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

 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 60, Kỳ 5 (2019) 91 - 99 91 
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 
Nguyễn Văn Thịnh 1,*, Đặng Đình Tuấn 2, Lê Đăng Thanh 2 
1 Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
2 Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP), Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO 
TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 17/12/2018 
Chấp nhận 26/01/2019 
Đăng online 28/02/2019 
 Cùng với hiện tượng lắng đọng paraffin, lắng đọng muối trong ống khai 
thác và các thiết bị trên bề mặt ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả khai thác 
và tuổi thọ của thiết bị. Tại lô PM3 - CAA, hiện tượng lắng đọng muối được 
phát hiện từ rất sớm (năm 2006) đặc biệt tại các van gaslift. Từ năm 2008 
tại lô PM3 - CAA đã thực hiện hàng loạt các biện pháp xử lý để loại bỏ các 
tích tụ cặn sa lắng muối cho các giếng. Tuy nhiên, phần lớn các giếng đã 
được xử lý sau một thời gian lại bị lắng đọng muối trở lại, thậm chí một số 
giếng không cho dòng sau xử lý. Điều này dẫn đến việc tăng chi phí cho quá 
trình khai thác dầu. Để xử lý loại trừ các lắng đọng muối vô cơ, người ta có 
thể sử dụng hai nhóm giải pháp là cơ học và hóa học. Trong đó nhóm giải 
pháp hóa học được áp dụng phổ biến do chi phí thấp, dễ sử dụng và đáp 
ứng được yêu cầu của thực tế sản xuất. Bài báo trình bày các giải pháp 
nhằm nâng cao hiệu quả xử lý lắng đọng muối trong ống khai thác và hệ 
thống thiết bị bề mặt, dựa trên việc phân tích các tài liệu và quá trình xử lý 
lắng đọng muối tại các mỏ của Vietsovpetro. Kết quả nghiên cứu đưa ra hệ 
hóa phẩm Disolvine E - 39 dùng để xử lý các tích tụ sa lắng muối vô cơ trên 
cơ sở muối CaCO3, CaSO42H2O tại Lô PM3 - CAA là phù hợp. 
© 2019 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Lắng đọng muối, 
Hệ thống thiết bị bề mặt, 
Ống khai thác, 
Lô PM3 - CAA. 
1. Mở đầu 
1.1. Tổng quan về hiện tượng lắng đọng 
muối tại lô PM3 - CAA 
Lô PM3 - CAA do Công ty Dầu khí Repsol 
điều ha nh thuo ̣ c khu vực chồng lấn ngoài khơi 
giữa Malaysia và Việt Nam, cách mũi Cà Mau 
(Việt Nam) khoảng 215km về phía Tây Nam và 
cách Malaysia khoảng 175km, phía Bắc giáp mỏ 
Sông Đốc (Lô 46/13), mỏ Cái Nước (Lô 46 - CN). 
Diện tích Lô PM3 - CAA là khoảng 1.407 km2 với 
đo ̣ sa u nước biển khoảng 55m (Hình 1). Hiện tại 
Lô PM3 - CAA đang trong giai đoạn khai thác trên 
cả hai cụm mỏ phía Bắc (mỏ Bunga Orkid) và 
phía Nam (gồm các mỏ Bunga Kekwa Tây và 
Đông, Bunga Raya, Bunga Seroja, Bunga Tulip). 
Lô PM3 - CAA có dòng dầu khí khai thác 
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E - mail: nguyenvanthinh@humg. edu. vn 
92 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 
thương mại từ tháng 7 năm1997 ở giếng BKA - 1 
thuo ̣ c mỏ Đông Bunga Kekwa với lưu lượng ban 
đầu 4.000 thùng/ngày (Tổng Công ty Thăm dò 
Khai thác Dầu khí - PVEP, 2011). 
Trong quá trình phát triển mỏ, cùng với dầu 
được khai thác lên là một lượng lớn nước vỉa đi 
kèm, điều này gây nên rất nhiều vấn đề phức tạp, 
một trong đó là hiện tượng lắng đọng muối trên 
hệ thống khai thác (Moghadasi et al., 2007). Theo 
thời gian, áp suất vỉa sụt giảm, để duy trì áp suất 
một lượng nước đã qua xử lý được bơm xuống 
vỉa. Lượng nước này sau khi đi xuống vỉa sẽ tiếp 
tục hoà tan đá cacbonat và trở lên bão hoà tại 
nhiệt độ và áp suất cao. Khi theo dầu khai thác đi 
lên, nhiệt độ và áp suất giảm dẫn đến dung dịch 
trở lên quá bão hoà và hiện tượng kết tủa (sa 
lắng) xảy ra. Hiện tượng kết tủa này không chỉ 
xảy ra trên hệ thống khai thác mà còn ngay trong 
vỉa dầu khí, điều này ảnh hưởng đến tính thấm 
của vỉa và dẫn đến sản lượng khai thác bị sụt 
giảm, thiết bị làm việc không hiệu quả do bị ăn 
mòn (Moghadasi et al., 2007).Tại Lô PM3 - CAA 
hiện tượng tích tụ ca ̣ n sa láng muối được phát 
hiện từ năm 2006 trên các giếng BSA - 1L, BKC18, 
BKC 8... ở cụm mỏ phía Nam. Nghie n cứu cho 
tháy, 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). Hie ̣n tượng tích tụ muói cu ng 
xảy ra trên cây thông khai thác, trên hệ thống thu 
gom, xử lý, vận chuyển dầu, cụm manifold, đường 
ống thu gom, bình tách cao áp, bình tách thấp áp, 
bình xử lý nước, máy bơm, phin lọc, van. Két quả 
phân tích về thành phần các tích tụ sa lắng muối 
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 (Tổng Công ty Thăm dò Khai 
thác Dầu khí - PVEP, 2011). 
Như vậy, ta thấy rằng muối có thể hình thành 
tại bất cứ ở vị trí nào từ vùng cận đáy giếng lên 
đến các thiết bị bề mặt (Hình 2), thành phần sa 
lắng không chỉ thay đổi theo vị trí giếng khoan 
mà còn thay đổi theo thời gian (Nguyễn Văn 
Thịnh, Vũ Văn Mạnh, 2008). Thực tế cho thấy, 
thành phần khoáng vật của cặn sa lắng muối vô 
cơ khá phức tạp. Thành phần này có thể thay đổi 
theo thời gian và chế độ khai thác. Ở trong thời 
kỳ đầu của quá trình khai thác, thành phần chủ 
yếu của cặn sa lắng là các muối vô: Canxit - CaCO3, 
Hình 1. Vị trí Lô PM3 - CAA (Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí - PVEP, 2011). 
 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 93 
Thạch cao - CaSO4.2H2O, Anhydrit - CaSO4, Barit - 
BaSO4, Asetin - SrSO4, Halit - NaCl. Ở giai đoạn 
khai thác cuối, xuất hiện thêm các muối sunphit 
mà phổ biến nhất là sunphit sắt - FeS. Ngoài các 
khoáng vật phổ biến vừa nêu, cặn sa lắng muối vô 
cơ có thể chứa các khoáng vật vô cơ khác như: 
MgCO3, MgSO4, Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3, 
Thạch anh - SiO2, Biotit - MgCl2.6H2O, CaF2 và 
một số vật liệu hữu cơ như: asphanten, nhựa, 
paraffin, một số hợp chất thơm, hợp chất có 
trọng lượng phân tử cao, 
Vật liệu sa lắng muối muối vô cơ có cấu trúc 
đa dạng (Viện dầu khí Việt Nam, 2004). 
Căn cứ vào dạng cấu trúc, người ta chia cặn 
sa lắng muối vô cơ thành: sa lắng có cấu trúc tinh 
thể cỡ micro hoặc hạt nhỏ; sa lắng có cấu trúc lớp 
chắc đặc với các mức độ kết tinh khác nhau, có 
chứa lẫn vật chất hữu cơ; sa lắng có cấu trúc tinh 
thể lớn; sa lắng có cấu trúc xốp Sa lắng có cấu 
trúc tinh thể cỡ micro thường tạo ra ở những vị 
trí như cánh bơm ly tâm, nắp van, đường ống 
dẫn, van điều chỉnh... Nói chung, trong các sa lắng 
này chúng ta không nhận ra cấu trúc lớp, vì 
chúng là một thể thống nhất. Hình 3 là hình ảnh 
mô tả vật liệu tích tụ cặn sa lắng muối trong ống 
khai thác dầu thô . 
Hình 3. Tích tụ sa lắng muối trong ống khai thác (Crabtree et al., 1999). 
Hình 2. Các vị trí thường phát hiện tích tụ sa lắng muối vô cơ (Talisman Energy, 2011). 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 13 14 
Tại ống khai thác 
Tích tụ cặn bên trong đường ống 
Tích tụ tại vị trí côn khai thác 
Đường ống Đường gaslift 
Tại van gaslift 
PCP 
94 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 
1.2. Nguyên nhân hình thành tích tụ cặn sa 
lắng muối vô cơ trong hệ thống khai thác 
Sự kết tinh muối vô cơ trong nước khai thác 
là nguyên chủ yếu dẫn tới hình thành tích tụ cặn 
sa lắng muối vô cơ trong hệ thống khai thác, xử lý 
và vận chuyển dầu (Yousuf et al., 2017). Các muối 
vô cơ tan trong nước bị kết tinh tạo kết tủa khi 
điều kiện cân bằng được thiết lập trước đó. Quá 
trình này bị ảnh hưởng bởi các trường hợp sau: 
Khi hai nguồn nước có thành phần không tương 
hợp trộn lẫn với nhau; Khi điều kiện nhiệt động 
học thay đổi; Khi một, hoặc một vài muối, một 
hoặc một vài dạng ion mới tan vào nước có thể 
tạo muối với ion hoà tan sẵn trong nước trước 
đó, hoặc tác động tới ngưỡng bão hòa của muối 
tan sẵn trong nước. 
Cả 3 trường hợp nêu trên đều có chung một 
điểm là sự mất cân bằng về nồng độ của muối 
trong nước và vì thế nguyên nhân sâu xa nhất có 
thể dẫn đến tích tụ sa lắng muối chính là nguyên 
nhân kết tinh muối từ dung dịch nước trong 
những điều kiện nhất định. Khoáng vật thứ sinh 
trong vỉa chứa thường chứa các khoáng canxit, 
thạch cao, zeolit, halit  Chúng được hình thành 
từ các hoạt động kiến tạo, thuỷ nhiệt và phong 
hoá. Nước vỉa nội tại trong các vỉa chứa này 
thường được bão hoà bởi các loại muối hoà tan. 
Nước bơm ép vỉa nhằm mục đích duy trì áp suất 
hoặc đẩy dầu cũng có thể trở nên bão hoà khi các 
muối có trong vỉa tiếp tục hoà tan vào đó. Trong 
một số trường hợp, tương tác giữa các muối tan 
có sẵn trong nước bơm ép với các khoáng có 
trong vỉa làm nước trở nên quá bão hoà về một 
hoặc một vài loại khoáng nào đó làm chúng kết 
tinh, gây lắng đọng (tích tụ) ngay trong vỉa (để 
phòng ngừa hiện tượng này, người ta thường bổ 
sung chất chống lắng cặn vào nước bơm ép). Như 
vậy, khi còn nằm trong vỉa, nước vỉa hoặc nước 
bơm ép vỉa đã chứa một lượng các muối hoà tan 
nào đó và thậm trí có thể đã trở nên bão hoà đối 
với một số muối. Khả năng hoà tan và bão hoà 
muối trong nước vỉa hoặc nước bơm ép phụ 
thuộc vào nguồn cung cấp ion tạo muối và điều 
kiện nhiệt động học (nhiệt độ, áp suất) trong vỉa 
chứa. 
Trong quá trình khai thác, nước khai thác 
cùng dầu (chính từ nguồn nước vỉa hoặc nước 
bơm ép được đề cập đến ở trên) đi qua vùng cận 
đáy giếng vào lòng giếng, theo đường ống khai 
thác 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 là 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. 
1.3. Cơ chế hình thành tích tụ cặn sa lắng 
muối vô cơ 
Như trên đã phân tích, sự quá bão hòa và 
thay đổi điều kiện nhiệt động học là nguyên nhân 
gây kết tinh muối. Trên bình diện nghiên cứu 
tổng thể, cơ chế gây kết tinh muối sa lắng liên 
quan tới 4 quá trình lý hóa sau: Sự quá bão hòa 
đối với muối của nước khai thác trong quá trình 
khai thác; Sự tạo mầm kết tinh của muối; Sự phát 
triển của các tinh thể; Sự tái kết tinh chuyển pha 
(Viện Dầu khí Việt Nam, 2004). 
Tất cả các yếu tố tác động tới 4 quá trình 
trên đều có thể ảnh hưởng tới quá trình hình 
thành sa lắng muối, cũng như cấu trúc của bản 
thân cặn sa lắng muối. 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...) của bề 
mặt phân cách pha (khi khí tách ra từ pha lỏng) 
lại là những yếu tố ảnh hưởng mạnh tới kết tinh 
thông qua thúc đẩy quá trình tạo mầm kết tinh. 
Thế nhưng, như trên đã đặt vấn đề, không phải 
cứ có muối kết tinh là có tích tụ sa cặn lắng muối. 
Các tinh thể muối kết tinh chỉ tụ lại thành sa lắng 
muối khi gặp điều kiện thuận lợi. Để có thể tạo 
tích tụ cặn sa lắng các tinh thể muối cần được liên 
kết lại, hoặc được liên kết lên vật liệu nào đó. Để 
có thể liên kết lại các hạt hoặc hạt và bề mặt cần 
có điều kiện tiến lại gần nhau để lực hút phân tử 
Van Dec Val (Van der Waals’ forces) , hoặc loại 
lực hấp phụ nào đó phát huy tác dụng liên kết 
chúng. Quá trình hình thành tích tụ cặn sa lắng 
muối vô cơ có thể được hiểu rõ hơn qua ví dụ về 
sự hình thành tinh thể muối BaSO4 ở trong Hình 
4. Đầu tiên trong chất lỏng bão hòa diễn ra sự 
hình thành các nhóm nguyên tử không ổn định và 
đây được gọi là quá trình đồng nhất hạt nhân. Từ 
 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 95 
các nhóm nguyên tử này tạo thành các tinh thể 
gốc nhỏ, nồng độ Ion trong dung dịch bão hòa 
luôn được duy trì bởi sự dao động cục bộ nội 
dung tức là đồng thời diễn ra hai hiện tượng liên 
kết và mất liên kết ion. Sau đó các tinh thể gốc 
phát triển lên bằng cách hấp thụ các ion lên 
những chỗ khuyết thiếu trên bề mặt tinh thể làm 
mở rộng kích thước tinh thể. Các tinh thể lớn tiếp 
tục tăng lên và các hạt tinh thể nhỏ có thể bị hòa 
tan. Như vậy, với một mức độ quá bão hòa đủ lớn, 
sự hình thành của bất kỳ tinh thể gốc nào sẽ kích 
thích sự gia tăng sự sa lắng muối, các tinh thể gốc 
này được gọi là chất xúc tác cho sự hình thành sa 
lắng muối. Việc phát triển các tinh thể có xu 
hướng hình thành trên bề mặt danh giới chất 
lỏng đã tồn tại từ trước, gọi là nơi không đồng 
nhất hạt nhân. Các nơi không đồng nhất hạt nhân 
bao gồm các khuyết tật bề mặt như độ nhám bề 
mặt ống (Hình 5), các lỗ thủng trong ống khai 
thác lửng hoặc thậm chí ở khớp nối, ống nối và 
đường ống. 
Dòng chảy rối cũng là xúc tác mạnh cho sự 
hình thành sa lắng muối, vì vậy, sự tích tụ sa lắng 
muối có thể xảy ra tại vị trí áp suất tạo bọt trong 
hệ thống dòng chảy, điều này giải thích tại sao 
việc lắng đọng sa lắng muối xảy ra nhanh trên các 
thiết bị hoàn thiện trong lòng giếng. 
1.4. Ảnh hưởng của sự sa lắng muối vô cơ tới 
quá trình khai thác, xử lý, vận chuyển dầu 
Sa lắng muối xảy ra trong vùng cận đáy giếng 
dẫn tới giảm độ thấm vùng cận đáy giếng, giảm 
hiệu quả khai thác. Trong ống khai thác, sa lắng 
muối thường dẫn đến việc tăng sức cản của dòng 
chảy. Việc tăng trở lực này diễn ra khi đường 
kính hiệu dụng của cần khi thác nhỏ đi và khi cặn 
sa lắng làm bề mặt ống mấp mô. Các van, hoặc 
thiết bị bơm chìm trong lòng giếng có thể bị tắc 
không hoạt động được dưới tác động của sa lắng 
muối. Sa lắng muối cũng có thể xảy ra trong các 
thiết bị bề mặt, gây nên hiện tượng giảm đường 
kính ống vận chuyển, dẫn tới hạn chế hoặc chặn 
dòng chảy của dầu khí. 
2. Phương pháp xử lý lắng đọng muối 
Để xử lý loại trừ tích tụ cặn sa lắng muối vô 
cơ trong lòng ống khai thác, hai nhóm giải pháp 
cơ học và hóa học thường được áp dụng (Viện 
Dầu khí Việt Nam, 2004, Yousuf M. Al Rawahi et 
al., 2017). 
2.1. Nhóm giải pháp cơ học 
Nhóm giải pháp cơ học dùng tác động cơ học 
để phá hủy cặn lắng đọng. Tuy nhiên, giải pháp 
này phải sử dụng thiết bị chuyên dụng, tiêu tốn 
nhiều thời gian và tổng chi phí lớn, do vậy nhóm 
giải pháp này ít được áp dụng. Nhóm giải pháp cơ 
học có thể phân loại thành 3 nhóm chính: 
Hình 4. Quá trình hình thành tinh thể của BaSO4 
(Crabtree et al., 1999). 
Hình 5. Sa lắng muối vô cơ bám dính trên bề mặt 
nhám của ống (Crabtree et al., 1999). 
96 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 
2.1.1. Sử dụng choòng hoặc dụng cụ kiểu dạng 
choòng 
Choòng chuyên dụng là dụng cụ phá hủy tích 
tụ muối vô cơ đạt năng suất phá hủy cao. Tuy 
nhiên, phương pháp này khá phức tạp vì nó luôn 
đi kèm với các thiết bị, phương tiện chuyền động 
cho choòng. Ngoài ra chi phí cho xử lý theo 
phương pháp này thường cao. 
2.1.2. Sử dụng tia nước áp suất cao 
Tia nước áp suất cao được phun ra từ đầu 
súng bắn chuyên dụng phá hủy nhanh vật liệu 
tích tụ. Để nâng cao năng suất phá hủy, có thể 
dùng thêm vật liệu dạng hạt có khả năng mài 
mòn lớn. Phương pháp tia nước có một số nhược 
điểm như: khó sử dụng cho phần giếng có độ sâu 
lớn; khó điều khiển vòi phun để phun đúng chỗ. 
Tùy thuộc vào cấu trúc, độ rắn, độ dày của sa lắng 
muối vô cơ mà người ta bố trí các đầu phun sao 
cho phù hợp và lắp thêm các thiết bị phụ trợ để 
tăng khả năng bắn phá của thiết bị. Hình 5 minh 
họa về hiện tượng sử dụng vòi phun rửa không 
đúng chỗ, kết quả là sa lằng muối vô cơ không 
được phá hủy hoàn toàn (Hình 6a) hoặc ở một vị 
trí nào đó lớp muối sa lắng mỏng nhưng thời gian 
phun rửa lâu sẽ gây ra hiện tượng mòn thành ống 
(Hình 6b). Chính vì vậy, việc đo đạc và xác định 
chính xác vị trí và tính chất của sa lắng muối vô 
cơ trong lòng giếng trước khi tiến hành các 
phương pháp xử lý sa lắng là rất quan trọng, cần 
phải được nghiên cứu, thực hiện và phân tích kết 
quả một cách khoa học. 
2.1.3. Dùng sóng siêu âm 
Đây là phương pháp tiến tiến và thường đi 
kèm với thiết bị chuyên dụng. Thiết bị siêu âm 
cho phép tẩy tích tụ sa lắng muối mà không làm 
ảnh hưởng xấu tới bề mặt thiết bị. Tuy nhiên, 
phương pháp siêu âm cũng có nhược điểm là khó 
có độ tin cậy cao khi làm việc với các giếng sâu, ở 
nơi có nhiệt độ cao. Phương pháp này cũng 
không cho phép vận chuyển mảnh vụn của tích tụ 
lên bề mặt. Người ta cũng có thể dùng chất nổ tạo 
nên các xung rung động để phá vỡ các sa lắng 
muối vô cơ giòn, dễ vỡ. Bằng cách thả một chuỗi 
dây có bố trí chất nổ ở một số vị trí định trước 
xuống, kích hoạt lần lượt các điểm chứa thuốc nổ, 
tạo nên độ rung động làm bong hoặc phá vỡ sa 
lắng muối vô cơ trên thành ống khai thác. 
Phương pháp này chỉ có hiệu quả khi được áp 
dụng ở vùng đục lỗ bắn vỉa hoặc khu vực có lớp 
lắng đọng mỏng, giòn (Crabtree et al., 1999). 
2.2. Nhóm giải pháp hóa học 
 Nhóm giải pháp hóa học là dùng hóa phẩm 
để hòa tan sa lắng và đưa sản phẩm hòa tan và 
sản phẩm bị hòa tan ra khỏi vị trí ban đầu. Nhóm 
các giải pháp này dễ sử dụng hơn và thường có 
chi phí nhỏ hơn, nên được áp dụng phổ biến hơn. 
Mặc dù vậy, trong sử dụng phương pháp hóa học, 
nếu không tính toán kỹ chúng ta cũng có thể gặp 
một số trở ngại liên quan tới ăn mòn thiết bị và 
sản phẩm hòa tan gây nhiễm bẩn vỉa sản phẩm. 
Chẳng hạn, do sa lắng muối tạo lớp phủ không 
đều trên mặt ống khai thác, nên nếu dùng axit 
HCl để hòa tan cặn CaCO3 thì khả năng ăn mòn 
ống khai thác là không tránh khỏi,... 
Trường hợp tích tụ cặn sa lắng chứa 
Hình 6. Sự tác động không đúng chỗ của phương pháp dùng tia nước (Crabtree et al., 1999). 
 Nguyễn Văn Thịnh và nnk. /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (5), 91 - 99 97 
(2) 
cacbonat (CaCO3) và các dạng khác nhau của 
muối sunphat (CaSO42H2O), để xử lý loại trừ cặn 
sa lắng muối cần quan tâm tới hòa tan hai nhóm 
khoáng vật này. Trên thực tế, với mỗi một nhóm 
khoáng vật người ta có thể có cách tiếp cận riêng. 
2.2.1. Xử lý loại trừ tích tụ cặn sa lắng chứa muối 
cacbonat 
Tích tụ cặn sa lắng chứa khoáng canxit 
CaCO3, có thể được xử lý bằng dung dịch axit 
chứa chủ yếu axit clohyđric (HCl). Phản ứng 
trung hoà xảy ra giữa axit clohyđric với CaCO3 
được biểu diễn thông qua các phương trình phản 
ứng (1). 
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 
Sản phẩm của phản ứng trên là những hợp 
chất tan được trong chính môi trường dung dịch 
axit. Ngoài axit HCl, để xử lý đối tượng chứa vật 
chất cacbonat người ta còn dùng các axit hữu cơ 
như: axit axetic - CH3COOH và axit focmic - 
HCOOH và hỗn hợp của chúng. Axit axetic và axit 
focmic phản ứng với canxit theo các phương 
trình sau: 
CaCO3+2CH3COOH Ca(CH3COO)2+H2O+CO2 
CaCO3+2HCOOH Ca(HCOO)2 + H2O + CO2 
2.2.2. Xử lý loại trừ cặn sa lắng chứa muối sulphat 
Các hợp chất chelate thường được sử dụng 
trong hệ axit với mục đích kiểm soát hiện tượng 
kết tủa pha rắn khi axit tương tác với sản phẩm 
cần được loại trừ. Các kết tủa pha rắn này thường 
liên quan chủ yếu tới ion sắt Fe3+ và ion Ca2+. Thế 
nhưng, trong trường hợp cặn sa lắng trong vỉa là 
loại chứa nhiều muối sunphat, khi đó các hợp 
chất chelate là loại dùng rất tốt cho mục đích này 
(Viện Dầu khí Việt Nam, 2004). Hóa phẩm dạng 
này còn có ưu điểm là có tốc độ ăn mòn thiết bị 
thấp, nên không cần dùng thêm hóa phẩm ức chế 
ăn mòn. Chúng 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.