DE CUONG THU HOI DAU KHI TANG CUONG

Khí này có thể tồn tại trong mỏ từ trước khi khai thác hoặc hình thành trong quá trình khai thác do áp suất giảm nhỏ hơn áp suất bão hòa làm khí hydrocarbon hòa tan tách khỏi dầu.. Nếu t

1 CƠ CHẾ MŨ KHÍ ( GAS CAP)

Là cơ chế khai thác dầu khí dựa vào sự giãn nở thể tích của khí ở phần trên của cấu tạo

mỏ Khí này có thể tồn tại trong mỏ từ trước khi khai thác hoặc hình thành trong quá trình khai thác do áp suất giảm nhỏ hơn áp suất bão hòa làm khí hydrocarbon hòa tan tách khỏi dầu

Kết quả là khí sẽ di chuyển xuống dưới của cấu tạo và chiếm chỗ phần thể tích dầu đã khai thác Làm cho bề mặt tiếp xúc Khí- Dầu di chuyển xuống dưới

Nếu tốc độ khai thác quá nhanh, do chênh lệch áp suất ở đáy giếng quá cao, khí có độ linh động cao hơn dầu sẽ di chuyển vào giếng gây ra hiện tượng nón khí, làm cho năng lượng vỉa giảm nhanh ,làm giảm hệ số thu hồi dầu khí

2 CƠ CHẾ KHÍ HÒA TAN ( SOLUTED GAS DRIVE )

Là cơ chế khai thác dầu khí dựa vào năng lượng của khí hòa tan trong lỏng ( Dầu or Nước) Khi dầu được khai thác, áp suất vỉa giảm , nếu nhỏ hơn áp suất bão hòa thì khí tách ra khỏi Lỏng làm tăng thể tích kết quả áp suất vỉa được duy trì

Do vậy cơ chế khai thác này hình thành trong trong điều kiện mỏ bão hòa ( saturated reservoir) trong điều kiện áp suất vỉa (initial pressure) lớn hơn áp suất bão hòa của chất khí tức là lớn hơn điểm bọt (bubble point)

Ở cơ chế này khí hình thành sẽ di chuyển lên trên và chiếm phần trên của cấu tạo và hình thành mũ khí thứ cấp

3 CƠ CHẾ NƯỚC ĐẨY ( AQUIFER WATER DRIVE )

Là cơ chế khai thác Dầu khí trong điều kiện cấu tạo vỉa dạng đáy nước (water- bearing reservoir), trong đó phần nước vỉa có liên thông với mạch nước ngầm có liên thông cửa sổ thủy văn Do vậy trong quá trình khai thác lượng thể tích dầu khai thác lên sẽ được bù lại bằng lượng nước ngầm chảy vào mỏ

4 CƠ CHẾ NƯỚC ĐÁY ( BOTTOM WATER)

Là cơ chế khai thác dầu hoặc khí dựa vào năng lượng của nước đáy có nguồn cung cấp nước ngầm dẩn từ dưới mặt phân cách OWC hoặc GWC

Khi mỏ dầu khí khai thác ở cơ chế nước đáy bề mặt tiếp xúc Dầu- Nước (OCW)hay Khí-Nước (GCW) sẽ dâng lên để bù lại lượng thể tích mà dầu hoặc khí đã khai thác

Nếu tốc độ khai thác quá nhanh bằng việc tạo ra chênh áp lớn ở đáy giếng khai thác thì nước ở lân cận đáy giếng sẽ chảy với tốc độ nhanh và sẽ bị cuốn vào giếng gây hiện tượng nón nước (coning)

5 CƠ CHẾ NƯỚC RÌA ( EDGE WATER DRIVE )

Là cơ chế khai thác dầu hoặc khí dựa vào năng lượng của nước rìa có nguồn cung cấp nước ngầm dẩn từ mặt bên hoặc sườn của vỉa sản phẩm

6 CƠ CHẾ GIÃN NỞ THỂ TÍCH ĐÁ (EXPANSION OF THE RESERVOIR

FORMATION)

Là cơ chế khai thác mà năng lượng khai thác ( năng lượng để đẩy dầu từ vỉa vào giếng và

từ đáy giếng lên cây thông khai thác) là do sự giãn nở của thành hệ, lớp đất đá chứa dầu

Cụ thể dầu chứa trong không gian lõ rỗng của đá được nén bằng trọng lượng các trầm tích nằm phía trên và áp lực của dầu chứa trong chúng nếu dầu khí được khai thác từ trong đá sẽ làm giảm áp suất trong lỗ rỗng kết quả là thể tích lỗ rỗng giảm do đất đá giãn nở để bù lại thể tích dầu khí đã khai thác

7 CƠ CHẾ TRỌNG LỰC ( GRAVITATIONAL ENERGY DRIVE )

Là cơ chế khai thác dầu khí khi trong mỏ tồn tại cả mũ khí và nước vận động Đây là một trong những cơ chế khai thác hiệu quả nhất Năng lượng để cho quá trình khai thác từ 2 hướng: hướng từ trên xuống do cột áp thủy tĩnh của dầu và hướng từ dưới lên là do sự giãn

nở của mũ khí

8 CƠ CHẾ TỔNG HỢP ( COMBINATION )

Trong hầu hết các mỏ dầu khí, thường không được khai thác ở duy nhất 1 chế độ mà thường là sự kết hợp của hai hay nhiều chế độ khai thác khác nhau Tùy thuộc vào từng giai đoạn khai thác của mỏ mà ta có những chế độ khai thác khác nhau để nâng cao hệ số thu hồi sản phẩm Eg Giai đoạn đầu khai thác ở chế độ khí hòa tan, sau một thời gian lượng khí hình thành sẽ tạo gas cap, và chuyển sang chế độ khai thác bằng mũ khí

Dưới đây là sơ đồ biểu thị mối liên hệ giữa các cơ chế khai thác và vậnđộng của chất lưu trong vỉa sản phẩm

Bài 1:

a) Đổi đơn vị sang field unit:

1 m2 = 1,013898x1012 D 1 cm2 = 1,01325x108 D

1 cm2 =1,01325x1011 mD 1 mm2 = 1,01325x109 mD

b) Đổi sang SI unit:

1D = 9.86923 x 10−13 m2 ≈ 10−12 m2 ≈ 10-18mm2

1mD= 9.86923 x 10−16 m2 = 9.86923 x 10−22 mm2

Bài 2:

Trong một thí nghiệm đo độ thấm người ta ghi được các thông số sau:

o Thể tích: V= 10 ml

o Thời gian đo: t = 10 phút

o Chênh lệch áp suất: ∆P = 10 psi ( 1psi =6894,6Pa.s )

o Chiều dài mẫu: ∆L = 1 in ( 1in = 2,54cm )

o Độ nhớt:

+ Dầu: µ = 0,6 cp ( 1cp = 10 -3 psi ) + Nước nguyên chất: µ = 0,8 cp (ở 30 0 C).

a Tính vận tốc dòng chảy trung bình nếu chất lưu là: + Dầu

+ Nước nguyên chất

b Xác định độ thấm nếu chất lưu là nước nguyên chất.

c Hãy cho biết mẫu đó được lấy từ loại mỏ nào ?

BÀI LÀM:

Ta có: q = = A.v = A

suy ra k =

 Vận tốc dòng chảy trung bình

v = x

Trong đó: v- vận tốc dòng chảy trung bình

k- độ thấm

q- lưu lượng dòng lưu chất

V- thể tích

t- thời gian đo

A =

R- bán kính mẫu

 Đối với dầu:

 Độ thấm của dầu:

k = = 7,2706.10-15 (m2)

k = 7,3669.10-3 (D)

 Vận tốc dòng chảy trung bình của dầu:

v = x

v = 7,2706.10-15(m2)= 3,2892.10-5 (m/s)

 Ta có:

k = 7,3669.10-3 (D) nên mẫu đó được lấy từ loại mỏ thông thường

 Đối với nước nguyên chất:

 Độ thấm của nước:

k = = 9,69407.10-15 (m2)

k = 9,828796.10-3 (D)

 Vận tốc dòng chảy trung bình của nước nguyên chất :

v = x

v = 9,828796 10-15(m2)

= 3,334922.10-5 (m/s)

 Ta có: k = 9,828796.10-3 (D) nên mẫu đó được lấy từ loại mỏ thông thường

Bài 3: Cho hệ số nén của đá là: = 10 -6 psi -1 Thể tích ban đầu của mẫu đá V 0 = 10 in³ tại p =

4000 psi Tính thể tích đá ở các áp suất sau:

a) p 1 = 3000 psi

b) p 2 = 2000 psi

c) p 3 = 1000 psi.

Ta có:

=

a) p1 = 3000 psi

Gọi V1 là thể tích của đá sau khi áp suất giảm

= 10-6 psi-1 =

suy ra V1 = 10,01 in³

b) p2 = 2000 psi

Gọi V2 là thể tích của đá sau khi áp suất giảm

= 10-6 psi-1 =

suy ra V2 = 10,02 in³

c) p3 = 1000 psi

Gọi V3 là thể tích của đá sau khi áp suất giảm

= 10-6 psi-1 =

suy ra V2 = 10,03 in³

Bài 4: Tính trữ lượng mỏ với các thông số sau:

1,2 = 22% = 20%

được tính bằng phương pháp hình học theo bảng số liệu sau:

Biết: h = h i = 10m

Ta có: với i=15

Vì h = hi = 10m nên ta có tính được VBi , áp dụng công thức:

VBi = (A1+2A2 +2A3+2A4+A5)

VBi = (1946+2.2634 +2.2945+2.3540+3910)m²

VBi = 146810 m³

Mặt khác:

VB5 = (

= ( 3910 m²

= 58343 m³

Do đó: VB =VBi + VB5 = 205153 m³

Ta có: OIP = VB )

= 205153 m³ (1- )

= 36107 m³

OIP = 36107 m³ tương đương với 227131 (bbl)

(Với 1bbl = 158,97 dm³ )

Trữ lượng mỏ:

N = = = 189276 (stb)

Bằng sử dụng bản đồ đẳng sâu, người ta xác định được diện tích các bề mặt đẳng sâu như

sau:

Giá trị (m2) 90000 95000 103500 124500 159400 209100 289360 589200 907050

Biết khoảng cách giữa các mặt đẳng sâu là 10 m Hệ số thể tích dầu ban đầu là Boi = 1.25, độ bão hòa dầu ban đầu là Swi = 22% Chiều sâu vỉa là 8500 ft Cũng tại mỏ

đó, người ta tiến hành lấy mấu và đo độ rỗng và độ thấm với các kết quả như sau:

Khi đo độ rỗng với mẫu đá khô (chỉ chứa không khí) có dạng hình trụ có chiều dài là 1 in và bán kính là 0.5 in, người ta đo được khối lượng là 23 g Biết rằng đá là

cát kết có trọng lượng riêng 2300 kg/m3

Cũng với mẫu trên, khi đo độ thấm bằng dầu thô có độ nhớt là 0.6 cp (ở nhiệt độ và áp suất

mỏ trong 5’ người ta thu được 8 ml dầu chảy qua mẫu với áp suất chênh lệch là 10 psi

Dầu từ vỉa có khối lượng riêng là 700 kg/m3

1 Tính khối lượng dầu theo độ API.

2 Tính thể tích mỏ.

3 Tính trữ lượng mỏ.

4 Tính lượng nước ban đầu trong mỏ biết Bwi=1.2.

5 Tính độ rỗng trung bình trong mỏ từ kết quả đo trên mẫu lõi.

6 Tính độ thấm trung bình trong mỏ từ kết quả đo trên mẫu lõi.

7 Sau khi khai thác một thời gian, 10% thể tích dầu tại chỗ được khai thác, hỏi có bao nhiều

thùng dầu được khai thác tính theo điều kiện bề mặt

8 Nếu 20% thể tích dầu và 1% thể tích nước mỏ được khai thác, hỏi độ

bão hòa dầu trong mỏ là bao nhiêu giả sử hệ số thể tích không đổi?

9 Khi độ bão hòa nước trung bình trong mỏ là 40%, người ta xác định được hệ số thể tích của

dầu là 1.2 Hỏi có bao nhiêu thùng dầu đã được khai thác nếu hệ số thu hồi nước bằng không Nếu giá dầu hiện nay là $55/bbl, hỏi đơn vị khai thác đã thu về được bao nhiêu triệu đô la Nếu tổng chi phí tìm kiếm, khoan, khai thác tới thời điểm đó là 20 triệu đô la, hỏi công ty đã thu hồi được vốn chưa?

10 Sau khi khai thác được 1 MMbbl (tính theo điều kiện bề mặt) thì người ta thấy áp suất không

còn đủ lớn đề khai thác theo cơ chế tự phun nên các kỹ sư đã quyết định bơm ép nước duy trì

áp suất vỉa Việc này giúp thu hồi 2 MMbbl dầu nữa Tính hệ số thu hồi dầu sơ cấp và thứ cấp Nếu bạn được yêu cầu lập phương án thu hồi dầu tăng cường cho mỏ, bạn sẽ chọn

phương pháp nào? Vì sao? Nếu phương án mà bạn đề xuất thu hồi được 30% tổng lượng dầu còn lại trong mỏ Hỏi hệ số thu hồi dầu cuối cùng là bao nhiêu? Giả sử sau khai thác sơ cấp

và thứ cấp công ty đã có lãi và chi phí cần bỏ ra là để thu hồi dầu tăng cường là 15 triệu đô la Với giá dầu là $35/thùng, theo bạn có nên đề xuất phương án thu hồi dầu tăng cường này không? Với giá dầu bằng bao nhiêu thì dự án của bạn khả thi biết rằng dự án phải có lợi nhuận tối thiểu là 5 triệu đô la?

Bài 2 :Nhà tuyển dụng đưa ra 2 phương án trả lương cho kỹ sư xin việc trong vòng 10 năm.

Hãy chọn phương án có mức lương cao nhất:

a. $5000/month hoặc $2500/month nhưng mỗi tháng tăng thêm 1% lương

b. $5000/month hoặc $8000/month nhưng mỗi tháng giảm 1% lương

c Bài 2:

a,

Gọi: S1 là số tiền nhận được cuối tháng thứ 1: S1 = 2500 $

S2 là số tiền nhận được cuối tháng thứ 2

S3 là số tiền nhận được cuối tháng thứ 3

Ta có

S2 = S1 + S1 0,01 = 2500 (1 + 0,01)

S3 = S2 + S2 0,01 = S1+S1 0,01 + (S1 0,01+ S1 0,012) =S1.(1+ 0,02 + 0,012) =S1.(1+0,01)2

Sau 10 năm là sau 120 tháng vậy:

Số tiền nhận được sau năm thứ 10 là: S 120 = 2500

Tổng số tiền kỹ sư nhận được trong 10 năm là:

S =[(1+0,01)0 + (1+0,01)1 + (1+0,01)2 + … +

= 2500 = 575096,8 $

=> số tiền trung bình kỹ sư nhận được 1 tháng là: = 4792,47 $

Vậy lựa chọn phương án $5000/month

b,

Tương tự phần a ta có:

Tổng số tiền nhận được sau 10 năm=120 tháng

S120 = + … +

= 8000 = 560495,69 $

Số tiền trung bình kỹ sư nhận được mỗi tháng là: = 4670,8 $

Vậy nên chọn mức lương cố định $5000/month

Bài 1:

1.Ta có công thức

API = – 131.5

Mặt khác Ɣo =

Theo đề bài có δo= 700 kg/m3 δw= 1000kg/m3

Suy ra Ɣo = = 0.7

Vậy API = - 131.5 = 70.64 > 31.1 thuộc loại dầu siêu nhẹ

2 Tính thể tích mỏ

Ta có > 0,5

Nên ta dùng công thức

VB1 =

VB1

VB1 = 8811800 m3

< 0.5

Suy ra: VB2 = ( 289360 + 589200 + ) = 4304884,833 m3

> 0.5

Suy ra: VB3 = (589200 + 907050) = 7481250 m3

Vậy Vtổng = VB1 + VB2 + VB3 =8811800 + 4304884,833 +7481250 = 20597934,833 m3

3 Đề bài cho

Boi =1,25 Swi = 22% mđá = 23g = 0,023kg = 2300 kg/m3

L = 1 in = 2,54 cm = 2,54 10-2 m

R = 0,5 in = 1,27 cm = 1,27 10-2 m

Ta có:

(*)

Mặt khác

Vtổng =

Vđá = = = 10-5 m3

Vrỗng = Vtổng – Vđá = 1286.10-5 – 10-5 =2,86 10-6 m3

� = = 100% = 22.2%

Suy ra thay vào (*) ta có :

N = = 2853390,717 m3

4

Ta có Bwi = 1,2

Suy ra:

Vw = Vmỏ Swi = 20597935 0,222 0,22 = 1006003,137 (m3)

Nw = = = 838335,9477 m3 = ? bbl

5 Độ rỗng trung bình

= 100% = 22.2%

6 Độ thấm trung bình của mỏ

Ta có:

t= 5 phút =300s A= V= 8ml = 8.10-6 m3

Suy ra

= 5,265 10-5 m/s

Vậy :

= ? mD

7 Sau khi khai thác 1 thời gian ,10% thể tích dầu tại chỗ được khai thác

Số thùng dầu khai thác được là:

Nthực tế = N RF = 2853390,717 0,1 =285339,0717 m3 = 1794729 bbl

8 Thể tích dầu đã khai thác với điều kiện bề mặt là:

Vo đã khai thác = N 20% =2853390,717 0,2 = 570678,1434 m3

Vậy thể tích dầu còn lại trong mỏ là:

Vo còn lại = N 80% Bo = 2853390,717 0,8 1,25 = 2853390.718 m3

Thể tích nước đã khai thác với điều kiện bề mặt là :

Vw đã khai thác = Nw 1% = 838335,9477 0,01 = 8383,36 m3

Thể tích nước còn lại trong mỏ là :

Vw còn lại = Nw 99% Bw = 838335,9477 0,99 1,2 = 995943,1059 m3

Suy ra Vrỗng vỉa = Vo còn lại + Vw còn lại = 3849333,823 m3

Suy ra độ bão hòa dầu

= 100%= 100% = 74.13%

9.Ta có Sw = 40% Bo=1.2 và RFw = 0 (So + Sw = 1)

Sw = và So= Vo=1,5 Vw

Thể tích nước trong mỏ còn nguyên không bị khai thác:

Vw = 1006003,137 m3

Suy ra thể tích dầu là: giả sử = const

Vo = 1006003,137 1,5 = 1509004,706 m3

Thể tích dầu còn trong mỏ tính theo điều kiện bề mặt là :

OIP = = = 1257503,922 m3

Lượng dầu khai thác được là :

Với giá dầu là $55/bbl ta có số vốn thu lại được là:

Tiền thu =10037830 55 =552080650 $

Kết luận công ty đã thu hồi được toàn bộ số vốn 20 triệu đô la

10.Đổi 1MMbbl = 158987,3 m3 2MMbbl = 317974,6 m3

Hệ số thu hồi dầu:

Sơ cấp : RF = =5.57%

Thể tích dầu còn lại sau khi thu hổi sơ cấp là:

Vo còn lại 1 = 2853390,717 – 158987,3 = 2694403,417

Thứ cấp: RF = = 11,14%

Thể tích dầu còn lại sau khi thu hồi thứ cấp là :

Vo còn lại 2 = 2694403,417 – 317974,6 = 2376428,817 m3

Ta có

Trọng lượng riêng >18 API (thỏa mãn)

Độ nhớt dầu < 200cp (thỏa mãn)

Thành phần của chất lưu: Không quá quan trọng (thỏa mãn)

Độ bão hòa dầu >10% thể tích dầu di động (thỏa mãn)

Loại đất đá của tầng sản phẩm: cát kết, carbonate

Độ dày tầng sản phẩm: Không quá quan trọng (thỏa mãn)

Độ thấm tương đối > 20 mD

Chiều sâu vỉa < 9000 ft (thỏa mãn)

Nhiệt độ < 220 F

Vậy ta chọn phương pháp bơm ép polymer

RFcuối cùng= = 41.7%

Suy ra lượng dầu thu hồi được là :

Vthu hồi tăng cường =2376428,817 0,3 = 712928,6451 m3 = 4484186 bbl

Số tiền thu được = 4484186 35 =156 946 510 $

Với giá dầu $35/thùng thì dùng biện pháp thu hồi dầu tăng cường rất tốt v

Với lợi nhuận 5 triệu đô la và vốn 15 triệu đô la suy ra giá dầu cần để thực hiện biện pháp thu hồi dầu tăng cường là:

Giá dầu / thùng = = 4.5 $ là dự án đã khả thi

RF=29-31% với đá phiến RF=4-6% VN RF29%( do không có nguồn lực con người và nghien cứu,kĩ thuật) VN đang trong giai đoạn nghiên cứu đã bơm nước vào vỉa để duy trì áp suất

Độ thấm mỏ bạch hổ: 200-500mD

Độ rỗng thông thường 15-25% nhỏ là 4-10%

Sản lượng VN 330Mbbl/day Sản lượng TG 92MMbbl/day Sản lượng Mỹ 9-9,5 MMbbl nhiều nhất Saudi Arabia 10-11 MMbbl/day thứ 2 Rusia lớn hơn 10 MMbbl/day

Tiêu thụ của TG 90-91 MMbbl Tiêu thụ VN 500-600 Mbbl/day

Sản lượng khai thác dầu đá phiến Mỹ: 1-2 MMbbl/day

Bề dày lớp dầu: 10-5000m

Khoảng cách giữa 2 giếng bơm ép khoan 500m-2km

VN t.gian khoan khoảng 1 tháng Thời gian khoan 1 mỏ đá phiến ở MỸ khoảng 7 ngày Khoảng cách giữa 2 giếng khoan 1200ft

Thu hồi sơ cấp = 10-20% thu hồi thứ cấp