Nghiên cứu các giải pháp hợp lý để tận thu dầu trong cát kết mioxen hạ, mỏ bạch hổ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT






PHẠM ĐỨC THẮNG







NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP HỢP LÝ ĐỂ TẬN THU DẦU
TRONG CÁT KẾT MIOXEN HẠ, MỎ BẠCH HỔ







LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT






PHẠM ĐỨC THẮNG

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP HỢP LÝ ĐỂ TẬN THU DẦU TRONG
CÁT KẾT MIOXEN HẠ, MỎ BẠCH HỔ


Ngành: Kỹ thuật dầu khí
Mã số : 62520604




LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT




NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. CAO NGỌC LÂM
2. TS. NGUYỄN VĂN MINH

Hà Nội - 2014


i

L CAM OAN



 y là công trình nghiên c c riêng tôi. Các s li, k
qu nêu trong lu án là trung th và cha t  ai công b trong m công
trình nào khác.

Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác 



Ph  Th

ii




Trang



i

ii

v
Danh mc các bng biu
vii

ix

1
 -  QUAN       


8
 
8

9

9
-
9
1.2. 
10

10
1.2.2. Các c
12
1.2.2.1. 
12
1.2.2.2. 
14
1.2.3. Cchy du  nc   (mô nh cu c a)
18
1.2.4
20

22
1.2.5.1.  (Viscous fingering)
22
1.2.5.2. 
23


24
1.2.6.1. 
24
1.2.6.2. 
25
1.2.6.3
27
1.2.6.4
28

30
1.3. c dn bm p  n luân phiên trên thgii
34

iii

1.3.1.
34
1.3.2. Ula
36
            

37
1.4.
38
Chng 2- 
    CHO    

40


40
2.2. Mioxen 
41
2.3. Tr
43
2.4 
44

46
2.6. 
cho   Mioxen h, 
49


51
2.8. 
53
2.9. Tc, t 
54
 3-        
M ÉP KHÍ N CÁT

58
3
58
3
58
3
60
3

63
3
63
3
65
3
66
3
68

70
3.4. 
74

iv

3.4 
75
3.4
76
3.4
78
3.4
81
3.5

83
3.6

85

3.7
89
Chng 4- MÔ HÌNH THÂN D
CH

91
4- Mioxen 
91
4
92
4
93
4AG
100
4.5. Kt qu mô phng, d báo khai thác
104

108






v

DANH M CÁC KÝ HI VÀ CH VI T

Bo
- H s th tích c d
E
A

- Hiu sut quét ngang, không th nguyên
E
v

- Hiu sung, không th nguyên
E
D

- Hiu suy, không th nguyên
GOR
- T s khí d

Kg
-  th khí, mD
K
h

-  th ngang, mD
Ko
-  th du, mD
Krg
-  th tng  c khí, p..v
Kro
-  th tng  c d, p..v
Krw
-  th tng  c n, p..v
K
v

-  th th , mD
Kw
-  th n, mD
M
-  linh 
P
- Áp su, bar, atm
Pc
- Áp su mao d, bar, atm
R
- Bán kính kênh r
Sg
-  bão hoà khí, % ho p..v

Sgr
-  bão hoà khí tàn d, % ho p..v
So
-  bão hoà d, % ho p..v
Sor
-  bão hoà d tàn d, % ho p..v
Sw
-  bão hoà n, % ho p..v
Swr
-  bão hoà n d, % ho p..v (không th nguyên)
T


- Nhi  v,
o
C,
o
F- 
o
F = 1,8
o
C + 32)
V
- Th tích, cm
3

v
- V t dòng th, cm/s
v
inj

- Th tích bm ép, cm
3

Vp
- Th tích l r, cm
3


-  nén, bar
-1
, atm
-1


- Góc dính , 

-  nh, cP

vi


- M , g/cm
3


- S cng b m, dyn/cm ho mN/m

-  r, % ho p..v


g

-  linh  c khí

o

-  linh  c d

w

-  linh  c n


Atm
- ,6959 psi)
Bar
- ,5038 psi)
EOR
- tng c (Enhanced Oil Recovery)
FCM
- n (First Contact Miscibility)
ft
-  -  = 0,3048 m)
HCG
- Khí Hydrocarbon (Hydrocarbon Gas)
HCPV
- Th tích ch d v 
HSTHD
- H
IHCPV

-Th tích ch d v ban  (Initial Hydrocarbon Pore Volume)
IOR
-  d (Improved Oil Recovery)
LPG
- 
MCM
- (Multiple Contact Miscibility)
MMP
-   (Minimum Misible Pressure)
NIPI
- 
o
API
- 
OOIP
-   (Original Oil In Place)
p..v
- Ph n v
PV
- 
PVEP
- 
PVN
- 
PVT
- Các tính ch d v
SH
- T  ch ph x
VPI
- 

VSP
- Liên doanh - Nga
WAG
- B(Water Alternate Gas)


vii






Trang
2.1

42
2
Phân b tr ng ti ch ca tng Mioxen h, m Bch
H
43
3
-12-2012
46
4

Nam
48
5




51
6

Nam 
55
3.1

59
3.2a

60
3.2b

60
3.3

62
3.4

62
3.5

67
3.6


70
3.7


71
3.8
   

78
3.9
           

80
3.10

81
3.11
          
cát kt 
85
4.1
Các t 
92
4.2

Nam
93

viii

4.3

94

4.4

100
4.5
Kt qu chy d báo khai thác
104

ix






Trang
Hình 1.1
 thác
8
Hình 1.2

8
Hình 1.3

10
Hình 1.4


11
Hình 1.5

12
Hình 1.6

13
Hình 1.7

15
Hình 1.8
 ép
17
Hình 1.9

 
19
Hình 1.10


21
Hình 1.11

23
Hình 1.12

và nnk, 1986)
24
Hình 1.13



25
Hình 1.14
t

26
Hình 1.15
            

28
Hình 1.16


29
Hình 1.17

29
Hình 1.18

30
Hình 1.19

v
/K
h


31
Hình 1.20


v
/K
h


32
Hình 1.21
      
1982)
33




x

Hình 1.22
            
1982)
33
Hình 1.23

35
Hình 1.24

36
Hình 1.25

37

Hình 1.26

37
Hình 1.27

38
Hình 2.1

40
Hình 2.2


41
Hình 2.3

42
Hình 2.4
            

44
Hình 2.5
          , 

45
Hình 2.6

45
Hình 2.7a

47

Hình 2.7b

47
Hình 2.7c

47
Hình 2.7d

47
Hình 2.8

54
Hình 2.9

56
Hình 2.10

56
Hình 3.1

58
Hình 3.2

61
Hình 3.3

61
Hình 3.4

62

Hình 3.5a

63
Hình 3.5b
T
64
Hình 3.6

nhau
67
Hình 3.7

68
3.8


72

xi

Hình 3.9


72
Hình 3.10


72
Hình 3.11a


75
Hình 3.11b
T
76
Hình 3.12


79
Hình 3.13

trong b
81
Hình 3.14
         

82
Hình 3.15


84
Hình 3.16

Long
86
Hình 3.17

87
Hình 4.1
Mioxen 
92

Hình 4.2
Mioxen 
94
Hình 4.3

95
Hình 4.4

95
Hình 4.5

95
Hình 4.6

96
Hình 4.7

96
Hình 4.8

96
Hình 4.9
           

97
Hình 4.10
          

97
Hình 4.11

âm và Nam
97
Hình 4.12

98
Hình 4.13

98
Hình 4.14

98
Hình 4.15

99

xii

Hình 4.16

99
Hình 4.17

99
Hình 4.18


101
Hình 4.19
 
101

Hình 4.20
17
101
Hình 4.21
ng 919, 202, 74, 130
102
Hình 4.22
ng 919, 202
103
Hình 4.23
ng 130
103
Hình 4.24
ng 74
104
Hình 4.25

105
Hình 4.26

106


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
              





      


(Enhanced
Oil Recovery-EOR) 
 quan tâm.
i
1997, theo 
. Riêng 
 [79, 80]
    
().
(2013) có 18 
-

PM3- --


-
c


2

 
 các
                
Mioxen
, 

      

Tg Mioxen h có c trúc khá ph t và là m trong nh
thân d khai thác chính c m B H. Tuy nhiên, k qu khai thác t 
Mioxen h m B H cho th v ang trong giai o khai thác cu
cùng, 
. H s thu h d cu cùng   thi k công
ngh khai thác và xây d m B Hm 2008 cho toàn thân d là 31%,
tng ng 6,144 tri t. L d d d ki còn l kho 28,35 tri t.
Nh v, l d còn l trong v là r l và do  c ph tri khai ngay
vi nghiên c, áp d các phng pháp t u hoá khai thác  t thu ngu tài
nguyên này. Tr nh  h
, nghiên c sinh ch  tài: Nghiên cứu các
giải pháp hợp lý để tận thu dầu trong cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ” là 
.
2. Mục đích và nhiệm vụ của luận án
M  c lu án là Nghiên cứu các giải pháp hợp lý để tận thu dầu
trong cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ”. Trong ph vi lu án này, 


 
 .

3
gi pháp tam c bm ép khí n luân phiên (WAG)  l
ch i sâu vào nghiên c t phân tích m lõi trong phòng thí
nghi  mô ph cho cát k Mioxen h m cách c
th nh v   c ch  d, c ch quét d, nh y t chính 
h  hi su quét d khi áp d bm ép WAG. D vào th tr công
ngh khai thác và  t nghiên c   giá s b v kh nng áp d 

 cho  t Mioxen h, m B H và a ra gi pháp kh
thi nh  .
   m  nêu trên, các nhi v c gi quy là:
- Tc luân phiên.
- ng khai thác và la chc luân phiên cho a cát
t  .
- Nghiên cu thí nghiu qu bm ép khí nc luân phiên cho
tng át k Mioxen h, m ch 
- Mô hình thân d WAG cho cát kt

3. Phương pháp nghiên cứu
 gi quy các nhi v trên, công tác nghiên c  ti hành theo
các h và phng pháp sau:
- Phương pháp thư mục: t h và phân tích các tài li  ch,  v lý,
khoan khai thác  xây d t quan c s lý thuy và các phng pháp khai
thác hi t cho  t nghiên c. Phân tích tình tr khai thác s d các
công c phân tích th kê toán h  x lý và phân tích các k qu phân tích thí
nghi, trên c s  so sánh và lu gi  tìm ra các  i, quy lu và m
quan h tng quan  xu gi pháp . T quan nghiên c và
 d phng pháp tam c bm ép khí n luân phiên cho t Mioxen h,
m B H.
- Phương pháp thí nghiệm: xây d mô hình thí nghi  d b phng
pháp tam c bm ép khí n luân phiên trên t h m lõi c t Mioxen h,

4
m B H  giá hi qu thu h d c
phng pháp bm ép này.
- Phương pháp mô phỏng số: Th k, xem xét mô hình  ch và mô hình th
 l thân d c  t cát k Mioxen h, m B H. Nghiên c, t
h tài liu, phân tích thêm các tính ch  bi c m lõi, PVT ph v cho mô

hình th  l. Xây d mô hình, mô ph khai thác bng ph m chuyên
d umberger, tái l l s và d báo khai thác, s b
 giá hi qu khai thác cho các gi pháp ng thu h d
cho  t Mioxen h, m B H.
4. Các luận điểm bảo vệ
Trên c s các k qu nghiên c, tác gi b v các k qu và lu i
khoa h sau:
- Áp su trn l t  (MMP) c d v v khí  hành c t 
Mioxen h, m B H là 350 bar. MMP 
  2 ) 
hành. Còn khi khí  
thì MMP 
315 bar, 291 bar, 238 bar, 185 bar và 140 bar.
- B 70,5-
         -60,5%.
-17,8%.
K             trên mô hình
có 2-10% -

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Là công trình nghiên c  d tng  hoàn ch cho m  án  xu
các gi pháp khai thác t thu cho  át k Mioxen h, m

5
B H t nghiên c  trong phòng thí nghi t mô
ph khai thác.
- Lun ái du ta tru kin
khai thác thc t u kin va ca m. Kt qu nghiên cu ca lun án s góp
phn làm sáng t  s thu hi du

nói chung và ti tng cha cát kt Mioxen h, m Bch H nói riêng.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- K qu nghiên c c lu án 
là nâng cao h s thu h d nh t thu  Mioxen
h m B H cng nh các m d khác Vi Nam trong giai o suy gi
s l.
- 




6. Điểm mới của luận án
- 
 
 

- c hiu qu cc luân phiên
trên mô hình vt lý va và mô phng khai thác cho tng cát kt Mioxen h m Bch
H.
7. Cơ sở dữ liệu
  xây d trên c s các tài li, báo cáo nghiên c, t
k v  ch,  v lý, thi k khai thác cho  át k Mioxen h nói
riêng và m B H nói chung; Các tài li báo cáo, nghiên c, phân tích thí
nghi v m lõi, ch lu  l t các gi khoan t Mioxen h, m B

6
H c các tác gi; Các báo cáo t k ho  thm dò khai thác d khí 
th l  Vi Nam c T oàn D khí Vi Nam; Các bài báo và các công
trình nghiên c khoa h c các tác gi trong và ngoài n ng trên các t chí
chuyên ngành. Ngoài ra, nghiên c sinh  có i ki tr ti cùng các 

nghi tham gia th hi nhi  tài khoa h, trong  có 2  tài mà nghiên c
sinh v vai trò th hi là ch biên và tác gi liên quan tr ti t lu án là 
tàiên c kh nng  d bm ép khí-n luân phiên  vi các m
d Vi  d khí Vi Nam, 2005 và  tài

d khí Vi Nam, 2008. Các k qu Báo cáo khoa h c các  tài trên  
Tâp oàn D khí Vi Nam phê duy và  giá v k qu cao. Ngoài ra, các
k qu này c   trình bày và công b trong các t chí chuyên ngành, các
tuy t báo cáo khoa h c Ngành D khí và các h th v nâng cao thu h
d.
Trong th gian th hi lu án, tác gi c có i ki tham gia tr
ti vào công tác Nâng cao h s thu h d cho các m d khí Vi Nam,  bi
là hai H ngh v Nâng cao thu h d nm 2010 và 2012 do T oàn D khí
Vi Nam t ch thành côtham gia tr ti vào công
tác qu lý các d án phát trin và khai thác các m d khí c T oàn D khí
Vi Nam. Nh , tác gi  có i ki h h kinh nghi t các chuyên gia
trong và ngoài n nh có  các h nghiên c và các gi pháp công
ngh h lý  t thu d trong  Mioxen h, m B H.
8. Khối lượng và cấu trúc của luận án
 gm ph m , 4 chng n dung nghiên c và ph k lu,
ki ngh, danh m các công trình công b c tác gi và danh m tài li tham
kh. Toàn b n dung   trình bày trong 109 trang, trong
 có 23 bi b, 85  th, hình v và 91 tài li tham kh.



7
9. Lời cảm ơn
Quá trình nghiên c và hoàn thành lu án   th hi d s
h d khoa h r t tình c Ti ban h d, tác gi xin bày t s bi

n sâu s  PGS. TS. Cao Ng Lâm và TS. Nguy Vn Minh.
 hoàn thành t lu án này, tác gi chân thành c n s giúp  t tình
c Ban lãnh , các th cô giáo c Khoa D khí, Tr  h M  ch,
Ban lãnh  và các ng nghi  Vi D khí Vi Nam (VPI), Liên doanh Vi-
Nga (Vietsovpetro), T Công ty Thm dò và Khai thác D khí (PVEP), Ban
lãnh  và các  nghi thu T oàn D khí Vi nam (PVN)  khích l
và t i ki thu l v th gian và phng ti trong quá trình nghiên c
.
 bi, tác gi xin bày t l c n chân thành  các  nghi trong
phòng thí nghi C lý  , Khoan khai thác và Công ngh m c Vi d khí
Vi Nam (VPI), phòng thí nghi Mô hình hoá thu  h v, v lý v c
Vi nghiên c khoa h và thi k d khí bi (NIPI)  v các ý ki, góp ý
r b ích và giúp  t tình trong vi thu th tài li, l m và ti hành m
kh l r l công tác nghiên c thí nghi  phc t trong nh nm
qua nh hoàn thi lu án này. Nhân d này, tác gi xin bày t lòng bi n sâu
s  v t c s h tr và giúp  vô cùng quý báu .
   
 
  giúp 



8
Chng 1


1khai thác u
Q



 
khai thác Hình 1.2. [60]

Hình 1.1.  thác

Hình 1.2. 


9
1.1.1. 


        







1.1.2. 

trì á 



  và d






             à áp
 này

1.1.3. -




10


        


trên Hình 1.3.

3.
 
A
* E
V
* E
D
(1.1)
 E
A
: Hiu sut quét ngang (Area Sweep Efficiency)
E

V
: Hiu sung (Vertical Sweep Efficiency)
E
D
: Hiu suy (Displacement Efficiency)

1.2. P (WAG)
1.2


và
H1.4











Gi





Duøng polymer

Bôm eùp CO
2

hydrocarbon, N
2





B





11



1.4. và
 trình khai

 
n  
trung bình 5 bar



 


 hydrocarbon (HC). HC 

2


2

khí N
2

cao. 
