Nghiên cứu lựa chọn dung dịch bơm ép polime để nâng cao hệ số thu hồi dầu tầng móng bể cửu long

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học mỏ - địa chất
----------------------------------

Phan đình hùng

Nghiên cứu lựa chọn dung dịch bơm ép polime
để nâng cao hệ số thu hồi dầu tầng móng bể cửu long

Chuyên ngành: Kỹ thuật khoan, khai thác và công nghệ Dầu khí
MÃ số: 60.53.50

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Ngời hớng dẫn khoa học
Pgs.Ts Trần Đình Kiên

Hà nội - 2012


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào.

Tác giả luận văn

Phan Đình Hùng

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LỰA CHỌN BƠM ÉP POLIME ĐỂ NÂNG CAO
HỆ SỐ THU HỒI DẦU.................................................................................... 6
1.1 Các phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu ............................................. 6
1.1.1 Nhóm phương pháp nhiệt ......................................................................... 8
1.1.2 Phương pháp khí ....................................................................................... 9
1.1.3 Phương pháp hóa học .............................................................................. 13
1.2 Polime dùng trong cơng nghệ thu hồi dầu khí ........................................... 15
1.3 Nghiên cứu về polime trong công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu khí ........19
1.3.1 Điều chỉnh độ linh động ......................................................................... 20
1.3.2 Dịng polime qua mơi trường rỗng .......................................................... 21
1.3.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bơm ép polime ........................... 25
1.4 Những vấn đề tồn tại với bơm ép polime .................................................. 26
1.4.1 Sự phân hủy polime................................................................................. 26
1.4.2 Sự hấp thụ polime.................................................................................... 29
1.5 Tình hình áp dụng cơng nghệ bơm ép polime trên thế giới. ...................... 35
1.5.1 Các kết quả chung ................................................................................... 35
1.5.2 Một số thí dụ điển hình bơm ép polime trên thế giới .............................. 35
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN VÀ THỬ NGHIỆM TÍNH CHẤT POLIME
TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM.................................................................. 44
1.1 Lựa chọn Polime cho bơm ép ................................................................... 44
1.1.1Polime tổng hợp ....................................................................................... 44
1.1.2 Polime vi sinh......................................................................................... 45
1.2 Thử nghiệm polime tại phịng thí nghiệm................................................. 46
2.2.1 Thử nghiệm sự chịu nhiệt của polime ..................................................... 46
2.2.2 Thử nghiệm hệ số chắn............................................................................ 46


CHƯƠNG 3:TẦNG MÓNG VỚI KHẢ NĂNG BƠM ÉP POLIME ĐỂ

NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI DẦU KHÍ ................................................... 51
3.1 Móng Bạch Hổ - đối tượng nâng cao hệ số thu hồi dầu khí ....................... 51
3.2 Đặc tính vỉa (collector) móng Bạch Hổ ...................................................... 53
3.2.1 Sự hình thành tính chất chứa móng Bạch Hổ........................................... 54
3.2.2 Thành phần thạch học đá móng Bạch Hổ................................................. 56
3.2.3 Cấu trúc khơng gian rỗng của móng Bạch Hổ.......................................... 62
3.2.4 Tính chất collector móng Bạch Hổ .......................................................... 64
3.2.5 Mơ hình đá chứa móng Bạch Hổ ............................................................. 72
3.2.6 Tính chất lưu thể móng Bạch Hổ ............................................................. 75
3.3 Tình hình khai thác dầu từ móng Bạch Hổ ................................................. 77
3.3.1 Lịch sử khai thác móng Bạch Hổ............................................................. 77
3.3.2 Kế hoạch phát triển móng Bạch Hổ ......................................................... 83
3.4 Khả năng bơm ép polime cho móng Bạch Hổ ............................................ 84
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM BƠM ÉP POLIME VÀO
MẪU ĐÁ THUỘC TẦNG MÓNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI DẦU....86
4.1 Các chỉ tiêu tương đồng cho thí nghiệm ..................................................... 87
4.2 Thử nghiệm khả năng bơm ép polime trên mẫu lõi..................................... 90
4.2.1 Chuẩn bị mơ hình vỉa và dung dịch polime.............................................. 90
4.2.2 Tiến hành thí nghiệm............................................................................... 91
4.2.3 Kết quả.................................................................................................... 94
4.3 Thí nghiệm nâng cao hệ số thu hồi dầu khí móng Bạch Hổ bằng bơm ép
polime trên mẫu lõi .......................................................................................... 97
4.3.1 Chuẩn bị mơ hình vỉa và các chất lưu ...................................................... 98
4.3.2 Kết quả thí nghiệm ................................................................................. 99
4.4 Đánh giá hiệu quả bơm ép polime đối với mỏ Bạch Hổ............................ 101
KẾT LUẬN .................................................................................................. 104


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1-1: Giảm độ thấm sau khi bơm ép polime trên mẫu. .............................. 21

Bảng .1-2 : Giá trị A1 và b cho các mẫu khác nhau........................................... 24
Bảng 1-3: Sự hấp thụ động polime trong môi trường rỗng .............................. 31
Bảng 1-4 Một số thông số về bơm ép polime tại vài mỏ trên thế giới .............. 36
Bảng 1-5

....................................................................................................... 37

Bảng 1-6

....................................................................................................... 38

Bảng 2-1 : Kết quả thử nghiệm Polime............................................................. 48
Bảng 3-1: Trữ lượng móng Bạch Hổ ................................................................ 52
Bảng 3-2 : Thơng số dầu vỉa móng Bạch Hổ ................................................... 75
Bảng 3-3 : Thành phần trung bình dầu vỉa ....................................................... 76
Bảng 3-4: Tình hình khai thác dầu từ móng Bạch Hổ (đến 9/1996).................. 78
Bảng 4-1: Các thơng số của mơ hình vỉa .......................................................... 80
Bảng 4-2 : Độ nhớt ban đầu của dung dịch polime XCD theo nhiệt độ............. 82
Bảng 4-4 : Thơng số mơ hình đá móng nứt nẻ Bạch Hổ cho thí nghiệm nâng
cao hệ số thu hồi dầu ...................................................................... 91
Bảng 4-5 : Thí nghiệm nâng cao thu hồi dầu bằng bơm ép polime ................... 91


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN
Hình 1.1: Các giai đoạn thu hồi dầu ................................................................. 7
Hình 1-2: Độ phân tán theo vận tốc bơm đối với xan than ............................... 23
Hình 1-3: Độ phân tán theo vận tốc bơm đối với xan than khi sử dụng dung dịch
polime có độ nhớt thấp và nồng độ polime thấp ................................ 24
Hình 1-4: Phần trăm mất khả năng giảm độ linh động vì phân hủy cơ học của
dung dịch HPAM 600PPM................................................................ 27

Hình 1-5: Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCI và CaCl2 lên sự phân hủy cơ học
trong đá cát BEREA.......................................................................... 28
Hình 1-6: Sự hấp thụ tĩnh trong cát Silca......................................................... 30
Hình 1-7 Sự ảnh hưởng của nồng độ polime bơm ép lên Nồng độ polime trong
nước khai thác................................................................................... 32
Hình 1-8 Sự hấp phụ của polime ..................................................................... 32
Hình 1-9 Sự phân bố polime bị hấp thụ trong máu ........................................... 34
Hình 1.10: Quá trình khai thác của Elliasvill caddo unit................................... 39
Hình 1.11 Thử nghiệm bơm ép polime tại Daqing, Trung Quốc. po pilot........ 42
Hình 1.12. Thử nghiệm bơm ép polime tại Daqing, Trung Quốc. po pilot....... 42
Hình 1.13. Thử nghiệm bơm ép polime tại Daqing, Trung Quốc. po pilot....... 43
Hình 1.14. Thử nghiệm bơm ép polime tại Daqing, Trung Quốc. po pilot....... 43
Hình 2-1 Cấu trúc phân tử polime .................................................................... 44
Hình 2.2. Dụng cụ thử nghiệm ......................................................................... 47
Hình 2-3. Dụng cụ thử nghiệm hệ số chắn....................................................... 50
Hình 3.1. Phân bổ trữ lượng móng Bạch Hổ..................................................... 51
Hình 3 - 2 : Phân bố vùng các nhóm đá chính móng Bạch Hổ.......................... 58
Hình 3 - 3 : Thành phần thạch học đặc trưng đá móng Bạch Hổ....................... 59
Hình 3 - 4 : Cấu trúc khơng gian rỗng của đá móng Bạch Hổ........................... 63
Hình 3 - 5 : Phân bố độ rỗng và độ thấm theo chiều sâu................................... 65


Hình 3 - 6 : Phân bố độ thấm móng vịm bắc ................................................... 66
Hình 3 - 7 : Phân bố độ thấm móng vịm trung tâm ......................................... 66
Hình 3 - 8 : Phân bố mật độ hạt móng vịm Bắc ............................................. 67
Hình 3 - 9 : Phân bố mật độ hạt móng vịm Trung tâm .................................... 67
Hình 3 - 10 : Quan hệ khả năng chứa thấm của móng vịm bắc mỏ Bạch Hổ.... 71
Hình 3 - 11 : Quan hệ khả năng chứa thấm của móng vịm Trung tâm mỏ Bạch Hổ ...71
Hình 3.12: Sự phân bố các dạng lỗ hổng theo chiều sâu móng vịm trung tâm mỏ
Bạch Hổ ............................................................................................ 74

Hình 3.14: Sản lượng khai thác dầu từ đá mong Bạch Hổ ................................ 78
Hình 3.15: Mỏ Bạch Hổ móng khối trung tâm sự phụ thuộc áp suất vỉa vào tổng
sản lượng cộng dồn ........................................................................... 80
Hình 3.16: Phân vùng bơm ép khi bơm ép dung dịch Polime ........................... 81
Hình 4.1: Độ nhớt của dung dịch Polime XCD theo nhiệt độ ........................... 92
Hình 4.2: Giảm độ linh động của Polime XCD so với nước ............................ 93
Hình 4.3: Độ phân tán theo vận tốc bơm đối với xanthan sử dụng dung dịch
Polime có độ nhớt cao ..................................................................... 96
Hình 4.4 : Độ phân tán theo vận tốc bơm ........................................................ 96
Hình 4.5 : Sơ đồ thí nghiệm bơm ép Polime..................................................... 97


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trữ lượng và tiềm năng dầu của bể Cửu Long dự báo khoảng (800-900)
triệu m3 dầu (21% tổng tiềm năng dầu khí Việt Nam) chủ yếu tập trung ở
móng nứt nẻ, trong đó tài nguyên dầu khí đã phát hiện khoảng 500 triệu m3
dầu quy đổi (60% tổng tiềm năng dầu khí của bể). Với trên 100 giếng khai
thác dầu từ móng mỏ Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông và Hồng Ngọc, Sư Tử đen
cho lưu lượng giếng hàng trăm tấn/ ngày đêm, có giếng đạt tới trên 1000
tấn/ngày đêm và tổng sản lượng dầu khai thác từ móng đến nay đạt trên 100
triệu tấn đã và đang khẳng định móng nứt nẻ có tiềm năng dầu khí lớn (70%
trữ lượng và tiềm năng của bể).
Tất cả 7 mỏ đang khai thác (Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng, Bunga, Kekwa,
Rạng Đông, Ruby và Sư tử đen) đều được phát triển và khai thác phần dầu
trong đá chứa cát kết thuộc địa tầng Miocen và Oligocen. Trong đó đặc biệt,
đối tượng móng được khai thác ở 5 mỏ: Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Ruby,
Sư tử đen. Đó là đối tượng khai thác chính của Việt Nam nói chung và bể
Cửu Long nói riêng.

Các vỉa dầu trong đá trầm tích ở các mỏ dầu hiện đang khai thác đều có
nguồn nước ni, tuy nhiên chúng khơng mạnh và tác động khơng đều tới vỉa.
Với đối tượng móng ở các mỏ do chưa xác định ranh giới dầu - nước nên
chưa xác định được sức tồn tại và mức độ ảnh hưởng của nguồn nước nuôi.
Hầu hết các đối tượng khai thác của các mỏ đã và đang được thiết kế khai
thác ban đầu ở chế độ đàn hồi của dầu và khí hịa tan cho giai đoạn đầu. Sau
một thời gian khai thác áp suất vỉa các đối tượng khai thác bị giảm, đặc biệt là
đối tượng móng. Kết quả chạy mơ phỏng các mỏ và thực tế thử nghiệm cho
thấy nhu cầu cấp thiết phải tiến hành bơm ép nước để duy trì áp suất vỉa nhằm
nâng cao hệ số thu hồi dầu. Tuy nhiên vấn đề đặt ra là nước cần bơm khi nào?


2
Vào đâu? Lưu lượng và khối lượng là bao nhiêu cho phù hợp. Với đối tượng
là đá móng kết tinh nứt nẻ thì do cịn chưa thật sự nắm bắt được tình trạng của
nước trong mơi trường như vậy nên việc bơm ép nước được triển khai khá
thận trọng.
Cho đến nay công nghệ khai thác thứ cấp đã cho phép gia tăng đáng kể
thu hồi dầu so với khai thác sơ cấp đơn thuần chỉ sử dụng năng lượng tự nhiên
của vỉa. Tuy nhiên cần lưu ý rằng do nhiều mỏ phải đảm bảo kế hoạch sản
lượng theo yêu cầu nên công tác thu thập thông số, nghiên cứu mỏ đơi khi cịn
hạn chế, một số giếng khai thác tầng móng có độ ngập nước rất lớn, có giếng
đạt 100%, ảnh hưởng đáng kể đến việc tối ưu hóa chế độ làm việc của các đối
tượng khai thác cũng như các giếng.
Hoạt động khai thác của thân dầu đang ở giai đoạn cuối. Với sự có mặt
của nước rìa ở hầu hết các cấu tạo thuộc bể, cùng với sự liên thông thủy lực
kém và khối lượng nước bơm ép vào vỉa cũng không đồng đều cho nên hệ số
thu hồi dầu ở các cấu tạo chênh lệch nhau khá lớn. Do vậy việc “Nghiên cứu
lựa chọn dung dịch bơm ép Polime để nâng cao hệ số thu hồi dầu tầng móng
bể Cửu Long” là rất cần thiết và mang tính thiết thực. Việc nâng cao hệ số thu

hồi sẽ kéo dài tuổi thọ của mỏ và góp phần tăng lượng dầu khai thác tại tầng
móng của các mỏ thuộc bể Cửu Long.
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng khai thác tại các mỏ thuộc bể Cửu Long
- Nghiên cứu các phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu và công nghệ
bơm ép polime để đề xuất lựa chọn thử nghiệm cho tầng móng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Dầu mỏ được khai thác ở tầng đá móng (Basement). Tuy nhiên sau hơn
hai mươi năm khai thác (6/1986) sản lượng dầu khai thác từ mỏ đã tiếp tục
giảm đều từ mức 11,5 triệu tấn năm 1999 đến mức chỉ còn khoảng 7,4 triệu
tấn năm 2010.


3
Trong phạm vi nhiệm vụ này sẽ nghiên cứu và lựa chọn các giải pháp
khai thác tận thu đối với tầng móng. Việc đánh giá khả năng khai thác nhằm
đảm bảo duy trì sản lượng các giếng khai thác là một việc khơng thể bỏ qua. Tuy
nhiên do tính chất phức tạp của mỏ về cấu trúc địa chất, địa tầng đánh giá về trữ
lượng các cấp của mỏ có các mức độ rủi ro khác nhau. Đối tượng mỏ đang xem
xét đều đang khai thác ở giai đoạn thứ cấp, sử dụng bơm ép nước để duy trì áp
suất vỉa, tức là mới sử dụng phương pháp gia tăng thu hồi dầu thông dụng
(Conventional EOR).
Một loạt vấn đề cần đặt ra khi nghiên cứu và lựa chọn các giải pháp ứng
dụng bơm ép dung dịch polime nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu phẩm, đặc
trưng hóa vỉa cho mô phỏng khai thác, cho đối tượng nêu trên tái lặp lịch sử
khai thác và dự báo khai thác đối tượng này.
4. Nội dung nghiên cứu.
Nghiên cứu các phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu, dung dịch
polime trong cơng nghệ thu hồi dầu khí, các vấn đề tồn tại khi bơm ép dung
dịch polime để thu hồi dầu khí, tình hình áp dụng cơng nghệ bơm ép polime

trên thế giới.
Nghiên cứu lựa chọn và thử nghiệm tính chất polime, đánh giá khả năng
bơm ép polime.
Nghiên cứu xây dựng mơ hình thử nghiệm bơm ép polime vào mẫu đá
thuộc tầng móng để nâng cao hệ thống thu hồi dầu.
5. Phương pháp nghiên cứu.
Tổng hợp tài liệu phân tích tình trạng khai thác với các phương pháp thu
hồi dầu đang được áp dụng và nghiên cứu công nghệ bơm ép Polime.
Nghiên cứu các mơ hình nâng cao hệ số thu hồi dầu bằng Polime trong
cơng nghệ khai thác dầu khí.
Liên hệ thực tế về phương pháp bơm ép Polime trên thế giới.


4
Lựa chọn thử nghiệm Polime trong việc nâng cao hệ số thu hồi dầu tại
tầng móng.
Đánh giá thu hồi dầu khí khai thác bằng phương pháp bổ xung bơm ép Polime.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tế
- Đưa ra được những giải pháp khai thác nhằm gia tăng thu hồi, duy trì
sản lượng của tầng móng bể Cửu Long.
- Đưa ra kết luận và kiến nghị.
7. Cơ sở tài liệu của luận văn
Để thực hiện đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn dung dịch bơm ép Polime để
nâng cao hệ số thu hồi dầu tầng móng bể Cửu Long” tác giả đã dựa vào
những tài liệu sau:
- Kết quả nghiên cứu các tầng móng chứa dầu khí tại bể Cửu Long.
- Các báo cáo nâng cao hệ số thu hồi dầu tại các mỏ.
- Cụ thể hóa mơ hình địa chất, bản chất thạch học và nguồn gốc đá
móng, nhằm xác định các đặc trưng phân bố không gian rỗng và các dung tích
chứa của đá móng thẩm chứa.

- Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi (Screening Study)
- Báo cáo nghiên cứu khả thi (Outline Planning).
- Báo cáo kế hoạch phát triển mỏ (Field Development Planning)
- Báo cáo triển khai phát triển mỏ (Field Development Execution)
- Bổ sung sơ đồ công nghệ khai thác của XNLD Vietsovpetro qua từng thời gian.
8. Bố cục luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, 4 chương và kết luận, danh mục tài liệu
tham khảo, được trình bày trong 106 trang , với 15 bảng biểu và 37 hình ve.
Luận văn được hồn thành tại bộ mơn Khoan - Khai thác, khoa Dầu Khí,
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội dưới sự hướng dẫn tận tình của
PGS.TS Trần Đình Kiên. Đồng thời tác giả cũng nhận được sự giúp đỡ, đóng


5
góp ý kiến quý báu của giảng viên của bộ môn Khoan – Khai thác, Trường
Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội cùng các đồng nghiệp.
Nhân dịp này, tác giả xin chân trọng cảm ơn thầy giáo hướng dẫn
PGS.TS Trần Đình Kiên cùng các thầy giáo bộ mơn và các bạn đồng
nghiệp trong Viện Dầu khí Việt Nam đã cộng tác giúp đỡ tơi hồn thành
luận văn này.
Xin trân trọng cảm ơn!


6
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LỰA CHỌN BƠM ÉP POLIME ĐỂ NÂNG CAO
HỆ SỐ THU HỒI DẦU
1.1 Các phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu
Nâng cao hệ số thu hồi dầu EOR (Enhanced Oil Recovery) là công tác
quan trọng trong điều hành quản lý mỏ nhằm tận thu tài nguyên trong lịng

đất. Đó chính là q trình thu hồi dầu bằng cách bơm các tác nhân không đặc
trưng cho vỉa vào vỉa sản phẩm với mục đích khai thác tối đa sản phẩm
hydrocarbon từ vỉa. Quá trình này đặc biệt quan trọng khi các mỏ đã chuyển
sang giai đoạn khai thác thứ cấp khi sản lượng khai thác giảm và tình trạng
ngập nước của mỏ tăng nhanh chóng.
Q trình thu hồi dầu mỏ thường thực hiện trong 3 giai đoạn:
- Thu hồi sơ cấp là thể tích chất lưu thu được nhờ sử dụng năng lượng tự
nhiên hiện có trong mỏ ở cả hai vùng sản xuất và kế cận.
- Thu hồi thứ cấp đạt được nhờ bổ sung năng lượng vào mỏ chẳng hạn
như ép khí vào mũi khí hoặc ép nước. Ngày nay giải pháp ép nước vào biên
mỏ, biên giếng để đẩy dầu vào giếng là phổ biến và tăng năng lượng tự nhiên
của mỏ.
- Căn cứ vào giai đoạn phát triển của từng mỏ, tùy theo tính chất vật lý
ngồi hai kiểu thu hồi trên người ta còn dùng cấp thu hồi tăng cường (tận thu)
hoặc thu hồi tam cấp mà giải pháp chính là thay đổi tính chất vật lý của dầu
mỏ. Có thể áp dụng ngay sau khi đã tiến hành khai thác thứ cấp, song trong
nhiều trường hợp để nâng cao hiệu quả thu hồi dầu cuối cùng thì thu hồi tam
cấp được thực hiện ở giai đoạn thu hồi đầu tiên của mỏ.
Các phương pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (tam cấp) có thể chia ra là
ba nhóm phương pháp sau: (Xem hình 1.1)
+ Nhóm phương pháp nhiệt


7
+ Nhóm phương pháp hóa học
+ Nhóm phương pháp khí
+ Nhóm phương pháp khác: Vi sinh, điện…

Sơ cấp

Chảy tự nhiên

Ngập nước

Hố học

Khí nhân tạo

Thứ cấp

Duy trì áp suất

Trung cấp

Nhiệt

Các phương pháp
khác

Khí
(Dung mơi)

(Vi sinh,điện,rung)

Hoạt động bề
mặt

Tuần hồn hơi
nước

Hydrocarbon
Miscible

Polymer

Đốt tại vỉa

Khí trơ
(N2)

Dung dịch kiềm
(Alkaline)

Nước gia nhiệt

CO2
Miscible/Immmiscible

Dung dịch bọt

Khói

Hình 1.1: các giai đoạn thu hồi dầu


8
1.1.1 Nhóm phương pháp nhiệt
1.1.1.1 Đốt vỉa tại chỗ
Phương pháp đốt nhiệt tại chỗ hay còn gọi là phương pháp bơm ép lửa là
cung cấp khơng khí đầy đủ để duy trì đốt dầu vỉa hoặc khí đồng hành ngay tại

giếng bơm ép. Một số phương pháp thường hay gặp trong áp dụng bơm ép đốt
tại chỗ là kết hợp giữa bơm ép nước và đốt. Một cách áp dụng khác là sau khi
đốt nhiệt tại 1 giếng nào đó sau đó chuyển ngay chính giếng này trở thành
giếng khai thác. Tuy nhiên chưa có một báo cáo nào nói thành công về
phương pháp này. Phương pháp đốt nhiệt tại chỗ gia tăng thu hồi dầu bằng
cách làm giảm độ nhớt của dầu vỉa do cung cấp nhiệt đốt nóng vỉa bằng cả
truyền nhiệt lẫn đối lưu. Bằng nhiệt lượng đốt nóng tại vỉa đã làm cho dầu
nặng bị cracking thành dầu nhẹ hơn. Đốt cháy cả những thành phần tạo than
(Coke) sau quá trình craking
Những hạn chế của phương pháp này
Nếu khơng đủ lượng coke (có trong dầu) đóng cặn tại vỉa, khơng thể duy
trì được việc đốt cháy dầu hay khí đồng hành tại vỉa. Chính hạn chế này dẫn
tới khả năng áp dụng đốt nhiệt tại chỗ đối với những dầu có thành phần
parapfinic là thấp. Nếu lượng coke đóng cặn nhiều thì tốc độ dịnh chuyển mặt
cháy chậm và lượng khơng khí cần cho phản ứng cháy là rất nhiều. Lượng
dầu bão hòa và lỗ rỗng phải cao thì mới hạn chế tối đa sự mất nhiệt cho đã
chứa. Quá trình bơm ép này diễn ra chủ yếu tại các nóc các vỉa do vậy những
tầng chứa lớn hiệu quả quét sẽ kém.
Phương pháp này làm tăng độ linh động của dầu dẫn tới hiện tượng lưỡi
nhiệt tới giếng khai thác xảy ra nhanh hơn. Đây là một phương pháp khá phức
tạp, tốn kém và khó điều khiển. Quá trình đốt dưới vỉa tạo ra nhiều khí thải có
hại cho mơi trường. Bên cạnh những vấn đề trên là xảy ra hiện tượng ăn mòn
do độ PH nước nóng thấp, hiện tượng tạo nhũ tương giữa dầu với nước, tăng


9
nguy cơ chảy cát, tăng nguy cơ đóng cặn và có thể làm hỏng ống khai thác do
nhiệt độ cao.
1.1.1.2 Phương pháp bơm ép hơi nước
Phương pháp bơm ép hơi nước là phương pháp bơm liên tục 80%

lượng hơi nước xuống vỉa nhằm đẩy dầu tới giếng khai thác. Thông thường
trên thực tế người ta thường áp dụng bơm ép khai thác tuần hồn xuống ngay
giếng khai thác làm kích thích vỉa. Phương pháp này gia tăng thu hồi dầu
bằng cách gia tăng nhiệt cho dầu vỉa nhằm giảm độ nhớt. Bổ xung năng lượng
cho vỉa để đẩy dầu về giếng khai thác. Chính nhiệt lượng hơi nước này làm
chưng cất những thành phần nhẹ trong dầu vỉa.
Bão hòa dầu phải tương đối cao và vỉa phải dầy ít nhất 20 ft nhằm hạn
chế mất nhiệt. Đối với những loại dầu có độ nhớt nhỏ hơn thì có thể áp dụng
khi trước đó chưa bơm ép nước. Bơm ép hơi nước thường được áp dụng đối
với những vỉa dầu có độ nhớt, vỉa có độ thấm cao hay vỉa cát khơng gắn kết.
Do q trình tổn thất nhiệt tại lịng giếng nên bơm ép hơi nước thường áp
dụng đối với những vỉa nông, càng nông càng tốt chỉ cần đảm bảo tối ưu
lượng bơm ép. Bơm ép hơi nước thường khơng áp dụng trên vỉa carbonate.
Bởi vì khoảng 1/3 lượng dầu khai thác sẽ dùng cho quá trình tạo hơi nước, giá
thành áp dụng cho một thùng dầu như sử dụng phương pháp này là rất cao.
Đối với vỉa có hàm lượng sét dễ trương nở thấp sẽ dễ dàng bơm ép hơn.
1.1.2 Phương pháp khí
1.1.2.1 Phương pháp bơm ép nitơ
Bơm ép khí nitơ và khí thải (thành phần chiếm 80% là nitơ ) là một
trong những phương pháp bơm ép khí nhằm gia tăng thu hồi dầu. Đây là
phương pháp bơm ép khí rẻ tiền do khơng dùng khí hydrocarbon nhằm đẩy
dầu. Tùy thuộc vào áp suất bơm ép và thành phần dầu, khí bơm ép này sẽ trộn
lẫn hoặc khơng trộn lẫn với dầu. Khí nitơ và khí thải khi bơm ép xuống vỉa


10
trộn lẫn với dầu theo cơ chế bay hơi. Dưới áp suất bơm ép đủ lớn, những
thành phần nhẹ trong dầu bay hơi vào khí bơm ép tạo thành hỗn hợp mới tại
mặt tiến đẩy dầu. Sau đó những thành phần hydrocarbon nặng hơn tiếp tục
tách ra từ dầu trộn lẫn hỗn hợp này. Quá trình này diễn biến liên tục cho đến

khi dầu hồn tồn trộn lẫn với khí bơm ép.
Việc dùng khí bơm ép với áp suất cao đã bổ sung được những năng
lượng đã mất và tạo thành một năng lượng rất lớn cho vỉa. Thêm vào đó khí
này chiếm chỗ các lỗ rỗng tạo năng lượng đẩy dầu dư, thay đổi tính chất của
dầu vỉa như tăng thể tích và giảm độ nhớt của dầu. Để giảm ảnh hưởng của độ
phân đới tỷ trọng, khí thường được bơm từ cao xuống. Chính vì vậy, bơm ép
khí đạt hiệu quả cao khi áp dụng tại những vỉa nghiêng.
Bơm ép khí nitơ và khí thải chỉ trộn lẫn hoàn toàn được với dầu khi dầu
là dầu nhẹ và áp suất bơm ép rất cao nên phương pháp này chỉ áp dụng đối
với những vỉa sâu hoặc vỉa có áp suất vỉa cao. Những dự án bơm ép này thành
công đối với những vỉa nghiêng để làm cân bằng tại tỷ trọng tại mặt bơm ép.
Đối với những dự án bơm ép trộn lẫn hay khơng trộn lẫn thì độ dốc của vỉa
quyết định đến thành công của dự án.
Do độ nhớt và tỷ trọng của khí và của dầu rất khác biệt nên hiện tượng
phân tỏa dạng ngón và phân đới tỷ trọng trong bơm ép diễn ra rất nghiêm
trọng dẫn đến hiệu quả quét ngang và quét đứng thấp. Thêm vào đó, việc tách
khí này ra khỏi khí khai thác ngay sau thời điểm vọt khí và vấn đề cần phải
quan tâm. Ngồi ra bơm ép khí thải còn gây ra hiện tượng ăn mòn trong ống
khai thác do trong khí thải chiếm 15% hàm lượng CO2. Trên thực tế phần lớn
các dự án bơm ép khí nitơ là sử dụng khí thải.
1.1.2.2 Phương pháp bơm ép khí hydrocarbon
Phương pháp bơm ép hydrocarbon trộn lẫn bao gồm bơm ép những
hydrocarbon nhẹ như (khí đồng hành, khí đã được làm giàu bằng khí nặng


11
như LPG, hoặc khí gas tự nhiên) xuống vỉa. Có ba cách bơm ép khác nhau đã
và đang được sử dụng. Khi sử dụng nút khí gas hóa lỏng (LPG) là 5% PV (thể
tích rỗng ), khí này sẽ trộn lẫn với dầu vỉa theo cơ chế trộn lẫn tiếp xúc 1 lần
và bơm ép nút tiếp theo là khí tự nhiên hoặc khí tự nhiên và nước. Cách thứ 2

là phương pháp bơm khí hydrocarbon đã được làm giàu (Enriched gas). Khi
này khi trộn lẫn với dầu theo cơ chế trộn lẫn tiếp xúc nhiều theo dạng cơ chế
ngưng tụ. Thường bơm ép với nút từ 10% đến 20% PV khi đã được làm giàu
bằng thành phần từ C2 đến C6 và tiếp ngay sau là nút khí gas bình tách hoặc
khí gas tự nhiên và có thể là nước. Thành phần khí làm giàu này có thể
chuyển từ khí sang dầu ( từ nhẹ sang nặng). Và cách bơm ép cuối cùng cũng
là cách bơm ép phổ biến nhất là bơm ép áp suất cao hay bơm ép khí theo cơ
chế trộn lẫn tiếp xúc nhiều lẫn theo cơ chế bay hơi. Cách bơm ép này là cách
dùng khí bình tách (lean gas) hoặc khí ga tự nhiên (natural gas) bơm ép với áp
suất cao làm bay hơi thành phần từ C2 đến C6 trong dầu vỉa. Hai cách bơm ép
này (cơ chế ngưng tụ và cơ chế bay hơi) luôn xảy ra xen kẽ với nhau trong
mọi điều kiện bơm ép.
Trộn lẫn với dầu qua hai cơ chế là bơm ép trộn lẫn theo dạng cơ chế
ngưng tụ và cơ chế bay hơi. Việc tạo ra hai cơ chế này tùy thuộc vào thành
phần khí bơm ép và điều kiện bơm ép, trên thực tế hai cơ chế này ln xảy ra
lẫn lộn khơng có ranh giới rõ ràng.
Bằng cách trộn lẫn với dầu tại vỉa khi đạt điều kiện trộn lẫn, khí bơm ép
này làm tăng thể tích dầu vỉa đồng thời làm giảm độ nhớt của chúng. Những sự
thay đổi này dẫn tới dầu vỉa thoát ra khỏi các bẫy dầu tới được giếng khai thác.
Cũng như phương pháp bơm ép khí nitơ, bơm ép khí hydrocarbon cũng tạo năng
lượng rất lớn cho vỉa và bù lại những năng lượng đã mất trong suốt quá trình
khai thác. Ngồi ra bơm ép khí cịn làm tăng lượng bão hịa khí trong vỉa. Thêm
vào đó, việc bơm ép khí này cũng thuận lợi đối với những vỉa nghiêng.


12
Những hạn chế khi áp dụng phương pháp này
Độ sâu tối thiểu được định bằng chính áp suất trộn lẫn tối thiểu. Áp suất
này vào khoảng 1.200 psi đối với khí gas hóa lỏng và vào khoảng 4000 psi đến
5000 psi đối với bơm ép khí áp suất cao như khí đồng hành và khí gas tự nhiên,

và áp suất này còn tùy thuộc vào loại dầu nữa. Phương pháp bơm ép này cũng
rất cần đến những vỉa có góc nghiêng để đảm bảo sự cân bằng về trọng lực tại
mặt tiếp xúc giữa khí bơm ép và dầu vì tỷ trọng giữa khí và dầu thường có sự
chênh lệch lớn.
Hiện tượng phân đới tỷ trọng và hiện tượng phân tỏa dạng ngón xảy ra
mãnh liệt dẫn tới hiệu suất quét đứng và quét ngang đều thấp. Do bơm ép khí
hydrocarbon cần một áp suất bơm ép cao nên lượng khí dùng cho bơm ép là
rất lớn. Ngồi ra trong bơm ép khí gas hóa lỏng thì một lượng lớn khí này lại
bị giữ lại vỉa và khơng thể lấy lên được.
1.1.2.3 Phương pháp bơm ép khí cacbonic
Bơm ép CO2 là phương pháp tiến hành bằng cách bơm một lượng lớn
khí CO2 xuống vỉa (khoảng 30% PV). Mặc dù cơ chế trộn lẫn của CO2 với dầu
vỉa không phải là trộn lẫn tiếp xúc 1 lần mà là tiếp xúc nhiều lần. Khí CO2 này
chiết thành phần từ C2 đến C6 ( từ thành phần nhẹ đến trung bình) từ đầu vỉa.
Nếu áp suất bơm ép đủ lớn quá trình trộn lẫn tiếp tục giữa dầu vỉa và khí bơm ép
đạt tới hoàn toàn nhưng trải qua nhiều giai đoạn. Đối với bơm ép khơng trộn lẫn
thì hiệu quả đẩy dầu sẽ kém trộn lẫn nhưng vẫn tốt hơn bơm ép nước.
Khí CO2 được bơm ép xuống vỉa, CO2 làm dầu vỉa tăng thể tích lên có
thể đạt tới 1.3 lần và làm độ nhớt của giàu giảm tới 12 lần (Klins, 1984) CO2
đặc biệt trộn lẫn rất tốt với dầu có tỷ trọng cao. Ngồi ra, khí CO2 cịn thường
có tỷ trọng cao gần bằng tỷ trọng của dầu tại áp suất bơm ép, chính vì vậy mà
ảnh hưởng của phân dị trọng lực trong bơm ép khí CO2 ít nghiêm trọng hơn
so với bơm ép các chất khí khác. Thêm vào đó CO2 cịn có khả năng nổi trội


13
khác so với các chất khí bơm ép khác là khả năng hòa tan vào nước. Đối với
những vùng dầu bị bao bọc bởi nước, khí bơm ép khác rất khó có thể tiếp xúc
với dầu vỉa cịn riêng đối với khí CO2 thì khả năng tiếp cận được dễ dàng
hơn. Do vậy hiệu quả bơm ép của CO2 thường cao hơn so với các khí bơm ép

khác. Ngồi ra CO2 còn vùng trộn lẫn, sự thay đổi này làm tăng khả năng đẩy
dầu của khí CO2.
Những hạn chế của phương pháp
Đối với việc áp dụng bơm ép CO2 ngày càng trở nên thơng dụng trên
thế giới. Tuy nhiên tính hiệu quả kinh tế của việc áp dụng phương pháp bơm
ép này cịn tùy thuộc vào nguồn khí CO2. Giá thành áp dụng bơm ép khí CO2
sẽ rất cao nếu khơng có sẵn nguồn cung cấp khí, một hạn chế nữa của phương
pháp chi phí tách khí cacbonic từ khí đồng hành được đưa vào tiêu thụ.
Do khí CO2 tan được với nước nên hiện tượng ăn mòn thiết bị lòng
giếng trở nên nghiêm trọng. Để áp dụng thuận lợi phương pháp này cần phải lắp
đặt một số thiết bị chun dùng trong bơm ép khí CO2. Ngồi ra thơng thường thì
hiện tượng vọt khí (thời điểm mà khí bơm ép xuất hiện tại giếng khai thác) xảy ra
sớm trong các dự án bơm ép do hiện tượng phân đới tỷ trọng (khí bơm ép dịch
chuyển thành đới trên nóc vỉa) và phân tỏa dạng ngón (tại mặt ranh giới đẩy dầu,
khí đẩy dầu theo hình dáng ngón tay) diễn ra nghiêm trọng.
1.1.3 Phương pháp hóa học
+ Phương pháp bơm ép Micellar/polime, chất hoạt động bề mặt và
chất kiềm
Một dự án bơm ép Micellar/polime cổ điển bao gồm bơm ép một nút
dung dịch có chứa nước, chất hoạt động bề mặt, polime, chất điện phân. Bơm
ép dung dịch này nhằm tăng diện tích quét của chất đẩy và đồng thời tăng
hiệu quả đẩy dầu bằng cách bơm cùng các chất hoạt động bề mặt. Nút dung
dịch này thường vào khoảng 5% đến 15% PV cho các nút dung dịch có nồng


14
độ chất hoạt động bề mặt cao và từ 15% đến 50% cho các nút có nồng độ chất
hoạt động bề mặt thấp. Bơm ép tiếp theo sau các nút chất hoạt động bề mặt là
hỗn hợp giữa nước với polime. Dung dịch polime thường có nồng độ vào
khoảng 500 đến 2000 mg/l, và thể tích dung dịch polime dùng cho bơm ép

vào khoảng 50%PV hoặc có thể hơn nữa. Đối với bơm ép các chất kiềm thì
cần một lượng lớn nước được pha với chất kiềm và chất hoạt động bề mặt
nhằm tác động lên tương tác giữa dầu và đá. Cho tới thời điểm năm 1997
chưa có một loại chất kiềm riêng rẽ nào được dùng cho bơm ép .
Bơm ép chất hoạt động bề mặt và kềm là phương pháp gia tăng thu hồi dầu
bằng cách làm giảm sức căng bề mặt dầu và nước. Chính vì điều này dầu tại trong
các lỗ rỗng dễ dàng thoát ra khỏi sự bao bọc của nước dịch chuyển về giếng khai
thác. Một vài dung dịch micellar/polime cịn có khả năng hòa tan dầu vào dung
dịch. Đối với bơm ép kiềm và các chất hoạt động bề mặt thì dầu và nước được tạo
thành hỗn hợp nhũ tương. Ngoài ra phương pháp bơm ép này cịn làm thay đổi
tính dính ướt của đất đá do các chất hoạt động bề mặt và kềm gây nên. Bên cạnh
đó độ linh động của chất đẩy giảm đáng kể do có sự tham gia của polime.
Những hạn chế của phương pháp này
Phương pháp này áp dụng hiệu quả đối với những vỉa đồng nhất đã
bơm ép nước với diện tích quét lớn hơn 50%. Đối với các loại vỉa có nhiều
anhydrite ( thạch cao khan) và gypsum (thạch cao) hoặc sét bùn là những
thành phần ảnh hưởng đến hiệu quả tới hiệu quả bơm ép. Các điều kiện áp
dụng tối ưu để áp dụng phương pháp chỉ diễn ra trong khoảng điều kiện hẹp.
Với các chất hoạt động bề mặt thông dụng trên thị trường thì hàm lượng muối
trong nước vỉa phải nhỏ hơn 2000 ppm và các ion Ca++ và Mg++ <500ppm.
Đây là một trong những phương pháp áp dụng phức tạp và đắt đỏ,
chính vì vậy phương pháp này khơng được áp dụng rỗng rãi trên thế giới. Bên
cạnh đó hiện tượng tương tác các chất hóa học xảy ra tại vỉa. Các chất hoạt


15
động bề mặt bị hấp thụ vào trong đá chứa nhiều dẫn đến hiệu suất thu hồi dầu
kém. Thêm vào đó, dễ xảy ra phản ứng tương quan giữa chất hoạt động bề
mặt và polime với các chất khoáng chất chứa trong đá. Tính chất của các hóa
chất dùng trong bơm ép lại dễ bị thối hóa khi gặp nhiệt độ cao ( như các cao

phân tử polime bị bẻ gãy khi gặp nhiệt độ cao).
1.2 Polime dùng trong công nghệ thu hồi dầu khí
Các thống kê cho thấy phương pháp sử dụng polime được sử dụng rộng
rãi nhất trong tất cả các phương pháp hóa học nhằm nâng cao hệ số thu hồi
dầu khí. Trong cơng nghệ khai thác dầu khí polime được sử dụng chủ yếu
trong các mơ hình sau đây:
a/ Xử lý vùng cận đáy giếng nhằm cải thiện điều kiện bơm ép ở giếng
bơm hoặc giảm sự hình thành các nón nước ở giếng khai thác bằng cách
phong tỏa bớt các vùng có độ thấm cao (Near well treatment).
b/ Tác nhân tạo gel tại chỗ cho vỉa. Với phương pháp này polime được
bơm sâu vào trong vỉa, gel thành tạo sẽ trám nút vùng có độ thấm lớn làm cho
nước đẩy sau đó phải đi vịng về các phía có độ thấm nhỏ hơn làm tăng hiệu
quả bao quét của dung dịch đẩy (Cross linkin).
c/ Bơm ép polime (Polime flooding) nước đẩy được thêm polime nhằm
giảm bớt độ linh động của mình trên cơ sở tăng độ nhớt và giảm độ thấm của
pha nước. Tỷ suất linh động (Mobility ratio) giữa pha đẩy và pha bị đẩy sẽ
giảm bớt do đó giới hạn dầu nước sẽ tiến đều hơn trong vỉa từ giếng bơm đến
giếng khai thác. Bằng cách đó hiệu quả bao quét tăng và mức độ ngập nước
sản phẩm ở giếng khai thác giảm.
Nhận xét: Mơ hình a/ chỉ đơn thuần là xử lý giếng. Polime dùng trong
công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu khí chủ yếu là mơ hình b/ và c/. Trong
phạm vi của đề tài này chỉ tập trung vào mơ hình c/ tức điều khiển độ linh
động của dung dịch đẩy bằng polime. Thông thường phương pháp này đạt


16
hiệu quả cao khi giá trị tỷ suất linh động nước dầu lớn và vỉa sản phẩm có
mức độ khơng đồng nhất về tính chất vỉa cao (tính chất chứa và chảy trong
môi trường rỗng).
Theo mặt cắt từ giếng khai thác đến giếng bơm có thể phân vùng như

sau: Phần quét sơ bộ ( preflush) thường là nước có độ mặn thấp, dầu bị
polime đẩy (oil bank), dung dịch polime, lớp nước đệm bảo vệ polime
(freshwater buffer) và cuối cùng nước bơm ép (chase or drive water). Thông
thường lớp đệm bảo vệ polime có nồng độ giảm dần.
Trong q trình khai thác dầu có duy trì áp suất bằng bơm ép nước
(immiscible displacement). Hệ số thu hồi có thể được biểu diễn dưới dạng sau:
η = ED x

EV

(1-1)

Trong đó: η là hệ số thu hồi dầu
E D : Hệ số đẩy dầu, là tỷ số giữa lượng đầu được đẩy ra trên lượng dầu tiếp

xúc với pha đẩy.
EV : Hệ số bao quét dầu theo thể tích, là tỷ số giữa lượng dầu tiếp xúc với pha

đẩy trên lượng dầu tại chỗ vỉa
E D = 1- Sor/ Soi

(1-2)

Sor : Độ bão hòa dầu dư vùng dầu tiếp xúc với pha đẩy
Soi : Độ bão hòa dầu ban đầu của vỉa
EV = E A x E I

(1-3)

E A : Hệ số bao quét dầu theo diện tích, là tỷ số giữa diện tích dầu tiếp xúc với

pha đẩy trên tổng diện tích.
E I : Hệ số bao quét dầu theo chiều thẳng đứng, là tỷ số giữa diện tích thẳng

đứng dầu tiếp xúc với pha đẩy trên tổng diện tích thẳng đứng.
Giá trị của E D và EV thay đổi từ 0 đến 1. Giá trị hệ số đẩy dầu E D đặc
trưng cho hiệu quả đẩy dầu của pha đẩy trong môi trường rỗng tiếp xúc với


17
dầu. E D phụ thuộc vào tác n E I : Hệ số bao quét dầu theo chiều thẳng đứng, là
tỷ số giữa diện tích thẳng đứng dầu tiếp xúc với pha đẩy trên tổng diện tích
thẳng đứng hân đẩy, khối lượng ( thời gian) tác nhân đẩy, tính chất của lưu
thể và đá chứa. Nếu quá trình đẩy dầu xảy ra khi tác nhân đẩy (nước) tiếp xúc
hoàn toàn với lượng dầu trong vỉa thì khi đó E D trở thành chính hệ số thu hồi
dầu. ( EV =1) giá trị hệ số quét phụ thuộc vào mức độ không đồng nhất của vỉa,
sơ đồ bơm ép và tỷ suất linh động giữa pha đẩy (nước) và pha bị đẩy, M
M=

λD
λd

(1-4)

Trong đó
λ D : Độ linh động của pha đẩy (nước), λ D =
λd : Độ linh động của pha đẩy (dầu),

λd =

kD

µD
kd

µd

(1-5)
(1-6)

Trong đó:
k D , µ D : Độ thấm và độ nhớt của pha đẩy
k d , µ d : Độ thấm và độ nhớt của pha bị đẩy

Trong quá trình bơm ép nước do độ thấm của mỗi pha thay đổi theo độ
bão hòa của chúng nên tỷ suất linh động M cũng thay đổi do đó các giá trị M
hay sử dụng nhất là : tỷ suất linh động điểm cuối M o , tỷ suất linh động trung
bình M và tỷ suất linh động sốc M * . Mỗi giá trị được sử dụng trong từng ngữ
cảnh: M để đánh giá hệ số bao quét diện, M * dùng để đánh giá sự ổn định giới
hạn dầu/nước và M o dùng rộng rãi đánh giá hiệu quả đẩy dầu[1] . Trong quá
trình đẩy dầu có hiệu ứng piston thì tất cả giá trị tỷ suất linh động đều như nhau.
Trong đại đa số các trường hợp đẩy dầu bằng nước giá trị M >1, một tỷ
suất linh động bất lợi cho quá trình đẩy dầu (Độ linh động của pha nước đẩy
lớn hơn của pha bị đẩy). Khi đó tại giới hạn đẩy dầu/ nước sẽ xuất hiện các lưỡi


18
nước nhỏ dạng ngón tay (viscoous finger) và sau đó sẽ phát triển lớn dần. Sự
phát triển mau chóng của các lưỡi nước vê phía giếng khai thác sẽ làm giảm hiệu
quả quét của pha đẩy. Trong vỉa sẽ xuất hiện các vùng bão hịa dầu bị bỏ rơi ở

phía sau pha nước đẩy (bypassing effect) làm giảm hệ số thu hồi dầu. Quá trình
này sẽ diễn ra trầm trọng hơn khi vỉa khơng đồng nhất về tính thấm, chứa.
Q trình giảm độ linh động của pha đẩy tương đương với giảm tỷ suất
linh động M. Điều đó dẫn đến tăng hệ số thu hồi dầu do tăng hệ số bao quét
thể tích EV ( E A và E I ).
Giảm tỷ suất linh động M cũng dẫn đến cải thiện hiệu quả đẩy E D song
phức tạp hơn. Hiệu quả đẩy chủ yếu thể hiện ở tỷ suất pha chảy dầu nước
(fractional flow). Ở mơ hình đẩy dầu bằng nước đơn giản của BuckleyLeverett khi khơng tính đến ảnh hưởng của lực mao dẫn và trọng trường tỷ
suất (pha đẩy) trong dịng chảy hỗn hợp dầu/nước là:
kw
fw =

kw

µw

µw
+

ko

=

µo

1
1+ 1

(1-7)
M

Khi giảm độ linh động của pha đẩy tỷ suất nước trong dịng chảy giảm
theo. Điều đó dẫn đến hạn chế lượng nước xuất hiện ở giếng khai thác. Nói
một cách khác độ ngập nước sản phẩm sẽ giảm khi giảm độ linh động của pha
nước. Điều đó góp phần giảm lượng dung dịch cần thiết cho bơm ép.
Như ta đã thấy bằng cách điều khiển độ linh động của pha đẩy hiệu quả
đẩy bao quét dầu được tăng lên rõ rệt. Việc điều khiển độ linh động của pha
đẩy có thể được thực hiện bằng cách bơm một lớp đệm dung dịch polime vào
vỉa. Chỉ một lượng nhỏ polime trong nước đẩy sẽ làm tăng đáng kể độ nhớt và
giảm độ thấm của pha đẩy (giảm độ linh động) và do đó cải thiện được điều
kiện đẩy và bao quét của nước đẩy. Phương pháp sử dụng polime cho bơm ép