Tối ưu hóa khai thác và hệ thống bơm ép tại mỏ Nam Rồng - Đôi Môi

Luận văn thạc sĩ phân tích hiện trạng khai thác và tối ưu hóa mạng lưới bơm ép tại mỏ Nam Rồng Đồi Mồi trong ngành địa chất dầu khí.

• Tác giả: Hồ Văn Hoàn
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Đình Tiến
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng
• Đề tài: Tối ưu hóa khai thác và hệ thống bơm ép tại mỏ Nam Rồng - Đôi Môi
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ
• DANH SÁCH HÌNH VẼ
• DANH SÁCH BẢNG BIỂU
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu của luận văn
• Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
• Những điểm mới của luận án
• Những luận điểm cần bảo vệ
• Ý nghĩa khoa học
• Ý nghĩa thực tiễn
• Đối tượng nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đặc điểm địa chất mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi
• 1.1.1. Vị trí địa lý của mỏ
• 1.1.2. Địa chất khu vực
• 1.2. Địa tầng
• 1.3. Kiến tạo và hệ thống đứt gãy
• 1.4. Đặc điểm địa chất móng mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi
• 1.4.1. Đặc điểm thành phần thạch học mỏ Nam Rồng - Đồi Môi
• 1.4.2. Đặc điểm không gian rỗng của đá chứa
• 1.4.3. Đặc điểm biến đổi
• 1.4.4. Vị trí giếng khoan
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu giếng
• 2.2. Đo địa vật lý giếng khoan
• 2.3. Đo kiểm tra tình trạng làm việc của van gaslift
• 2.4. Theo dõi động thái làm việc của giếng
• 2.5. Các thông số đo được từ quá trình khoan và đo carotage khí
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỬ VỈA, KHẢO SÁT GIẾNG VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC MỎ NAM RỒNG – ĐỒI MỒI
• 3.1. Đặc trưng thủy động lực học
• 3.2. Kết quả thử vỉa một số giếng khoan thăm dò
• 3.2.1. Kết quả thử vỉa và khảo sát thuỷ động học ở giếng R-20
• 3.2.2. Kết quả thử và khảo sát giếng R-25
• 3.2.3. Kết quả thử và khảo sát giếng DM-1X
• 3.2.4. Kết quả thử và khảo sát giếng DM-2X
• 3.3. Kết quả khảo sát giếng các giếng khai thác từ khi đưa vào khai thác
• 3.4. Tính chất của chất lưu vỉa
• 3.4.1. Tính chất của dầu và khí
• 3.4.2. Tính chất nước vỉa
• 3.5. Áp suất vỉa, trạng thái năng lượng của các thân dầu
• 3.6. Hiện trạng khai thác của mỏ Nam Rồng – Đồi Mồi
• 3.6.1. Tình hình khai thác chung
• 3.6.2. Động thái khai thác
• 3.6.3. Tình trạng ngập nước của mỏ
• 3.6.4. Tình trạng giảm áp suất
• 3.6.5. So sánh hiện trạng khai thác với mô hình được phê duyệt
• 4. CHƯƠNG 4: BIỆN LUẬN PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ PHỤC VỤ THIẾT KẾ KHAI THÁC VÀ BƠM ÉP NHẰM GIA TĂNG SẢN LƯỢNG
• 4.1. Các giải pháp tối ưu nhằm nâng cao sản lượng khai thác
• 4.1.1. Tối ưu hóa khai thác Gaslift
• 4.1.2. Đề xuất xử lý giếng nhằm gia tăng sản lượng
• 4.1.3. Đề xuất đưa vào bơm ép và tối ưu mạng lưới bơm ép
• 4.2. Đánh giá hiệu quả các phương pháp quản lý mỏ và tối ưu khai thác
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mỏ Nam Rồng Đôi Môi Khai Thác và Bơm Ép

Mỏ Nam Rồng - Đôi Môi là một khu vực khai thác dầu khí quan trọng, nằm trong khu vực hoạt động của XNLD “Vietsovpetro” và công ty VRJ. Vị trí địa lý của mỏ nằm trên ranh giới các lô 09-1 và 09-3, cách thành phố Vũng Tàu khoảng 135 km về phía Đông Nam. Mỏ được phát hiện vào năm 2004 và đã chứng minh tiềm năng dầu khí đáng kể trong cả đá móng và các lớp trầm tích phía trên. Việc khai thác mỏ Nam Rồng - Đôi Môi gặp nhiều thách thức do đặc điểm địa chất phức tạp và sự suy giảm sản lượng tự nhiên theo thời gian. Do đó, việc tối ưu hóa khai thác dầu và áp dụng các phương pháp bơm ép hiệu quả là vô cùng quan trọng để duy trì và nâng cao sản lượng.

1.1. Vị trí Địa Lý và Lịch Sử Phát Triển Mỏ Nam Rồng

Mỏ nằm ở vị trí chiến lược trên thềm lục địa Việt Nam, có diện tích trải rộng 8 x 15 km, dọc theo hướng Tây Nam đới trung tâm Rồng - Nam Rồng. Phát hiện năm 2004 bởi giếng khoan DM-1X, khẳng định tiềm năng khai thác dầu từ đá móng macma. Sau đó, các giếng R-20, R-25 và DM-2X tiếp tục chứng minh sự tồn tại của thân dầu trong đá móng và các lớp trầm tích Oligocen, Mioxen. Vị trí và lịch sử phát triển đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chiến lược quản lý mỏ dầu và tối ưu hóa khai thác.

1.2. Địa Chất Khu Vực và Đặc Điểm Cấu Trúc Mỏ

Khu vực mỏ có địa chất phức tạp, chịu ảnh hưởng của các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trong thời kỳ Kainozoi. Các cấu trúc riêng biệt được phân cách bởi các đứt gãy lớn. Các tầng cấu trúc chính bao gồm: trước Kainozoi, Oligoxen và Mioxen-Pleistoxen. Tầng móng trước Kainozoi thể hiện địa mạo đặc trưng với các trũng và khối nâng bị phân cắt bởi đứt gãy. Hiểu rõ địa chất khu vực là nền tảng để tối ưu hóa khai thác và hệ thống bơm ép mỏ.

II. Thách Thức Khai Thác Mỏ Nam Rồng Đôi Môi Suy Giảm Sản Lượng

Quá trình khai thác mỏ Nam Rồng - Đôi Môi đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là tình trạng suy giảm sản lượng. Các yếu tố như độ ngập nước tăng nhanh, áp suất vỉa suy giảm, và đặc điểm địa chất phức tạp của vỉa chứa đều ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả khai thác. Theo tài liệu nghiên cứu, cần có các giải pháp tối ưu hóa để giảm thiểu các tác động tiêu cực này. Việc duy trì áp suất vỉa và kiểm soát độ ngập nước là những yếu tố then chốt để đảm bảo sản lượng ổn định.

2.1. Áp Suất Vỉa Suy Giảm và Ảnh Hưởng Đến Sản Lượng

Áp suất vỉa suy giảm là một trong những thách thức lớn nhất trong khai thác mỏ Nam Rồng - Đôi Môi. Sự suy giảm áp suất ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đẩy dầu lên bề mặt, dẫn đến giảm sản lượng. Các giải pháp bơm ép và duy trì áp suất vỉa là cần thiết để khắc phục tình trạng này. Việc giám sát từ xa hệ thống bơm ép cho phép điều chỉnh kịp thời để đáp ứng yêu cầu thay đổi của vỉa.

2.2. Độ Ngập Nước Gia Tăng và Biện Pháp Kiểm Soát Hiệu Quả

Độ ngập nước gia tăng làm giảm tỷ lệ dầu trong sản phẩm khai thác, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế. Kiểm soát độ ngập nước đòi hỏi các biện pháp kỹ thuật như điều chỉnh chế độ khai thác, sử dụng các công nghệ tách nước hiệu quả, và tối ưu hóa vị trí giếng bơm ép. Các giải pháp này cần được triển khai một cách hệ thống để đạt hiệu quả cao nhất.

2.3. Đặc Điểm Địa Chất Phức Tạp và Khó Khăn Trong Khai Thác

Đặc điểm địa chất phức tạp của vỉa chứa, bao gồm độ thấm thấu vỉa không đồng đều và sự hiện diện của các đứt gãy, gây khó khăn cho việc khai thác dầu. Cần có các phương pháp mô hình hóa vỉa chính xác và các kỹ thuật khai thác tiên tiến để đối phó với những thách thức này. Các kỹ thuật như phân tích dữ liệu khai thác và ứng dụng trí tuệ nhân tạo có thể giúp tối ưu hóa quá trình khai thác.

III. Giải Pháp Tối Ưu Bơm Ép Mỏ Nam Rồng Gaslift và Xử Lý Giếng

Để giải quyết các thách thức trong khai thác mỏ Nam Rồng - Đôi Môi, cần áp dụng các giải pháp tối ưu hóa toàn diện. Tối ưu hóa khai thác gaslift và xử lý giếng là hai trong số các phương pháp hiệu quả nhất để nâng cao sản lượng và cải thiện hiệu suất khai thác. Theo tài liệu gốc, việc áp dụng đồng thời các giải pháp này mang lại hiệu quả cao nhất. Các giải pháp phải phù hợp với đặc điểm cụ thể của từng giếng và vỉa chứa.

3.1. Tối Ưu Hóa Khai Thác Gaslift Nâng Cao Lưu Lượng Khai Thác

Tối ưu hóa khai thác gaslift là một phương pháp quan trọng để nâng cao sản lượng từ các giếng khai thác. Việc điều chỉnh lưu lượng khí gaslift và áp suất bơm khí có thể giúp tăng lưu lượng dầu lên bề mặt. Cần phải theo dõi và điều chỉnh các thông số gaslift một cách liên tục để đảm bảo hiệu quả tối ưu. Bảng kết quả kiểm tra van làm việc (Bảng 4.1, 4.2 trong tài liệu gốc) cung cấp thông tin quan trọng để điều chỉnh.

3.2. Đề Xuất Xử Lý Giếng Nhằm Gia Tăng Sản Lượng Dầu

Xử lý giếng là một giải pháp khác để gia tăng sản lượng dầu. Các phương pháp xử lý giếng bao gồm kích thích vỉa bằng axit, phun cát, hoặc các phương pháp khác để cải thiện độ thấm thấu vỉa. Việc lựa chọn phương pháp xử lý giếng phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm địa chất của vỉa chứa và tình trạng của giếng. Cần phải tiến hành các khảo sát giếng kỹ lưỡng trước khi quyết định phương pháp xử lý.

3.3. Đề Xuất Đưa Giếng Ngập Nước Vào Hệ Thống Bơm Ép Duy Áp

Các giếng khai thác cũ bị ngập nước có thể được chuyển đổi thành giếng bơm ép để duy trì áp suất vỉa. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí tài nguyên mà còn cải thiện hiệu quả khai thác tổng thể của mỏ. Cần phải đánh giá kỹ lưỡng khả năng bơm ép của từng giếng và thiết kế mạng lưới bơm ép hợp lý. Mô hình hóa vỉa đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Khảo Sát Mỏ Nam Rồng Đôi Môi

Việc triển khai các giải pháp tối ưu hóa khai thác và bơm ép tại mỏ Nam Rồng - Đôi Môi đã mang lại những kết quả tích cực. Các khảo sát giếng và phân tích động thái khai thác cho thấy sự cải thiện về sản lượng và hiệu suất. Dẫn chứng từ tài liệu gốc cho thấy việc tối ưu hóa khai thác gaslift đã giúp nâng cao đáng kể lưu lượng khai thác. Tuy nhiên, cần tiếp tục theo dõi và đánh giá hiệu quả của các giải pháp để có những điều chỉnh phù hợp.

4.1. Phân Tích Kết Quả Thử Vỉa và Khảo Sát Thủy Động Lực Học

Kết quả thử vỉa và khảo sát thủy động lực học cung cấp thông tin quan trọng về tính chất của vỉa chứa. Phân tích các kết quả này giúp xác định các khu vực có tiềm năng khai thác cao và đánh giá hiệu quả của các biện pháp can thiệp. Các thông số như độ thấm thấu vỉa, áp suất vỉa, và hệ số skin đều ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác. Các kết quả phải được phân tích cẩn thận để có cái nhìn toàn diện.

4.2. Đánh Giá Động Thái Khai Thác và Tình Trạng Ngập Nước Của Mỏ

Theo dõi động thái khai thác và tình trạng ngập nước là rất quan trọng để đánh giá hiệu quả của các giải pháp tối ưu hóa. Các đồ thị động thái khai thác (Hình 3.2 - Hình 3.15 trong tài liệu gốc) cho thấy sự biến động về sản lượng và áp suất theo thời gian. Việc phân tích các đồ thị này giúp xác định các vấn đề và đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời.

4.3. So Sánh Hiện Trạng Khai Thác với Mô Hình Được Phê Duyệt

So sánh hiện trạng khai thác với mô hình được phê duyệt giúp đánh giá mức độ phù hợp của các giải pháp khai thác với điều kiện thực tế. Nếu có sự khác biệt lớn giữa hiện trạng và mô hình, cần phải điều chỉnh mô hình và các giải pháp khai thác cho phù hợp. Việc này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các bộ phận địa chất, khai thác, và kỹ thuật.

V. Kết Luận và Kiến Nghị Tối Ưu Khai Thác Mỏ Nam Rồng Đôi Môi

Việc tối ưu hóa khai thác và hệ thống bơm ép tại mỏ Nam Rồng - Đôi Môi đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện và liên tục. Các giải pháp cần được thiết kế phù hợp với đặc điểm địa chất của vỉa chứa và tình trạng khai thác thực tế. Cần phải theo dõi và đánh giá hiệu quả của các giải pháp một cách thường xuyên để có những điều chỉnh phù hợp. Việc giảm chi phí khai thác và tăng sản lượng khai thác là mục tiêu hàng đầu.

5.1. Tóm Tắt Các Giải Pháp Tối Ưu và Hiệu Quả Đạt Được

Các giải pháp tối ưu hóa đã được triển khai tại mỏ Nam Rồng - Đôi Môi bao gồm tối ưu hóa khai thác gaslift, xử lý giếng, và chuyển đổi giếng ngập nước thành giếng bơm ép. Các giải pháp này đã giúp cải thiện sản lượng và hiệu suất khai thác. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới để nâng cao hiệu quả hơn nữa.

5.2. Kiến Nghị Về Quản Lý Mỏ và Ứng Dụng Công Nghệ Mới

Để quản lý mỏ một cách hiệu quả, cần phải có sự phối hợp chặt chẽ giữa các bộ phận liên quan và sự hỗ trợ của các công nghệ mới. Cần phải đầu tư vào phân tích dữ liệu khai thác, ứng dụng trí tuệ nhân tạo, và giải pháp số cho mỏ dầu. Các công nghệ này sẽ giúp cải thiện quá trình ra quyết định và tối ưu hóa hoạt động khai thác.

5.3. Định Hướng Nghiên Cứu và Phát Triển Trong Tương Lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp tối ưu hóa khai thác và bơm ép tiên tiến hơn. Cần phải tập trung vào các công nghệ như tăng cường thu hồi dầu (EOR), tự động hóa quy trình khai thác, và giám sát từ xa hệ thống bơm ép. Các nghiên cứu này sẽ giúp đảm bảo sản lượng ổn định và kéo dài tuổi thọ của mỏ.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác dầu khí tại các vỉa móng nứt nẻ mácma trước Kainozoi luôn là một thách thức kỹ thuật và địa chất phức tạp bậc nhất trong ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam. Mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi nằm trên ranh giới tiếp giáp giữa Lô 09-1 và Lô 09-3 thuộc bồn trũng Cửu Long, cách bờ biển thành phố Vũng Tàu khoảng 135 km về phía Đông Nam, trải rộng trên diện tích khoảng 120 km2 với kích thước 8 x 15 km. Kể từ khi dòng dầu công nghiệp đầu tiên được phát hiện tại giếng khoan thăm dò DM-1X vào năm 2004, mỏ đã bước vào giai đoạn khai thác với cấu trúc đỉnh móng nâng cao ở độ sâu âm 3330 m và độ sâu khép kín đạt 3850 m.

Tuy nhiên, sau một giai đoạn khai thác ban đầu với lưu lượng tự phun cao, mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi đã bước vào giai đoạn suy giảm sản lượng mạnh mẽ. Áp suất vỉa sụt giảm nhanh chóng, tiệm cận giá trị áp suất bão hòa của chất lưu, trong khi tỷ lệ ngập nước tại các giếng khai thác tăng vọt gây khó khăn nghiêm trọng cho việc duy trì dòng chảy tự nhiên. Chi phí vận hành mỏ tăng cao cùng với sự bất đồng nhất của môi trường nứt nẻ đòi hỏi phải có những giải pháp quản lý mỏ toàn diện. Luận văn thạc sĩ tập trung giải quyết bài toán cấp bách này thông qua việc phân tích thực trạng thủy động lực, tối ưu hóa chế độ nâng khí gaslift và thiết kế mạng lưới bơm ép nước duy trì áp suất vỉa. Nghiên cứu mang lại ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật sâu sắc, giúp kéo dài tuổi thọ khai thác mỏ, giảm thiểu tiêu hao năng lượng nén khí và gia tăng hệ số thu hồi dầu thương mại trong bối cảnh sản lượng suy giảm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng hệ thống lý thuyết thủy động lực học vỉa chứa trong môi trường rỗng nứt nẻ kép, lý thuyết suy giảm áp suất vỉa và nguyên lý nâng nhân tạo bằng cơ chế gaslift liên tục. Các mô hình nghiên cứu trọng tâm bao gồm phương pháp phục hồi áp suất Horner và phương pháp tiếp tuyến Miller-Dyes-Hutchinson để xác định các đặc trưng động lực học vỉa. Các khái niệm cốt lõi được vận dụng xuyên suốt gồm: áp suất vỉa ban đầu, áp suất đáy giếng duy trì dòng chảy, hệ số phân bố dòng thể tích, độ thấm hiệu dụng của mạng lưới nứt nẻ và hệ số nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng. Mối quan hệ giữa lưu lượng khai thác dầu và tỷ lệ khí cấp gaslift được xây dựng dựa trên nguyên lý cân bằng năng lượng dòng nhiều pha trong ống khai thác, giúp mô phỏng chính xác sự biến đổi áp suất đáy giếng theo từng chế độ công nghệ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực tế thu thập từ 14 giếng khoan phân bố đại diện tại 3 block cấu tạo của mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi, bao gồm các giếng thăm dò thẩm lượng DM-1X, DM-2X, R-20, R-25 cùng chuỗi giếng khai thác 405, 406, 408, 410, 420, 421, 422 và 425. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích toàn diện được áp dụng nhằm bao quát toàn bộ các khối cấu trúc địa chất từ vùng vòm nâng Đồi Mồi đến các cánh sụt sườn Nam Rồng.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích đường cong phục hồi áp suất theo Horner và phương pháp tiếp tuyến kết hợp đo carotage địa vật lý giếng định kỳ 6 tháng một lần là vì phương pháp này cho phép đánh giá chính xác độ thấm, ranh giới chất lưu dầu - nước ở độ sâu 2923 m, ranh giới khí - dầu tại 1080 m và hệ số skin mà không làm gián đoạn kéo dài quá trình vận hành mỏ. Dữ liệu nghiên cứu được tổng hợp và xử lý liên tục theo dòng thời gian từ năm 2004 đến năm 2013, kết hợp phân tích lát mỏng thạch học, phân tích nhiễu xạ tia X mẫu lõi và phân tích động thái khai thác thực tế của từng giếng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích thạch học và không gian lỗ rỗng xác nhận đá móng mácma tại khu vực nghiên cứu chủ yếu là granit, granodiorit, diorit thạch anh và tonalit bị nứt nẻ cà nát mạnh do biến dạng kiến tạo. Độ rỗng chung của đá móng biến thiên từ 0,44% đến 2,58%, trong đó độ rỗng nứt nẻ thứ sinh chiếm trên 95% tổng độ rỗng hiệu dụng, giải thích cho tính nhạy cảm áp suất rất cao của thân dầu.

Động thái khai thác thực tế cho thấy sự sụt giảm áp suất vỉa diễn ra không đồng đều giữa các khối. Tại Block I, áp suất vỉa suy giảm nhanh hơn dự báo thiết kế ban đầu khoảng 18%, trong khi độ ngập nước tại một số giếng như giếng 405 và 408 tăng đột biến lên trên 65% sau 3 năm đưa vào khai thác.

Khảo sát tình trạng làm việc của hệ thống van gaslift từ năm 2010 đến năm 2013 cho thấy nhiều giếng đang vận hành ở chế độ cấp khí chưa tối ưu. Việc bơm khí với lưu lượng từ 7000 m3/ngày đến 9000 m3/ngày tại các giếng 25 và 425 chưa đạt điểm cực đại trên đường cong đặc tính nâng khí, dẫn đến tình trạng tiêu hao năng lượng nén khí cao nhưng không tạo ra sự gia tăng lưu lượng dầu tương ứng.

Thảo luận kết quả

Sự bất đồng nhất trong động thái khai thác bắt nguồn từ cấu trúc kiến tạo bị chia cắt bởi hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến và á kinh tuyến, điển hình là đứt gãy loại I có biên độ dịch chuyển từ 200 m đến 350 m và đứt gãy loại II có biên độ từ 40 m đến 60 m. Khi phân tích mối quan hệ giữa độ giảm áp suất đáy và lưu lượng khai thác, dữ liệu có thể được trình bày một cách trực quan thông qua đồ thị đường cong đặc tính giếng và bảng đối sánh thông số thủy động lực học vỉa. Các đồ thị này làm nổi bật vùng làm việc tối ưu, nơi mà lưu lượng khí gaslift đạt hiệu suất nâng cao nhất mà không gây hiện tượng sủi bọt khí quá sớm tại đáy giếng.

Kết quả phân tích hệ số skin cho thấy tại các giếng có hệ số dương cao, vùng cận đáy đã bị lắng đọng các khoáng vật thứ sinh như canxit và zeolit, làm giảm độ dẫn thủy lực. So sánh với các nghiên cứu tương tự tại tầng móng mỏ Bạch Hổ, quá trình suy giảm áp suất tại Nam Rồng - Đồi Mồi diễn ra với tốc độ nhanh hơn do thể tích khối móng chứa dầu nhỏ hơn và tính liên thông thủy lực giữa các khối bị giới hạn bởi các đới dập vỡ kiến tạo. Điều này khẳng định việc duy trì áp suất vỉa tự nhiên bằng dòng chảy đáy là không khả thi nếu không có sự can thiệp của hệ thống bơm ép nhân tạo.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, điều chỉnh tối ưu hóa chế độ công nghệ khai thác gaslift cho từng giếng riêng biệt. Căn cứ vào đường đặc tính phụ thuộc giữa lưu lượng khí gaslift và lưu lượng dầu khai thác tại các giếng 25, 410 và 425, cần điều chỉnh lưu lượng bơm khí về dải tối ưu từ 6500 m3/ngày đến 7500 m3/ngày. Mục tiêu nhằm giảm 12% đến 15% năng lượng tiêu hao khí nén trong lộ trình 6 tháng, do Phòng Địa chất khai thác mỏ thuộc Liên doanh Vietsovpetro trực tiếp thực hiện.

Thứ hai, triển khai các giải pháp xử lý vùng cận đáy giếng bằng phương pháp axit hóa cục bộ nhằm hòa tan khoáng vật canxit và zeolit lấp nhét trong các khe nứt. Biện pháp này hướng tới việc đưa hệ số skin từ giá trị dương về dải từ âm 2 đến 0, giúp nâng cao chỉ số năng suất giếng thêm 10% đến 20%, triển khai thực hiện trong vòng 12 tháng tại các giếng có biểu hiện nhiễm bẩn nặng.

Thứ ba, thiết lập mạng lưới bơm ép nước duy trì áp suất vỉa thông qua việc chuyển đổi công năng của các giếng khai thác đã bị ngập nước hoàn toàn tại rìa cấu trúc. Mục tiêu duy trì áp suất vỉa ở mức trên áp suất bão hòa ít nhất 15 bar, hoàn thành thiết kế xây dựng và đưa vào vận hành hệ thống bơm ép trong thời hạn 18 tháng.

Thứ tư, tăng cường tần suất giám sát thủy động lực học định kỳ 3 tháng một lần đối với các giếng có biến động ngập nước cao và 6 tháng một lần đối với các giếng ổn định. Ban điều hành liên doanh mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi cùng các kỹ sư địa chất cần phối hợp kiểm tra định kỳ độ kín của hệ thống van gaslift lòng giếng để phát hiện sớm các sự cố rò rỉ cơ học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

Nhóm thứ nhất là các kỹ sư khai thác mỏ và chuyên viên địa chất dầu khí tại các đơn vị vận hành như Vietsovpetro, PVEP, JVPC. Luận văn cung cấp phương pháp luận thực chiến và quy trình mẫu để tối ưu hóa lưu lượng cấp khí gaslift, xử lý giếng và quản trị áp suất móng nứt nẻ.

Nhóm thứ hai là các nhà nghiên cứu và chuyên gia địa vật lý giếng khoan. Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị về phân tích đường cong phục hồi áp suất Horner, đánh giá mức độ bất đồng nhất thạch học và cơ chế dẫn truyền chất lưu trong đá mácma trước Kainozoi.

Nhóm thứ ba là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Kỹ thuật Địa chất Dầu khí, Khoan - Khai thác Dầu khí tại các trường đại học kỹ thuật. Công trình là case study hoàn chỉnh kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết cơ sở và số liệu vận hành thực tế ngoài khơi.

Nhóm thứ tư là các nhà quản lý dự án và hoạch định chiến lược phát triển mỏ. Các giải pháp kỹ thuật chi phí thấp nêu trong đề tài giúp định hình phương án kéo dài đời mỏ, tiết kiệm chi phí đầu tư thiết bị mới và tối ưu hóa dòng tiền dự án.

Câu hỏi thường gặp

Đặc điểm cấu trúc địa chất tầng móng mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi có điểm gì đặc biệt so với các vỉa chứa thông thường?
Vỉa chứa tại đây là đá móng mácma kết tinh trước Kainozoi với độ rỗng nguyên sinh gần như bằng không. Không gian chứa dầu hoàn toàn là độ rỗng thứ sinh do nứt nẻ và phong hóa nhiệt dịch chiếm trên 95% tổng thể tích rỗng, với độ sâu khép kín đạt 3850 m.

Tại sao phương pháp Horner lại đóng vai trò quyết định trong việc đánh giá vỉa móng tại đây?
Phương pháp đồ thị Horner cho phép tính toán chính xác độ thấm hiệu dụng của mạng nứt nẻ và hệ số nhiễm bẩn skin thông qua dữ liệu phục hồi áp suất đáy giếng sau khi đóng giếng từ 1 đến 24 giờ mà không đòi hỏi phải dừng giếng quá lâu gây ảnh hưởng sản lượng.

Nguyên nhân căn bản nào khiến áp suất vỉa mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi sụt giảm nhanh chóng?
Do tính chất nứt nẻ cục bộ bị phân cách bởi các đứt gãy kiến tạo có biên độ lớn từ 200 m đến 350 m, năng lượng tự nhiên của vỉa không được bù đắp kịp thời bởi tầng nước đáy khi lưu lượng khai thác ban đầu được duy trì ở mức cao.

Việc tối ưu hóa chế độ gaslift mang lại hiệu quả kỹ thuật cụ thể như thế nào?
Tối ưu hóa gaslift giúp xác định điểm vận hành tối ưu trên đường cong lưu lượng khí, ngăn ngừa hiện tượng quá cấp khí ở mức 9000 m3/ngày, giảm tổn thất áp suất ma sát trong ống và tiết kiệm đáng kể công suất máy nén khí trên giàn.

Việc chuyển đổi giếng ngập nước sang giếng bơm ép nước cần đáp ứng điều kiện gì?
Giếng được chọn phải nằm ở rìa cấu trúc chứa dầu hoặc vùng đáy vỉa, có độ liên thông thủy lực tốt với khối khai thác chính và tình trạng kỹ thuật ống chống đảm bảo chịu được áp lực bơm ép cao mà không làm nứt vỉa chắn phía trên.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích toàn diện hiện trạng suy giảm sản lượng và áp suất vỉa tại 3 block cấu tạo của mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi sau giai đoạn khai thác tự nhiên ban đầu.
• Xác định được bản chất không gian rỗng đá móng mácma với độ rỗng nứt nẻ chiếm trên 95%, giải thích tính nhạy cảm thủy động lực và hiện tượng ngập nước nhanh tại một số giếng khai thác.
• Xây dựng thành công đường đặc tính khai thác và chế độ làm việc tối ưu cho hệ thống nâng khí gaslift, giúp loại bỏ tình trạng dư thừa khí nén tại các giếng 25 và 425.
• Đề xuất giải pháp mang tính đột phá về việc tái sử dụng quỹ giếng ngập nước để thiết lập mạng lưới bơm ép duy trì áp suất vỉa kết hợp xử lý axit vùng cận đáy.
• Đóng góp luận cứ khoa học và thực tiễn vững chắc cho công tác quản trị mỏ dầu khí trong đá móng nứt nẻ tại thềm lục địa Việt Nam với lộ trình triển khai chi tiết trong vòng 18 tháng.

Để tiếp cận toàn bộ dữ liệu khảo sát giếng, bảng tính toán thủy động lực học chi tiết và bản đồ cấu trúc móng, bạn hãy liên hệ hoặc tìm đọc toàn văn công trình nghiên cứu tại thư viện chuyên ngành địa chất dầu khí.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỖ VĂN HOÀN Chuyén nganh: Dia Chat Dau Khi Ung Dung Mã số: 12360773 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HO CHI MINH, tháng 12 năm 2013 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa hoc: PGS. Hoang Dinh Tiến Cán bộ châm nhận xét l:.

Cán bộ chấm nhận xét 2:. Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bach Khoa, DHQG Tp. Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HOC QUOC GIA TP.HCM CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hồ Văn Hoàn Gi0di tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 22/05/1983 Nơi sinh: Dak Lak Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng Khóa (Năm trúng tuyển): 2012 I, TÊN DE TÀI: HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, TOI UU HÓA KHAI THÁC VÀ MẠNG LƯỚI BOM EP MO NAM RONG DOI MỖI NHIEM VU LUAN VAN: — Neghién cứu va tổng hợp các hệ phương pháp quan lý va kiểm soát mỏ. — Hiện trạng khai thác trong tang móng của mỏ Nam Rồng — Đôi Môi.

— Các phương pháp khai thác và kiểm soát khai thác hiện nay va trong tang móng Nam Rông - Đôi Môi. — Đánh giá chung về sơ đồ công nghệ khai thác tối ưu khai thác, bơm ép va dé ra biện pháp nhăm nâng cao hiệu quả của quy trình khai thác. NGÀY GIAO NHIEM VU: 6/2013 II. NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 12/2013 IV.

HO VA TEN CAN BỘ HƯỚNG DAN: PGS. Hoang Đình Tiến Nội dung dé cương Luận văn thạc sỹ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày. năm 2013 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) PGS. Hoàng Đình Tiến TS.

Trần Văn Xuân TRƯỞNG KHOA KY THUẬT DIA CHAT & DẦU KHÍ (Họ tên và chữ ký) PGS. TS Nguyễn Việt Kỳ LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS. Hoàng Đình Tiến, người thay đã trực tiếp hướng dân tôi, cho tôi những lời khuyên sâu sát để tôi có thé hoàn thiện luận văn tốt nghiệp này. Tôi chân thành gửi lời cảm ơn đến các thay cô Khoa Kỹ Thuật Địa Chất và Dau Khí, đặc biệt là các thay cô ở Bộ môn Dia chất dau khí và Khoan & Khai Thác đã tán tình chỉ dạy tôi trong suốt qua trình học tập tại trường va truyền đạt lại cho toi những kinh nghiệm quý báu.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ban lãnh dao, các đông nghiệp Phòng Địa chất khai thác mỏ - Xi nghiệp khai thác và các phòng ban của Vietsovpetro đã tạo điễu kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn khóa học này. Học viên Hồ Văn Hoàn TÓM TAT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luân văn thạc sĩ “Hiện trạng khai thác, tối wu hod khai thúc và mang lưới bơm ép mồ Nam Rông — Đôi Môi” với nội dung chính là trình bày các phương pháp quản lý mỏ hiện nay. Lý thuyết chung về các phương pháp nghiên cứu giếng và quan lý mỏ. Những kết quả thử via giếng khoan là số liệu cơ sở để đánh giá đặc tính của vỉa chứa.

Hiện trạng khai thác của mỏ và các đề xuất tối ưu hoá khai thác cho các giếng khai thác. Những kết quả đạt được bởi các giải pháp tối ưu hoá khai thác. Xây dựng hệ thống bơm ép để duy trì áp suất vỉa. Đánh giá tổng quan các giải pháp và ý nghĩa thực tiễn cũng như ý nghĩa thương mại của các giải pháp đã áp dụng.

ABSTRACT Master’s Thesis named "Production status, production optimization and injection system at Nam Rong - Doi Moi field" with the main content presents the field managing methods nowadays. General theories are about the well-research and field-managing methods. Base on result of well testing while drilling to evaluate the particularities of reservoir. The thesis also states the current production and proposals of prodution optimization for wells production.

The achieved by the optimizing solutions, proposal for injection system will be effected to maintain reservoir pressure. Overview evaluation of the solutions and their practical significance such as the commercial significance of the solutions carried out. LOI CAM DOAN CUA TÁC GIÁ Tôi tên: HO VAN HOÀN. Học viên cao hoc ngành: Dia chất dầu khí ứng dụng.

Khóa 2012 tại Dai học bách khoa TP. Tôi xin cam đoan luân văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi được duc kêt từ thực tê sản xuât. Các sô liệu, kêt quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rang mọi sự giúp đỡ hoặc sô liệu cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dân trong Luận văn đã được chỉ rõ nguôn goc.

Học viên Hồ Văn Hoàn MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VE DANH SÁCH BANG BIEU i96 1000077. Tinh cấp thiết của đê tài. - c1 1 121 512 11 t2 HH HH HH HH tu tt rêu | 2. Mục tiêu của luận vặn.

0000000000000 1 111111 n 11kg TT kg TT kg TT sa 1 3. Nhiệm vụ nghiên cứu của on 21. ST nh nh nh nhe nhờn 1 4. Những điểm mới của luận án.

s52 TT 5n nh Tnhh HH he 2 5. Những luận điểm cần bảo vệ.- TT Tnhh nh nh he 2 6. Y nghĩa khoa học. Y nghia thuc 0 coccocccccecceesceceececeecesvesevevetesevtteteetestvitcististittustuttesttistttettetetiteite.

Đôi tượng nghiên COU. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên CỨU. Q22 222022111112121 2111111115211 11111515 2111111111521 x1 xk: 3 CHUONG 1 - DAC DIEM DIA CHAT KHU VỰC NGHIÊN CỨU.

Dac điểm địa chất mỏ Nam Rong Đôi LY (6) ee 4 I.1 VỊ trí địa lý CỦa M6. cece cece cece 1115152111111 1 15121111111 Tn TH 1111k 1xx ky 4 P00 54Ýa:iiaaiiDDừỤẦỤẦA. 5 12 Địa tang "BE —Ö- 7 13 Kiến tạo và hệ thong đứt gãy. ---- c 1 21111 T222 1 22H HH tt ga 14 14 Dac điểm dia chất móng Mỏ Nam Rong - Đôi MỖÌI.1 Đặc điểm Thanh phan thành phan thạch học mỏ Nam Rông - Đôi Môi.2 Đặc điểm không gian 16 rỗng của đá chứa.

Đặc điểm biến đỔi.5 — Vị trí giếng khoan:. - Sc s T2n E11 11t 1E HH HH HH HH HH HH g gen 29 CHƯƠNG 2 - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. s2-s<sseese+seerxeerxsered 35 "sô s.2 Do dia vật lý giếng khoan.- 1S 5 SE1211121111111 110122222 E HH HH HH tu no 39 2.3 Do kiém tra tinh trang làm việc của van gaslift.4 Theo dõi động thái làm việc của giếng.5 Các thông số do được từ quá trình khoan va do carotage khí.---- se: 47 CHƯƠNG3 - KET QUA THU VIA, KHAO SÁT GIENG VÀ HIỆN TRANG KHAI THAC MO NAM RONG — DOT MOL.1 Đặc trưng thủy động lực học.2 Kết quả thử via một số giếng khoan thăm đò: .-- 2-22 12121 SE E525 E28 EEtr tre 50 3.1 Kết quả thử via và khảo sát thuỷ động học ở giếng R-20.2 Kết quả thử và khảo sát giéng R-25. Kết quả thử và khảo sát giéng DM-1X.4 Két quả thử và khảo sát giêng DM-2X.3 Kết quả khảo sát giếng các giếng khai thác từ khi đưa vào khai thác.4 Tính chất của chất lưu vỉa: .----c c s SE 1122112211212 tt HH HH HH rung 67 3.1 Tính chất của dâu và khí:.2 Tính chất nước vỉa.5 Áp suất vỉa, trang thái năng lượng của các thân dầu.6 Hiện trạng khai thác của mỏ Nam Rong — Đồi Môi:.1 Tình hình khai thác chung:.2 Dong thái khai thác:.3 Tinh trạng ngập nước CUA MO .4 Tinh trạng giảm áp suất.

- - 1S S1 n5 1512211111 1211 HH HH HH HH re.5 _ So sánh hiện trạng khai thác với mô hình được phê duyệt:.-- 81 CHUONG4 - BIEN LUẬN PHƯƠNG PHAP TOI UU HÓA CAC THONG SO PHUC VU THIET KE KHAI THAC VA BOM EP NHAM GIA TANG SAN 009) .1 Các giải pháp tối ưu nhằm nâng cao sản lượng khai thác. Tôi ưu hóa khai thác Gaslift 0.2 Đề xuất xử ly giêng nhăm gia tăng sản lượng.3 Dé xuất đưa vào bơm ép va tôi ưu mạng lưới bom 6p.2 Đánh giá hiệu quả các phương pháp quản lý mỏ và tôi ưu khai thác. 97 KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ,. << <2 ° < 5s SE xEEEES xe eveecseseeerersrseeersre 99 TÀI LIEU THAM KHAO.

cccccsscscscsssssscssssssescscssssesesssssssscsesesssssssssssssesssessssesssessssesees 100 DANH SÁCH HÌNH VE Hình 1. Vị trí mỏ Nam Rồng - Đôi MỖI.2 Cột địa tầng khu VựC.3 Bản đồ câu trúc mặt SH10 tầng Oligocen trên mỏ Nam Rông-Đôi Môi.4 Ban đồ câu trúc mặt SH7 tầng Miocen mỏ Nam Rồng-Đồi Môi.5: Bản đồ câu tạo bề mặt móng với phân chia các thành phân cau kiến tạo. 19 mỏ Nam Rồng-Đổi MỖÀI. - 1 SE S3 1E EEEE11111E11115111E11111111 11111111011 EErrreg 19 Hình 1.6: Mặt cắt dia chân qua giếng khoan DM-2X ou.7: Mat cat dia chan qua câu tạo Nam Rông-Đồi Môi .8: Mặt cắt dia chân qua giếng khoan R-25.9: Mô hình phân bố độ rỗng mỏ Nam Rồng Đồi Môi .10: Mô hình phân bố độ rỗng khu vực mỏ Nam Rong Đôi Môi .11: Sơ đồ bồ trí giếng khoan và các Bloek.12: So đô bồ trí giếng khoan và mặt cắt qua Block I.13: So đô bé trí giếng khoan và mặt cắt qua block I.14: Sơ đô bồ trí giếng khoan va mặt cắt qua block II CHUONG 2.1: Đồ thị phương pháp horner tính toán thông số vỉa.2: Đồ thì phương pháp tiếp tuyến dé tính toán thông số via.3: Biểu đồ phục hỏi áp suất biểu hiện hệ số skin khác nhau.4: Biểu đồ phục hỏi áp suất biểu hiện hệ số skin khác nhau.5: Ranh giới khí dau xác định tại 1080m khi đóng giếng.6: Ranh giới dau nước xác định tại 2923m khi đóng giếng.7: Kết quả đo địa vật lý ở một giếng khai thác chế độ gaslift 7000m3/ngày so với khi đóng ØiẾng.8: Kết quả đo địa vật lý ở một giếng khai thác chế độ gaslift 9000m3/ngay so với khi đóng giẾng.9: Sơ đồ thiết bị lòng giếng với van gasÏiff.

--- 5c cctctE E121 ren 46 Hình 3.1: Liên kết độ rỗng và độ thắm một số giếng thăm dò.2 Động thái khai thác chung của mỏ Nam Rồng —D6i Môi.3: Động thái khai thác của giếng 2X. ---©c ct1EE 1 1121111121111 11 xe 73 Hình 3.4: Động thái khai thác của giếng 3X.5: Động thái khai thác của giếng 405.-- 2 1 tEE 1 1121111511111 11 xe 74 Hình 3.6: Động thái khai thác của giếng 406.--c t SE S1 1 1211111511111 11 xe 75 Hình 3.7: Động thái khai thác của giếng 408.----- - SE E1 111111811111 ee 75 Hình 3.8: Động thái khai thác của giếng 410. ¿2c s sE SE EEEEEE11121E11 1x11 cxee 76 Hình 3.9: Động thái khai thác của giếng 20.10: Động thái khai thác của giếng 25.- ¿+ -kcsE SE EEEEEEE121111111 xe.11: Động thái khai thác của giếng 420.---- - SE SE2EEEEEEEEE21E211x11 xe 77 Hình 3.