Đặc điểm mỏ và điều kiện địa chất

Các mỏ khí - condensate Hải Thạch (Lô 05-2) và Mộc Tinh (Lô 05-3) nằm trong bồn trũng Nam Côn Sơn thuộc thềm lục địa Việt Nam, 2 mỏ này nằm cách nhau 20 km và cách TP Vũng Tàu khoảng 320 km về phía Đông Nam. Điểm đặc biệt là vị trí mỏ ở điều kiện nước sâu - cận sâu (-118 đến -145 m), xa bờ và nằm trong khu vực có dị thường áp suất rất lớn, áp suất cao (890 atm), nhiệt độ cao (hơn 190oC). Mỏ Hải Thạch được phát hiện năm 1995 bằng giếng khoan B-1X, sau đó được thẩm lượng bằng giếng B-2X năm 1996 và B-3X/3XZ năm 2002. Mỏ Mộc Tinh được phát hiện năm 1995 bằng giếng khoan A-1X và được thẩm lượng bằng giếng khoan A-1RX năm 1996. Sau khi phát triển thành công, mỏ được đưa vào khai thác an toàn, hiệu quả với cường độ cao từ ngày đón dòng khí thương mại đầu tiên (06/09/2013) cho đến hiện nay.

Quản lý và phát triển

Sau khi tiếp nhận các Lô 05-2 và 05-3 từ Nhà thầu BP, Biển Đông POC đã nghiên cứu và lựa chọn phương án phát triển sử dụng giàn xử lý trung tâm PQPHT, tàu chứa nổi condensate FSO và 2 giàn đầu giếng (WHPHT1 và WHP-MT1); đồng thời đóng mới giàn khoan nửa chìm, nửa nổi Semi-TAD 15K (PVD-V) để khoan từ các giàn đầu giếng cố định WHP. Đây được cho là lựa chọn then chốt để đưa Dự án đến thành công, tiết kiệm chi phí, rút ngắn tiến độ, giúp công tác vận hành khai thác đơn giản và thuận lợi hơn rất nhiều. Các hạng mục chính của Dự án Biển Đông 01 bao gồm: xây dựng 2 giàn đầu giếng (1 ở mỏ Mộc Tinh, 1 ở mỏ Hải Thạch) và 1 giàn xử lý trung tâm đặt tại mỏ Hải Thạch (nơi có lượng condensate nhiều hơn); tàu chứa condensate (dung tích 350.000 thùng) được neo đậu tại khu vực mỏ Hải Thạch để tiếp nhận condensate từ giàn xử lý trung tâm; xây dựng và hoàn thiện 44,5 km đường ống 20" xuất khí từ giàn đầu giếng Hải Thạch đến đường ống Nam Côn Sơn hiện hữu (NCSP), 20 km đường ống 2 pha 12 inches dẫn khí và condensate từ giàn đầu giếng Mộc Tinh đến xử lý trung tâm ở mỏ Hải Thạch; sử dụng giàn khoan Semi-TAD để khoan 16 giếng khai thác, 7 giếng khai thác tại mỏ Mộc Tinh; 9 giếng khai thác tại mỏ Hải Thạch. Công suất thiết kế của Dự án là 7,6 triệu m3 khí/ ngày (tối đa có thể đạt 10 triệu m3 khí/ngày), công suất xử lý 25.000 thùng condensate/ngày.

Giải pháp kỹ thuật

Chiến lược hạn chế ngưng tụ condensate cận đáy giếng

Trong các vỉa khí-condensate, khi áp suất vỉa giảm xuống dưới áp suất điểm sương của chất lưu, hiện tượng ngưng tụ condensate bắt đầu xuất hiện, đặc biệt là gần đáy giếng. Điều này dẫn đến việc tăng lượng condensate ngưng tụ ở khu vực cận đáy giếng, gây cản trở dòng chảy của khí-condensate và làm giảm hiệu suất khai thác của giếng. Để giải quyết vấn đề này, Biển Đông POC đã tập trung nghiên cứu các phương pháp xử lý condensate ngưng tụ và đề ra các bước cụ thể để thực hiện cho từng phương pháp.

Đối với condensate đã ngưng tụ ở đáy giếng, Biển Đông POC áp dụng các biện pháp xử lý trực tiếp, bao gồm việc bơm hóa chất xuống giếng để hòa tan condensate ngưng tụ. Các thí nghiệm bơm ép methanol vào giếng khai thác B-3P đã được thực hiện với mục tiêu đảm bảo quá trình vận hành an toàn, không gây hại cho vỉa, hệ thống khai thác cũng như môi trường.

Chiến lược hạn chế nước xâm nhập vào giếng khai thác

Để phát triển một chiến lược khai thác tối ưu, việc kiểm soát lượng nước xâm nhập vào giếng là đặc biệt quan trọng. Biển Đông POC đã sử dụng mô hình mô phỏng để nghiên cứu vỉa khí - condensate và tầng nước đáy. Mô hình này giúp xác định ảnh hưởng của tầng chứa nước đối với quá trình khai thác, từ đó phát triển các kế hoạch và phương án khai thác tối ưu để hạn chế và ngăn chặn sự xâm nhập của nước.

Giải pháp hạn chế cát xâm nhập vào giếng khai thác

Sự xâm nhập của cát vào các giếng khai thác, đặc biệt là ở các giếng khí có tầng nước đáy hoạt động mạnh, có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng. Điều này không những làm giảm hệ số thu hồi khí và condensate, mà còn gây ra sự xâm thực và bào mòn nhanh chóng đối với các thiết bị khai thác, từ lòng giếng đến bề mặt. Hơn nữa, cát xâm nhập còn có thể gây hư hại nghiêm trọng cho các van an toàn, đặc biệt trong các giếng có áp suất cao, dẫn đến nguy cơ mất an toàn cho toàn bộ hệ thống.

Để giải quyết vấn đề này, Biển Đông POC đã phát triển một quy trình toàn diện bao gồm việc nghiên cứu, quản lý và giảm thiểu tối đa sự xâm nhập của cát vào giếng khai thác. Quy trình này bao gồm các bước: tiến hành thí nghiệm địa cơ học trên mẫu lõi từ vỉa khai thác để hiểu rõ hơn về đặc điểm của vỉa; xây dựng mô hình để phân tích, xác định điều kiện dễ sinh ra cát; lắp đặt các thiết bị theo dõi tại đầu giếng để giám sát sự di chuyển của cát; phát triển công cụ theo dõi tình trạng của giếng một cách liên tục theo thời gian thực; cuối cùng là xây dựng các phương pháp quản lý hiệu quả để hạn chế cát xâm nhập trong quá trình vận hành thực tế của giếng khai thác.