Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ BẢNG QUY ĐỔI ĐƠN VỊ TÍNH TOÁN LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................1 GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH VIETSOVPETRO VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ AXIT VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG..3 1. Lịch sử hình thành và phát triển của xí nghiệp liên doanh vietsovpetro.............3 2. Lịch sử phát triển phƣơng pháp xử lý axit vùng cận đáy giếng .........................8 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VÙNG MỎ BẠCH HỔ........................................10 1.1. Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên.................................................................10 1.2. Địa chất vùng mỏ bạch hổ..............................................................................11 1.2.1. Đặc điểm địa tầng vùng mỏ .....................................................................11 1.2.1.1. Lát cắt địa chất kiến tạo ....................................................................11 1.2.1.2. Đặc điểm địa tầng .............................................................................12 1.2.1.3. Trầm tích ...........................................................................................13 1.2.2 Đối tƣợng khai thác chính của mỏ............................................................15 1.2.2.1 Ý nghĩa và cơ sở của việc phân chia đối tƣợng khai thác..................15 1.2.2.2 Đối tƣợng khai thác.........................................................................15 CHƢƠNG II: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VỈA ..............................................................16 2.1 Đặc điểm của tầng chứa ..................................................................................16 2.1.1 Chiều dày ..................................................................................................16 2.1.2 Độ chứa.....................................................................................................17 2.1.3 Tính dị dƣỡng ...........................................................................................18 2.1.4 Tính không đồng nhất ............................................................................19 2.2 Tính chất của chất lƣu trong vỉa sản phẩm......................................................20 2.2.1 Tính chất dầu trong điều kiện vỉa .............................................................20 2.2.2 Tính chất lý hóa của các dầu.....................................................................21 2.2.3 Các loại khí có trong dầu ..........................................................................22 2.2.4 Các tính chất của nƣớc vỉa........................................................................23 2.2.5 Các đặc trƣng thủy động học ....................................................................23 2.3 Gradient địa nhiệt và gradient áp suất của các vỉa sản phẩm mỏ Bạch Hổ.....25 2.3.1 Gradient địa nhiệt (GDN) của các đá phủ trên móng...............................25 2.3.2 Gradient địa nhiệt của đá móng................................................................26 2.3.3 Dị thƣờng nhiệt độ....................................................................................26 2.3.4 Nguyên nhân dị thƣờng nhiệt độ ..............................................................26 2.3.5 Gradien áp suất .........................................................................................27 CHƢƠNG III: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI SỰ NHIỄM BẨN VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG.............................................................................................................31 3.1 Quá trình khoan ...............................................................................................31 3.2 Quá trình chống ống và trám xi măng.............................................................31 3.3 Công nghệ hoàn thiện giếng và mức độ mở vỉa..............................................32 3.4 Quá trình khai thác ..........................................................................................32 3.5 Quá trình sửa chữa và xử lý giếng...................................................................33 3.6 Hiệu ứng Skin..................................................................................................33 CHƢƠNG IV: CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG ..........37 4.1 Phƣơng pháp xử lý vùng cận đáy giếng bằng cơ học......................................37 4.1.1 Phƣơng pháp tạo mạng khe nứt nhờ trái nổ..............................................37 4.1.2 Phƣơng pháp tạo xung thủy lực................................................................39 4.1.3 Phƣơng pháp xử lý bằng nứt vỉa thủy lực (NVTL) ..................................40 4.1.4 Phƣơng pháp bắn tia thủy lực ...................................................................43 4.2 Phƣơng pháp tác dụng nhiệt ............................................................................43 4.2.1 Phƣơng pháp bơm chất mang nhiệt ..........................................................44 4.2.2 Phƣơng pháp đốt nóng cận đáy giếng.......................................................44 4.2.3 Phƣơng pháp xử lý nhiệt hóa vùng cận đáy giếng....................................44 4.3 Phƣơng pháp xử lý vùng cận đáy giếng bằng axit ..........................................45 4.4 Phƣơng pháp kết hợp.......................................................................................46 4.4.1. Phƣơng pháp nứt vỉa bằng axit ................................................................46 4.4.2. Phƣơng pháp nứt vỉa bằng đạn tạo áp suất phối hợp với xử lý axit ........47 4.5. Ảnh hƣởng của các phƣơng pháp xử lý axit tới mức độ thành công của các giếng tại mỏ Bạch Hổ (từ 19882010)...................................................................49 CHƢƠNG V: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ AXIT VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG...............51 5.1 Khái niệm chung và mục đích cơ bản của xử lý axit vùng cận đáy giếng..........51 5.1.1 Khái niệm chung.......................................................................................51 5.1.2 Mục đích cơ bản của xử lý axit vùng cận đáy giếng ................................52 5.2 Các phƣơng pháp xử lý axit vùng cận đáy giếng ............................................52 5.2.1 Rửa axit.....................................................................................................52 5.2.2 Xử lý axit bình thƣờng..............................................................................53 5.2.3 Xử lý axit dƣới tác dụng của áp suất cao..................................................53 5.2.4 Xử lý nhiệt axit ........................................................................................54 5.2.5 Xử lý axit các tập vỉa sản phẩm................................................................55 5.2.6 Xử lý axit nhiều tầng ................................................................................55 5.2.7 Xử lý bọt axit ............................................................................................55 5.2.8 Xử lý bằng nhũ tƣơng dầu – axit ..............................................................56 5.3 Các loại axit và khả năng hòa tan của chúng trong các vỉa chứa....................57 5.3.1 Bản chất xử lý axit vỉa chứa cacbonat ......................................................57 5.3.2 Bản chất xử lý axit vỉa cát kết .................................................................59 5.4 Những khó khăn và giải pháp xử lý axit vùng cận đáy giếng cho từng vỉa....60 5.4.1 Xử lý cho vỉa cacbonat .............................................................................60 5.4.2 Xử lý cho vỉa cát kết.................................................................................61 5.4.2.1 Kết tủa hidroxit sắt.............................................................................61 5.4.2.2 Kết tủa gel silicat Si(OH)4.nH2O.....................................................62 5.4.2.3 Kết tủa muối florua – canxi CaF2......................................................62 5.4.2.4 Kết tủa hexanfloruasilicathexanflorualuminat..................................62 5.5 Các chất phụ gia đƣợc sử dụng trong quá trình xử lý axit ..............................63 5.5.1 Chất ức chế sự ăn mòn của axit ................................................................63 5.5.2 Các chất hoạt tính bề mặt..........................................................................63 5.5.3 Chất phụ gia tạo keo và chống mất dung dịch..........................................64 5.5.4 Các chất bôi trơn.......................................................................................64 5.5.5 Các chất chống tạo cặn .............................................................................64 5.5.6 Các chất làm chậm phản ứng....................................................................64 5.5.7 Tác nhân tạo sự lơ lửng ............................................................................64 5.5.8 Rƣợu .........................................................................................................65 5.6 Các yếu tố ảnh hƣởng trong quá xử lý axit .....................................................66 5.6.1 Nhiệt độ.....................................................................................................66 5.6.2 Áp suất ......................................................................................................66 5.6.3 Nồng độ axit đem xử lý ............................................................................66 5.6.4 Vận tốc dòng chảy ....................................................................................66 5.6.5 Sản phẩm khí sau khi phản ứng................................................................67 5.6.6 Thành phần khoáng vật.............................................................................67 5.6.7 Tính chất cơ lý của thành giếng................................................................67 5.7 Hiệu quả của các phƣơng pháp xử lý axit đối với các tầng sản phẩm của mỏ Bạch Hổ .................................................................................................................67 CHƢƠNG VI: LẬP PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NHŨ TƢƠNG DẦU AXIT GIẾNG 712MSP7 MỎ BẠCH HỔ .......................................................................................70 6.1 Cơ sở lập phƣơng án xử lý nhũ tƣơng dầu axit phù hợp với điều kiện giếng 712 giàn MSP7 mỏ Bạch Hổ.................................................................................70 6.1.1 Nhóm đặc tính liên quan tới thành phần trầm tích và khoáng vật............71 6.1.2 Nhóm đặc tính liên quan tới nhiệt độ, áp suất ..........................................74 6.1.3 Nhóm đặc tính liên quan tới lƣu thể vỉa ...................................................75 6.3 Tính toán khối lƣợng dung dịch axit, nhũ tƣơng dầuaxit và các hòa chất khác để xử lý ..................................................................................................................78 6.3.1 Tính toán thể tích các khoảng trong lòng giếng: ......................................78 6.3.2 Tính tổng lƣợng các loại axit và hóa phẩm dùng để xử lý .......................80 6.4 Các công tác chuẩn bị trƣớc khi xử lý.............................................................86 6.5 Các bƣớc tiến hành xử lý nhũ tƣơng dầuaxit giếng 712MSP7 .....................88 6.6 Tính toán hiệu quả kinh tế đạt đƣợc sau khi xử lý giếng ................................91 CHƢƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHI ÁP DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG ......................94 7.1 Yêu cầu chung .................................................................................................94 7.2 Yêu cầu an toàn tuyệt đối với thiết bị máy móc cho việc xử lý axit...............94 7.3 Yêu cầu an toàn trong vận chuyển và mang hóa chất .....................................95 7.4 Yêu cầu an toàn khi lắp đặt các thiết bị máy móc ở miệng giếng...................96 7.5 Yêu cầu an toàn khi xử lý axit.........................................................................96 7.6 Biện pháp an toàn khi xử lý giếng...................................................................97 7.7 Yêu cầu an toàn khi kết thúc công việc...........................................................97 KẾT LUẬN...............................................................................................................99 TÀI LIỆU THAM KHẢO
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ NHƢ QUỲNH LỚP: KHOAN-KHAI THÁC K57 VT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG 712/MSP7 MỎ BẠCH HỔ BẰNG NHŨ TƢƠNG DẦU-AXIT TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO HÀ NỘI, 5/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ NHƢ QUỲNH LỚP: KHOAN-KHAI THÁC K57 VT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG 712/MSP7 MỎ BẠCH HỔ BẰNG NHŨ TƢƠNG DẦU-AXIT TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CAO GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN GIÁO VIÊN CHẤM PGS.TS CAO NGỌC LÂM PGS.TS HOÀNG DUNG HÀ NỘI,5/2017 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ BẢNG QUY ĐỔI ĐƠN VỊ TÍNH TOÁN LỜI NÓI ĐẦU GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH VIETSOVPETRO VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ AXIT VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG Lịch sử hình thành phát triển xí nghiệp liên doanh vietsovpetro .3 Lịch sử phát triển phƣơng pháp xử lý axit vùng cận đáy giếng CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VÙNG MỎ BẠCH HỔ 10 1.1 Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên .10 1.2 Địa chất vùng mỏ bạch hổ 11 1.2.1 Đặc điểm địa tầng vùng mỏ .11 1.2.1.1 Lát cắt địa chất kiến tạo 11 1.2.1.2 Đặc điểm địa tầng .12 1.2.1.3 Trầm tích 13 1.2.2 Đối tƣợng khai thác mỏ 15 1.2.2.1 Ý nghĩa sở việc phân chia đối tƣợng khai thác 15 1.2.2.2 Đối tƣợng khai thác 15 CHƢƠNG II: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VỈA 16 2.1 Đặc điểm tầng chứa 16 2.1.1 Chiều dày 16 2.1.2 Độ chứa .17 2.1.3 Tính dị dƣỡng 18 2.1.4 Tính không đồng 19 2.2 Tính chất chất lƣu vỉa sản phẩm 20 2.2.1 Tính chất dầu điều kiện vỉa .20 2.2.2 Tính chất lý hóa dầu 21 2.2.3 Các loại khí có dầu 22 2.2.4 Các tính chất nƣớc vỉa 23 2.2.5 Các đặc trƣng thủy động học 23 2.3 Gradient địa nhiệt gradient áp suất vỉa sản phẩm mỏ Bạch Hổ 25 2.3.1 Gradient địa nhiệt (GDN) đá phủ móng .25 2.3.2 Gradient địa nhiệt đá móng 26 2.3.3 Dị thƣờng nhiệt độ 26 2.3.4 Nguyên nhân dị thƣờng nhiệt độ 26 2.3.5 Gradien áp suất 27 CHƢƠNG III: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI SỰ NHIỄM BẨN VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG .31 3.1 Quá trình khoan .31 3.2 Quá trình chống ống trám xi măng .31 3.3 Công nghệ hoàn thiện giếng mức độ mở vỉa 32 3.4 Quá trình khai thác 32 3.5 Quá trình sửa chữa xử lý giếng 33 3.6 Hiệu ứng Skin 33 CHƢƠNG IV: CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG 37 4.1 Phƣơng pháp xử lý vùng cận đáy giếng học 37 4.1.1 Phƣơng pháp tạo mạng khe nứt nhờ trái nổ 37 4.1.2 Phƣơng pháp tạo xung thủy lực 39 4.1.3 Phƣơng pháp xử lý nứt vỉa thủy lực (NVTL) 40 4.1.4 Phƣơng pháp bắn tia thủy lực 43 4.2 Phƣơng pháp tác dụng nhiệt 43 4.2.1 Phƣơng pháp bơm chất mang nhiệt 44 4.2.2 Phƣơng pháp đốt nóng cận đáy giếng .44 4.2.3 Phƣơng pháp xử lý nhiệt hóa vùng cận đáy giếng 44 4.3 Phƣơng pháp xử lý vùng cận đáy giếng axit 45 4.4 Phƣơng pháp kết hợp .46 4.4.1 Phƣơng pháp nứt vỉa axit 46 4.4.2 Phƣơng pháp nứt vỉa đạn tạo áp suất phối hợp với xử lý axit 47 4.5 Ảnh hƣởng phƣơng pháp xử lý axit tới mức độ thành công giếng mỏ Bạch Hổ (từ 1988-2010) 49 CHƢƠNG V: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ AXIT VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG .51 5.1 Khái niệm chung mục đích xử lý axit vùng cận đáy giếng 51 5.1.1 Khái niệm chung .51 5.1.2 Mục đích xử lý axit vùng cận đáy giếng 52 5.2 Các phƣơng pháp xử lý axit vùng cận đáy giếng 52 5.2.1 Rửa axit .52 5.2.2 Xử lý axit bình thƣờng 53 5.2.3 Xử lý axit dƣới tác dụng áp suất cao 53 5.2.4 Xử lý nhiệt axit 54 5.2.5 Xử lý axit tập vỉa sản phẩm 55 5.2.6 Xử lý axit nhiều tầng 55 5.2.7 Xử lý bọt axit 55 5.2.8 Xử lý nhũ tƣơng dầu – axit 56 5.3 Các loại axit khả hòa tan chúng vỉa chứa 57 5.3.1 Bản chất xử lý axit vỉa chứa cacbonat 57 5.3.2 Bản chất xử lý axit vỉa cát kết 59 5.4 Những khó khăn giải pháp xử lý axit vùng cận đáy giếng cho vỉa 60 5.4.1 Xử lý cho vỉa cacbonat .60 5.4.2 Xử lý cho vỉa cát kết 61 5.4.2.1 Kết tủa hidroxit sắt .61 5.4.2.2 Kết tủa gel silicat Si(OH)4.nH2O .62 5.4.2.3 Kết tủa muối florua – canxi CaF2 62 5.4.2.4 Kết tủa hexanfloruasilicat-hexanflorualuminat 62 5.5 Các chất phụ gia đƣợc sử dụng trình xử lý axit 63 5.5.1 Chất ức chế ăn mòn axit 63 5.5.2 Các chất hoạt tính bề mặt 63 5.5.3 Chất phụ gia tạo keo chống dung dịch 64 5.5.4 Các chất bôi trơn .64 5.5.5 Các chất chống tạo cặn .64 5.5.6 Các chất làm chậm phản ứng 64 5.5.7 Tác nhân tạo lơ lửng 64 5.5.8 Rƣợu 65 5.6 Các yếu tố ảnh hƣởng xử lý axit .66 5.6.1 Nhiệt độ 66 5.6.2 Áp suất 66 5.6.3 Nồng độ axit đem xử lý 66 5.6.4 Vận tốc dòng chảy 66 5.6.5 Sản phẩm khí sau phản ứng 67 5.6.6 Thành phần khoáng vật .67 5.6.7 Tính chất lý thành giếng 67 5.7 Hiệu phƣơng pháp xử lý axit tầng sản phẩm mỏ Bạch Hổ 67 CHƢƠNG VI: LẬP PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NHŨ TƢƠNG DẦU - AXIT GIẾNG 712\MSP7 MỎ BẠCH HỔ .70 6.1 Cơ sở lập phƣơng án xử lý nhũ tƣơng dầu axit phù hợp với điều kiện giếng 712 giàn MSP7 mỏ Bạch Hổ 70 6.1.1 Nhóm đặc tính liên quan tới thành phần trầm tích khoáng vật 71 6.1.2 Nhóm đặc tính liên quan tới nhiệt độ, áp suất 74 6.1.3 Nhóm đặc tính liên quan tới lƣu thể vỉa 75 6.3 Tính toán khối lƣợng dung dịch axit, nhũ tƣơng dầu-axit hòa chất khác để xử lý 78 6.3.1 Tính toán thể tích khoảng lòng giếng: 78 6.3.2 Tính tổng lƣợng loại axit hóa phẩm dùng để xử lý .80 6.4 Các công tác chuẩn bị trƣớc xử lý .86 6.5 Các bƣớc tiến hành xử lý nhũ tƣơng dầu-axit giếng 712\MSP7 .88 6.6 Tính toán hiệu kinh tế đạt đƣợc sau xử lý giếng 91 CHƢƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHI ÁP DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG 94 7.1 Yêu cầu chung 94 7.2 Yêu cầu an toàn tuyệt thiết bị máy móc cho việc xử lý axit .94 7.3 Yêu cầu an toàn vận chuyển mang hóa chất .95 7.4 Yêu cầu an toàn lắp đặt thiết bị máy móc miệng giếng 96 7.5 Yêu cầu an toàn xử lý axit 96 7.6 Biện pháp an toàn xử lý giếng 97 7.7 Yêu cầu an toàn kết thúc công việc 97 KẾT LUẬN .99 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG STT SỐ HIỆU BẢNG TÊN BẢNG TRANG Bảng 2.1 Các nhóm dầu mỏ Bạch Hổ 21 Bảng 2.2 Thành phần khí hòa tan dầu nƣớc vỉa 22 Bảng 2.3 Tính chất nƣớc vỉa 23 Bảng 2.4 Gradient áp suất tầng mỏ Bạch Hổ 27 Bảng 2.5 Các thông số vật lý vỉa 27 Bảng 5.1 Khả hòa tan khoáng canxit dolomite số dung dịch axit 58 Bảng 5.2 Khả hòa tan khoáng vật axit flohydric 60 Bảng 5.3 Ảnh hƣởng dạng xử lý tới mức độ thành công xử lý đối tƣợng địa chất loại 68 giếng khác Bảng 6.1 Một số đặc tính địa chất vật lý đối tƣợng khai thác Oligoxen hạ, Mioxen hạ mỏ Bạch Hổ 70 10 Bảng 6.2 Thành phần thạch học trung bình theo phân loại trầm tích đối tƣợng khai thác Oligoxen hạ 71 11 Bảng 6.3 Các thông số ống chống 80 12 Bảng 6.4 Thành phần hàm lƣợng hóa phẩm 80 13 Bảng 6.5 Nồng độ % axit trƣớc đem pha chế dung dịch để để xử lý 81 14 Bảng 6.6 Thành phần thể tích hóa phẩm đƣợc sử dụng trình xử lý giếng 83 15 Bảng 6.7 Đặc tính kỹ thuật máy bơm TWS-600 85 16 Bảng 6.8 Đặc tính kỹ thuật máy bơm SA-320 87 17 Bảng 6.9 18 Bảng 6.10 Chi phí trình xử lý nhũ tƣơng dầuaxit giếng 712 Chi phí trình xử lý nhũ tƣơng dầuaxit giếng 712 88 92 DANH MỤC HÌNH VẼ STT SỐ HIỆU HÌNH TÊN HÌNH TRANG Hình 1.1 Vị trí địa lý mỏ Bạch Hổ 10 Hình 1.2 Cột địa tầng mỏ Bạch Hổ phần lát cắt chứa sản phẩm 13 Hình 3.1 Hình 4.1 Tạo khe nứt nhờ trái nổ 38 Hình 4.2 Sơ đồ tổng quát trình nứt vỉa thủy lực 41 Hình 4.3 Nứt vỉa đạn tạo áp suất 48 Hình 4.4 Biểu đồ thể tỷ lệ ứng dụng % dầu thu thêm phƣơng pháp xử lý 49 Hình 5.1 Xử lý axit vùng cận đáy giếng 51 Hình 5.2 Quy trình xử lý bọt axit 56 10 Hình 6.1 Sơ đồ cấu trúc giếng 712 77 11 Hình 6.2 Sơ đồ thiết kế công nghệ xử lý giếng 712-MSP7 90 Ảnh hƣởng hệ số Skin tới suy giảm áp suất vùng vỉa chứa xung quanh giếng 36 Chất HTBM (sunfanol) 0,44 diezen 76,72 Chất tạo nhũ (disolvan) 0,58 10 Nƣớc biển 121,21 6.4 CÁC CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƢỚC KHI XỬ LÝ Chuẩn bị đầy đủ loại hóa phẩm theo số lƣợng tính toán Chuẩn bị máy bơm: máy bơm TWS-600 SA-320 với thiết bị chuyên dụng đến miệng giếng 712 Nguyên lý hoạt động hệ thống pha dung dịch axit: Dung dịch axit đƣợc chứa bình (1), nƣớc kỹ thuật đƣợc chứa bình (2) Ta dùng máy bơm TWS-600 (4) để pha trộn nƣớc kỹ thuật với dung dịch axit theo tỉ lệ xác định Lúc nƣớc kỹ thuật bình (2) qua van chặn (17), (16), (14) số (10) đổ vào bình (1), van lại đóng Sau ta mở van chặn số (13), (14), (10), van khác đóng, cho máy bơm chạy tuần hoàn dung dịch axit trộn đƣợc với nƣớc Dung dịch hỗn hợp axit đƣợc máy bơm TWS-600 bơm từ bình (1) xuống côn trộn (6) qua van chặn số (13), (14), (15), van khác đóng Trong máy bơm TWS-600 bơm dung dịch axit máy bơm SA-320 bơm dầu từ bình số (3) qua van (21), (18), (19) (các van mở) tới côn trộn (6) với lƣu lƣợng máy bơm theo tỷ lê 3:2 Hai hỗn hợp đƣợc trộn với côn trộn số (6) Để hòa tan tốt lƣợng nhũ tƣơng ta điều chỉnh đƣờng kính từ 6-10 mm để chênh áp trƣớc sau côn không nhỏ 8-10 MPa Hỗn hợp nhũ tƣơng dầu-axit sau trộn đƣợc tổ hợp máy bơm TWS-600 SA320 bơm vào giếng theo đƣờng dẫn số (8) qua van ngƣợc số (7) cho chất lỏng chiều vào giếng Tiến hành hƣớng dẫn cho thành viên đội xử lý quy chế an toàn xử lý giếng hóa chất phòng chống phun, cháy giàn khoan 86 Bảng 6.8: Đặc tính kỹ thuật máy bơm TWS-600 Công suất 600 BHP – 447 KW Hành trình 6" Tỷ số truyền 4.6 Đƣờng kính piston: 41/2" Áp suất làm việc 6290 psi (442KG/cm2) Lƣu Đƣờn g kính xi lanh lƣợng/ hành trình Lƣu lƣợng số lần đẩy/vòng phút bánh chuyển động 50/230 120/552 200/920 300/1380 450/2070 vòng quay Psi Gp Psi Gp Psi Gp Psi Gp Psi m ( KG/ m m cm2 ) (lp m) (KG /cm2 ) m (lp m) (KG /cm2 ) m v (KG /cm2 ) (KG /cm2 n ) 41/2 1,24 62 628 194 114,3 4,2 235 Gal/rev In (mm) Liter/re Năng lƣợng dầu vào (KW) Gp 443 235(188) 563 622 438 600(448) 87 (lp m) 248 938 373 166 600(448) (lp m) 245 263 249 175 600(448) (lp m) 558 211 166 117 600(448) Bảng 6.9: Đặc tính kỹ thuật máy bơm SA-320 Đƣờng kính piston (mm) Vận Tàn số tốc quay truyền (v/ph) 1700 3,0 305 4,1 225 5,1 182 1700 5,8 159 7,9 117 9,8 95 1700 9,3 103 12,2 76 15,1 61 100 Q Lý thuyết (1/s) 150 Áp suất (at) Q Lý thuyết (1/s) 127 Áp suất (at) Q Lý thuyết (1/s) Áp suất (at) 6.5 CÁC BƢỚC TIẾN HÀNH XỬ LÝ NHŨ TƢƠNG DẦU-AXIT GIẾNG 712\MSP7 Sau thực xong công tác chuẩn bị, quy trình tiến hành xử lý giếng 712\MSP7 tiến hành theo bƣớc sau: Tiến hành bơm rửa thuận (hoặc nghịch) để thay toàn cột chất lỏng giếng nƣớc biển đƣợc pha chất hoạt tính bề mặt với thể tích Vrửa = 81,59m3 Mở van (22), (27) dùng máy bơm TWS-600 bơm vào cần khai thác 6,38m3 nƣớc kỹ thuật, bơm tiếp 6,16m3 nƣớc biển có pha chất HTBM Đóng van (27), bơm 6,38 m3 nƣớc biển có pha chất HTBM để xác nhận độ tiếp nhận vỉa máy bơm SA-320 với chế độ áp suất 100 at, 150 at, 200 at, 250 at Mở van (27) bơm vào cần khai thác lúc máy bơm SA-320 bơm 7,68 m3 dầu diezen đƣợc xử lý chất HTBM máy bơm TWS-600 bơm 11,52 m3 dung dịch axit (cách tạo nhũ tƣơng dầu-nƣớc trình bày mục 6.4) Bơm lƣợng nhũ tƣơng vừa đủ để nhũ tƣơng thay thể toàn nƣớc cần khai thác đóng van (27) tiếp tục trình bơm Bơm 12.54 m3 nƣớc biển có pha chất HTBM để ép nhũ tƣơng sâu vào vỉa Quá trình đƣợc lặp lại thêm lần 88 Dùng máy bơm TWS-600 bơm 2m3 nƣớc kỹ thuật xử lý chất hoạt tính bề mặt đồng thời dùng máy bơm SA-320 bơm 15,43m3 dầu tách khí đƣợc xử lý chất HTBM ép dung dịch nhũ tƣơng axit vào vỉa Áp suất không vƣợt 340 at Sau tiến hành bơm xói rửa liên lục (khi đƣa toàn 57,6m3 nhũ tƣơng axit vào sâu vỉa) Vdầu rửa = 38,25 m3 với áp suất lớn nhƣng nhỏ 340 at Đóng giếng nhũ tƣơng axit tác dụng với đất đá tầng chứa thời gian khoảng tiếng Tiến hành mở van (23), (24) để đƣa sản phẩm từ vỉa vào bình tách hay bình 100m3, theo dõi kết làm việc giếng Nếu nhƣ dòng sản phẩm từ giếng lên phải tiến hành bơm vỉa ngƣợc dầu để đƣa sản phẩm phản ứng axit với đất đá lên bề mặt Sau đó, tiến hành gọi dòng phƣơng pháp gaslift Tiến hành làm nhƣ giếng có dòng sản phẩm ổn định Trong trƣờng hợp dòng sản phẩm, cần phải tiến hành xem xét kỹ quy trình công nghệ xử lý bắn vỉa lại tầng sản phẩm Mọi định cuối giếng dƣới đạo trực tiếp chánh kỹ sƣ chánh địa chất xí nghiệp khai thác 89 Hình 6.2: Sơ đồ công nghê xử lý giếng 712-MSP7 90 6.6 TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ ĐẠT ĐƢỢC SAU KHI XỬ LÝ GIẾNG Trƣớc xử lý lƣu lƣợng khai thác giếng 35 t/ngđ Sau xử lý lƣu lƣợng khai thác giếng đo đƣợc 72 t/ngđ Ta có công thức tổng quát để tính lƣợng dầu khai thác thêm đƣợc khoảng thời gian kéo dài hiệu giếng sau xử lý nhũ tƣơng dầu-axit là: Qdầu = (Qs – Qt).K.T (6.22) Trong đó: Qdầu: Lƣu lƣợng khai thác thêm đƣợc (tấn) Qs: Sản lƣợng giếng sau xử lý (72 t/ngđ) Qt: Sản lƣợng trƣớc xử lý (35 t/ngđ) K: Hệ số khai thác (0,85) T: Thời gian có hiệu giếng sâu xử lý Theo kinh nghiệm tính toán chuyên gia XNLD vietsopetro, thời gian kéo dài hiệu lần xử lý nhũ tƣơng dầu-axit cho giếng khoảng tháng, 12 tháng, 18 tháng tùy vào điều kiện địa chất Để thuận tiện trình tính toán ta lấy thời gian xử lý đạt trung bình khoảng 12 tháng (360 ngày) Qdầu = (72-35) x 0.85 x 360 = 11322 (tấn) Giá dầu giới trung bình 100 USD/thùng (1 khoảng thùng) giá dầu 700 USD Tiền thu đƣợc nhờ khai thác thêm xử lý axit là: 11322 x 700 = 7.925.400 USD 91 Bảng 6.10 Chi phí trình xử lý nhũ tương dầu-axit giếng 712 No Danh mục Thời gian cần để tiến hành xử lý nhũ tƣơng dầu-axit Đơn vị Khối lƣợng Ngày Tiền trả cho nhóm xử lý (7 ngƣời) Đội trƣởng (1 ngƣời) 75,38 Chuyên gia (1 ngƣời) 76,54 Đốc công (1 ngƣời) USD 69,62 Thợ bậc (2 ngƣời) 65,92 Thợ bậc (1 ngƣời) 40,77 Thợ nguội (1 ngƣời) 35,46 Phụ cấp biển USD 280 Tiền ăn biển USD 210 Chi phí máy bay USD 1750 Chi phí vận chuyển thiết bị hóa chất biển USD 10000 Chi phí hóa chất HCl 31%: 12,57 m3 47462 HF 3%: 1,89 m3 13500 CH3COOH 99%: 2,91 m3 USD 9166 Chất kìm hãm ăn mòn (sunfanol) 100 Chất tạo nhũ (disolvan) 535 Dầu 32900 Chi phí để khai thác thêm 11322 dầu USD 226220 Toàn chi phí USD 342487 92 Hiệu kinh tế thu đƣợc trừ toàn tri phí là: 7.925.400 – 342.487= 7.582.913 USD 93 CHƢƠNG VII AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHI ÁP DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG 7.1 YÊU CẦU CHUNG Các thành viên tham gia vào công tác xử lý hóa học giếng phải hiểu rõ quy trình công nghệ xử lý hóa học với cách vận hành máy móc, thiết bị thành thạo an toàn Các thành viên bắt đầu tiến hành công việc xử lý giếng hóa học phải nắm vững quy trình an toàn lao động hành Trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ lao động Phải biết cách sơ cứu, cách sử dụng dụng cụ y tế Khi xử lý giếng xảy rò rỉ chỗ nối đƣờng ống, đầu bơm rót, hƣ hỏng phận riêng máy móc Nguy hiểm xảy thực công việc sửa chữa đó, lúc bơm hóa phẩm vào giếng, công nhân đứng gần máy bơm, hệ thống đƣờng ống Các thành viên đội xử lý hóa học cần phải biết: Nguyên lý hoạt động thiết bị giếng, dụng cụ, đồng hồ đo lƣờng xử lý hóa học Tính chất hóa học axit (HCl, HF…) hóa phẩm sử dụng dạng khác công việc xử lý 7.2 YÊU CẦU AN TOÀN TUYỆT ĐỐI VỚI THIẾT BỊ MÁY MÓC CHO VIỆC XỬ LÝ AXIT Trạng thái thiết bị, dụng cụ để xử lý axit phải đƣợc bảo trì để tiến hành công việc đƣợc an toàn tránh có đáng tiếc Kiểm tra cẩn thận tình trạng làm việc thiết bị sản xuất điều kiện chủ yếu cho công việc thực an toàn Trƣớc gửi dụng cụ thiết bị máy móc giàn phải kiểm tra phận sau: 94 Máy bơm Động điện Các bảo hiểm phần chuyển động máy Van an toàn Các đƣờng ống cao áp Khi làm việc với axit luôn phải đặt gần dung dịch Bicacbonat Natri 2% với thể tích lít để rửa trung hòa axit trƣờng hợp bị axit bắn vào ngƣời phải có lít dung dịch axit Boric để rửa mắt trƣờng hợp bị bắn vào mắt, dung dịch amoniac 10% với thể tích lít Ngoài phải dự trữ nƣớc dùng cho trƣờng hợp cần thiết 7.3 YÊU CẦU AN TOÀN TRONG VẬN CHUYỂN VÀ MANG HÓA CHẤT Các hóa phẩm cần đƣợc giữ thùng kín phải để kho chuyên dụng đặt trời phải có mái che HCl vần phải giữ thùng gỗ chèn rơm hay rạ Lỗ bồn phải có nấp đậy phải có chốt chịu đƣợc axit Axit đƣợc pha chế chất chống ăn mòn đƣợc phép đựng thùng kim loại để vận chuyển Thiết bị máy móc chuyên dụng xƣởng axit phải đƣợc giữ gìn tốt, máy bơm nhƣ van chặn phải đƣợc bảo dƣỡng cẩn thận Phải tuyệt đối cẩn thận sử dụng Phenol, HCl… Các ống cao su mềm phải kín không đƣợc rò rỉ Bồn đựng axit bị ăn mòn nhiều mối hàn mối hàn phái phải đƣợc dắp thêm Khi dịch chuyển chai axit thùng gỗ cho phép hai ngƣời làm Không cho phép mang vai, lƣng Nên dùng xe đẩy chuyên dụng Khi rót axit từ thùng sang thùng khác dùng xi-phol hay ống nối tựu chảy Ngƣời ta phải đứng đầu gió, rót axit đậm đặc phải mang tạp dề, kính bảo hộ, găng tay bảo vệ An toàn chuẩn bị giếng để xử lý axit 95 Trƣớc tiến hành công việc, thành viên đội xử lý phải tìm hiểu kỹ về: Tính chất công việc phải làm qui trình công nghệ Sơ đồ phân bố thiết bị máy móc để sử dụng cho công việc xử lý Hệ thống đƣờng ống, manhefol, đƣờng ống chung hệ thống giếng khai thác nhƣ toàn cần khai thác giếng Điều kiện an toàn xử lý hóa học giếng: Đảm bảo lối lại quanh miệng giếng thiết bị xử lý Chỗ làm việc quanh miệng giếng thiết bị phải gọn gang Phải kiểm tra cẩn thận mối nối đầu miệng giếng Ở quanh miệng giếng phải có dụng cụ cứu hỏa, nƣớc dung dịch hóa chất xử lý bị axit bắn phải 7.4 YÊU CẦU AN TOÀN KHI LẮP ĐẶT CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC Ở MIỆNG GIẾNG Để lắp đặt thiết bị máy móc cho việc xử lý giếng, khu vực đặt thiết bị phải đƣợc chuẩn bị nƣớc, dọn dẹp vật không cần thiết Để thuận lợi cho việc sử dụng thiết bị đảm bảo an toàn công việc khoảng cách thiết bị với nhƣ lối lại phải đƣợc xếp cách khoa học Không đƣợc đặt ống bơm gần đƣờng dây điện gần máy móc vận hành 7.5 YÊU CẦU AN TOÀN KHI XỬ LÝ AXIT Bồn để axit phải có cầu thang tay vịn Khi xử lý axit đậm đặc đựng can bồn phải có mặt sàn thuận lợi để rót axit từ can vào bồn chứa Sàn phải đủ chỗ cho ngƣời làm việc lúc phải có rào chắn, tay vịn Nếu di chuyển can axit khó khăn cần phải đổ axit vào bồn chứa tích không lớn không cao Sau dùng máy bơm để bơm vào thùng lớn Ngƣời rót axit đặm đặc phải đứng đầu gió, đeo kính bảo hộ, mang găng tay cao su tạp dề chống axit 96 7.6 BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI XỬ LÝ GIẾNG Để công tác xử lý giếng axit đạt hiệu cao đồng thời đảm bảo an toàn cho ngƣời, thiết bị môi trƣờng công việc cần đƣợc chuyên môn hóa Xử lý hóa học phải đƣợc tiến hành đội chuyên nghiệp đƣợc đào tạo xử lý hóa học đƣợc đạo ngƣời có trách nhiệm Để tránh tai nạn cho tất ngƣời, trƣớc ép thử đƣờng ống liên quan nhƣ trƣớc bơm, phía tránh xa đƣờng ống cao áp, đứng nới an toàn Theo lệnh ngƣời huy công việc thực công việc vạch sẵn Trƣớc kiểm tra độ kín đƣờng ống phải kiểm tra độ tin cậy tất chỗ nối, siết lại toàn phận bị lỏng Không cho phép đƣờng ống bị võng để tránh rung động mạnh toàn hệ thống đƣờng ống Toàn hệ thống liên quan đến bơm axit phải đƣợc ép thử với áp suất gấp 1,5 lần áp suất làm việc dự kiến nhƣng không vƣợt áp suất làm việc cụm thiết bị Đƣờng ống nối máy bơm với đầu giếng đƣờng ống cứng cao áp, đƣờng ống phải đƣợc cố định chắn Các bồn chứa hóa phẩm phải đƣợc thông với có van chặn để bơm ép liên tục Khi đo nồng độ axit HCl, nồng độ hóa phẩm khác, công việc tiếp xúc với hòa phẩm, nhiệt độ, áp suất, công nhân phải đƣợc trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ Khi bơm axit hay hóa phẩm vào giếng, cấm tiến hành công việc liên quan đến máy móc, hệ thống đƣờng ống mà không ngừng bơm Cấm sử dụng máy bơm đồng hồ áp suất Cấm tiến hành bơm axit tốc độ gió > 12m.s, có sƣơng mù hay ban đêm 7.7 YÊU CẦU AN TOÀN KHI KẾT THÖC CÔNG VIỆC Sau kết thúc công việc bơm dung dịch hóa phẩm vào vỉa, thiết bị hệ thống đƣờng ống đƣợc rửa nƣớc Đóng van giếng, xả hết áp lực đƣờng bơm ép, đƣờng tiếp nhận Tháo, thu dọn xếp gọn ống đến chỗ quy định Tất thiết bị phụ kiện đƣơng ống đƣợc tháo sau giảm áp suất xuống áp suất khí 97 Tháo phận thủy lực máy bơm axit tiến hành rửa kênh dẫn phận khác Dọn vệ sinh nơi làm việc, lau chùi dụng cụ, thiết bị, ống sàn làm việc Thay quần áo bảo hộ, giầy bảo hộ phải thu dọn đặt chúng vào chỗ bảo quản Bồn rỗng cần phải cất nơi thoáng gió 98 KẾT LUẬN Các phƣơng pháp xử lý vùng cận đáy giếng đóng vai trò qua trọng việc nâng cao sản lƣợng khai thác từ giếng nhƣ nâng cao hiệu kinh tế việc khai thác dầu khí Theo số liệu thống kê cho thấy, số lƣợng giếng đƣợc áp dụng phƣơng pháp xử lý vùng cận đáy giếng giới ngày tăng, điều cho thấy phạm vi ứng dụng phƣơng pháp xử lý ngày rộng, phƣơng pháp phƣơng pháp xử lý nhũ tƣơng dầu axit Trong trình nghiên cứu đề tài, nhận thấy bên cạnh ƣu điểm hiệu xử lý cao, phƣơng pháp xử lý nhũ tƣơng dầu-axit bọc lộ nhiều điểm hạn chế Khó khăn lớn phƣơng pháp sử dụng axit nên độ bền thiết bị xử lý đƣờng ống giảm Ƣu điểm phƣơng pháp xử lý cho giếng có nhiệt độ áp suất cao Mặc dù phƣơng pháp đƣợc áp dụng từ lâu giới, nhƣng tính chất đa dạng phức tạp vấn đề mà nhà khoa học không ngừng nghiên cứu để tìm phƣơng pháp xử lý thích hợp cụ thể cho giếng nhằm nâng cao sản lƣợng khai thác dầu khí 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Cao Ngọc Lâm, Trƣờng đại học Mỏ-Địa chất: “Bài giảng công nghệ khai thác dầu khí” Hà Nội – 2002 Phùng Đình Thực, Cao Mỹ Lợi, Nguyễn Văn Kim: “Xử lý vùng cận đáy giếng khai thác dầu khí giếng bơm ép” năm 1993 Ks Trần Văn Hồi, Ts Cao Mỹ Lợi, Ks Nguyễn Văn Kim, Ks Lê Việt Hải, XNLD Vietsovpetro: “Các giải pháp công nghệ xử lí giếng nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu giai đoạn khai thác cuối mỏ Bạch Hổ” PGS.TS Lê Phƣớc Hảo “Cơ Sở Khoan Khai Thác Dầu Khí”, NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM năm 2006 Từ thành nghĩa, Nguyễn Thức Kháng, Lê Việt Hải, Dƣơng Thanh Lam, Nguyễn Quốc Dũng, Nguyễn Văn Trung, Phạm Đức Tuấn:“Công nghệ xử lý vùng cận đáy giếng mỏ dầu khí thềm lục địa nam Việt Nam” xuất năm 2016 Tài liệu PGS.TS Cao Ngọc Lâm cung cấp Tài liệu đƣợc cung cấp kỹ sƣ giàn MSP7 ... TÍNH TOÁN Acres.ft = 7758 bbl Acres.ft = 0,4047 Ha kg Acres.ft = 43560 ft2 kg/m3 = 0,0624 lbs/ft3 kg/cm3 = 14,223 lbs/in3 at = 1,00323 KG/cm2 = 14,696 psi bbl = 5,614 = 0,15898 lbs ft3 m3 1m = 42... = 14,503 = 2,20462 ft = 39,37 in 1mm = 0,03937 in in ft2 m2 cm3 = 0,06102 in3 in2 = 6,4516 ft3 m3 = 645,16 0 C = psi = 3,2808 F 32 1,8 cm = 0,032808 ft = 0,3937 = 0,02832 ft3/min = 0,028317... Kết tủa gel silicat Si(OH)4.nH2O .62 5.4.2.3 Kết tủa muối florua – canxi CaF2 62 5.4.2.4 Kết tủa hexanfloruasilicat-hexanflorualuminat 62 5.5 Các chất phụ gia đƣợc sử dụng trình