Thứ sáu, 29/03/2024 | 12:41 - GMT+7
Nhiều công trình nghiên cứu, sản phẩm công nghệ mới nhất đã được trình bày tại Hội thảo kỷ niệm 50 năm triển lãm các thành tựu công nghệ dầu khí biển tổ chức tại NRG Park, Houston, Mỹ từ ngày 6 - 9/5/2019. Trong đó, các tiến bộ trong công nghệ địa vật lý giếng khoan đã giúp chính xác hóa vị trí giếng khoan, đánh giá chất lượng các thành tạo liền kề, xác định các vỉa chứa mục tiêu... từ đó nâng cao hiệu quả công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí.
26/06/2019 - 16:05Công nghệ địa vật lý giếng khoan
Địa vật lý giếng khoan (logging, carota, diagraphy…) được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc, trạng thái lòng giếng khoan; thành phần thạch học cũng như tính chất lý - hóa của các lớp đất đá giếng cắt ngang qua, các chất lưu chứa trong các lỗ hổng của đá... nằm lân cận lòng giếng; phục vụ công tác phát triển và khai thác mỏ dầu khí, gồm nhiều phương pháp thông qua phản ứng của môi trường địa chất đối với các trường vật lý đưa vào lòng giếng. Các phương pháp này được cải tiến liên tục để nâng cao độ chính xác của các phép đo.
Halliburton cho biết EarthStar™ có thể phát hiện, vẽ bản đồ tầng chứa và các biên của các chất lưu (dầu, khí, nước) nằm cách giếng khoan 225ft (68m), xa gấp đôi so với các hệ thống thiết bị đo log hiện có. Đây là một tổ hợp các phép đo điện trở suất vùng xa/sâu (deep-reading resistivity measurements), độ nhạy phương vị (azimuthal sensitivity) và xử lý ngược hiện đại giúp xác định hướng phát triển của các lớp trong thành tạo chứa dầu khí cùng thành phần và điện trở của các chất lưu trong thành tạo (formation) đó. Halliburton cũng cung cấp các hình ảnh 3D được dùng kết hợp với phần mềm geosteering (phần mềm khoan định hướng sử dụng cảm biến địa tầng) thời gian thực nhằm tối ưu hóa vị trí đặt giếng thăm dò - khai thác tiếp theo. Thông tin điện trở suất vùng xa có thể dùng để vẽ bản đồ các túi dầu khí nằm dọc theo lòng giếng nhằm xác định các vùng chứa sản phẩm có giá trị lớn bị cô lập (bypassed pay), bỏ sót trong quá trình khai thác do bị nước vỉa bao vây. Công nghệ này giúp nâng cao hiệu quả đánh giá tầng chứa và công tác phát triển mỏ. Các phương pháp đo điện trở suất vùng xa còn giúp chính xác hóa các quyết định khi triển khai công tác (khoan) định hướng phải tiến hành theo thời gian thực. Các kỹ sư khoan được cảnh báo trước khi giếng sắp đi ra ngoài vùng chứa sản phẩm và/hoặc các nguy hiểm lớn xuất hiện, để quyết định dừng khoan trước khi xác định cần phải khoan lệch/xiên để loại bỏ đường đi của lòng giếng đã chọn. Với việc cải tiến các phép đo LWD, các kỹ sư khoan có thể chính xác hóa vị trí đặt giếng khoan phía trên giới hạn tiếp xúc dầu/nước để tối ưu hóa việc phát triển và khai thác mỏ.
Halliburton cho biết EarthStar™ đã áp dụng thành công công nghệ này tại các mỏ vùng nước sâu và các mỏ trưởng thành. Một giếng khoan ở Biển Bắc khoan qua thành tạo chứa carbonate bị ngập nước bán phần, đã áp dụng phương pháp log này và phát hiện chính xác vùng chứa sản phẩm bị bỏ sót giúp tăng đáng kể sản lượng của mỏ.
Khoan định hướng trong mỏ dầu khí phiến sét
Hệ thống LWD và phương pháp log Accusteer của Nabors Industries được áp dụng thành công để khoan định hướng (geosteering) trong mỏ dầu khí phiến sét ở bồn trũng Permian và các bồn trũng khác của Bắc Mỹ.
Hệ thống OD Accusteer 4¾” là hệ thống/module cung cấp thông tin khoan thời gian thực, gồm thông tin về hướng khoan có giá trị Gamma Ray phương vị (azimuthal GR) quay 360o quanh thành giếng, góc nghiêng, áp suất vành xuyến giếng khoan, độ rung, sốc, độ dính - trượt, tải trọng lên choòng khoan. Các tính toán của góc được cập nhật liên tục giúp tăng cường khả năng nhận biết và kiểm soát quỹ đạo giếng khoan. Các phương pháp đo động lực (dynamics) khoan giếng (thường không được dùng trong giếng có đường kính nhỏ) được thiết kế để cung cấp dữ liệu thời gian thực về hiệu suất của động cơ bùn giúp giảm thiểu nguy cơ xảy ra sự cố kẹt. Các phương pháp đo Accusteer sử dụng ở các giếng khoan miền Tây Texas, giúp khoan ngang đạt chiều dài 125ft với 100% lỗ khoan nằm trong khu vực đối tượng khai thác trong thời gian 2 ngày. Các phép đo gamma phương vị giúp giữ giếng nằm trong lớp đá được khoan nhanh dài 4.000ft mà không phải điều chỉnh độ nghiêng của quỹ đạo giếng. Tập đoàn Nabors cũng cho biết ở Oklahoma các phương pháp đo gamma phương vị giúp khoan thẳng đứng trên đất liền tới độ sâu thiết kế, sau đó khoan ngang 5.200ft với 100% lòng giếng nằm trong khu vực đối tượng thăm dò - khai thác.
LWD trong điều kiện nhiệt độ cao
Weatherford International mới đưa vào sử dụng hệ thiết bị log Heat - Wave Extreme (HEX) HPHT LWD ở điều kiện áp suất cao, nhiệt độ cao (Hình 1). Tiến hành đo trong điều kiện nhiệt độ 200oC và áp suất 30.000psi trong suốt 200 giờ làm việc, hệ thống log gồm tia gamma, điện trở suất, mật độ đá và neutron cũng như sensors đo áp suất trong khi khoan. Sau 9 tháng thực hiện đề án, Weatherford đã triển khai áp dụng phương pháp HEX này trên 22 giếng có nhiệt độ cao ở thềm lục địa vịnh Thái Lan để thu nhận các dữ liệu theo thời gian thực với tổng số 1.650 giờ, đo log trong lòng giếng có tổng chiều dài 45.806m và nhiệt độ ở đáy giếng một số nơi vượt quá 175oC mà không phải dùng bất kỳ biện pháp gì để hạ nhiệt độ lòng giếng như giảm vòng quay khoan cụ, kiểm soát tốc độ xuyên/cắt đất đá hoặc tuần hoàn dung dịch khoan làm mát thiết bị đáy giếng (BHA - bottom hole assembly)...
Phương pháp LWD âm học
Weatherford đã đưa ra thị trường hệ thống LWD có độ phân giải hình ảnh cao, mang tên Ultrawave Ultra-Sonic Imager, thiết bị có thể làm việc trong hệ dung dịch bùn khoan gốc dầu hoặc nước (Hình 2). Máy đo có thể ghi biểu đồ biên độ sóng siêu âm phản xạ từ thành giếng quay 360o quanh tâm lòng giếng. Bức tranh biên độ phản xạ thể hiện các lớp đá, các kẽ nứt tự nhiên, độ rỗng thứ sinh, kẽ nứt nhân tạo và các chỗ sụp lở thành giếng. Hình ảnh thời gian truyền sóng thể hiện nguyên nhân gây ra nứt nẻ và biểu đồ biến thiên đường kính giếng giúp nghiên cứu độ ổn định của trạng thái giếng nhằm tối ưu hóa vị trí đặt giếng trong quá trình khoan tại các tầng chứa dầu khí phi truyền thống. Phương pháp log này giúp xác định tính liên thông của mạng lưới kẽ nứt nhân tạo nhằm xử lý kẽ nứt dính kết nhau trong khu vực lân cận các giếng khoan khi xuyên qua các lớp sét, giúp các nhà điều hành có phương pháp tối ưu để xử lý các kẽ nứt cũng như phương án hoàn thiện giếng hợp lý nhất.
Một tiến bộ kỹ thuật nổi trội của thiết bị log Array Dielectric Xplorer (ADX) của Baker Hughes trong lĩnh vực dầu khí so với các thiết bị dùng cho các ngành công nghiệp khác là có 4 thiết bị nhận tín hiệu đặt cách nhau 1” với 3 cặp thiết bị phát tín hiệu đối xứng với nhau ở phía trên và phía dưới tổ hợp thiết bị log. Thiết bị phát truyền sóng điện từ hoạt động trên 5 tần số từ 10MHz đến 1GHz với các khoảng xuyên sâu vào lòng đất quanh giếng dài ngắn khác nhau. Dựa trên tổ hợp thu phát tín hiệu điện từ, hệ thống đo có 6 mức khoảng cách. Dữ liệu thu được từ mỗi khoảng đo theo 5 tần số sẽ cung cấp giá trị điện trở suất biểu kiến và hằng số điện môi được hiệu chỉnh của các lớp đất đá xung quanh giếng. Tính chất cơ lý đá được rút ra từ điện trở của khu vực bùn khoan xâm nhập vào môi trường cũng như độ rỗng ngậm nước, độ mặn của nước vỉa và các tham số cấu - kiến tạo của đất đá quanh lòng giếng. Công nghệ mới này cho phép đo log với tốc độ cao hơn các công nghệ truyền thống và được kết hợp với các phương pháp log dùng dây cáp thả máy đo vào lòng giếng khác như FLeX thạch/khoáng vật học, MReX cộng hưởng từ... giúp hiểu và thu thập đầy đủ thông tin thạch học và các loại độ rỗng của tầng chứa.
Phương pháp Array Dielectric Xplorer đã được đưa vào ứng dụng thành công tại Mỹ, Trung Đông, châu Phi sau hơn 2 năm triển khai thực hiện đề án.
XMR thu được dữ liệu chỉ qua một lần đo và có thể kết hợp với kết quả đo của các sensors logging khác để có được sự đánh giá đúng thành tạo đang nghiên cứu. Qua đó, giúp cho các nhà điều hành xác định trữ lượng dầu khí chưa thu hồi trước khi quyết định đầu tư phát triển về sau. Halliburton cho biết log XMR đã giúp cho các nhà điều hành ở West Texas đánh giá các tầng chứa carbonate, phát hiện trữ lượng dầu khí chưa thu hồi và khu vực chứa nước vỉa (mặn), giảm giá thành khai thác thử.
Năm 2024, tỉnh Gia Lai quyết tâm nâng cao hiệu quả công tác lãnh đạo, chỉ đạo, phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan, đơn vị, tổ chức, doanh nghiệp và huy động sự tham gia tích cực của người dân trong việc thực hiện chuyển đổi số trên địa bàn tỉnh.