Nghiên cứu đánh giá hiệu quả khai thác của giếng khoan ngang RD 1x mỏ khai thác khí rồng đôi bể nam côn sơn

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

NGUYỄN MẠNH GIÁP

NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KHAI THÁC CỦA
GIẾNG KHOAN NGANG RD-1X MỎ KHAI THÁC KHÍ
RỒNG ĐÔI BỂ NAM CÔN SƠN
Chuyên ngành : Kỹ Thuật Khoan Khai Thác và Cơng Nghệ Dầu Khí

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: Ts. Kh Trần Xuân Đào

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: Ts. Vũ Văn Ái

Cán bộ chấm nhận xét 1 :...................................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 :...................................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 28 tháng 07 năm 2009




4/94

LỜI CẢM ƠN
Đề tài nghiên cứu và đánh giá hiệu quả khai thác khí của giếng khoan ngang chưa
được thực hiện chi tiết, đầy đủ và phổ biến ở Việt Nam. Cho đến nay vẫn chưa có
một nghiên cứu nào được công bố hoặc báo cáo trong nước về đề tài này. Điều này
phản ánh rõ nét về ngành công nghiệp khai thác khí ở nước ta đến nay vẫn trong giai
đoạn bắt đầu. Trong qúa trình nghiên cứu và thực hiện đề tài tác giả đã gặp rất nhiều
khó khăn trong việc tìm và lựa chọn tài liệu tham khảo về lý thuyết cũng như thu
thập tài liệu thực tế về giếng và mỏ, lựa chọn phương pháp tiếp cận.
Được sự quan tâm hướng dẫn nhiệt tình và sát sao của TS.KH Trần Xuân Đào và
TS. Vũ Văn Ái, tác giả đã dần hình thành được hướng tiếp cận và thực hiện được đề
tài một cách khoa học và mang tính thực tiễn ứng dụng cao. Tác giả xin chân thành
cảm ơn sự nhiệt tình hướng dẫn của các thầy cho cơng trình nghiên cứu của mình.
Cảm ơn sự hỗ trợ và chia sẻ nhiệt tình nhiều tài liệu tham khảo cũng như số liệu thực
tế của các anh em đồng nghiệp trong cơng ty KNOC, Ths. Võ Hịa Thành Công ty
Chevron, Ths. NCS Nguyễn Ngọc Thanh trường Mỏ Colorado – Hoa kỳ.
Xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ và giảng dạy nhiệt tình của các thầy, các cán bộ
trong và ngồi bộ mơn Kỹ Thuật Khoan Khai Thác và Cơng Nghệ Dầu Khí, bộ mơn
Địa Chất Dầu Khí – Trường ĐHBK TP. HCM. Các thầy đã truyền đạt kiến thức và
khuyến khích, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại
trường.
Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã hỗ trợ
và động viên tác giả cố gắng phấn đấu trong suốt thời gian học tập và thực hiện bản

luận văn này.
TP. HCM, Ngày 03 tháng 07 năm 2009
Người thực hiện

Nguyễn Mạnh Giáp


5/94

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Lưu lượng khai thác của giếng RD-1X không cao như thiết kế ban đầu và giảm
nhanh trong thời gian ngắn. Đến nay chưa có cơng trình nghiên cứu nào được cơng
bố ở Việt Nam về đánh giá hiệu quả khai thác khí của giếng khoan ngang. Các
nghiên cứu thu thập được mới chỉ dừng lại ở những báo cáo sản xuất hoặc thiếu tính
hệ thống khoa học và chỉ áp dụng trong nội bộ các công ty điều hành. Luận văn được
nghiên cứu với mục đích giải quyết nhu cầu cấp thiết đó. Luận văn bao gồm bốn
chương chính và được tóm tắt như sau:
Chương 1 nghiên cứu tổng quan về mỏ Rồng Đôi, phân tích và đánh giá tính
phức tạp về khả năng thấm chứa của tầng chứa ở mỏ và đặc biệt là tầng chứa O trong
Miocen. Đánh giá khả năng sinh cát của tầng chứa, nghiên cứu về nguồn áp lực và
tính chất nước vỉa để có thể đưa ra các phân tích về phương pháp hồn thiện giếng,
các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác của giếng. Giới thiệu và đánh giá tổng
quan về tình hình khoan và khai thác của mỏ Rồng Đôi khái quát kết quả khoan và
hồn thiện giếng cũng như sự so sánh chi phí giữa giếng khoan ngang và giếng
khoan thẳng đứng. Cuối chương là đánh giá tổng quan thực tế hiệu quả khai thác của
tồn mỏ từ đó dẫn giải lí do cần phải lựa chọn một giếng điển hình trong đánh giá
hiệu quả khai thác.
Chương 2 của luận văn tập trung trình bày khái quát về giếng ngang, phương
pháp hoàn thiện giếng và cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế khoảng thân ngang và chế
độ khai thác của giếng. Để đánh giá được hiệu quả khai thác giếng RD-1X trước hết

cần phân tích đặc tính dịng chảy trong giếng ngang, phương pháp tính tốn áp dụng
cho các dạng dịng chảy bao gồm dòng chảy tầng và dòng chảy rối. Lý thuyết về xây
dựng đường đặc tính dịng vào IPR và đường đặc tính dịng khai thác TPR trong xác
định khoảng ngang tối ưu và lưu lượng khai thác tối ưu của giếng được áp dụng theo
phương pháp của Joshi (1991) và Cullender & Smith (1956). Các yếu tố ảnh hưởng
đến hiệu quả khai thác được giới thiệu và phân tích trong chương làm sáng tỏ thêm
cho sự phân tích đánh giá giếng RD-1X ở chương tiếp theo.


6/94
Chương 3 của luận văn là chương phân tích đánh giá các nguyên nhân ảnh
hưởng đến hiệu quả khai thác của giếng RD-1X. Ứng dụng phần mềm mơ phỏng
Pipesim tính toán và xác định khoảng ngang tối ưu và lưu lượng khai thác tối ưu cho
giếng ngang. Tính tốn và lựa chọn chế độ khai thác tối ưu và một số giải pháp phục
hồi lưu lượng và kéo dài thời gian khai thác của giếng.
Và cuối cùng là phần kết luận các kết quả nghiên cứu và kiến nghị khả năng ứng
dụng của Luận văn, cũng như một số kiến nghị cho hướng nghiên cứu tiếp theo.


7/94

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu ......................................................................................................................10
Chương 1: Tổng quan về mỏ Rồng Đôi bể Nam Côn Sơn .......................................13
1.1. Giới thiệu chung..............................................................................................13
1.2. Đặc điểm địa chất mỏ Rống Đôi.....................................................................14
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc....................................................................................14
1.2.2. Đặc điểm địa tầng....................................................................................15
1.2.2.1. Điệp Biển Đông (Pligocen – Đệ tứ) .................................................17

1.2.2.2. Điệp Nam Côn Sơn (Miocen thượng) ..............................................17
1.2.2.3. Điệp Thông – Mãng Cầu (Miocen trung) .........................................17
1.2.2.4. Điệp Dừa (Miocen hạ) ......................................................................17
1.3. Đánh giá đặc điểm đất đá và khả năng chứa tầng Miocen mỏ Rồng Đôi.......17
1.3.1. Đặc điểm đất đá tầng chứa ......................................................................17
1.3.2. Kết quả phân tích thành phần hạt và độ rỗng tầng chứa .........................18
1.3.3. Đánh giá khả năng chứa tầng Miocen mỏ Rồng Đôi ..............................20
1.3.3.1. Đánh giá độ thấm của tầng chứa O...................................................21
1.3.3.2. Quan hệ độ thấm và độ rỗng của tầng chứa......................................23
1.3.4. Đánh giá về nguồn áp lực tầng chứa .......................................................24
1.3.5. Nước vỉa ..................................................................................................26
1.3.6. Khả năng sinh cát từ vỉa chứa .................................................................28
1.4. Tổng quan về công tác khoan và khai thác khí ở mỏ Rồng Đơi .....................29
1.4.1. Tổng quan công tác khoan khai thác ở mỏ Rồng Đôi .............................29


8/94
1.4.2. Tình hình khai thác ở mỏ Rồng Đơi........................................................31
1.5. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan về mỏ Rồng Đôi và hướng phát
triển đề tài...............................................................................................................36
Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế khoảng thân ngang và chế độ khai
thác của giếng ...........................................................................................................38
2.1. Giới thiệu và phân loại giếng khoan ngang ...................................................38
2.2. Điều kiện áp dụng và các phương pháp hoàn thiện giếng khoan ngang.........40
2.2.1. Điều kiện áp dụng loại giếng khoan ngang ..............................................40
2.2.2. Các phương pháp hoàn thiện giếng khoan ngang điển hình ....................41
2.2.2.1. Hồn thiện giếng thân trần................................................................41
2.2.2.2. Hoàn thiện bằng ống đục lỗ ..............................................................41
2.2.2.3. Hoàn thiện bằng ống đục lỗ từng phần.............................................41
2.2.2.4. Hoàn thiện bằng ống chống và bắn mở vỉa ......................................41

2.3. Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế đoạn ngang trong giếng khoan ngang và
chế độ khai thác của giếng khí ...............................................................................42
2.3.1. Đặc tính dịng chảy trong giếng ngang....................................................44
2.3.2. Đánh giá hiệu quả khai thác của giếng khí..............................................45
2.3.2.1. Đường đặc tính dịng vào IPR trong đánh giá hiệu quả khai thác
của giếng khí khoan thẳng đứng .......................................................46
2.3.2.2. Đường đặc tính dịng vào IPR trong đánh giá hiệu quả khai thác
của giếng khí khoan ngang ...............................................................55
2.3.2.3. Xây dựng đường đặc tính dịng ra TPR trong đánh giá hiệu quả
khai thác của giếng khí .....................................................................57
2.3.3. Tính tốn khoảng ngang cho giếng ngang khai thác trong tầng trầm
tích ..........................................................................................................59


9/94
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác của giếng khí..........................62
2.4.1. Ảnh hưởng của hiện tượng tích tụ condensate vùng cận đáy giếng........62
2.4.2. Ảnh hưởng do độ lệch giữa hướng khoan ngang so với hướng của độ
thấm ngang tối thiểu ...............................................................................66
2.4.3. Ảnh hưởng do hệ số skin ........................................................................67
2.4.4. Ảnh hưởng do phương pháp hoàn thiện giếng ngang ............................68
Chương 3: Đánh giá hiệu quả khai thác của giếng ngang RD-1X mỏ Rồng Đôi.....70
3.1. Thực tế cấu trúc và kết quả hoàn thiện giếng RD-1X....................................70
3.1.1. Cấu trúc thực tế của giếng RD-1X .........................................................70
3.1.2. Quỹ đạo thực tế đoạn ngang của giếng RD-1X......................................71
3.1.3. Kết quả hoàn thiện giếng RD-1X ...........................................................73
3.2. Đánh giá và phân tích địa tầng vỉa sản phẩm O - giếng RD-1X....................75
3.2.1. Thực tế địa tầng vỉa sản phẩm O ............................................................75
3.2.2. Tính chất khí và đặc trưng thấm chứa của vỉa O....................................77
3.3. Tình hình khai thác và sự thay đổi áp suất đáy giếng RD-1X .......................78

3.4. Lựa chọn lưu lượng khai thác tối ưu và xác định khoảng ngang mở vỉa
hiệu dụng của giếng RD-1X bằng phương pháp phân tích điểm nút.....................84
3.4.1. Mơ hình mơ phỏng giếng RD-1X bằng ứng dụng phần mềm Pipesim..84
3.4.2. Kết quả mô phỏng giếng RD-1X trong ứng dụng phần mềm Pipesim ..86
Kết luận và kiến nghị ................................................................................................91
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................93


10/94

MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài
Ngành cơng nghiệp khai thác khí ở Việt Nam cịn rất non trẻ. Đến nay mới có

hai mỏ (Rồng Đơi và Lan Tây) được đưa vào khai thác với tổng số 12 giếng trên
cùng bồn trũng Nam Cơn Sơn. Nhu cầu sử dụng khí đốt cho các nhà máy điện Phú
Mỹ, Nhơn Trạch và Hiệp Phước hàng ngày khoảng 25 triệu m3/ngày. Nguồn cung
cấp của hai mỏ Rồng Đôi và Lan Tây chỉ đạt tối đa khoảng 5 triệu m3/ngày và 15
triệu m3/ngày là chưa đủ. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về sản lượng khí đốt,
ngồi việc gia tăng trữ lượng, tìm kiếm và phát triển các dự án mới, việc duy trì và
gia tăng sản lượng từ các giếng đang khai thác là nhiệm vụ cấp bách hàng đầu đối
với những người làm cơng tác khai thác dầu khí ở Việt Nam.
Các giếng ở mỏ Rồng Đôi chủ yếu tập trung khai thác từ các tầng chứa thuộc
Mioxen có đặc điểm địa chất phức tạp. Các tập sét mỏng đan xen phân tách tầng sản
phẩm thành nhiều vỉa mỏng tách biệt nhau, từ đó tạo ra sự khác biệt về điều kiện vỉa
trong tầng sản phẩm. Bề dày các vỉa sản phẩm khoảng từ 4m tới 15m.
Giếng RD-1X được lựa chọn cho phương án khoan ngang và mở vỉa vào tầng

chứa O với mục đích tối ưu sản lượng thu hồi và giảm thiểu số lượng giếng khai
thác. Với thời gian thiết kế cho khai thác tự phun 17 năm và lưu lượng ban đầu dự
kiến là 79 MMscf/d, giếng được đưa vào khai thác từ tháng 4 năm 2007 đến nay
đang cho thấy sự sụt giảm nhanh chóng về sản lượng, thời gian khai thác tự phun có
thể giảm còn 4 năm.
Như vậy tổng sản lượng khai thác từ giếng RD-1X và của tồn mỏ có nguy cơ
sụt giảm. Khả năng cung cấp khí đốt cho phía hạ nguồn mất ổn định và dự án có thể
phải chuyển sang giai đoạn thu hồi tăng cường sớm hơn dự kiến.
Đề tài “Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả khai thác của giếng khoan ngang
RD-1X mỏ khai thác khí Rồng Đơi bể nam Côn Sơn” trước hết xuất phát từ nhu


11/94

cầu cấp bách cần có một nghiên cứu mang tính hệ thống đối với giếng RD-1X nhằm
đánh giá thực trạng khai thác, kéo dài tuổi thọ và nâng cao hiệu quả khai thác của
giếng. Từ đó có thể áp dụng cho các giếng tương tự trong tồn mỏ.

2.

Mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Mục đích của Luận văn là nghiên cứu đánh giá hiệu quả khai thác của giếng

ngang điển hình RD-1X, tìm ra được các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác,
xác định khoảng ngang tối ưu, chế độ khai thác tối ưu cho giếng từ cơ sở lý thuyết,
tính tốn mơ phỏng và thực tế vận hành, kiến nghị áp dụng cho các giếng tương tự.
Đối tượng nghiên cứu của Luận văn là giếng khoan ngang khai thác điển hình
RD-1X thuộc mỏ Rồng Đôi, bồn trũng Nam Côn Sơn.
Phạm vi nghiên cứu bao gồm tầng chứa O thuộc Miocen mỏ Rồng Đôi và đoạn
ngang mở vỉa khai thác của giếng RD-1X.

Phương pháp nghiên cứu là phân tích đặc điểm địa chất, tính thấm chứa và khả
năng sinh cát của tầng chứa O thuộc Miocen mỏ Rồng Đôi, nghiên cứu sự ảnh
hưởng của cấu trúc, quỹ đạo và phương pháp hoàn thiện giếng đến hiệu quả khai
thác của giếng RD-1X. Phân tích thực tế vận hành khai thác, đánh giá hiệu quả khai
thác của giếng RD-1X trên cơ sở lý thuyết tính tốn và mô phỏng bằng phần mềm
ứng dụng Pipesim.

3.

Ý nghĩa khoa học thực tiễn của Luận văn
Luận văn được hoàn thành sẽ là cơng trình đầu tiên mang tính hệ thống hóa

và ứng dụng khoa học vào việc nghiên cứu và đánh giá hiệu quả khai thác khí của
giếng khoan ngang trên thềm lục địa Việt Nam.
Luận văn giải quyết vấn đề thực tiễn đối với giếng RD-1X là đánh giá hiệu
quả khai thác sau một thời gian vận hành, xác định khoảng ngang hiệu dụng của


12/94

giếng sau khi hồn thành khoan, tính tốn và đề xuất lưu lượng khai thác tối ưu cho
giếng.
Kết quả nghiên cứu của luận văn là gợi ý để công ty vận hành khai thác trên mỏ
Rồng Đôi áp dụng trực tiếp trong đánh giá hiệu quả cũng như điều chỉnh phương
pháp khai thác nhằm tối ưu khả năng thu hồi của giếng và của toàn mỏ.


13/94

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ MỎ RỒNG ĐÔI BỂ NAM CÔN SƠN

1.1. Giới thiệu chung
Mỏ Rồng Đôi được phát hiện vào năm 1995 bởi công ty PEDCO nay là công
ty Dầu Khí Quốc Gia Hàn Quốc (KNOC) theo hợp đồng phân chia sản phẩm giữa
Petro Vietnam và KNOC ký kết năm 1992. Mỏ nằm trong phần phía Nam của lơ
11-2 thuộc bể Nam Cơn Sơn, ngồi khơi Vũng Tàu 320 kn về phía Đơng Nam (hình
1.1). Sau khi tiến hành khảo sát địa chấn 2D, 3D và khoan thăm dò cho kết quả tìm
thấy khí tự nhiên và condensate, năm 2003 kế hoạch phát triển mỏ được chấp thuận
và kế hoạch khoan khai thác được tiến hành vào tháng 10 năm 2006.

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí mỏ Rồng Đơi lơ 11-2 [12]


14/94

Mỏ Rồng Đơi là mỏ thứ 2 khai thác khí tự nhiên và condensate ở Việt Nam
sau mỏ Lan Tây cũng thuộc bể Nam Côn Sơn. Với tổng số 6 giếng khai thác trong
đó 4 giếng khoan thẳng đứng và 2 giếng khoan ngang trên tồn diện tích 33 km2 của
mỏ. Giếng khoan khai thác RD-1X là giếng khoan ngang đầu tiên được sử dụng
trong khai thác khí tự nhiên & condensate ở Việt Nam. Với thời gian khai thác dự
kiến là 25 năm, mỏ được thiết kế khai thác với lưu lượng khí tự nhiên là 5 triệu mét
khối/ngày đêm và condensate là 6000 thùng /ngày đêm.
1.2. Đặc điểm địa chất mỏ Rồng Đôi
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc
Mỏ Rồng Đơi có cấu trúc dạng vịm chạy dài theo hướng Tây Bắc – Đông
Nam và được bao bọc bởi các đứt gãy nghiên hình thành từ Eocen tới Pligocen và
đặc biệt phát triển ở Miocen trung và Miocen thượng (hình 1.2). Hầu hết các đứt
gãy này phát triển theo hướng Bắc – Nam nhưng cũng có một số đứt gãy nhỏ hình
thành và phát triển theo hướng Bắc – Tây Nam và Đông – Tây. Sự xuất hiện các đứt

gãy này là kết quả của sự hoạt động của các đứt gãy lớn hơn theo hướng Đông Nam
– Bắc Đông Bắc trong bể Nam Côn Sơn.


15/94

Hình 1.2: Bản đồ cấu trúc mỏ Rồng Đơi [2]
1.2.2. Đặc điểm địa tầng
Mỏ Rồng Đôi nằm trong phông chung của lô 11-2 trong bể Nam Côn Sơn.
Các đá trầm tích thời kỳ Eocen tới Pligocen chủ yếu là dạng bồi đắp sau q trình
sụt lún, dạng trầm tích đồng bằng trong thời kỳ Miocen trung và dạng trầm tích biển
nông trong thời kỳ Miocen thượng. Trên cùng bao phủ bởi lớp trầm tích dày
Pligocen - Đệ tứ. Đặc điểm địa tầng và thành hệ của lô 11-2 được thể hiện trên cột
địa tầng (hình 1.3).


16/94

Hình 1.3: Cột địa tầng tổng hợp lơ 11-2 [12]


17/94

1.2.2.1.

Điệp Biển Đơng (Pligocen – Đệ tứ)

Các trầm tích Biển Đông phát triển rộng khắp bể tuổi từ Pligocen đến Đệ tứ và
được chia làm hai phần: Phần dưới tuổi Pligocen gặp các đá bột kết, sét kết bở rời,
sét vôi màu xám xen cát kết thạch anh màu trắng, vàng nhạt giàu vôi và chứa

Glauconit. Phần trên thuộc hệ Đệ tứ gồm cát kết thạch anh xen lẫn sét bột. Đá của
điệp Biển đông thành tạo trong điều kiện biển ven bờ, biển nông tới biển sâu. Bề
dày của trầm tích thay đổi từ vài trăm mét đến vài nghìn mét.
1.2.2.2.

Điệp Nam Cơn Sơn (Miocen thượng)

Các tập đá ở điệp Nam Côn Sơn nằm bất chỉnh hợp lên điệp Thông – Mãng
Cầu, bao gồm các đá: phần dưới là sét, sét vôi, cát kết màu xám. Phần trên là đá vôi
màu xám trắng, cát kết thạch anh. Bề dày trầm tích thay đổi từ 100 đến 500 mét.
1.2.2.3.

Điệp Thơng – Mãng Cầu (Miocen trung)

Các thành tạo của điệp được phân ra làm hai phần rõ rệt: Phần dưới gồm cát
kết thạch anh, cát kết vôi xen kẽ các tập sét bột kết, cát kết hạt mịn tới trung, xi
măng gắn kết là cacbonat chúa Glauconit. Phần trên gồm đá vơi màu xám sáng,
xám, đơi chỗ nâu đỏ, đolomit hóa. Bề dày của tập đá vôi thay đổi từ 10 mét đến 100
mét. Xen kẽ với đá vôi là sét, bột kết bở rời, cát kết hạt mịn. Xi măng gắn kết là
cacbonat.
1.2.2.4.

Điệp Dừa (Miocen hạ)

Các trầm tích điệp Dừa nằm bất chỉnh hợp lên điệp Cau. Đá của điệp Dừa bao
gồm cát kết màu xám sáng, phớt trắng xen các tập sét bột màu xám đen. Cát kết có
thành phần chủ yếu là thạch anh hạt mịn đến trung. Xi măng gắn kết là cacbonat
chứa Glauconit. Bề dày của điệp từ 200 đến 1000 mét.
1.3.

Đánh giá đặc điểm đất đá và khả năng chứa tầng Miocen mỏ Rồng Đôi

1.3.1. Đặc điểm đất đá tầng chứa


18/94

Thông thường các tầng chứa tốt là các tầng chứa có thành phần đất đá chủ yếu
là cát kết, đá cacbonat. Các mỏ chứa dầu trên thế giới thường có thành phần chủ yếu
là cát kết chiếm 60% và cacbonat chứa 40%, cịn lại các mỏ có các loại đất đá khác
chiếm trên dưới 1%.
Đá chứa tại khu vực lô 11-2 bao gồm hỗn hợp hai loại đá cát kết và sét kết từ
giai đoạn Sớm đến Trung Miocen thành hệ Dừa. Ở đây có lắng đọng trần tích trong
mơi trường trầm tích hồ ra đến rìa đại dương, là nguyên nhân của sự biến đổi trầm
tích nhanh ảnh hưởng đến chất lượng đá chứa. Đá sinh chủ yếu là các tập than xen
kẽ với sét kết. Môi trường trầm tích cho thấy có cả trầm tích biển và trầm tích sơng
hồ tại khu vực họng của tam giác châu thổ. Đất đá trong vỉa được tìm thấy là các tập
cát xen kẽ với sét kết ở điệp Thông và điệp Dừa.
Qua một số nghiên cứu trên có thể thấy rằng thành phần đất đá tại khu vực
này là tương đối tốt đối với vỉa có khả năng chứa dầu khí.
1.3.2. Kết quả phân tích thành phần hạt và độ rỗng tầng chứa
Phân tích và đánh giá một số mẫu thành giếng khoan thăm dò trong khoảng từ
3200 mét đến 3850 mét, thành phần đất đá cho thấy chủ yếu là cát kết hạt mịn cho
đến bột. Độ chọn lọc hạt tương đối tốt, hình dạng hạt góc cạnh đến tròn. Ở một số
khu vực sâu hơn cho thấy thành phần chủ yếu là cát kết trung bình cho đến cao. Cát
kết trung bình có độ chọn lọc hạt tốt, hình dạng từ góc cạnh cho đến trịn. Thành
phần cát kết chủ yếu là thạch anh giàu silic, fenspat, mảnh vỡ đá (đá biến chất, đá
trầm tích, đá núi lửa và đá Granit), mica, chlorite…(hình 1.4).

Hình 1. 4: Mật độ phân bố thành phần thạch học [13]

19/94

Phân tích một số mẫu thành giếng tại khu vực cho thấy độ rỗng ở đây được
phân loại bao gồm độ rỗng giữa các hạt (intergranular), độ rỗng bên trong các hạt
(intragranular) và các nứt nẻ (fracture). Trong đó độ rỗng bên trong các hạt không
hiệu quả do chúng không thể liên kết được với nhau. Độ rỗng nứt nẻ có thể thấy
được trong các mẫu này nhưng khơng có vai trò đáng kể trong việc xác định độ
rỗng tầng chứa. Độ rỗng giữa hạt thay đổi từ thấp đến trung bình, hầu hết trong
khoảng từ 5% đến 7%. Nguyên nhân của sự giảm độ rỗng là do sự nén ép, sự xuất
hiện các lớp cát xen kẽ và do bị xi măng hóa. Ngồi ra sự nén ép nhân tạo cũng có
thể đã xảy ra trong suốt q trình lấy mẫu vì sự tái sắp xếp lại đất đá đã bị nghiền
nát và đè nén.
Theo phân tích trong phịng thí nghiệm (bảng 1.1), độ rỗng dao động từ 4%
đến 16% trong đó phần lớn là từ 13% đến 14,5%.
Bảng 1.1. kết quả phân tích mẫu lõi % độ rỗng theo chiều sâu của giếng RD-1X
[13]
Số thứ tự của mẫu

Độ sâu (m)

Độ rỗng (%)

1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14

3550
3551.5
3551.6
3552
3552.1
3552.3
3552.5
3553.1
3555
3561.1
3563.5
3564.1
3564.5
3565.8

15.2
15.7
13.4
12.2
14.5
15.5

13.2
3.4
12.7
12.6
14.8
12.5
12.2
10.5

15

3566.3

8.3


20/94

Một phương pháp khác nhằm xác định độ rỗng tầng chứa cũng được áp dụng
cho các giếng ở mỏ Rồng đơi đó là phương pháp đo log giếng khoan. Kết quả đo
log của một số giếng điển hình ở vùng mỏ Rồng Đơi (hình 1.5) và tính tốn độ rỗng
sơ bộ cho kết quả độ rỗng của các tập cát vào khoảng 7% đến 12%.

Hình 1.5: Cột log giếng điển hình mỏ Rồng Đơi [13]
Các kết quả này hồn tồn phù hợp với đặc điểm chung của các tầng chứa khí
trong bồn trũng Nam Cơn Sơn. Kết quả phân tích từ mẫu lõi cho phép xác định rõ
hơn và chính xác hơn về độ rỗng thực tế của tầng chứa của mỏ.
1.3.3. Đánh giá khả năng chứa tầng Miocen mỏ Rồng Đôi
Từ các tài liệu log giếng khoan và kết quả phân tích mẫu lõi cho thấy tầng
chứa của mỏ Rồng Đôi chủ yếu nằm trong tầng Miocen trung và Miocen hạ điệp

Thông – Mãng Cầu. Thành phần thạch học chủ yếu là cát kết thạch anh, cát kết vôi
và xen kẽ là các tập sét bột kết. Độ rỗng của tầng chứa thay đổi từ 4% đến 17%.
Các tập cát có khả năng chứa chủ yếu trong Miocen của mỏ Rồng đôi bao
gồm tập H, J, N, O, P, R và tập S1 (biểu đồ 1.1).


21/94

Biểu đồ 1.1: Phần trăm phân bố trữ lượng khí trong các đới chứa ở mỏ Rồng Đôi
[12]
Kết quả phân tích tổng hợp cho thấy khả năng chứa sản phẩm của mỏ Rồng
Đôi là không đồng đều và chủ yếu tập trung ở tầng O với 63%. Độ rỗng đất đá ở
đây chỉ được xác định vào loại trung bình nên chất lượng thấm chứa của vỉa còn
phụ thuộc vào độ rỗng hiệu dụng và tính liên thơng giữa các lỗ rỗng trong vỉa.
1.3.3.1. Đánh giá độ thấm của tầng chứa O

Độ thấm là số đo về khả năng một chất lỏng chảy qua một loại đất đá, đơn vị
độ thấm là milidarcy hay darcy. Để xác định chất lượng thấm của tầng chứa người
ta đánh giá thông qua giá trị của hệ số thấm, hệ số thấm bao gồm hệ số thấm tuyệt
đối (chỉ đo được trong môi trường chỉ có một chất) và hệ số thấm tương đối (khả
năng di chuyển của chất lỏng khi có cùng một chất khác trong mơi trường tầng
chứa). Ngồi ra cịn một số tương quan khác để đánh giá chất lượng tầng chứa như
hình dạng hạt càng thơ thì độ thấm càng tăng, hướng di chuyển không gặp các đứt
gãy,… Độ thấm tầng chứa thông thường được đánh giá dựa trên bảng hướng dẫn
sau (bảng 1.2)


22/94

Bảng 1.2. Bảng đánh giá chất lượng tầng chứa thông qua hệ số thấm [1]

Hệ số thấm k(md)

Chất lượng tầng chứa

0-15

Kém

15-50

Trung bình

50-100

Tốt

100-1000

Rất tốt

> 1000

Cực kỳ tốt

Khu vực được đánh giá tại mỏ Rồng Đơi có độ thấm tầng chứa nói chung là từ
thấp đến trung bình, dao động khơng đồng nhất trong khoảng từ 0.05md đến 32md.
Quan sát mẫu lõi cho thấy đây là cấu trúc trầm tích dạng phiến và chính cấu trúc
này đã tạo ra tính khơng đồng nhất của độ thấm tầng chứa (bảng 1.3, biểu đồ 1.2).

Permeability (md)

0

5

10

15

20

3548
3550
3552
Depth (m)

3554
3556
3558
3560
3562
3564
3566
3568

Biểu đồ 1.3. Biểu đồ độ thấm theo chiều sâu khảo sát [12]

25

30

35


23/94

Bảng 1.3. Kết quả phân tích độ thấm của mẫu lõi theo độ sâu giếng RD-1X [12]
Số thứ tự của mẫu

Độ sâu (m)

Độ thấm Ka (md)

1

3550

15

2

3551.5

32

3

3551.6

9.8

4

3552

5.5

5

3552.1

3.2

6

3552.3

6.2

7

3552.5

2.7

8

3553.1

0.03

9

3555

4.5

10

3561.1

5.6

11

3563.5

2.2

12

3564.1

1.2

13

3564.5

0.95

14

3565.8

0.08

15

3566.3

0.05

Sự không đồng nhất về độ thấm trong các tầng chứa của mỏ Rồng Đôi dẫn
đến việc khó tính tốn chính xác lưu lượng và hệ số thu hồi của vỉa và giếng. Từ đó
địi hỏi cần phải có sự phân tích chi tiết hơn mối quan hệ giữa độ thấm và độ rỗng
của tầng chứa.
1.3.3.2.

Quan hệ độ thấm và độ rỗng của tầng chứa

Từ các kết quả đo log của các giếng điển hình trong vùng nghiên cứu, đặc biệt
là việc minh giải chính xác kết quả của phương pháp log nơtron – mật độ và kết quả
phân tích mẫu lõi sau khi khoan cho thấy phần lớn các mẫu thuộc tầng trầm tích có


24/94

khả năng chứa có độ rỗng vào khoảng 12% đến 17,5% tương ứng với độ thấm vào
khoảng 10md đến 100md (biểu đồ 1.4).

Biểu đồ 1.4: Quan hệ độ thấm và độ rỗng của tầng chứa Miocen mỏ Rồng Đôi [12]
Như vậy tổng hợp các kết quả nghiên cứu địa chất, log giếng khoan và phân
tích mẫu lõi có thể kết luận ở tầng đất đá này có khả năng lớn chứa dầu và khí
thương mại. Hiệu suất thu hồi sản phẩm cịn phụ thuộc vào độ thấm trung bình vỉa.
Khi áp dụng tính tốn khai thác và trữ lượng nên sử dụng thông số độ thấm bằng
10md nhằm giảm thiểu sự sai lệch trong tính tốn mơ phỏng. Mặc dù tính thấm
chứa khơng cao và chỉ đạt giá trị trung bình nhưng nếu nguồn áp lực của tầng chứa
là đủ lớn thì hiệu suất thu hồi cũng sẽ được cải thiện nâng cao.
1.3.4. Đánh giá về nguồn áp lực tầng chứa
Qua một số phân tích cho thấy khu vực bể Nam Cơn Sơn là khu vực có dị
thường áp suất cao đồng thời cũng là khu vực có triển vọng dầu khí tốt. Bản chất
của dị thường áp suất cao là sự dư thừa chất lưu trong không gian lỗ rỗng của các
trầm tích hạt mịn so với q trình nén ép bình thuờng do các ngưyên nhân cơ học
hoặc hóa học, sự làm giảm áp suất của khung đá. Dưới tác dụng của địa tĩnh từ các