Đang tải... (xem toàn văn)
Download Đề cương ôn tập môn vật lý tầng chứa Khoa Dầu Khí Đại Học Mỏ Địa Chất Hà NộiCâu 1: Các loại đá Collector? Dầu khí thường tìm thấy trong loại đất đá nào , tại sao?Câu 2: Tính chất Collecter của đá?Câu 3: Dầu mỏ và tính chất vật lý?Câu 4: Thành phần chủ yếu của khí dầu? Tính chất vật lý của khí ?Câu 5: Đặc điểm và tính chất vật lý của nước vỉa?Câu 6 : So sánh giản đồ pha của hệ 1 và 2 cấu tử ?Câu 7: Trạng thái pha của Dầu khí trong điều kiện vỉa?Câu 8: So sánh chế độ năng lượng nước vận động và chế độ năng lượng đàn hồi DầuNước?Câu 9: So sánh chế độ năng lượng khí hòa tan và chế độ năng lượng đàn hồi mũ khí?Câu 10: Vai trò của quá trình mao dẫn trong đẩy dầu từ khe hổng?Câu11: Phân tích quá trình đẩy và thay thế dầu bằng khí và nước?Câu 12: Sự phụ thuộc hệ số nhả dầu vào điều kiện “Tiêu tháo”?
Đề cương ơn tập mơn tính chất vật lý tầng chứa Câu 1: Các loại đá Collector? Dầu khí thường tìm thấy loại đất đá , sao? Câu 2: Tính chất Collecter đá? Câu 3: Dầu mỏ tính chất vật lý? Câu 4: Thành phần chủ yếu khí dầu? Tính chất vật lý khí ? Câu 5: Đặc điểm tính chất vật lý nước vỉa? Câu : So sánh giản đồ pha hệ cấu tử ? Câu 7: Trạng thái pha Dầu khí điều kiện vỉa? Câu 8: So sánh chế độ lượng nước vận động chế độ lượng đàn hồi Dầu-Nước? Câu 9: So sánh chế độ lượng khí hòa tan chế độ lượng đàn hồi mũ khí? Câu 10: Vai trị q trình mao dẫn đẩy dầu từ khe hổng? Câu11: Phân tích trình đẩy thay dầu khí nước? Câu 12: Sự phụ thuộc hệ số nhả dầu vào điều kiện “Tiêu tháo”? Câu 1:Các loại đá colector?dầu khí thường tìm thấy loại đá nào?tại sao? Các loại đá colector : colector đá trầm tích : + colector đá trầm tích lục nguyên:dăm, sỏi ,cát, bột, +colector cácbonat:đá vôi đolômit +colector hỗn hợp đá lục nguyên đá cacbonat • • • • trầm tích lục nguyên:là sản phẩm q trình phong hóa ,rửa trơi,vận chuyển,tích tụ,tạo đá.Loại đá đóng vai trị quan trọng hàng đầu đá chứa đầu khí ,đọ rỗng đạt 3040%(chủ yếu khe hổng nguyên sinh)độ thấm 1D Colector thuộc nhóm cacbonat:Sản phẩm q trình hóa học sinh hóa.Tiêu biểu nhóm đá vơi đolơmit.Vai trị colector không nhỏ.Độ rỗng đạt từ 0.550,60%Chủ yếu khe rỗng thứ sinh)độ thám đạt 1-1000mD.Đá loại đá sinh Colector đá macma:là sản phẩm tạo trình nguội lạnh,kết tinh đơng cứng nham thạch nóng chảy.Sản phẩm ban đầu thường khối đậm đặc ,gần chặt xít ,giống vs thủy tinh.Nhưng q trình biến đổi sau tác động từ bên ngồi tạo đá khe hổng,giúp cho macma trở thành collector đối vs dầu khí Đá phong hóa biến chất :Quá trình biến chất đá tác động áp suất ,nhiệt độ ,nhiệt dịch chất có hoạt tính hóa học mạnh xảy đối vs loại đá nằm vỏ trái đất.Sự biến chất đá dẫn đến biến đổi toàn phần hay phần thành phần khoáng vật,về cấu trúc đá thường kéo theo hình thành khe hổng đá,làm tăng khả chứa chất lưu chúng ->so sánh đặc tính loại đá ta kết luận :dầu khí thường tìm thấy đá trầm tích Vì yếu tố định tạo thành tích tụ dầu khí tồn đá khe hổng thông nối vs tạo thành hệ thống liên thơng có khả chứa chất lưu.Qua hệ thống khe hổng khối đá.Hầu tất loại đá nằm thành phần vỏ Trái Đất có chứa khe hổng dạng hay dạng khác,mức độ liên thông khác đá trầm tích tỉ lệ % cao nhiều so vs loại đá khác.Đá trầm tích có độ thấm cao 1D.Do đặc điểm q trình lắng đọng tạo đá ,cát bọt thường xen kẽ trộn lẫn vs đá sét -là đá tạo lắng đọng hóa đá từ sẩn phẩn phân hủy hóa học khống vật Câu 2: Tính chất colector đá? 1) thành phần hạt:đặc trưng cho tính phân tách hạt khống vật -kích thước hạt đá định kích thước khe hổng độ lớn mặt tiếp xúc cá chất lưu vs đá,cũng định lượng chất lưu lấy từ khe hổng nằm khối đá -trong khai thác chất lưu,thành phần hạt đá chứa làm sở để lựa chọn kích thước ống lọc giếng khai thác • cách xác định thành phần hạt: - xác định thành phần hạt trầm tích bở rời hệ thống sàng rung - xác định thành phần hạt trầm tích hạt vụn thiết bị kính hiển vi phân cực Axio skope phần mềm Petrog 2) độ rỗng đất đá:là tính chất đất đá tồn lỗ hổng không chứa vật thể cứng -Độ rỗng tuyệt đối : f=Vr/Vs dùng để đánh giá trữ lượng tuyệt đối dầu - độ rỗng hiệu dụng :tỷ số thể tích hiệu dụng khe hở mà chất lỏng chất khí cháy qua thể tích thực đất đá: fhd=Vhd/Vs - độ rỗng động:tỷ số thể tích chất lỏng chuyển đọng đất đá thể tích thực đất đá:fđ=Vl/Vs * phân loại độ rỗng - khe rỗng hạt:không phụ thuộc vào kích thức hạt đá,phụ thuộc vào hình dạng hạt đá,phụ thuộc vào độ mài tròn hạt đá,phụ thuộc vào độ lựa chọn hạt đá,phụ thuộc vào tương qun xếp hạt đá,phụ thuộc vàođộ lấp đầy khe hổng xi măng - khe rỗng dạng khe nứt:đây khe rỗng tạo nguyên nhân khác như: giảm thể tích đá,kết tinh lớn lên tinh thể,do vận động kiến tạo,do phong hóa đá.phụ thuộc vào mật độ khe nứt đơn vị thể tích đá,độ mở khe nứt,độ rỗng mở phụ thuộc vào độ liên thông khe nứt,độ lấp đầy khe nứt xi măng -phân loại theo nguồn gốc khe rỗng + khe rỗng mao dẫn (macro)d>0,5mm +khe rỗng mao dẫn d=0,5:- 0,0002mm +khe rỗng mao dẫn d0,1mm + khe nứt micro d97%) + khí ẩm khí mà thành phần chủ yếu propan ,propylen,buttan,izobutan,butylen,hàm lượng mêtan không chiếm 3%thể tích +khí benzen khí vs thành phần chủ yếu pentan,izopentan,hecxan, ***tính chất vật lý khí 1)khối lựng riêng (mật độ)của khí Khối lượng riêng khí khối lượng đơn vị thể thể tích khí điều kiện tiêu chuẩn (T=0*C P=1at=760mhg)đơn vị đo kg/m3 thường dung g/cm3 2)độ nhớt khí độ nhớt tuyệt đối khí lực ma sát xuất phân tử khí chuyển động tương đối.chúng thướng có giá trị nhỏ,kgông vượ 0,01cP -ở điều kiện nhiệt độ áp suất số tính chất khác khí tự nhiên gần giống vs tính chất khí lý tưởng.khi áp suất khí tăng lên,khoảng chách phần tử khí giảm làm cho tần số va chạm chúng tăng lên,dẫn tới độ nhớt khí phải tăng -khi tồn chế độ nhiệt động khắc nghiệt (áp suất nhiệt dộ cao).ở điều kiện áp suất cao biến đổi độ nhớt khí nhiệt độ tăng tương tự chất lỏng (độ nhớt giảm)vì khoảng cách phân tử nhỏ,rất gần vs khoáng cách phân tử chất lỏng,các phân tử liên kết tạm thời vsn thành tổ hợp.khi nhiệt độ tăng khả liên kết tạm thời trở nên khó khăn hơn,phân tử tự hơn,độ nhớt giảm 3)hiện tượng phun khí Hiện tượng phun khí cịn gọi khí dịng tượng xâm nhập dịch chuyển phần tử khí theo khe hổng nhỏ vs chênh lệch áp suất nhỏ Độ phun khí đo lượng khí di chuyển qua đơn vị diện tích chất cho khí thấm qua sau đơn vị thời gian.nó phụ thuộc vào: -độ chênh áp suất gây phun khí -độ nhớt khí -tính chất vật chất cho khí thấm qua cấu trúc khe hở đá 4)tính chất hịa tan khí *khí hịa tan nước -ở điều kiện chuẩn,lượng khí hịa tan nước không nhiều điều kiện vỉa với nhiệt độ áp suất cao,diện tích mặt tiếp xúc khí nước lớn lượng khí hịa tan nước khơng cịn nhỏ.khí hịa tan hầu hết loại nước ngầm vs hàm lượng khác tùy thuộc vào điều kiện nhiệt động cụ thể.các khí hòa tan nước nhiều H2S,CO2,thường gặp Nitơ,cacbonicvà mêtan,ít ơxy;argon;hêli;êtan;propan;buttan *khí hịa tan dầu mỏ -khí hydrocacbon dễ hịa tan dầu mỏ,lượng khí hịa tan phụ thuộc vào nhiều yếu tố:độ nhớt , độ nén mật độ dầu;chế độ nhiệt động vỉa chứa -dầu mỏ có khối lượng riêng nhỏ hịa tan khí nhiều dầu có khối lượng lớn -khả tan khí chất lỏng giảm chúng dạng hỗn hợp 5)kích thước phân tử 6)khối lượng phân tử 7)các tính chất nhiệt khí 8)khuếch tán khí 9)sự hấp thụ khí 10)tính đàn hồi khí Câu 5:Đặc điểm tính chất vật lý nước vỉa? Đặc điểm nước (H2O) nước hợp chất tạo nên từ ôxy hydro hai số nguyên tố chu trình sống trái đất Hydro phân tử nước có gắn bó đặc biệt khơng vs ơxy phân tử mà cịn tạo mối liên kết vs ôxy phân tử nước khác ,thậm chí vs oxy phân tử khống vật tạo đá.Đặc điểm giúp cho H2O tồn trạng thái lỏng điều kiện tiêu chuẩn,tạo lớp nước liên kết bao quanh mặt đá thé nước có tính chât vật lý - nước có sức căng mặt ngồi lớn -nước có nhiệt dung riêng cao điều kiện tiêu chuẩn -nước có khả truyền nhiệt lớn -nước có khả hịa tan lớn -nước có số điện mơi lớn -nước có nhiệt hóa cao Trong trạng thái đa phần phân tử nước trạng thái độc lập.trong trạng thái rắn phân tử nước kết hợp vs tạo thành khối tứ diện vs phân tử đỉnh,bao quanh phân tử trung tâm.cấu trúc bảo tồn nhiều nước trạng thái lỏng 1> tính chất vật lý nước vỉa * khối lượng riêng khối lượng riêng nước vỉa mỏ dầu khí rát khác phụ thuộc vào độ khống hóa ,nhiệt độ áp suất vỉa.về giá trị mật độ nước vỉa thường nhỏ mật độ nước điều kiện mặt đất nhiệt độ cao co hàm lượng lớn loiạ khí.tuy nhiên nước vỉa có độ khống hóa cao nước vỉa co thể đạt mật độ 1,5kg/lít *nhiệt độ nước vỉa phụ thuộc vào chế độ địa nhiệt khu vực độ sâu vỉa chứa.tuy nhiên xảy tượng khac biệt nhiệt độ nước vỉa nhiệt độ đá chứa không nhiều.Do nước vỉa có khả dẫn nhiệt cao,nước vỉa trạng thái chuyển độnghoặc thơng nguồn nước khac có nhiệt độ cao *Độ giản nở nhiệt *C nước đóng băng,khi ,khi nước co thể tích nhỏ nhiệt độ tăng thể tu=ích nước tănglên phụ thuộc vào hệ số giãn nở nhiêt nước Eh20=1/V.denta V/denta T Eh20 hệ số giãn nở nhiệt nước 1/*C V thể tích nước ban đầu m3 denta T mức tăng thể tích nước nhiệt độ tăng lên denta T*C Do nước vỉa nằm điều kiện nhiệt động học phức tạo ,có độ tan khống chất khí vs hàm lượng khác nên hệ số giãn nở nhiêt nước vỉa ko phải số mà dao động khoảng 6-:90).10^-5(1/*C).khi nhiệt độ tăng áp suất giảm hệ số giãn nở nhiệt nước tăng lên, *độ nén nước vỉa áp suất tăng nhiệt độ không thay đổi thể tích nước vỉa giảm phụ thuộc vào độ nén(hệ số nén)thể tích nó.hệ số nén thể tích thể mức giảm thể tích đơn vị thể tích nước áp suất tăng lên đơn vị Bh20=1/V.denta V/denta P Bh2o hệ số nén nước (1/at;1/p) V thể tích nước ban đầu m3 denta V mức giảm thể tích nước áp suất tăng denta P đơn vị mức độ thay đổi hệ số nén nước vỉa Bh2o=Bo(1+,05S) Bo hệ số nén nước khơng chứa khí hịa tan\ S lượng khí hịa tan nước m3/m3 độ nén nước vỉa có ý nghĩa quan trọng hình thành chế độ lượng vỉa chứa *hệ số thể tích nước vỉa hệ số thể tích nươc vỉa tỉ số thể tích điều kiện vỉa thể tích điều kiện tiêu chuẩn lượng nước vỉa định.hệ số thay đổi nước vỉa dao động khoảng 0,8:-1,2.nó tăng ên nhiệt độ lượng khí hịa tan tăng lên cịn áp suất độ khống hóa giảm *độ nhớt nước nước có độ nhớt nhỏ xấp xỉ 1,005c.P.vì nước linh động nhiều so vs dầu đặc biệt điều kiện vải có nhiệt độ caoảnh hưởng áp suất đến độ nhớt nhỏ,đồng thời cịn phụ thuộc vào độ khồng hóa nhiệt độ nước:ở nhiệt độ thấp (5-10*C)độ nhớt nước có độ khống hóa nhỏ giảm di áp suất tăng *sức căng mặt ngồi có ý nghĩa quan ảnh hưởng trực tiếp đến khả đẩy rửa nước vỉa đối vs dầu mỏ trình khai thác.nước có sức căng mặt ngồi cang nhỏ khả rửa cát đẩy dầu khỏi khe hổng cao,sức căng mặt nước vỉa phụ thuộc vào thành phần hóa học nước.người ta dùng số hóa chất có hoạt tinh bề mặt cao xử lý làm giảm sức căng mặt ngoài,tăng khả đẩy rửa dầu nước để nâng cao hệ số thu hồi dầu, sức căng mặt chất lỏng nói chung nước nói riênggiảm nhiệt độ vá áp suất tăng *Độ dẫn điện tính chất vậtn lý ứng dụng đo địa vật lý giếng khoan phương pháp điện đối vs giếng khoan dầu khí.độ dẫn điện phụ thuộc vào độ khống hóa nước.nước vỉa thường có độ khống hóa cao khả dẫn điện tốt.nước tinh khiết ko dẫn điện Câu 6:so sánh giản đồ pha củ hệ cấu tử cấu tử? Phân tích so sánh độ thị pha cá hệ ta nhận thấy đặc điểm sau -khi khôilượng phân tử (hoặc nhiệt độ sôi) cấu tử thứ hai tăng địi hỏi phải có áp suất cao để biến đổi nótừ pha lỏng sang pha khí -khối lượng phân tử thứ hai tăng giá trị áp suất tới hạn hệ tăng -trong điều kiện khối lượng phân tử cấu tử thứ hai tăng,độ hòa tan CH4 vào giảm so vs độ hịa tan CH4 vào cấu tử nhẹ Để xét ảnh hưởng cấu trúc phân tử tới biến đổi trạng thái pha cấu tử ta phân tích theo nhánh phải đường đẳng nhiệt + đồng phân đồng đẳng dãy metan có nhiệt độ sơi thấp hịa tan khí mêtan tốt điều kiện + điều kiện đồng phân đồng đẳng dẫy mêtan có khả bay ngược tơt + áp suất tới han hệ mêtan vs đồng phân benzen (C6H6) cao áp suất tới hạn hệ mêtan vs đồng phân C6H12,cao nhiều so vs hệ mêtan vs đồng phân C6H14 > so sánh hệ mêtan hydrocacbua nặng có điểm tới hạn gần giống aromatic hịa tan vào mêtan tốt so vs naften,tốt nhiều so vs cac parafin *phân tích vị trí nhánh trái qua đồ thị thấy mức độ hịa tan CH4 hệ vs hydrocacbua loại khác - đồng phân parafin hòa tan CH4 thân parafin mạch thẳng -tính tan CH4 parafin tốt nafen aromatic + phân tích kết hợp hai dạng đồ thị _khi tiến gần tới điểm tới hạn khả tan vào tất hydocacbua tăng nhanh - tăng áp suất nhiệt độ khả tan hydrocacbua nặng khí CH4 tăng lên ,đặc biệt tiến gần tới điểm tới hạn nhiên,khi giá trị áp suất cách xa giá trị tới hạn,sự tăng nhiệt độ có làm chậm đơi chút độ tan hydrocacbua vào khí ***kết luận :khi hydrocacbua nặng tiếp xúc vs khí CH4 áp suất tăng làm tăng nhanh tốc độ chuyển hóa hydrocácbua nặng từ pha lỏng sang pha khí ,và tốc độ tan chúng vào khí CH4 ,ảnh hưởng tăng nhiệt độ đối vs trình tren yếu nhiều so vs ảnh hưởng tăng áp suất.:khi nhiệt độ áp suất tăng mật dộ khí condensat tăng lên có hịa tan thêm nhiều hydrocacbua lỏng Câu 7: Trạng thái pha Dầu khí điều kiện vỉa? – Trạng thái pha của hệ dầu khí đk nhiệt động khác : - Khi T,P tăng thì thành phần các cấu tử nặng Condensat và lượng Condensat nói chung tan khí cũng tăng lên Trong đk T đạt 150 o C và P đạt 70MPa thì thành phần cấu tử - của Condensat gần giống thành phần dầu mỏ P k đổi, T tăng thì hàm lượng Condensat hòa tan khí tăng lên Tuy nhiên ảnh hưởng của T nhỏ của P lượng Condensat nằm pha khí cũng sẽ giảm nếu khí - có chứa Nito, dầu chứa nhiều hợp phần nặng đặc biệt là các cấu tử Aromatic Khi tỉ lệ K – D tăng lên thì lượng Condensat nằm pha khí cũng giảm đi, đồng thời KLg trung bình của hỗn hợp cũng giảm gia tăng hàm lượng cấu tử nhẹ giảm hàm lg cấu tử nặng Song độ hòa tan của D – K tăng áp suất tăng và phụ thuộc vào tỉ lệ D – K, đặc - biệt là T tăng cao nhiệt độ tới hạn của hỗn hợp khí Các khí khác có khả hòa tan dầu mỏ ở mức độ khác nhau, các khí HC, khả - hòa tan tăng lên theo thứ tự từ Mêtan, Êtan, Êtylen, Propan… đá chứa cũng có ảnh hưởng đến giá trị của áp suất tới hạn của hệ D – K, P th sẽ giảm phần nào tính hấp thụ bề mặt đá các hợp phần nặng Smol ; Asfant vốn đã nằm - dầu mỏ Thực tế là làm giảm hàm lượng các hợp phần nặng của dầu Nước dư có khả làm tăng áp suất tới hạn của hệ D – K lên tới 10 – 15% Trong đk vỉa dù P, T có cao, song thực tế k thể hòa tan toàn bộ các hợp phần nặng có - dầu mỏ Thành phần hỗn hợp khí Condensat đk vỉa thường chứa : Mêtan, Êtan, Propan, Izobutan, butan… - Sơ đồ biến đổi pha của hệ HC Câu 8: So sánh chế độ lượng nước vận động chế độ lượng đàn hồi Dầu-Nước? – Giống nhau: - Đều sử dụng các dạng lượng tự nhiên thực có khoáng thể, các nguồn lượng - tự nhiên đó tạo lực đẩy dầu khí di chuyển khe hổng của đá chứa đến đáy giếng khoan Công tác bắn vỉa của cả chế độ này đều giống Đạt mục đích giảm lượng nước đồng - hành khai thác cùng dầu mỏ, thường bắn vỉa ở phía cùng, cách xa mặt ranh giới D – N Pv ban đầu lớn Pbh suốt quá trình khai thác Toàn bộ quá trình khai thác đều được chia thành giai đoạn: • Gd I: mở vỉa và bắt đầu khai thác • Gd II: khai thác ổn định • Gd III: khai thác suy giảm • Gd IV: khai thác thu hồi dầu khí Loại dầu khai thác: thường là dầu nhẹ Yếu tố khí (G) cả chế độ này đều không đổi suốt quá trình khai thác áp • suất vỉa lớn áp suất bão hòa Sự thay đổi về sản lượng khai thác các giai đoạn về bản là giống nhau: Sản lượng dầu khai thác được: - giai đoạn I: đều tăng rất nhanh giai đoạn II: đều ổn định và gần k thay đổi giai đoạn III: đều giảm rất nhanh giai đoạn IV: đều giảm chậm và gần tiến về tổng lượng chất lỏng khai thác và lượng nước khai thác được cùng dầu đều giớng • • các giai đoạn – Khác nhau: Áp lực nước vận động Áp lực đàn hồi D - N Nguồn lượng Áp suất vỉa điều kiện tồn tại + Đặc điểm tính chất đá chứa: + tính chất khoáng thể và hệ thống thủy lực + đặc điểm độ nhớt của dầu: Động thái khai thác: + Lượng nước thu được cùng dầu: Áp lực của nước rìa và nước đáy Được trì khá ổn định suốt quá trình khai thác, sự bù đắp kịp thời của nc vỉa vào phần thể tích dầu nước được lấy khỏi vỉa Đàn hồi của D, N và đá chứa Áp suất vỉa giảm dần quá trình khai thác, sự dịch chuyển của nc vỉa vào khoáng thể không thể bù đắp được lượng dầu khí và nc đã lấy khỏi khoáng thể có độ đồng nhất tính chọn lọc cao, độ rỗng, thấm lớn Nằm một hệ thống thủy lực có diện tích phân bố cũng thể tích lớn Có độ lien thông thủy lực tốt với nguồn cấp bên ngoài Tính chất collector của đá chứa kém Các khoáng thể gần độc lập, cách ly hoàn toàn với hệ thống thủy lực bên ngoài Khoáng thể nằm xa nguồn cấp (50 – 100km) có đứt gãy tạo thành màn chắn kiến tạo Độ nhớt của dầu và nước cao Độ nhớt nhỏ Sau bắt đầu giai đoạn II được Giữa giai đoạn I đã bắt đầu thu một thời gian nhất định mới thu được nước, áp suất giảm nhanh được nước đồng hành cùng dầu, khiến dầu, nước, đá chứa giãn nở càng về sau càng thu được nhiều nước, lượng dầu vỉa giảm dần, nước xâm nhập nhanh, mặt ranh giới D – N dâng lên nhanh tiến sát tới đáy giếng khoan + Tổng lượng chất lỏng khai Bắt đầu thu được từ giữa giai thác cùng dầu: đoạn II, với sản lượng khai thác được tăng rất nhanh giai đoạn này, biến động khá lớn giai đoạn III, giảm khá nhanh giai đoạn cuối lượng dầu thu được sụt giảm đáng kể – tốc độ thay đổi kích thước Chậm kích thước khoánh thể khoáng thể: lớn – hệ số khai thác: 60 – 70% trữ lượng địa chất và 85 + giai đọa II – 95% trữ lượng có thể khai thác – 10% trữ lượng khai thác ban đầu hàng năm Bắt đầu thu được từ đầu giai đọa II, với sản lượng tăng khá nhanh tương đối ổn định, giảm dần giai đoạn III và IV Nhanh kích khoáng thể nhỏ 50 – 55% – 7% thước Câu 9: So sánh chế độ lượng khí hịa tan chế độ lượng đàn hồi mũ khí? – Giớng nhau: - Đều sử dụng các dạng lượng tự nhiên thực có khoáng thể, các nguồn lượng - tự nhiên đó tạo lực đẩy dầu khí di chuyển khe hổng của đá chứa đến đáy giếng khoan Pv ban đầu lớn Pbh, Pv giảm rất nhanh Yếu tố khí (G) cả chế độ này đều thay đổi quá trình khai thác áp suất vỉa - - thay đổi nhỏ áp suất bão hòa Toàn bộ quá trình khai thác đều được chia thành giai đoạn: • Gd I: mở vỉa và bắt đầu khai thác • Gd II: khai thác ởn định • Gd III: khai thác suy giảm • Gd IV: khai thác thu hồi dầu khí Các khoáng thể gần độc lập,gần cách ly hoàn toàn với hệ thống thủy lực bên ngoài Loại dầu khai thác: thường là dầu nhẹ - Lượng nước khai thác được cùng dầu đều tăng dần và bắt đầu thu được giũa giai đoạn I Lượng dầu thu được giảm mạnh GD III IV Kích thước, thể tích, diện tích của khoáng thể gần không thay đổi – Khác nhau: Nguồn lượng điểm mở vỉa – bắn vỉa: Áp suất vỉa: điều kiện tồn tại: + Đặc điểm tính chất đá chứa: + tính chất khoáng thể + đặc điểm độ nhớt của dầu: Động thái khai thác: Lượng dầu thu được: +GD I +GD II Lượng khí thu được: Năng lượng khí hòa tan Áp lực tạo bởi các bọt khí tách từ dầu, có xu hướng giãn nở mạnh Mở vỉa ở điểm nào cũng được Năng lượng đàn hồi mũ khí Tờn tại khoáng thể, dầu được đẩy tới đáy giếng nhờ áp lực giãn nở mũ khí Bắn vỉa ở phía dưới của thân dầu để tránh thâm nhập sớm của khí vào giếng khoan Khi áp suất vỉa tiến tới nhỏ áp P giảm dần làm cho khí hòa tan lien suất bão hòa hoặc tốc độ khai tục tách khỏi dầu, bổ sung cho thác quá nhanh làm cho áp suất mũ khí, làm giảm bớt tốc độ giảm vỉa giảm nhanh và k kịp bù đắp ap suất của vỉa Nếu thể tích mũ khí lớn thì ban đầu áp suất vỉa giảm k đáng kể sau đó mới giảm nhanh Tập đá chứa có tướng thay đổi mạnh, tính collector rất kém, đặc biệt ở khu vực gần ranh giới tx dầu nc.Góc nghiêng của đá thường nhỏ, độ thấm theo phương thẳng đứng nhở phương ngang Gặp các tập đá chứa có tướng thay đổi mạnh Khoáng thể nằm xa nguồn cấp, đứt gãy tạo thành màn chắn kiến tạo Độ nhớt dầu nước cao Tính chất collector phạm vi thân dầu tốt đặc biệt theo phương thẳng đứng Tăng rất nhanh Sản lượng đạt giá trị lớn nhất ở giữa GD và bắt đầu giảm khoảng cuối GD Bắt đầu GD I đã thu được khí P giảm nhanh tới dưới giá trị P bh và đồng thời dầu cũng hòa tan khí nên P giảm khí tách P càng Tăng nhanh Sản lượng dầu thu đc ổn định Xuất hiện các khoáng thể dầu khí kín, chiều cao khoáng thể lớn, thể tích mũ khí lớn nhiều thể tích thân dầu Thấp yếu tố khí gần k thay đổi GD I II và đến cuối GD III lượng khí hòa tan lien tục tách khỏi dầu bổ sung vào mũ khí, giảm giảm thì lượng khí thu được càng nhiều và đạt giá trị Max giai đoạn III sau đó lượng khí thu được giảm dần giữa GD III và GD IV lượng dầu khai thác được giảm mạnh hệ số khai thác Hệ số thu hồi: 0,15 ~ 0,2 bớt tốc độ giảm áp suất vỉa Cuối GD III lượng dầu lấy khỏi vỉa lớn, làm cho mặt ranh giới K – D hạ thấp đến gần khoảng bắn vỉa hoặc tính chất không đồng nhất của đá chứa hoặc tốc độ khai thác nhanh k hợ lý… làm cho yếu tố khí tăng lên 40 -50% Câu 10: Vai trị q trình mao dẫn đẩy dầu từ khe hổng? - Trong khe hổng với kích thước vi mao dẫn chất lưu chỉ tồn tại ở một pha nhất và k thể - d/c được lực giữ mao dẫn Trong khe hổng với kích thước mao dẫn sự d/c của chất lưu còn phụ thuộc vào trạng thái pha của chất lưu: chất lưu ở pha nhất sẽ dễ d/c ở trạng thái pha khác k - hòa trộn, giữa chúng có màng ngăn cách và xuất hiện hiệu ứng zamen, trễ động học Đá chứa là hiếu nước, tại mặt tx D – N lực mao dẫn có tác dụng gia tăng tính thấm ướt và - tốc độ điều hòa phân bố lại của các chất lỏng P mao dẫn khe hổng có kích thước nhỏ sẽ lớn áp suất mao dẫn khe hổng có kích thước lớn → mặt ranh giới tx D – N xuất hiện sự cản trở dòng thấm mao dẫn, nước theo kênh nhỏ thâm nhập vào phần chứa dầu của vỉa, còn khe hổng lớn thì dầu bị đẩy vào phần chứa nước Tốc độ của quấ trình này phụ thuộc vào đặc điểm tính chất của hệ thống vỉa Đặc biệt là tương quan độ lớn lực mao dẫn bên và bên ngoài của kênh dẫn với kích thước nhất định Kể cả lực mao dẫn bên ngoài lớn bên ( tạo chênh lệch áp suất cao làm cho nước đẩy dầu với tốc độ lớn) đẩy mặt ranh giới D – N d/c nhanh, tính hiếu nước của đá môi trường tĩnh gây hiện tượng trễ lại cản trở d/c →lực mao dẫn không thể phát huy, dầu sẽ đứng tại chỗ và k d/c được Trên thực tế sản xuất, bơm ép, mặt tuyến đẩy dầu nước d/c với tốc độ 0.5 ~ m/ng.đ - Hiệu quả của hiệu ứng mao dẫn còn tùy thuộc vào sự lựa chọn loại nc để bơm ép vào vỉa, tùy cách tác động làm thay đổi theo hướng có lợi một số tính chất của nước bơm ép (sức • căng mặt ngoài, độ nhớt,…) Vai trò của hiệu ứng mao dẫn quá trình đẩy và thay thế dầu bằng nước: Trong khe hổng của vỉa đá kỵ nước, nơi mặt khum tx chống lại quá trình đẩy và thay thế dầu bằng nước, ảnh hưởng của lực mao dẫn mang tính tiieeu cực, làm giảm hệ sớ thu hời • dầu.Vì vậy cần tạo chênh áp cao sử dụng nc có sức căng mặt ngoài nhỏ để đẩy thay thế dầu Trong khe hổng của đá hiếu nước, hiệu ứng mao dẫn biểu hiện phức tạp Do đa phần đá chứa dầu ở mức độ này hay mức độ khác đều thấm ướt tốt đối với nc → dùng nước với đặc tính thấm ướt cao để đẩy và thay thế dầu khe hông đá chứa, kết hợp điều chỉnh tốc độ d/c nước chậm để phát huy tác động của hiệu ứng mao dẫn, nhằm đạt hệ số thu hồi dầu cao đặc biệt là đá nứt nẻ - Nước có khả thấm ướt tốt, phát huy dc lực mao dẫn môi trường khe hổng, rất thích hợp cho bơm ép vào vỉa để trì áp suất và đẩy dầu Các khoáng thể chứa nc vỉa loại kiềm, tạo sức căng mặt ngoài nhỏ nên ranh giới tx với dầu thường đặc trưng bởi hệ số thu - hồi dầu cao Tại các khoảng bất đồng nhất xuất hiện gián đoạn mặt tx D – N là nguyên nhân dẫn đến hình thành các vùng chết mà nc k thể thâm nhập để thay thế đẩy dầu Quanh các vùng chết còn xuất hiện khoảng hỗn hợp D – N mao dẫn xâm nhập Do hiện tượng ma dẫn, nước thấm sâu vào các khoảng chứa dầu nằm bên cạnh ranh giới tx D – N thông qua các khe có kích thước nhở và trung bình, thúc đẩy hình thành khoảng chứa hỗn hợp D – N, phá hủy tính lien tục của pha dầu, làm giảm khả đẩy và thay thế dầu bằng nc → hệ số thu hồi dầu các khoảng bất đồng nhất thường rất thấp mặt tuyến đẩy dầu – nc bị gián đoạn, nc k thể đẩy và thay thế dầu dc - Hệ số thu hồi dầu phụ thuộc tính chất lý đá, tính chất các chất lưu và đặc điểm đẩy và thay thế giữa các chất lưu, các yếu tố động học đẩy – chế phá vỡ lớp dầu dị thường bề mặt đá, sự phân tán hay tích tụ các phần tử khe hổng của đá, độ líp chặt… → Lực mao dẫn là không thể thiếu chế đẩy và thay thế dầu bằng nước → Cường độ và hướng tác động của lực mao dẫn lại phụ thuộc vào đặc điểm địa chất của hệ thống chứa, đặc điểm thủy động học nước vỉa → Đẩy dầu từ đá chứa có tính hiếu nước cao tốt nhất là bằng nước có sức căng mặt ngoài nhỏ Câu11: Phân tích q trình đẩy thay dầu khí nước? • • • Đặc điểm chung của quá trình: Dầu và chất đẩy thay thế đều đồng thời di chuyển môi trường xốp của đá chứa Không bh đẩy và thay thế dc 100% dầu chứa khe hổng Do tính phân lớp và bất đồng nhất của đá chứa, độ nhớt của nước và khí nhỏ độ nhớt của dầu nên đk nhất định nc hoặc khí sẽ vượt lên trc dầu dẫn đến hình thành khoảng • • chết Sự bh đa pha của các khe hổng, làm thay đổi độ thấm pha của mỗi loại chất lưu Trên toàn bộ chiều dài từ ranh giới dầu nc đến đáy giếng khai thác tạo thành các khoảng - khác về mức độ bh các loại chất lưu Độ bh nước giảm từ giá trị Smax tương ứng với khoảng bh 100% nước xuống giá trị bh nc dư: • Giai đoạn I: độ bh nc giảm điều độ từ S w.max xuống SW – d.t.th tương ứng với ranh giới đẩy dầu tức thời Sd.min khoảng này khe rỗng của đá bh bằng hỗn hợp dầu nc và nc dần đẩy dầu • Giai đoạn II: khoảng trung gian chuyển tiếp sang vùng bh gần 100% dầu với chiều dài từ • - vài mét đến hàng chục mét, tỉ lệ bh D – N biến đổi nhanh Giai đoạn III: dòng chất lưu chứa 100% là dầu Khí có thể đẩy theo chế Piston độ bh khí k quá 15% thể tích khe hổng, >15% thì dầu - bị dòng khí cuốn theo và dòng 100% khí độ bh khí >35% Trong mtr xốp, suốt thì P giảm nhanh cũng k tạo nhiều bọt khí kích thước lớn trừ bề mặt thấm ướt hoàn toàn boeir pha lỏng, khí hòa tan tách thành pha riêng biệt - bắt đầu từ bề mặt pha rắn chứ k phải bắt đầu từ pha lỏng Những bọt khí đầu tiên xuất hiện khoảng có độ thấm nhỏ (khe hổng kích thước nhỏ) tiếp đó phát triển theo chiều dài cho tới đạt đến khe hổng có kích thước lớn hơn, tiếp đó phát triển theo chiều ngang vì áp suất mao dẫn k cho bọt khí di chuyển khe hổng có kích thước nhỏ, theo tj kích thước bọt khí lớn dần, số lượng nhiều và chúng kết hợp với đẩy dầu khỏi khe hổng → Đây là giai đoạn đẩy dầu hiệu quả nhất cho đến tất cả các bọt khí kết hợp vs tạo thành khoảng chứa thuần khí Sau thời điểm này yếu tố khí tăng cao khí có độ nhớt nhỏ nên d/c vượt lên dầu đến đáy giếng khoan - Hiệu quả đẩy thay thế dầu bằng nc và khí phụ thuộc k nhỏ vào mức độ bất đồng nhất của đất đá Bất đồng nhất cao về cấu trúc vỉa chứa có ảnh hưởng lớn cả đến khả thâm - nhập, đẩy, rửa và thay thế dầu, ảnh hưởng quyết định đến hệ số khai thác dầu Các vi bất đồng nhất – sự phân lớp mỏng, cấu trúc phức tạp của khe rỗng là nguyên nhân chính gây hiện tượng nc (khí) d/c lên phía trc tạo hỗn hợp k hòa tan vào D – N - khe hổng, làm tăng vai trò cản trở của lực maoi dẫn và giảm hệ số thu hồi dầu Khe hổng của đá hiếu nước dầu dc đẩy và thay thế tốt nc có sức căng mặt ngoài lớn, ngược lại từ khe hổng của đá kị nc, hiệu quả đẩy thay thế dầu tốt nc có sức căng • mặt ngoài nhỏ Dầu sót lại khe hổng dưới dạng: Bị giữ bởi lực mao dẫn các khe rỗng kích thước mao dẫn dưới dạng cột khe hổng hoặc vành khăn nơi tiếp xúc mặt đá Trong khe hổng của đá ưa nc dầu bị giữ lại dưới dạng hạt bao bọc bởi nc Trong khe hổng đá kị nc, dầu bị giữ lại khe vi mao dẫn ở nơi tx • • • với mặt đá Màng bao phủ bề mặt đá Trong vùng chết có độ thấm rỗng kém Trong thấu kính nhỏ cách biệt hoặc bị ngăn cách bởi lý chắn kiến tạo Câu 12: Sự phụ thuộc hệ số nhả dầu vào điều kiện “Tiêu tháo”? - Với các vỉa có góc nghiêng nhỏ, diện tích mặt tx dầu nc lớn, giai đoạn ngập nc sẽ kéo dài hơn, lượng dầu khai thác dc cũng nhiều Vì vậy hệ số nhả dầu ở mỗi giai đoạn cũng - khác Hệ số nhả dầu còn phụ thuộc nhiều vào dạng và cách thức sử dụng lg tự nhiên của vỉa • chứa: Khi khai thác với chế đợ lượng nc vận động, hệ số nhả dầu đạt giá trị cao nhất: + dạng lg này thường có dự trữ lón, gần k tiêu hao quá trinhg khai thác + tương quan độ nhớt, sức căng mặt ngoài D – N thuận lợi cho quá trình đẩy thay thế dầu nc + về mặt hóa lý thì nc có khả rửa dầu tốt khí • Hiệu suất đẩy và thay thế dầu bằng lg đà hồi D – N nhỏ so với lg nước vận • đợng hạn chế về thể tích vật chất đàn hồi hệ số nhả dầu đạt giá trị thấp khai thác ở Chế độ lg mũ khí hoặc khí hòa tan: + lg này thường hạn chế, tiêu hao nhanh + khí linh động dầu, cố bứt phá d/c trc dầu đến đáy giếng, làm giảm nhanh lg vô ích + khí k thấm ướt so vs đá nên khả đẩy và thay thế pha lỏng khe hổng kém nc + hiệu quả đẩy dầu của lg mũ khí có hiệu quả so với khí hòa tan sự phân hóa theo KLr khí nằm trên, bị hạn chế khả chạy vượt dầu đến đáy giếng khai thac - Hệ số nhả dầu thường đặc trưng cho các vỉa đá chứa có độ bất đồng nhất cao Nếu vỉa là mtr rỗng bao gồm nhiều ống và kênh chỉ thông đầu thì hiệu quả đẩy và thay thế dầu - từ khe rỗng bằng nc hoăcj khí sẽ rất khó khăn Khi các chất đẩy và bị đẩy ở dạng lỏng có thể bị hòa tan lẫn thì hiệu suất đẩy và thay - thế cao, hệ số nhả dầu có thể đạt tới 95% Độ nhớt của dầu cao làm giảm hệ số nhả dầu của đá chứa: giảm khả đẩy và thay thế dầu bằng nc, tiếp đến tạo nhiều vùng với nhiều kênh dẫn nhỏ cho nc thâm nhập vào - sâu khoảng chứa dầu, cản trở d/c của dầu Độ lớn riêng bề mặt có ảnh hưởng không nhỏ tới hệ số nhả dầu: dầu k thấm ướt bề mặt đá, một phần dầu tạo màng bao quanh mặt đá thì dầu chỉ có thể lấy khỏi khe hổng có - nhug tác động đặc biệt Tính bất đồng nhất của đá chứa về cấu trúc, thành phần thạch học,… tạo nhiều khoảng nc và khí k thể xâm nhập vào để đẩy và thay thế dầu, làm cho hệ số nhả dầu giảm ... dòng chất lưu chứa 100% là dầu Khí có thể đẩy theo chế Piston độ bh khí k quá 15% thể tích khe hổng, >15% thì dầu - bị dòng khí cuốn theo và dòng 100% khí độ bh khí. .. cả các bọt khí kết hợp vs tạo thành khoa? ?ng chứa thuần khí Sau thời điểm này yếu tố khí tăng cao khí có độ nhớt nhỏ nên d/c vượt lên dầu đến đáy giếng khoan - Hiệu... các khoa? ?ng thể dầu khí kín, chiều cao khoa? ?ng thể lớn, thể tích mũ khí lớn nhiều thể tích thân dầu Thấp yếu tố khí gần k thay đổi GD I II và đến cuối GD III lượng khí