Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật khai thác dầu khí: Nghiên cứu ứng dụng giải pháp thu hồi dầu tam cấp bằng bơm ép co2 cho tầng móng nứt nẻ mỏ sư tử đen

Mục đích nghiên cứu của luận án: Nghiên cứu ứng dụng giải pháp khai thác tam cấp bằng bơm ép CO2 theo cơ chế trộn lẫn cho đối tượng móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật khai thác dầu khí: Nghiên cứu ứng dụng giải pháp thu hồi dầu tam cấp bằng bơm ép co2 cho tầng móng nứt nẻ mỏ sư tử đen BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Nguyễn Hải An NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁPTHU HỒI DẦU TAM CẤP BẰNG BƠM ÉP CO2CHO TẦNG MÓNG NỨT NẺ MỎ SƯ TỬ ĐEN Chuyên ngành: Kỹ thuật khai thác dầu khí Mã số: 62.53.50.05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2012Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Khoan-Khai thác, KhoaDầu khí, Trường Đại học Mỏ-Địa chất Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Xuân Lân 2. TS. Nguyễn Hữu TrungPhản biện 1: …………………………………………………………………………………………………………….Phản biện 2 …………………………………………………………………………………………………………..Phản biện 3: ……………………………………………………………………………………………………………..Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trườnghọp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi …..giờ … ngày …tháng… năm…Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia Hà Nộihoặc Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất 1Tính cấp thiết của đề tài Theo kế hoạch đã được phê duyệt, đối tượng móng granit nứt nẻmỏ Sư Tử Đen đang trong giai đoạn khai thác thứ cấp và suy thoái sảnlượng với hệ số thu hồi dầu hiện tại chỉ đạt khoảng 16,3%. Lượng dầucòn có thể khai thác chỉ còn 5,0% lượng dầu tại chỗ ban đầu với thờigian khai thác trên 10 năm. Trong khi đó, đối tượng móng granit nứtnẻ hang hốc bể Cửu Long nói chung và của mỏ Sư Tử Đen nói riêng,đang là đối tượng chính trong khai thác dầu của Việt nam với đặc tínhthấm chứa rất phức tạp, mức độ bất đồng nhất cao và chưa dự báođược dòng chảy chất lưu trong từng điều kiện khai thác. Trên cơ sở các kết quả đánh giá khả năng áp dụng, khai thác dầutam cấp bằng bơm ép CO2 trộn lẫn với dầu trong điều kiện vỉa làphương pháp có tiềm năng đối với đối tượng móng granit nứt nẻ mỏSư Tử Đen. Bơm ép CO2 với cơ chế trộn lẫn, theo hướng từ trênxuống, có khả năng vượt qua được những thách thức của thân dầudạng khối của đối tượng móng có nhiệt độ cao (trên 120oC); mức độbất đồng nhất cao về độ thấm. Ngoài ra phương pháp bơm ép CO2 cóthể giải quyết đồng thời trong nâng cao hệ số thu hồi dầu và tàng trữCO2 trong lòng đất nhằm bảo vệ môi trường. Mục đích nghiên cứu của luận án Nghiên cứu ứng dụng giải pháp khai thác tam cấp bằng bơm épCO2 theo cơ chế trộn lẫn cho đối tượng móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen. Nhiệm vụ của luận án Để đạt được mục đích đề ra, luận án cần giải quyết các nhiệm vụ:- Làm sáng tỏ mô hình dòng chảy của hệ thống chất lưu (dầu, khí và nước) trong quá trình khai thác vỉa. Trên cơ sở đó đưa ra sơ đồ thiết kế khai thác tam cấp cho đối tượng móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen cũng như các mỏ khác trong bể Cửu Long. 2- Khảo sát và hoàn thiện cơ chế trộn lẫn CO2 với dầu thô trong điều kiện thân dầu móng Sư Tử Đen.- Hoàn thiện mô hình đẩy dầu trên mẫu lõi granit nứt nẻ, đánh giá hiệu quả quét dầu và đẩy dầu trộn lẫn CO2.- Sơ bộ đánh giá hiệu quả (mang ý nghĩa định tính) khi ứng dụng bơm ép CO2 trộn lẫn trong khai thác tam cấp trên cơ sở mô hình mô phỏng khai thác cho thân dầu móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen. Tổng quan các công trình đã nghiên cứu Áp dụng CO2 trộn lẫn cho vỉa chứa dầu nứt nẻ được áp dụng thựctế lần đầu tiên năm 1972 tại mỏ Sacroc (Hoa kỳ). Phương pháp bơmép CO2 đã được đầu tư nghiên cứu phát triển và trở thành một trongnhững phương pháp khai thác tam cấp được sử dụng nhiều nhất hiệnnay cho các mỏ ở nhiều nơi trên thế giới do có khả năng ứng dụng vớihầu hết các loại dầu. Tuy vậy, hiện chưa có văn liệu nào viết về bơmép CO2 cho đối tượng móng granit nứt nẻ như tại mỏ Sư Tử Đen. Hiện tại, thân dầu trong đá móng mỏ Sư Tử Đen đang ở cuối giaiđoạn khai thác thứ cấp có áp dụng bơm ép nước duy trì áp suất vỉa,nhưng hệ số thu hồi dầu không cao và bơm ép nước được đánh giá làkhông hiệu quả. Các công trình nghiên cứu mới chỉ dừng ở tối ưu chếđộ khai thác nhằm duy trì sản lượng, chưa có các nghiên cứu chuyênsâu về khai thác tam cấp cho móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen. Các phương pháp nghiên cứu- Phương pháp thư mục: tổng hợp cơ sở lý thuyết và công nghệ của phương pháp khai thác tam cấp bằng bơm ép CO2 theo cơ chế trộn lẫn. Phân tích đánh giá đặc tính thấm chứa của vỉa dầu trong móng granit nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen.- Phương pháp thí nghiệm: xây dựng mô hình thí nghiệm đẩy dầu bằng CO2 trên mẫu tổ hợp granit nứt nẻ. 3- Phương pháp mô phỏng số: xây dựng mô hình mô phỏng khai thác bằng phần mềm chuyên dụng và đánh giá hiệu quả (định tính) cho NCSHTHD. Điểm mới và ý nghĩa khoa học của luận án- Là công trình nghiên cứu ứng dụng cho đánh giá khai thác tam cấp đối tượng móng granit nứt nẻ từ đánh giá sơ bộ, khảo sát trong phòng thí nghiệm, cho tới mô phỏng khai thác.- Nghiên cứu đầy đủ cơ chế trộn lẫn CO2 với dầu mỏ Sư Tử Đen, xây dựng đặc trưng biến đối pha của dầu khi bơm ép CO2.- Đề xuất các cơ chế khai thác dầu trong móng granit trên cơ sở nghiên cứu đặc tính dòng chảy của chất lưu trong điều kiện vỉa.- Đề xuất mô hình mô phỏng hợp lý cho khai thác dầu trong đá móng granit nứt nẻ: Kết hợp mô hình đá chứa “hai độ rỗng” và mô hình mô phỏng thành phần dầu cho bơm ép khí trộn lẫn.- Thiết kế sơ đồ bơm ép CO2 từ trên xuống, tạo đới dầu ổn định phục vụ cho khai thác tam cấp đạt hiệu quả, đồng thời chôn vùi, tàng trữ CO2 bảo vệ môi trường. Các luận điểm bảo vệ của luận án Luận điểm 1: Đá chứa granit nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen thuộc hệthống hai độ rỗng với khả năng dẫn trong nứt nẻ và khả năng chứatrong vi nứt (Không có độ thấm trong đới vi nứt - hai độ rỗng khônghoàn toàn). Cơ chế khai thác dầu trong đá móng granit nứt nẻ baogồm: (i) gi ...