NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI: “Các giải pháp công nghệ xử lí
giếng nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu ở
giai đoạn khai thác cuối cùng của mỏ
Bạch Hổ”

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Thăm dò, Khai thác
Các giải pháp công nghệ xử lí giếng nhằm nâng cao hệ số thu hồi
dầu ở giai đoạn khai thác cuối cùng của mỏ Bạch Hổ
Việc tăng sản lượng các giếng khai thác dầu, nâng cao hệ số khai thác dầu của mỏ là
nhiệm vụ rất quan trọng của các công ty dầu khí.

Bài báo này trình bày bản chất, quy trình công nghệ tiến hành, đánh giá và bài học kinh
nghiệm của các phương pháp Xử lí giếng ở mỏ Bạch Hổ trong 20 năm qua. Trong quá

hoặc mất dung dịch khoan…
2. Quá trình chống ống và trám xi măng
Sau khi chống ống và bơm trám xi măng, khu vực nhiễm xi măng có độ thấm bằng
không. Việc khôi phục độ thấm tự nhiên của vỉa gặp khó khăn vì tổn thất thủy lực cục bộ
tại bề mặt phân cách giữa đáy giếng và vỉa sản phẩm tăng, làm triệt tiêu một phần áp lực
vỉa và làm giảm hệ số sản phẩm của giếng.
Ngoài ra, các sản phẩm sinh ra do phản ứng giữa chất phụ gia và dung dịch đệm cũng gây
nhiễm bẩn thành hệ.
3. Công nghệ hoàn thiện giếng và mức độ mở vỉa
Các loại nhiễm bẩn của dung dịch hoàn thiện giếng gây ra cũng tương tự như dung dịch
khoan:
+ Làm giảm độ thấm và khả năng khai thác của vỉa do sự bít nhét của các vật rắn và
polime có trong dung dịch.
+ Do sự trương nở và khuếch tán của sét, sự thấm lọc của khối nhũ và sự lắng đọng của
các chất cặn bẩn.
Đặc biệt trong các giếng khai thác có áp suất thấp, cần chú ý đến biện pháp khống chế
mất dung dịch làm chết giếng.
Giếng hoàn thiện về mặt thủy động lực là giếng được mở vỉa toàn bộ chiều dày của tầng
sản phẩm và không chống ống để đảm bảo tính thấm tự nhiên của vỉa.
Khi mở vỉa bằng cách chống ống, trám xi măng sau đó bắn mở vỉa thỉ sự nhiễm bẩn do
lớp xi măng, mảnh vụn, sự nén ép xung quanh lỗ bắn, lớp kim loại nóng chảy… làm
giảm hệ số sản phẩm của vỉa giảm.
4. Quá trình khai thác
Hiện tượng nhiễm bẩn dễ xảy ra khi khai thác với tốc độ cao hoặc gây ra hiện tượng giảm
áp đột ngột. Sự lắng đọng của muối, parafin, chất rắn, quá trình sinh cát, sự tạo thành
hydrat và nhũ tương trong quá trình khai thác cũng làm tăng đáng kể mức độ nhiễm bẩn
thành hệ.
5. Quá trình sửa chữa và xử lí giếng
Trong quá trình sửa chữa giếng cũng gây ra nhiễm bẩn thành hệ do dung dịch sửa chữa
giếng, vật liệu tạo cầu xi măng, do vữa xi măng còn dư trong giếng…

một lần vỡ vỉa thuỷ lực từ 120-150m
3
. Sau khi bơm chất lỏng gây vỡ vỉa thì chất lỏng
liên kết dạng gel trộn với cát nhân tạo (proppant) theo tỷ lệ tăng dần (1-3-5-7-9 PPA)
(pound propant added = pound/gallon) được tiếp tục bơm vào vỉa. Tổng khối lượng
proppant dùng cho một lần vỡ vỉa đối với từng giếng khác nhau thì có giá trị khác nhau
và dao động trong khoảng 20-50 tấn. Proppant đóng vai trò làm chất chèn khe nứt trong
vỉa vừa mới tạo thành để tạo vùng có độ thẩm thấu tốt và giữ cho khe nứt không bị khép
lại sau khi xả áp suất bơm. Hình 1. Sự tạo thành khe nứt trong vỉa
b. Vai trò phương pháp vỡ vỉa thủy lực
- Tăng độ thấm của tầng đá chứa và cũng là tăng hệ số sản phẩm của giếng.
- Tăng sản lượng khai thác dầu, cải thiện hệ số thu hồi dầu của mỏ.
- Giảm tổn thất áp suất nhằm tăng hiệu quả sử dụng nguồn năng lượng vỉa.
- Điều chỉnh d.ng và độ tiếp nhận theo chiều dày của tầng sản phẩm.
- Thu hồi vốn nhanh hơn, mang hiệu quả kinh tế lớn.
c. Công nghệ vỡ vỉa thuỷ lực
Công nghệ phá vỡ vỉa thủy lực có chèn cát được tiến hành theo các bước sau:
* Công việc chuẩn bị giếng và lắp đặt thiết bị chuyên dụng trên giàn
Tiến hành sửa chữa giếng để kéo toàn bộ bộ cần ống ép hơi và thiết bị lòng giếng lên,
bơm rửa giếng, tiến hành các công việc khảo sát địa chất – kỹ thuật hay các công tác khác
để chuẩn bị giếng nếu cần thiết, thả bộ cần ống ép hơi mới với Packer chuyên dụng đến
độ sâu thiết kế, mở Packer, lắp đặt đường ống cao áp từ miệng giếng đến đầu treo ống
mềm cao áp, sau khi tàu vỡ vỉa chuyên dụng cập vào giàn, kéo ống mềm cao áp lên đầu
treo của nó và kết nối với đường ống cao áp vừa mới lắp đặt trên giàn. Toàn bộ hệ thống
đường ống cao áp từ máy bơm trên tàu tới miệng giếng được bơm ép thử
áp suất tới 700 atm.
* Quá trình vỡ vỉa thủy lực

huỷ. Kéo Packer lên, bơm rửa làm sạch vùng đáy giếng. Thả bộ cần ống khai thác cùng
với các thiết bị lòng giếng phù hợp, lắp đặt cây thông. Tiến hành gọi dòng sản phẩm và
đưa giếng vào khai thác.

Hình 4. Sơ đồ quá trình chính vỡ vỉa thủy lực (Main Frac)
2. Đạn hơi tạo áp suất phối hợp xử lí axit
Phương pháp này có hiệu quả trong tầng Oligoxen. Ưu điểm của phương pháp là mất ít
thời gian và công sức, vừa tạo ra khe nứt mới vừa xử lí các chất cặn, các mảnh vụn, mở
rộng khe nứt cũ.
Nhược điểm là khe nứt dễ bị khép lại, dễ làm biến dạng cột ống hay bị rối cáp ảnh hưởng
đến chất lượng của giếng.
Bản chất của phương pháp: Đạn tạo áp suất được thả trên dây cáp điện xuống vùng đáy
giếng đốt cháy nổ tạo ra một áp suất cho phép làm phá vỡ vỉa. Thời gian cháy có thể điều
chỉnh kéo dài một vài phút đến một phần của giây (0,01-1giây) trong khoảng giới hạn
vùng thân giếng tạo ra áp suất lớn từ 100-250MPa. Cường độ mạnh của quá trình thay
đổi phụ thuộc vào khối lượng của đạn nổ (từ 20- 500kg).
3. Xử lí bằng axít
a. Dung dịch axit
Phương pháp xử lí này có thể áp dụng đối với vỉa có nhiệt độ thấp và có hiệu quả cao
trong tầng Mioxen. Ưu điểm chính là đơn giản và thời gian xử lí nhanh. Phương pháp này
có nhược điểm là tốc độ ăn mòn cao, không xâm nhập sâu vào vỉa, cần nhiều kinh
nghiệm để chọn thời gian giữ axit hợp lí. Bản chất của phương pháp là: Hỗn hợp dung
dịch axit (axit HCl, axit HF, axit acetic CH3COOH cùng với chất chống ăn mòn) được
bơm ép vào vùng cận đáy giếng. Chờ phản ứng xảy ra, tiến hành gọi dòng sản phẩm
trong vỉa và đánh giá hiệu quả.
b. Rửa axit
Rửa axit đây là dạng cần thiết đầu tiên của sự tác dụng axit để cho tất cả các giếng có
thân trần ở vỉa sản phẩm (thân giếng đi qua vùng sản phẩm không thả ống chống và bơm
trám xi măng) sau khi khoan, mở vỉa hoặc trong quá trình mở vỉa.
Bản chất của phương pháp: Hỗn hợp dung dịch axit được tính toán và bơm vào vùng đáy

sao cho đạt được khả năng hoà khí lớn nhất trong hỗn hợp nhũ tương dầu-axit.
Công nghệ này được áp dụng xử lí ở những đối tượng có áp suất vỉa thấp. Ưu thế của
giáp pháp này được khơi thông mạnh & tháo nhanh những chất gây bẩn và các sản phẩm
phản ứng từ vỉa vào đáy giếng sau đó theo sản phẩm khai thác đi lên.

Hình 6. Sơ đồ thiết bị công nghệ xử lí giếng bằng nhũ tương axit
IV. HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÍ GIẾNG
TỪ 1988 - 2008 Bảng 1. Kết quả của các phương pháp xử lí giếng ở mỏ Bạch Hổ và Rồng
Nghiên cứu các số liệu thực tế ở mỏ Bạch Hổ trong giai đoạn 1988 - 2008 cho thấy công
tác xử lí giếng khai thác dầu không ngừng tăng về số lượng và hiệu quả xử l.: 414 lần xử
lí bằng các phương pháp khác nhau với lượng dầu thu thêm được là 1.835.104 tấn. Hiệu
quả của phương pháp xử lí giếng được đánh giá dựa trên kết quả lượng dầu thu thêm
được trên một lần xử lí. Kết quả xử lí (Bảng 1, Hình 7 và Hình 8) cho thấy:
- Phương pháp nhũ tương axit đã được áp dụng nhiều nhất với 229 lần (chiếm 55,3%),
trong đó có 182 lần xử lí thành công (79,5%) với lượng dầu thu thêm được 1.394.850 tấn
(chiếm 76,0%).
Hiệu quả xử lí của phương pháp này cao nhất tại mỏ Bạch Hổ.
- Phương pháp nứt vỉa thủy lực đã được tiến hành 55 lần (chiếm 15%) và có 37 lần thành
công (67,2%) với lượng dầu thu thêm chỉ có 176.928 tấn (chiếm 9,6%). Hiệu quả kinh tế
do phương pháp xử lí mang lại khá cao.
- Phương pháp xử lí bằng đạn tạo áp suất phối hợp với xử lí axit đã áp dụng 33 lần
(chiếm 7,9%), trong đó 16 lần thành công (48,5%) với lượng dầu thu thêm là 117.590 tấn
(chiếm 6,4%). Hiệu quả kinh tế chỉ đạt mức trung bình.
- Phương pháp xử lí bằng dung dịch axit đã tiến hành 86 lần (chiếm 21,0%) thì có 63 lần
thành công (73,0%) với lượng dầu thu thêm được 134.036 tấn (chiếm 7,3%). Hiệu quả
kinh tế mang lại là khá cao.
- Phương pháp xử lí bằng bọt axit được áp dụng ít nhất với 5 lần (chiếm 1,2%) trong đó

Ks. Trần Văn Hồi, Ts. Cao Mỹ Lợi
Ks. Nguyễn Văn Kim, Ks. Lê Việt Hải
XNLD Vietsovpetro
(Theo TCDK số 5-2009