NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐỀ TÀI: “Kết quả nghiên cứu phương
pháp lí hóa nhằm nâng cao hiệu quả
giếng khai thác gaslift trong điều kiện
khai thác tại Việt Nam” NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Thăm dò, Khai thác
Kết quả nghiên cứu phương pháp lí hóa nhằm nâng cao hiệu quả
giếng khai thác gaslift trong điều kiện khai thác tại Việt Nam
Phân tích kỹ thuật, kinh tế nhằm lựa chọn khai thác dầu bằng phương pháp cơ học trong
điều kiện khai thác biển tại Việt Nam cho thấy gaslift là phương pháp khai thác cơ học tối
ưu, có nhiều ưu điểm, mang lại độ tin cậy và hiệu quả kinh tế cao so với các phương pháp
khác như: Sử dụng bơm ly tâm, bơm điệm chìm, bơm thủy lực

Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp gaslift là chi phí đầu tư lớn và hiệu suất làm việc
thấp. Đặc biệt khi giếng khai thác gaslift có độ ngập nước lớn sẽ làm làm giảm sự phát
tán của pha khí, từ đó phá hủy cấu trúc dòngchảy tối ưu của chất lưu trong ống khai thác,
kết quả làm tăng tỷ trọng của cột chất lưu trong ống khai thác và giảm hiệu suất làm việc

3842g/m2/ngày ở nhiệt độ 35oC. Lắng đọng paraffin-smol-asphaten làm giảm
đường kính ống khai thác và hiệu suất giếng gaslift.
Để nâng cao hiệu quả gaslift ứng dụng các phương pháp sau:
- Lựa chọn tối ưu thiết bị giếng khai thác gaslift;
- Thay đổi tính chất lí-hóa của chất lưu trong ống khai thác và tối ưu cấu trúc dòngchảy.
Phương pháp thứ nhất liên quan đến việc lựa chọn và tối ưu hóa đường kính ống khai
thác, tiến hành khảo sát và sửa chữa, thay thế van gaslift, lắp đặt thiết bị phân tán khí,
tăng độ sâu bơm ép khí, chuyển sang khai thác bằng gaslift định kỳ Các công tác nêu
trên đòi hỏi phải tiến hành sửa chửa giếng, chi phí đầu tư và làm giảm thời gian khai thác
của giếng.
Phương pháp thứ hai chỉ cần nghiên cứu, lựa chọn và bơm hóa chất: Chất hoạt tính bề
mặt (ПАВ) với nồng độ phù hợp vào dòngkhí nén của giếng gaslift. Ưu điểm của phương
pháp này là không thay đổi thiết kế và các thiết bị líng giếng, phương pháp này khắc phục
được những nhược điểm của phương pháp thứ nhất và rất hiệu quả trong những giếng có
hàm lượng lắng đọng paraffin cao.
Các nghiên cứu [3, 4] cho thấy việc áp dụng chất hoạt tính bề mặt sẽ tăng khả năng phát
tán pha khí, làm giảm chuyển động tương đối của pha khí chậm xuống 1,5 lần, kéo dài
thời gian chuyển động kiểu bọt khí, làm chậm quá trình tăng đường kính của các bọt khí
khi chuyển động trong ống khai thác. Ngoài ra hóa phẩm khi được bơm vào dòngkhí nén
của giếng gaslift còn làm giảm độ nhớt của hỗn hợp dầu-khí-nước và tối ưu tính chất lưu
biến của dòng sản phẩm và ngăn ngừa quá trình lắng đọng paraffin trong ống khai thác
[5].
Phương pháp lí-hóa nhằm nâng cao hiệu quả khai thác giếng gaslift đã được nghiên cứu
và áp dụng tại nhiều nước trên thế giới [1, 2, 5] và đã tiến hành sử dụng hóa phẩm tan
trong nước (ВРК). Đây là loại hóa phẩm rẻ tiền nên đòi hỏi trong quá trình bơm hóa
phẩm phải pha chế với nồng độ lớn và độ chính xác cao, nếu không sẽ tạo nhũ tương và
các lắng đọng bền vững gây khó khắn trong quá trình xử lí, vận chuyển dầu [6].
Trong điều kiện khai thác dầu trên biển như ở Việt Nam, nước đồng hành sau khi qua xử
lí được thải xuống biển nên việc sử dụng hóa phẩm tan trong nước với hàm lượng lớn là
không cho phép và sẽ gây tác hại cho môi trường. Do vậy cần nghiên cứu chọn lựa và

Hình 5. Thời gian phá vỡ bọt khí của hỗn hợp dầu – nước
Từ kết quả thực nghiệm (Hình 4, 5) cho thấy việc sử dụng chất hoạt tính bề mặt với nồng
độ 300 ppm (300 gram hóa phẩm/1 tấn chất lưu) thì khả năng tạo bọt của hỗn hợp dầu-
khí-nước là lớn nhất và không gây khó khăn cho quá trình xử lí, vận chuyển dầu, khí,
nước. Đây được gọi là nồng độ tối ưu của chất hoạt tính bề mặt.
Từ kết quả nghiên cứu trên, tiếp tục tiến hành nghiên cứu khả năng tạo bọt của hỗn hợp
hóa phẩm gồm: Chất căng bề mặt với nồng độ tối ưu vừa t.m được là 300 ppm (không
thay đổi trong quá trình thí nghiệm với chất ức chế paraffin) và chất ức chế chống lắng
đọng paraffin. Kết quả nghiên cứu cho kết quả như Hình 6, 7.

Hình 6. Khả năng tạo bọt của hỗn hợp dầu – nước với hỗn hợp chất hoạt tính bề mặt và
chất ức chế lắng đọng paraffin Wc =25%

Hình 7. Thời gian phá vỡ bọt khí của hỗn hợp dầu - nước
Kết quả nghiên cứu (Hình7) cho thấy việc sử dụng hỗn hợp hóa phẩm: Chất căng bề mặt
và chất ức chế lắng đọng paraffin sẽ làm tăng khả năng tạo bọt của hỗn hợp dầu-khí-nước
so với trường hợp chỉ dùng chất hoạt tính bề mặt. Kết quả thực nghiệm đã xác định được
nồng độ tối ưu của hỗn hợp hóa phẩm là: Chất căng bề mặt là 300 ppm và chất ức chế
lắng đọng paraffin là 400 ppm sẽ cho khả năng tạo bọt lớn nhất. Và với thời gian tự phá
hủy bọt khí là 52 giây sẽ không gây khó khăn cho quá trình xử lí dầu khí nước tại bình
tách.
Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp hóa phẩm lên tính chất lưu biến
của chất lưu cho thấy việc áp dụng hỗn hợp chất hoạt tính bề mặt và chất ức chế paraffin
làm giảm độ nhớt của chất lưu và tối ưu tính chất lưu biến của chất lưu trong quá trình
khai thác cũng như vận chuyển dầu khí (Hình8).

Hình 8. Ảnh hưởng của hóa phẩm lên tính chất lưu biến của hỗn hợp dầu - khí nước
Ngoài ra việc áp dụng hóa phẩm đã làm giảm hàm lượng lắng đọng paraffin trong giếng
khai thác.
Thí nghiệm được tiến hành bằng việc đo hàm lượng lắng đọng paraffin bằng phương

2. Nghiên cứu cho thấy việc áp dụng hỗn hợp hóa phẩm: Chất hoạt tính bề mặt và chất ức
chế lắng đọng paraffin làm giảm vận tốc chuyển động của pha khí, làm chậm quá trình
phát triển của bọt khí khi chuyển động trong ống khai thác và tăng khả năng tạo bọt của
hỗn hợp dầu-khí nước.
3. Nghiêm cứu đã xác định nồng độ tối ưu của hỗn hợp hóa phẩm, tuy nhiên tùy điều
kiện, tính chất lí hóa dầu - khí nước từng mỏ nên hiệu chỉnh nồng độ của hỗn hợp cho
phù hơp với điều kiện từng mỏ tại Việt Nam.
4. Việc áp dụng hỗn hợp hóa phẩm làm tối ưu tính chất lưu biến của chất lưu, giảm độ
nhớt của dòngsản phẩm, giảm hàm lượng lắng đọng paraffin 51,5% và không gây ra khó
khăn trong quá trình xử lí, vận chuyển dầu khí.
5. Việc áp dụng hỗn hợp hóa phẩm làm tăng lưu lượng giếng khai thác gaslift lên 20-30
%, làm tăng hiệu quả sử dụng khí nén và hiệu suất làm việc của giếng gaslift.
6. Đối với giếng khai thác gaslift có độ ngập nước cao (từ 50 đến 80%) nên tiến hành sử
dụng thiết bị phân tán khí dispersion kết hợp với hỗn hợp hóa phẩm để nâng cao hiệu quả
làm việc của giếng.

NCS. Nguyễn Hữu Nhân, TS. M.M. Kabirov
ĐHTH kỹ thuật Dầu khí Ufa – LB Nga
KS. Nguyễn Thành Dũng
Tổng công ty TD & KT Dầu khí
(Theo TCDK số 4-2009)