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

Tối ngày 31/5, Liên hiệp Các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã tổ chức Lễ tổng kết và trao Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (Vifotec), giải thưởng WIPO năm 2022.

Vượt qua nhiều công trình tiêu biểu, Cụm công trình “Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp và phát triển, ứng dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu cho đối tượng trầm tích lục nguyên của các mỏ dầu tại bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam” do Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) chủ trì thực hiện, vừa đoạt giải Nhất Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (Vifotec), giải thưởng WIPO năm 2022.

Tại lễ trao giải, Ban Tổ chức đã trao giải Nhất và Biểu trưng Vàng sáng tạo cho Cụm công trình “Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp và phát triển, ứng dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu cho đối tượng trầm tích lục nguyên của các mỏ dầu tại bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam” do Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) chủ trì thực hiện.

Ngoài công trình trên, VPI đã cùng Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” tiến hành thử nghi???m công nghi???p hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu (VPI SP) vào khu vực thử nghi???m tại mỏ Bạch Hổ, giúp gia tăng sản lượng khai thác.

Theo VPI, trong bối cảnh sản lượng khai thác dầu khí trong nước có xu hướng 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 nghi???m và áp dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu (EOR) trở thành vấn đề cấp thiết.

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 qu?? 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, tính hiệu qu?? kinh tế cũng 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 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 qu?? kinh tế.

VPI cho biết 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 nghi???m 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 qu?? 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 nghi???m công nghi???p và đánh giá hiệu qu?? 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 qu?? 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 nghi???m, 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 nghi???m công nghi???p và đánh giá hiệu qu?? thực tế, là tiền đề cho việc ứng dụng tổng thể trên phạm vi toàn mỏ Bạch Hổ.   

Điểm nhấn quan trọng nhất của cụm công trình nghiên cứu này là VPI đã cùng Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” tiến hành bơm ép thử nghi???m hóa phẩm VPI SP vào khu vực thử nghi???m tại mỏ Bạch Hổ, giúp gia tăng sản lượng khai thác. Kết quả thử nghi???m công nghi???p tại mỏ (tầng chứa Miocen dưới, mỏ Bạch Hổ) cho hiệu qu?? 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 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 nghi???m công nghi???p 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 nghi???p, 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.

Đặc biệt, kết quả thử nghi???m công nghi???p hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP tại mỏ (tầng chứa Miocen dưới, mỏ Bạch Hổ) cho hiệu qu?? 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./.