Hiện nay, dầu khí vẫn là nguồn tài nguyên không thể thay thế và quan trọng nhất với quá trình phát triển kinh tế của thế giới và Việt Nam. Trong những năm gần đây, sản lượng khai thác dầu khí ở Việt Nam đang có xu hướng suy giảm mạnh do một số mỏ dầu lớn đang đi vào giai đoạn khai thác cuối đời mỏ. Số lượng các mỏ mới được phát hiện đều đa phần là các mỏ nhỏ, cận biên với trữ lượng dầu khí tại chỗ không lớn, điều kiện khai thác khó khăn nên rất khó để triển khai phát triển khai thác. Kết quả đánh giá dự báo khai thác chi tiết cho các mỏ dầu ở Việt Nam tầm nhìn 2035 đã cho thấy sản lượng suy giảm nhanh, đến sau năm 2024 chỉ còn 10 triệu tấn/năm và đến năm 2035 là dưới 2 triệu tấn/năm. Do đó, việc nghiên cứu áp dụng các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (EOR) để duy trì sản lượng với các mỏ dầu đang khai thác của đối tượng trầm tích Bể Cửu Long là vấn đề hết sức cấp bách hiện nay.

Nghiên cứu lựa chọn và áp dụng các phương pháp EOR trên mỏ dầu khí thực tế luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tế do chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng. Vì vậy, đánh giá chi tiết các đặc tính của vỉa chứa cho từng đối tượng áp dụng EOR cần phải được tiến hành toàn diện, đầy đủ để có thể lựa chọn được giải pháp công nghệ có tính khả thi và tối ưu nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu cho từng vỉa, từng mỏ của đối tượng trầm tích lục nguyên, bể Cửu Long. Căn cứ trên các giải pháp áp dụng khả thi cho từng đối tượng và từng mỏ đã tiến hành xây dựng phương án tổng thể áp dụng EOR cho trầm tích lục nguyên trên phạm vi toàn bể Cửu Long. Tiến hành nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm tối ưu dựa trên các tác nhân hóa học đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật đặc biệt của vỉa chứa và nghiên cứu lựa chọn được tác nhân khí phù hợp cho các giải pháp công nghệ EOR để có thể áp dụng bơm ép thực tế cho các mỏ đại diện thuộc đối tượng trầm tích bể Cửu Long.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Chủ nhiệm đề tài Th.S Hoàng Long cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Dầu Khí Việt Nam thực hiện “Nghiên cứu lựa chọn các giải pháp công nghệ và thực nghiệm đánh giá các tác nhân nâng cao hệ số thu hồi dầu cho đối tượng trầm tích lục nguyên của các mỏ dầu thuộc bể Cửu Long” với các mục tiêu:

- Lựa chọn được giải pháp công nghệ có tính khả thi nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu phù hợp cho từng đối tượng, từng mỏ đang khai thác trong tầng trầm tích lục nguyên thuộc bể Cửu Long

- Xây dựng được phương án tổng thể ứng dụng các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho trầm tích lục nguyên trên phạm vi toàn bể Cửu Long

- Lựa chọn được 02 đối tượng đại diện của bể Cửu Long để tiến hành thực nghiệm nghiên cứu các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu

- Đề xuất và chế tạo được hệ hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi phù hợp cho đối tượng đại diện

- Lựa chọn và đánh giá được tính chất tác nhân khí phù hợp cho bơm ép khí nâng cao hệ số thu hồi cho đối tượng đại diện

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

Đề tài đã đánh giá chi tiết đặc trưng vỉa chứa của 26 mỏ dầu khí của trầm tích lục nguyên bể Cửu Long và đề xuất phương án EOR tổng thể áp dụng các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu trên phạm vi toàn bể. Lựa chọn được hai giải pháp bơm ép tác nhân khí hydrocarbon đồng hành và tác nhân hóa phẩm chất HĐBM kết hợp polyme (VPI SP) cho hai đối tượng đại diện của toàn bộ bể Cửu Long.

Dựa trên các nguồn tài liệu thu thập tổng hợp, thực hiện đánh giá và xây dựng 01 bộ CSDL gồm 5942 trường dữ liệu đại diện của gần 950 mỏ dầu khí đã áp dụng các giải pháp EOR và xây dựng hơn 200 báo cáo dự án EOR chi tiết phục vụ nghiên cứu về nâng cao hệ số thu hồi dầu cho các mỏ dầu khí.

Nghiên cứu xây dựng thành công phần mềm VPI EOR Screening dựa trên các thuật toán thống kê, các thuật toán Fuzzy, phân tích thành phần chính (PCA), hệ thống hàm phân lọc, thuật toán phân cụm (Clustering), khoa học máy “deep learning” để có thể sử dụng chủ động CSDL và được áp dụng lựa chọn giải pháp EOR tối ưu cho đối tượng trầm tích bể Cửu Long. Kết quả lựa chọn chính xác, phù hợp với các đặc trưng của từng mỏ ở bể Cửu Long.

Đề tài đã tiến hành nghiên cứu cải hoán, chế tạo thành công được 01 hệ thống thiết bị đồng bộ, tự động hóa để đánh giá hiệu quả bơm ép các tác nhân EOR trên mô hình vật lý vỉa với mẫu đá vỉa, chất lưu vỉa phù hợp với điều kiện thực tế, đặc trưng của các mỏ dầu Việt Nam. Đáp ứng về độ chính xác để có thể tiến hành các phân tích chuyên sâu về dòng chảy của các hệ chất lưu trong lỗ rỗng, độ bão hòa dầu còn lại, 38 đánh giá cơ chế gia tăng thu hồi, hoạt động được áp suất tới 680 bar, nhiệt độ tới 150oC.

Chế tạo thành công hệ hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu phù hợp với đối tượng Mioxen Nam nói riêng và đối tượng trầm tích mỏ Bạch Hổ nói chung, cũng như trầm tích bể Cửu Long;

Xây dựng quy trình chế tạo quy mô phòng thí nghiệm và sản xuất ra 1000 kg đạt các chất lượng chịu nhiệt độ (100-130oC), áp suất cao (150-400 atm), chịu độ khoáng hóa cao/độ mặn cao đến 35.000 ppm, hấp phụ động thấp và gia tăng thu hồi trên mô hình vật lý cao đạt từ 21-32% (trên 5%). Hệ hóa phẩm SP đã đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật để có thể chế tạo quy mô công nghiệp để triển khai bơm ép thử nghiệm ngoài mỏ của các đối tượng trầm tích bể Cửu Long, đặc biệt là Mioxen Nam mỏ Bạch Hổ.

Đã lựa chọn và đánh giá được tính chất tác nhân khí phù hợp cho bơm ép khí nâng cao hệ số thu hồi cho đối tượng đại diện. Kết quả nghiên cứu gia tăng thu hồi trên mô hình vật lý vỉa với mẫu lõi của oligoxen dưới mỏ Bạch Hổ đã chứng minh khả năng thu hồi dầu từ 9,6-11,9 %.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21012/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

Đ.T.V (NASTIS)