Xem mẫu

Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 58, Kỳ 3 (2017) 85-94

85

Thu hồ i dầ u tâng cường cấ c mổ bể Cửu Lông: Cơ hộ i vầ thấ ch
thức
Trần Đức Lân 1,*, Nguyễn Văn Út 1
1

Viện Nghiên cứu Khoa học và Thiết kế dầu khí biển, Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro, Việt Nam

THÔNG TIN BÀI BÁO

TÓM TẮT

Quá trình:
Nhận bài 05/02/2017
Chấp nhận 16/6/2017
Đăng online 28/6/2017

Các mỏ dầu ở bể Cửu Long được khai thác chủ yếu dựa vào nguồn năng
lượng tự nhiên và nguồn năng lượng bơm ép nước bổ sung với hệ số khai
thác nhỏ hơn 0,5. Như vậy, lượng dầu còn lại trong vỉa sau giai đoạn bơm
ép nước là rất lớn, khoảng 480 triệu tấn dầu quy đổi. Việc nghiên cứu tìm
giải pháp khai thác phần dầu còn lại này - giải pháp thu hồi dầu tăng cường,
có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì sản lượng khai thác dầu tại các
mỏ thuộc bồn trũng Cửu Long. Bài báo sẽ phân tích cơ sở lý thuyết, cơ chế
và phân bố lượng dầu còn lại sau giai đoạn bơm ép nước; Phân tích cơ hội
và thách thức của công tác thu hồi dầu tăng cường đối với các mỏ ở bồn
trũng Cửu Long. Tác giả trình bày một số kết quả nghiên cứu thu hồi dầu
tăng cường ban đầu tại mỏ Bạch Hổ. Theo các kết quả thí nghiệm, hệ số thu
hồi dầu tăng khoảng 12% đối với cả hai phương pháp: bơm chất hoạt động
bề mặt đối với đá trầm tích và bơm khí nước luân phiên đối với đá móng

Từ khóa:
Thu hồi dầu
Bể Cửu Long
Cơ hội thu hồi

© 2017 Trường Đại học Mỏ - Địâ chất. Tất cả các quyền được bảô đảm.

1. Mở đầu
Tới thời điể m 01-01-2010, tậ i bể Cửu Lông,
Ngầ nh dầ u khí Việ t Nâm đẫ phấ t hiệ n hầ ng lôậ t cấ c
mổ dầ u khí cố giấ trị thương mậ i với tổ ng trữ
lượng tiề m nâng đậ t khôẩ ng 3,8-4,2 tỷ tấ n dầ u quy
đổ i (Trần Lê Đông, 2015). Tính đến ngày 31-122015, toàn ngành dầu khí đẫ khâi thấ c được
352,68 triệ u tấ n dầ u vầ 114,03 tỷ m3 khí (Lê Việt
Chung và Phạm Văn Chất, 2016). Đây lầ yế u tố
quân trộ ng đẩ m bẩ ô sự phấ t triể n ổ n định chung
củ â nề n kinh tế Việ t Nâm. Với thời giân gầ n 30
nâm (tính từ 1986), cấ c mổ dầ u ở bể Cửu Lông
_____________________
*Tác

giả liên hệ
E-mail: ngalh@vpi.pvn.vn

được khâi thấ c chủ yế u dựâ vầ ô nguồ n nâng lượng
tự nhiên vầ nguồ n nâng lượng bơm ế p nước bổ
sung. Nố i cấ c khấ c, lượng dầ u đẫ khâi thấ c chủ yế u
dựâ trên nguyên lý nước đẩ y dầ u từ vỉâ vầ ô giế ng
với hệ số khâi thấ c nhổ hơn 0,5. Đố i với bể Cửu
Lông, lượng dầ u cồ n lậ i sâu giâi đôậ n bơm ế p nước
vầ ô khôẩ ng 480 triệ u tấ n dầu quy đổ i. Như vậ y,
mộ t lượng dầ u rấ t lớn vẫn cồ n nầ m lậ i trông vỉâ.
Việ c nghiên cứu tìm giẩ i phấ p khâi thấ c phầ n dầ u
cồ n lậ i nầ y - giẩ i phấ p thu hồ i dầ u tâng cường, cố
vâi trồ rấ t quân trộ ng trông việ c duy trì sẩ n lượng
khâi thấ c dầ u tậ i cấ c mổ thuộ c bồ n trũ ng Cửu
Long. Trên thế giới, công tác thu hồi dầu tăng
cường (Enhanced Oil Recovery-EOR) đã được
quan tâm từ những năm 80, 90 của thế kỷ 20,
nhưng tới năm 2000 mới thực sự được quan tâm
khi dự án bơm khí CO2 tại mỏ dầu Weyburn,

86

Trần Đức Lân và Nguyễn Văn Út/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(3), 85-94

trung tâm Canada thành công (mỏ đã được khai
thác từ năm 1954). Thêô ước tính, bằng cách bơm
CO2, sản lượng khai thác dầu của mỏ sẽ tăng
khoảng 130 triệu thùng (10% trữ lượng bân đầu)
và kéo dài tuổi thọ của mỏ lên thêm 25 năm
(Verdon, 2012).
Tại Việt Nam, EOR ngay từ năm 1999 đã được
quan tâm và từ năm 2000 tới nay vấn đề này ngày
càng được quan tâm nhiều hơn với hàng loạt các
đề tài nghiên cứu với mục đích ứng dụng vi sinh
hóa lý trong EOR (Viện công nghệ sinh học, 2014).
Năm 2006, Viêtsôvpêtrô đã tiến hành dự án thử
nghiệm công nghiệp bơm “phức hệ vi sinh hóâ lý”
(VSHL) tại khu vực giếng 74, 117 và 705 chô đối
tượng Miôxên dưới mỏ Bạch Hổ. Kết quả lượng
dầu giâ tăng khôảng 1243 tấn (10%) so với giả
thiết không bơm VSHL (Viêtsôvpêtrô, 2009).
2. Tổng quan về bể Cửu Long
Bể Cửu Long phân bố chủ yếu trên thềm lục
địa phía Nam Việt Nam, nằm dọc theo bờ biển
Vũng Tàu - Bình Thuận. Tính thêô đường đẳng dày
1000m, bể có xu hướng mở về phíâ Đông Bắc, phía
Biển Đông hiện tại. Bể có diện tích khoảng 36000
km2, bao gồm các lô: 9, 15, 16, 17 và một phần của
các lô: 1, 2, 25 và 31. Bể được lấp đầ y bởi trầm tích
lục nguyên Kâinôzôi với chiều dày lớn nhất có thể
đạt tới từ 7km đến 8km (PVN, 2010). Về địâ tầ ng,
tậ i bể Cửu Lông cấ c thầ nh tậ ô đẫ được xấ c lập bao
gồm đá móng cổ Trước Kainozoi và trầm tích lớp
phủ Kâinôzôi, Đệ tứ.
Đấ mố ng trước Kâinôzôi lầ cấ c đấ mâcmâ xâm
nhậ p grânitôit cố tuổ i từ Triâs tới Crêtâ thuộ c cấ c
phức hệ Hồ n Khôâi (DMG/T-J1hk), Định quấ n
(DG/J3-K1đq) vầ Ankrôêt (G/K2âk). Cấ c đấ bị cầ
nấ t, biế n đổ i mậ nh. Hầu hết các khe nứt đều bị lấp
đầy bởi các khoáng vật thứ sinh: calcit, zeolit,
thạch ânh vầ clôrit. Cấ c nghiên cứu đẫ chô thấ y cấ c
đấ thuộ c phức hệ Ankrôêt lầ đố i tượng cố triể n
vộ ng dầ u khí câô nhấ t.
Đấ trầ m tích chủ yế u lầ cấ c trầ m tích lụ c
nguyên cố tuổ i Kâinôzôi thuộ c cấ c hệ tầ ng Cầ Cố i
(Eoxen-E2 cc); Trà Cú (Oligoxen sớm- E31 tc); Trà
Tân (Oligoxen muộn-E32 tt); Bạch Hổ (Mioxen
sớm-N11 bh); Côn Sơn (Mioxen giữa N12 cs); Đồng
Nai (Mioxen muộn N13 đn) vầ hệ tầng Biển Đông
(Plioxen - Đệ tứ N2-Q bđ).
Dựâ trên đậ c điể m cấ u trú c địâ chấ t: bề dầ y
trầ m tích, phân bố cấ c đứt gẫ y lớn, nế u côi bể Cửu
Lông lầ đơn vị cấ u trú c bậ c 1 thì cấ c cấ u trú c bậ c

hâi củ â bể bâô gồ m: Trũ ng phân dị Bậ c Liêu; Trũ ng
phân dị Cầ Cố i; Đới nâng Cửu Lông; Đới nâng Phú
Quý ; Trũ ng chính Bể Cửu Lông (PVN, 2010).
Đến năm 2015, trên tôàn bể Cửu Lông đã phát
hiện được trên 40 cấu tạo chứa dầu khí, trông đó
có nhiều phát hiện thương mại (Lê Việt Trung và
Phạm Văn Chất, 2016). Dầ u được khâi thấ c từ đấ
mố ng nứt nể trước Kâinôzôi vầ từ cấ c tậ p cấ t kế t
Miôxên dưới, Oligôxên. Phần lớn các mỏ phân bố
trên khối nâng Trung Tâm và đới phân dị Đông
Bắc. Các mỏ dầu đều thuộc lôậ i nhiều vỉâ, chú ng
phân bố trong các trầm tích có tuổi Mioxen,
Oligôxên và móng grânitôit Trước Đệ tam. Trong
đó thân dầu trông đá móng có trữ lượng lớn nhất
(PVN, 2010).
Cấ c nghiên cứu chô thấ y, ở bồ n trũ ng Cửu
Lông, cấ c tầ ng đấ sế t thuộ c cấ c trầ m tích Oligôxên
vầ Miôxên lầ cấ c tầ ng đấ mệ . Trông đố cấ c tậ p sế t
cố tuổ i Oligôxên đẫ đậ t mức trưởng thầ nh vầ lầ
nguồ n cung cấ p hydrôcâcbôn chủ yế u chô cấ c bẫ y
chứâ ở bể Cửu Lông. Về tầ ng chấ n, ở bể Củ u Lông
tồ n tậ i 3 tầ ng chấ n: tậ p sế t nố c hệ tầ ng Bậ ch Hổ
(sế t Rôtâliâ) mâng tính chấ n khu vực; cấ c tậ p sế t
đầ m hồ , cửâ sông thuộ c hệ tầ ng Trầ Tân vầ cấ c tậ p
sế t đầ m hồ thuộ c hệ Trầ Cú lầ tầ ng chấ n địâ
phương (Trần Lê Đông, 2015).
Dựa theo kết quả đánh giá tiềm năng dầu khí
bằng phương pháp thể tích-xác xuất cho từng đối
tượng triển vọng, bể Cửu Long có tổng trữ lượng
và tiềm năng dầu khí thu hồi dâô động trong
khoảng 800-900 triệu m3 hydrôcâcbôn quy đổi,
tương đương trữ lượng và tiềm năng tại chỗ
khoảng 3,8 đến 4,2 tỷ m3 hydrôcâcbôn. Trông đó
khoảng 70% trữ lượng tập trung vàô đối tượng
móng, 18% trong Oligoxen và 12% trong Mioxen.
Trông giâi đôạn 1986-2013, sản lượng dầu
thô khai thác ở bể Cửu Lông hầ ng nâm tâng
khôẩ ng 30% vầ ngành dầu khí Việ t Nâm đẫ đạt
mốc khai thác tấn dầu thô thứ 1 triệu vàô năm
1988, thứ 100 triệu tấn năm 2001. Ngày
22/10/2010 đã khâi thác tấn dầu thô thứ 260
triệu, chiế m khôẩ ng 32,5% tổ ng trữ lượng vầ tiềm
năng dầu khí thu hồi. Trông năm 2015 đã khai
thác được 18,75 triệu tấn dầu thô và 10,67 tỷ m3
khí (Lê Việt Trung và Phạm Văn Chất, 2016).
3. Thu hồi dầu tăng cường
3.1. Cơ sở lý thuyết
Cấ c phương phấ p thu hồi dầu tăng cường

Trần Đức Lân và Nguyễn Văn Út /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(3), 85-94

(EOR) trên thế giới bâô gồ m hâi lôậ i chủ yế u đố lầ
hệ phương phấ p giâ nhiệ t; hệ phương phấ p hố â
hộ c vầ mộ t số hệ phương phấ p khấ c (bơm khí,
bơm khí nước luân phiên…).
Hiện nay, các quân điểm phân biệt giữa thu
hồi dầu tăng cường (EOR) và cải thiện hệ số thu
hồi dầu (Improved Oil Recovery - IOR) còn nhiều
điểm chưâ rõ ràng, chưâ thống nhất. Để thuận lợi,
trông bài báô này, EOR được hiểu là các phương
pháp khai thác những phần dầu còn lại trong mỏ
sâu giâi đôạn bơm ép nước đối với những mỏ dầu
có độ nhớt thấp (
25 °API), độ nhớt thấ p (độ nhớt
nguon tai.lieu . vn