Luận án Nghiên cứu các giải pháp hợp lý để tận thu dầu trong cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ

Tên luận án:

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

Ngành:

Kỹ thuật dầu khí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu các giải pháp hợp lý nhằm tận thu dầu trong tầng cát kết Mioxen hạ của mỏ Bạch Hổ, một trong những thân dầu chính đã được khai thác từ năm 1986 và hiện đang trong giai đoạn cuối, suy giảm sản lượng và độ ngập nước cao. Với hệ số thu hồi dầu hiện tại chỉ 15,5% và lượng dầu dư lớn (28,3 triệu tấn, chiếm 69% trữ lượng dầu tại chỗ), việc tìm kiếm các phương pháp gia tăng thu hồi dầu (EOR) là rất cấp thiết.

Luận án đề xuất và nghiên cứu phương pháp bơm ép khí nước luân phiên (WAG) như một giải pháp tam cấp tối ưu. Mục đích chính là nâng cao hệ số thu hồi dầu bằng cách cải thiện hiệu suất quét và đẩy dầu dư, đồng thời tận dụng lượng khí thấp áp đang bị đốt bỏ tại mỏ, góp phần bảo vệ môi trường.

Nghiên cứu được thực hiện thông qua ba phương pháp chính: tổng quan tài liệu để xây dựng cơ sở lý thuyết về WAG và các yếu tố ảnh hưởng; thí nghiệm trong phòng trên mẫu lõi và mẫu lưu thể vỉa để xác định các chỉ số công nghệ và hiệu quả thu hồi dầu; và mô phỏng số sử dụng phần mềm chuyên dụng để dự báo khai thác.

Các điểm mới của luận án bao gồm việc xác định áp suất trộn lẫn tối thiểu (MMP) của dầu vỉa với khí đồng hành (350 bar) và các giải pháp giảm MMP bằng cách làm giàu khí đồng hành với khí thấp áp hoặc LPG (giảm xuống 140-315 bar). Kết quả thí nghiệm cho thấy bơm ép WAG trước bơm ép nước đạt hiệu suất thu hồi dầu 70,5-80,2%, cao hơn đáng kể so với chỉ bơm ép nước (55,5-60,5%), và WAG sau bơm ép nước có thể tận thu thêm 15,9-17,8%. Mô phỏng khai thác dự báo WAG có thể tăng hệ số thu hồi dầu thêm 2-10% và giảm độ ngập nước từ 90% xuống 45% so với phương pháp bơm ép nước.

Luận án kết luận rằng hệ thống thiết bị và sơ đồ công nghệ hiện có của mỏ Bạch Hổ phù hợp để triển khai WAG, và nguồn khí sẵn có là khả thi. Đây là một giải pháp phù hợp và khả thi để nâng cao thu hồi dầu trong giai đoạn hiện nay, đồng thời khuyến nghị thử nghiệm pilot và tiếp tục nghiên cứu tối ưu hóa.

Mục lục chi tiết:

• 1. Tính cấp thiết của đề tài

• 2. Mục đích nghiên cứu của luận án

• 3. Nhiệm vụ của luận án

• 4. Phương pháp nghiên cứu

• 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

  • 5.1. Ý nghĩa khoa học

  • 5.2. Ý nghĩa thực tiễn

• 6. Điểm mới của luận án

• 7. Các luận điểm bảo vệ

• 8. Cơ sở dữ liệu

• 9. Khối lượng và cấu trúc của luận án

• Chương 1 TỔNG QUAN VỀ GIA TĂNG THU HỒI DẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN

  • 1.1. Các giai đoạn khai thác dầu

    • 1.1.1. Giai đoạn khai thác sơ cấp
    • 1.1.2. Giai đoạn khai thác thứ cấp
    • 1.1.3. Giai đoạn khai thác tam cấp (EOR-Tăng cường thu hồi dầu)

  • 1.2. Phương pháp pháp bơm ép khí nước luân phiên (WAG)

    • 1.2.1. Áp suất trộn lẫn tối thiểu (MMP)
    • 1.2.2. Các cơ chế trộn lẫn giữa khí và dầu
    • 1.2.3. Cơ chế đẩy dầu bằng nước và khí (mô hình cấu trúc vỉa)
    • 1.2.4. Tỷ số linh động
    • 1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả bơm ép WAG
    • 1.2.5.1. Ảnh hưởng của tốc độ bơm ép
    • 1.2.5.2. Ảnh hưởng của độ lớn nút bơm ép
    • 1.2.5.3. Ảnh hưởng của tỷ số WAG (tỷ lệ giữa nước và khí)
    • 1.2.5.4. Ảnh hưởng của độ dính ướt lên hiệu quả thu hồi dầu
    • 1.2.5.5. Ảnh hưởng của cấu tạo vỉa lên hiệu quả thu hồi dầu

  • 1.3. Các dự án bơm ép khí nước luân phiên trên thế giới

    • 1.3.1. Mỏ Magnus với dự án bơm ép WAG
    • 1.3.2. Mỏ Ula với dự án bơm ép WAG
    • 1.3.3. Dự án bơm ép thử nghiệm khí hydrocarbon tại mỏ Rạng Đông, Việt Nam

• Chương 2 THỰC TRẠNG KHAI THÁC VÀ LỰA CHỌN BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO TẦNG CHỨA CÁT KẾT MIOXEN HẠ, MỎ BẠCH HỔ

  • 2.1. Khái quát chung về mỏ Bạch Hổ

  • 2.2. Đặc trưng địa chất của tầng chứa cát kết Mioxen hạ

  • 2.3. Trữ lượng dầu khí tại chỗ và trữ lượng thu hồi

  • 2.4. Thực trạng khai thác tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ

  • 2.5. Các phương pháp tăng cường thu hồi dầu phổ biến ở Việt Nam

  • 2.6. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tăng cường thu hồi dầu cho tầng chứa cát kết Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ

  • 2.7. Tiềm năng gia tăng thu hồi dầu tại tầng Mioxen hạ, mỏ Bạch Hổ

  • 2.8. Tình hình khai thác, trữ lượng và tiềm năng thu gom khí

• Chương 3 NGHIÊN CỨU BẰNG THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO TẦNG CHỨA CÁT KẾT MIOXEN HẠ, MỎ BẠCH HỔ

  • 3.1. Chuẩn bị thí nghiệm

    • 3.1.1. Mẫu lõi
    • 3.1.2. Mẫu lưu thể vỉa

  • 3.2. Thí nghiệm tìm áp suất trộn lẫn tối thiểu

    • 3.2.1. Mô tả thiết bị thí nghiệm
    • 3.2.2. Quy trình thí nghiệm
    • 3.2.3. Kết quả thí nghiệm

  • 3.3. Thí nghiệm hạ MMP bằng tỷ lệ pha trộn khí hợp lý

  • 3.4. Thí nghiệm bơm ép WAG trên mẫu lõi

    • 3.4.1. Mô tả thiết bị thí nghiệm
    • 3.4.2. Quy trình thí nghiệm
    • 3.4.3. Kết quả thí nghiệm

• Chương 4 MÔ HÌNH THÂN DẦU VÀ MÔ PHỎNG KHAI THÁC BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN CHO TẦNG CHỨA CÁT KẾT MIOXEN HẠ, MỎ BẠCH HỔ

  • 4.1. Mô hình địa chất - thuỷ động của tầng chứa cát kết Mioxen hạ

  • 4.2. Biện luận các điều kiện của mô hình thủy động

  • 4.3. Phục hồi lịch sử khai thác

  • 4.4. Lựa chọn đối tượng và các phương án bơm ép WAG

  • 4.5. Kết quả mô phỏng, dự báo khai thác

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 1. KẾT LUẬN

  • 2. KIẾN NGHỊ