Ngày 12/7/2023, Hội đồng Khoa học và Công nghệ cấp Quốc gia đã họp đánh giá, nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài khoa học và công nghệ cấp quốc gia “Nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho một đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long”, mã số ĐTĐL.CN-28/19 do TS. Nguyễn Minh Quý làm chủ nhiệm, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) chủ trì thực hiện.

Hội đồng Khoa học và Công nghệ cấp Quốc gia đã họp đánh giá, nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài khoa học và công nghệ cấp quốc gia “Nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho một đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long”.

Nhóm tác giả đã nghiên cứu khảo sát hiện trạng công trình biển tại khu vực thử nghiệm; thiết kế và cải hoán hệ thống thiết bị đáp ứng yêu cầu phục vụ thử nghiệm. Hệ thống thiết bị được thực hiện chạy thử, nghiệm thu đáp ứng các tiêu chí an toàn , chất lượng và tương thích với hệ thống sẵn có với các thông số: Áp suất làm việc tới 500 atm; công suất làm việc lên tới 5.024 thùng/ngày; không tương tác với hóa phẩm, nước bơm ép và chịu được ăn mòn.
VPI đã phối hợp với Liên doanh Việt – Nga “Vietsovpetro” thực hiện bơm ép toàn bộ 100 tấn hóa phẩm VPI SP vào giếng 1609/BK16 an toàn và hiệu quả, sau đó giếng được đưa trở lại làm việc và duy trì chế độ làm việc ban đầu; xây dựng kế hoạch, theo dõi chỉ số làm việc giếng, lấy mẫu chất lưu tại khu vực thử nghiệm định kỳ và thực hiện phân tích nhằm đánh giá tính chất và hiệu quả tương tác của hóa phẩm giúp tăng cường thu hồi dầu…
Hội đồng nghiệm thu đánh giá rất cao các kết quả đã đạt được của Đề tài, đặc biệt là kết quả thử nghiệm công nghiệp hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP tại giếng 1609/BK16 mỏ Bạch Hổ. Kết quả tính toán sơ bộ sau 6 tháng kể từ khi sử dụng hoá phẩm VPI SP cho thấy giải pháp này mang lại hiệu quả tích cực.
Động thái khai thác các giếng trong khu vực thử nghiệm cho thấy hệ 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 2 năm). Nhóm nghiên cứu của VPI đã xây dựng phương án công nghệ, đánh giá hiệu quả kinh tế khi áp dụng hệ hóa phẩm VPI SP cho đối tượng Miocene trên phạm vi toàn mỏ Bạch Hổ, đồng thời đề xuất cơ chế ưu đãi khuyến khích áp dụng các giải pháp IOR/EOR, xem xét áp dụng công nghệ bơm ép hóa phẩm VPI SP với quy mô lớn (toàn mỏ) hoặc các khu vực, đối tượng tiềm năng nhằm gia tăng hệ số thu hồi dầu.
Theo ý kiến của các chuyên gia, 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 VPI nghiên cứu và phát triểncho 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.
Kết luận cuộc họp, Chủ tịch Hội đồng PGS.TS. Trần Đình Kiên cho biết Hội đồng đánh giá cao các kết quả nghiên cứu. Đây là đề tài mang tính ứng dụng và thực tiễn cao, Hội đồng kiến nghị VPI tiếp tục phát huy, hoàn thiện kết quả thương mại hóa công nghệ sản phẩm và nhất trí nghiệm thu đề tài đạt các yêu cầu đề ra.
Viện trưởng VPI Nguyễn Anh Đức đại diện đơn vị chủ trì cảm ơn các ý kiến góp ý của Hội đồng, Bộ Khoa học và Công nghệ, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, Liên doanh Việt – Nga “Vietsovpetro” đã tạo điều kiện và hỗ trợ cho nhóm tác giả trong quá trình triển khai nghiên cứu này. Đây là nghiên cứu đầu tiên VPI thực hiện theo 1 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. Dựa trên kết quả đã thu được, VPI và Vietsovpetro đang tích cực trao đổi và nghiên cứu nhằm mở rộng quy mô áp dụng cho đối tượng Miocene toàn mỏ Bạch Hổ và đối tượng tiềm năng khác.

“Nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho một đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long” là đề tài thứ 3 trong Cụm nhiệm vụ cấp Quốc gia Bộ Khoa học và Công nghệ giao cho VPI chủ trì thực hiện. Kết quả nghiên cứu từ đề tài này đã giúp VPI giành giải Nhất Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (VIFOTEC) năm 2022 với cụm công trình “Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp và phát triển, ứng dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu cho đối tượng trầm tích lục nguyên của các mỏ dầu tại bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam”.

Ngày 31/5/2023, Liên hiệp Các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã tổ chức Lễ tổng kết và trao Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (VIFOTEC), giải thưởng WIPO năm 2022. Ban Tổ chức đã trao giải Nhất và Biểu trưng vàng sáng tạo cho Cụm công trình “Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp và phát triển, ứng dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu cho đối tượng trầm tích lục nguyên của các mỏ dầu tại bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam” do Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) chủ trì thực hiện. VPI đã cùng với Liên doanh Việt – Nga “Vietsovpetro” tiến hành thử nghiệm công nghiệp quy mô nhỏ hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu (VPI SP) vào khu vực thử nghiệm tại mỏ Bạch Hổ, giúp gia tăng sản lượng khai thác.

Tiến sĩ Nguyễn Minh Quý – Phó Viện trưởng VPI, ThS. Phạm Trường Giang và ThS. Hoàng Long đại diện nhóm tác giả nhận Bằng khen của Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam và Biểu trưng vàng sáng tạo cho Cụm công trình.

Trong bối cảnh sản lượng khai thác dầu khí trong nước có xu hướng suy giảm (do một số mỏ lớn đang ở giai đoạn khai thác cuối đời mỏ, các mỏ mới phát hiện chủ yếu là mỏ nhỏ, cận biên, điều kiện khai thác khó khăn…), việc triển khai các nghiên cứu thử nghiệm và áp dụng công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu (EOR) trở thành vấn đề cấp thiết.
Trên thực tế, việc áp dụng các công nghệ nâng cao hệ số thu hồi dầu luôn tiềm ẩn rủi ro về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế do ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: thông tin địa chất, đặc trưng vỉa chứa, công nghệ mỏ, công nghệ khai thác, cơ sở hạ tầng của khu vực, giá dầu, chi phí…
Vì vậy, VPI đã tập trung nguồn lực để nghiên cứu và đánh giá 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, xử lý khu vực thử nghiệm… Bên cạnh đó, tính toán hiệu quả kinh tế cũng được VPI đánh giá chi tiết để có thể lựa chọn được giải pháp công nghệ có tính khả thi, phù hợp với từng đối tượng, từng mỏ đang khai thác.
Đối với bể Cửu Long, VPI đã nghiên cứu xây dựng phương án tổng thể các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho trầm tích lục nguyên trên phạm vi toàn bể, đồng thời nghiên cứu chế tạo các tác nhân hóa, khí để đáp ứng các điều kiện công nghệ kỹ thuật của các mỏ thuộc đối tượng trầm tích bể Cửu Long.
Theo kết quả tính toán sơ bộ, trong trường hợp các biện pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu được áp dụng tổng thể có thể nâng cao hệ số thu hồi từ 1,5 – 2%, tổng sản lượng dầu gia tăng có thể đạt từ 50 – 150 triệu thùng, giúp tối ưu khai thác tài nguyên và có đóng góp lớn về hiệu quả kinh tế.
VPI cho biết đã được Bộ Khoa học và Công nghệ giao chủ trì thực hiện cụm nhiệm vụ cấp Quốc gia gồm 3 đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn các giải pháp công nghệ và thực nghiệm đánh giá các tác nhân nâng cao hệ số thu hồi dầu cho đối tượng trầm tích lục nguyên của các mỏ dầu thuộc bể Cửu Long”; “Nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu và chế tạo hệ hóa phẩm quy mô pilot áp dụng cho đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long”; “Nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu cho một đối tượng đại diện thuộc tầng trầm tích lục nguyên của bể Cửu Long”.
Kết quả nhóm tác giả đã xây dựng được phần mềm đánh giá lựa chọn các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (VPI EOR Screening) phù hợp cho mỏ, đối tượng khai thác dầu tại Việt Nam. Đây là phần mềm đầu tiên của Việt Nam trong lĩnh vực nâng cao hệ số thu hồi dầu giúp sàng lọc giải pháp phục vụ nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên thiên nhiên.
Bên cạnh đó, VPI đã nghiên cứu xây dựng được mô hình mô phỏng địa chất và khai thác cho đối tượng áp dụng giải pháp công nghệ nâng cao thu hồi dầu; ứng dụng công nghệ 4.0 trong quá trình mô phỏng khai thác mỏ, mô phỏng cơ chế của các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (như mô phỏng tích hợp, mô phỏng đa thành phần, mô phỏng đường dòng… trong mô phỏng khai thác).
Nhóm tác giả đã nghiên cứu, tối ưu hệ hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu trong phòng thí nghiệm, phù hợp với các đặc điểm phức tạp về địa chất và khai thác dầu khí, an toàn với môi trường biển tại Việt Nam và giảm phát thải carbon. Trên cơ sở đó, VPI đã thiết kế và chế tạo thành công hệ thống thiết bị và sản xuất 100 tấn hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP quy mô 4 tấn/ngày để phục vụ thử nghiệm công nghiệp và đánh giá hiệu quả thực tế, là tiền đề cho việc ứng dụng tổng thể trên phạm vi toàn mỏ Bạch Hổ.
Điểm nhấn quan trọng nhất của cụm công trình nghiên cứu này là VPI đã cùng với 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 công nghiệp tại mỏ (tầng chứa Miocen dưới, mỏ Bạch Hổ) cho hiệu quả rất tốt, vượt mục tiêu đặt ra ban đầu, với tổng sản lượng khai thác dầu gia tăng sau 6 tháng đạt 2,7 nghìn tấn dầu.
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.
Kết quả thử nghiệm công nghiệp thành công tại mỏ Bạch Hổ là tiền đề để VPI tiến tới sản xuất hóa phẩm nâng cao hệ số thu hồi dầu VPI SP ở quy mô công nghiệp, đồng thời mở rộng khả năng ứng dụng hóa phẩm này cho các mỏ dầu khí khác trên thế giới có điều kiện địa chất, công nghệ mỏ và khai thác tương đồng.