Nghiên cứu giải pháp xử lý lắng đọng muối CaCO3 và CaSO42H2O trong ống khai thác và hệ thống thiết bị bề mặt tại lô PM3 - CAA

ta biết rằng, cặn sa lắng muối loại 
sunphat còn có thể chứa muối SrSO4, nên cũng 
cần tìm loại hóa phẩm chelate để giải quyết vấn 
đề đặt ra. Về mặt động học ta thấy, đây là loại 
muối rất khó hòa tan, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp 
(200C). Tuy nhiên, khi đưa nhiệt độ phản ứng lên 
cao thì tốc độ hòa tan đã tăng lên. Mặc dù vậy 
chúng ta thấy rằng tốc độ xử lý này là quá chậm 
trong trường hợp áp dụng cho vùng cận đáy 
giếng. 
3. Giải pháp xử lý lắng đọng muối tại Lô PM3 - 
CAA 
Như đã trình bày ở trên, hiện tượng sa lắng 
muối tại Lô PM3 - CAA được phát hiện từ rất sớm 
ở các giếng BSA - 1L, BKC18, BKC 8... thuộc cụm 
mỏ phía Nam. Các phân tích về quá tri nh tích tụ 
muói trong các giéng thươ ng nàm ở đo ̣ sa u tư 
110m đến đáy giếng, đặc biệt tại các van gaslift 
(Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí - PVEP, 
2010, 2011). 
Ngoài ra hiện tượng tích tụ muói cu ng xảy ra 
trên cây thông khai thác và trên các thiết bị bề 
mặt. Thành phần các tích tụ sa lắng tại mỏ này 
cho thấy khoáng va ̣ t muói sunphat CaSO4 kém 
phỏ bién hơn, ma chủ yếu là tích tụ sa lắng muối 
Canxit (CaCO3) trên hầu hết các giếng khai thác 
của mỏ. Từ năm 2008, PM3 - CAA đã tiến hành 
thực hiện hàng loạt các phương pháp xử lý tích 
cụ cặn Canxit (CaCO3) trong ống khai thác, đặc 
biệt là các giếng khai thác có sử dụng Gaslift. Để 
có thể xử lý tốt hơn tích tụ cặn sa lắng đang tồn 
tại ở mỏ PM3 - CAA ta nên định hướng chọn các 
hóa phẩm ngoài khả năng hòa tan muối CaCO3, 
còn có khả năng hòa tan thêm muối CaSO42H2O. 
Nhằm loại trừ hiệu quả các lắng đọng muối nêu 
trên, người ta thường dùng hai kiểu hệ hóa phẩm 
khác nhau trên cơ sở hỗn hợp axit Axetic, axit 
Focmic và hệ trên cơ sở muối của EDTA (một 
dạng hợp chất chelate). Hóa phẩm trên cơ sở hỗn 
hợp axit Axetic, axit Focmic có khả năng hòa tan 
muối CaCO3 rất nhanh rút ngắn thời gian xử lý, 
nhưng hoàn toàn không có khả năng hòa tan cặn 
muối CaSO42H2O. Trong khi đó, hóa phẩm trên cơ 
sở muối của EDTA, tùy thuộc vào pH dung dịch, 
vừa có khả năng hòa tan cặn muối CaCO3 lại vừa 
có khả năng hòa tan cặn muối CaSO42H2O. Hóa 
phẩm trên cơ sở muối của EDTA hòa tan muối 
CaCO3 chậm hơn, nhưng có tính ăn mòn thấp hơn 
rất nhiều so với hóa phẩm trên cơ sở hỗn hợp 
axit Axetic, axit Focmic. Việc kết hợp hai loại hóa 
phẩm cho phép tối ưu hóa quá trình loại trừ cặn 
muối trong ống khai thác cả về khía cạnh thời 
gian chờ phản ứng và cả về khía cạnh giảm tối đa 
xác suất ăn mòn ống khai thác và khía cạnh đảm 
bảo khả năng bảo vệ vùng cận đáy giếng khỏi 
nhiễm bẩn khi dung dich xử lý bị đẩy xuống đáy 
giếng (Muối của EDTA giữ cho các ion Ca2+ ở 
trạng thái tan trong dung dịch không tạo ra kết 
tủa thứ cấp). Các kết quả nghiên cứu từ thực tế 
quá trình xử lý muối CaCO3 và muối CaSO42H2O 
(1) 
(3) 
98 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 
tại các mỏ của liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro 
và các mỏ có điều kiện tương tự cho thấy, sa lắng 
muối CaCO3 tre n cơ sở hõn hợp chất chelate 
(muối của EDTA) được tiến hành với dung dịch 
hóa phẩm Disolvine E - 39 của hãng Akzo - Nobel, 
có khả năng loại trừ cặn sa lắng muối CaCO3 và 
CaSO42H2O (Liên doanh Vietsovpetro, 2013). 
Tích tụ của các sa lắng tại PM3 - CAA có thành 
phần tương tự như các mỏ của liên doanh Việt - 
Nga, vì vậy việc áp dụng phương pháp trên để xử 
lý cặn tại đây, có tính khả thi cao. Trên Hình 7 mô 
tả đường cong tích lũy khả năng hòa tan CaCO3 
của dung dịch của dung dịch Disolvine E - 39 với 
các nồng độ khác nhau. Nhìn chung, khối lượng 
CaCO3 hòa tan tích lũy tỷ lệ thuận với thời gian 
ngâm mẫu. Đường cong ảnh hưởng của nồng độ 
Disolvine E - 39 tới khối lượng CaCO3 bị hòa tan 
cho thấy, tốc độ hòa tan cực đại ở nồng độ 
Disolvine E - 39 ở vào khoảng 10% (Hình 8). Các 
kết quả trình bày tại Hình 7 và Hình 8 được thực 
hiện dựa trên các kết quả nghiên cứu và kết quả 
thử nghiệm của liên doanh Việt - Nga 
Vietsovpetro (Liên doanh Vietsovpetro, 2013). 
Đây là thông tin cần thiết, có giá trị khi xác định 
tốc độ hòa tan hợp lý của hóa phẩm. 
4. Kết luận 
Tích tụ cặn sa lắng muối vô cơ tồn tại trong 
bộ thiết bị lòng giếng khai thác và các thiết bị trên 
bề mặt là một thực tế phổ biến tại lô PM3 - CAA. 
Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do những 
thay đổi trong quá trình khai thác dẫn đến phá vỡ 
sự cân bằng về nồng độ các ion trong nước vỉa. 
Thêm vào đó sự thay đổi điều kiện nhiệt động 
học (nhiệt độ, áp suất) là nguyên nhân trực tiếp 
dẫn tới quá bão hòa của muối tan trong nước tạo 
điều kiện cần và đủ cho kết tinh muối từ nước. Sự 
có mặt của các vật chất hữu cơ (asphanten, nhựa, 
hợp chất thơm...) vô cơ (các hạt vô cơ mịn như 
cát, sét...), của bề mặt hấp phụ (bề mặt thiết bị, 
hoặc bề mặt cặn sa lắng...) và bề mặt phân cách 
pha (khi khí tách ra từ pha lỏng) là những yếu tố 
ảnh hưởng mạnh tới kết tinh thông qua thúc đẩy 
quá trình tạo mầm kết tinh. Mặt khác, trong quá 
trình khai thác, nước vỉa đi vào giếng và đi lên bề 
mặt vào các thiết bị xử lý. Tại hầu hết các vị trí, 
nước khai thác đi qua, áp suất, nhiệt độ thay đổi, 
tức điều kiện nhiệt động học thay đổi, làm một số 
muối trở nên quá bão hoà và chúng kết tinh trong 
dòng chảy. Ở vị trí mà có các điều kiện nhiệt động 
học thay đổi càng mạnh khả năng mất cân bằng 
càng lớn, mức độ kết tinh càng mạnh. 
Tại lô PM3 - CAA, tích tụ sa lắng muối chứa 
chủ yéu la khoáng canxit - CaCO3 và một hàm 
lượng nhỏ muối CaSO42H2O. Để xử lý loại trừ các 
tích tụ cặn sa lắng muối dạng này, người ta có thể 
sử dụng hai nhóm giải pháp là cơ khí và hóa học. 
Thực tế cho thấy, nhóm giải pháp cơ học ít được 
sử dụng do phải dùng thiết bị chuyên dụng và 
tiêu tốn nhiều thời gian và tổng chi phí. Nhóm 
giải pháp hóa học được sử dụng phổ biến hơn cả 
do chi phí nhỏ hơn và dễ áp dụng trong điều kiện 
thực tế mỏ. Đối với giải pháp hóa học, việc sử 
dụng dung dịch hóa phẩm Disolvine E - 39 có khả 
năng loại trừ cặn sa lắng muối CaCO3 và 
CaSO42H2O, giúp nâng cao hiệu quả loại trừ lắng 
đọng muối trong quá trình khai thác, xử lý và vận 
chuyển sản phẩm. Giải pháp này được áp dụng để 
xử lý các tích tụ đã hình thành trong các thiết bị 
Hình 7. Đường cong tích lũy khả năng hòa tan 
CaCO3 của dung dịch Disolvine E - 39 với các nồng 
độ khác nhau (Liên doanh Vietsovpetro, 2013). 
Hình 8. Ảnh hưởng của nồng độ Disolvine E - 39 
tới khối lượng CaCO3 bị hòa tan (Liên doanh 
Vietsovpetro, 2013). 
 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 99 
lòng giếng khai thác và các thiết bị trên bề mặt. 
Tài liệu tham khảo 
Crabtree M., Eslinger, D., Fletcher, P., Johnson, A., 
King, G., 1999. Fighting scale - Removal and 
Prevention. Oilfield review. 30 - 45. 
Liên doanh Vietsovpetro, 2013. Các báo cáo thử 
nghiệm đề tài công nghệ mới. Soạn thảo công 
nghệ phức hợp loại trừ lắng đọng muối trong 
cần ống khai thác và xử lý vùng cận đáy vỉa. 
Moghadasi, J., Müller, S., Jamialahmadi, H., Sharif, 
M., 2007. Scale Deposits In Porous Media And 
Their Removal By Edta Injection. Proceedings 
of 7th International Conference on Heat 
Exchanger Fouling and Cleaning - Challenges 
and Opportunities, Portugal. 57 - 70. 
Nguyễn Văn Thịnh, Vũ Văn Mạnh, 2008. Giải 
pháp xử lý lắng đọng muối trong hệ thống 
khai thác dầu khí tại Xí nghiệp Liên doanh 
Vietsovpetro. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - 
Địa chất 21. 5 - 9. 
Talisman Energy, 2011. PM3 - CAA Southern 
Field Scale Workshop. 
Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí - PVEP, 
2010. PM3 Southern Field Partners Workshop 
on Scale & Approval for BSA Remedial plan. 
Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí - PVEP, 
2011. PM3 Southern Field Production 
Enhancement Workshop. 
Viện Dầu khí Việt Nam, 2004. Cơ chế sa lắng 
muối, ảnh hưởng của cơ chế sa lắng muối lên 
tính chất thấm chứa móng Bạch Hổ, hệ thống 
bơm ép và thiết bị công nghệ, các biện pháp 
khắc phục. Báo cáo tổng kết đề tài thuộc Hợp 
đồng kinh tế số 0229/03 - T03 - ISG. 
Yousuf M. Al Rawahi, Feroz Shaik and 
Lakkimsetty Nageswara Rao, 2017. Studies on 
Scale Deposition in Oil Industries & Their 
Control. IJIRST - International Journal for 
Innovative Research in Science & Technology. 
152 - 167. 
ABSTRACT 
Solutions to improve the removal efficiency of Calcium Carbonat 
(CaCO3) and Calcium Sulfate (CaSO42H2O) scales deposition in the 
production tubing and surface equipment system at block PM3 - CAA 
Thinh Van Nguyen 1, Tuan Dinh Dang 2, Thanh Dang Le 2 
1 Faculty of Oil and Gas, Hanoi University of Minning and Geology, Vietnam 
2 PetroVietnam Exploration Production Corporation (PVEP), Vietnam 
Together with paraffin deposition, scale deposition in the production tubing and surface equipment 
system has a significant effect on the production efficiency and longevity of facilities. This phenomenon 
was detected early in 2006 at block PM3 - CAA, especially in gaslift valves. Since 2008, a series of 
possible solutions have been worked out to eliminate scale deposits for production wells at block PM3 - 
CAA. However, redepostion appeared at most of the treated wells after some time and some production 
wells have no productions after processing. This leads to an increase in cost of the productions. Scale 
treatment methods include both chemical and mechanical techniques. Chemical scale treatment is more 
popular because of its lower cost, easier usage and its ability to adapt for requirements of production 
activities. The paper presents some solutions to improve the efficiency of scale deposition treatment in 
the production tubing and surface equipment based on the analysis of documents and the process of 
scale deposition treatment at Vietsovpetro’s oil fields. Results of the research recommend scale 
inhibitor Disolvine E - 39 to serve for the aim of eliminating scale deposition in the production system at 
the block PM3 - CAA.