Bài tập nhóm 2 cơ sở kĩ thuật dầu khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN CƠ SỞ KỸ THUẬT DẦU KHÍ DISCIPLINES IN PETROLEUM INDUSTRY CÁC NGÀNH TRONG CÔNG NGHIỆP[.]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT DẦU KHÍ

DISCIPLINES IN PETROLEUM INDUSTRY-CÁC NGÀNH TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ

Giảng viên HD: TS Mai Cao Lân

NHÓM :

* Thành viên:

1 Phạm Trần Duy 1510499

2 Nguyễn Ninh Giang 1510840

3 Lưu Công Sơn 1512834

4 Đỗ Việt Toàn 1513529

5 Nguyễn Trọng Nhân 1512268

6 Nguyễn Thanh Phong 1512447

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

Tóm tắt bài viết 4

Chương 1 Nội dung 5

I Bể chứa dầu 5

II Giếng khoan… 7

III.Thiết bị .9

IV.Quản lí 10

Chương 2 Kết luận .11

Tài liệu tham khảo 12

TÓM TẮT BÀI VIẾT

Dầu mỏ từ lâu đã trở thành một nguồn nguyên liệu không thể thay thế trong hoạt động công nghiệp và cuộc sống sinh hoạt của con người Có thể nói, bình minh của sự bùng nổ công nghiệp qui mô lớn bắt đầu khi dầu mỏ được phát hiện, khai thác và xử lí

Kể từ đó công nghiệp dầu khí bắt đầu quá trình phát triển nhanh chóng Sự bành trướng của nó là hiện thân cho sự phát triển của thương mại, thị trường, chiến lược kinh doanh, những thay đổi về công nghệ, và các nền kinh tế quốc gia và quốc tế của thế kỉ XX Đến nay nó trở thành ngành kinh doanh lớn nhất và toàn diện bậc nhất thế giới, bao gồm rất nhiều lĩnh vực, cả kỹ thuật và kinh tế Những lĩnh vực này như công tác thăm dò, tìm kiếm, khoan, khai thác và kế hoạch kinh doanh, là những mắc xích rất quan trọng trong một chuỗi hoàn chỉnh và toàn diện hơn- ngành công nghiệp dầu khí

CHƯƠNG I NỘI DUNG

I BỂ CHỨA DẦU (RESERVOIRS).

1 Development geophysics:

Về cơ bản: Sử dụng các dữ liệu từ đo đạt địa chấn để là việc với tât cả các khía

cạnh địa vật lý trong vùng đang khai thác và các vùng xung quanh, từ đó đưa ra các phương án và theo dõi, hỗ trợ vận hành khoan

2 Các nhiệm vụ chính của Development geophysics and geology

Đặt những bước đầu cho mục tiêu khoan (nhấn mạnh dựa trên kết quả phân tích dữ liệu địa chấn và tiên đoán dự đoán các biến cố)

▪ Xác định trình tự thạch học

▪ Đánh giá, xác định trữ lượng và các rủi ro vật lý

▪ Xây dựng mô hình vận tốc, thời gian và mật độ

▪ Lập bản đồ cấu trúc địa tầng và các mặt cắt chính

▪ Chọn vị trí khoan tối ưu (độ dày vỏ…)

▪ Phối hợp

* Các công việc có thể có:

▪ Định hình hồ chứa

▪ Lập kế hoạch và tiến hành khoan

▪ Đội ngũ cố vấn tính toán kĩ thuật

3 Khảo sát reservoirs geology

Về cơ bản: khảo trên các địa chất với đá bên trong vỏ trái đất hoặc trên bề mặt, khi

đá có chưa dầu thông qua khảo sát địa chấn và lịch sử địa chất

* Nhiệm vụ chính

▪ Tạo mô hình 3D tổng quan

▪ Xác định trình tự thạch học

▪ Xác định thể tích lỗ hổng

▪ Dự đoán đứt gãy

4 Công nghệ tầng chứa (reservoir engineering)

- Reservoir engineering: Áp dụng các nguyên tắc khóa học trong quá trình phát triển

và sản xuất dầu khí để đạt được hiệu quả cao nhất trong việc thu hồi dầu khí Áp dụng tính toán, các định luật vật lý, hóa học để nghiên cứu về hành vi của dầu khí trong đá chứa ( reservoir dynamic behavior) Qua đó ước lượng được dự trữ của

mỏ, dự báo sản xuất, đề xuất được các phương án tăng cường thu hồi dầu

 Lực phát động cho sản xuất ( THE DRIVING FORCE FOR PRODUCTION):

 Diễn tả mối quan hệ giữa khối lượng của chất lỏng được sản xuất, lực nén ép giữa chất lỏng và sự tăng áp suất tầng chứa

 Truyền động vỉa chứa (RESERVOIR DRIVE)

Năng lượng tự nhiên trong vỉa chứa làm chất lỏng thoát ra khỏi đá chạy vào giếng

 Các nguồn năng lượng gồm: khí hòa tan, nước, trọng lực…

 Sự thay thê chất lưu trong vỉa

 Đánh giá về sự thay thế của nước trong vỉa

 Mô phỏng vỉa:

 Sử dụng dữ liệu có được để mô phỏng vỉa từ đó dự đoán :

o Phương pháp truyền động vỉa tối ưu nhất (phun khí, phun nước)

o Tỉ lệ thu hồi dầu khí

 Ước tính lượng dầu khí thu hồi:

 Xây dựng kế hoạch sản xuất

 Tăng cường thu hồi dầu

 Phương pháp nhân tạo để thu hồi được nhiều dầu hơn sau đợt sản xuất ban đầu Những phương pháp được sử dụng:

o Phương pháp nhiệt: Là phương pháp phổ biến nhất.Phun nước nóng xuống vỉa làm giảm độ nhớt của của dầu nặng

o Phương pháp hóa học: thay đổi tính chất của chất lưu thay thế hoặc tính chất của dầu

o Phương pháp hỗn hợp khí: làm giảm lượng dầu ở trong các khoảng hở, bằng cách làm tăng sức căng bề mặt giữa dầu và nước

II Giếng khoan (wells)

1 KỸ THUẬT KHOAN ( DRILLING TECHNOLOGY)

1.1 Khoan giếng thẳng (Vertical drilling)

▪ Dùng phương pháp khoan xoay bằng chòong gồm ống cong ,động cơ tua-bin, máy đo

ổn định và mũi khoan kim cương PDC

▪ Thiết bị khoan khoan thẳng xuống tạo dạng hình nón không vượt quá mức tối đa độ lệch 100ft mỗi độ

1.2 Khoan giếng định hướng ( Controlled dicrectional drilling).

Dùng để khoan những nơi có tầng đá cứng không khoan thẳng được

1.2.1 Phương pháp khoan trượt :

▪ Thiết bị khoan cũng như khoan xoay nhưng động cơ không xoay mà là đẩy trượt về phía trước

▪ Khi khoan tới tầng đá cứng và tới điểm lệch giếng KOP thì bắt đầu sử dụng thiết bị định hướng

▪ Dùng một máng hướng bên trong ống thép tăng độ nghiêng để định hướng chính xác ( đối với trầm tích mềm thì dùng mũi khoan có vòi phun )

▪ Sau khi định hướng xong tiếp tục khoan tới điểm khoan dự kiến

▪ Bơm dung dịch khoan dạng lỏng để vận chuyển mùn khoan

1.2.2 Phương pháp push-the-bit :

▪ Tương tự như khoan xoay

▪ Tuy nhiên dọc theo lỗ khoan có 3-4 miếng mặt bằng cao su trên các cánh của thiết bị dò

và áp vào thành giếng để giữ cho mũi khoan đặt đúng hướng

1.3 Khoan giếng ngang định hướng ( Horizontal directional driling).

▪ Như khoan giếng xiên, tuy nhiên có một điểm lệch khi đi qua vỉa chứa, tại đó mũi khoan định hướng nằm ngang

1.4 Khoan khí ( Air drilling)

▪ Dùng tháp khoan xoay với máy nén khí luân chuyển khí

▪ Hoạt động như giàn khoan bình thường chỉ thay dung dịch khoan bằng khí bơm xuống cột khoan

▪ Khí bơm nén cao áp như dung dịch khoan đẩy mùn khoan tới ống tháo ra bể chứa

1.5 Khoan bọt khí ( Foam drilling)

▪ Khoan bọt ( foam drilling) tương tự như khoan khí nhưng dùng chất tẩy rửa tạo bọt khí có màng bao quanh Thanh xà phòng hòa tan với nước và được phun bởi máy bơm nhỏ vào dung dịch khí lưu thông trong giến

2 HOÀN THIỆN GIẾNG ( WELL COMPLETION)

2.1 Ống chống (Casing)

2.1.1 Cấu tạo :

▪ Là ống thép thành mỏng không mối hàn theo tiều chuẩn API

▪ Dài trung bình 30ft (9.1m) , đường kính chung từ 14 -34.9 cm

▪ Đoạn cuối của ống được bảo vệ bởi mũ bảo vệ ren ( thread protector )

▪ Các ống chống nối với nhau bởi ống nối ( collar )

2.1.2 Hoạt động :

▪ Đưa cột chống ống vào giếng

▪ Sau đó quá trình nạo vỏ bùn lọc được thực hiện

▪ Tiếp theo là quá trình trám xi măng ( cement job ) lấp đầy khoảng trống giữa ống và vách đá

▪ Việc trám xi măng là để cách ly tầng khai thác

▪ Ngoài ra đối với loại giếng sâu thường dùng ống lửng ( liner string ) thay cho ống chống

2.2 Hoàn thiện đáy giếng ( Bottom Of The Well Completion)

* Hoàn thiện giếng thân trần

2.2.1 Đối với vỉa có vật liệu bở rời :

▪ Dùng phương pháp lèn sỏi (graval pack )

▪ Sau đó đưa một ống lọc xuống đáy để lọc vật cặn khỏi chất lưu sản xuất

2.2.2 Đối với vỉa có sét nén sụt lở :

▪ Dùng phương pháp uncemented slotted liner ( tạm dịch là những lỗ rãnh dài hẹp đục vào ống chống để làm ống lọc )

2.2.3 Phương pháp phổ biến hiện nay :

▪ Hoàn tất sau chống ống ( set-through completion )

▪ Qúa trình chống ống qua tầng sản phẩm hoàn tất

▪ Sau đó dùng súng bắn vỉa phun những tia khí tốc độ cao tạo nên những lỗ thủng trong ống chống xi măng và vỉa sản xuất cho phép các chất lưu của vỉa chảy vào giếng

2.3 Ống khai thác (Tubing):

▪ Sau khi quá trình chống ống và hoàn thiện đáy giếng xong , ống khai thác được đưa xuống giếng để đưa chất lưu sản xuất lên bề mặt

▪ Ống khai thác dùng để bảo vệ ống chống và có thể kéo lên sửa chữa được

▪ Giàn ngoài khơi còn có thêm van an toàn khống chế dùng cho trường hợp khẩn

2.4 Đầu giếng (Wellhead) :

* Sau khi hoàn thiện phần dưới giếng , tiếp tục hoàn thiện phần đầu giếng gồm :

▪ Đầu ống chống và đầu ống khai thác được treo bởi thiết bị treo ống

▪ Cột khoan giếng nối với hệ thống sản xuất bằng vành giếng khoan

▪ Cây noen được lắp đặp nối phía trên đầu ống khai thác với van điều tiết , áp kế , van tiết lưu chủ lực hoặc dùng bơm cần hút ( sucker-rod pump )

▪ Ở vành giếng khoan được lắp một bộ gaslift điều khiển khí nén luân chuyển tuần hoàn trong giếng

▪ Bơm điện ly tâm chìm được treo chìm trong ống khai thác để bơm hút chất lưu

III THIẾT BỊ (FACILITIES).

1 Kỹ sư về thiết bị ( Facilities engineers).

1.1 Định nghĩa: Kỹ sư về thiết bị là giám sát, thiết kế, xây dựng và bảo trì các hệ thống khác nhau: như hệ thống điện, kiểm soát khí hậu, nước và ánh sáng cho đến các hệ

thống chuyên biệt hơn như xử lý hóa chất, môi trường biển,… tại một cơ sở nhất định khác nhau, thiết lập nền tảng cho các thiết bị từ ngoài khơi đến trên bờ

1.2 Công việc chính:

▪ Hỗ trợ

▪ Quản lí

▪ Thực hiện xây dựng các dự án

2 Kỹ sư sản xuất và vận hành ( Production and operation engineers)

2.1 Định nghĩa: Kỹ sư sản xuất và vận hành tham gia vào các hoạt động giàn khoan như: lập kế hoạch, hậu cần, giấy tờ và làm việc theo nhóm để giải quyết sự cố về máy móc, thiết bị

2.2 Đặc điểm:

▪ Xác định các thiết bị phù hợp cho các hoạt động khai thác và thăm dò

▪ Thực hiện các thủ tục khoan và công việc hậu cần

IV ĐÁNH GIÁ KINH TẾ ( ECONOMIC EVALUATION).

1 Tính kinh tế của các dự án bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ( The economics of the projects are affected by the elements)

▪ Trình độ hiểu biết về lĩnh vực dầu khí

▪ Vị trí, loại, số giếng

▪ Điều kiện thị trường

▪ Ảnh hưởng của hệ thống thuế/ tiền bản quyền

2 Nguyên tắc cơ bản của phát triển kinh tế dầu khí ( Basic principles of petroleum economics development).

▪ Nguồn vốn ( capital cost)

▪ Chi phí vận hành (operating cost)

▪ Các điều khoản hợp đồng (contract terms)

▪ Cấu trúc tài chính (fiscal structure)

▪ Dự đoán về giá dầu( forecast oil/gas prices).

CHƯƠNG II: KẾT LUẬN

Những lĩnh vực được giới thiệu ở trên tuy chưa đầy đủ hết tất cả các nhánh của kĩ thuật dầu khí, nhưng phần nào giới thiệu tổng quan về một ngành công nghiệp qui mô lớn,

đa ngành nghề, có sức ảnh hưởng lớn đến mọi mặt của cuộc sống hiện đại

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 http://www.rigzone.com/jobs/Facilities-Engineer-JS731

2 Tổng quan về ngành dầu khí Việt Nam TS Lê Việt Trung- Ths Phạm Văn Chất

3 Sơ lược về công nghệ khoan các giếng dầu khí Petrotimes.vn

4 Luận văn nghiên cứu bồn trũng Cửu Long

5 Bài giảng khoan và hoàn thiện giếng PGS.TS Lê Phước Hảo

6 Nontechnical guide to petroleum geology, exploration, drilling and production-Norman J.Hyne, PhD