VPI nghiên cứu thành công mô hình mô phỏng khai thác các mỏ dầu khí

Trong Liên hoan tuổi trẻ sáng tạo toàn quốc năm 2022, Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh đã tuyên dương 47 công trình, sản phẩm sáng tạo tiêu biểu, trong đó có “sản phẩm phần mềm hỗ trợ, nâng cao hiệu quả xây dựng mô hình mô phỏng khai thác cho các mỏ dầu khí tại đối tượng trầm tích bể Cửu Long”.

Đại diện nhóm tác giả, anh Trần Xuân Quý, Bí thư Chi đoàn VPI Hà Nội, thuộc Đoàn Thanh niên VPI đã chia sẻ với phóng viên BNEWS/TTXVN về hiệu quả mang lại của mô hình này. 

Phóng viên: Đâu là lý do gì khiến nhóm tác giả nghiên cứu sản phẩm phần mềm mới hỗ trợ, nâng cao hiệu quả xây dựng mô hình mô phỏng khai thác cho các mỏ dầu khí?

Anh Trần Xuân Quý: Mô hình mô phỏng khai thác mỏ dầu khí là công cụ đáng tin cậy và thường được các kỹ sư dầu khí ưu tiên sử dụng trong vận hành khai thác và quản lý mỏ. Phục hồi lịch sử khai thác là mắt xích quan trọng trong quy trình xây dựng và hoàn thiện mô hình mô phỏng, đảm bảo mô hình mô phỏng phản ánh đúng động thái khai thác của vỉa.  

Việc phục hồi lịch sử khai thác theo cách làm cũ vẫn chủ yếu dựa trên các bước cơ bản thông qua việc hiệu chỉnh các thông số địa chất mỏ như: độ thấm, độ rỗng, độ dẫn động,... Quá trình này được thực hiện liên tục cho đến khi nhận được sự phù hợp cần thiết giữa kết quả tính và số liệu khai thác thực tế và hiện nay chủ yểu được thực hiện thủ công, cần nhiều thời gian, độ tin cậy chưa cao. 

Nhiều phương pháp xác định thông số mô hình vỉa bằng các phương trình tự động phục hồi lịch sử đã được phát triển, tuy nhiên đòi hỏi kỹ thuật phức tạp và thường yêu cầu phát triển riêng chương trình tính toán mô phỏng, khối lượng tính toán lớn, hiệu quả  thấp đối với mô hình có quỹ giếng lớn, cấu trúc địa chất phức tạp.

Công tác phục hồi lịch sử khai thác sẽ gặp thách thức lớn hơn trong các đối tượng vỉa có thực hiện giải pháp gia tăng thu hồi thử cấp bằng bơm ép nước. Do đó, cần thiết nghiên cứu phương pháp mới có khả năng tích hợp với mô hình thủy động lực để mô phỏng hiệu quả tương tác giữa giếng khai thác và giếng bơm ép.

Phóng viên: Nhóm tác giả đã đề xuất giải pháp gì để dự báo và tối ưu khai thác mỏ, đánh giá chính xác mức độ ảnh hưởng của giếng bơm ép đến giếng khai thác?

Anh Trần Xuân Quý: Nghiên cứu của nhóm tác giả kết hợp kết quả của mô hình điện trở điện dung cải tiến (ICRMIP) trong công tác xây dựng và phục hồi lịch sử khai thác mô hình thủy động lực học, qua đó dự báo và tối ưu khai thác mỏ, đánh giá mức độ ảnh hưởng của giếng bơm ép đến giếng khai thác.

Cụ thể là đánh giá ảnh hưởng của nước vỉa xâm nhập đến giếng khai thác; chuyển đổi kết quả tương tác giữa giếng bơm ép - khai thác sang dạng bản đồ số; nâng cao hiệu quả xây dựng mô hình mô phỏng khai thác cho các mỏ dầu khí.

Phóng viên: Anh có thể chia sẻ đặc điểm nổi bật của phần mềm mới này?

Anh Trần Xuân Quý: Phần mềm có 3 đặc điểm nổi bật: (1) có thể để đánh giá mức độ ảnh hưởng của giếng bơm ép đến giếng khai thác thay vì sử dụng chất chỉ thị (tracer) với chi phí tốn kém và cần thời gian để xác nhận xem chất chỉ thị có đến giếng khai thác hay không; (2) có thể rút ngắn thời gian phục hồi lịch sử trên mô hình mô phỏng khai thác; (3) có thể tích hợp các module để tích hợp vào các phần mềm thương mại và làm nền tảng cho việc phát dài hạn của Viện Dầu khí Việt Nam trong lĩnh vực mô phỏng khai thác.

Có thể nói đây là lần đầu tiên thanh niên VPI chủ động nghiên cứu, xây dựng và phát triển một phương pháp hỗ trợ nhanh cho công tác xây dựng mô hình mô phỏng khai thác.

Phóng viên: Nghiên cứu được ứng dụng để dự báo mô hình mô phỏng khai thác cho bể Cửu Long cho kết quả như thế nào, thưa anh?

Anh Trần Xuân Quý: Nghiên cứu được áp dụng đối với mỏ đang thực hiện bơm ép nước (3 giếng bơm ép, 10 giếng khai thác) đối tượng Miocene bể Cửu Long. Kết quả đã chứng minh được tính khả thi khi 7/10 giếng khoan đã cải thiện thông số độ ngập nước so với mô hình ban đầu, sai số tổng sản lượng dầu, chất lưu khai thác trong mô hình so với thực tế lần lượt giảm từ -2,8% xuống -0,3% và từ 11,7% xuống dưới 5%.

Phóng viên: Vậy đâu là các thuận lợi, khó khăn trong quá trình nghiên cứu và kế hoạch tiếp theo của nhóm tác giả để sớm đưa nghiên cứu này vào thương mại hóa là gì?

Anh Trần Xuân Quý: Khi triển khai nghiên cứu, nhóm tác giả gặp phải một số khó khăn khi các tác giả chính là đoàn viên thanh niên, do đó còn thiếu kinh nghiệm. Trước khi lên ý tưởng và đề cương sơ bộ, tác giả đã phải dành thời gian tương đối dài đi khảo sát thực tế, tìm hiểu nhu cầu và hiện trạng tại các nhà thầu điều hành mỏ.

Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng các thuật toán tối ưu trong xử lý tài liệu khai thác. Đối với nhóm tác giả, đây là lĩnh vực mới, do đó để thực hiện được nhiệm vụ này, nhóm tác giả đã phối hợp và truyền tải ý tưởng tới các bạn lập trình.

Nhóm tác giả có thuận lợi là được sự hỗ trợ và đóng góp ý kiến của nhiều chuyên gia trong ngành Dầu khí, được tiếp cận nguồn tài liệu sẵn có của Viện Dầu khí Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu tính đến thời điểm này đã tạo ra phần mềm và công cụ có thể ứng dụng trực tiếp tại một số mỏ nhất định Việt Nam.

Để thương mại hóa sản phẩm nghiên cứu này, nhóm tác giả đang bổ sung thêm các tính năng để người sử dụng có thể thuận tiện thao tác, bổ sung thêm các thuật toán để có them nhiều sự lựa chọn phù hợp với các đối tượng áp dụng cũng như tối ưu thời gian chạy phần mềm.

Phóng viên: Xin cảm ơn anh!