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

Xác định áp suất vỉa

08:51 | 15/04/2023

16,735 lượt xem
Theo dõi Petrovietnam trên
|
(PetroTimes) - Một trong các tham số rất quan trọng trong quá trình khoan và khai thác dầu khí là áp suất vỉa.

Ở các vùng có cấu trúc địa chất đặc biệt có thể xảy ra các dị thường áp suất gây nguy hiểm trong quá trình khoan và khai thác. Việc dự báo trước áp suất vỉa và dị thường áp suất rất quan trọng.

Khi chiều sâu tăng lên làm tăng áp suất tải trọng và modul đàn hồi Young, giảm độ rỗng của đất đá dẫn đến tăng tốc độ truyền sóng. Mức tăng tốc độ theo chiều sâu phụ thuộc vào thành phần thạch học và độ rỗng của đất đá. Quy luật tăng tốc độ truyền sóng theo chiều sâu còn phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo. Đây cũng là dấu hiệu quan trọng khi nghiên cứu dị thường áp suất, đặc biệt trong thăm dò và khai thác các mỏ khí. Trong các đới nứt nẻ, tốc độ và áp suất tăng khi mức độ nứt nẻ giảm. Sự biến đổi giá trị tốc độ theo hướng phát triển nứt nẻ và hướng thẳng góc với chúng có khác nhau. Ở những vùng tồn tại các vỉa chứa khí thường xuất hiện dị thường áp suất, mật độ và áp suất giảm bất thường. Đây là những dấu hiệu quan trọng vì có thể gây tai biến trong quá trình khoan.

Để dự báo áp suất vỉa và dị thường áp suất ở các độ sâu khác nhau trước khi khoan có thể sử dụng kết quả phân tích tốc độ theo các tuyến địa chấn. So sánh sự biến đổi tốc độ lớp theo chiều sâu với đường cong xu thế nén ép bình thường cho phát hiện dị thường áp suất. Tuy nhiên, do quá trình xác định tốc độ có sự trung bình hóa nên ở các vùng địa chất phức tạp, đặc biệt là có sự biến đổi mạnh theo chiều ngang thì các kết quả có hạn chế. Để giải quyết vấn đề này cần xây dựng mô hình tốc độ với độ chính xác cao hơn hoặc biến đổi ngược địa chấn, ngoài ra việc đồng thời sử dụng cả sóng dọc và sóng ngang cũng góp phần tăng hiệu quả dự báo áp suất.

Sự biến đổi mật độ và áp suất theo chiều sâu liên quan đến vùng có dị thường áp suất được thể hiện trên hình 12.14. So sánh sự biến đổi tốc độ với các đường cong địa vật lý trong giếng khoan (siêu âm, mật độ, điện trở) và mật độ dung dịch khoan liên quan đến dị thường áp suất được nêu trên hình 12.15. Hình 12.16 là thí dụ so sánh kết quả dự báo dị thường áp suất với các kết quả đo trong giếng khoan (đo siêu âm, điện trở và thử vỉa) ở Lô 04, bể NCS.

Xác định áp suất vỉa
Hình 12.14 - Sự biến đổi mật độ và áp suất theo chiều sâu và vùng dị thường áp suất - a. Sự biến đổi mật độ theo chiều sâu; b. Sự biến đổi áp suất theo chiều sâu
Xác định áp suất vỉa
Hình 12.15 - So sánh sự biến đổi tốc độ đo địa chấn trên mặt với các giá trị đo trong giếng khoa (tốc độ sóng âm, mật độ, điện trở, mật độ dung dịch khoan)
Xác định áp suất vỉa
Hình 12.16 - So sánh kết quả dự báo áp suất via theo tài liệu địa chấn trên mặt với tài liệu giếng khoan (Lô 04, bể NCS)

KẾT LUẬN

Hiện nay công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở nước ta đang đứng trước những thách thức mới đầy triển vọng nhưng cũng có rất nhiều khó khăn, đòi hỏi phải có những đổi mới từ quan điểm tìm kiếm thăm dò đến các phương pháp áp dụng, cập nhật sự phát triển khoa học công nghệ. Phạm vi khảo sát không chỉ tiến hành trong các vùng biển nước nông thềm lục địa mà cần mở rộng ra các vùng rìa, vùng biển nước sâu với các điều kiện phức tạp hơn. Không chỉ chú ý các bể trầm tích hình thành trong điều kiện biển mà cần quan tâm đến đặc điểm các bể trầm tích có lịch sử hình thành trong điều kiện đầm hồ. Ngoài các bẫy cấu tạo có kích thước tương đối lớn, cần quan tâm đến các loại bẫy phi cấu tạo có đặc điểm hình thái, phân bố phức tạp như đới nứt nẻ trong carbonat, đá móng, các loại bẫy địa tầng...

Một trong các phương pháp đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực dầu khí là phương pháp thăm dò địa chấn. Việc tận dụng và khai thác tối đa thông tin từ tài liệu địa chấn là nhiệm vụ xuyên suốt từ giai đoạn tìm kiếm thăm dò đến thẩm lượng, phát triển mỏ, khai thác tối ưu mỏ dầu khí. Quá trình thăm dò địa chấn gồm các bước như thu phát ngoài thực địa, xử lý số liệu trong các trung tâm xử lý, cuối cùng là minh giải tài liệu. Với những người làm việc trong lĩnh vực dầu khí, đặc biệt là địa chất, địa vật lý, khoan khai thác thì quá trình minh giải tài liệu thăm dò địa chấn để rút ra được các kết luận địa chất nhằm phát hiện bẫy dầu khí, mỏ dầu khí và khai thác hiệu quả mỏ dầu khí là rất quan trọng.

Với sự phát triển của phương pháp địa chấn đặc biệt là sự cải tiến trong các phương pháp địa chấn 3D, 4D, 4C cùng với áp dụng công nghệ máy tính, trí tuệ nhân tạo trong xử lý và minh giải đã giúp cho phương pháp địa chấn không chỉ giải quyết nhiệm vụ nghiên cứu cấu trúc hình thái mà còn mở ra khả năng nghiên cứu đặc điểm vỉa chứa như độ rỗng, độ bão hòa, dự báo trạng thái vỉa…

Mặc dầu phương pháp địa chấn có rất nhiều ưu điểm như cho phép khảo sát nhanh với kinh phí thấp hơn nhiều so với giá thành các giếng khoan, độ tin cậy của phương pháp ngày càng cao, song cũng như các phương pháp địa vật lý khác, bản chất phương pháp địa chấn là phương pháp nghiên cứu gián tiếp nên chúng cũng có những hạn chế mà người minh giải tài liệu cần hiểu rõ để tìm cách khắc phục.

- Trong quá trình thu phát sóng, ngoài các tín hiệu có ích phản ảnh các đối tượng địa chất cần nghiên cứu thì còn có rất nhiều các loại nhiễu khác nhau. Các loại nhiễu này không chỉ làm suy yếu tín hiệu có ích mà còn gây ra nhầm lẫn. Mặc dù trong quá trình xử lý đã sử dụng nhiều biện pháp hạn chế nhiễu song không loại trừ vẫn còn những sai sót mà người minh giả phải rất lưu ý.

- Độ sâu khảo sát của phương pháp địa chấn càng tăng lên thì dải tần số của sóng địa chấn càng giảm đi, dẫn đến độ phân giải giảm và hạn chế mức độ chi tiết khi khảo sát các đối tượng nằm ở độ sâu lớn.

- Tập hợp các thuộc tính địa chấn có mối quan hệ phức tạp với các đặc điểm địa chất và chúng có sự biến đổi theo thời gian và không gian. Vì vậy để có thể xây dựng được mô hình phù hợp nhất, ngoài các suy luận của người minh giải, rất cần sự hỗ trợ của công nghệ máy tính với mạng trí tuệ nhân tạo (AI), sử dụng số liệu lớn (big data).

Chính vì tồn tại những hạn chế như vậy, các tác giả muốn chuyển tải thông điệp rằng để đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao trong tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí, đặc biệt là với các khu vực khảo sát mới, các đối tượng bẫy mới... cần không chỉ đổi mới công nghệ thu nổ và xử lý địa chấn mà cần có các quan điểm và phương pháp có hiệu quả trong quá trình minh giải tài liệu. Khi có các giếng khoan mới với tài liệu mới cần tiến hành nghiên cứu và cập nhật mô hình cho tất cả các thông số địa chấn có thể nghiên cứu để nâng cao hiệu quả thăm dò khai thác dầu khí.

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

Minh giải đặc điểm vỉa chứaMinh giải đặc điểm vỉa chứa
Minh giải định lượng các phân tập trầm tíchMinh giải định lượng các phân tập trầm tích
Xác định sự biến đổi đặc điểm vỉa chứa qua quá trình khai thácXác định sự biến đổi đặc điểm vỉa chứa qua quá trình khai thác

DMCA.com Protection Status