VPI nghiên cứu, ứng dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu tại bể Cửu Long

Trong bối cảnh sản lượng khai thác dầu khí trong nước có xu hướng suy giảm (do một số mỏ lớn đang ở giai đoạn khai thác cuối đời mỏ, các mỏ mới phát hiện chủ yếu là mỏ nhỏ, cận biên, điều kiện khai thác khó khăn…), việc triển khai các nghiên cứu thử nghiệm và áp dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu (EOR) trở thành vấn đề cấp thiết.

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính nghe giới thiệu về hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP do Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) nghiên cứu, chế tạo

Trên thực tế, việc áp dụng các công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu luôn tiềm ẩn rủi ro về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế do ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: Đặc trưng vỉa chứa, công nghệ mỏ, công nghệ khai thác, cơ sở hạ tầng của khu vực, giá dầu...

Vì vậy, VPI đã tập trung nguồn lực để nghiên cứu 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 được VPI đánh giá chi tiết để có thể lựa chọn được giải pháp công nghệ có tính khả thi, phù hợp với từng đối tượng, từng mỏ đang khai thác.

Đối với bể Cửu Long, VPI đã 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, 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.

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

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

VPI đã được Bộ Khoa học và Công nghệ giao 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”.

Kết quả nhóm tác giả đã xây dựng được phần mềm đánh giá lựa chọn các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (VPI EOR Screening) phù hợp cho từng mỏ, đối tượng khai thác dầu tại Việt Nam. 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.

Bên cạnh đó, VPI đã nghiên cứu xây dựng được mô hình mô phỏng địa chất và khai thác cho đối tượng áp dụng giải pháp công nghệ nâng cao thu hồi dầu; 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 nghiên cứu, tối ưu hệ hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu trong phòng thí nghiệm, phù hợp với các đặc điểm phức tạp về địa chất và khai thác dầu khí, an toàn với môi trường biển tại Việt Nam.

Trên cơ sở đó, VPI đã thiết kế và chế tạo thành công hệ thống thiết bị và sản xuất 100 tấn hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP quy mô 4 tấn/ngày để phục vụ thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế, là tiền đề cho việc ứng dụng tổng thể trên phạm vi toàn mỏ Bạch Hổ.

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

Điểm nhấn quan trọng nhất của cụm công trình nghiên cứu này là VPI đã 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. Kết quả thử nghiệm công nghiệp tại mỏ (tầng chứa Miocen dưới, mỏ Bạch Hổ) cho hiệu quả rất tốt, vượt mục tiêu đặt ra ban đầu, với tổng sản lượng khai thác dầu gia tăng sau 6 tháng đạt 2,7 nghìn tấn dầu.

Nghiên cứu này càng có 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 đó, 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.

Kết quả thử nghiệm công nghiệp thành công tại mỏ Bạch Hổ là tiền đề để VPI tiến tới sản xuất hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP ở quy mô công nghiệp; Đồng thời mở rộng khả năng ứng dụng hóa phẩm này cho các mỏ dầu khí khác trên thế giới có điều kiện địa chất, công nghệ mỏ và khai thác tương đồng.

Hoàng Châu