Phân cấp trữ lượng và các phương pháp tính toán trữ lượng

Tài nguyên dầu khí Tài nguyên dầu khí là tổng lượng dầu khí tại chỗ tính được ở thời điểm nhất định bao gồm lượng dầu khí được chứa hoặc được khai thác từ các tích tụ dầu khí đã được ph

Mục lục

Mở đầu……… 2

I-phân c p tr l ấ ữ ượ ng……… 2

A-Tài Nguyên……… 2

1 Tài nguyên dầu khí……… 2

2 Tài nguyên đã phát hiện……… 3

3 Tài nguyên chưa phát hiện……… 3

B- Trữ Lượng……… 4

1.Bảng theo SPE ,theo Mỹ-Tây Âu:(theo chiều dài độ sâu)……… 4

2.Phân cấp trữ lượng theo Nga:(theo vùng diện tích chứa dầu)…… 6

3.So sánh bảng phân cấp trữ lượng của Liên Xô và Mỹ………7

II-Các ph ươ ng pháp tính tr l ữ ượ ng……… 7

1 Phương pháp thể tích………8

2.Phương pháp cân bằng vật chất……….10

3.Phần mềm Monte-Carlo……… 14

Kết luận……… 16

Tài liệu tham khảo………16

Mở đầu

Dầu khí là 1 ngành kinh tế mũi nhọn không những về nhiên liệu phục vụ trong năng lượng mà còn hóa chất quan trọng để sản xuất ra hàng ngàn sản phẩm chế biến có ích cho nền kinh tế quốc dân.Để đáp ứng, phục vụ hiệu quả cho việc nghiên cứu và khai thác dầu khí việc tìm hiểu về trữ lượng và các phương pháp tính trữ lượng là một trong những điều kiện cần thiết trong thăm dò dầu khí Chính

vì những điều nêu trên , bài báo cáo về thăm dò sau đây sẽ cho chúng ta biết được những điều cần thiết trong tính toán trữ lượng và phân cấp trữ lượng trong dầu khí…Bài báo cáo mang tính chất tìm hiểu nên còn nhiều thiếu sót xin các bạn bổ sung thêm để bài báo cáo được chính xác và đầy đủ hơn Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn

I-phân cấp trữ lượng: bao gồm tài nguyên và trữ lượng:

A-Tài Nguyên

1 Tài nguyên dầu khí

Tài nguyên dầu khí là tổng lượng dầu khí tại chỗ tính được ở thời điểm nhất định bao gồm lượng dầu khí được chứa hoặc được khai thác từ các tích tụ dầu khí

đã được phát hiện và lượng dầu khí dự báo có khả năng tồn tại trong các tích tụ sẽ được phát hiện

Tài nguyên dầu khí được phân thành:

- Tài nguyên đã được phát hiện;

- Tài nguyên chưa phát hiện

2 Tài nguyên đã phát hiện

Tài nguyên đã phát hiện là tổng lượng dầu khí tại chỗ tính được ở thời điểm nhất định trong các tích tụ dầu khí đã được phát hiện bằng giếng khoan Tài nguyên đã phát hiện bao gồm tổng lượng dầu khí thu hồi và tài nguyên thu hồi tiềm năng

a Tổng lượng dầu khí thu hồi là lượng dầu khí đã và dự kiến sẽ được thu hồi

thương mại từ các tích tụ đã được phát hiện bằng công nghệ, kỹ thuật hợp lý được lựa chọn phù hợp với các điều kiện kinh tế và pháp luật hiện hành

Tổng lượng dầu khí thu hồi bao gồm tổng lượng dầu khí đã khai thác và trữ lượng dầu khí còn lại vào thời điểm tính

Trữ lượng dầu khí còn lại bao gồm trữ lượng xác minh (P1) và trữ lượng chưa xác minh (P2 và P3) được quy định tại khoản 1 Điều 5 của Quy định này

b Tài nguyên thu hồi tiềm năng là lượng dầu khí đã phát hiện và có thể thu

hồi nhưng chưa thể khai thác thương mại vào thời điểm tính toán vì các lý do kỹ thuật, công nghệ, kinh tế, môi trường và các chỉ tiêu khác Trữ lượng thuộc thu hồi tiềm năng được phân ra các cấp xác minh (P4) và chưa xác minh (P5 và P6) Việc xác định các cấp tài nguyên thu hồi tiềm năng căn cứ theo các điều kiện tương tự như các cấp thuộc trữ lượng thu hồi

3 Tài nguyên chưa phát hiện

Tài nguyên chưa phát hiện là lượng dầu khí ước tính được ở thời điểm nhất định, dự báo có thể tồn tại và sẽ được phát hiện trong các tích tụ bằng các giếng khoan thăm dò trong tương lai

Tài nguyên chưa phát hiện bao gồm tài nguyên chưa phát hiện thu hồi dự tính (R1) và tài nguyên chưa phát hiện thu hồi lý thuyết (R2)

a Tài nguyên chưa phát hiện thu hồi dự tính (R1) là tài nguyên dầu khí dự

tính có thể thu hồi, được đánh giá ở thời điểm nhất định từ các đối tượng triển vọng

đã được lập bản đồ nhưng chưa xác định được sự tồn tại của dầu khí bằng kết quả khoan hoặc các vỉa chứa nằm dưới các tầng sản phẩm của các mỏ đang khai thác với các điều kiện địa chất được coi là thuận lợi cho tích tụ dầu khí nhưng chưa khoan tới

b Tài nguyên chưa phát hiện thu hồi lý thuyết (R2) là tài nguyên dầu khí có

thể thu hồi, được đánh giá ở thời điểm nhất định đối với các tích tụ dầu khí dự kiến

có thể tồn tại theo lý thuyết trong một Tập hợp triển vọng - Play với điều kiện thuận lợi về quy luật địa chất cho dầu khí tích tụ nhưng chưa được lập bản đồ

B- Trữ Lượng:

1.Bảng theo SPE ,theo Mỹ-Tây Âu:(theo chiều dài độ sâu)

a Trữ lượng dầu khí

Trữ lượng dầu khí là lượng dầu khí còn lại trong các tích tụ tự nhiên chứa dầu khí, có thể tính được ở thời điểm nhất định, được phát hiện với mức độ tin cậy khác nhau tùy theo kết quả thăm dò địa chất

Tùy theo mức độ tin cậy giảm dần, trữ lượng dầu khí được phân thành cấp trữ lượng xác minh và trữ lượng chưa xác minh

a1 Trữ lượng xác minh (P1)

Trữ lượng xác minh là lượng dầu khí có thể thu hồi thương mại tính được ở thời điểm nhất định với độ tin cậy cao của các tích tụ dầu khí đã được phát hiện và

dự kiến đưa vào khai thác trong các điều kiện kỹ thuật, công nghệ, kinh tế và xã hội hiện tại

Trữ lượng được xếp vào cấp xác minh khi đảm bảo thỏa mãn các điều kiện sau:

- Thân chứa dầu khí được xác định ranh giới với mức độ tin cậy hợp lý theo tài liệu địa vật lý, địa chất và khoan

- Đặc tính thấm, chứa và độ bão hòa dầu khí của thân chứa dầu khí được khẳng định bằng tài liệu địa vật lý giếng khoan và mẫu lõi

- Kết quả thử vỉa cho dòng thương mại ít nhất từ 1 giếng khoan

a2 Trữ lượng chưa xác minh

Trữ lượng chưa xác minh bao gồm trữ lượng có khả năng và trữ lượng có thể

a) Trữ lượng có khả năng (P2)

Trữ lượng có khả năng là lượng dầu khí có thể thu hồi thương mại, tính được

ở thời điểm nhất định với độ tin cậy trung bình và chưa được khẳng định bằng kết quả thử vỉa

Trữ lượng có khả năng đối với từng thân chứa dầu khí được xác định theo nguyên tắc ngoại suy phù hợp với điều kiện địa chất cụ thể của thân chứa dầu khí b) Trữ lượng có thể (P3)

Trữ lượng có thể là lượng dầu khí có thể thu hồi thương mại, tính được ở thời điểm nhất định với độ tin cậy thấp và chưa được khẳng định bằng kết quả khoan

Trữ lượng cấp P3 đối với từng thân chứa dầu khí được xác định theo nguyên tắc ngoại suy phù hợp với điều kiện địa chất cụ thể của thân chứa dầu khí

2.Phân cấp trữ lượng theo Nga:(theo vùng diện tích chứa dầu)

Cấp A:

Cấp trữ lượng thăm dò tỉ mỉ trên một diện tích mỏ đã được thẩm định bằng các lỗ khoan cho dòng dầu hoặc khí công nghiệp hoặc các mỏ đang được khai thác

Đối với mỏ đơn giản bố trí giếng khoan rộng.Đối với mỏ phức tạp bố trí giếng khoan hẹp

Cấp B:

Bao gồm số lượng trên diên tích chứa dầu hoặc chứa khí công nghiệp phải được chứng minh bằng carota thuận lợi trong lỗ khoan hoặc các dòng dầu hay khí công nghiệp ít nhất phải thấy ở 2 lỗ khoan bắt vỉa sản phẩm ở cùng một độ cao khác nhau

Cấp C1:

Là cấp trữ lượng của các than khoáng mà điều kiện thế nằm của dầu và khí

đã được phát hiện theo số liệu công tác tìm kiếm địa chất hoặc địa vật lý khi trên một diện tích đánh giá đã thu được một dòng dầu hay khí công nghiệp chỉ ở một lỗ khoan

Thuộc cấp này kể cả dẩu hay khí trên các diện tich kế cận các than khoáng cấp A và B cũng như trữ lượng dầu hay khí trong các vỉa có đặc trưng carota tốt và nằm trong phạm vi mỏ giữa các than khoáng đã thu được dòng dầu hay khí công nghiệp

Cấp C2:

Là cấp trữ lượng dầu hay khí thuộc cấu tạo trong phạm vi các tĩnh chứa dầu khí theo các vỉa mà mức độ sản phẩm của chúng đã được xác định trên các mỏ khác cũng như trữ lượng dầu và khí ở các khối kiến tạo và các vỉa riêng biệt chưa được thăm dò thuộc các mỏ đã biết trước mà mức dộ sản phẩm của chúng được dự kiến trên cơ sở số liệu địa chất và địa vật lý thuận lợi

Cấp D1;

Trữ lượng dầu và khí được tính trong phức hệ địa tầng thạch học có độ chứa dầu khí đã được chứng minh trong giới hạn của một kiến tạo bậc nhất đạ biết

Cấp D2:

Là trữ lượng dầu khí được tính trong các phức hệ địa tầng thạch học có độ chứa dầu khí đã được xác định các kiến trúc cấu tạo bậc I giống nhau về mặt cấu tạo địa chất cùng nằm ở đới chứa dầu khí cũng như từng điệp riêng biệt trong phạm

vi lãnh thổ có độ chứa dầu khí rõ rang mà không được xếp vào trữ lượng cấp D1

do mức độ nghiên cứu chưa đầy đủ

3.So sánh bảng phân cấp trữ lượng của Liên Xô và Mỹ:

II-Các phương pháp tính trữ lượng:

Trong thực tế , việc tính trữ lượng thăm dò được người ta sử dụng các phương pháp sau:

- Phương pháp thể tích

- Phương pháp cân bằng vật chất

- Phần mềm monte – carlo

Việc lựa chọn phương pháp để tính trữ lượng phụ thuộc vào số lượng các tài liệu gốc cũng như chế độ hoạt động của giếng khoan và mức độ nghiên cứu thăm dò khai thác của mỏ

1 Phương pháp thể tích

- Phương pháp thể tích được dùng khi số liệu về bản đồ cấu tạo tầng nóc, đáy và

bản đồ đẳng dày của mỏ hay vỉa đã có đầy đủ, đòi hỏi sự hiểu biết về điều kiện địa chất thế nằm của dầu khí trong vỉa

a.Vỉa khí

Các thông số:

G: thể tích khí (SCF) θ: độ rỗng (%)

A:diện tích vỉa (acres) (ft2) Swi:độ bão hòa nước

h: chiều dày vỉa (ft) Bg: hệ số thể tích khí (cuft/scf)

Trong giai đoạn đầu khi thể tích vỉa chứa chưa xác định thì vẫn có thể xác định thể tích khí trên một đơn vị thể tích vỉa

Khi xác định được thể tích vỉa:

b.vỉa dầu

No: thể tích dầu (STB)

Boi: hệ số thể tích dầu (bbl/STB)

Bg

S h

A φ − Wi

Bg

SWi

−

φ

-Tính cho một đơn vị thể tích dầu (giai đoạn đầu chưa xác định được thể tích vỉa):

-Tính cho cả vỉa

- Ưu điểm của phương pháp này là với một số điểm rời rạc dưới bề mặt trong điều kiện địa chất chưa được biết một cách hoàn toàn đầy đủ thì có thể đánh giá có

cơ sở lượng dầu khí tại chỗ Việc đánh giá lượng dầu khí ngày càng chính xác hay không tùy thuộc vào mức độ chính xác của bản đồ cấu tạo, bản đồ đẳng dày cũng như tùy thuộc vào số lượng, chất lượng của số liệu gốc và các phương pháp tính trung bình, đặc điểm địa chất của thân khoáng

- Phương pháp thể tích được áp dụng rộng rãi trong việc tính toán trữ lượng của vỉa và có thể áp dụng trong bất cứ chế độ nào của vỉa và ở bất cứ giai đoạn nào Đặc biệt là trong giai đoạn tìm kiếm thăm dò thì phương pháp này được xem là hữu hiệu nhất

- Theo qui luật, phương pháp thể tích sẽ thực hiện: đo vẽ bản đồ thể tích để xác định lượng dầu khí tại chỗ và tính phần dầu khí được thu hồi có giá trị thương mại

* Ưu khuyết điểm của phương pháp

* Ưu điểm:

) (

) 1

(

*

*

* 7758

B

S h

A N

Oi

Wi

−

) (

) 1

(

* 7758

B

S N

Oi Wi

−

- Có thể áp dụng trong bất cứ giai đoạn nào, có thể áp dụng trước hoặc sau khi

có số liệu khai thác (đặc biệt trong giai đoạn tìm kiếm thăm dò được xem là hiệu quả nhất)

- Đòi hỏi ít thông tin hơn so với các phương pháp khác

- Trong trường hợp dầu chứa trong đá móng, việc áp dụng phương pháp cân bằng vật chất gặp khó khăn thì phương pháp thể tích vẫn cho kết quả chính xác

- Cho kết quả chính xác

- Có thể xác định lượng dầu khí trên một đơn vị thể tích vỉa

* Khuyết điểm:

Sự chính xác của các bản đồ và phương pháp tính trung bình các thông số tính toán (độ rỗng, độ bão hòa…) ảnh hưởng rất lớn đến kết quả trữ lượng Những bẫy địa tầng phân bố cục bộ, sự biến đổi thạch học lớn thì rất khó xác định thể tích vỉa chứa cũng như các thông số tính toán khác

2.Phương pháp cân bằng vật chất

- Phương pháp cân bằng vật chất dựa trên cơ sở định luật bảo toàn vật chất nói

chung và được phát biểu như sau: “Lượng Hydrocacbon có trong thân khoáng trước khi bắt đầu khai thác thì bằng lượng Hydrocacbon đã được khai thác cộng với số còn lại trong thân khoáng tại bất cứ thời điểm nào”

Các thông số:

Loại vật

Bo Hệ số thể tích thành hệ dầu ở áp suấtbbl/STB

đáng xét

Khí

đang xét

SCF

Bg Hệ số thể tích thành hệ khí ở áp suất

đang xét

bbl/STB

Dầu –khí

Rso Tỉ số hịa tan khí – dầu ở áp suất đang xétSCF/STB

M=

Hệ số mũ khí

Không thứ nguyên

thứ

nguyeân

Đấ

a.Vỉa dầu bão hòa:

N=

b.Vỉa dầu chưa bão hòa:

N[(Bo-Boi)+ (Rsoi - Rso)Bg]+ NmB B oi

gi ( Bg- Bgi)

CwSwi+ Cf

= Np[Bo+(RP-Rsoi)Bg] + Wp Bw

c Vỉa khí:

gi ( B g- B gi)

G ( BG - B ) + gi GBgi C w1 - S Swi+ C f

+ We B w = G P B g + W p B w

*Đối với hầu hết các vỉa khí,số hạng thứ hai bên vế trái biểu thị sự giãn nở của nước và đá là rất nhỏ so với các số hạng khác nên thường được bỏ qua Khi đó phương trình trở thành:

G ( Bg- Bgi) + WeBw = Gp Bg + Wp Bw

*Trường hợp không có sự xâm nhập cuả nước vỉa :W p =W e =0 Phương trình trở thành:

G ( B g - B gi ) = G P B g

- Phương pháp cân bằng vật chất được áp dụng khi mỏ, vỉa đã được khai thác một thời gian, đã có đủ số liệu về áp suất và điều kiện khai thác để xác định lượng dầu Hydrocacbon ban đầu trong vỉa Trong giai đoạn tìm kiếm thăm dò rất hạn chế các thông số cần thiết cho việc tính thể tích bằng phương pháp cân bằng vật chất

mà chủ yếu áp dụng hai phương pháp còn lại

3.Phần mềm Monte – Carlo:

Mô hình Monte – Carlo là 1 phần mềm chuyên dụng để kiểm tra và tính toán trữ lượng.Và được giới thiệu như là 1 phương pháp xác suất, ta có thể thực hiện nhiều phép thử để thu được kết quả là 1 hàm phân bố xác suất về trữ lượng.Công thức của phép toán và sơ đồ tính được viết như sau:

Kết luận

Tóm lại: phân cấp trữ lượng có 2 phương pháp chính là phân cấp theo Mỹ và Nga đều nêu bật lên được những tính chất về phân cấp trong đó chủ đạo là theo Mỹ nhưng cả 2 đều có mối quan hệ mật thiết với nhau

Về tính toán trữ lượng trong dầu khí phương pháp quan trọng nhất là phương pháp thể tích có thể sử dụng monte-carlo để kiểm tra tính chính xác của trữ lượng khai thác trong vĩa

Tài liệu tham khảo:

1 Ngô thường San _ giáo trình địa chất khai thác.

2 Hoàng Đình Tiến_Địa chất dầu khí và phương pháp tìm kiếm,thăm dò,theo dõi mỏ.

3 Huỳnh Thanh Sơn-Lê Phương Bảo-Công nghệ mỏ ứng dụng.

4 Nguyễn Hoàng An-Trần Thị Thúy Vân_bài báo cáo khai thác phương pháp thể tích.