I BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT CHU KIM QUY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ TẦNG CHỨA OLIGOXEN E70 TỪ KẾT QUẢ MINH GIẢI THỬ VỈA DST GIẾNG KHOAN Y – 3X, MỎ Y, LÔ 09 – 2/09, BỒN TRŨNG CỬU LONG ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ HÀ NỘI, 06/2014 II BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT CHU KIM QUY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ TẦNG CHỨA OLIGOXEN E70 TỪ KẾT QUẢ MINH GIẢI TÀI LIỆU THỬ VỈA DST GIẾNG KHOAN Y-3X, MỎ Y, LÔ 09-2/09, BỒN TRŨNG CỬU LONG ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN: GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TS Phan Từ Cơ TS Phạm Văn Tuấn HÀ NỘI, 06/2014 III LỜI CẢM ƠN Đồ án đƣợc hoàn thành với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Phan Từ Cơ, thầy mơn Địa chất dầu khí, khoa Dầu khí, trƣờng Đại học Mỏ – Địa chất anh chị phịng Mơ hình Địa chất mỏ, Chi nhánh Trung tâm kỹ thuật, Tổng Công ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) Trong q trình làm đồ án, sinh viên nhiều hạn chế phƣơng pháp luận kinh nghiệm, nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy cơ, cán chun mơn bạn đồng nghiệp góp ý để giúp đồ án đƣợc hoàn thiện Em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tới thầy Phan Từ Cơ thầy cô môn Địa chất Dầu khí, khoa Dầu khí, trƣờng Đại học Mỏ – Địa Chất Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn tới KS Lê văn Thành, KS Nguyễn Thị Thùy Linh anh chị phịng Mơ hình Địa chất mỏ, Chi nhánh Trung tâm kỹ thuật, Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian thực tập Công ty Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 6/2014 Chu Kim Quy IV MỤC LỤC Trang CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ NHÂN VĂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm khí hậu 1.1.2.1 Nhiệt độ, mƣa độ ẩm 1.1.2.1 Gió bão 1.1.4 Chế độ dịng chảy sóng 1.1.4.1 Dòng chảy 1.1.4.2 Sóng 1.2 Đặc điểm kinh tế nhân văn 1.2.1 Dân cƣ 1.2.2 Kinh tế 1.2.2.1 Cơng nghiệp Dầu khí 1.2.2.2 Công nghiệp sản xuất điện 1.2.2.3 Khai thác chế biến hải sản 1.2.2.4 Hoạt động xuất nhập 1.2.2.5 Du lịch 1.2.3 Giao thông vận tải 1.2.3.1 Đƣờng 1.2.3.2 Đƣờng thủy 1.2.3.3 Đƣờng hàng không 1.2.4 Văn hóa – Y tế - Giáo dục 1.2.4.1 Văn hóa 1.2.4.2 Y tế 1.2.4.3 Giáo dục 1.3 Các yếu tố thuận lợi khó khăn cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí 1.3.1 Thuận lợi V 1.3.2 Khó khăn CHƢƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT LÔ 09-2/09 10 2.1 Vị trí địa lý lơ 09-2/09 10 2.2 Lịch sử tìm kiếm thăm dị dầu khí 10 2.3 Đặc điểm địa tầng 11 2.3.1 Đá móng trƣớc Kainozoi 12 2.3.2 Các tầng trầm tích giới Kainozoi 12 2.3.2.1 Hệ Paleogen 12 2.3.2.2 Hệ Neogen 14 2.4 Đặc điểm cấu trúc – Kiến tạo 14 2.5 Tiềm dầu khí 16 2.5.1 Đá mẹ 16 2.5.2 Đá chứa 17 2.5.3 Đá chắn 17 2.5.4 Bẫy di chuyển HC 18 CHƢƠNG 3: CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT MỎ Y 19 3.1 Lịch sử tìm kiếm thăm dị 19 3.2 Đặc điểm cấu trúc- kiến tạo 19 3.3 Các tầng sản phẩm mỏ Y 26 3.3.1 Tầng chứa E30 (Oligoxen, tập E trên, phụ tập E30) 26 3.3.3 Tầng chứa E60 (Oligoxen dƣới, tập E, phụ tập E60) 27 3.3.4 Tầng chứa E70 (Oligoxen dƣới, tập E, phụ tập E70) 28 3.3.5 Tầng chứa đá móng nứt nẻ 28 CHƢƠNG 4: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG PHÁP THỬ VỈA 30 4.1 Khái niệm chung 30 4.1.1 Khái niệm thử vỉa 30 4.1.2 Mục đích thử vỉa 30 4.1.3 Phạm vi ứng dụng công tác thử vỉa 31 4.2 Nghiên cứu dòng chảy đá 31 4.2.1 Phân loại chất lƣu theo tính nén 31 VI 4.2.2 Cơ chế dòng chảy 33 4.3 Lý thuyết phƣơng trình dịng chảy 35 4.3.1 Phƣơng trình Daxi 35 4.3.2 Phƣơng trình khuếch tán 35 4.3.2.1 Điều kiện bán ổn định 37 4.3.2.2 Phép giải trạng thái ổn định 37 4.4 Ứng dụng định lý chồng 39 4.4.1 Chồng theo không gian 39 4.4.2 Chồng theo thời gian 39 4.5 Các loại biên vỉa 41 4.5.1 Biên không thấm 41 4.5.2 Biên đứt gãy 42 4.5.3 Biên có áp suất số 42 4.6 Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết thử vỉa 42 4.6.1 Hệ số skin 42 4.6.2 Hiện tƣợng tích chứa giếng khoan 43 4.7 Các phƣơng pháp thử vỉa 44 4.7.1 Phƣơng pháp thử vỉa giảm áp (Drawdown Test) 45 4.7.2 Phƣơng pháp thử vỉa hồi áp (Buildup test) 45 4.7.3 Phƣơng pháp thử vỉa bơm ép (Injection test) 45 4.7.4 Phƣơng pháp thử vỉa giảm ép (Falloff test) 46 4.7.5 Phƣơng pháp thử nghiệm giao thoa giếng (Interferdence test) 46 4.7.6 Thử vỉa DST (Drillstem test) 46 4.8 Thử vỉa cần khoan (DST) 46 4.8.1 Khái quát thử vỉa DST 46 4.8.2 Đồ thị thử vỉa DST 47 4.9 Các phƣơng pháp minh giải tài liệu thử vỉa 49 4.9.1 Phƣơng pháp truyền thống 49 4.9.2 Phƣơng pháp tiên tiến 54 4.9.2 1.Tổng quan 54 VII 4.9.2.2 Các bƣớc minh giải tài liệu thử vỉa tiên tiến 56 CHƢƠNG 5: MINH GIẢI TÀI LIỆU THỬ VỈA DST GIẾNG Y-3X 64 5.1 Quá trình thử vỉa DST giếng khoan Y-3X 64 5.1.1 Thông tin giếng khoan Y-3X 64 5.1.2 Thông tin tầng thử vỉa E70 67 5.1.2 Mục đích thử vỉa tầng chứa E70 71 5.2 Minh giải DST phƣơng pháp truyền thống 75 5.3 Minh giải phƣơng pháp tiên tiến 78 5.3.1 Giới thiệu phần mềm Ecrin 78 5.3.2 Quá trình minh giải 79 5.3.2.1 Dữ liệu đầu vào 79 5.3.2.2 Quy trình thực 80 5.2.2.3 Phân tích đƣa kết 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 902 VIII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Vị trí bể Cửu Long Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lơ 09-2/09 mỏ Y 10 Hình 2.2 Sơ đồ tuyến địa chấn 2D, 3D khảo sát lô 09-2/09 11 Hình 2.3 Cột địa tầng tổng lô 09-2/09 13 Hình 2.4 Bản đồ cấu trúc mặt móng lơ 09-2/09 15 Hình 2.5 TOC S1+S2 (a), loại vật chất hữu đá mẹ lơ 9-2/09 (b) 16 Hình 3.1 Mỏ Y đƣợc chia thành ba khu vực: Y Bắc, Y trung tâm Y Nam 20 Hình 3.2 Hệ thống đứt gãy, vị trí giếng khoan khoảng thử vỉa mỏ Y 20 Hình 3.3 Bản đồ mặt phản xạ địa chấn (line 1) qua trung tâm mỏ Y 21 Hình 3.4 Bản đồ mặt phản xạ địa chấn (line 2) qua trung tâm mỏ Y 21 Hình 3.5 Bản đồ mặt phản xạ địa chấn qua giếng Y-1X, Y-2X, Y-3X 22 Hình 3.6 Bản đồ cấu tạo tập E 23 Hình 3.7 Bản đồ cấu tạo tập E dƣới 24 Hình 3.8 Bản đồ cấu tạo móng 25 Hình 3.9 Các tầng chứa thứ sinh E30, E40 mỏ Y 26 Hình 3.10 Các tầng chứa E60 mỏ Y 27 Hình 3.11 Các tầng chứa E70 mỏ Y 28 Hình 3.12 Các tầng chứa đá móng mỏ Y 29 Hình 4.1 Quan hệ áp suất thể tích 33 Hình 4.2 Quan hệ trọng lƣợng riêng áp suất 33 Hình 4.3 Các chế dòng chảy theo áp suất thời gian 34 Hình 4.4 Hệ đa giếng tầng chứa vô hạn 39 Hình 4.5 Sự biến đổi lƣu lƣợng áp suất lòng giếng theo thời gian 40 Hình 4.6 Phân bố áp suất trạng thái giả ổn định 41 Hình 4.7 Động thái áp suất đặt gần biên đứt gãy 41 Hình 4.8 Động thái áp suất vỉa trạng thái ổn định 42 Hình 4.9 Ảnh hƣởng hệ số skin đới sát giếng khoan 43 Hình 4.10 Hiện tƣợng tích chứa giếng khoan 44 Hình 4.11 Thử vỉa giảm áp 45 Hình 4.12 Thử vỉa hồi áp 45 Hình 4.13 Thử vỉa bơm ép 46 Hình 4.14 Thử vỉa giảm ép 46 Hình 4.15 Đồ thị thử vỉa thiết bị thử vỉa DST 47 Hình 4.16 Các giai đoạn thử vỉa DST 48 Hình 4.17 Phân tích thử vỉa lý tƣởng đồ thị Horner 49 Hình 4.18 Phân tích thử vỉa thực đồ thị Horner 50 IX Hình 4.19 Dạng đồ thị Horner 51 Hình 4.20: Sơ đồ quan hệ matching động thái áp suất vỉa mơ hình 55 Hình 4.21: Đƣờng áp suất đạo hàm áp suất đồ thị log-log 56 Hình 4.22 Chế độ dịng chảy tỏa tia trƣờng hợp khác 57 Hình 4.23 Ví dụ cho dịng chảy tỏa tia xảy vùng thời gian muộn 58 Hình 4.24 Chế độ dòng chảy cầu 58 Hình 4.25 Chế độ dòng chảy cầu (đƣờng màu đỏ) 58 Hình 4.26 Chế độ dịng tuyến tính có đƣờng dịng song song 59 Hình 4.27 Chế độ dịng tuyến tính có hƣớng dốc + ½ đƣờng đạo hàm 59 Hình 4.28 Dịng chảy tuyến tính giếng nứt nẻ thủy lực 60 Hình 4.29: Biểu đƣờng đạo hàm vỉa có độ thấm/độ rỗng kép 61 Hình 4.30 Độ dốc bội gây hai chế độ dòng chảy tỏa tia 61 Hình 4.31 Cơng cụ nhận dạng chế độ dòng 62 Hình 5.1 Cấu trúc giếng khoan Y-3X 65 Hình 5.2 Cột địa tầng giếng khoan Y-3X 66 Hình 5.3 Mặt cắt mặt phản xạ địa chấn qua giếng Y-3X 67 Hình 5.4 Biểu đồ phân tích độ rỗng, độ thấm tập E70, giếng khoan Y-3X 68 Hình 5.5 Biểu đồ tƣơng quan độ rỗng - thấm tập E dƣới, giếng khoan Y-3X 68 Hình 5.6 Minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan Y-3X tầng E70 69 Hình 5.7 Bản đồ thể nguồn trầm tích cung cấp cho tầng E70 69 Hình 5.8 Mơi trƣờng trầm tích lục địa (sơng, đầm hồ) tập E dƣới 70 Hình 5.9 Vị trí giếng khoan mỏ Y đồ cấu tạo tập E70 70 Hình 5.10 Các giai đoạn thử vỉa DST#2 giếng Y-3X 71 Hình 5.11 Đồ thị Horner cho giai đoạn hồi áp thử vỉa DST#2 75 Hình 5.12 Bảng “Input” liệu tầng chứa, giếng 79 Hình 5.14 Biểu đồ áp suất lƣu lƣợng sau nhập liệu 80 Hình 5.12 Bảng “input” liệu PVT chất lƣu 80 Hình 5.15 Chọn giai đoạn Main build up (Build up 3) để phân tích 81 Hình 5.17 Cải thiện “match” đồ thị liệu thật đồ thị chuẩn 82 Hình 5.18 Kết từ Horner plot 83 Hình 5.20 Đồ thị log-log trƣớc “match” cho thấy mô hình vỉa, biên 84 Hình 5.21 Các đồ thị ứng với mơ hình biên Inifite boundary 85 Hình 5.22 Các đồ thị ứng với mơ hình biên One fault- No flow boundary 86 Hình 5.23 Các đồ thị ứng với mơ hình One fault – P const boundary 86 X DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 Bảng liệt kê đặc điểm tập địa chấn mỏ Y 25 Bảng 5.1 Những thông tin chung giếng khoan Y-3X 64 Bảng 5.2 Các thông số vỉa chứa giếng khoan tầng chứa E70 73 Bảng 5.3 Các thông số PVT chất lƣu tầng chứa E70 73 Bảng 5.4 Các giai đoạn trình thử vỉa DST#2 giếng khoan Y-3X 74 Bảng 5.5 Dữ liệu tầng chứa giếng khoan 79 Bảng 5.6 Dữ liệu PVT chất lƣu 80 Bảng 5.7 Các mơ hình thơng số thu đƣợc sau chạy phần mềm 87 Bảng 5.8 So sánh kết minh giải phƣơng pháp truyền thống tiên tiến 88 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PVEP-POC (Năm 2012), Hydrocarbon Intially In Place Reserves sessment Report, Y Field, Block 09-2/09, Offshore Vietnam [2] PVEP-POC (2012), Well test operation and interpretation summary, Y field, well 09-2/09-Y-3X [3] PVEP-POC (Năm 2012),Well Testing Service Report DST-2-Y-3X-09-2/09 [4] PVEP-POC (Năm 2012) PVT-Y-3X Report [5] Phan Từ Cơ (Năm 2007), Giáo trình “Thủy động lực học” Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Phan Từ Cơ ( Năm 2004), Giáo trình “Địa chất khai thác dầu khí” Đại học Mỏ địa chất [7] Trần Văn Xuân ( Năm 2007), Bài giảng “ Đánh giá thành hệ” Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh [8] Tập đồn Dầu khí Việt Nam (Năm 2007), Địa chất tài nguyên dầu khí Việt Nam, Nhà xuất khoa học kĩ thuật [9] Kapa (Năm 2006), Dynamic Flow Analysis 93 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Hệ số Dietz dạng hình học khác 94 Phụ lục 2: Bảng giá trị để vẽ đồ thị Horner STT Thời gian 𝑻𝒑 + ∆𝒕 ∆𝒕 𝑳𝒐𝒈 𝑻𝒑 + ∆𝒕 ∆𝒕 Áp suất (psi) ∆t(h) - - 3109.638 0.5 42.9520 1.6330 4493.676 21.9760 1.3419 4691.709 1.5 14.9840 1.1756 4798.062 11.4880 1.0602 4865.952 2.5 9.3904 0.9727 4913.647 7.9920 0.9027 4949.324 3.5 6.9931 0.8447 4977.542 6.2440 0.7955 5000.922 10 4.5 5.6613 0.7529 5020.971 11 5.1952 0.7156 5038.742 12 5.5 4.8138 0.6825 5054.484 13 4.4960 0.6528 5068.804 14 6.5 4.2271 0.6260 5081.94 15 3.9966 0.6017 5094.163 16 7.5 3.7968 0.5794 5105.6 17 3.6220 0.5589 5116.422 18 8.5 3.4678 0.5400 5126.623 19 3.3307 0.5225 5136.387 20 9.5 3.2080 0.5062 5145.616 95 21 10 3.0976 0.4910 5154.502 22 10.5 2.9977 0.4768 5163.055 23 11 2.9069 0.4634 5171.173 24 11.5 2.8240 0.4509 5178.927 25 12 2.7480 0.4390 5186.476 26 12.5 2.6781 0.4278 5193.704 27 13 2.6135 0.4172 5200.712 28 13.5 2.5538 0.4072 5207.538 29 14 2.4983 0.3976 5214.044 30 14.5 2.4466 0.3886 5220.303 31 15 2.3984 0.3799 5226.246 32 15.5 2.3533 0.3717 5232.002 33 16 2.3110 0.3638 5237.541 34 16.5 2.2713 0.3563 5242.963 35 17 2.2339 0.3491 5248.232 36 17.5 2.1986 0.3422 5253.313 37 18 2.1653 0.3355 5258.36 38 18.5 2.1338 0.3292 5263.114 39 19 2.1040 0.3230 5267.736 40 19.5 2.0757 0.3172 5272.298 41 20 2.0488 0.3115 5276.695 42 20.5 2.0232 0.3060 5281.139 43 21 1.9989 0.3008 5285.252 44 21.5 1.9756 0.2957 5289.299 96 45 22 1.9535 0.2908 5293.208 46 22.5 1.9323 0.2861 5297.125 47 23 1.9120 0.2815 5301.095 48 23.5 1.8926 0.2771 5304.847 49 24 1.8740 0.2728 5308.283 50 24.5 1.8562 0.2686 5311.543 51 25 1.8390 0.2646 5314.711 52 25.5 1.8226 0.2607 5317.732 53 26 1.8068 0.2569 5320.676 54 26.5 1.7915 0.2532 5323.509 55 27 1.7769 0.2497 5326.277 56 27.5 1.7628 0.2462 5328.96 57 28 1.7491 0.2428 5331.586 58 28.5 1.7360 0.2395 5334.104 59 29 1.7233 0.2364 5336.566 60 29.5 1.7111 0.2333 5338.959 61 30 1.6992 0.2302 5341.288 62 30.5 1.6877 0.2273 5343.59 63 31 1.6766 0.2244 5345.795 64 31.5 1.6659 0.2217 5347.97 65 32 1.6555 0.2189 5350.057 66 32.5 1.6454 0.2163 5352.114 67 33 1.6356 0.2137 5354.126 67 33.5 1.6261 0.2112 5356.093 97 69 34 1.6169 0.2087 5358.013 70 34.5 1.6080 0.2063 5359.893 71 35 1.5993 0.2039 5361.781 72 35.5 1.5909 0.2016 5363.619 73 36 1.5827 0.1994 5365.412 74 36.5 1.5747 0.1972 5367.166 75 37 1.5669 0.1950 5368.894 76 37.5 1.5594 0.1929 5370.61 77 38 1.5520 0.1909 5372.261 78 38.5 1.5448 0.1889 5373.893 90 39 1.5378 0.1869 5375.496 91 39.5 1.5310 0.1850 5377.074 92 40 1.5244 0.1831 5378.617 93 40.5 1.5179 0.1813 5380.157 94 41 1.5116 0.1794 5381.643 95 41.5 1.5054 0.1777 5383.088 96 42 1.4994 0.1759 5384.528 97 42.5 1.4936 0.1742 5385.971 98 43 1.4878 0.1725 5387.377 99 43.5 1.4822 0.1709 5388.741 100 44 1.4767 0.1693 5390.086 101 44.5 1.4714 0.1677 5391.414 102 45 1.4661 0.1662 5392.729 103 45.5 1.4610 0.1647 5394.03 98 104 46 1.4560 0.1632 5395.208 105 46.5 1.4511 0.1617 5396.464 106 47 1.4463 0.1603 5397.701 107 47.5 1.4416 0.1588 5398.919 108 48 1.4370 0.1575 5400.126 99 Phụ lục 3: Thƣ viện đƣờng cong 100 101 102 103 104 105 106 ... lƣợng…V? ?y ? ?Thử vỉa DST số có đạt thành cơng mong đợi hay không?” Thông qua đề tài: “ ĐÁNH GIÁ TẦNG CHỨA OLIGOXEN E70 TỪ KẾT QUẢ MINH GIẢI TÀI LIỆU THỬ VỈA DST GIẾNG KHOAN Y- 3X, MỎ Y, LÔ 09- 2 /09, ... BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT CHU KIM QUY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ TẦNG CHỨA OLIGOXEN E70 TỪ KẾT QUẢ MINH GIẢI TÀI LIỆU THỬ VỈA DST GIẾNG KHOAN Y- 3X, MỎ Y, LÔ 09- 2 /09, ... trúc địa chất lô mỏ Y, 09- 2 /09 thuộc bồn trũng Cửu Long; - Khái quát phƣơng pháp thử vỉa lý thuyết thử vỉa; - Minh giải kêt thử vỉa DST, đánh giá tầng chứa khu vực giếng khoan Y- 3X, mỏ Y XV Cơ sở