intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Đánh giá các yếu tố không chắc chắn trong giai đoạn đầu phát triển mỏ khí ngưng tụ ST - X

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:157

Thêm vào BST
Báo xấu
16
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Đánh giá các yếu tố không chắc chắn trong giai đoạn đầu phát triển mỏ khí ngưng tụ ST - X" được nghiên cứu với mục đích xác định các yếu tố không chắc chắn và đánh giá định luợng ảnh hưởng của chúng lên kết quả dự báo khai thác đồng thời đề xuất phương án phát triển mỏ tối ưu cho mỏ ST-X với cực đại thu hồi và cực tiểu rủi ro. Đưa ra quy trình hoàn thiện đánh giá các yếu tố không chắc chắn trong công thác phát triển mỏ. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Đánh giá các yếu tố không chắc chắn trong giai đoạn đầu phát triển mỏ khí ngưng tụ ST - X

  1. lOMoARcPSD|16911414 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  VŨ VIỆT HƯNG ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG GIAI ĐOẠN ĐẦU PHÁT TRIỂN MỎ KHÍ NGƯNG TỤ ST - X (LÔ 15.10, NGOÀI KHƠI VIỆT NAM) LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH NĂM 2018 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  2. lOMoARcPSD|16911414 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  VŨ VIỆT HƯNG ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG GIAI ĐOẠN ĐẦU PHÁT TRIỂN MỎ KHÍ NGƯNG TỤ ST - X (LÔ 15.10, NGOÀI KHƠI VIỆT NAM) LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH NĂM 2018 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  3. lOMoARcPSD|16911414 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VŨ VIỆT HƯNG ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG GIAI ĐOẠN ĐẦU PHÁT TRIỂN MỎ KHÍ NGƯNG TỤ ST - X (LÔ 15.10, NGOÀI KHƠI VIỆT NAM) Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số chuyên ngành: 62.52.06.04 Phản biện độc lập 1: Phản biện độc lập 2: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. Mai Cao Lân 2. TS. Nguyễn Chu Chuyên Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  4. lOMoARcPSD|16911414 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận án: “Đánh giá các yếu tố không chắc chắn trong giai đoạn đầu phát triển mỏ khí ngưng tụ ST - X (Lô 15.10 ngoài khơi Việt Nam)” là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Mai Cao Lân và TS. Nguyễn Chu Chuyên. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận án Chữ ký Vũ Việt Hưng Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  5. lOMoARcPSD|16911414 TÓM TẮT LUẬN ÁN Luận án đã nghiên cứu và xây dựng quy trình đánh giá định lượng ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn trong giai đoạn phát triển mỏ khí ngưng tụ ST-X lô 15.10 ngoài khơi Việt Nam. Kết quả nghiên cứu giúp tối ưu phương án phát triển mỏ với cực đại thu hồi dầu khí và cực tiểu rủi ro. Phát triển mỏ cận biên một cách hiệu quả và tối ưu nhất là một trong những vấn đề được quan tâm lớn nhất hiện nay. Do các mỏ này có tính địa chất phức tạp, tiềm ẩn nhiều yếu tố không chắc chắn trong thu hồi dầu khí. Việc đưa ra một phương án phát triển tối ưu cần phải nhận biết sớm các yếu tố không chắc chắn tiềm ẩn và đánh giá định lượng ảnh hưởng của chúng lên hiệu quả thu hồi. Để đạt được mục tiêu này, mô hình vỉa chứa phải được xây dựng. Tuy nhiên, vì tính phức tạp cũng như thông tin thu thập được rất hạn chế nên tính không chắc chắn luôn tồn tại trong việc mô tả đặc tính của vỉa chứa trên mô hình và nó không thể xác định một cách tuyệt đối chính xác về ứng xử của một vỉa chứa so với thực tế. Khảo sát các thông số không chắc chắn là một trong các vấn đề được quan tâm chính trong việc xây dựng mô hình cho các mỏ dầu khí hiện nay, quá trình này được thực hiện trong tất cả các giai đoạn từ thăm dò, thẩm lượng cho đến khi khai thác. Đặc biệt đối với các mỏ dầu khí chưa được phát triển thì có rất nhiều yếu tố không chắc chắn ảnh hưởng đến ứng xử của mỏ cũng như việc dự báo khai thác, quá trình dự báo này đóng một vai trò chính trong việc quản lý và đưa ra kế hoạch phát triển mỏ. Để đánh giá định lượng sự ảnh hưởng này, mô phỏng vỉa phải được thiết lập với rất nhiều trường hợp với những dữ liệu đầu vào khác nhau chứa đựng các yếu tố không chắc chắn. Việc này tốn rất nhiều thời gian trong quá trình chạy mô phỏng, vì vậy các phương pháp thiết kế thực nghiệm và bề mặt phản hồi đã được nghiên cứu và áp dụng để có thể lựa chọn những thông số không chắc chắn nào là lớn nhất và giá trị của chúng ảnh hưởng nhiều nhất đến ứng xử cũng như việc dự báo khai thác của một mỏ để đạt được mục tiêu cuối cùng với số lần chạy mô phỏng là ít nhất, đồng thời đề xuất được những kết quả dự báo khai thác có độ tin cậy cao, giảm thiểu rủi ro và đưa ra những phương án phát triển mỏ tối ưu nhất. Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  6. lOMoARcPSD|16911414 Một trong những nội dung chính của luận án là tổng hợp lý thuyết các phương pháp thiết kế thực nghiệm, bề mặt phản hồi, tối ưu hoá và mô phỏng vỉa nhằm đưa ra một quy trình cụ thể để đánh giá mức độ không chắc chắn trong việc mô tả các đặc tính của vỉa chứa từ các dữ liệu địa chất, địa vật lý và những thông số công nghệ mỏ được thu thập trong quá trình thăm dò thẩm lượng. Từ đó, áp dụng quy trình này vào đánh giá sự ảnh hưởng của chúng đến kết quả hiệu chỉnh mô hình với số liệu khai thác thực tế và dự báo khai thác trong tương lai để đưa ra những quyết định chính xác hơn và giảm thiểu rủi ro trong việc lên kế hoạch phát triển mỏ. Việc áp dụng các phương pháp thiết kế thực nghiệm giúp sàng lọc, đánh giá sự ảnh hưởng của các thông số không chắc chắn đến kết quả khảo sát cũng như giảm thiểu thời gian chạy mô phỏng với số thực nghiệm ít nhất nhưng vẫn đảm bảo thông tin nhận được là hiệu quả nhất. Phương pháp bề mặt phản hồi được sử dụng trong quy trình đã làm giảm đáng kể thời gian mô phỏng và hiệu chỉnh mô hình. Trong đó phương pháp mô phỏng Monte Carlo được áp dụng để mô phỏng rất nhiều trường hợp (10.000 lần) có thể xảy ra của các yếu tố không chắc chắn và xây dựng nên một bề mặt phản hồi. Bề mặt này thể hiện khoảng tin cậy của kết quả dự báo khai thác tại các cấp P10, P50, P90 giúp cho việc đánh giá rủi ro của kế hoạch phát triển mỏ trong tương lai một cách hiệu quả và kinh tế nhất. Qua kết quả nghiên cứu, luận án đưa ra 2 luận điểm bảo vệ: • Luận điểm 1: Hệ phương pháp thiết kế thực nghiệm và phương pháp bề mặt phản hồi ứng dụng trong mô hình mô phỏng vỉa cho phép sàng lọc, đánh giá sự ảnh hưởng của các thông số không chắc chắn đến kết quả dự báo khai thác mỏ khí ngưng tụ ST-X. • Luận điểm 2: Phương pháp mô phỏng Monte Carlo trên bề mặt phản hồi cho phép rút ngắn thời gian chạy mô phỏng từ đó tính toán khoảng tin cậy trữ lượng thu hồi các cấp P10, P50, P90 cho kết quả dự báo sản lượng khai thác trong tương lai mỏ khí ngưng tụ ST-X. Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  7. lOMoARcPSD|16911414 ABSTRACT Subsurface uncertainties are possible future events, which, if occur, would affect project objectives either negatively (risk) or positively (opportunity). Quantitative assessment of uncertainty factors is an important step in the development of a marginal oil and gas field. Due to the complexity and limitation of static and dynamic data collected during the exploration and appraisal phase, the final decision on the optimized scenario must take into account these risk factors. Reservoir modeling is a fundamental step to improve reserve estimates, make decisions related to field development, predict future production profiles, and mandate the Resource Management Plans. For any given model, uncertainty is the range of variation of the component parts and possible outcomes. Keeping the reservoir model up-to-date with the developmental phases is key to improving recovery factor and reducing the impact of the uncertainties. The problem is even more pronounced in the development of a green field where the quantity and quality of data acquired are variable and significantly affect the decision-making process. The objective of this research is to understand and develop a quantitative assessment process of the impact of uncertainty on the development of the ST-X gas condensate field in Block-15.10, offshore Vietnam. Through appraisal well data collection and extensive subsurface modelling and study work, some of these uncertainties have been shown to be unlikely, but if they were to occur, they could have a significant impact on the project. The existing data and range of static and dynamic models that were constructed in preparation for the field development plan indicate two main categories of uncertainties that can potentially impact the value of the ST-X field development: (1) static uncertainties mainly impacting STOIIP (from structural, depositional and fluid contact uncertainty); and (2) dynamic uncertainties impacting long term reservoir sweep and recovery factor. A comprehensive workflow integrates experimental design with response surface methods to investigate the effect of uncertainties to the accuracy of the history matching and production forecast. Monte Carlo simulations are employed to optimize computer resources, by replacing the reservoir simulator to run Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  8. lOMoARcPSD|16911414 10,000 sensitivity cases on a response surface, to simulate total gas/condensate production. This surface shows the production forecast range (10%, 50%, and 90% probability) and helps to propose optimal development plan of the ST-X gas condensate field. The results of this study will improve understanding of the risks involved in the development of ST-X field and pave the way for future full field development plan. Based on the research results, author propose two points for the thesis defense: 1. Thesis statement 1: The experimental design and surface response method used in the reservoir simulation allow the screening and assessment of the impact of uncertain parameters on the forecast results of ST-X gas condensate field. 2. Thesis statement 2: Monte Carlo simulations on the response surface replace the simulation model to reduce the computer running time and to calculate the the confidence intervals reserves P10-P50-P90 for production forecast of ST-X gas condensate field. Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  9. lOMoARcPSD|16911414 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Mai Cao Lân và TS. Nguyên Chu Chuyên đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Tác giả xin chân thành cảm ơn Khoa Kỹ Thuật Địa Chất Dầu Khí, Phòng Sau Đại học Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh cùng các thầy cô giáo đã tạo mọi điều kiện về mặt chuyên môn, cơ sở vật chất cũng như đã tận tình hướng dẫn và trợ giúp các thủ tục liên quan trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện làm luận án từ năm 2013 tới nay. Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn đến Tập đoàn Dầu Khí Quốc gia Việt Nam, Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí PVEP, Liên doanh dầu khí Lam Sơn JOC và Cửu Long JOC đã tạo điều kiện làm việc, tiếp xúc với các tài liệu liên quan cũng như tạo điều kiện để tác giả trao đổi thảo luận thực hiện các ý tưởng khoa học để hoàn thành và công bố đề tài nghiên cứu này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học Địa chất – Công nghệ mỏ đã hướng dẫn và tạo điều kiện cho phép tác giả sử dụng và kế thừa kết quả nghiên cứu của mình, cảm ơn những ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án. Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn cha mẹ đã sinh thành, nuôi dưỡng, cảm ơn gia đình và những người thân, các bạn đồng nghiệp trong Liên doanh dầu khí Lam Sơn JOC đã động viên giúp đỡ và tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận án. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn mọi sự giúp đỡ quý báu đã dành cho tác giả. Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  10. lOMoARcPSD|16911414 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................i TÓM TẮT LUẬN ÁN..................................................................................................ii LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................ix DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................xii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, CÁC THUẬT NGỮ..........................................xiii GIỚI THIỆU CHUNG..................................................................................................1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài...................................................................................2 1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...................................................................3 1.3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu...................................................................3 1.3.1 Mục đích nghiên cứu................................................................................3 1.3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................3 1.4 Cơ sở dữ liệu...................................................................................................4 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.........................................................................4 1.5.1 Ý nghĩa khoa học:.....................................................................................4 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn:.....................................................................................5 1.6 Những điểm mới của luận án...........................................................................5 1.7 Các luận điểm bảo vệ......................................................................................6 1.8 Bố cục và khối lượng của luận án....................................................................6 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU...8 1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu..................................................................8 1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới............................................................9 1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................14 1.2 Tổng quan về đối tượng nghiên cứu..............................................................17 1.2.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu..................17 1.2.2 Đặc điểm địa chất, địa tầng, kiến tạo bồn trũng Cửu Long và mỏ ST- X 19 1.2.3 Hệ thống dầu khí.....................................................................................26 1.2.4 Lịch sử tìm kiếm thăm dò thẩm lượng mỏ ST-X, Lô 15.10....................29 1.2.5 Đặc tính thông số vỉa tập E, F mỏ ST-X.................................................33 1.2.6 Đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ ban đầu mỏ ST- X............................41 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........45 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  11. lOMoARcPSD|16911414 2.1 Cơ sở lý thuyết..............................................................................................45 2.2 Phương pháp nghiên cứu...............................................................................75 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...............................................................79 3.1 Xác định các yếu tố không chắc chắn từ phân tích thử vỉa (DST).................79 3.1.1 Phân tích thử vỉa.....................................................................................79 3.1.2 Tổng hợp kết quả phân tích số liệu thử vỉa.............................................86 3.2 Ứng dụng mô hình hóa, đánh giá định lượng ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn................................................................................................................91 3.2.1 Xây dựng mô hình..................................................................................91 3.2.2 Trùng khớp lịch sử khai thác...................................................................98 3.2.3 Thiết kế phương án chạy mô phỏng và kết quả.....................................108 3.3 Định hướng phát triển tối ưu........................................................................118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................125 Kết luận.............................................................................................................125 Kiến nghị..........................................................................................................125 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ..........................................................127 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................130 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  12. lOMoARcPSD|16911414 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Vị trí mỏ ST-X Lô 15.10 – Bồn trũng Cửu Long.........................................18 Hình 1.2: Sơ đồ minh họa hoạt động kiến tạo bể Cửu Long........................................21 Hình 1.3: Cột địa tầng tổng hợp Lô 15.10 và mỏ ST-X...............................................25 Hình 1.4: Vị trí giếng khoan của mỏ ST-X..................................................................31 Hình 1.5: Liên kết giếng khoan mỏ ST-X....................................................................32 Hình 1.6: Sự thay đổi của Bg, rv và điểm lắng đọng trên vùng khí tập E....................35 Hình 1.7: Quan hệ Swi và độ thấm / độ rỗng...............................................................37 Hình 1.8: Quan hệ rỗng và thấm..................................................................................37 Hình 1.9: Số liệu áp suất mỏ ST-X...............................................................................40 Hình 1.10: Mặt cắt phân cấp trữ lượng theo hướng ĐB-TN Tầng E và F....................43 Hình 1.11: Bản đồ phân cấp trữ lượng tầng E..............................................................43 Hình 1.12: Bản đồ phân cấp trữ lượng tầng F..............................................................44 Hình 2.1: Mô hình thiết kế thực nghiệm......................................................................47 Hình 2.2: Số lần chạy mô phỏng với 2 thông số không chắc chắn...............................49 Hình 2.3: Sự thay đổi của các thông số không chắc chắn cho mỗi lần chạy.................49 Hình 2.4: Biểu đồ Tornado mô tả sự ảnh hưởng của các thông số không chắc chắn....50 Hình 2.5: Ma trận Hadamard.......................................................................................51 Hình 2.6: Thiết kế thực nghiệm Plackett - Burman cho 11 thông số............................52 Hình 2.7: Hàm phân bố giá trị của các thông số không chắc chắn...............................53 Hình 2.8: Phương pháp lấy mẫu Latin Hypercube.......................................................54 Hình 2.9: Phương pháp thiết kế các yếu tố đầy đủ (Full Factorial Design)..................55 Hình 2.10: Ứng dụng của phương pháp bề mặt phản hồi (RSM).................................57 Hình 2.11: Giá trị lệch từ mô hình hồi quy...................................................................65 Hình 2.12: Phương pháp tối ưu hóa.............................................................................65 Hình 2.13: Sơ đồ mô phỏng phương pháp phân tích dạng cây.....................................67 Hình 2.14: Nguyên tắc hoạt động của phương pháp mô phỏng Monte Carlo..............68 Hình 2.15: Minh hoạ phân bố xác suất của biến rời rạc và liên tục..............................68 Hình 2.16: Hàm mật độ xác suất (PDF) và hàm mật độ tích lũy (CDF)......................70 Hình 2.17: Kết quả mô phỏng Monte Carlo trên bề mặt phản hồi (RSM)....................71 Hình 2.18: Các dạng hình học của mô hình của vỉa.....................................................73 Hình 2.19: Quá trình mô hình mô phỏng vỉa...............................................................75 Hình 2.20: Quy trình đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn............76 Hình 3.1: Số liệu MDT lấy từ các giếng thăm dò và thẩm lượng.................................81 Hình 3.2: Sự suy giảm áp suất trong quá trình thử vỉa giếng ST-A..............................82 Hình 3.3: Lưu lượng khí và áp suất trong phân tích thử vỉa giếng ST-A......................83 Hình 3.4: Đồ thị Log – Log của giếng ST-A (mô hình đơn tầng và biên chắn)............84 Hình 3.5: Đồ thị bán Log cho giai đoạn phục hồi của giếng ST-A (mô hình đa tầng)..85 Hình 3.6: Đồ thị Log – Log của giếng ST-A (mô hình đa tầng và dòng chảy tỏa tia).. 85 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  13. lOMoARcPSD|16911414 Hình 3.7: Đồ thị Log-Log của giếng ST-A (mô hình đa tầng và biên chắn song song). .................................................................................................................... 86 Hình 3.8: Kết quả độ thấm từ phân tích thử vỉa...........................................................87 Hình 3.9: Kết quả các biên từ phân tích thử vỉa...........................................................87 Hình 3.10: Kết quả vây condensat từ phân tích thử vỉa................................................88 Hình 3.11: Miền giá trị các yếu tố không chắc chắn minh giải từ DST........................92 Hình 3.12: Quy trình mô hình hóa vỉa.........................................................................93 Hình 3.13: Mô hình tướng...........................................................................................94 Hình 3.14: Mô hình phân bố độ rỗng...........................................................................94 Hình 3.15: Mô hình phân bố độ thấm..........................................................................95 Hình 3.16: Mô hình phân bố độ bão hòa......................................................................95 Hình 3.17: Mô hình mô phỏng mỏ ST-X (3D).............................................................97 Hình 3.18: Mặt cắt qua mô hình mỏ ST-X ................................................................97 Hình 3.19: Đường cong độ thấm tương đối dầu-khí....................................................98 Hình 3.20: Đường cong áp suất mao dẫn.....................................................................98 Hình 3.21: Quy trình hiệu chỉnh mô hình khai thác mỏ ST-X......................................99 Hình 3.22: Biểu đồ Tornado và bảng Pearson Coefficients đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số không chắc chắn............................................................101 Hình 3.23: Kết quả thiết kế thực nghiệm với các phương pháp khác nhau................102 Hình 3.24: Phương pháp sàng lọc các yếu tố không chắc chắn..................................103 Hình 3.25: Rút gọn khoảng biến thiên của các yếu tố không chắc chắn....................105 Hình 3.26: Tối ưu hoá hàm mục tiêu qua các lần chạy mô phỏng..............................106 Hình 3.27: Kết quả trùng khớp lịch sử cho giếng ST-A_Tập E..................................106 Hình 3.28: Kết quả trùng khớp lịch sử cho giếng ST-A_Tập F..................................107 Hình 3.29: Kết quả trùng khớp lịch sử cho giếng ST-C_Tập E..................................107 Hình 3.30: Kết quả trùng khớp lịch sử cho giếng ST-C_Tập F..................................108 Hình 3.31: Kết quả trùng khớp lịch sử cho giếng ST-D_Tập E..................................108 Hình 3.32: Quy trình đánh giá phương án chạy mô phỏng và kết quả.......................110 Hình 3.33: Kết quả dự báo khai thác từ thiết kế thực nghiệm Latin Hypercube.........111 Hình 3.34: Vị trí các giếng phát triển.........................................................................112 Hình 3.35: Kết quả chạy tối ưu số lượng giếng khai thác cho hàm mục tiêu cực đại. 113 Hình 3.36: Quy trình xây dựng bề mặt phản hồi (RSM)............................................113 Hình 3.37: Bề mặt phản hồi (RSM)cho đại lượng FGPT...........................................114 Hình 3.38: Biểu đồ Pareto mô tả sự ảnh hưởng của các thông số không chắc chắn.. .115 Hình 3.39: Phương trình bề mặt phản hồi cho kết quả sản lượng khai thác cộng dồn. .................................................................................................................. 115 Hình 3.40: Biểu đồ crossplot đánh giá chất lượng bề mặt phản hồi...........................116 Hình 3.41: Thiết lập mô phỏng Monte Carlo trên bề mặt phản hồi............................117 Hình 3.42: Biểu đồ histogram và phân bố xác suất cộng dồn của sản lượng khí cộng dồn (FGPT)................................................................117 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  14. lOMoARcPSD|16911414 Hình 3.43: Sản lượng khai thác cộng dồn từ chạy mô phỏng bằng phương pháp thiết kế thực nghiệm Latin Hypercube................................118 Hình 3.44: Kết quả tính toán mức độ tin cậy P10, P50, P90 của sản lượng khai thác cộng dồn trên bề mặt phản hồi..........................................................118 Hình 3.45: Vị trí các giếng khai thác,........................................................................120 Hình 3.46: Vị trí giếng khoan A.................................................................................121 Hình 3.47: Vị trí giếng khoan B.................................................................................122 Hình 3.48: Vị trí giếng khoan C.................................................................................122 Hình 3.49: Vị trí giếng khoan D.................................................................................123 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  15. lOMoARcPSD|16911414 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Khoảng thử vỉa và lấy mẫu lõi.....................................................................32 Bảng 1.2: Tóm tắt thông số chất lưu mỏ ST-X.............................................................33 Bảng 1.3: Kết quả phân tích nguồn nước.....................................................................34 Bảng 1.4: Kết quả thử vỉa của các giếng thăm dò thẩm lượng tầng E.........................36 Bảng 1.5: Kết quả thử vỉa của các giếng thăm dò thẩm lượng tầng F.........................37 Bảng 1.6: Áp suất và nhiệt độ tầng E mỏ ST-X...........................................................38 Bảng 1.7: Áp suất và nhiệt độ tầng F mỏ ST-X............................................................39 Bảng 1.8: Ranh giới các mặt của phân cấp trữ lượng tập E – F mỏ ST-X....................40 Bảng 1.9: Trữ lượng khí tại chỗ và khí đồng hành theo phương pháp Monte Carlo....42 Bảng 1.10: Kết quả tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ theo mô hình địa chất............43 Bảng 2.1: Dữ liệu quan sát độ nhớt với nhiệt độ và tốc độ hấp thụ chất xúc tác..........61 Bảng 2.2: Hệ số hồi quy...............................................................................................63 Bảng 3.1: Tính chất dòng chảy từ các thử vỉa..............................................................79 Bảng 3.2: Số liệu PVT lấy từ các giếng thăm dò và thẩm lượng..................................80 Bảng 3.3: Tổng hợp kết quả minh giải DST bằng mô hình đơn tầng...........................87 Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả minh giải DST bằng mô hình đa tầng...............................88 Bảng 3.5: Thông số không chắc chắn được nhận diện trong quá trình thử vỉa.............90 Bảng 3.6: Khoảng biến thiên và phân bố của thông số không chắc chắn.....................99 Bảng 3.7 Kết quả sàng lọc thông số không chắc chắn...............................................103 Bảng 3.8: Tóm tắt các thông số sau khi hiệu chỉnh mô hình......................................108 Bảng 3.9: Thông số không chắc chắn trong giai đoạn phát triển................................108 Bảng 3.10: Các yếu tố không chắc chắn dựa trên trường hợp cao, vừa và thấp.........118 Bảng 3.11: Khả năng thu hồi các trường hợp cao, vừa và thấp..................................118 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  16. lOMoARcPSD|16911414 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, CÁC THUẬT NGỮ Chữ viết tắt ST-X: Sư Tử X DST: Drill Stem Test (Thử vỉa) PVT: Pressure Volume Temperature GOC : Gas Oil Contact (Ranh giới dầu - khí) OWC : Oil Water Contact (Ranh giới nước – dầu) FGPR : Field Gas Production Rate (Lưu lượng khí khai thác của mỏ) FGPT : Field Gas Production Total (Tổng lượng khí khai thác của mỏ) FOPT : Field Oil Production Total (Tổng lượng dầu khai thác của mỏ) FOPR : Field Oil Production Rate (Lưu lượng dầu khai thác của mỏ) FWPT : Field Water Production Total (Tổng lượng nước khai thác của mỏ) FWPR : Field Water Production Rate (Lưu lượng nước khai thác của mỏ) FPR : Field Pressure (Áp suất vỉa) FGOR : Field Gas Oil Ratio (Tỉ số khí – dầu trong vỉa) FLPR : Field Liquid Production Rate (Lưu lượng chất lỏng khai thác) FWCT : Field Water Cut Total (Tỉ lệ nước khai thác) WBHP : Well Bottom Hole Pressure (Áp suất đáy giếng) WGOR : Well Gas Oil Ratio (Tỉ số khí – dầu trong giếng) WOPR : Well Oil Production Rate (Lưu lượng dầu khai thác của giếng) WOPT : Well Oil Production Total (Tổng lượng dầu khai thác của giếng) WTHP : Well Tubing Head Pressure (Áp suất đầu giếng) WWCT : Well Water Cut Total (Tỉ lệ nước khai thác của giếng) HM : History Matching (Hiệu chỉnh mô hình) ED: Experimental Design (Thiết kế thực nghiệm) RSM : Response Surface Modeling (Mô hình bề mặt phản hồi) Latin Hypercube : Phương pháp thiết kế thực nghiệm Latin Hypercube PDF:Probability Density Function (Hàm mật độ xác xuất ) CDF: Cumulative Density Function (Hàm mật độ tích luỹ ) GCR: Gas Condensate ratio ( Tỷ số Khí – Condensate) Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  17. lOMoARcPSD|16911414 Ký hiệu μo : Hệ số nhớt của dầu (cp) μw : Hệ số nhớt của nước (cp) A : Diện tích mặt cắt ngang (ft2) Bo : Hệ số thể tích thành hệ dầu (STB/bbl) Bw : Hệ số thể tích thành hệ nước bơm ép (STB/bbl) cđ : Hệ số nén của đất đá h : Chiều dày của vỉa (ft) ko : Hệ số thấm pha dầu (md) kro : Hệ số thấm tương đối của dầu (md) krw : Hệ số thấm tương đối của nước kw : Hệ số thấm pha nước Pb : Áp suất điểm bọt khí (psi) Pe : Áp suất vỉa (psi) Pi : Áp suất vỉa ban đầu (psi) Pw : Áp suất đáy giếng (psi) Qo : Lượng dầu khai thác (STB) qo : Lưu lượng dầu khai thác của từng giếng (bbl) Qpw : Lượng nước khai thác trong điều kiện chuẩn (bbl) Qw : Lượng nước bơm ép ở điều kiện chuẩn (bbl) qw : Lưu lượng bơm cho từng giếng (bbl) re : Bán kính ảnh hưởng (ft) rw : Bán kính giếng (ft) So : Độ bão hòa dầu (%) Soi : Độ bão hòa dầu ban đầu (%) Sw : Độ bão hòa nước (%) Swf : Độ bão hòa nước tại thời điểm breakthrough (%) Swi : Độ bão hòa nước ban đầu (%) t : Thời gian (ngày) Φ : Hệ số rỗng của đất đá (%) Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  18. lOMoARcPSD|16911414 GIỚI THIỆU CHUNG Mỏ khí ngưng tụ (condensate) ST-X là một trong các mỏ dầu khí nằm trong lô 15.10 ngoài khơi Việt Nam. Đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ cho thấy mỏ đủ khả năng đưa vào phát triển. Kết quả thử vỉa từ những giếng thăm dò và thẩm lượng chỉ ra mỏ ST-X có độ thấm trung bình thấp, bất đồng nhất, nhiều vùng biên không thấm và có ít nhất 2 vùng đặc tính lưu chất (PVT) khác nhau. Bên cạnh đó, các giếng khoan mỏ ST- X là giếng khoan có chi phí khoan cao, địa chất phức tạp do vỉa bị chia khối vỉa cùng với điều kiện ngoài khơi đã làm tăng tính yếu tố không chắc chắn cho phát triển mỏ. Sự tồn tại của các yếu tố không chắc chắn thu được trong quá trình thăm dò thẩm lượng sẽ ảnh hưởng lớn đến quá trình quyết định phát triển mỏ. Một vấn đề lớn đặt ra là làm sao phát triển mỏ này với khả năng thu hồi cao nhất mà chi phí đầu tư thấp nhất. Đối với các mỏ dầu khí thông thường, sau khi hoàn thành giai đoạn thăm dò thẩm lượng sẽ đi đến giai đoạn phát triển mỏ. Giai đoạn này vỉa chứa được mô tả đặc tính và mô phỏng nhằm dự báo khai thác của vỉa trong tương lai. Để có chiến lược quản lý, khai thác mỏ đúng đắn và hiệu quả kinh tế cao, ngày nay hầu hết các kỹ sư công nghệ mỏ đều sử dụng công cụ mô phỏng vỉa (mô phỏng thủy động lực) nhằm đánh giá hiện trạng khai thác và dự đoán chế độ khai thác tối ưu cũng như lên kế hoạch phát triển mỏ. Thế mạnh của mô phỏng vỉa là mô tả khá chính xác hình dáng, cấu trúc, các đặc tính vỉa chứa, các động thái khai thác của mỏ, từ đó đưa ra chiến lược quản lý và phát triển mỏ lâu dài tốt nhất trên cơ sở tối ưu hóa khai thác và tối đa hệ số thu hồi. Trong luận án này, tác giả sử dụng phương pháp mô hình hóa và mô phỏng vỉa, kết hợp hệ phương pháp thiết kế thực nghiệm và phương pháp bề mặt phản hồi đã được nghiên cứu nhằm sàng lọc những thông số không chắc chắn thu được trong quá trình thử vỉa, đánh giá định lượng ảnh hưởng của chúng đến khả năng khai thác vỉa và hệ số thu hồi với mục tiêu cuối cùng là số lần chạy mô phỏng ít nhất nhưng vẫn có thể nhận được những kết quả dự báo khai thác có độ tin cậy cao phục vụ cho việc phát 1 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  19. lOMoARcPSD|16911414 triển mỏ một cách tối ưu nhất để từ đó đề xuất phương án phát triển lâu dài và hiệu quả cho mỏ ST-X. 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Xây dựng mô hình mô phỏng đặc tính của một mỏ dầu khí là một bước quan trọng trong việc quyết định kế hoạch phát triển mỏ. Tuy nhiên, do tính phức tạp và thông tin hạn chế thu thập được trong quá trình thăm dò thẩm lượng nên luôn tồn tại các yếu tố không chắc chắn. Chính vì lẽ đó nên công tác mô hình không thể mô phỏng một cách chính xác về ứng xử của một vỉa chứa so với thực tế. Do đó công tác khảo sát các thông số không chắc chắn luôn là một trong các vấn đề được quan tâm chính trong việc xây dựng mô hình cho các mỏ dầu khí hiện nay. Công tác khảo sát này được thực hiện trong tất cả các giai đoạn từ thăm dò, thẩm lượng đến khi khai thác. Đặc biệt đối với các mỏ dầu khí chưa được phát triển thì có rất nhiều yếu tố không chắc chắn ảnh hưởng đến ứng xử của mỏ cũng như việc dự báo khai thác. Quá trình dự báo này đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý và đưa ra kế hoạch phát triển mỏ. Để nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn, mô phỏng vỉa được xây dựng với rất nhiều dữ liệu đầu vào khác nhau của các thông số không chắc chắn. Việc này tốn rất nhiều thời gian trong quá trình chạy mô phỏng, vì vậy các phương pháp thiết kế thực nghiệm và bề mặt phản hồi kết hợp mô phỏng Monte Carlo đã được nghiên cứu và áp dụng để lựa chọn những thông số không chắc chắn nào có ảnh hưởng nhiều nhất đến kết quả dự báo khai thác với số lần chạy mô phỏng là ít nhất, đồng thời đề xuất được những kết quả dự báo khai thác có độ tin cậy cao, giảm thiểu rủi ro và đưa ra những phương án phát triển mỏ tối ưu nhất. Hầu hết các mỏ dầu khí phát hiện mới ở Việt Nam là mỏ vừa và nhỏ có đặc điểm địa chất phức tạp. Mỏ khí ngưng tụ ST-X nằm ở lô 15.10 ngoài khơi Việt Nam là một trong số đó. Kết quả thử vỉa đã chỉ ra độ thấm trung bình thấp, tính bất đồng nhất cao, biên không thấm nhiều và có ít nhất 2 vùng đặc tính chất lưu khác nhau. Ngoài ra, cấu trúc địa chất của mỏ bị chia cắt nhiều cùng với tính chất thấm vỉa kém đã làm tăng yếu tố không chắc chắn cho công tác phát triển mỏ. Chính vì lẽ đó, việc nghiên cứu, đánh giá các yếu tố không chắc chắn và ảnh hưởng của nó là vô cùng cần thiết, có tính quyết định cho việc lên phương án phát triển mỏ ST-X. Bên cạnh đó, qua nghiên cứu 2 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  20. lOMoARcPSD|16911414 này, một quy trình tổng quát trong đánh giá yếu tố không chắc chắn bằng mô phỏng vỉa sẽ được xây dựng nhằm phục vụ cho công tác phát triển những mỏ cận biên khác mang yếu tố không chắc chắn cao. 1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu này áp dụng cho mỏ khí ngưng tụ ST-X nằm trong lô 15.10, bồn trũng Cửu Long ngoài khơi phía nam Việt Nam do Công ty điều hành chung Cửu Long (gọi tắt CLJOC) điều hành. Phạm vi nghiên cứu: xác định và đánh giá định lượng ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn xác định từ số liệu động (dynamic - số liệu thử vỉa) lên phương án phát triển mỏ. 1.3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 1.3.1 Mục đích nghiên cứu • Xác định các yếu tố không chắc chắn và đánh giá định luợng ảnh hưởng của chúng lên kết quả dự báo khai thác đồng thời đề xuất phương án phát triển mỏ tối ưu cho mỏ ST-X với cực đại thu hồi và cực tiểu rủi ro. • Đưa ra quy trình hoàn thiện đánh giá các yếu tố không chắc chắn trong công thác phát triển mỏ. 1.3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu • Xác định các thông số không chắc chắn và khoảng biến thiên của chúng từ kết quả thử vỉa (DST). • Khảo sát và phân tích các phương pháp thiết kế thực nghiệm ứng dụng trong mô hình mô phỏng vỉa nhằm sàng lọc, đánh giá sự ảnh hưởng của các thông số không chắc chắn đến kết quả dự báo. 3 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2069 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
10=>1