Chương 10: Phương pháp tìm kiếm và đánh giá dầu khí
10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật và trong kinh tế trong công tác thăm dò dầu khí 10.2 Những yếu tố và mục tiêu thăm dò 10.3 Những giai đoạn thăm dò trong một bồn dầu khí
10.4 Phương pháp tìm kiếm và
thăm dò
• Có những mạo hiểm trong kỉ thuật và kinh tế liên quan đến công tác tìm kiếm như khả năng phục hồi dầu và chất lượng của dầu và khí • Dầu tại chổ ít hơn 60% đôi khi là 10% và 70% đến 90% của khí
10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật và trong kinh tế trong công tác tìm kiếm dầu khí
tại chổ đã được chứng minh về
mặt kinh tế là có khả năng phục
hồi bởi công nghệ hiện đại
• những phương pháp địa chất phải chính xác để tối ưu hóa khả năng phục hồi này. Hơn nữa, trong nhiều bồn dầu khí, có vài bẩy dầu quá nhỏ hay đá chứa có chất lượng nghèo vì thế việc khai thác không hoàn lại được
10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật và trong kinh tế trong công tác tìm kiếm dầu khí (tt)
• Những nhà đánh giá cần dự
chi phí khoang và sản phẩm
tính là sản phẩm là dầu hay khí ,
bởi vì trong khu vực xa, những
khó khăn phát sinh và điều chỉnh
giác của khí tự nhiên là điều
cấm
• Tương tự, việc dự tính thành phần hóa của dầu thô và khí tự nhiên rất quan trọng, đặc biệt trong khu vực mà những kết quả chỉ gần với loại thương mại. Đây là phần công việc của các nhà địa chất trong công tác tìm kiếm
10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật và trong kinh tế trong công tác tìm kiếm dầu khí (tt)
• Ở quan điểm này, nhiệm vụ dường như quá khó, nhưng cần nhớ điều quan trọng là thiên nhiên cũng theo những quy luật nhất định và không có những tích tụ dầu khí một cách ngẫu nhiên dưới bề mặt trái đất.
• Những hiểu biết của những quy
10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật và trong kinh tế trong công tác tìm kiếm dầu khí (tt)
luật này dựa trên những số
lượng lớn các bài học từ những
giếng khoan thành công và
không thành công. Việc áp dụng
những quy luật này đến các
trường hợp nhất định luôn luôn
khác nhau và đây chính là nghệ
thuật trong môn khoa học địa
chất dầu khí
• Yếu tố của nhiệm vụ Nhiệm vụ đầu tiên trong khai thác là nhận ra những hệ thống địa chất mà các tích tụ dầu có thể xuất hiện. Từ những kiến thức địa chất, chúng ta biết ra hệ thống gồm 5 nhân tố là đá sinh, đá chứa, con đường di cư, bẫy và đá chắn (hình 1)
10.2 Yếu tố và nhiệm vụ
Đá sinh
Nhiệm vụ của các phương pháp địa vật lí là tìm ra
- loại đá - Thể tích - Điều kiện thành tạo - Nhiệt độ và lịch sử chôn vùi - Nguồn gốc hữu cơ
Những phương pháp địa vật lí
có thể đóng góp cho tất cả nhân
tố trừ nhân tố cuối cùng
Đá chứa
Nhiệm vụ của phương pháp địa vật lí là tìm ra - Loại đá - bề dày, chiều rộng và thể tích - điều kiện thành tạo của đá
phiến sét (những điều này thường làm sáng tỏ “type of body” và hướng ưu tiên của độ thấm)
- đô rổng hiện tại
- độ thấm hiện tại
Một lần nữa pp ĐVL có thể đóng
góp cho tất cả các nhân tố trên
trừ nhân tố cuối. Đôi khi, pp ĐVL
có thể cho vài chỉ dẫn cho chất
bảo hòa đặc biệt nếu là khí
• Liên quan đến tính thấm của đá (như đá chứa bùn), hay những khu vực có tính thấm như đứt gãy • Mặc dù pp ĐVL không tính đế độ thấm, pp ĐVL có thể xác định gần đúng những con đường có
Con đường di cư
• Tuy nhiên, vấn đề rất phức tạp
tính thấm
bởi sự thật rằng chúng ta đang
thắc mắc con đường mang tính
thấm ở thời điểm thích hợp trong
quá khứ; nó không còn thấm
giống hiện nay.
Bẫy
Trong hình 1 chúng ta thấy loại bẫy nếp lồi, trong hình 2 là dầu nằm ở đỉnh của nếp uốn Do đó, trong cấu trúc bẫy nhiệm vụ của pp ĐVL là tìm ra - độ dốc của đá chứa - sự hiện diện của bẫy đứt gãy - hình ảnh không gian 3 chiều của đá chứa bằng hình dạng và
nguồn gốc địa tầng của đá có
thể được xác định.
Thành công lớn nhất của pp
ĐVL trong quá khứ là tìm kiếm
ra các bẫy. ĐVL ngày nay cũng
có thể đóng góp trong việc tìm
kiếm các bẫy địa tầng nhưng với
độ chính xác chưa cao
Nhiệm vụ của pp ĐVL là tìm ra • trong bẫy cấu trúc:
- Bản chất đá nằm trên bẫy
-
-
những rủi ro của khe nứt trong đá những rủi ro như một hệ thông của khe nứt một cách trực tiếp hay gián tiếp ảnh hưởng lên bề mặt
• trong bẫy đứt gãy
- the likelihood that the fault is chemically sealed; or - the risk that the fault vents, directly or indirectly, to the
surface;
Trong bẫy kiến trúc:
- Dường như bất kì bất chỉnh hợp “critical” đều được chắn - những thay đổi của mặt lớp biểu hiện
trong đá chắn
PP ĐVL có thể đóng góp cho tất cả những nhân tố này nhưng không bao giờ đưa được những thông tin chính xác như chúng ta mong muốn
Đá chắn
Cuối cùng, chúng ta cần chú rằng chỉ trong khu vực chưa được nghiên cứu, khảo sát thì vấn đề thăm dò mới khó khăn như đã đề cập ở trên. Often we have some wells, so that the problem is mainly one of correlating a new prospect area to those wells – vấn đề này thì các nhà địa vật lí thường làm rất tốt. Một lần nữa, chúng ta có vùng sản xuất mà những thông tin địa vật lí đã biết khi đó vấn đề là tìm ra một “geophysical analog” của vùng đó. Điều này chúng ta dễ dàng xử lí hơn bởi vì ít nhất chúng ta cũng có thể giải quyết trong một ngày nào đó. Công cụ thăm dò: Mặt cắt ngang và bản đồ đường đồng mức • Công cụ: Mô hình, mặt cắt và bản đồ, giấy
phép và nhượng quyền khai thác
• Những hạn chế kinh tế
• Vì thiếu đi một pp trực tiếp tìm kiếm dầu, nhiệm vụ thăm dò là tìm những kết hợp triển vọng của đá sinh, đá chứa, đá chắn, con đường vận chuyển và lịch sử thành tạo địa chất. Tuy nhiên, tất cả những điều này cần được một cái nhìn thích đáng cho từng khu vực và kinh tế. Hơn nữa,
Kết luận
những triển vọng phải được
nhận dạng để đưa ra sự lựa
chọn. Lựa chọn được đưa ra bởi
sự cân bằng về tiềm năng lợi ích
và sự mạo hiểm. Một phần quan
trọng của nhiệm vụ thăm dò là
đánh giá tiềm năng lợi ích và
• Tất cả điều này đều xảy ra sâu
hạn chế mạo hiểm
trong trái đất. Nơi mà chúng ta
biết rất ít những gì chính xác ở
bên dưới chân ta
• Thăm dò dầu khí được chia ra một chuổi giai đoạn thông tin. Với từng bước có một sự gia tăng thông tin liên tục từ đó có thể đánh giá triển vọng dầu khí của 1 vùng • GĐ 1 là giai đoạn khảo sát bề
10.3 Những bước thăm dò của một bồn dầu khí
mặt thông qua bản đồ và thăm
dò ĐVL
Bắt đầu với những bồn chưa
được thăm dò. Có nhiều kiến thức trước đó về bề mặt và kiến trúc địa chất. Có nhiều báo cáo về sự hiện diện bề mặt (ví dụ những bề mặt thấm, springs, những mạch atfan, khí được tìm thấy trong các giếng nước…) để khuyến khích công tác tìm kiếm Chứng cứ bề mặt của dầu khí
là rất quan trọng trong việc tìm
kiếm trong những khu vực tỉnh
dầu trên thế giới (Levorsen,
1797), mặc dù có vài khu vực có
rất nhiều chứng cứ bề mặt
nhưng được chứng minh chỉ là
vùng thương mại phụ.
• Ở giai đoạn này, trách nhiệm của người địa chất là thu thập những kiến thức bề mặt chi tiết về cấu trúc bề mặt ( ví dụ trong những bẫy tìm năng) và đánh giá những khía cạnh khác phục vụ công tác thăm dò, như những bề mặt trầm tích, continentality, và những vùng biến chất có thể • Công việc thăm dò về bề mặt
địa tầng và cấu trúc dưới bề mặt
của nhà địa chất cần làm việc
với các nhà địa vật lý. Ở giai
đoạn này, mô hình địa chất
thường được sử dụng để so
sánh những bồn chưa được
thăm dò với những bồn gần
tương tự có những tính chất địa
chất tương tự
• Giai đoạn II là khảo sát địa chấn (hình 204) (đây là bước đầu tiên trong công tác thăm dò ngoài khơi) • Trong suốt giai đoạn này, nhiều dữ liệu được thu thập ở cấu trúc độ sâu của bẫy tiềm năng và những hiểu biết về đặc tính và thể tích của chất trầm tích bắt đầu tiến triển. Điều quan sát
được là cơ hội tìm ra dầu
thương mai rất khó khăn trong tỉ
lệ tổng cộng khối lượng trầm
tích (levorsen 1979), đặc biệt
nếu đa phần chất trầm tích nằm
trong độ sâu của cửa sổ dầu.
Khối lượng của phiến sét (đá
sinh tiềm năng) dưới bề mặt
cũng được đánh giá.
• Giai đoạn III là giai đoạn mang tính thăm dò hay giai đoạn khoan liều lĩnh, tại đây thu thập những mẫu chi tiết về đặc tính trầm tích (đá chứa, đá sinh và tìm năng đá chắn), sự trưởng thành và chế độ địa nhiệt (hình 5) • The potential for a discovery exists at this stage, since the
most promising prospects,
usually surface or seismically
detected subsurface structures,
are drilled first. Tuy nhiên, kể cả
là một lỏi khoan khô của chưa
phải là hoàn toàn sai lầm. Nó có
thể cung cấp một lượng lớn
thông tin (subcommercial shows;
water-filled reservoir downdip
from a possible pinchout), những
thông tin này được xử lí tốt sẽ
dẫn đến vị trí của những giếng
liều lĩnh mới.
• Giai đoạn IV, giai đoạn tìm kiếm, tiếp bước những thành hoàn chỉnh trong các giếng liều lĩnh (hình 5) • Ở giai đoạn này, đá chứa được hình thành và nhiều loại hydrocarbon được dẫn đến một đơn vị địa tầng nhất định hay những loại bẫy. Hơn nữa, nữa những lõi khoan liều lĩnh trong
những vùng ít phát triển của bồn
có thể được tìm ra trong một khu
vực có tiềm năng dầu. “Play”
được định nghĩa là một khu vực
có cấu trúc địa chất tương tự
vùng có triển vọng và thường
nằm chung một tầng và có đặc
điểm địa tầng tương tự (thạch
học, bất chỉnh hợp)
Một bồn có thể được chia ra nhiều khu vực dầu. Đây đều là những thể tích trầm tích mà những bồn chứa của nó cho thấy nhiều đặc điểm giống nhau. Ứng dụng của “Play” và những khu vực dầu thường tạo ra tỉ lệ khoang thành công (số lượng vùng tìm kiếm/ triển vọng đã kiểm tra; hay bbls, số lượng tìm
thấy/ bề dày khoan) để cải thiện
trong suốt quá trình tìm kiếm.
Nhiều bồn trong khu vực lớn đã
được tìm ra và công tác thăm dò
để kiếm bẫy.
• Giai đoạn V, giai đoạn sản xuất, bắt đầu những thăm dò địa chất với việc đánh giá trữ lượng và lịch sử của các hydrocarbon tiềm năng của bồn (hình 5) • Khi có đủ thông tin để làm việc trên khu vực phân bố các dạng có thể giúp công tác thăm dò
Thông thường, không phải tất cả bồn trầm tích đều ở cùng giai đoạn của việc khoan và phát triển ở cùng thời gian. Một phần của bồn thì đủ trưởng thành để khoan, trong khi đó một số khu vực khác chỉ mới xuất hiện và ít những cấu trúc địa chất để có dầu, hay chưa trưởng thành và chưa được kiểm tra. Cũng như
ở những độ sâu nông đã có
những kiểm tra chi tiết và bắt
đầu sản xuất, trong khi đó
những địa tầng nằm ngang nằm
sâu hơn chỉ mới khảo sát địa
chấn và giai đoạn liều lĩnh. Đặc
biệt có nơi là những tìm kiếm
mới trong bồn nhưng trong bồn
đó đã có nơi đã khai thác trên 50
năm.
10.4 PP Tìm kiếm và thăm dò
PP thăm dò địa chấn
Kiểu địa chấn nhận thông tin từ sự phản xạ lên bề mặt
Rung địa chấn
PP thăm dò địa chấn trên bờ
Kiểu thăm dò địa chấn trên bờ
Thăm dò địa chấn trên bờ
PP thăm dò địa chất ngoài khơi
Thăm dò giếng khoan và sự hoàn chỉnh giếng
Những kiểu khoan tìm kiếm dầu và khí trong đá chứa
Cách đánh giá PP Well Logging
Người thu thập đánh giá đặc tính cơ học và vật lí của đá và những hổn hợp dung dịch trong đá chứa Kiểm tra lại, xác định cấu trúc bề mặt ngầm: góc
nghiêng,
khe nứt, đứt
gãy, các lớp
đá, chất
lỏng trong
đá chứa
Những Log điện tử
PP Phóng xạ
PP từ trường và trọng lực
Những PP Logging khác
