Đề tài Nâng cao hiệu quả khai thác dầu khí tầng Oligoxen hạ mỏ Bạch Hổ, bằng tăng cường xử lý nhũ tương axít vùng cận đáy giếng khai thác

tương axit nhất thiết phải pha chế chất ổn định axit axêtic (CH3COOH) chất ăn mòn và các hoạt tính bề mặt khác. Nếu hàm lượng cacbonnat trong tầng đá lớn hơn 0,5 ¸ 1%, thì người ta sử dụng hai thành phần: ban đầu là dung dịch HCL, sau đó là dung dịch axit glino. Cả hai thành phần nàyp đều ở dạng nhũ tượng dầu axit với thành phần như trên. II. CƠ SỞ VẬT CHJẤT, KỸ THUẬT DÙNG ĐỂ XỬ LÝ AXIT. 1. Khu vực tiếp nyhận và pha chế axit. Đây là cơ sở dùng để tiếp nhận axit sản xuất từ các nhà máy hoá chất. Đồng thời cũng là nơi tập kết cacbon chứa đựng axit thứa được pha chế hoặc đã pha chế chuẩn bị gửi đi giàn để xử lý. Khu vực này còn dùng để bảo quản các hoá phẩm phụ gia khác. Trong khu vực này cần thiết phải thiết kế, xây dựng vị trí để các bồn chứa axit cố định, cá bồn để pha chế axit gửi đi giàn, ca cs kho để bảo quản các hoá phẩm khác, nhà nghỉ, nơi làm việc của công nhân, phòng thí nghiệp... việc thiết kế xây dựng khu vực này sao cho hết sức hợp lý và thuận lợi. 2. Các thiết bị dùng để phục vụ cho công tác xử lý axit. Thiết bị dùng để phục vụ cho công tác xử lý axit tuỳ theo điều kiện phát triển ngành dầu khí của từng nược và điều kiện khai thác các mỏ dầu ngoài biển hay trong đất liền mà trang bị thông thường những thiết bị cơ bản dùng cho công tác xử lý axit bao gồm. a. Các bồn chứa axit (cố định và vận chuyển). Ngoài các tiêu chuẩn về kích thước dung tích axit chứa được đảm bảo cho xử lý còn phải chú ý tới một số chỉ tiêu về mặt kỹ thuật sau: + Có khung sắt để tránh va đập khi vận chuyển + Vật liệu chế tạo phải đảm bảo chống sự ăn mòn phá huỷ bề mặt do axit và hỏi axit (vật liệu có thể là nhựa tổng hợp chịu nhiệt, áp suất hoặc thép không rỉ bên trong bồn có dán Ðp một số sợi thuỷ tinh dày 3 ¸ 4 (mm) . Có các van xả ở đáy, van thông hỏi ở trên có nắp mở. Miệng kích thước phù hợp để đảm bảo chui ra vào khi sửa chữa bên trong bồn. b. Máy bơm và tổ hợp máy bơm. Máy bơm axit : Thuộc loại bơm ly tâm nhu azimas AK II II 500 dùng để bơm axit vào giếng hay vào các bồn chứa với áp lực đẩy lên cao không lớn nhưng lưu lượng lớn. Ngoài các máy bơm dùng để bơm axit nêu nên, người ta còn dùng các tổ hợp máy bơm trám xi măng UA 320M và 2AH - 500. Mặc dù các tổ hợp máy bơm này dùng để bơm các chất lỏng không có sự tham gia của các chất ăn mòn, phá huỷ bề mặt nhưng vẫn sử dụng để bơm axit xử lý giếng. Sau mỗi lần sử dụng để bơm giếng như vậy, cần phải rửa thận sạch, bằng nước, đặc biệt trong những phần axit bơm cuối cùng phải thêm chất rửa trôi, chất chống ăn mòn trinatrifocfat với nồng độ từ 0,3 ¸ 0,5% hoặc lớn hơn. Bảng 10 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY BƠM AZIMAS 30 Số vận tốc (theo hộp số) Tần sè quay của trục bơm (V/P) Đường kính Pitông D = 110mm Đường kính Pitông D = 110mm Năng suất truyền chất lỏng theo lý thuyết bơm (l/s) Áp suất (MPa) Năng suất truyền chất lỏng theo lý thuyết bơm (l/s) Áp suất (MPa) I 25,7 1,54 33,3 1,03 50 II 43,6 2,79 33,3 1,86 50 III 89 5,35 17,4 3,56 26,1 IV 159 9,52 9,75 6,35 14,6 V 204 12,2 7,6 8,15 11,4 c. Để vận chuyển axit từ nhà máy hoá chất về khu bảo quản và chế biết axit, người ta sử dụng các loại xe chuyên dụng như UJCK-6. Có thể tích chứa 6m3, 4UP thể tích chứa 9,15m3 UP20 thể tích chứa 17m3. II. NHỮNG HOÁ PHẨM ĐỂ PHA CHẾ DUNG DỊCH AXIT LÀM NHŨ TƯƠNG AXIT. 1. Axit clohydric (HCL). Để xử lý vùng cận đáy giếng người ta sản xuất ra một loại dung dịch axit HCL kỹ thuật, nồng độ từ 30 ¸ 32%. Axit HCL trước khi đưa đến nơi tiêu dùng cần phải được pha chế theo yêu cầu của người sử dụng, theo công nghệ sản xuất axit cũng như do sự ăn mòn các thiết b ị trên đường vận chuyển, bảo quản và quá trính sử dụng. Trong dung dịch axit có chứa hợp chất sắt dạng clorusắt Fecl3 khi trung hoà dung dịch axit thì Fe(OH)3 lắng đọng và muốn của chúng sẽ làm tắc các mạch của vỉa. Để chống lại sự lắng đọng của sản phẩm sắt ngươì ta dùng chất ổn định là axit axêtic (CH3COOH). 2. Axit Flohyrioc (HF). Đây là một chất khí không màu, có mùi hắc tan nhanh và bền vững trong nước. Axit HF có thể phản ứng với tất cả các kim loại, trừ vàng, bạc bạch kim. Nó có tác dụng với vật liệu Silicat Alumisilicat. Những sản phẩm của phản ứng axit HF với đá chứa lục nguyên sẽ giảm dần nồng độ axit, trong dung dịch, có thể tạo thành, những hỗn hợp không tan, làm tắc những koảng rỗng, xốp của vỉa sản phẩm. Vì vậy trong xử lý axit chỉ được dùng axit HF khi có mặt axit HCL. 3. Axit axêtic (CH3 COOH): Axit này không màu, có mùi hắc hoà tan trong nước rất tốt, được sản xuất với nồng độ từ 97 ¸ 99%. để xử lý, người ta sử dụng các loại axit axêtic TOCT-61-75, ROCT 6968 - 76. Liều lượng axit axêtic để ổn định dung dịch axit và ngăn ngừa lắng đọng của sắt phụ thuộc vào hàm lượng sắt có trong dung dịch làm việc. Nếu nồng độ sắt Nồng độ CH3COOH 0,01 ¸ 0,1% 1% 0,1 ¸ 0,3% 1,5% 0,3 ¸ 0,5% 2% ¸ 3% 4. Vai trò của các chất phụ gia chống ăn mòn. Quá trình xử lý vỉa bằng axit thường gây ra sự ăn mòn các thiết bị khai thác dầu hày tạo thành các chất lặng đọng, kết tủa làm bít các lỗ hổng, khe nứt. Vì vậy để chống lại sự ăn mòn và ngăn cản sự bít kín lỗ hổng, khe nứt bởi các hỗn hợp sắt và Sunfat đòi hỏi phải sử dụng các chất phụ gia chống ăn mòn cho thêm vào trong dung dịch axit. Tốc độ ăn mòn đường ống và các thiết bị phụ thuộc vào hàm lượng của dung dịch axit, nhiệt độ áp suất. Khi nhiệt độ vùng cận đáy cao thì tốc độ ăn mòn tăng lên điều đó làm quá trình xử lý axit trở lên kho khăn nếu không sử dụng các dung dịch được pha chjế đặc biệt. Khi thiết bị bị ăn mòn, trong dung dịch trở nên giàu sản phẩm sắt, làm cho tính axit của dung dịch giảm. Chất phụ gia với khối lượng nhỏ vào trong dung dịch axit cóp thể làm giảm sự ăn mòn của axit nhưng vẫn giữ nguyên được tính axit, chống lại sự ăn mòn các thiết bị bề mặt và lòng giếng. Do vậy trong quá trình xử lý vùng cận đáy giếng bằng axit các chất phụ gia có vai trò đặc biệt quan trọng. Các chất phụ gia khi hoìa vao dung dịch để pha chế có các yêu cầu cơ bản sau: - Có khả năng hoà tan hoàn toàn trong dung dịch làm việc. - Không tạo thành chất lắng đọng với các sản phẩm của phản ứng. - Có tác dụng nhu chất hoạt tính bề mặt. 5. Một vài chất ức chế (chống ăn mòn) được sử dụng khi xử lý vùng cận đấy giếng bằng axit. a. Catafin-A: Đây là một trong những chất chống ăn mòn của axit tốt nhất. Khi pha vào dung dịch axit làm việc với 0,1% thể tích thì cường độ ăn mòn của dung dịch giảm đi từ 55 ¸ 65 lần Catafin-A hoàn tan tốt trong dung dịch axit, còn sau khi trung hoà axit trong các lỗ hổng, khe nsứt của vỉa do phản ứng xảy ra với đá cacbonnat, nói không tạo ra bất kỳ một chất lắng đọng, kết tủa nào. Khi nhiệt độ cao tính chất chống ăn mòn của Catafin-A giảm mạnh. Vì vậy khi nhiệt độ đáy giếng từ 80 ¸ 1000oC hay có thể cao hơn cần phải sử dụng các chất ức chế khác. b. Marvelan - K (0): Đây là chất chống ăn mòn có liều lượng pha trung bình cho phép là 0,1%. Marvelan -K(0) là một chất ức chế có cường độ hoạt tính cao. c. U -1 - A: Cường độ chống ăn mòn của chất này là rất lớn. Nếu ta pha với liều lượng 0,1% U -1 - A với 0,2% Urotrofin, thì cường độ ăn mòn của dung dịch axit ở nhiệt độ 20oC, sẽ giảm xuống 30 lần. Còn khi liều lượng pha chế là 0,4% U-1-A với 0,8 Urotrofin thì cường độ ăn mòn của dung dịch giảm xuống tới 55 lần. Chất ức chế chống ăn mòn của axit sử dụng cho các mỏ có nhiệt độ đáy giếng cao hơn 130oC ngày nay chưa tìm ra được. Để giải quyết vấn đề khó khăn này khi nhiệt độ đáy 130oC người ta pha chế hỗn hợp của một số chất ức chế với liều lượng sau: 0,4% -U-1_A +0,8 Urotrofin + 09,01% Iốt thì cường độ ăn mòn của dung dịch axit giảm xuống 40 (lần). 6. Chất hoạt tính bề mặt. Những chất hoạt tính bề mặt có khả năng làm giảm sức căng bề mặt giữa các chất lỏng và chất lỏng, giữa chất lỏng và chất rắn, làm cho dung dịch axit dễ dàng xâm nhập vào các mạch mao dẫn của đá chưa. Khi xử lý những giếng khai thác cần phải sử dụng những chất hoạt tính bề mặt Anion như Sunfanol ... Chất này có thể làm giảm sức căng bề mặt ở những vùng tiếp xúc dầu với axit và đá chứa, đồng thời làm cho đã chứa trong nước ưu dầu, tạo điều kiện cho khai thác dầu tăng lên. Nồng độ sunfanol chiếm k0,2% thể tích dung dịch. Khi thiếu chất hoạt tích mặt Cation như OH-7 Ho-10. Cũng với hàm lượng 0,2% thể tidchs dung dịch. Hiệu quả các chất này thấp hơn vì khi làm giảm sức căng bề mặt giữa pha lỏng và rắn thì nó không làm cho đá chứa ưu dầu. Vì vậy chất hoạt tính bề mạt Cation sẽ mang lại hiệu quả cao đối với các giếng bơm Ðp khi xử lý vùng cận đáy giếng. IV. THÀNH PHẦN PHA CHẾ CỦA DUNG DỊCH AXIT ĐỂ LÀM NHŨ TƯƠNG AXIT Thành phần tối ưu của dung dịch pha chế xác định trên cơ sở những nghiên cứu ở phòng thí nghiệm và thực nghiệm công nghiệp tiến hành ở điều kiện khai thác cụ thể. để xử lý vùng cận đáy giếng với vỉa chứa đá lục nguyên người ta sử dụng hỗn hợp của hai loại axit là axit clohydric (HCL) và axit Flohydric (HF) gọi là axit glino (axit phá huỷ vật liệu sét). Với liều lượng pha chế như sau: 1. Để cho xử lý lần đầu tiên. 8% (HCL) + 3% (HF) + 2% (CH3 COOH) + các chất chống ăn mòn và hoạt tính bề mặt. 2. Để cho xử lý lần tiếp theo. 10 (HCL) + 5% (HF) + 3% * HC3COOH) + các chất chống ăn mòn và các chất hoạt tính bề mặt lưu lý nồng độ axit HF không nên nhỏ quá 3% và không nền lớn hơn 5%. Thể tích của dùng dịch axit được xác lập không những phụ thuộc vào chiều dày của vỉa mà còn phụ thuộc vào tính chất vật lý vỉa, thành phần của đá chứa và số lần xử lý trước đó. Khối lượng dung dịch axit áp dụng tính trung bình cho một mét chiều dày của khoảng xử lý vỉa (nồng độ axit từ 8 ¸ 15% ) có đá chứa là thành phần cacbonnat được xác lập trên cơ sở có nhiều kinh nghiệm qua các lânf xử lý và được đưa ra: Bảng 11 Đá chứa có Thể tích dung dịch axit HCL (m3/m) Xử lý lần đầu Xử lý lần sau Độ rỗng, thấm 0,4 ¸ 0,6 10,6¸ 1 Nhỏ . Độ thấm 0,6 ¸ 1 1 ¸ 1,5 Cao. Khe nứt 0,6 ¸ 0,8 1 ¸ 1,5 Để xử lý cho các lần tiếp theo, thể tích dung dịch axit tăng lên từ 20 ¸ 40% so với ban đầu hoặc tăng nồng độ % axit. c. Lập phương án xử lý bằng nhũ tương axit. Cho đối tượng khai thác tu õng Oligoxen mỏ Bạch Hổ. I. CỞ SỞ LẬP PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ KHI XỬ LÝ. Để lập phương án và thiết kế khi xử lý phù hợp với điều kiện kỹ thuật nước ta chỉ cho phép Ðp phân đoạn từng luợng dung dịch có thể tích bằng thể tích của bộ cần HKT. Vậy ta có thể lập phương án theo hai hướng sau: Hướng thứ nhất : Khi không biết nhiều thông tin về vùng sử lý, ta phải dựa vào thể tích bộ cần HKT để tính lượng axit cần Ðp. Lượng dung dịch axit theo từng phân đoạn. + Thể tích dung dịch axit glino để Ðp vào vỉa lên đầu là 60% thể tích bộ cần HKT. + Thể tích nhũ tương axit HCL Ðp tiếp theo chính là thể tích bộ cần HKT, ở đó 60% thể tích là dung dịch axit HCL còn 40% là thể tích dầu diezel . + Thể tích nhũ tương axit hlinơ Ðp tiếp theo cũng chính là thể tích bộ cần HKT, ở đó 6b0% thể tích là VVC glinơ, còn 40% là thể tích dầu diezel. Hướng thứ 2: Khi ta đã có kinh nghiệm xử lý vùng mỏ hay biết nhiều thông tin về vùng xử lý thì căn cứ vào các giếng xử lý xung quanh ta biết được lượng axit cần dùng cho 1m chiều dày tầng sản phẩm. Nhờ vậy ta sẽ tính thể tích axit cần dùng để xử lký là : V = ( thể tích axit cho 1m chiều dày ) x (chiều dày tầng sản phẩm) Từ đó ta chia thể tích dung dịch v v hoặc nhũ tương axit pha chế tư dụng cịh trên thành nhiều lần eps, tuỳ theo độ tiếp nhận của vỉa và khả năng Ðp. * Khi Ðp vào vỉa sản phẩm ta cần đặc biệt lưu ý các vấn đề sau: - Sau mỗi lần Ðp, ta cần xác định lại độ tiếp nhận của vỉa. Nếu độ tiếp nhận tăng chứng tỏ lần Ðp đó có hiệu quả, axit hay như axit đã xâm nhập và tác dụng tốt. Trong trường hợp đó có thể tiếp tục Ðp. Ngược lại ta phải dừng quá trình Ðp, tìm hiểu nguyên nhân và cách khắc phục. Nếu độ tiếp nhận của vỉa lớn hơn 0,3 m3/phút thì việc bơm Ðp axit và bơm xói rửa axit sẽ được tiến hành bằng dầu. Còn nếu độ tiếp nhận của vỉa nhỏ hơn 0,3 m3/phút thì việc bơm Ðp và bơm xói rửa axit sẽ được tiến hành bằng nước. Mực axit bên ngoài cần HKT trong thời gian bơm và Ðp axit vào vỉa luôn nằm trong giới hạn khoảng thân chọn để xử lý. Điều kiện quan trọng để đạt kết quả xử lý của axit là thời gian giữ axit trong vỉa, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố cho mỗi kinh tế nhiệt khác nhau. Thời gian kéo dài ngâm axit ở trong thân trần giếng từ 8 ¸ 12 giờ thậm chí kéo dài đến 24 giê. - Thời gian cho phép bơm Ðp axit vào trong vỉa ở điều kiện nhiệt độ đáy giến là ¸ 30oC thì thời gian cho phứp kéo dài đến 2 giờ. Còn đối với nhiệt độ đáy là 30 ¸ 60oC , thời gian kéo dài là 1 ¸1,5 giê. - Thời gian kéo dài để cho phản ứng giữa axit và đá chứa được xác lập, hình thành bằng những kinh nghiệm để cho mỗi đối tượng khai thác, trên cơ sở xác định sự tồn động của axit trong vỉa sau mỗi thời khác nhau... II. CƠ SỞ TÍNH TOÁN VÀ QUÁ TRÌNH BƠM ÐP. - Tiền hành bơm rửa nghịch hoặc thuận, để thay toàn bộ cột chất lỏng trong giếng bằng thể tích V rửa bằng nước biển có pha chất hoạt tính bề mặt. Ta có thể lấy : V rửa bằng tổng thể tính lòng giếng giới hạn bởi hệ thống ống chống khai thác. - Mở van ngoài cần, bơm vào trong cần HKT liên tục theo thứ tự. 1. Nước kỹ thuật hoà trộn Sunphanol 0,2% với thể tích Vtn = 50% VHKT (dùng để xác định độ tiếp nhận của vỉa). 2,. Nước biển hoàn chất hoạt tính về mặt Sunphanol 0,2% với thể tich Ve1 = 50% VHKT (dùng để Ðp). 3. Xác định độ tiếp nhận của giếng, bằng cách bơm Ðp thêm thể tích nước biển. Với Ve2 = Vtn vào trong cần với 4 chế độ áp suất là 100 at,; 150 at; 200 at; 200 at. 4. Tiến hành đóng van ngoài cần bơm vào trong cần một. Thể tích Vđ nước kỹ thuật có hoá chất sunphanol 0,2% (gọi là nước đệm). Thể tích Vtkp1 dung dịch axit glinơ (Tkp). Thể tích Ve2 nước biển có hoá chất PAV sunphanol 0,2% (dùng để làm đẩy cột chất lỏng trong HKT). 5. Đóng van ngoài cần, bơm vào trong cần. Thể tích nước biển Vnb = Vđ ( để Ðp Vđ vào vỉa) Ðp vào cần HKT thể tích Vc4 = Vkp1 nước biển có hoá chất PAV sunphanol 0,2% (để Ðp VTkp1 chất axit glinơ đã bơm vào HKT. 6. Mở van ngoài cần, bơm vào trong cần thể tích Vekpi + D nhũ tương axit HCL dầu diezel Vckp + D = Vckp + Vd1. Trong đó : Vckp là thể tích dung dịch Ckp để xử lý bằng 60% Vckp + D,. Vd1 là thể tích dầu pha chế nhũ tương (có pha chế dixovan) = 40% Vckp+d. Ta có thể tiến hành nhiều lần, mỗi lần lấy Vckp+D = VHKT. 7. Đóng ngoài cần, Ðp thể tích nước biển có hoá chất PAV sunphanol 0,2% . Vc5 = Vckp + D vào cần HKT ( để Ðp Vckp+D nhũ tương axit vào vỉa, số lần tiến hành ở bước 6 và bước 7 bằng nhau). Áp suất Ðp không vượt quá áp suất thủ độ kín. 8. Mở van ngoài cần, bơm vào trong cần thể tích nhũ tương axit. Vékp + D = Vékp2 + V d2. Trong đó: VéKP là thể tích dung dịch éKP để xử lý = 60% VéKP + D. Vd2 là thể tích dầu để pha chế nhũ tương (có phá chế dixovan 0,2%). Có thể tiến hành nhiều lần, mỗi lần lấy. VéKP + D = VHKT. 9. Đóng van ngoài cần, Ðp vào cần HKT thể tích de dầu đu ược pha chế chất hoạt tính bề mặt dixovan 0,2% (để Ðpi nhũ tương axit dầu vào vỉa), Nếu bước và tiến hành một lần thì. Vd = VHKT + VOC + Vvd. Với Voc là thể tích ống chống từ đế bộ cần HKT đến chân ống khai thác. Axitđ là thể tích vùng đáy (khoảng thân trần). Nếu tiến hành bước và nhiều lần thì Vde các lần đầu lấy bằng Vhkt và cuối cùng lấy. Vde = VHKT + VOC + Vvđ. Liên tục bơm xói rửa vùng xử lý bằng thể tích Vrd1 dầu (tách khí) có hoá chất PAV (dixovan 0,2%), với áp suất cực đại của máy bơm (không vượt quá áp suất thử cần HKT) có thể lấy. VRD1 = 3 Vvđ. 10. Đóng van trong cần. Theo dõi áp suất đầu giếng. Lắp đặt chế độ còn phun theo chế độ công nghệ được duyệt. Nếu không có áp suất trong khoảng thời gian 2 giê thay toàn bộ cột chất lỏng trong giếng bằng thể tích dầu pha chất hoạt tính bề mặt sunphanol 0,2%. Vrd2 = Vrửa. Sau đó gọi dòng bằng cách bơm các tập dầu, tập khí có áp suất cao ở các giếng bên cạnh vào ngoài cần v à trong cần. Quá trình lặp đi lặp lại nhiều lần cho đến khi có dòng dầu ổn định. Nếu giàn không giếng áp suất dầu giếng cao từ 70 ¸ 100 át trở lên, thì tiền hành gọi dòng bằng hoá phẩm. III. TÍNH TOÁN XÁC LẬP CÔNG NGHỆ CHO GIẾNG 540 X (HÌNH...). 1. Đặc tính kỹ thuật địa chất: - Giếng khai thác bằng phương pháp tự phun khoảng cách tự bàn Roto đến mặt bích đầu tiên của đầu giếng là 15m. - Èng chống khia thác có đường kính là f168 x 140 mm. - Để ống chống ở chiều sâu 4050 m - Chiều dày ống chống là : f 168 x 10,6 x E,D x (0 ¸ 2960m) f 140 x 10,5 x D x (2960 ¸ 3250m) f 140 x 9,17 x N - 80 x (3250 ¸ 4050m)) - Èng chuyển tiếp giữa f 168 x f 140 là 2960m . - Cột ống chống được Ðp bằng nước biển với áp suất là 250 at đảm bảo độ kín theo quy định để đưa giếng vào khai thác. - Độ đâng xi măng tới miệng giếng theo kết quả của tài liệu địa vật lý. - Đầu giếng chống phun loại Jks - 80/50 - 350 f/68mm f89m 2720m f73mm 2960m f140mm 4050m 3830m - Tầng khai thác là tầng Oligoxen hạ có khoảng bắn mìn là : 3839 ¸ 3855m 3882 ¸ 3887m 3893 ¸ 3900m 3911 ¸ 3927m 3947 ¸ 3954m 3970 ¸ 3976m 3978¸ 3993m - Mật độ bắn mìn là 10 viên/1m (Jck 0 - 89). - Đáy nhân tạo ở chiều sâu là 40 40 m - Thiết bị lòng giếng có cần Ðp hơi đường kính f 89mm x 6,45 mm x p145. - Loại có chốn dài 0 ¸ 2720 m - Loại cần khai thác f 73 x 5,51 x p 105. Có chiều dài từ 2720 ¸ 3830m. - Đặc tính vật lý của sản phẩm giếng 540 x là chiều dày mỏ vải là 72 m (theo tài liệu địa vật lý). Độ rỗng trung bình tầng zz từ 3,5 ¸ 12%. + động thấm là 20 ¸ 25md + Hàm lượng cacbonnat trung bình là 5%. + Hàm lượng sét là 10 ¸ 20%. + Đá chứa dạng trầm tích lục nguyên. + Nhiệt độ vỉa . 130 ¸ 140oC. + Áp suất vỉa là 380at. 2. Trạng thái của giếng trước khi đưa vào xử lý. - Giếng đưa vào khai thác vào tháng 2 năm 1990. - Khai thác với đường kính côn phun là 10mm. - Lưu lượng khai thác là 180T/ ngày - đ êm - Lưu lượng khí đồng hành là 240m3/ngđ. - Áp suất đầu giếng còn là 15 at. - Lưu lượng khí đồng hành là 240m3/ng-đ - Sau 2 năm khai thác vào tháng 2/1992. Giếng được tiến hành bơm rửa đáy, bơm thông vỉa bằng hoá phẩm tạo khí. - Sau đó giếng khai thác chỉ đạt được 120T/ngy-đ - Lúc này nhiệt độ vỉa là 130 ¸ 140oC. Áp suất vỉa là 380at. Với P245 x 314 = 40at; P168 x 245 = 70at. Đáy hiện tại được xác định là 4050m. Chiều sâu tuyệt đối là 4040m. Trên cơ sở đó ta nhận thấy cần thiết phải tiến hành xử lý vùng cận đáy bằng nhũ tương axit với công nghệ xử lý tiến hành theo nhiều công đoạn. 3. Tính khối lượng dung dịch và các hoá chất khác để xử lý giếng. a. Thể tích các khoảng không vành xuyến: n å n=1 * Thể tích bên trong cần HKT được xác định theo công thức. VHKT = Li x. P. R2i (1). Li : Chiều dài đoạn HKT thứ i, ứng với bán kính ri P = 3,14. Ri : Bán kính ống chông khai thác. di - 2 ti Ri = ( ------------) 2 2 Với di : Đường kính thứ i t1 : Độ dày loại cần thứ i. Như cấu trúc giếng có : Cần f89 : L1 = 2720m ; d1 = 0,089m. t1 = 0,00646 m ; Cần f 73 ; L2 = 1110m. d2 = 0,073 ; t2 = 0,0055 1m Cho nên VHKT = Vf89 Vf73. * Theo công thứo (1) thay sè ta có. 2 0,0989 - 2 -0,00645 Vf89 = 2720 x 3.14 (-------------------------) 2 Vf89 = 12,36m3 2 0,073 - 2 -0,00551 Vf73 = 1110 x 3,14 (-------------------------) 2 Vf73 = 3,34m3 Vậy Vhkt = 12,36 + 3,34 = 15,7 m3 * Thể tích bên trong của ống khai thác f140 chiều dài từ chế độ cần HKT (3830m) đến 4040m được tính theo công thức (1). Với L = 210m 0,14 - 2 -0,00917 Bán kính R = (-----------------------) 2 Vậy thể tích bên trong của ống khai thác f140 đoạn từ đáy đến để ống này là : Voc = L . P. R2 (2) 2 0,14 - 2 -0,00917 Vậy Voc = 210 .3,14 (-----------------------) 2 Voc = 2,43m3 + Thể tích lòng giếng ống chống khai thác : + Với ống f 168 có. Độ dài L = 2960 m Độ dày t = 10,6 mm = 0,0106 m Vậy để tính bên trong ống chống khai thác f 168 là : Theo công thức (1) Vf168 = L.p - r2 Vf168 = 2960 - 3,14 () Vf168 = 50,07 m3 + Với ống f140 có : Độ dài L1 = 3250 - 2960 = 290 L2 = 4040 - 3250 = 790 Độ dày t1 = 0,5 mm = 0,0105 m t2 = 9,17mm = 0,00917m Theo công thức (1) ta được : Vf140 = Li . p . r2i 2 mà Vf140 = V10,5 + V9,17 2 Vậy Vf140 = 290 . 3,14() + 790 . 3,14 () Vf140 = 3,22 + 9,17 = 12,39 Mà Vlg = Vf168 + Vf140 (3) Vậy Vlg = 50,07 + 12,39 Vlg = 62,46 (m3) b. Tính toán khối lượng các loại axit vào hoá phẩm dùng để xử lý : - Theo thông số liệu thực tế cùng các loại hoá phẩm có trên thị trường và các loại hoá phẩm có trong hỗn hợp xử lý thành phần như sau : + Thành phần % các axit, hoá phẩm trước khi đem pha chế các dung dịch để xử lý. HCl (%) HF(%) CH3COOH(%) Urotrofin (%) 31 55 99,9 100 + Thành phần % các axit, hoá phẩm trong hỗn hợp xử lý : HCl (%) HF(%) CH3COOH(%) Urotrofin (%) 8 3 2 0,8 * Khối lượng nhũ tương axit bơm vào để xử lý giếng là : Theo công thức tính lý thuyết đối chiếu với công thức tính thực tế ta thấy khối lượng đều bằng nhau. Và cứ 1m chiều dày mở vỉa thì phải dùng hết 0,4m3 và dung dịch nhủ axit. Vậy khối lượng nhũ tương là : 72 . 0,4 = 28,8 m3 Vì điều kiện địa chất của giếng ta có thể chia làm 2 lần để xử lý cho hiệu quả tốt nhất. Như vậy ta lấy khối lượng nhũ tương axit là 30m3 và được chia làm hai lần mỗi lần là 15 m3. * Xứ lý lần thứ nhất : Với 15m3 nhũ tương axit VKB ta có 6m3dầu diện và 9m3dung dịch axit. + Thể tích HCL 31% cần thiết phải dùng là theo công thức. Xp (5,02 Xp + 998) Vk = Vp x ------------------------- (4) Xk (5,02 Xk + 998) Trong đó : Vk : Khối lượng dung dịch axit HCL 31% cần pha chế (m3) Vp : Thể tích hỗn hợp cần pha chế : Xk : Nồng độ % axit HCL trước khi đêm pha chế. Xk : Nồng độ % của axit HCL sau khi đêm pha chế. Vậy thể tích HCL 31% là. Với Vp = 9m3 Xk = 31% Xp = 8%. Thay số vào (4) ta có. 9.8.(5,02 - 8 + 998) VHCL 31% = --------------------------= 2,09m3 31(5,02.31 + 998) + Thể tích của HF 3%. CH3COOH 2%, urotropin 0,8% cần thiết phải dùng là : Khối lượng các chất phụ gia và các chất axit kháoc được xác đinhỵ theo công thức. Xi Vi = Vp x ------ (5) Xti Trong đó : Vi : Thể tích axit nguyên chất cần sử dụng hay khối lượng axit trước khi pha chế. Vp : Thể tích hỗn hợp cần pha chế. Xi : Nồng độ % của dung dịch axit sau khi phá chế. Xti : Nồng độ % của các loại axit và phụ gia hiện có thay số liệu vào ta có. 3 VHF 55% = 9. ----- = 0,49 m3 55 2 VCH3COOH 99,9% = 9. ------ = 0,18 m3 100 Lượng nước kỹ thuật cần thiết phải dùng vào công tác xử lý giếng lần 1 là: Theo công thức : VNKT = VPC + VTN + Vđ (6) Trong đó : Lượng nước kỹ thuật pha chế dung dịch axit là : VPC = VP - (VHCL + VHF + VCH3COOH + Vurotrofin) Theo số vào ta có. VPC = 9 - (2,09 + 0,49 + 0,18 + 0,072). VPC = 6,168m3 + Lượng nước kỹ thuật dùng để xác định độ tiếp nhận của vỉa là : VTN = 50% VHKT (8) 50.15,7 Thay số vào ta có . Vtn = ------------ = 7,85 m3 100 Lượng nước kỹ thuật dùng làm dung dịch đệm ta thấy Vđ = 2 (m3) Thay các giá trị vừa tính vào công thức (6) ta được . VNKT = 6,168 + 7,85 + 2 VNKT 16,018 (m3) * Tổng khối lượng nước biển cần thiết để xử lý lần đầu là . V nước biển = Vrửa + Ve1 + Ve2 + Ve3 + Ve4 + Ve5 + Vn6 (9) + Lượng nước biển dùng để rửa nghịch trước khi xử lý ( Vrửa). Vrửa = Veg. Vrửa = 62,464m3 (10) + Lượng nước biển dùng để làm đầy cần HKT trước khi Ðp nước kỹ thuật. Ve1 = 50 % VHKT 50.15,7 Ve1 = ----------- = 7,85 m3 (11) 100 + Lượng nước biển dùng để làm đầy cần HKT trước khi Ðp nước đệm và axit glinơ lần 1 là: Ve3 = VHKT - VTKP1 -Vđ (13) 60.15,7 mà VéKP1 = 60% VHKT = ---------- 100 VéKP1 = 9,42 m3 Vậy Ve3 = 15,7 - 9,42 -2 Ve3 = 4,28m3 + Lượng nước biển dùng để Ðp axit glinơ lần 1 là : Ve4 = VéKP1 Ve4 = 9,42m3 (14) + Lượng nước biển dùng để Ðp nhủ tương axit HCL là : Ve5 = VCKP + D = VHKT Ve5 = 15,7 m3 (15) + Lượng nước biển dùng để Ðp nước đệm vào vỉa là : Vnb = Vđ Vnb = 2m3 (16) - Thay các giá trị tính toán ở trên vào công thức (39 ) ta được. V nước biển = 62,464 + 7,85 + 7,85 + 4,28 + 9,42 + 15,7 + 2 = 109,564m3. V nước biển = 109,564m3 + Tổng khối lượng dầu diezel cần thiết đã xử lý là theo công thức: Vdầu = Vd1 + Vd2 + Vde + Vrd1 + Vrd2 (17) + Vd1 lượng dầu dùng để pha chế nhũ axit clohydric Theo công thức : Vd1 = 40% VHKT (18) 40.15,7 Vd1 =------------- = 6 m3 100 Vd2 : Lượng dầu dùng để pha chế nhũ axit glinơ . Vd2 = 40% VHKT = 6m3(19) + Vde : Lượng dầu để Ðp nhò axit glinơ vào vỉa. Vde = VHKT + Voc (20) Ved = 15,7 + 2,43 = 18,1m3 Vrd1 : Lượng dầu để bơm xói rửa vùng xử lý sau khi Ðp nhò axit glinơ. Vrd12 = 3 VHKT. (21) Vrd1 = 3.15,7 = 41,1 m3 + Vrd2 : Lượng dầu dùng để thay, bơm rửa cột chất lỏng trong giếng trước khi tiến hành gọi dòng. Vrd2 = Vrửa. Vrd2 = 62,464m3 (22) + Vậy thay các kết quả vừa tính được ở trên vào công thức (3.17) ta được. Vdầu = 6 + 6 + 18,13 + 47,1 + 62,464. Vdầu = 139,694m3 + Khối lượng sunfanol cần thiết để xử lý là theo công thức. Gsunfanol = 0,002 (Vrửa + Vtn + Ve1 + Vd + Ve3 + Ve4 + Ve5 + Vrd2) thay số vào ta có . Gsunfanol = 0,002 (62,464 + 7,85 + 7,85 + 2 + 4,28 + 9,42 + 15,7 + 62,464. Gsunfanol = 0,002 x 172,028 = 0,3434056T * Khối lượng Dixovan cần thiết Gdixovan = 0,002 (Vd1 + Vd2 + Vde + Vrd1) (24) Thay số vào ta được Gdixovan = 0,002 ( 6 + 6 + 18,3 + 47,1) Gdixovan = 0,11548 (tấn) Xử lý lần thứ 2 : Với 15m3nhũ tương axit (CKP). Ta có 6m3 dầu diefen và 9 m3 dung dịch axit. * Thể tích axit HCL 31% cần thiết phải dùng là : Theo công thức (4) đã có. 9.8 (5.092.8 + 998) VHCL 31% = ----------------------- = 2,09m3 31 (5,023.31+998) * Thể tích của v v HC3COOH 2% là : Theo công thức (5) ta có. 2 VCH3COOH = 9 ------- = 0,18m3 99,9 * Thể tích của chất urotrofin 100% là : Theo công thức (5) ta có : 0,8 Vurotrofin = 9. ------- = 6,072m3 100 Lượng nước kỹ thuật dùng để pha chế dung dịch axit là : Theo công thức (7) ta è. Vpc = 9 - (2,09 + 0,18 + 0,072) = 6,656m3 Vì nhũ tương axit CKP không có axit HF nên VHF = 0 * Lượng nước kỹ thuật dùng để xác định độ tiếp của vỉa là : Theo công thức (8) ta được. 50 x 15,7 Vtn = ------------ = 7,85m3 100 * Những đã xử lý lần một cũng là 9m3 axit do vậy mà độ tiếp nhận của vỉa tăng lên 5m3. Vì trong quá trình đo địa vật lý và tính toán thì sau khi xử lý một vùng nào đó, độ tiếp nhận của vỉa chiếm 56% của thể tích axit đã xử lý. (Điều kiện này áp dụng từng giếng và từng vùng địa chất một). Vậy độ tiếp nhận của vỉa là : Vtn = 7,85 +5 = 12,85m3 * Lượng nước kỹ thuật làm dung dịch đệm ta lấy Vđ = 2m3 * Lượng nươdcs kỹ thuật cần thiết phải dùng vào công tác xử lý giếng lần 2 là. Theo công thứpc (6) ta được VNKT = 6,656 + 12,85 + 2 = 21,506 m3 * Tổng khối lượng nước biển cần thiết để xử lý lần thứ 2 này là : + Lượng nước biển dùng để làm đầy cần HKT trước khi Ðp nước kỹ thuật là : Theo công thức (11) ta cá: 50 x 15,7 Ve1 = --------- = 7,85m3 100 + Lượng nước biển dùng để Ðp kỹ thuật vào vỉa để xác định độ tiếp nhận của nó. Theo công thức (12) tá có : Vtn = Ve2 = 12,85m3 + Lượng nước biển dùng để làm đầy cần HKT trước khi Ðp nước đệm và axit CKP là : Theo công thức (13) ta được. Ve3 = 4,28m3 + Lượng nước biển dùng để Ðp axit CKP là : Theo công thức (14) ta có được. Ve4 = 9,42m3 ++ Lượng nước biển dùng để Ðp nhũ tương axit HCL là : Theo công thức (15) ta được . Ve5 = 15,7m3 + Lượng nước biển dùng để Ðp nước đệm vào vỉa là. Vnb = 2m3 = Vđ + Thay các giá vừa tìm được ở trên vào công thức (9) ta được: Vnước biển = 62,464 + 7,85 + 12,85 + 4,28 + 9,42 + 15,7 + 2 Vnước biển = 114,564m3. * Tổng khối lượng dầu diezel cần thiết để xử lý là : + Lượng dầu để pha chế nhũ axit HCL là : Theo công thức (18) ta được. Vd1 = 6m3 + Lượng dầu để pha chế nhũ axit CKP là :Theo công thức (19): Vd2 = 6m3 + Lượng dầu để Ðp nhò axit CKP vào vỉa : Theo công thức (20) ta tính được : Vd4 = 18,13m3 + Lượng dầu để bơm xói rửa vùng xử lý sau khi Ðp nhò axit CKP: Theo công thức (21) ta tính được. Vrd1 = 47,1m3 + Lượng dầu dùng để thay, bơm rửa cột chất lỏng trong giếng trước khi tiến hành gọi dòng. Theo công thức (22) ta tính được. Vrd2 = 62,464m+3. Theo các kết quả vừa tìm được vào công thức (17) ta được. Vdầu = 6 + 6 + 18,13 + 47,1 + 62,464. Vdầu = 139,694m3 * Khối lượng sunfanol (cần thiết để xử lý là : Theo công thức (23) thay số vào ta được. Gsunfanol = 0,002 (62,464 + 12,85 + 7,85 + 2 + 4,28 + 9,42 + 15,7 + 62,464). Gsunfanol = 0,002 x 177,028. Gsunfanol = 0,354 tấn * Khối lượng diovan cần thiết để xử lý là : Theo công thức (24) thay số vào ta được. Gsunfanol = 0,002 (6 + 6 + 18,13 + 47,1) Gsunfanol = 0,1548 tấn. 4. Công tác chuẩn bị trước khi xử lý: - Chuẩn bị đầy đủ các loại hoá phẩm cần thiết trong quá trình xử lý với số lượng đã tính toán nêu trên phần tính toán. - Để bơm khối lượng axit, nhũ tương axit nhu đã tính toán ở trên, cần phải sử dụng hệ thống 4 máy bơm hoặc nhiều hơn. Do vậy việc chuẩn bị lắp đặt máy bơm và bơm trực tiếp trên giàn là khó thức hiện. Phương án có sức thuyết phục hơn cả là lắp đặt những máy bơm trên những thiết bị di động được hoặc phảo trang bị những tài chuyên dùng để tiến hành xử lý. 5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống. + Dung dịch axit được pha chế với nồng độ tính sẵn và dầu được chứa ở bình 1 và 2. + Máy bơm lý tâm 4 và 5 bơm dung dịch axit và dầu từ 2 bình chứa trên tới 2 máy bơm tăng cấp 6 và 7. + Máy bơm 6 bơm dung dịch axit máy bơm 7 bơm dầu, hai lopại chất lỏng này được hoàn trộn ở côn 10. Để hoàn trộn tốt, người ta điều chỉnh đường kính côn 8 ¸ 10mm, để chênh áp trước và sau còn không nhỏ hơn 8 ¸ 10 Mpa. Hỗn hợp sau côn ở dạng nhũ tương được các máy bơm 8,9 bơm vào giếng theo đường dẫn 12. + Van ngược 11 chỉ cho chất lỏng đi một chiều. + Bơm nhũ tương xong, hệ thống này được dùng để bơm nướcc lấy từ bình 3 hoặc dầu từ bình 2 đẩy nhũ tương vào giếng. Lúc này nước hạc dầu không cần thiết phải dẫn qua côn. 6. Các bước tiến hành xử lý theo các bước sau: - Tiến hành rửa nghịch hoặc thuận để thay toàn bộ cột chất lỏng trong giếng bằng thể tích Vrửa - 62,464m3 nước biển có pha chất hoạt tính bề mặt sunfanol. - Mở van ngoài cần, bơm vào trong cần HKT liên tục theo thứ tự: + Nước kỹ thuật hoìa trộn sunfanol (dùng để Ðp là Vtn = 7,85m=3, lần 2 là Vtn = 12,85m3. + Nước biển hoà chất hoạt tính bề mặt Sunfanol dung để Ðp Vtn thể tích Ve1 = 7,85m3. - Xác định độ tiếp nhận của vỉa bằng cách Ðp thêm thể tích nước biển Ve2 - 7,85m3lần 1 Lần 2 là Ve2 = 12,85m3 vào trong cần với áp suất 100at, 150at, 200at, 250at. - Tiến hành mở van ngoài cần bơm vào trong cần. + ?Thể tích Vđ = 2m3nước kỹ thuật có hoà chất hoạt tích bề mạt sunfanol 0,2%. + Thể tích Vtkp1 = 9,42m3 dung dịch axit . + Ve3 =4,28m3 nước biển có hoá chất bề mặt sunfanol 0,2% - Đóng van ngoài cần, bơm vào trong cần. + Thể tích nước biển Vnb = 2m+3. + Ðp vào cần HKT thể tích Ve4 = 9,42m3nước biển có hoá chất sunfanol 0,2%. - Mở ngoài cần bơm vào trong cần thể tích. VCKP + D = 15,7m3 nhũ tương axit . - Đóng ngoài cần Ðp thể tích nước biển có hoá chất PAV sunfanol 0,2%, Ve5 = 15,7m3vào cần HKT áp suất không vượt quá 340at. - Mở ngoài cần, bơm vào trong cần thể tích nhũ tương axit VTKP + D = 15,7m+3 Tiến hành nhiều lần mỗi lần lấy. VTKP + D = VHKT. - Đóng ngoài cần. Ðp vào cần HKT thể tích Vde = 18,13m3dầu được pha chất hoạt tính bề mặt dixovan 0,2%. Liên tục bơm xói rửa vùng xử lý bằng thể tích. Vrd1 = 47,1m + 3 dầu có hoá chất PAV dixovan 0,2% với áp suất cực đại của máy bơm không vượt quá 340at. + Ðp vào cần HKT thể tích Vde2 = dầu được pha chất hoạt tính bề mặt dixovan 0,2%. - Đóng trong cần. + Theo dõi áp suất đầu giếng. + Lắp đặt chế độp phun theo chế độ công nghệ phun được duyệt. + Nếu giàn không có giếng áp suất đầu giếng cao từ 70 ¸100at trở lên thì tiến hành gọi dòng bằng hoá phẩm DMC. CHƯƠNG V DỰ ĐOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ ĐẠT ĐƯỢC SAU KHI XỬ LÝ GIẾNG VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN TIẾN HÀNH XỬ LÝ GIẾNG BẰNG NHŨ TƯƠNG AXIT. I. HIỆU QUẢ KINH TẾ. 1. Dự đoán hiệu quả kinh tế. - Với tài liệu địa chất trữ lượng của giếng là khá lớn lúc khai thác từ 12.1990 lưu lượng là 180T/ngđ. Sau đó vào 2 . 1992 tiến hành rửa đáy, bơm thông vỉa bằng hoá phẩm tạo khí, giếng chỉ khai thác được 120T/ngđ. Sau khi xử lý giếng dự đoán là giếng sẽ khai thác được 200T/ng.đ + Vậy lượng dầu khai thác thêm được nhờ xử lý nhũ tương axit được xác định theo công thức sau Qdầu = (qs - qt) t.k (25) Trong đó : Q dầu : Là lượng khai thác thêm được (tấn) qs : Sản lượng giếng sau khi xử lý (200T/ng.đ) qt: Sản lượng giếng tru ước khi xử lý (/20T/ng.lđ). t: Là thời gian kéo dài có hiệu quả của giếng sau khi xử lý (730 ngày đem). k : Hệ số khai thác (0,98). Theo giếng thiết kế ta có thể tính. Q dầu = ((200 - 120) 730 x 0,98 Q dâu = 57232 tấn + Giá dầu thô hiện nay trung bình của nước bán được là 150 USD/tấn thì số tiền thu được lượng dầu khai thác thêm do xử lý nhũ tương axit là : T1 = 576232 x 150 = 8584800USD 2. Tính toán các chi phí cho công tác xử lý giếng. Bảng 14 CHI PHÍ CHO CÔNG TÁC XỬ LÝ No Danh mục Khối lượng Đơn vị 1 Thời gian cần thiết để tiến hành xử lý nhũ tương axit 2 lần 6 ngày 2 Tiền trả lương cho nhóm xử lý giếng 19 người Đội trưởng (1người) Kỹ sư trưởng đại chất (1người) Chánh chuyên gia (1người) Đốc công một người Thị bậc 4 (4 người) Thợ máy bậc 5 (1người) Tổng cộng 188 159 168 123 368 108 1114 USD USD USD USD USD USD USD 3 Phụ cấp ngoài biển 324 USD 4 Tiền ăn biển triển 270 USD 5. Chi phí máy bay Cho một người Cho cả nhóm 180 1620 USD USD 6 Chi phí vận chuyển hoá phẩm ra biển + Cho 1 tấn hàng + Cho 75 (gồm hoá phẩm, máy bơm, nước ngọt) 135 10125 USD USD 7 Chi phí cho hoá chất HCL 31% 4,18m3 HF 55% 0,49m3 CH3COOH 99,9% 0,36m3 Urotrofin 100% 0,144m3 Dixovan 0,3096tấn Sunfanol 0,698056tấn Nước kỹ thuật 37,524m3 Dầu 297,388m3 2090 196 162 132 229,57 444 3,36 32712,68 USD USD USD USD USD USD USD USD 8 Chi phí khai thác cho 1 tấn dầu Chi phí kha thác cho 57232 tấn dầu 26 1488032 USD USD 9 Toàn bé chi phí (T2) 1537454,61 Hiệu quả kinh tế thu được nhờ phương pháp xử lý nhũ tương axit là : T = T1 - T2 = 8584800 - 1537454,61 T = 6.995.100,78 USD. II. KỸ THUẬT AN TOÀN KHI TIẾN HÀNH XỬ LÝ GIẾNG. 1. Yêu cầu chung : Quy trình xuử lý vùng cận đáy giếng bằng axit cũng như nhũ tương axit sử dụng những hoá phẩm độc hại và thiết bị cao áp. Do vậy công tác an toàn lao động cần được thực hiện nghiêm ngặt. - Thợ tăng dòng tham gia vào công tác xử lý hoá học giếng phải làm quen với quá trình công nghệ xử lý hoá học và sử dụng thiết bị máy móc một cách thành thạo và an toàn. - Thợ tăng dòng khi bắt đầu tiến hành công việc sử lý giếng bằng phương pháp hoá học phải được hướng dẫn trước các qui định an toàn an toàn hiện hành. - Thành viên của đội xử lý hoá học giếng phải biết: + Các nguyên lý hoạt động của thiết bị miệng giếng, các dụng cụ, đồng hồ khi xử lý hoá học. + Tính chất lý hoá học của axit clohydric, flohydric và các hoá phẩm khác sử dụng ở các dạng khác nhau của các công việc xử lý hoá học. - Tất cả các thành viên của đội xử lý phải biết cách sơ cứu người bị nạn trong trường hợp tai nạn xảy ra, phải biết sử dụng thuốc, bông băng trong hợp y tế sẵn có được trang bị ở ngay chỗ làm việc. Nếu không tuân theo các qui phạm an toàn khi xử lý hoá học giếng có thể dẫn đến các trường hợp nguy hiểm. - Công nghệ xử lý hoá học giếng đòi hỏi sử dụng các hoá phẩm độc hại (axit clohydric, axit flohydric) và thiết bị đường ống dưới áp suất cao, do đó có khả năng làm bể đường ống dầu, bỏng hoá chất, ngộ độc và các nguy hiểm khác. - Khi xử lý giếng có khả năng xảy ra rò rỉ ở các chỗ nối của đường ống ở đầu bơm rót, hư hỏng các bộ phận riêng biệt của máy móc. - Thời điểm có thể xảy ra nguy hiểm là khi thực hiện công việc sữa chữa (siết mặt bích chẳng hạn), trong lúc bơm hoá phẩm vào giếng, khi công nhân ddứng gồm máy bơm hệ thống đường ống của nó. Axit clohydric và các hoá phẩm khác có tính ăn mòn còn hoi axit rất độc ảnh hưởng đến các cơ quan của cơ thể con người. Nếu bị hít vào phổi axit sẽ làm nhiễm độc đường hô hấp, đặc biệt huy hiểm khi axit có nồng độ cao. - Không hiếm những trường hợp bỏng axit, axit bắn vào mắt khi thực hiện công việc xử lý, vì vậy các biện pháp an toàn và phòng ngừa tác hại của axit và các hoá phẩm khác có ý nghĩa quan trọng trong việc đấu tranh với tai nạn xảy ra vì nguyên nhân này. 2. Quy định an toàn khi chuẩn bị máy móc thiết bị cho việc xử lý. - Tình trạng thiết bị dụng cụ máy móc để xử lý axit cũng như việc bảo dưỡng chúng do thợ máy đảm nhiệm có ý nghĩa quan trọng để tiến hành công việc một cách an toàn và trách sự cố. Kiểm tra cẩn thận tình trạng làm việc của máy móc khi đang còn ở căn cứ sản xuất là điều kiện chủ yếu cho công việc được an toàn khi xử lý ở ngoài giàn. Trước khi gửi thiết bị máy móc ra giàn, phải kiểm tra các bộ phận sau: + Máy bơm; + Khởi động từ; + Các tấm bảo hiểm ở những phần chuyển động của máy; + Ván an toàn; + Đồng hồ áp suất của máy bơm; + Đường ống cao áp và tiô áp suất. - Khi làm việc với axit luôn luôn phải đặt ở gần đáy dung dịch bicacbonảti 2% với thể tidchs Ýt nhất là 5 lít để rửa và trung hoà axit trong trường hợp axit bắn vào mắt, dung dịch amoniac 10% với thể tích là 1 lít. Ngoài ra phải dự trữ nước sạch để rửa khi cần thiết. 3. Quy phạm an toàn khi bốc dỡ và vận chuyển hoá phẩm. - Hoá phẩm cần được giữ trong thùng kín và để trong kho chuyên dụng. Nếu đặt ngoài trời thì phải có mái che. - Axit clohydric cần phải được giữ trong bình kín và trong thùng gỗ. Giữa thùng gỗ và bồn phải chèn rơm rạ hay mùn cưa. -Lỗ ổ trên bồn đựng axit phải có nắp đậy và có phớt chịu được axit. - Cho phép chuyên chở axit đã được pha chế, chất chống ăn mòn đựng trong thùng kem loại. Phênol, phôcmalin và iôt nati có thể vận chuyển trong các bình sắt kín. - Chai thuỷ tin đựng axit phải được đậy kín bằng nút. - Thiết bị máy móc sử dụng trong xưởng axit phải được giữ gìn sạch sẽ và tốt. Máy bơm cũng như các van chặn phải được bảo dưỡng cẩn thận. - Phải tuyệt đối cẩn thận khi dùng phenol, axit flohydric và axit axêtic. - Các cống cao su mềm khi nối liền các bồn, các bình phải kín, không bị rõ rỉ. - Bồn đựng axit bị ăn mòn nhiều nhất là ở những mối hàn vì vậy các mối hàn từ phía trong phải đưọc đắp thêm. - Khi dịch chuyển các chai axit để trong thùng gỗ nên có 2 người. Không cho phép mang axit bằng vai, bằng lưng. Dịch chuyển các chai axit phải dùng xe đẩy chuyên dung. để dịch chuyển chai axit trong thùng gỗ được an toàn và tiện lợi thì thùng gỗ phải có quai xách chắc chắn. - Khi vận chuyển các chai axit clohydric bằng xe tải thì trên thùng xe không được có người và các hàng hoá khác. - Rót chuyển axit từ thùng này sang thùng khác phải dùng xi phông hay nối tự chảy, khi có công nhân rót phải đứng đầu hướng gió. - Trước khi tiến hành rót axit đậm đặc phải mặt tạp dề, đeo kính bảo hộ, mang găng tay cao su để bảo vệ mắt và tay. 4. Yêu cầu an toàn khi chuẩn bị giếng để xử lý giếng. - Trước khi bắt đầu công việc các thành viên của đội xử lý hoá học phải được tìm hiểu kỹ về: - Tính chất công việc phải làm và quá trình công nghệ. + Sơ đồ phần bố các thiết bị máy móc sử dụng cho công việc đó. + Hệ thống đường ống, manhiphôn để bơm hoá phẩm vào giếng, các đường ống chung của hệ thống giếng khai thác cũng như bộ cần khia thác trong lòng giếng. - Điều kiện an toàn khi xử lý hoá học giếng phỉa chuẩn bị tốt giếng trước khi xử lý. - Bảo đảm lối đi lại quanh miệng giếng và thiết bị xử lý. - Chỗ làm việc quanh miệng giếng phải sạch sẽ, gọn gàng. - Phải kiểm tra cẩn thận các mối nối ở đầu miêng giếng. - Khi chuẩn bị dung dịch axit clohydric cấm sử dụng lửa cấm hút thuộc. - Gần chỗ chuẩn bị axit phải có thùng nước sạch hay vòi nước có van hay ống tiô dẫn nước để rửa axit khi bị axit bắn vào cơ thể hay quần áo. - Công nhân chuẩn bị axit clohydric phỉa được trang bị găng tay cao su, tập đề cao su và kính bảo hộ. 5. Các biện pháp an toàn khi xử lý. - Xử lý hoá học phải được tiến hành bởi đội chuyên nghiệp đưoực đào tạo về xử lý hoá học và được sự chỉ đạo của người có trách nhiệm. - Để tránh tại nạn cho tất cả mọi người, trước khi Ðp thử đường ống liên quan cũng như trước khi bắt đầu bơm, phải tránh xa ra các đường ống cao áp và đứng ở nơi an toàn. Sau đó theo lệnh của người chỉ huy công việc mới tiến hành Ðp thử đường ống hay bắt đầu bơm dung dịch vào vỉa. Trước khi thử độ kín của đường ống phải kiểm tra độ tin cậy của tất cả các chỗ nối, siết lại các bộ phận bị lỏng, không chặt. Không cho phép đường ống bị võng để trách rung động mạch toàn bộ hệ thống đường ống. - Toàn bộ hệ thống liên quan đến việc bơm axit vào vỉa phải được Ðp thử với áp suất gấp 1,5 lần áp suất làm việc dự tính nhưng không vượt quá áp suất làm việc của cụm thiết bị. - Ở các giếng có áp suất cao cần phải đặt thiết bị được thiết kế ở áp suất cực đại có thể khi Ðp axit vào vỉa. - Đường ống nối máy bơm với đầu giếng là đường ống cứng (không phải bằng ti ô) cao áp . Đường này phải đượng cố định chắc chắn. - Các bồn chứa hoá phẩm phải được thông với nhau và có van chặn để bơm Ðp được liên tục. - Ở quanh miệng giếng phải có các thiết bị cứu hoả nước sạch và các dung dịch hoá xử lý khi gặp axit bắn phải. - 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 thì khu vực đạt thiết bị phải được chuẩn bị trước, dọn dẹp và giải phóng những vật không cần thiết. + Để thuận lợi cho việc sử dụng thiết bị và bảo đảm an toàn công việc thì khoảng cách giữa các thiết bị với nhau cũng như lối đi lại giữa chúng phải được bảo đảm. + Không được đặt ống bơm gần đường dây điện hay gần các máy móc đang làm việc. - Yêu cầu an toàn khi chuẩn bị axit clohydric. + Bồn đề pha axit phải có cầu thang và tay vịn. + Khi sử dụng axit đậm đặc đựng trong các can thì ở bồn phải có mặt sàn thuận lợi để rót axit vào bồn chứa. Sàn phải đủ chỗ cho hai người cùng làm việc và phải có rào chắn tay vịn. Quanh sàn phải có gờ ngăn bằng gỗ tránh trơn trượt ra ngoài. - Cấm sử dụng thang rời, đặt vào bồn đề chuyển axit và hoá phẩm lên bồn. Nếu chuyển axit khó khăn quá thì cần phải đổ axit vào bồn có thể tích không lớn và không cao sau đó dùng máy bơm bơm và thùng lớn để pha. Công nhân làm nhiệm vụ rót axit đậm đặc phải đứng đầu hướng gió, phải đeo kính bảo hộ, găng tay cao su và tạp đề chống axit. - Cấm dùng xô, chậu, bình đông, thùng con để rót chuyển axit. - Khi đo nồng độ axit clohydric, đong đo các hoá phẩm, xác định dung dịch hoá phẩm để bơm vào giếng; công nhân phải sử dụng các dụng cụ an toàn cá nhân. - Khi bơm axit hay các hoá phẩm khác vào giếng cấm tiến hành các công việc liên quan đến máy móc, hệ thống đường ống, mà không dùng quá trình bơm (siết chặt các chỗ nối rõ rỉ và các công việc sửa chữa khác). Nếu cần tiến hành sửa chữa thì phải ngừng bơm xả hết áp suất trong đường ống và rửa hệ thống đường ống bằng nước. - Cấm sử dụng máy bơm nếu không có đồng hồ áp suất hay có nhưng đồng hồ bị hư. - Cấm tiến hành bơm axit nếu tốc độ giá hơn 12m/s khi có sương mù hay vào ban đêm. - Yêu cầu an toàn khi kết thúc công việc: + Sau khi kết thúc công việc bơm dung dịch hoá phẩm vào vỉa, thiêt bị và hệ thống đường ống phải được rửa sạch bằng nước. + Sau khi xả áp suất, đường rén đường hút phải được thu dọn. - Khi xử lý hoá học cấm người không phận sự có mặt chỗ làm việc. KẾT LUẬN Xử lý vùng cận đáy giếng là một vấn đề cực kỳ quan trọng, nhằm nâng cáo hay phục hồi đó thấm vùng cận đáy giếng, làm tăng hệ số thu hồi nhờ đó khai thác được tối đa tiềm năng của giếng. Qua việc nghiên cứu, đó án của tôi đã nêu được các phương pháp tác động lên giếng nói chung và đi sâu vào phương pháp bằng xử lý axit nói riêng. Để từ đó chỉ ra được những ưu việc của phương pháp xử lý bằng nhũ tương axit cho đối tượng khai thác tầng Oligoxen hạ, mỏ Bạch Hổ hơn hẳn so với các phương pháp xử lý axit bình thường. Thực tế cho thấy công nghệ xử lý bằng nhũ tương axit ở mỏ Bạch Hổ đạt được những hiệu quả kinh tế rất cao: - Sản lượng khai thác tăng lên trung bình từ 2 đến 10 lần. - Thời gian kéo dài sau khi xử lý là từ 6 tháng đến 2năm. - Thời gian tiến hành một lần xử lý là 4 ngày. - Sử dụng được tối đa cơ sở vật chất kỹ thuậtvà lực lượng khoa học kỹ thuật hiện có của các xí nghiệp, liên doanh Việt - Xô số lần xử lý thành công năm 1997 đạt 90%. Tuy nhiên việc xử lý sẽ mang lại hiệu quả cao hơn nữa nếu có các công trình nghiên cứu thêm về các mô hình thấm của vỉa, từ đó đề ra từng đối tượng khai thác cụ thể hoá hơn. Đồng thời cũng phải nghiên cứu chuyên dụng từng loại hoá phẩm để cho phù hợp với từng loại, từng giếng cụ thể làm sao cho nó hợp lý nhất cũng vì việc xử lý nhũ tương axit ở tầng Oligoxen hạ vẫn còn là vấn đề tương đối mới mẻ đối với đất nước chúng ta, cho nên kết quả hiện tại vẫn còn chưa thể hiện tối đa được tính ưu việt của nó. Dựa vào tình hình khai thác hiện nay có thể thấy rằng phương pháp xử lý bằng nhũ tương axit có thể áp dụng hàng loạt trong tương lai gần và là phương pháp quan trọng nhất để phụ hồi giếng, tăng khả năng thu hồi dầu. Từ đó chứng tỏ phương pháp xử lý bằng nhũ tương axit ở tầng Oligoxen sẽ là một phương pháp hữu hiệu nhất ở mỏ Bạch Hổ... Hà nội 10-05-1998 MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM CHUNG TẠI VÙNG MỎ BẠCH HỔ. 3 I. Đặc điểm địa lý nhân văn. 3 1. Vị trí đại lý 3 2. Đặc điểm khí hậu. 3 3. Giao thông 4 4. Đặc điểm kinh tế, xã hội và nhân văn. 4 II. Cấu tạo địa chất vùng mỏ Bạch Hổ. 4 1. Trầm tích hệ Neogen và Đệ tứ. 5 2. Trầm tích hệ Paleogen - ỷ Kainoroi 6 3. Đá móng kết tinh Kainoroi 7 III.Đối tượng khai thác chính của vùng mỏ Bạch Hổ 8 1. Ý nghĩa và cơ sở của việc phân chia đối tượng khai thác 8 2. Các đối tượng khai thác. 8 CHƯƠNG II : CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VÙNG MỎ BẠCH HỔ 10 I. Đặc trưng chiều dày, độ chứa dầu, tính di dưỡng của các tầng chứa và tính thông đồng nhất của chúng. 10 1. Chiều dày 12 2. độ chứa dầu. 12 3. Tính di dưỡng 13 II Tính chất lưu thể trong vỉa sản phẩm 17 1. Các tính chất của dầu khí trong điều kiện vỉa. 17 2. Đặc tính oá, lý của dầu tích khí. 18 3. Thành phần và tính chất của khí hoà tan trong dầu. 19 4. Các tính chất của nước vỉa. 19 5. Các đặc tính thuỷ động học. 20 III. Khảo sát nhiệt độ và Gradien địa nhiệt đá móng ở mỏ Bạch Hổ. 23 1. Gradien địa nhiệt các đá phủ trên móng. 23 2. Gradien địa nhiệt đá mo9ngs. 24 3. Dị thường nhiệt độ. 25 4. Nguyên nhân về dị thường nhiệt độ. 25 CHƯƠNG III : NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁPOI PHỤC HỒI VÀ TĂNG ĐỘ THẨM THẤU VÙNG CẬN ĐÁY GIẾNG Ở VÙNG MỎ BẠCH HỔ 26 I. Sự sụt giảm sản lượng do nhiễm bẩn vùng đáy và cận đáy giếng. 26 II. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp phục hồi và tăng độ thẩm thấu vùng đáy và cận đáy giếng ở vùng mỏ Bạch Hoỏ 28 1. Nghiên cứu lựa chọn và thư r nghiệm các phương pháp phục hồi và tăng độ thẩm thấu vùng cận đáy giếng khai thác và bơm Ðp ở vùng mỏ Bạch Hổ. 33 2. Thống kế một số giếng đã được sử lý bằng axit và nhũ tương axit ở vùng mỏ Bạch Hổ. 35 3. Kết quả kinh tế đạt được do xử lý giếng bằng hoá chất “chủ yếu là axit” ở mỏ Bạch Hổ từ năm 1986 ¸ 997. III. Những phương pháp tác động lên vùng cận đáy giếng bằng axit nhằm tăng sản lượng dầu và bơm Ðp. 37 1. Ý nghĩa cơ bản của việc xử lý axit. 38 2. Cơ chế tác dụng chung của hoá phẩm trong xử lý. 39 IV. Các phương pháp xử lý axit. 41 1. Rửa axit. 41 2. Xử lý axit bình thường 41 3. Xử lý axit dưới tác dụng của áp suất cao 41 4. Xử lý nhiệt axit 42 5. Xử lý các tập 42 6. Xử lý nhiều tầng 42 7. Xử lý bọt axit 42 8. Xử lý nhũ tương axit 43 V. Các công nghệ xử lý axit ở vùng cận đáy giếng. 43 1. Công nghệ xử lý axit vừng cận cấy giếng đưa vào khai thác dầu. 43 2. Công nghệ xử lý đối v ới đá chứa có độ thấm nhỏ. 46 3. Công nghệ xử lý axit với đá chứa lục nguyên. 49 4. Công nghệ xử lý axit với đá chứa là cacbonnat. 50 CHƯƠNG IV : CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BẰNG NHŨ TƯƠNG AXIT TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT VỈA CAO. 51 A. Sơ lược lịch sử phát triển, phương pháp xử lý vùng cận đáy giếng bằng axit, nhò axit. 51 B. Cơ sở luận chứng để áp dụng phương pháp xử lý nhũ tương axit. 53 I. điều kiện địa nhiệt phù hợp với việc xử lý bằng nhũ tương axit. 53 II. Cơ sở vật chất kỹ thuật dùng để xử lý. 54 1. Khu vực tiếp nhận và pha chế axit (cụm công nghệ pha chế) 54 2. Các thiết bị dùng để phục vụ cho công tác xử lý axit 54 III. Những hoá phẩm dùng để pha chế dung dịch axit làm nhũ tương axit. 56 1. Axit HCL. 56 2. Axit HF. 57 3. Axit axêtic HC3COOH. 57 4. Vai trò của các chất chống ăn mòn. 58 5. Một vài chất óc chế (chất chống ăn mòn). 58 6. Chất hoạt tính bề mặt. 59 IV. Thành phần pha chế của dung dịch axit để làm nhũ tương axit. 60 C. Lập phương án xử lý bằng nhũ tương axit cho đối tượng khai thác tầng Oligoxen mỏ Bạch Hổ. 61 I. Cơi lập phương án và thiết kế khi xử lý. 61 II. Cơ sở tính toán và quá trình bơm Ðp. 63 III. Tính toán xác lập công nghệ cho giếng 450x 65 1. Đặc tính kỹ thuật địa chất chất. 65 2. Trạng thái của giếng trước khi đưa vào xử lý. 68 3. Tính khối lượng dung dịch axit và các hoá chất khác để xử lý giếng. 69 4. Công tác chuẩn bị trước khi xử lý giếng. 82 CHƯƠNG V: DỰ ĐOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ ĐẠT ĐƯỢC SAU KHI XỬ LÝ GIẾNG VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN TIẾN HÀNH XỬ LÝ GIẾNG BẰNG NHŨ TƯƠNG AXIT. 85 I. Hiệu quả kinh tế 85 1. Dự đoán hiệu quả kinh tế 85 2. Tính toán các chi phí cho công tác xử lý giếng 86 II. Kỹ thuận an toàn khi tiến hành xử lý giếng. 88 1. Yêu cầu chung 88 2. Quy định an toàn khi chuẩn bị máy mo9cs, thiết bị cho việc xử lý giếng. 89 3. Quy phạm an toàn khi bốc dỡ và vận chuyển hoá phẩm. 90 4. Yêu cầu an toàn khi chuẩn bị giếng để xử lý giếng 91 5. Các biện pháp an toàn khi xử lý giếng 92 Kết luận ... 95