.

1.1. Bối cảnh và mục tiêu nghiên cứu

Ngành dầu khí Việt Nam đang đối mặt với thách thức trong việc khai thác các mỏ dầu trong Đá Móng Nứt Nẻ, đặc biệt là tại Mỏ X. Mô Hình Khai Thác hiện tại chưa thể hiện được đầy đủ đặc tính của các vỉa nứt nẻ, dẫn đến hiệu quả khai thác thấp. Mục tiêu của Luận Văn Thạc Sĩ này là xây dựng một mô hình mô phỏng khai thác chính xác, dựa trên phương pháp Mạng Nơ-ron Nhân Tạo (ANN) kết hợp với Địa Thống Kê Co-kriging, nhằm tối ưu hóa quá trình khai thác và quản lý mỏ.

1.2. Phương pháp tiếp cận

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, Luận Văn Thạc Sĩ sử dụng phương pháp Mạng Nơ-ron Nhân Tạo (ANN) để mô hình hóa độ rỗng của Đá Móng Nứt Nẻ. Phương pháp này kết hợp với Địa Thống Kê Co-kriging để tăng độ chính xác của mô hình. Các dữ liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan, và dữ liệu khai thác được thu thập và phân tích để xây dựng mô hình phân bố độ rỗng và mô phỏng dòng chảy trong vỉa nứt nẻ.

II. Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng

Phần này tập trung vào việc xây dựng Mô Hình Phân Bố Độ Rỗng cho Đá Móng Nứt Nẻ tại Mỏ X. Phương pháp Mạng Nơ-ron Nhân Tạo (ANN) được sử dụng để mô hình hóa độ rỗng vi khe nứt và khe nứt lớn. Kết quả cho thấy mô hình ANN có độ chính xác cao khi so sánh với dữ liệu thực tế từ giếng khoan. Điều này khẳng định tính hiệu quả của phương pháp này trong việc dự đoán đặc tính nứt nẻ của đá móng.

2.1. Phương pháp mô hình hóa độ rỗng

Phương pháp Mạng Nơ-ron Nhân Tạo (ANN) được áp dụng để mô hình hóa độ rỗng của Đá Móng Nứt Nẻ. Các yếu tố đầu vào bao gồm thuộc tính địa chấn, dữ liệu giếng khoan, và các thông số địa chất khác. Quá trình luyện mạng ANN được thực hiện để tối ưu hóa mô hình, đảm bảo độ chính xác cao khi dự đoán độ rỗng.

2.2. Kết quả mô hình phân bố độ rỗng

Kết quả mô hình cho thấy sự tương quan cao giữa độ rỗng dự đoán và độ rỗng thực tế tại các giếng khoan. Mô hình ANN kết hợp với Địa Thống Kê Co-kriging đã thể hiện được đặc tính nứt nẻ của đá móng, đặc biệt là sự phân bố của các vi khe nứt và khe nứt lớn. Điều này giúp tăng độ tin cậy của mô hình trong việc dự đoán và quản lý khai thác.

III. Mô hình mô phỏng khai thác

Phần này trình bày quá trình xây dựng Mô Hình Mô Phỏng Khai Thác cho Đá Móng Nứt Nẻ tại Mỏ X bằng phương pháp Mô Hình Hai Độ Rỗng. Mô hình này thể hiện đặc trưng dòng chảy trong vỉa nứt nẻ, bao gồm cả hệ thống vi khe nứt và khe nứt lớn. Kết quả mô phỏng cho thấy sự khớp tốt giữa dữ liệu lịch sử khai thác và dữ liệu mô phỏng, khẳng định tính ứng dụng thực tiễn của mô hình.

3.1. Phương pháp mô hình hai độ rỗng

Phương pháp Mô Hình Hai Độ Rỗng được sử dụng để mô phỏng dòng chảy trong Đá Móng Nứt Nẻ. Mô hình này bao gồm hai hệ thống độ rỗng: độ rỗng ma trận và độ rỗng khe nứt. Phương pháp này giúp thể hiện chính xác đặc trưng thủy động học của vỉa nứt nẻ, đặc biệt là sự tương tác giữa hai hệ thống độ rỗng.

3.2. Kết quả mô phỏng khai thác

Kết quả mô phỏng cho thấy sự khớp tốt giữa dữ liệu lịch sử khai thác và dữ liệu mô phỏng. Mô hình Hai Độ Rỗng đã thể hiện được đặc trưng dòng chảy trong vỉa nứt nẻ, giúp tối ưu hóa quá trình khai thác và quản lý mỏ. Điều này khẳng định tính ứng dụng thực tiễn của mô hình trong việc dự đoán và quản lý khai thác dầu khí.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác dầu khí trong tầng đá móng granitoid nứt nẻ tại thềm lục địa Việt Nam là một trong những lĩnh vực mang tính đột phá nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật phức tạp. Bể trầm tích Cửu Long với diện tích khoảng 36.000 km² đóng vai trò huyết mạch của ngành năng lượng quốc gia, đạt tổng sản lượng khai thác cộng dồn hơn 344,8 triệu m³ dầu quy đổi từ 11 mỏ đang hoạt động. Cấu tạo mỏ X thuộc Lô 15-2/01, nằm cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 75 km về phía Đông với diện tích vỉa móng ước tính 64,7 km², là đối tượng giàu tiềm năng được phát hiện từ giếng khoan DH-1X vào năm 2007.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là các mô hình một độ rỗng truyền thống không thể phản ánh chính xác bản chất bất đồng nhất và động thái dòng chảy phức tạp của môi trường rỗng kép trong đá móng nứt nẻ. Tình trạng này dẫn đến các sai lệch nghiêm trọng trong công tác dự báo sản lượng và gia tăng rủi ro khi định hướng các quỹ đạo khoan phát triển. Mục tiêu cụ thể của công trình là xây dựng mô hình phân bố độ rỗng vi nứt nẻ và nứt nẻ lớn cho khối B mỏ X, từ đó thiết lập mô hình mô phỏng khai thác động lực học hai độ rỗng có độ tin cậy cao. Phạm vi nghiên cứu bao quát chuỗi dữ liệu địa chấn và khai thác từ năm 2007 đến năm 2016 trên 8 giếng khoan thăm dò và khai thác. Nghiên cứu mang ý nghĩa chiến lược sâu sắc khi cung cấp công cụ dự báo chuẩn xác, giúp tối ưu hóa hệ số thu hồi dầu khí, kiểm soát lưu lượng thử vỉa lên tới 21.660 thùng dầu/ngày đêm và giảm thiểu tối đa tổn thất tài chính trong công tác khoan thăm dò mở rộng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết vỉa chứa hai độ rỗng của Warren và Root công bố năm 1962, kết hợp với các bước phát triển mô hình không gian lưới kép của Kazemi. Khung lý thuyết này chia sẻ vỉa nứt nẻ tự nhiên thành hai môi trường thủy lực tương tác liên tục: ma trận khối đá đóng vai trò lưu trữ dung tích chất lưu và hệ thống khe nứt đóng vai trò dẫn dòng trực tiếp vào giếng khoan.

Bên cạnh lý thuyết dòng chảy hai độ rỗng, công trình ứng dụng lý thuyết học máy với mạng nơ-ron nhân tạo và phương pháp địa thống kê Co-kriging đa biến. Mô hình mạng nứt nẻ rời rạc được tích hợp nhằm số hóa hình học không gian của các đứt gãy. Năm khái niệm then chốt chi phối toàn bộ cấu trúc nghiên cứu bao gồm: độ rỗng thứ sinh, hệ thống vi khe nứt, hệ thống khe nứt lớn, độ thấm tuyệt đối và hệ số truyền dẫn chất lưu qua ô lưới.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu đầu vào của luận văn được tổng hợp từ hơn 58.000 km địa chấn 2D, hơn 15.000 km địa chấn 3D toàn bể Cửu Long và tập dữ liệu địa vật lý giếng khoan chuyên sâu từ 8 giếng khoan thăm dò tại mỏ X như DH-1X, DH-2X, DH-3X, DH-4X, DH-5X, VD-1X và VD-2X. Phương pháp chọn mẫu áp dụng nguyên tắc chọn mẫu toàn bộ các vỉa móng mở qua các giếng khoan, kết hợp phân tích lát mỏng thạch học và tài liệu đo quét thành giếng độ phân giải cao FMI.

Lý do lựa chọn phương pháp tích hợp mạng nơ-ron nhân tạo kết hợp Co-kriging là nhằm khắc phục triệt để khoảng cách về độ phân giải giữa dữ liệu địa chấn vĩ mô và dữ liệu carota giếng khoan vi mô, loại bỏ các sai số chủ quan của phương pháp nội suy hình học Halo truyền thống. Quy trình phân tích dữ liệu được triển khai theo tiến trình logic: xác định độ rỗng tổng và độ rỗng thứ sinh bằng phương pháp thể tích, huấn luyện mạng nơ-ron với các tổ hợp thuộc tính địa chấn tối ưu trên phần mềm Petrel, sau đó chuyển giao sang phần mềm Eclipse để thiết lập mô hình thủy động học và khớp lịch sử khai thác trong giai đoạn 2007-2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình mô hình hóa và phân tích số liệu địa vật lý giếng khoan kết hợp cấu trúc 3D đã đưa ra ba phát hiện mang tính then chốt về đặc trưng phân bố rỗng - thấm tại khối B mỏ X:

Thứ nhất, nghiên cứu đã định lượng hóa được sự phân chia tỷ phần thể tích độ rỗng trong tầng móng granitoid. Hệ thống vi khe nứt chiếm tỷ phần áp đảo khoảng 76% tổng thể tích rỗng nhưng có độ thấm thực tế rất thấp, giữ chức năng chính là bể chứa chất lưu nuôi vỉa. Ngược lại, hệ thống khe nứt lớn chỉ chiếm khoảng 24% thể tích rỗng nhưng sở hữu độ thấm vượt trội, tạo thành mạng lưới dẫn truyền dầu khí chủ đạo chảy vào các đáy giếng khai thác.

Thứ hai, kết quả phân tích cấu trúc đứt gãy xác nhận hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến (Đông - Tây) là đới chứa và dẫn dòng hydrocarbon tốt nhất trong toàn bộ 6 hệ thống đứt gãy hiện diện tại mỏ X. Minh chứng thực tế từ kết quả thử vỉa DST số 1 và DST số 2 tại giếng khoan DH-1X cho thấy lưu lượng cực đại đạt tới 21.660 thùng dầu/ngày đêm. Trong khi đó, các giếng nằm ở đới đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam như giếng DH-3X chỉ đạt lưu lượng tự nhiên hạn chế từ 200 đến 400 thùng dầu/ngày đêm, cho thấy sự chênh lệch năng suất lên tới hơn 50 lần giữa các phương cấu trúc.

Thứ ba, mô hình mạng nơ-ron nhân tạo kết hợp Co-kriging cho thấy mức độ tương thích vượt bậc khi đối sánh với dữ liệu thực tế tại giếng khoan thẩm lượng DH-5X với lưu lượng dòng dầu đạt 1.350 thùng dầu/ngày đêm, chứng minh độ chính xác vượt trội so với các phương pháp mô hình hóa đẳng hướng trước đây.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân tạo nên sự vượt trội của hệ thống đứt gãy phương Đông - Tây bắt nguồn từ lịch sử biến dạng kiến tạo trong các giai đoạn nén ép D3.2 và tách giãn D3. Các pha tái hoạt động kiến tạo xảy ra đồng thời với thời điểm di chuyển và bẫy hydrocarbon, giữ cho các khe nứt mở rộng mà không bị lấp nhét hoàn toàn bởi khoáng vật thứ sinh như canxit hay zeolite.

Dữ liệu mô hình hóa được trực quan hóa thông qua các biểu đồ phân tán tương quan chéo giữa độ rỗng dự báo từ mạng nơ-ron và độ rỗng đo carota thực tế tại các giếng DH-1X và DH-5X, thể hiện hệ số tương quan tuyến tính tiệm cận mức lý tưởng. Trên bảng đối sánh áp suất vỉa và biểu đồ đường cong suy giảm sản lượng động lực học, mô hình hai độ rỗng trên phần mềm Eclipse đã tái lập xuất sắc lịch sử khai thác thực tế của hai giếng DH-1P và DH-5P. So với các nghiên cứu kinh điển tại mỏ Bạch Hổ hay mỏ Cá Ngừ Vàng, mô hình này đã khắc phục hoàn toàn hiện tượng tụt áp giả tạo trong mô phỏng một độ rỗng, khẳng định mô hình độ rỗng kép là tiêu chuẩn bắt buộc đối với thân dầu móng granitoid nứt nẻ.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nâng cao hiệu quả quản trị mỏ và duy trì sản lượng khai thác ổn định tại Lô 15-2/01, luận văn đề xuất bốn nhóm giải pháp kỹ thuật cụ thể:

Thứ nhất, ban điều hành dự án cần áp dụng bắt buộc mô hình vỉa hai độ rỗng tích hợp tỷ phần 76% vi nứt nẻ và 24% khe nứt lớn vào quy trình đánh giá trữ lượng và lập kế hoạch phát triển mỏ tổng thể. Mục tiêu là kiểm soát độ sai lệch dự báo sản lượng dưới mức 8% trong chu kỳ khai thác 5 năm tiếp theo từ năm 2017 đến năm 2022.

Thứ hai, bộ phận địa chất và công nghệ khoan cần tối ưu hóa quỹ đạo của các giếng khoan phát triển mới theo hướng cắt vuông góc với hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến (Đông - Tây). Giải pháp này giúp tối đa hóa số lượng khe nứt mở được tiếp cận, nâng cao chỉ số năng suất giếng thêm tối thiểu 25% trong vòng 12 tháng sau khi đưa vào hoạt động.

Thứ ba, Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí cùng nhà điều hành liên doanh cần xây dựng ngay phương án bơm ép duy trì áp suất vỉa thích hợp. Việc duy trì áp lực vỉa sẽ kích thích dòng chảy đối lưu từ hệ vi khe nứt sang hệ khe nứt lớn, giảm thiểu tốc độ suy giảm áp suất vỉa tự nhiên xuống dưới 5% mỗi năm.

Thứ tư, nhóm chuyên gia mô hình hóa động lực học cần thiết lập quy trình hiệu chỉnh và khớp lịch sử định kỳ 6 tháng một lần dựa trên các dữ liệu đo thử vỉa, áp suất đáy giếng và lưu lượng khai thác thực tế của các giếng DH-1P và DH-5P nhằm cập nhật liên tục ma trận truyền dẫn chất lưu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật sâu sắc, đặc biệt hữu ích cho bốn nhóm đối tượng chuyên môn sau:

Một là, các kỹ sư công nghệ mỏ và chuyên viên mô phỏng vỉa chứa. Tài liệu cung cấp hướng dẫn chi tiết về phương pháp thiết lập mạng ô lưới kép trên phần mềm Petrel và Eclipse, giúp giải quyết bài toán dòng chảy phi tuyến trong môi trường nứt nẻ phức tạp.

Hai là, các nhà địa chất dầu khí và địa vật lý giếng khoan. Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị về kỹ thuật khai thác thuộc tính địa chấn 3D kết hợp thuật toán học máy mạng nơ-ron nhân tạo để dự báo sự phân bố của các đới nứt nẻ ngầm.

Ba là, các nhà quản lý dự án và lãnh đạo doanh nghiệp dầu khí. Luận văn cung cấp cơ sở khoa học vững chắc để thẩm định kế hoạch khai thác mỏ, giảm thiểu rủi ro khi phê duyệt ngân sách đầu tư cho các chiến dịch khoan thẩm lượng có chi phí hàng chục triệu USD.

Bốn là, học viên cao học, nghiên cứu sinh và giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật Dầu khí. Công trình đóng vai trò là một case-study thực tế hoàn chỉnh, kết nối liền mạch giữa lý thuyết thạch học, địa thống kê nâng cao và kỹ thuật mô phỏng khai thác dầu khí hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao mô hình một độ rỗng truyền thống lại thất bại trong việc mô phỏng khai thác tại mỏ X?

Mô hình một độ rỗng coi vỉa chứa là một môi trường đồng nhất và lấy giá trị trung bình thuộc tính trên các ô lưới. Trong thực tế móng mỏ X, 76% dầu nằm trong vi khe nứt nhưng dòng chảy lại phụ thuộc vào 24% khe nứt lớn, khiến mô hình đơn độ rỗng dự báo sai lệch hoàn toàn áp suất đáy giếng.

Mạng nơ-ron nhân tạo ANN đóng vai trò gì trong việc xác định phân bố độ rỗng?

Thuật toán mạng nơ-ron nhân tạo đóng vai trò liên kết phi tuyến tính giữa dữ liệu địa vật lý giếng khoan cục bộ và các thuộc tính địa chấn 3D diện rộng. Phương pháp này tự động gán trọng số tối ưu cho từng thuộc tính, loại bỏ sự chủ quan và nâng cao độ chính xác dự báo độ rỗng vỉa.

Đặc trưng địa chất nào quyết định lưu lượng dầu cực đại tại giếng DH-1X?

Giếng DH-1X đạt lưu lượng thử vỉa lên tới 21.660 thùng dầu/ngày đêm nhờ khoan trúng đới đứt gãy phương á vĩ tuyến Đông - Tây. Đây là hệ thống đứt gãy chịu ứng suất tách giãn và nén ép thuận lợi trong các pha kiến tạo D3, tạo nên mạng lưới khe nứt mở có tính liên thông thủy lực tuyệt hảo.

Sự khác biệt căn bản giữa hai hệ thống vi khe nứt và khe nứt lớn là gì?

Hệ thống vi khe nứt sở hữu thể tích rỗng lớn nhưng độ thấm cực nhỏ, đóng vai trò lưu giữ phần lớn trữ lượng dầu tại chỗ. Ngược lại, hệ thống khe nứt lớn có độ rỗng nhỏ nhưng độ thấm cực cao, hoạt động như những kênh dẫn siêu tốc đưa dầu từ thân móng vào lòng giếng.

Kết quả khớp lịch sử khai thác trên mô hình Eclipse đem lại giá trị gì?

Quá trình khớp lịch sử khai thác trên hai giếng thực tế DH-1P và DH-5P đạt độ tương thích cao với dữ liệu đo thực tế từ năm 2007 đến 2016. Kết quả này chứng minh mô hình động lực học đủ tin cậy để làm căn cứ dự báo sản lượng và lập kế hoạch khai thác dài hạn cho mỏ X.

Kết luận

• Luận văn đã giải quyết triệt để bài toán mô phỏng dòng chảy trong môi trường bất đồng nhất cao bằng cách ứng dụng thành công mô hình hai độ rỗng cho tầng đá móng granitoid mỏ X.
• Thiết lập quy trình công nghệ kết hợp mạng nơ-ron nhân tạo, địa thống kê Co-kriging và mô hình mạng nứt nẻ rời rạc DFN để phân chia chính xác 76% thể tích vi nứt nẻ và 24% thể tích khe nứt lớn.
• Chứng minh hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến Đông - Tây là cấu trúc dẫn dòng chủ lực, lý giải thành công lưu lượng thử vỉa kỷ lục 21.660 thùng dầu/ngày đêm tại giếng DH-1X.
• Hoàn thiện việc liên kết mô hình địa chất tĩnh từ Petrel sang mô hình mô phỏng động Eclipse, đạt độ khớp lịch sử khai thác xuất sắc trên các giếng DH-1P và DH-5P.
• Đóng góp một phương pháp luận chuẩn xác cho ngành dầu khí Việt Nam trong công tác quản trị và khai thác tối ưu các thân dầu phi truyền thống trong đá móng nứt nẻ.

Về kế hoạch triển khai tiếp theo trong vòng 6 đến 12 tháng tới, nhóm nghiên cứu khuyến nghị tích hợp thêm dữ liệu giám sát áp suất đáy giếng theo thời gian thực và áp dụng các thuật toán tối ưu hóa tự động để tinh chỉnh mô hình động lực học. Các đơn vị vận hành mỏ và các nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác toàn bộ quy trình mô hình hóa này để ứng dụng trực tiếp cho các cấu tạo dầu khí tương đồng trên thềm lục địa.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về mỏ X và nhu câu xây dựng mô hình mô phỏng khai thác Giới thiệu tổng quan về đá móng nứt nẻ móng X, lịch sử tìm kiếm và thăm dò. Khái quát về cách xây dựng mô hình địa chất và mô hình khai thác truyền thông cho móng X. Trình bày những tôn tại trong xây dựng mô hình mô phỏng khai thác truyền thống, từ đó dé ra tính cấp thiết của việc xây dựng mô hình khai thác bang phương pháp hai độ rông. Chương 2: Xây dựng mô hình phân bố độ rồng cho đá móng nứt nẻ mỏ X Học viên: Chung Nghiệp Huân 4 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X Trong chương này, tác giả trình bày chỉ tiết về phương pháp ANN với việc tổ hợp các thuộc tính địa chan dé xây dựng mô hình phân bố các nứt nẻ.

Kết hợp với phương pháp địa thống kê Co-kriging xây dựng phân bố của hệ thống vi nứt nẻ và nứt nẻ lớn với độ chính xác cao nhằm phục vụ cho mục đích của chương tiếp theo. Chương 3: Xáy dựng mô hình mô phỏng khai thác cho da móng nut ne mo X Nội dung nghiên cứu chính trong chương này bao gồm việc ứng dụng phương pháp mô hình hai độ rỗng dé xây dựng mô hình mô phỏng khai thác cho tầng móng mỏ X. Sau khi tiến hành thiết lập được mô hình mô phỏng khai thác, sẽ chạy mô phỏng va khớp lịch sử khai thác. Học viên: Chung Nghiệp Huân 5 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X CHUONG 1 - TONG QUAN VE MO X VÀ NHU CẢU XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHONG KHAI THÁC Cau tạo X thuộc lô 15-2/01 nằm ở sườn Tây Bắc bé Cửu Long, đây là bể trầm tích chứa dầu khí quan trọng nhất cho tới thời điểm hiện tại của Việt Nam.

Trong khu vực bể đã tiễn hành khảo sát địa chấn 2D và 3D với khói lượng rất lớn, khoan tong cong hon 500 giếng khoan thăm dò, thắm lượng va khai thác, phát hiện 18 mỏ trong đó có 11 mỏ đang được khai thác (Bạch Hồ, Sư Tử Den, Cá Ngừ Vang, Rong.) với tổng sản lượng khai thác cộng dồn đạt 344.8 triệu m” dầu quy đổi tính đến thời điểm hiện tại.1 Đặc điểm địa chất l.]I Vi trí địa ly Bề Cửu Long nam ngoài khơi thêm lục địa Nam Việt Nam và một phần đất liền thuộc khu vực cửa sông Cửu Long. Bề có hình bầu dục, vồng ra về phía biển và nam dọc theo bờ biển Vũng Tàu - Binh Thuận, được giới hạn trong khung tọa độ địa lý từ 9° đến 11° vĩ Bắc va từ 106°30° đến 109° kinh Đông. Bé Cửu Long tiếp giáp với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Côn Sơn bởi đới nâng Côn Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat - Natuna và phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn cách với bề Phú Khánh. Bề có diện tích khoảng 36.000 km”, bao gồm các 16: 01&02, 01&02/97, 15-1/01, 15-1/05, 15-2, 15-2/01; 16-1/03, 16-1, 16-2, 09-1, 09-2, 09-2/09, 09-3, 17 va một phan của các lô: 127, 01&02/10, 25 và 31 (Hình 1-1) [5].

Cau tao X thuộc lô 15-2/01, cách TP. Vũng Tau 75 km về phía Đông (Hình 1-1). Cau tạo có diện tích khoảng 64,7 kmỂ tinh theo diện tích cấu tao móng. Hình 1-1: Vi tri địa lý bé Cửu Long Học viên: Chung Nghiệp Huân 6 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X Dịi Fsaid ProspectiLeed|n Basement ProspectiLesd jn EF ProspectiLesd in COE ierearsion ProspectiL eed it C81 Hình 1-2: Vi tri dia ly mo X- Lô 15-2/01 1.2 Đặc điểm dia chất - kiến tao tang chứa granitoid ở cau tạo X 1.1 Đặc điểm hình thải cấu trúc móng Nóc móng trước Kainozoi của cau tạo X là một cau trúc nâng có đường khép kín 4100m, kéo dài theo phương đông bắc-tây nam với chiều dài khoảng 16 km, chiều rộng khoảng 5,3 km, mở rộng về phía tây bac, nam, đông nam và thu hep dan lại về phía đông bắc [19].

Khối nâng móng bị chia cắt bởi các đứt gãy có phương á vĩ tuyến, tây bắc - đông nam và đông bắc - tây nam (Hình 1-3). Tại khu vực phía Tây Nam, bề mặt nóc móng năm thấp hơn phan còn lại va được tách biệt bởi hệ thông đứt gãy phương á vĩ tuyến. Phủ trên móng trước Kainozoi ở khu vực này là các trầm tích có tudi từ Oligoxen (tập E) đến Đệ Tứ (tập A) (Hình 1-4). Học viên: Chung Nghiệp Huân 7 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X SW HSD-4X Seeger HS i Ha E \ —* 4 --Ö°Bl.2————— FBT Zone 182 | ioc pp any AW AN 1 BJig EZone = Top Ole slg at c Sĩ d$D2K Top las đá HSD-5XP.2x 4050ms Hình 1-4: Mat cắt dọc theo cấu tao X [6] 1.2 Thanh phan thach hoc: Tham gia vào cau trúc địa chat cầu tạo X bao gồm các đá móng granitoid tuéi Menozoi muộn và lớp phủ trầm tích, tram tích-phun trào Cenozoi (gôm các tập dia chan E, D, C, BI, BII, BHI & A).

Theo kết quả phân tích thạch học các mẫu lấy từ 8 giếng khoan cho thay các đá granitoid trong móng X chủ yếu là monzogranite và granodiorite (Hình 1-5), ngoài ra còn gặp các đai mạch trung tính xuyên cat qua đá móng. ¬ DB (37°) B3: ⁄ý Lí x ⁄ | /#u La ⁄ leaner | Well segment | | / 7Á x‘i F§Ề\Ny 47" = `. Hình 1-5: Thanh phan thach hoc trong mong cấu tao X [6] Học viên: Chung Nghiệp Huân 8 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X 1.3 Hệ thống đứt gãy Kết quả minh giải tài liệu địa chan cho thay trong mong cua cầu tạo X tôn tại 06 hệ thống đứt gãy chính được phân chia theo đường phương và loại đứt gãy, bao gồm (Hình 1-6, Hình 1-7, Hình 1-8): — Hệ thống đường phương 20-30° (Đông Bắc — Tây Nam) phân bố chủ yếu ở trung tâm của cau tạo. — Hệ thống đường phương 40-50°(Đông Bắc — Tây Nam) phân bố chủ yếu ở ria tây nam va trung tâm.

— Hệ thống đường phương 60-70° (Déng Bắc — Tây Nam) phát triển mạnh trong toàn cầu tạo. — Hệ thông đường phương vĩ tuyến và 4 vĩ tuyến (Đông — Tây) phát triển mạnh trong toàn cấu tạo. — Hệ thông đường phương 300-320°(Tây Bắc - Đông Nam) phân bố ở trung tâm và tây nam cau tao. — Hệ thống đường phương 330-340° (Tây Bắc - Đông Nam) phân bồ ở trung tâm và tây nam cấu tạo.

822000 824000 826000 828000 830000 832000 834000 836000 L L L L L + L + L1 A L & Hệ thong đứt gay A vĩ tuyến 1240 LLO FT 120 44O Z : Elevation depth [m] t+0 07 J -3000 L -3100 = 3: -3200 8 - -3300 ] Bas L 8 -3500 = = 4 -2600 -ễ 1 -3700 1 -3800 [ 8 -3900 = =Ì -4000 8 -4100 ; -4200 | 8 0 1000 2000 3000 4000 S000m » : = 1:90000 š 822000 24000 8260000 822000 830000 832000 834000 — 83000 Hình 1-6: Hệ thống ditt gấy A vĩ tuyến tại mỏ X Học viên: Chung Nghiệp Huân 9 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X 822000 824000 826000 828000 830000 832000 834000 836000 Hệ thong đứt gay Đông Bac— Tây Nam 1 240 Lt0 tZ 120 0 71 120 Elevation depth [m] tt0 07 -3000 -3100 1 80 -3200 -3300 0 81 -3400 -3500 1 60 -3600 -3700 LL0 91 -3800 1 40 0LE0ÿ -3900 -4000 -4100 -4200 0 1000 2000 3000 4000 S000m 1 20 0 ZL -4300 1:90000 822000 2400 826000 828000 800000 832000 834000 -— 838000 Hình 1-7: Hệ thong đứt gay Đông Bắc Tây Nam tai mỏ X Trong cau tao của mỏ X, đã có 08 giếng khoan thăm dò vào đối tượng móng bao gồm DH-1X, DH-2X/2XST, DH-3X, DH-4X, DH-5X, VD-1X và VD-2X. Kết quả thử via trong các giếng khoan này cho thay kết quả cho dòng tốt nhất trong các hệ thống đứt gay phương á vĩ tuyến (đường phương đông tây) so với các hướng còn lại (Hình 1-7). Tại khu vực mỏ X, hệ thống đứt gãy theo phương Đông Tây được hình thành trong giai đoạn nén ép D3.2 và giai đoạn tách giãn D3. Trong các pha hoạt động kiến tạo từ D3.4 trở về sau tiếp tục mở rộng các khe nứt đã có và tạo ra các khe nứt mới và tạo nên lỗ rỗng hiệu dụng.

Thời gian các đứt gãy phương đông tây hình thành và tái hoạt động xảy ra trước va cùng thời điểm với thời gian dịch chuyển của dầu khí đã khiến cho các hệ thống nứt nẻ và đứt gãy phương đông tây trong vùng nghiên cứu có ý nghĩa chứa dầu khí tốt hơn so với các hệ thống đứt gãy. nứt nẻ theo phương khác. Học viên: Chung Nghiệp Huân 10 Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X 822000 824000 826000 828000 830000 832000 834000 826000 Hệ thong đứt gãy Tây Bac— Đông Nam 0P789?E21kLI 1 240 12086 Elevation depth [m] -3000 -3100 -3200 -3300 -3400 -3500 -2600 3700 3800 | 3900 1 40 -4000 -4100 -4200 0 1000 2000 3000 4000 5000m 1 20 OLEOZ -4300 1:90000 822000 24000 «826000 62200 830000 83200 834000 836000 Hình 1-8: Hệ thong ditt gấy Tây Bắc- Đông Nam tại mỏ X NE Sâu om oe. - Pe ¿ 2 Sher kảbed ode 2000 —.

—Šz — - "px Hoc vién: Chung Nghiép Huan II Xáy dựng mô hình khai thắc cho da móng nut née mo X 1.4 Dia tang khu vực nghiên cứu: Theo tài liệu khoan, địa tâng được mở ra của bê Cửu Long gôm đá móng cô trước Kainozoi va trầm tích lớp phủ Kainozoi [8]. Móng trước Kainozoi Ở bể Cửu Long cho đến nay đã khoan hàng trăm giếng khoan sâu vào móng trước Kainozoi tại nhiều vị trí khác nhau trên toàn bể. Thanh phần thạch học của đá móng gap pho biến là các magma xâm nhập granite và granodiorite-diorite. Các đá granite được gap tại nhiều cầu tạo như Bạch Hồ (khối Trung Tâm), Rong và Ruby, Rang Đông, X.

Ngoài ra, còn có thé gặp các đá phun trào, bién chất va trầm tích có tuổi trước Kainozoi như đã lộ ra trên đới Đà Lạt và vùng phụ cận. So sánh kết quả nghiên cứu các phức hệ magma xâm nhập trên đất liền với đá móng kết tỉnh ngoài khơi bé Cửu Long, theo đặc trưng thạch học và tuôi tuyệt đối có thé xếp tương đương với 3 phức hệ: Định Quán, Đèo Cả và Cà Ná. Ngoài ra, ở cánh phía Đông Bắc mỏ Bạch Hồ, đá móng magma xâm nhập ở đây đang được liên hệ vào thành phần của phức hệ Hòn Khoai, phức hệ đá magma cổ nhất trong móng của bể Cửu Long, phức hệ có tuổi Trias muộn, tương ứng khoảng 240 đến 250 tr. năm, thành phan thạch học gồm chủ yếu là diorite, monzonite và adamelite.