Nâng cao hệ số thu hồi dầu mỏ

Khai thác dầu tại khu vực mỏ Bạch Hổ. (Ảnh TIẾN DŨNG)

Cụm công trình đã đoạt giải nhất Giải thưởng Sáng tạo Khoa học, Công nghệ Việt Nam năm 2022 trong lĩnh vực công nghệ nhằm ứng phó biến đổi khí hậu, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên. Tiến sĩ Nguyễn Minh Quý, Phó Viện trưởng Viện Dầu khí Việt Nam, chủ nhiệm đề tài, chia sẻ: Áp dụng các công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu trên thực tế luôn tiềm ẩn rủi ro về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế do chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng từ đặc trưng vỉa chứa dầu, công nghệ mỏ đến công nghệ khai thác, cơ sở hạ tầng của khu vực…

Vì vậy, nhóm đã nghiên cứu chi tiết và đánh giá cụ thể 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. Từ đó, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn được giải pháp công nghệ có tính khả thi nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu phù hợp từng đối tượng, từng mỏ đang khai thác.

Đối với bể Cửu Long, nhóm tác giả đã nghiên cứu xây dựng phương án tổng thể các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu, đồng thời nghiên cứu chế tạo các tác nhân hóa, khí để đáp ứng các điều kiện thực tế của các mỏ dầu. Áp dụng thực tế cho thấy, có thể nâng cao hệ số thu hồi từ 1,5% đến 2% và tổng sản lượng dầu gia tăng đạt từ 50 triệu đến 150 triệu thùng, giúp tối ưu khai thác tài nguyên đóng góp lớn về hiệu quả kinh tế.

Nói về tính mới của cụm công trình, Thạc sĩ Phạm Trường Giang, Viện Dầu khí Việt Nam cho rằng, cụm công trình đã tiếp cận và áp dụng những công nghệ cốt lõi của cách mạng công nghiệp 4.0 vào thực tiễn sản xuất của ngành Dầu khí Việt Nam, tiên phong đổi mới hoạt động sản xuất thông qua khoa học-công nghệ, đem lại hiệu quả về kinh tế – xã hội cho đất nước.

Cụm công trình đã áp dụng đồng thời các phương pháp thông thường để nghiên cứu và xây dựng được phần mềm đánh giá lựa chọn các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (phần mềm VPI EOR Screening) và bộ cơ sở dữ liệu về nâng cao hệ số thu hồi dầu.

Đây là phần mềm đầu tiên của Việt Nam trong lĩnh vực nâng cao hệ số thu hồi dầu phục vụ nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên thiên nhiên. Điểm nhấn quan trọng nhất của cụm công trình nghiên cứu này là Viện Dầu khí Việt Nam đã cùng Liên doanh Việt – Nga Vietsovpetro tiến hành bơm ép thử nghiệm hóa phẩm VPI SP vào khu vực thử nghiệm tại mỏ Bạch Hổ, giúp gia tăng sản lượng khai thác. Kết quả thử nghiệm cho hiệu quả rất tốt, vượt mục tiêu đặt ra ban đầu, với tổng sản lượng khai thác dầu gia tăng sau sáu tháng đạt 2.700 tấn dầu.

Kết quả này càng 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.

Theo Tiến sĩ Nguyễn Anh Đức, Viện trưởng Viện Dầu khí Việt Nam (VPI), việc nghiên cứu chế tạo được hóa phẩm VPI SP phù hợp và có hiệu quả với đặc điểm phức tạp về địa chất và khai thác của các mỏ dầu khí tại Việt Nam cũng như chế tạo được hệ thống thiết bị sản xuất hóa phẩm quy mô pilot sẽ là tiền đề để sản xuất ở quy mô công nghiệp.

Đây là nghiên cứu đầu tiên Viện Dầu khí Việt Nam thực hiện theo một chu trình khép kín từ phòng thí nghiệm, sản xuất hóa phẩm ở quy mô pilot và ứng dụng thử nghiệm thực tế, với mục tiêu thu được tài nguyên của đất nước hiệu quả hơn trong bối cảnh chuyển dịch năng lượng.

Cụm công trình này khẳng định năng lực nghiên cứu khoa học và công nghệ của Viện Dầu khí Việt Nam nói riêng, của Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam nói chung trong việc làm chủ công nghệ sản xuất hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu, góp phần gia tăng sản lượng khai thác dầu khí của Việt Nam.

Đánh giá về đề tài, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Trần Đình Kiên, Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu công trình cho rằng, kết quả tính toán sơ bộ hiệu quả kinh tế cho thấy hiệu quả trực tiếp mang lại của giải pháp công nghệ áp dụng thử nghiệm trong sáu tháng giúp gia tăng hơn 2.700 tấn dầu, làm lợi tương đương 700 nghìn USD.

Động thái khai thác các giếng trong khu vực thử nghiệm cho thấy hóa phẩm vẫn đang tiếp tục có hiệu ứng tích cực, giúp gia tăng thu hồi dầu trong thời gian tới (dự kiến sẽ kéo dài trong hai năm). Kết quả của cụm công trình là tiền đề quan trọng để có thể tiến tới sản xuất quy mô công nghiệp cũng như đẩy mạnh khả năng ứng dụng hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi cho các mỏ dầu tại Việt Nam; góp phần nâng cao sản lượng khai thác dầu thô đang sụt giảm của Việt Nam, mang lại hiệu quả kinh tế-xã hội cao không chỉ cho Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam mà còn góp phần vào tăng trưởng và phát triển của đất nước.

Đây là đề tài mang tính ứng dụng và thực tiễn cao, có thể mở rộng phạm vi ứng dụng giải pháp công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu bằng hóa phẩm VPI SP do Viện Dầu khí Việt Nam nghiên cứu và phát triển cho các đối tượng khai thác trong mỏ Bạch Hổ cũng như các mỏ dầu khí đang khai thác tại bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam.

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.