NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: “Kết quả nghiên cứu phương pháp lí hóa nhằm nâng cao hiệu quả giếng khai thác gaslift trong điều kiện khai thác tại Việt Nam”

Chia sẻ: Pham Linh Dan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

126
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân tích kỹ thuật, kinh tế nhằm lựa chọn khai thác dầu bằng phương pháp cơ học trong điều kiện khai thác biển tại Việt Nam cho thấy gaslift là phương pháp khai thác cơ học tối ưu, có nhiều ưu điểm, mang lại độ tin cậy và hiệu quả kinh tế cao so với các phương pháp khác như: Sử dụng bơm ly tâm, bơm điệm chìm, bơm thủy lực...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: “Kết quả nghiên cứu phương pháp lí hóa nhằm nâng cao hiệu quả giếng khai thác gaslift trong điều kiện khai thác tại Việt Nam”

NGHIÊN C U KHOA H C ĐỀ TÀI: “K t qu nghiên c u phương pháp lí hóa nh m nâng cao hi u qu gi ng khai thác gaslift trong i u ki n khai thác t i Vi t Nam”
NGHIÊN C U KHOA H C Thăm dò, Khai thác K t qu nghiên c u phương pháp lí hóa nh m nâng cao hi u qu gi ng khai thác gaslift trong i u ki n khai thác t i Vi t Nam Phân tích k thu t, kinh t nh m l a ch n khai thác d u b ng phương pháp cơ h c trong i u ki n khai thác bi n t i Vi t Nam cho th y gaslift là phương pháp khai thác cơ h c t i ưu, có nhi u ưu i m, mang l i tin c y và hi u qu kinh t cao so v i các phương pháp khác như: S d ng bơm ly tâm, bơm i m chìm, bơm th y l c... Tuy nhiên như c i m c a phương pháp gaslift là chi phí u tư l n và hi u su t làm vi c ng p nư c l n s làm làm gi m s phát th p . c bi t khi gi ng khai thác gaslift có ó phá h y c u trúc dòngch y t i ưu c a ch t lưu trong ng khai thác, tán c a pha khí, t k t qu làm tăng t tr ng c a c t ch t lưu trong ng khai thác và gi m hi u su t làm vi c dòng ch y c a ch t lưu trong ng khai thác gi ng gaslift c a gi ng gaslift [1, 2]. Ch theo các ki u sau: D ng b t khí, d ng nút và d ng vòng (Hình1). a - ki u b t khí, b - ki u nút khí, c - ki u vòng Hình 1. C u trúc dòngch y c a ch t lưu trong gi ng gaslift ng p nư c c a s n ph m l n s phá h y ch dòng ch y ki u b t khí làm tăng Khi ng tương v n t c chuy n i c a pha khí và chuy n sang ki u ch y d ng nút khí và
d ng vòng gây t n hao áp su t l n và nh hư ng n b n c a thi t b khai thác, làm gi m hi u su t làm vi c và hi u qu s d ng khí nén E ( ). i v n t c tương Ti n hành thí nghi m nghiên c u s thay i c a pha khí theo ng p nư c cho th y v n t c tương i c a pha khí tăng theo ng p nư c c a gi ng khai thác (Hình2). Hình 2. S ph thu c v n t c tương ng p nư c i c a pha khí theo ng tương i c a pha khí tăng nhanh khi T Hình2 cho th y v n t c chuy n ng p nư c c a s n ph m l n hơn 20%. Theo lí thuy t hi u su t làm vi c c a gi ng gaslift ư c tính theo công th c sau [2]: Trong ó: η – hi u su t làm vi c c a gi ng gaslif; s – v n t c tương i c a dòngkhí; T công th c (1) cho th y khi tăng v n t c trư t c a pha khí Cs s làm gi m hi u qu tăng hi u qu làm vi c gi ng gaslift, nâng cao hi u qu s d ng khí nén gi ng gaslift. ng tương E th. c n ph i gi m v n t c chuy n i c a pha khí Cs. Hơn n a do hàm lư ng l ng ng paraffinsmol- asphaten c a gi ng l n, khi hi n tư ng trư t khí x y ra s làm tăng quá trình l ng ng paraffin trong gi ng gaslift mà t b i t là kho ng t mi ng gi ng n sâu 1000m (Hình3). Hình 3. L ng ng paraffin trong gi ng gaslift ng paraffin b ng phương pháp “Cold Finger” cho th y t c Thí nghi m xác nh l ng l ng ng parafin c a d u gi ng khai thác gaslift t i Vi t Nam là t 2500 n 3842g/m2/ngày nhi t 35oC. L ng ng paraffin-smol-asphaten làm gi m ư ng kính ng khai thác và hi u su t gi ng gaslift. nâng cao hi u qu gaslift ng d ng các phương pháp sau: - L a ch n t i ưu thi t b gi ng khai thác gaslift; i tính ch t lí-hóa c a ch t lưu trong ng khai thác và t i ưu c u trúc dòngch y. - Thay Phương pháp th nh t liên quan n vi c l a ch n và t i ưu hóa ư ng kính ng khai
thác, ti n hành kh o sát và s a ch a, thay th van gaslift, l p t thi t b phân tán khí, tăng sâu bơm ép khí, chuy n sang khai thác b ng gaslift nh kỳ... Các công tác nêu u tư và làm gi m th i gian khai thác trên òi h i ph i ti n hành s a ch a gi ng, chi phí c a gi ng. Phương pháp th hai ch c n nghiên c u, l a ch n và bơm hóa ch t: Ch t ho t tính b phù h p vào dòngkhí nén c a gi ng gaslift. Ưu i m c a phương m t( ) v i n ng i thi t k và các thi t b líng gi ng, phương pháp này kh c ph c pháp này là không thay ư c nh ng như c i m c a phương pháp th nh t và r t hi u qu trong nh ng gi ng có hàm lư ng l ng ng paraffin cao. Các nghiên c u [3, 4] cho th y vi c áp d ng ch t ho t tính b m t s tăng kh năng phát ng tương tán pha khí, làm gi m chuy n i c a pha khí ch m xu ng 1,5 l n, kéo dài ng ki u b t khí, làm ch m quá trình tăng ư ng kính c a các b t khí th i gian chuy n ng trong ng khai thác. Ngoài ra hóa ph m khi ư c bơm vào dòngkhí nén khi chuy n nh t c a h n h p d u-khí-nư c và t i ưu tính ch t lưu c a gi ng gaslift còn làm gi m bi n c a dòng s n ph m và ngăn ng a quá trình l ng ng paraffin trong ng khai thác [5]. Phương pháp lí-hóa nh m nâng cao hi u qu khai thác gi ng gaslift ã ư c nghiên c u và áp d ng t i nhi u nư c trên th gi i [1, 2, 5] và ã ti n hành s d ng hóa ph m tan trong nư c ( ây là lo i hóa ph m r ti n nên òi h i trong quá trình bơm hóa ). chính xác cao, n u không s t o nhũ tương và ph m ph i pha ch v i n ng l n và các l ng ng b n v ng gây khó kh n trong quá trình x lí, v n chuy n d u [6]. Trong i u ki n khai thác d u trên bi n như Vi t Nam, nư c ng hành sau khi qua x lí ư c th i xu ng bi n nên vi c s d ng hóa ph m tan trong nư c v i hàm lư ng l n là không cho phép và s gây tác h i cho môi trư ng. Do v y c n nghiên c u ch n l a và ng d ng h n h p hóa ph m thích hơp v i n ng t i ưu nâng cao hi u qu gi ng khai thác gaslift phù h p và tương thích v i i u ki n khai thác d u trên bi n Vi t c trưng riêng v h th ng x lí d u khí nư c c a các m d u khai thác trên Nam. Do bi n nên ch ti n hành nghiên c u và l a ch n hóa ph m tan trong d u ( ).
L a ch n hóa ph m nâng cao hi u qu gi ng khai thác gaslift trong i u ki n khai thác trên bi n Vi t Nam d a trên các tiêu chí sau: - Hóa ph m là lo i hóa ch t tan ư c trong d u, có nhi t ông c th p ; - Có kh năng t o b t kéo dài th i gian chuy n ng ki u b t khí, làm ch m quá trình tăng ư ng kính c a b t khí trong ng khai thác và gi m t tr ng c a c t ch t; - T i ưu tính ch t lưu bi n c a ch t lưu trong ng khai thác; - Gây c ch và ch ng l ng ng paraffin trong gi ng gaslift; - Không t o ra nhũ b n v ng và các ch t l ng ng. D a vào các tiêu chí nêu trên ã ti n hành nghiên c u l a ch n hóa ph m nâng cao hi u qu làm vi c gi ng gaslift v i thành ph n là ch t ho t tính b m t và ch t gây c ch và ng paraffin. Nghiên c u nh m m c ích nghiên c u kh năng t o b t c a ch ng l ng h n h p hóa ph m theo tiêu chu n ASTM D892-97 - “Standard Test Method for Foaming Characteristics of Oils” [7]. Vi c ng d ng kh năng t o b t b ng hóa ph m ã ng d ng trong vi c g i dòng, x lí dung d ch khoan, x lí vùng lân c n áy gi ng…, tuy nhiên chưa ư c nghiên c u và ng d ng cho gi ng khai thác gaslift [3]. Vi c s d ng hóa ph m trong gi ng gaslift s tăng kh năng phát tán pha khí, làm ch m quá trình tăng ư ng kính c a b t khí khi chuy n ó tăng kh năng ng trong ng khai thác, t t o b t c a d u-khí-nư c [3] và kéo dài th i gian chuy n ng ki u b t khí trong gi ng gaslift. Kh năng t o b t càng l n s làm tăng th tích c a h n h p d u khí nư c trong ng khai thác, k t qu là làm gi m t tr ng c a c t ch t lưu trong ng khai thác, t ó làm giám áp su t áy và tăng kh năng cho dòngc a gi ng gaslift. Ti n hành thí nghi m vi c ng d ng hóa ph m theo tiêu chu n ASTM D892-97 cho gi ng gaslift có ng p nư c Wc =25% và thu ư c k t qu như Hình 4, 5. Hình 4. Kh năng t o b t c a h n h p d u – nư c v i ch t ho t tính b m t - Wc = 25% Hình 5. Th i gian phá v b t khí c a h n h p d u – nư c T k t qu th c nghi m (Hình 4, 5) cho th y vi c s d ng ch t ho t tính b m t v i n ng 300 ppm (300 gram hóa ph m/1 t n ch t lưu) thì kh năng t o b t c a h n h p d u-
khí-nư c là l n nh t và không gây khó khăn cho quá trình x lí, v n chuy n d u, khí, nư c. ây ư c g i là n ng t i ưu c a ch t ho t tính b m t. T k t qu nghiên c u trên, ti p t c ti n hành nghiên c u kh năng t o b t c a h n h p hóa ph m g m: Ch t căng b m t v i n ng t i ưu v a t.m ư c là 300 ppm (không thay i trong quá trình thí nghi m v i ch t c ch paraffin) và ch t c ch ch ng l ng ng paraffin. K t qu nghiên c u cho k t qu như Hình 6, 7. Hình 6. Kh năng t o b t c a h n h p d u – nư c v i h n h p ch t ho t tính b m t và ch t c ch l ng ng paraffin Wc =25% Hình 7. Th i gian phá v b t khí c a h n h p d u - nư c K t qu nghiên c u (Hình7) cho th y vi c s d ng h n h p hóa ph m: Ch t căng b m t ng paraffin s làm tăng kh năng t o b t c a h n h p d u-khí-nư c và ch t c ch l ng so v i trư ng h p ch dùng ch t ho t tính b m t. K t qu th c nghi m ã xác nh ư c t i ưu c a h n h p hóa ph m là: Ch t căng b m t là 300 ppm và ch t c ch n ng ng paraffin là 400 ppm s cho kh năng t o b t l n nh t. Và v i th i gian t phá l ng h y b t khí là 52 giây s không gây khó khăn cho quá trình x lí d u khí nư c t i bình tách. Ti n hành thí nghi m nghiên c u nh hư ng c a h n h p hóa ph m lên tính ch t lưu bi n c a ch t lưu cho th y vi c áp d ng h n h p ch t ho t tính b m t và ch t c ch paraffin nh t c a ch t lưu và t i ưu tính ch t lưu bi n c a ch t lưu trong quá trình làm gi m khai thác cũng như v n chuy n d u khí (Hình8). Hình 8. nh hư ng c a hóa ph m lên tính ch t lưu bi n c a h n h p d u - khí nư c Ngoài ra vi c áp d ng hóa ph m ã làm gi m hàm lư ng l ng ng paraffin trong gi ng khai thác. Thí nghi m ư c ti n hành b ng vi c o hàm lư ng l ng ng paraffin b ng phương 30oC i v i trư ng h p có s d ng và không x d ng hóa pháp “Cold Finger” nhi t ph m cho k t qu như Hình 9.
Hình 9. Hi u qu s d ng hóa ph m c ch , ch ng l ng ng paraffin K t qu thí nghi m cho th y khi s d ng h n h p hóa ph m: 300 ppm ch t ho t tính b ng paraffin làm gi m hàm lư ng l ng m t và 400 ppm ch t c ch ch ng l ng ng paraffin trong gi ng khai thác gaslift 51,5% (gi m t 3842 xu ng 1865 g/m2/ngày). T k t qu th c nghi m ti n hành tính toán t tr ng c a h n h p ch t lưu, áp su t áy và lưu lư ng c a gi ng gaslift, k t qu như Hình 10, 11. K t qu tính toán cho th y vi c áp d ng h n h p hóa ph m: Ch t ho t tính b m t và ch t c ch , ch ng l ng ng paraffin s làm tăng lưu lư ng khai thác gi ng gaslift t 20-30 % và tăng cao hi u qu s d ng khí nén. Tuy nhiên như c i m c a phương pháp là c n thi t k , b sung h th ng máy bơm hóa ph m vào ư ng bơm ép khí gaslift i v i nh ng m chưa tính toán n vi c bơ m hoá ph m vào gi ng gaslift trong quá trình phát tri n m . i v i nh ng gi ng gaslift có hàm lư ng ng p nư c cao (l n hơn 60%) thì hóa ph m tan trong d u s gi m kh năng kh c ph c như c i m nêu trên nên ti n hành s d ng thi t b phân tán khí t o b t. dispersion [8] k t h p v i h n h p hóa ph m ng p nư c cao - t 50 i v i gi ng khai thác gaslift có n 80%. Hình 10. Gi m t tr ng ch t lưu khi áp d ng hóa ph m Hình 11. Hi u qu áp d ng hóa ph m cho gi ng khai thác gaslift K t lu n ng p nư c c a gi ng khai thác tăng s tăng v n t c chuy n ng tương 1. Khi ic a pha khí, phá h y c u trúc ki u dòngch y d ng b t khí làm gi m hi u su t s d ng khí E và hi u su t làm vi c gi ng gaslift η. 2. Nghiên c u cho th y vi c áp d ng h n h p hóa ph m: Ch t ho t tính b m t và ch t c c h l ng ng paraffin làm gi m v n t c chuy n ng c a pha khí, làm ch m quá trình ng trong ng khai thác và tăng kh năng t o b t c a phát tri n c a b t khí khi chuy n h n h p d u-khí nư c.
t i ưu c a h n h p hóa ph m, tuy nhiên tùy i u 3. Nghiêm c u ã xác nh n ng ki n, tính ch t lí hóa d u - khí nư c t ng m nên hi u ch nh n ng c a h n h p cho phù hơp v i i u ki n t ng m t i Vi t Nam. 4. Vi c áp d ng h n h p hóa ph m làm t i ưu tính ch t lưu bi n c a ch t lưu, gi m nh t c a dòngs n ph m, gi m hàm lư ng l ng ng paraffin 51,5% và không gây ra khó khăn trong quá trình x lí, v n chuy n d u khí. 5. Vi c áp d ng h n h p hóa ph m làm tăng lưu lư ng gi ng khai thác gaslift lên 20-30 %, làm tăng hi u qu s d ng khí nén và hi u su t làm vi c c a gi ng gaslift. ng p nư c cao (t 50 6. i v i gi ng khai thác gaslift có n 80%) nên ti n hành s d ng thi t b phân tán khí dispersion k t h p v i h n h p hóa ph m nâng cao hi u qu làm vi c c a gi ng. NCS. Nguy n H u Nhân, TS. M.M. Kabirov HTH k thu t D u khí Ufa – LB Nga KS. Nguy n Thành Dũng T ng công ty TD & KT D u khí (Theo TCDK s 4-2009)