Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí

Các giai đoạn thăm dò dầu khí

08:02 | 11/02/2023

13,275 lượt xem

Theo dõi Petrovietnam trên

(PetroTimes) - Các hoạt động trong lĩnh vực dầu khí có thể coi như một “dòng chảy” từ thượng nguồn (thăm dò, khai thác), trung nguồn (vận chuyển, chế biến) đến hạ nguồn (phân phối).

Dầu khí là loại tài nguyên quan trọng trong lĩnh vực kinh tế, xã hội. Mặc dù có độ rủi ro cao, song hiệu quả kinh tế lớn và tính quốc tế hóa cao nên các hoạt động dầu khí được phát triển nhanh chóng và đã trở thành một ngành công nghiệp quan trọng. Các hoạt động trong lĩnh vực dầu khí có thể coi như một “dòng chảy” từ thượng nguồn (thăm dò, khai thác), trung nguồn (vận chuyển, chế biến) đến hạ nguồn (phân phối).

Trong các giai đoạn này thì thượng nguồn hay còn gọi là “khâu đầu” bao gồm quá trình tìm kiếm thăm dò, thẩm lượng, phát triển và khai thác dầu khó những đòi hỏi rất lớn đối với công tác thăm dò địa vật lý đặc biệt là địa chấn.

Quá trình tìm kiếm thăm dò: cần phát hiện ra khu vực có khả năng có dầu khí (tiền đề) và những biểu hiện của dầu khí (dấu hiệu) để có thể đầu tư nghiên cứu nhằm xác định chất lượng, trữ lượng. Trong quá trình tìm kiếm thăm dò cần áp dụng các phương pháp địa chất, địa hóa, địa vật lý, khoan tìm kiếm, khoan thăm dò.

Quá trình thẩm lượng: có nhiệm vụ đánh giá các phát hiện khu vực có dầu khí. Tài liệu địa chấn được sử dụng để xác định phạm vi và kích thước của vỉa chứa, những hạn chế do ảnh hưởng của các đứt gãy hoặc biến đổi địa tầng.

Quá trình phát triển: cần lập kế hoạch và khoan. Tài liệu địa chấn đóng vai trò quan trọng phục vụ cho việc đầu tư, tối đa hóa sản xuất với chi phí tối thiểu.

Quá trình khai thác: Trên cơ sở kết quả tìm kiếm thăm dò, dầu khí cần được khai thác đưa lên bề mặt và chuyển tới những cơ sở xử lý, chế biến nhằm tạo ra những sản phẩm theo nhu cầu của các ngành kinh tế kỹ thuật trong xã hội. Quá trình khai thác có nhiệm vụ xác định sự biến đổi của vỉa chứa theo thời gian. Tài liệu địa chấn góp phần xác định độ bão hòa dầu khí và thay đổi áp suất.

Trong lĩnh vực dầu khí, các đối tượng chứa dầu khí thường có đặc điểm phức tạp, nằm ở độ sâu lớn... nên việc thăm dò và khai thác có nhiều khó khăn. Để nâng cao hiệu quả trong lĩnh vực này, việc áp dụng các phương pháp địa vật lý đặc biệt là các phương chấn và địa vật lý giếng khoan có vai trò rất quan trọng. Địa vật lý giếng khoan pháp địa có độ tin cậy và độ phân giải cao, tuy nhiên chỉ có được ở các vùng đã có giếng khoan. Phương pháp địa chẩn được tiến hành trên các vùng rộng lớn nên có ưu điểm là xác định được đặc điểm địa chất một cách nhanh chóng và hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, do việc xác định gián tiếp và sử dụng dải tần số không cao nên rất cần kiểm chứng qua tài liệu giếng khoan.

Tài liệu thăm dò địa chấn được đo trên bề mặt, nhưng có lượng thông tin rất lớn để minh giải về các yếu tố địa chất liên quan đến dầu khí như các đứt gãy, bất chỉnh hợp, các thông tin cấu trúc bẫy chứa. Các yếu tố phản xạ giúp cho việc minh giải địa tầng, xác định sự biến đổi tướng tích tụ của vỉa chứa. Các giá trị cường độ phản xạ (biên độ) liên quan đến đặc điểm thạch học, độ rỗng và các loại chất lỏng (khí, dầu, nước).

Tài liệu địa chấn 2D và 3D được phân tích để thành lập bản đồ cấu trúc trong miền thời gian và chuyển đổi thành độ sâu theo giá trị tốc độ. Các thuộc tính địa chấn (biên độ, tần số, tốc độ...) từ tầng chứa được phân tích để xác định sự khác biệt về địa tầng và chất lỏng trong vỉa chứa, bất thường AVO cho những thông tin về thạch học, độ rỗng, chất lỏng và áp suất. Phân tích tốc độ không chỉ để chuyển đổi lát cắt theo thời gian sang độ sâu mà còn được sử dụng để cung cấp thêm thông tin về thạch học và áp suất.

Trên hình 2.1 thể hiện vai trò và các phương pháp thăm dò địa chấn 2D, 3D, 4D và 4C trong các giai đoạn khác nhau của quá trình thăm dò, thẩm định, phát triển và khai thác dầu khí. Khối lượng khảo sát địa chấn 2D và 3D các bể trầm tích thể hiện trên bảng 2.1. Trên hình 2.2 thể hiện tương quan mức độ khảo sát của các phương pháp địa chất, địa chấn, công nghệ mỏ và khoan trong các giai đoạn thăm dò, thẩm lượng, phát triển và khai thác mỏ.