Nghiên cứu ứng dụng giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho mỏ Bạch Hổ

Đồng thời, Viện cùng với Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro tiến hành thử nghiệm công nghiệp hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu (VPI SP) vào khu vực thử nghiệm tại mỏ Bạch Hổ, giúp gia tăng sản lượng khai thác.

Tối ưu khai thác tài nguyên

Sản lượng khai thác dầu khí ở Việt Nam có xu hướng suy giảm do một số mỏ lớn đang trong giai đoạn khai thác cuối đời mỏ. Một số mỏ mới được phát hiện gần đây chủ yếu là mỏ nhỏ, cận biên, điều kiện khai thác khó khăn nên khó có thể đưa ngay vào phát triển khai thác. Do đó, việc áp dụng các công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu (EOR) để duy trì sản lượng tại các mỏ đang khai thác của đối tượng trầm tích bể Cửu Long là vấn đề cấp bách.

Hoạt động khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ, bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam

Áp dụng các công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu trên thực tế luôn tiềm ẩn rủi ro về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế do chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng từ đặc trưng vỉa chứa, công nghệ mỏ đến công nghệ khai thác, cơ sở hạ tầng của khu vực, giá dầu, công nghệ...

Vì vậy, Viện Dầu khí Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu chi tiết và đánh giá các thông số vỉa chứa cho từng đối tượng áp dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu từ địa chất - địa vật lý đến công nghệ mỏ, thiết bị lòng giếng, công nghệ khai thác và hệ thống thu gom trên giàn… Bên cạnh đó, yếu tố hiệu quả kinh tế của dự án phải được đánh giá chi tiết để có thể 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.

Dựa trên các giải pháp áp dụng khả thi cho từng đối tượng và từng mỏ, Viện Dầu khí Việt Nam nghiên cứu xây dựng phương án tổng thể các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho trầm tích lục nguyên trên phạm vi toàn bể Cửu Long; đồng thời, nghiên cứu chế tạo các tác nhân hóa, khí để đáp ứng các điều kiện thực tế của các mỏ thuộc đối tượng trầm tích bể Cửu Long.

Kết quả tính toán sơ bộ cho thấy, trong trường hợp các biện pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu được áp dụng tổng thể có thể mang lại hiệu quả nâng cao hệ số thu hồi chỉ từ 1,5 - 2%, tổng sản lượng dầu gia tăng có thể đạt tới từ 50 - 150 triệu thùng, đóng góp lớn về hiệu quả kinh tế cũng như tối ưu khai thác tài nguyên.

Ứng dụng các thành tựu mới nhất của công nghệ 4.0

Trên cơ sở kinh nghiệm nghiên cứu, thử nghiệm các công nghệ, giải pháp nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu, Bộ Khoa học và Công nghệ đã giao Viện Dầu khí Việt Nam chủ trì thực hiện cụm nhiệm vụ cấp Quốc gia gồm 3 đề tài: “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”; “Nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu và chế tạo hệ hóa phẩm quy mô pilot áp dụng cho đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long”; “Nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho một đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long”.

Mô hình mô phỏng khai thác khu vực thử nghiệm tại mỏ Bạch Hổ, bể Cửu Long

Nhóm tác giả đã xây dựng được phần mềm đánh giá lựa chọn các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (phần mềm VPI EOR Screening) và bộ cơ sở dữ liệu về nâng cao hệ số thu hồi dầu. Đây là phần mềm đầu tiên của Việt Nam trong lĩnh vực nâng cao hệ số thu hồi dầu phục vụ nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên thiên nhiên.

Cụm công trình đã ứng dụng công nghệ 4.0 trong quá trình mô phỏng khai thác mỏ, mô phỏng cơ chế của các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (như: Mô phỏng tích hợp, mô phỏng đa thành phần, mô phỏng đường dòng… trong mô phỏng khai thác).

Nhóm tác giả đã xây dựng được quy trình chế tạo, thiết kế và chế tạo thành công hệ thống thiết bị sản xuất hệ hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu quy mô pilot tại Việt Nam; đồng thời đã nghiên cứu và đưa ra được giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho các đối tượng mỏ nhỏ, mỏ cận biên… để cùng kết nối, tích hợp công nghệ với các mỏ lân cận để triển khai dự án nâng cao hệ số thu hồi dầu với chi phí thấp và hiệu quả cao nhất.

Làm chủ công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu

Điểm nhấn quan trọng nhất của cụm công trình là Viện Dầu khí Việt Nam đã nghiên cứu và phát triển quy trình chế tạo hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu (VPI SP) và đã áp dụng quy trình để sản xuất quy mô pilot 100 tấn hóa phẩm VPI SP; đồng thời cùng với Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” tiến hành bơm ép thử nghiệm hóa phẩm VPI SP vào khu vực thử nghiệm tại mỏ Bạch Hổ, giúp gia tăng sản lượng khai thác.

Khu vực triển khai thử nghiệm công nghiệp hoá phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu tại mỏ Bạch Hổ

Kết quả này càng ý nghĩa khi các mỏ dầu ngoài khơi có điều kiện nhiệt độ và áp suất vỉa cao, tính chất phức tạp về cấu trúc địa chất, mức độ bất đồng nhất của vỉa chứa, hàm lượng khoáng hóa trong nước vỉa cao… trong khi các sản phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu trên thế giới chưa đáp ứng được yêu cầu hoặc số ít sản phẩm có thể sử dụng được nhưng lại có giá thành cao.

Với nguyên liệu đầu vào đều là các hóa chất mạch thẳng, thông dụng, dễ phân hủy sinh học, vì vậy hóa phẩm VPI SP không gây độc hại cho con người và môi trường. Hệ hóa phẩm VPI SP có thể sử dụng dễ dàng để gia tăng sản lượng tại các mỏ dầu khí tại thềm lục địa Việt Nam có nhiệt độ và áp suất cao; ngoài ra có thể áp dụng cho các mỏ dầu khí khác trong khu vực Biển Đông (như Malaysia, Indonesia) hoặc các mỏ trên thế giới có điều kiện địa chất, công nghệ mỏ và khai thác tương đồng.

Việc Viện Dầu khí Việt Nam nghiên cứu chế tạo được hệ hóa phẩm VPI SP phù hợp và có hiệu quả với đặc điểm phức tạp về địa chất và khai thác của các mỏ dầu khí tại Việt Nam cũng như chế tạo được hệ thống thiết bị sản xuất hóa phẩm quy mô pilot sẽ là tiền đề để sản xuất ở quy mô công nghiệp.

Cụm công trình này khẳng định năng lực nghiên cứu khoa học và công nghệ của Viện Dầu khí Việt Nam nói riêng, của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam nói chung trong việc làm chủ công nghệ và hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu, góp phần gia tăng sản lượng khai thác dầu khí của Việt Nam.