Trong quá trình khai thác mỏ dầu thông thường, lượng dầu sót lại sau giai đoạn khai thác sơ cấp và thứ cấp là rất lớn. Một phần đáng kể lượng dầu dư này có thể được thu hồi đạt được lợi ích kinh tế bằng phương pháp bơm ép khí (Shahverdi, Sohrabi, và Fatemi, 2013). Theo thống kê của Oil Gas Journal (Guntis Moritis, 14 May 2001 ) cho thấy rằng bơm ép khí CO2 đã và đang được áp dụng thành công tại Hoa Kỳ. Các dự án bơm ép khí CO2 ngày càng được mở rộng về cả quy mô lẫn số lượng dự án với 80 dự án đang được vận hành trên tổng số 160 dự án EOR (Oil and Gas Journal, 42002). Tính đến năm 2002, sản lượng khai thác dầu bằng bơm ép khí CO2 chiếm 28% tổng sản lượng thu hồi bằng các phương pháp EOR, khoảng 3.3% tổng sản lượng dầu thu hồi của Hoa Kỳ. CO2 được xem như là một dung môi tuyệt vời cho bơm ép CO2 trộn lẫn. Nhưng nó cũng tồn tại những ưu và nhược điểm cần được lưu ý khi sử dụng chúng trong một dự án EOR.
Trang 1BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
PHƯƠNG PHÁP BƠM ÉP KHÍ NƯỚC LUÂN PHIÊN ĐỂ TĂNG CƯỜNG THU HỒI DẦU MỎ SR, BỂ CỬU LONG
SVTH: LÊ QUỐC NAM
GVHD: TSKH NGUYỄN XUÂN HUY
KS NGUYỄN LÂM QUỐC CƯỜNG
Trang 2Nội dung
Đặt vấn đề
Cơ chế bơm ép WAG
Quy trình và kết quả thí nghiệm
Kết luận và kiến nghị
Trang 3Nội dung
Đặt vấn đề
Trang 4Đa số các mỏ lớn Việt Nam:
Duy trì sản lượng hàng năm
Nghiên cứu thu hồi dầu tăng cường
Đặt
vấn đề
Giá dầu đang cao
Trang 5Bơm ép khí
Phươn
g pháp nhiệt
Hóa học
MEOR
Lựa chọn phương pháp thu hồi dầu tăng cường
STT Tính chất vỉa Mỏ SR
Điều kiện áp dụng bơm ép khí theo Talber (1983)
Điều kiện vỉa và thực trạng mỏ SR hoàn
toàn phù hợp với bơm ép khí (CO 2 , HC, N 2 )
Trang 6Bơm ép khí
Bơm ép khí
Khí trộn lẫn (Miscible gas)
Giải pháp khắc phục
Do độ linh động của khí
cao nên hiệu suất quét kém
Khí bơm ép làm dầu trương nở, giảm độ nhớt để cải thiện hiệu suất đẩy (Displacement Efficiency)
Trang 7Bơm ép khí Cải thiện hiệu suất đẩy ()
Bơm ép nước Cải thiện hiệu suất quét ()
Bơm ép khí Cải thiện hiệu suất đẩy ()
Bơm ép nước Cải thiện hiệu suất quét ()
𝐸=𝐸𝑑× 𝐸𝑣
luân phiên với nước
WAG (Water Alternating Gas)
- Dùng nước để khống chế độ linh động của khí (Giảm tỷ số linh động)
- Tiết kiệm chi phí
M =( K g
μ g +
K w
μ w ) ( K o
μ o +
K w
μ w )
Trang 8
Đặc tính của lưu chất tại điều kiện vỉa (91 0 C, 3100 psig)
Lựa chọn loại khí để bơm ép WAG
CO2 tan tốt trong trong nước, tạo thành axit cacbonit làm giảm sức
căng bề mặt dầu-nước
Tỷ trọng của CO2 cao hơn, hạn chế hiện tượng trượt trọng lực
CO2 có độ nhớt cao, hạn chế hiện tượng phân dạng tỏa ngón
Áp suất MMP thấp, phù hợp với điều kiện áp suất mỏ SR
Chọn khí CO 2
Trang 9Phương pháp thu giữ và trữ CO2 (CCS)
Lựa chọn loại khí để bơm ép WAG
Kết hợp CCS và WAG vừa có lợi về kinh tế vừa bảo vệ môi trường
Dùng CO2 để bơm ép là
giải pháp giảm hiệu ứng
nhà kính
Trang 10Nội dung
Trang 11Cơ chế không trộn lẫn trong bơm ép WAG
Mô hình kênh rỗng đôiPha dính ướt chiếm kênh rỗng béPha không dính ướt chiếm kênh rỗng lớn
Tăng hiệu suất thu hồi dầu
Trang 12Cơ chế trộn lẫn trong bơm ép WAG
LPG, Solvent
CO2, HC, N2, khí thải
Khí được làm
giàu(enriched gas)
Trang 13CƠ CHẾ TRỘN LẪN TRÊN BIỂU ĐỒ BA THÀNH PHẦN
C2-C4
CO2, N2, C1C4+
Cơ chế không trộn lẫn
Cơ chế trộn lẫn tiếp xúc một lần
Cơ chế trộn lẫn khí hóa hơi
Cơ chế trộn lẫn khí ngưng tụ
Trang 14Nội dung chính
Trang 15Quy trình công việc
Thí nghiệm xác định MMP (slimtube)
Bơm ép trên mẫu lõiBơm ép trên mô
hình vỉa
Trang 16PHÂN TÍCH PVT VÀ MẪU LÕI
Trang 17 Thí nghiệm hòa tan trương nở (Solubility-Swelling Experiment)
CÔNG VIỆC THÍ NGHIỆM
Trang 18Thí nghiệm trương nở dầu
Nén dầu và
Giãn nở đẳng nhiệt
Đo thể tích
và độ nhớt
Trang 190 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Đồ thị độ nhớt tại áp suất bão hòa với phần mol khí bơm ép
Trang 20 Thí nghiệm hòa tan trương nở (Solubility-Swelling Experiment)
CÔNG VIỆC THÍ NGHIỆM
Trang 21Slimtube được bão hòa dầu
Bơm ép CO2 với thể tích và cấp
áp suất khác nhau.
Phân tích mẫu
dầu.
Trang 22Kết quả thí nghiệm:
Áp suất
đẩy (psi)
Nhiệt độ vỉa
Trang 23Kết quả thí nghiệm:
78 80 82 84 86 88 90 92 94 96
Áp suất trộn lẫn tối thiểu là 2950 psig
MMP?
Trang 24 Thí nghiệm hòa tan trương nở (Solubility-Swelling Experiment)
CÔNG VIỆC THÍ NGHIỆM
Trang 25Thiết kế thí nghiệm WAG
Kích cỡ một nút khí 0.05 IHCPV (Thể tích dầu ban dầu)
Tỷ số WAG 1:1 (1 thể tích khí bơm : 1 thể tích nước)
Tổng lượng khí bơm ép 0.4 IHCPV
Theo Andew 1985
Theo Leas và Rappaport
Trang 26Kết quả thí nghiệm WAG
Thời điểm bơm ép
Tổng thể tích bơm (PV)
Lượng dầu thu hồi (%)
Bơm ép WAG trước bơm
2 4 6 8 10 12
Đồ thị biểu diễn hệ số thu hồi tích dồn với thể tích lưu chất được bơm ép
Trang 270 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Bơm ép WAG trước bơm ép nước
Bơm ép WAG trước bơm ép nước
Chu kỳ khí đầu tiên: lượng dầu thu hồi ít.
Chu kỳ nước theo sau: lượng dầu thu hồi nhiều.
Trang 28Đồ thị biểu diễn hệ số thu hồi tích dồn và thể tích lưu chất bơm ép
Bơm ép nước WAG sau bơm ép nước WAG trước bơm ép nước
Trang 29Nội dung chính
Trang 30Kết luận
Dầu mỏ SR trương nở rất tốt khi trộn lẫn với khí CO2 tại áp suất cao (1 thùng dầu hòa tan 1183 scf khí CO2 làm độ nhớt giảm 3 lần, thể tích tăng lên 1.5 lần).
Áp suất trộn lẫn của khí CO2 với dầu khá thấp khoảng 2950 psig (203.4 bar)
và phù hợp so với áp suất vỉa ban đầu (3100 psig).
nước thứ cấp là 88.6% Và lượng thu hồi của bơm ép nước thứ cấp đạt 68.6%, sau bơm ép nước bơm ép WAG thu hồi thêm 17.9%.
Trang 31Kiến nghị
Kết quả cho thấy rất khả quan để nghiên cứu sâu hơn và tiến hành
mô phỏng bơm ép trên mô hình mỏ.
Để phương pháp này đạt hiệu quả nhất, thì cần phải thực hiện ngay
từ lúc đầu, sau giai đoạn khai thác sơ cấp, khi vỉa chưa ngập nước.
Giải quyết nguồn cung CO2 từ khí thải nhà máy nhiệt điện và sản phẩm tách chiết từ cụm mỏ khí PM-3 CAA.
Xem xét lại hiệu quả của phương pháp đối với lưu chất vỉa có hàm lượng Ca2+ cao.
Trang 32Tài liệu tham khảo
Nguyễn Mạnh Hùng (2000) The Effect Of Some Controlling Paramaters On Gravity Segregation And Viscous Fingering In WAG Process In A first Contact Miscible
Larry W Lake (1998),Enhanced oil recovery.
Phạm Đức Thắng (2014) Nghiên cứu các giải pháp hợp lý để tận thu dầu trong cát kết Miocen hạ, mỏ Bạch Hổ.
Trang 33Cám ơn thầy cô và các bạn
đã chú ý lắng nghe!
