1. Dịch vụ tăng cường thu hồi dầu
- Tăng cường thu hồi dầu là một loạt các biện pháp được áp dụng khi mỏ dầu bước vào giai đoạn cuối (khai thác tam cấp). Mục tiêu chính là thu hồi tối đa lượng dầu còn lại bằng các phương pháp khác nhau (vật lý, hóa học,…), bao gồm:
Phương pháp đốt cháy trong lòng vỉa
Quy trình khi thực hiện phương pháp này như sau: thiết bị đốt nóng bằng điện hoặc bằng khí được đặt ở dưới đáy của giếng bơm ép sẽ làm nhiệm vụ đốt nóng một phần vỉa tạo nên vùng có nhiệt độ cao. Sau khi đốt cháy ở vùng cận đáy giếng, dưới tác nhân oxy hóa được bơm vào giếng dầu sẽ bắt lửa và tạo nên lò cháy nhân tạo khởi điểm. Tiếp tục bơm thêm tác nhân oxy hóa vào cho đến khi lửa cháy ổn định. Lúc này dầu sẽ theo các hướng chuyển động tới vùng giếng khai thác.
Quá trình đốt cháy này sẽ làm giảm đáng kể độ nhớt và cracking hydrocacbon nặng để tạo ra các phần nhẹ hơn, đẩy lên trên giếng khai thác. Phần nhựa dạng nặng dạng than cốc được tận dụng trở thành nguyên liệu đốt cháy tiếp tục chuyển động lên phía trước.
Phương pháp này đã được áp dụng từ những năm 1970. Tuy nhiên tính tới thời điểm hiện tại lại có khá ít dữ liệu công bố về tính thương mại của phương pháp đốt cháy trong lòng vỉa. Một số nhà nghiên cứu tin tưởng rằng, đây sẽ là phương pháp đem lại rất nhiều triển vọng trong tương lai, đặc biệt là các giếng ngang.
Phương pháp vi sinh sử dụng vi khuẩn
Phương pháp vi sinh sử dụng vi khuẩn có khả năng biến đổi tạo thành khí và axit hữu cơ từ các phân tử liên kết theo chuỗi dài hydrocacbon. Các khí khi hòa tan sẽ làm giảm thiểu đáng kể độ nhớt của dầu, axit làm nhiệm vụ hòa tan khoáng vật cacbonat giúp tăng tiết diện thấm hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động đơn giản này đã giúp gia tăng sản lượng khai thác cũng như hệ số thu hồi dầu lên đáng kể. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi phải duy trì được từ 108-1020 con vi khuẩn/ml tùy vào từng điều kiện cụ thể. Cách tốt nhất đó là bơm dung dịch nhân giống vi khuẩn tạo khí cho đến khi đạt số lượng theo yêu cầu.
Phương pháp bơm ép Polymer
Từ những năm 1980, phương pháp bơm ép polymer đã được hoàn thiện và ứng dụng vô cùng rộng rãi ở những vỉa cát kết. Phương pháp này có khả năng cải thiện đáng kể diện tích quét theo phương ngang, phương thẳng đứng nhờ cơ chế tăng dịch chuyển những vùng có độ nhớt, tạo điều kiện để lượng dầu dư dịch chuyển về giếng dầu.
Các phương pháp hóa học khác
Một số phương pháp hóa học khác cũng được áp dụng nhiều tại các vỉa kết như: alkali, hoạt tính bề mặt, phương pháp alkaline polymer (AP), Surfactant-polymer (SP), Alkali-surfactant-polymer (ASP).
Trong ngành công nghiệp dầu khí, người ta chú ý nhiều hơn cả đến phương pháp ASP do có khả năng hòa tan cực kỳ tốt trong dung dịch muối KCL và không xảy ra hiện tượng lắng đọng. Bên cạnh đó, phương pháp này còn giúp làm giảm sức căng bề mặt của nước giữa ranh giới dầu với bề mặt đất đá hiệu quả, nhờ đó đẩy hoàn toàn được dầu từ trong vỉa ra. Không những thế, dung dịch chứa hoạt tính bề mặt có khả năng hòa tan được những cục dầu bị nước bao bọc tối đa.
Các chất hoạt tính bề mặt thường có nhiều chức năng riêng biệt. Do vậy, tùy thuộc vào tính chất vỉa cũng như trạng thái dầu và nước để lựa chọn hoạt tính bề mặt cho thật phù hợp.
Phương pháp bơm ép khí
Mỏ dầu nhẹ, condensate hay mỏ dầu dễ bay hơi, vỉa đá vôi thường sử dụng phương pháp bơm ép khí khá nhiều. Phương pháp này được thực hiện bằng cách bơm liên tục hoặc bơm định kỳ một loại khí cùng với nước. Khi bơm với áp suất lớn hơn áp suất tối thiểu, khí bị hòa tan khiến độ nhớt của nước và dầu thay đổi, dẫn đến ứng suất bề mặt trên ranh giới dầu – nước giảm giúp nâng cao tính linh hoạt của dầu lên đáng kể. Các loại khí được sử dụng để bơm ép trong phương pháp này bao gồm: khí CO2, N2.
PVChem-Tech có thể cung cấp các công nghệ tăng cường thu hồi dầu (EOR) phù hợp với từng tính chất vỉa dầu để lựa chọn một phương pháp cho thật phù hợp. Hầu hết các phương pháp này đều đã được áp dụng và cho hiệu quả kinh tế rất cao, nâng cao sản lượng khai thác tối đa mà tiết kiệm khá nhiều chi phí.
Công ty PVChem-Tech có thể triển khai các dịch vụ liên quan đến xử lý giếng bao gồm:
- Cung cấp dịch vụ nghiên cứu sàng lọc lựa chọn phương pháp EOR phù hợp với từng đối tượng vỉa.
- Cung cấp dịch vụ thí nghiệm, mô hình mô phỏng đánh giá hiệu quả của công nghệ EOR phù hợp.
- Cung cấp hóa phẩm, dịch vụ kỹ thuật để triển khai dịch vụ EOR tại các mỏ ngoài khơi Việt Nam
2. Dịch vụ xử lý acid vùng cận đáy giếng
Tăng hệ số thu hồi dầu khí và kéo dài thời gian khai thác là một trong những mục tiêu mà các mỏ dầu khí luôn hướng tới. Đó là lý do tại sao một số đơn vị khai thác phải thường xuyên tiến hành giải pháp công nghệ tối ưu tác động lên vùng cận đáy giếng. Một số nguyên nhân làm nhiễm bẩn thành hệ vùng cận đáy giếng có thể kể đến như:
- Sự trương nở của các khoáng vật sét có trong các tầng sản phẩm khi tiếp xúc với nước, nhất là dung dịch có độ kiềm cao khiến các lỗ rỗng của tầng chứa bị co thắt
- Quá trình chống ống và trám xi măng làm giảm độ thấm bề mặt
- Dung dịch hoàn thiện giếng bị nhiễm bẩn
- Khai thác với tốc độ cao hoặc giảm áp suất một cách đột ngột
- Quá trình sửa chữa và xử lý giếng
Để khắc phục hiệu quả những nguyên nhân khiến vùng cận đáy giếng bị nhiễm bẩn, các đơn vị khai thác đã tiến hành hàng loạt phương pháp xử lý vùng cận đáy giếng, cải thiện đáng kể hệ số thu hồi dầu khí.
Các phương pháp xử lý vùng cận đáy giếng
Tùy thuộc vào đặc điểm từng mỏ khai thác khác nhau để áp dụng phương pháp cho thật phù hợp. Hầu hết những phương pháp này để có nguồn gốc từ nước ngoài và đang ngày càng hoàn thiện hơn cả bề công nghệ thực hiện lẫn thiết bị chuyên dụng. Một số phương pháp xử lý vùng cận đáy giếng phải kể đến đó là:
Vỡ vỉa thủy lực
Bản chất của phương pháp này đó là bơm dung dịch vỡ vỉa, có thể là gốc dầu hoặc gốc nước vào trong giếng với áp suất cao. Lưu lượng lớn sẽ dễ dàng tạo ra khe nứt trong vỉa khiên chúng tự bong tróc. Vỡ vỉa thủy lực đóng vai trò:
- Cải thiện độ thấm của tầng đá chứa
- Nâng cao hệ số sản phẩm của giếng
- Giảm thiểu tối đa tổn thất áp suất, giúp tăng hiệu quả sử dụng nguồn năng lượng vỉa
- Gia tang sản lượng khai thác dầu, cải thiện hệ số thu hồi dầu mỏ
- Rút ngắn thời gian thu hồi vốn, nâng cao hiệu quả kinh tế
Đạn hơi tạo áp suất kết hợp với xử lý axit
Đạn hơi tạo áp suất được thả từ dây cáp điện xuống cùng cận đáy giếng rồi cho phát nổ. Lúc này với áp suất cao, vỉa sẽ vỡ ra cực kỳ nhanh chóng.
Ưu điểm của phương pháp này đó là tiết kiệm khá nhiều thời gian và công sức mà vẫn đem lại hiệu quả bất ngờ. Sử dụng đạn hơi tạo áp suất kết hợp với xử lý axit vừa tạo ra những khe nứt mới, vừa xử lý chất cặn nhanh chóng.
Tuy nhiên phương pháp này được đánh giá rất mạo hiểm. Chỉ khi có đầy đủ kỹ năng, kinh nghiệm cùng hệ thống máy móc hiện đại thì mới nên áp dụng vì rất dễ làm biến dạng cột ống hoặc rối cáp làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng giếng khoan.
Xử lý bằng axit
Xử lý bằng axit áp dụng được với những vỉa có nhiệt độ thấp, đem lại hiệu quả cao trong tầng mioxen, hay oligoxen. Sự thâm nhập sâu của axit vào trong vỉa giúp gia tăng sự bao bọc tác dụng lên toàn bộ sản phẩm. Xử lý vỉa bằng axit có thể áp dụng theo các cách như:
- Dung dung dịch axit: axit HCl, axit HF, axit acetic CH3COOH cùng với chất chống ăn mòn
- Rửa axit
- Bọt axit
- Nhũ tương axit
Trên thực tế phương pháp nhũ tương axit là phương pháp được áp dụng rộng rãi và đạt hiệu quả cao nhất ở các mỏ khai thác hiện nay. Công nghệ không phức tạp, áp suất làm việc không cao, tính ăn mòn thép thấp mà vẫn có khả năng xâm nhập sâu. Tuy nhiên, cần phải lưu ý thật kỹ thời gian đóng giếng sau mỗi chu kỳ bơm ép axit để đảm bảo nồng độ và tỷ lệ pha chế nhũ tương phù hợp với tính chất tầng chứa.
Công ty PVChem-Tech có thể triển khai các dịch vụ liên quan đến xử lý giếng bao gồm:
- Cung cấp trọn gói các hóa phẩm chuyên dụng và dịch vụ bơm ép cho xử lý axit vùng cận đáy giếng.
- Tư vấn cho chọn chủng loại, thế tích các hóa phẩm, thứ tự công nghệ xử lý axit vùng cận đáy giếng.
- Cung cấp cơ sở thí nghiệm, dịch vụ thí nghiệm để đánh giá hiệu quả xử lý, tính tương hợp giữa lưu thể vỉa và dung dịch xử lý, khả năng ăn mòn, khả năng trương nở sét.
Động thái thay đổi độ thẩm mẫu lõi trong quá trình xử lý axit bằng hóa phẩm của PVChem-Tech
3. Dịch vụ xử lý lắng cặn trong cần ống khai thác, lắng đọng parafin
Lắng đọng vật chất vô cơ và hữu cơ trong hệ thống khai thác, xử lý, vận chuyển dầu khí là một trong những vấn đề nan giải thường xảy ra trong quá trình khai thác dầu khí. Vấn đề này đã và đang xuất hiện ngày càng trầm trọng tại các mỏ trên thềm lục địa Việt Nam, nhất là khi mỏ này đang đi vào thời kỳ ngập nước mạnh và đẩy mạnh khai thác theo phương pháp gaslift. Lắng đọng vô cơ, hữu cơ có thể xuất hiện ở các vị trí như: trong vùng vỉa chứa lân cận giếng khoan, trên bề mặt dọc cần khai thác, trong hệ thống đường ống dẫn tới thiết bị xử lý, trong hệ thống thiết bị xử lý, vận chuyển, tàng trữ dầu khí... Căn cứ vào bản chất của vật chất lắng đọng, người ta phân chúng thành lắng đọng vô cơ, lắng đọng hữu cơ.
Lắng đọng vô cơ chứa chủ yếu các muối như CaCO3, CaSO4 ... Lắng đọng này xuất hiện khi các tinh thể muối vô cơ có trong nước đi cùng dòng dầu khai thác gặp điều kiện thuận lợi cho lắng đọng như: chế độ dòng chảy rối, sự xuất hiện của bề mặt phân cách pha, sự có mặt của lắng đọng hữu cơ... tích tụ lại.
Lắng đọng hữu cơ thường chứa parafin, asphanten, nhựa, các hợp chất thơm chứa lưu huỳnh... Những chất này luôn có sẵn trong thành phần dầu thô và chúng có thể kết tinh trong dòng dầu khi cân bằng nhiệt động học của hệ dầu thay đổi. Các tinh thể kết tinh sẽ tạo lắng đọng khi gặp điều kiện thuận lợi như thay đổi hướng dòng chảy, xuất hiện bề mặt phân cách pha.
Lắng đọng vô cơ có thể có mặt tại nhiều vị trí dọc thân giếng, thân cần khai thác và trong hệ thống thu gom xử lý. Lắng đọng hữu cơ thường tập trung nhiều trong đoạn cần khai thác phía trên có nhiệt độ thấp (nhiều nhất ở vị trí độ sâu 100m lên tới miệng giếng). Thế nhưng, nói chung, trên thực tế ta thường gặp lắng đọng hỗn hợp, tức lắng đọng chứa cả muối vô cơ và vật chất hữu cơ.
Lắng đọng muối xảy ra trong vùng cận đáy giếng dẫn tới giảm độ thấm vùng cận đáy giếng, giảm hiệu quả khai thác. Trong cần khai thác, lắng đọng muối thường dẫn đến tăng trở lực dòng chảy. Việc tăng trở lực này diễn ra khi đường kính hiệu dụng của cần khai thác nhỏ đi và khi cặn lắng đọng làm bề mặt ống mấp mô. Các van, hoặc thiết bị bơm chìm trong lòng giếng có thể bị tắc không hoạt động được dưới tác động của lắng đọng muối. Các thiết bị tách, xử lý dầu khi bị nhiễmlắng đọng hữu cơ và vô cơ cũng giảm khả năng làm việc
- Dịch vụ xử lý lắng đọng muối trong hệ thống khai thác, xử lý và vận chuyển dầu, bao gồm:
- Nghiên cứu đánh giá xu hướng tạo lắng đọng muối trong nước đồng hành hoặc nước bơm ép phục vụ quá trình thiết kế khai thác và vận chuyển dầu.
- Nghiên cứu cơ chế lắng đọng muối trong hệ thống khai thác, xử lý, vận chuyển dầu và tư vấn các giải pháp ngăn ngừa và khắc phục.
- Tư vấn cho chọn chủng loại, thế tích các hóa phẩm, thứ tự công nghệ xử lý loại trừ lắng đọng muối trong cần ống khai thác và hệ thống xử lý, vận chuyển dầu.
- Cung cấp hóa phẩm chuyên dụng cho xử lý loại trừ lắng đọng muối trong cần ống khai thác và hệ thống xử lý, vận chuyển dầu.
- Dịch vụ trọng gói trong xử lý loại trừ lắng đọng muối trong cần ống khai thác và hệ thống xử lý, vận chuyển dầu.
- Dịch vụ nghiên cứu lựa chọn và bơm hóa phẩm ngăn ngừa lắng đọng muối vào vỉa sâu
- Dịch vụ xử lý loại trừ lắng đọng hữu cơ (Asphanten, nhựa,parafin) trong hệ thống khai thác, xử lý và vận chuyển dầu
- Tiến hành nghiên cứu đánh giá xu hướng tạo lắng đọng hữu cơ trong quá trình khai thác phục vụ quá trình thiết kế khai thác và vận chuyển dầu (Fluids Analysis).
- Tiến hành nghiên cứu chọn lựa hóa phẩm dùng trong xử lý và vận chuyển dầu phụ vụ quá trình thiết kế giếng và đường ống vận chuyển (Chemical stady and Flow Essurance);
- Cung cấp trọn gói các hóa phẩm cho xử lý và vận chuyển dầu
- Tư vấn cho chọn chủng loại, thế tích các hóa phẩm, thứ tự công nghệ xử lý loại trừ lắng đọng hữu cơ trong cần ống khai thác và hệ thống xử lý, vận chuyển dầu.
- Cung cấp hóa phẩm chuyên dụng cho xử lý loại trừ lắng hữu cơ trong cần ống khai thác và hệ thống xử lý, vận chuyển dầu.
- Dịch vụ trọng gói trong xử lý loại trừ lắng đọng hữu cơ trong cần ống khai thác và hệ thống xử lý, vận chuyển dầu.
- Dịch vụ nghiên cứu lựa chọn và bơm hóa phẩm ngăn ngừa lắng đọng hữu cơ vào vỉa sâu.
Xử lý cặn sa lắng đối với hệ thống Production Header ngoài giàn
4. Dịch vụ dịch vụ đánh dấu hóa học.
Công nghệ ứng dụng chất đánh dấu để khảo sát dòng chảy nước bơm ép trong vỉa đã được sử dụng ở nhiều mỏ trên thế giới. Một cách ngắn gọn, công nghệ này đòi hỏi đưa những chất thích hợp với vỉa vào nước bơm ép tại đầu giếng chưa quen thuộc đối với hệ thống và theo dõi sự có mặt của chúng trong pha nước tại các giếng khai thác đích nơi nước bơm ép có thể chảy tới. Phân tích đường cong nồng độ chất đánh dấu theo thời gian từ từng giếng khai thác cho phép xác định đặc tính dòng chảy liên giếng, do đó có thể cải thiện được hiệu suất quét của nước bơm ép đối với dầu khí.
Ứng dụng công nghệ khảo sát bằng chất đánh dấu có thể cung cấp cho nhà điều hành mỏ những thông tin sau:
- Xác định giới hạn đứt gãy/liên thông;
- Xác định chính xác nguồn gốc nước khai thác;
- Thời gian đi ngắn nhất của chất đánh dấu tới một giếng khai thác. Thời gian này có thể được dùng để hiệu chỉnh mô hình mô phỏng;
- Phần trăm chất đánh dấu và phần trăm nước bơm ép chảy từ một giếng bơm ép đến giếng khai thác;
- Thời gian dịch chuyển trung bình của chất đánh dấu từ một giếng bơm ép đến giếng khai thác để có thể tính toán được hệ số quét từ giếng bơm ép tới giếng khai thác;
- Nếu xảy ra sự liên thông của vùng đứt gãy chất đánh dấu cho phép định lượng dòng đi qua vùng đứt gãy;
- Hình dáng của đường cong nồng độ theo thời gian của chất đánh dấu cho phép xác định khu vực kênh dẫn có độ thấm cao giữa giếng bơm ép và giếng khai thác.
Minh họa liên thông liên giếng xác định được nhờ kỹ thuật đánh dấu
Được ứng dụng trong vùng ngập nước, các chất đánh dấu được sử dụng hiệu quả để cải thiện mô hình hoá hệ vỉa trên máy tính bằng cách xác định thời gian đi ngắn nhất, mối quan hệ giữa giếng bơm ép và giếng khai thác, giao tiếp liên vùng, vùng khai thác, vùng mất dung dịch và vùng phân bố kênh dẫn.
Với thế mạnh về nghiên cứu hóa chất và dịch vụ trong ngành dầu khí, bên cạnh đó, từ năm 2016 trở lại đây PVChem-Tech đã phối hợp với một vài Công ty nước ngoài thử nghiệm thành công ứng dụng một loạt chất đánh dấu hóa học tại Việt Nam như tại mỏ Rạng Đông (JVPC) hay như tại tầng móng mỏ Bạch Hổ (Vietsovpetro). PVChem-tech sẵn sàng cung cấp công nghệ chất đánh dấu với chi phí thấp hiệu quả cao cho các đối tác trong ngành công nghiệp khai thác dầu khí.
- Cung cấp trọn gói các hóa phẩm chất đánh dấu (nước và khí);
- Cung cấp nhân sự cho lấy mẫu, thiết bị lấy mẫu, và phân tích mẫu;
- Cung cấp dịch vụ thiết kế, lựa chọn hóa phẩm và tiến hành bơm ép hóa phẩm chất đánh dấu ngoài giàn.
- Cung cấp dịch vụ xử lý kết quả phân tích (định tính, định lượng), mô hình mô phỏng để nâng cao hiệu quả bơm ép nước và tăng cường thu hồi dầu.
Bơm ép chất đánh dấu tại đầu giếng khai thác
5. Dịch vụ ngăn cách nước/khí…
- Cung cấp trọn gói các hóa phẩm chuyên dụng cho xử lý ngăn cách nước.
- Tư vấn cho chọn chủng loại, thế tích các hóa phẩm, thứ tự công nghệ xử lý ngăn cách nước trong giếng khai thác và giếng bơm ép.
- Tư vấn cho chọn chủng loại, thế tích các hóa phẩm, thứ tự công nghệ xử lý vùng cận đáy giếng nhằm giảm hàm lượng nước trong dòng dầu khai thác.
6. Dịch vụ sửa chữa và hoàn thiện giếng.
- Cung cấp trọn gói hóa phẩm, vật liệu cho pha chế dung dịch hoàn thiện giếng, chống mất dung dịch trong hoàn thiện giếng trong điều kiện mất dung dịch.
- Tư vấn công nghệ dâp giếng, tuần hoàn sửa chữa giếng trong điều kiện phức tạp (áp suất dị thường thấp, mất dung dịch, nguy cơ khó gọi dòng...).
- Cung cấp trọn gói vật liệu chuyên dụng cho quá trình dập giếng, tuần hoàn giếng trong sửa chữa lớn các giếng trong điều kiện áp suất dị thường thấp và phức tạp.
- Cung cấp trọn gói vật liệu chuyên dụng cho quá trình dập giếng, tuần hoàn giếng trong sửa chữa lớn các giếng trong điều kiện áp suất dị thường thấp và phức tạp.
7. Dịch vụ trám xi măng
- Cung cấp trọn gói vật liệu (Xi măng, Xi măng siêu mịn-Microcement), các hóa phẩm phụ gia chuyên sử dụng cho chế tạo vữa trám sơ cấp và vữa trám ép. Cung cấp dung dịch đệm chuyên dụng
- Tư vấn cho thiết kế đơn trám xi măng sơ cấp trong trám những công đoạn phức tạp.
- Tư vấn cho thiết kế đơn trám ép khắc phục hiện tượng áp suất giữa các cột ống chống, dòng chảy ngoài ống chống.