Trong bối cảnh nhiều mỏ chủ lực của Vietsovpetro đã qua đỉnh sản lượng, việc giám sát trạng thái giếng và tình trạng kỹ thuật thiết bị ngày càng quan trọng. Từ yêu cầu thực tiễn, Khối Địa chất – XNKT đã nghiên cứu, thử nghiệm và ứng dụng thành công công nghệ cảm biến quang học phân tán (DFOS), cho phép theo dõi hoạt động giếng, độ vẹn toàn của ống khai thác và thiết bị lòng giếng theo thời gian thực, hỗ trợ tối ưu khai thác.
Cảm biến phân tán quang học trong hệ thống DFOS chính là sợi cáp quang được tích hợp trong lõi của dây cáp được đưa xuống giếng. Ánh sáng từ nguồn phát sẽ lan truyền dọc theo sợi cáp quang. Những điểm bất đồng nhất ở cấu trúc vi mô trong lõi thủy tinh của sợi cáp quang sẽ tán xạ ngược một phần ánh sáng về bộ thu tín hiệu theo các nguyên lý quang học. Sự biến dạng và suy hao của tín hiệu thu về sẽ được hệ thống phân tích, tính toán nhằm đưa ra các giá trị về nhiệt độ (DTS – Distributed Temperature Sensing) và đặc tính sóng âm (DAS – Distributed Acoustic Sensing) trên toàn bộ chiều dài giếng theo thời gian thực. Bằng cách quan sát sự thay đổi của các đại lượng này, chúng ta có thể theo dõi trạng thái hoạt động của giếng cũng như đánh giá tình trạng kỹ thuật của ống khai thác và các thiết bị lòng giếng xuyên suốt quá trình đo.
DFOS là một giải pháp đột phá trong lĩnh vực khảo sát giếng, có ưu điểm vượt trội về tính an toàn. Với các cách làm truyền thống, chuỗi máy giếng (tổ hợp các máy đo được lắp nối tiếp với nhau) sẽ đo ghi dữ liệu trong quá trình kéo hoặc thả theo cấu hình do người dùng thiết lập. Vì vậy, nguy cơ chuỗi máy bị “thổi" dẫn đến kẹt máy và các sự cố phức tạp khác luôn luôn hiện hữu. Rủi ro này đặc biệt cao ở các giếng làm việc với lưu lượng gaslift lớn, các giếng có lưu lượng sản phẩm lớn hoặc làm việc không ổn định. Với giải pháp sử dụng hệ thống DFOS, bộ dụng cụ xâm nhập giếng sẽ được thả đến đáy giếng và giữ nguyên vị trí này ở để khảo sát tất cả các chế độ làm việc của giếng. Nhờ vậy, có thể giảm thiểu tối đa nguy cơ máy bị thổi nêu trên.
Bên cạnh đó, thay vì chỉ có thể thu thập dữ liệu ở một điểm cố định tại một thời điểm xác định như các phương pháp truyền thống, hệ thống DFOS đã biến toàn bộ cuộn cáp quang thành một dải cảm biến liên tục. Sự chuyển dịch phương thức đo đạc từ “gián đoạn từng điểm" sang “liên tục toàn tuyến" cho phép người dùng thu thập dữ liệu một cách toàn diện và tức thời. Nhờ đó, đã triệt tiêu hoàn toàn tình trạng bỏ sót thông tin trong quá trình khảo sát các giếng khai thác bằng phương pháp gaslift, hiện chiếm đến 88% quỹ giếng đang hoạt động tại Vietsovpetro, đặc biệt là các giếng có tình trạng bơm khí gaslift đa điểm và các giếng làm việc theo chu kỳ đã được khắc phục triệt để.
Được chính thức đưa vào sử dụng từ tháng 10/2025, đến nay, XNKT đã thực hiện trên 30 lượt xâm nhập giếng bằng cáp quang tại nhiều công trình biển của Vietsovpetro. Các đối tượng được ưu tiên khảo sát trong giai đoạn này là các giếng có lưu lượng sản phẩm thấp, điểm bơm khí gaslift chưa phù hợp với thiết kế (giếng chưa làm việc ở van DKO) hoặc trạng thái làm việc không ổn định, thể hiện qua sự dao động lớn của áp suất trong cần và ngoài cần. Đối với một số trường hợp, XNKT đã thực hiện khảo sát bằng các phương pháp truyền thống như đo P-T dọc thân giếng, đo GDI… Tuy nhiên, kết quả minh giải tài liệu chưa thể hiện rõ vị trí van đang làm việc hoặc còn có sự sai lệch giữa kết quả mô hình hóa và số liệu thực tế đo được. Khi đó, cần thực hiện thêm các phương pháp khảo sát khác để đối chiếu, kiểm chứng và làm rõ nguyên nhân, từ đó có cơ sở đề xuất giải pháp xử lý phù hợp.
Với khả năng đo ghi nhiệt độ và đặc tính sóng âm dọc thân giếng theo thời gian thực, hệ thống DFOS cho phép XNKT theo dõi toàn bộ động thái giếng từ giai đoạn đóng giếng đến khi giếng làm việc ổn định. Quá trình phân tích các biến đổi nhiệt độ, kết hợp đối chiếu và kiểm chứng với các thay đổi về đặc tính sóng âm tại cùng vị trí và thời điểm đã tạo nên cơ sở khoa học vững chắc cho công tác minh giải tài liệu DFOS và đánh giá trạng thái làm việc của giếng.
Trên cơ sở kết quả khảo sát, XNKT sẽ có thêm dữ liệu để đánh giá nguyên nhân, xác định các vấn đề liên quan đến chế độ vận hành và đề xuất các giải pháp địa chất - kỹ thuật (GTM). Đặc biệt, kết quả DFOS có thể hỗ trợ xem xét các phương án sửa giếng không cần huy động giàn khoan như thay van gaslift hoặc lắp đặt TPO, góp phần nâng cao tính chủ động trong lựa chọn phương án xử lý đối với từng đối tượng giếng.
Việc đưa hệ thống DFOS vào ứng dụng thực tế không chỉ bổ sung một phương pháp khảo sát mới mà còn góp phần nâng cao năng lực kỹ thuật nội bộ của XNKT. Quá trình nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai công nghệ cho thấy tinh thần chủ động, sáng tạo của đội ngũ cán bộ kỹ thuật trong việc tiếp cận và làm chủ các giải pháp mới, đồng thời thể hiện sự quan tâm và định hướng của Lãnh đạo XNKT đối với việc ứng dụng khoa học công nghệ vào thực tiễn sản xuất. Kết quả đạt được là cơ sở để XNKT tiếp tục nghiên cứu, đánh giá và lựa chọn các giải pháp khoa học công nghệ phù hợp, phục vụ xử lý những vấn đề kỹ thuật phát sinh trong quá trình khai thác và nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất.
Tin bài và ảnh: Bùi Khắc Hùng (19813) – Vũ Hoàng Tân (17941), XNKT
Một số hình ảnh liên quan:
Hình 1: Sử dụng thiết bị tời Slimline có trang bị bảng điều khiển Line Minder để thực hiện và theo dõi quá trình kéo/thả cuộn cáp quang trong giếng
Hình 2: Kết quả đo giá trị nhiệt độ dọc thân giếng (DTS) trong quá trình mở giếng với lưu lượng gaslift 25.000 m3/ng cho thấy khí gaslift vào giếng đồng thời từ vị trí SPM #1 và SPM #2
Hình 3: Sử dụng hệ thống DFOS để theo dõi hoạt động của giếng xuyên suốt quá trình đóng giếng kết hợp xả áp suất ngoài cần – giếng khởi động – giếng làm việc ổn định giúp đánh giá toàn diện các biểu hiện dị thường trong giếng