Giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1 (Nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí Cao đẳng)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.55 MB, 95 trang )
TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: VẬN HÀNH HỆ THỐNG KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÊN
MƠ HÌNH I
NGHỀ: VẬN HÀNH THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 210/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022
của Trường Cao đẳng Dầu khí)
Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Trang 1
LỜI GIỚI THIỆU
Để phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên cũng như việc học tập của học
sinh trong khoa Dầu khí, chúng tơi đã tham khảo nhiều tài liệu của các tác giả trong và
ngoài nước biên soạn nên giáo trình “Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mơ hình
1”.
Giáo trình được dùng cho các giáo viên trong khoa làm tài liệu chính thức giảng
dạy cho học sinh. Nội dung giáo trình đề cập một cách hệ thống các kiến thức cơ bản
nhất về các thành phần, vị trí, chức năng của các hệ thống trên mơ hình khai thác dầu
khí và giúp học sinh vận hành và kiểm sốt được các thơng số chế độ khai thác. Cụ thể
bao gồm các bài sau:
• Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
• Bài 2 : Vận hành và kiểm sốt các thơng số chế độ khai thác
Xin chân thành cảm ơn các giáo viên Khoa Dầu khí của trường Cao đẳng Dầu
khí đã giúp đỡ tơi hồn thành giáo trình này.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Ks. Phạm Thế Anh
2. Ks. Vũ Xuân Thạch
3. Ks. Bùi Đức Sơn
Trang 3
MỤC LỤC
Trang
BÀI 1.
TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH KHAI THÁC ...........................................15
1.1. GIỚI THIỆU VỀ MƠ HÌNH KHAI THÁC ............................................................16
1.1.1.
Hệ thống thu gom dầu ...............................................................................16
1.1.2.
Hệ thống thu gom nước .............................................................................17
1.1.3.
Hệ thống thu gom khí đồng hành ..............................................................17
1.1.4.
Một số hệ thống xử lý khác .......................................................................18
1.2. ĐỌC HIỂU SƠ ĐỒ PFD VÀ P&ID TRÊN MƠ HÌNH KHAI THÁC ....................20
1.2.1.
Sơ đồ quy trình (Process Flow Diagram) PFD .........................................20
1.2.2.
P&ID
Sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường (Piping and Instrumentation Diagram)
20
BÀI 2.
VẬN HÀNH VÀ KIỂM SOÁT CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ KHAI THÁC
37
2.1. HƯỚNG DẪN HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRÊN MƠ HÌNH.....................................38
2.1.1.
Thiết bị trong hệ thống thu gom dầu .........................................................38
2.1.2.
Thiết bị trong hệ thống thu gom nước.......................................................44
2.1.3.
Thiết bị trong hệ thống thu gom khí đồng hành ........................................47
2.1.4.
Thiết bị trong một số hệ thống xử lý khác ................................................50
BÀI THỰC HÀNH SỐ 01A (SỐ TIẾT: 10) ..................................................................51
VẬN HÀNH HỆ THỐNG BƠM VAN ĐỂ ĐIỀU CHỈNH MỨC CONDENSATE Ở SUCTION
SCRUBBER 23VG101 ....................................................................................................51
BÀI THỰC HÀNH SỐ 01B (SỐ TIẾT:10) ...................................................................54
VẬN HÀNH HỆ THỐNG BẢO VỆ AN TOÀN ......................................................................54
2.2. HỆ THỐNG NƯỚC BIỂN ......................................................................................58
BÀI THỰC HÀNH SỐ 02 (SỐ TIẾT: 08).....................................................................58
KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG BƠM HÚT NƯỚC BIỂN .............................................................58
2.3. HỆ THỐNG HƠI ....................................................................................................62
BÀI THỰC HÀNH SỐ 03 (SỐ TIẾT: 17).....................................................................62
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG HƠI ...........................................................................62
2.4. HỆ THỐNG GIẾNG KHAI THÁC ........................................................................66
BÀI THỰC HÀNH SỐ 04 (SỐ TIẾT: 08).....................................................................66
Trang 4
KHƠI THƠNG DẦU TỪ GIẾNG KHAI THÁC TỚI BÌNH TÁCH CAO ÁP .............................66
2.5. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH ..........................................................70
BÀI THỰC HÀNH SỐ 05 (SỐ TIẾT: 09).....................................................................70
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH .....................................................................70
2.6. HỆ THỐNG XỬ LÝ DẦU ......................................................................................74
BÀI THỰC HÀNH SỐ 06 (SỐ TIẾT: 08).....................................................................74
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ DẦU TỪ BÌNH TÁCH CAO ÁP TỚI BÌNH TÁCH THẤP ÁP ..............74
2.7. HỆ THỐNG XUẤT DẦU .......................................................................................78
BÀI THỰC HÀNH SỐ 07 (SỐ TIẾT: 16).....................................................................78
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG BƠM XUẤT DẦU ........................................................78
2.8. HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ ĐỒNG HÀNH ..............................................................82
BÀI THỰC HÀNH SỐ 08 (SỐ TIẾT: 17).....................................................................82
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG TÁI SẢN XUẤT GLYCOL ...........................................82
2.9. HỆ THỐNG XUẤT KHÍ ........................................................................................86
BÀI THỰC HÀNH SỐ 09 (SỐ TIẾT: 08).....................................................................86
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN XUẤT KHÍ .................................................86
2.10. HỆ THỐNG TRẠM NÉN KHÍ .............................................................................90
BÀI THỰC HÀNH SỐ 10 (SỐ TIẾT: 09).....................................................................90
VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ CẤP 1 VÀ CẤP 2 .................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................95
Trang 5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
ACK
: Công nhận (Acknowledge)
SOR
: Cho phép khởi động (Start up Override)
PSD
: Q trình khóa thiết bị (Process Shut Down)
HP
: Áp suất cao (High Pressure))
MP
: Áp suất trung bình (Medium Pressure)
LP
: Áp suất thấp (Low Pressure)
m3/h
: Đơn vị đo lưu lượng
barg
: Đơn vị đo áp suất
degC
: Đơn vị đo nhiệt độ (độ C)
rpm
: Đơn vị đo tốc độ vòng quay (số vòng trên phút)
%
: Phần trăm
KW
: Đơn vị đo công suất (kilo watt)
Trang 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Tổng quan về hệ thống thu gom dầu .............................................................16
Hình 1-2: Tổng quan về hệ thống thu gom nước ..........................................................17
Hình 1-3: Tổng quan về hệ thống thu gom khí đồng hành............................................18
Hình 1-4: Tổng quan về hệ thống cung cấp điện năng ..................................................19
Hình 1-5: Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải ...........................................................19
Hình 1-6: Ba Tank trước khi làm hệ thống kết nối .......................................................21
Hình 1-7: Ba Tank chỉ với các đường ống là đoạn thẳng..............................................22
Hình 1-8: Ba Tank đã được đặt các phụ kiện kết nối ....................................................23
Hình 1-9: Ba Tank đã được kết nối ...............................................................................24
Hình 1-10: Ba Tank đã được đặt bộ phận kiểm soát dịng chảy (Valve) ......................24
Hình 1-11: Bộ lọc trên đường ống kết nối.....................................................................25
Hình 1-12: Mở rộng liên kết trên đường ống kết nối ....................................................26
Hình 1-13: Sơ đồ phát triển P&ID.................................................................................27
Hình 1-14: Sơ đồ quy trình nhiệt độ ..............................................................................28
Hình 1-15: P&ID sử dụng các biểu tượng và vịng trịn đại diện..................................29
Hình 1-16: Sơ đồ dùng những thẻ số (Tag numbers) ....................................................29
Hình 1-17: Vịng lặp cơ bản với thiết bị ........................................................................30
Hình 1-18: Sơ đồ mơ tả thẻ ...........................................................................................30
Hình 1-19 (a,b): Biểu tượng các loại van ......................................................................32
Hình 1-20: Ký hiệu cơ cấu chấp hành van điều khiển ..................................................33
Hình 1-21: Ký hiệu đường ống......................................................................................33
Hình 1-22: Ký hiệu bơm ly tâm.....................................................................................34
Hình 1-23: Ký hiệu bơm piston .....................................................................................34
Hình 1-24: Ký hiệu máy nén ly tâm ..............................................................................35
Hình 1-25: Ký hiệu thiết bị trao đổi nhiệt .....................................................................35
Hình 2-1: Cây thơng khai thác.......................................................................................38
Hình 2-2: Cụm phân dịng .............................................................................................39
Hình 2-3: Bình tách cao áp ............................................................................................40
Hình 2-4: Bình đo ..........................................................................................................40
Hình 2-5: Bình tách trung áp .........................................................................................41
Hình 2-6: Bình tách thấp áp...........................................................................................42
Trang 7
Hình 2-7: Thiết bị tách nước ra khỏi dầu ......................................................................42
Hình 2-8: Thiết bị lưu trữ dầu .......................................................................................43
Hình 2-9: Thiết bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành ..............................................44
Hình 2-10: Thiết bị xử lý nước biển ..............................................................................45
Hình 2-11: Cụm xử lý khí đồng hành ............................................................................48
Hình 2-12: Thiết bị làm khơ khí ....................................................................................48
Hình 2-13: Trạm máy nén khí cấp 1 ..............................................................................51
Hình 2-14: Gas Export...................................................................................................55
Hình 2-15: Cụm bơm hút nước biển..............................................................................59
Hình 2-16: Tháp sản xuất hơi ........................................................................................63
Hình 2-17: Cụm đầu giếng khai thác dầu 1 tới 4 ..........................................................67
Hình 2-18: Cụm nước đồng hành sau khi ra khỏi bình tách cao áp ..............................71
Hình 2-19: Crude Oil Heater .........................................................................................75
Hình 2-20: Cụm bơm xuất dầu ......................................................................................79
Hình 2-21: Cụm tái sản xuất Glycol ..............................................................................83
Hình 2-22: Hệ thống máy nén xuất khí .........................................................................87
Hình 2-23: Cụm máy nén khí cấp 2...............................................................................91
Trang 8
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1-1: Bảng quy tắc đặt tên viết tắt .........................................................................31
Trang 9
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
1. Tên mơ đun: Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mơ hình 1
2. Mã mơ đun: PETP55159
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
3.1. Vị trí: Là mơ đun thuộc phần môn học, mô đun chuyên môn nghề của chương trình
đào tạo. Mơn đun này được dạy trước mơ đun thực tập tốt nghiệp và sau các mô đun
như: Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác, vận hành thiết bị tách dầu khí...
3.2. Tính chất: Mơ đun này trang bị những kiến thức, kỹ năng về vận hành và kiểm sốt
các thơng số chế độ khai thác.
3.3. Ý nghĩa và vai trị của mơ đun: Là mơ đun bắt buộc, giúp học sinh, sinh viên thao
tác thành thạo trong vận hành hệ thống khai thác
4. Mục tiêu của mô đun:
4.1.
Về kiến thức:
A1. Trình bày được các thành phần, hệ thống cũng như vị trí, chức năng của chúng trên
mơ hình;
A2. Đọc được sơ đồ PFD và P&ID trên mơ hình khai thác.
4.2 . Về kỹ năng:
B1. Xây dựng được quy trình vận hành các hệ thống phục vụ cơng tác khai thác;
B2. Vận hành và kiểm soát được các thông số chế độ khai thác.
4.3 . Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Tuân thủ tuyệt đối các qui định về an tồn, pccc, nội quy phịng học/xưởng thực
hành và quy chế của nhà trường.
C2. Tuân thủ các qui trình vận hành các thiết bị cơ khí, điện, tự động hóa có liên quan.
C3. Xác định được cơng việc phải thực hiện, hồn thành các cơng việc theo yêu cầu,
không để xảy ra sự cố, hư hỏng đối với hệ thống thiết bị.
5. Nội dung của mô đun
5.1. Chương trình khung
Mã
MH/MĐ/HP
Tên mơn học, mơ đun
Số
tín
Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Trang 10
Tổn
g số
Lý
thuyế
t
Thực
hành/
thí nghiệm
/ bài tập/
thảo luận
23
465
180
260
17
8
4
2
75
30
41
18
29
10
5
2
0
0
2
60
5
51
0
4
4
75
36
35
2
2
3
6
2
75
120
30
15
42
23
58
72
5
0
6
2
2
0
0
63
1560
429
1052
30
49
13
255
120
122
9
4
2
45
14
29
1
1
3
45
36
6
3
0
2
45
14
29
1
1
3
3
45
75
42
14
0
58
3
1
0
2
50
1305
309
930
21
45
2
3
3
2
3
30
45
45
30
75
28
42
42
28
14
0
0
0
0
58
2
3
3
2
1
0
0
0
0
2
3
75
14
58
1
2
4
3
4
3
105
75
105
75
14
14
14
14
87
58
87
58
1
1
1
1
3
2
3
2
3
75
14
58
1
2
2
45
14
29
1
1
5
135
14
116
1
4
3
75
14
58
1
2
4
180
15
155
0
10
ch
ỉ
Các mơn học chung/ đại
cương
COMP64002 Giáo dục chính trị
COMP62004 Pháp luật
I
COMP62008 Giáo dục thể chất
Giáo dục quốc phòng và An
COMP64010
ninh
COMP63006 Tin học
FORL66001 Tiếng Anh
SAEN52001 An tồn vệ sinh lao động
Các mơn học, mơ đun chun
II.
mơn ngành, nghề
II.1.
Môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở
MECM5200
Vẽ kỹ thuật - 1
3
ELEO53012 Điện kỹ thuật cơ bản
AUTM5211
Cơ sở điều khiển q trình
1
PETR63001 Hóa Đại cương
PETD53031 Địa chất cơ sở
Mơn học, mơ đun chun mơn
II.2.
ngành, nghề
PETD62032 Địa chất dầu khí
PETD63033 Cơ sở khoan
PETD53034 Cơ sở khai thác
PETD62035 Địa chất môi trường
PETP53151 Vận hành van
Thiết bị hoàn thiện giếng khai
PETP53152
thác
PETP54153 Vận hành Bơm
PETP53154 Vận hành máy nén
PETP54155 Vận hành thiết bị tách dầu khí
PETP63156 Vận hành thiết bị nhiệt
Hệ thống thu gom và vận
PETP53157
chuyển dầu khí
PETP62158 Cơng nghệ khí
Vận hành hệ thống khai thác
PETP55159
trên mơ hình 1
Vận hành hệ thống khai thác
PETP63160
trên mơ hình 2
PETR54261 Thực tập sản xuất
Thi/
Kiểm
tra
L
T
T
H
Trang 11
PETR63262
Khóa luận tốt nghiệp
Tổng cộng
3
86
135
2025
14
609
108
1312
1
47
12
57
5.2. Chương trình chi tiết mơ đun
Số
TT
1
2
Nội dung tổng qt
Bài 1: Tổng quan về mơ hình
khai thác
1. Giới thiệu về mơ hình khai
thác
2. Đọc hiểu sơ đồ PFD và P&ID
trên mơ hình khai thác
Bài 2: Vận hành và kiểm sốt
các thơng số chế độ khai thác
1. Hướng dẫn hệ thống thiết bị
trên mơ hình
2. Hệ thống nước biển
3. Hệ thống hơi
4. Hệ thống giếng khai thác
5. Hệ thống xử lý nước đồng
hành
6. Hệ thống xử lý dầu
7. Hệ thống xuất dầu
8. Hệ thống xử lý khí đồng hành
9. Hệ thống xuất khí
10. Hệ thống trạm nén khí
Cộng
Thời gian (giờ)
Thực hành,
Tổng
Lý
thí nghiệm,
số
thuyết
thảo luận,
bài tập
Kiểm tra
LT
TH
0
0
0
4
8
8
2
2
6
6
127
6
116
1
27
6
20
1
8
17
8
8
16
8
1
9
8
1
8
16
17
8
9
135
8
16
16
8
8
116
14
1
1
1
4
6. Điều kiện thực hiện mơ đun:
6.1. Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn
6.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình học tập,…
6.4. Các điều kiện khác: khơng có
7. Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
Trang 12
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơ đun.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
7.2. Phương pháp:
Người học được đánh giá tích lũy mơ đun như sau:
7.2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư
số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh
và Xã hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu khí
như sau:
Điểm đánh giá
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc mô đun
Trọng số
40%
60%
7.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp
đánh giá
Thường xuyên
Định kỳ
Phương pháp
tổ chức
Hình thức
kiểm tra
Chuẩn đầu ra
đánh giá
Số
cột
Thời điểm
kiểm tra
Viết/
Tự luận/
A1, A2, C1
1
Sau 08 giờ.
Thuyết trình
Trắc nghiệm
Viết/
Tự luận/
A1, A2, B1,
B2, C1, C2, C3
1
Sau 24 giờ
Tự luận/ Trắc A1, A2, B1, B2,
nghiệm và
C1, C2, C3
Thực hành
1
Sau 135
giờ
Thuyết trình Trắc nghiệm và
và Thực hành
Thực hành
Kết thúc mơ đun
Viết/ Thuyết
trình và Thực
hành
7.2.3. Cách tính điểm
- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc mô đun được chấm theo thang
điểm 10 (từ 0 đến 10), làm trịn đến một chữ số thập phân.
- Điểm mơ đun là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của mô đun
nhân với trọng số tương ứng. Điểm mơ đun theo thang điểm 10 làm trịn đến một chữ
số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy
định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ.
Trang 13
8. Hướng dẫn thực hiện mô đun
8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng Dầu khí
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun
8.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu
vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận….
* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.
* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm
tìm hiểu, nghiên cứu theo u cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày
nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung
cấp nguồn trước khi người học vào học mô đun này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số
tiết lý thuyết phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tham dự 100% các buổi học thực hành. Nếu người học vắng phải học lại mơ đun
mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc
theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ
đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về
1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và hoàn thiện
tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc mô đun.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
9. Tài liệu tham khảo:
-
Tài liệu tiếng nước ngoài:
[1] Generic Oil & Gas Simulator – Instructor Manual, KONGSBERG, 2010.
[2] P&ID, PFD, Oil and Gas Production – Operator Training, KONGSBERG, 2010.
Trang 14
BÀI 1. TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH KHAI THÁC
❖ GIỚI THIỆU BÀI 1
Bài 1 giới thiệu về mơ hình khai thác
❖ MỤC TIÊU BÀI 1
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:
-
Trình bày được các thành phần, hệ thống cũng như vị trí, chức năng của
chúng trên mơ hình;
-
Đọc được sơ đồ PFD và P&ID trên mơ hình khai thác.
➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-
Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc.
❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
-
Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và
bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm).
-
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hoàn
thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc
nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.
❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1
-
Phòng học chuyên mơn hóa/nhà xưởng: Khơng
-
Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
-
Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơ đun, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
-
Các điều kiện khác: Khơng có
❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1
-
Nội dung:
✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
Bài 1: Tổng quan về mô hình khai thác
Trang 15
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
-
Phương pháp:
✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: Hỏi miệng)
✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
❖ NỘI DUNG BÀI 1
1.1. GIỚI THIỆU VỀ MƠ HÌNH KHAI THÁC
1.1.1. Hệ thống thu gom dầu
Dầu là sản lượng khai thác từ giếng khai thác. Sau khi chúng đi qua Cây thông
khai thác đến Cụm phân dịng (Manifold) thì phần lớn tập trung về Bình tách cao áp (HP
Separator), một phần chảy về Bình đo (Test Separator). Rồi hầu hết chúng chảy về Bình
tách trung áp (MP Separator), tiếp tục được đưa qua Thiết bị gia nhiệt (Crude Oil Heater)
để tới Bình tách thấp áp (LP Separator), ở bình tách thấp áp cịn một lượng dầu nhỏ được
tách ra từ nước đồng hành chảy về. Tất cả dầu được đưa qua Bình tách nước (Coalescer)
và được Cụm bơm nâng áp hỗ trợ tới Cụm bơm cung cấp dầu. Từ đây, dầu được Cụm
bơm cung cấp dầu bơm tới Thiết bị lưu trữ dầu.
Hình 1-1: Tổng quan về hệ thống thu gom dầu
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 16
1.1.2. Hệ thống thu gom nước
Nước biển được hút lên nhờ Cụm máy hút nước biển (Sea Water lift Pumps) để:
làm thành nước sinh hoạt (cung cấp làm hơi), đi làm mát cho thiết bị và một phần lớn
được xử lý để trở thành nước bơm ép và đưa đến Cụm bơm ép nước cho vỉa. Ngoài ra
nước là sản lượng khai thác từ giếng khai thác. Sau khi chúng đi qua Cây thơng khai
thác đến Cụm phân dịng (Manifold) thì phần lớn tập trung về Bình tách cao áp (HP
Separator), một phần chảy về Bình đo (Test Separator). Tại các bình tách này chúng
được tách ra khỏi sản phẩm dầu mỏ và gọi là nước đồng hành. Sau đó, chúng được đưa
đi xử lý để tiếp tục tách dầu và khí trước khi trở thành nước bơm ép và đưa đến Cụm
bơm ép nước cho vỉa. Tại Cụm bơm ép nước cho vỉa, nước bơm ép được bơm ép xuống
giếng bơm ép và đưa vào vỉa.
Hình 1-2: Tổng quan về hệ thống thu gom nước
1.1.3. Hệ thống thu gom khí đồng hành
Khí là sản lượng khai thác từ giếng khai thác. Sau khi chúng đi qua Cây thông
khai thác đến Cụm phân dịng (Manifold) thì phần lớn tập trung về Bình tách cao áp (HP
Separator), một phần chảy về Bình đo (Test Separator). Tại các Bình tách cao áp, Bình
đo, Bình tách trung áp, Bình tách thấp áp khí sẽ được tách ra khỏi dầu. Như vậy, tại Bình
tách thấp áp khí tách ra sẽ có áp suất thấp, chúng được xử lý và nâng áp nhờ Trạm máy
nén khí cấp 1 (1st Stage Recompressor) để ngang bằng áp với khí từ Bình tách trung áp
đi lên. Tất cả được xử lý và nâng áp nhờ Trạm máy nén khí cấp 2 (2st Stage
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 17
Recompressor) để ngang bằng áp với khí từ Bình tách cao áp và Bình đo đi lên. Tại đây,
tất cả khí được xử lý (làm sạch, làm khơ, gia nhiệt…) để: cung cấp thay cho diesel chạy
máy phát điện (Generator), cung cấp khí cho Trạm máy nén cung cấp khí (Gas Export
Comperssor). Sau đó, khí được đưa đi làm việc và một phần lớn là đưa tới Trạm máy
nén khí vào Giếng bơm ép. Tại đây, khí được máy nén khí nén xuống Giếng bơm ép và
đưa vào vỉa.
Hình 1-3: Tổng quan về hệ thống thu gom khí đồng hành
1.1.4. Một số hệ thống xử lý khác
Trên giàn khai thác, ngồi các hệ thống thu gom: dầu, nước, khí đồng hành. Các
hệ thống cần nhắc đến: Hệ thống cung cấp điện năng, hệ thống xử lý khí thải, hệ thống
cứu hỏa …
❖ Hệ thống cung cấp điện năng: Điện không chỉ để: thắp sáng, chạy máy lạnh mà
còn để khởi động cho rất nhiều thiết bị như: bơm piston, bơm ly tâm ... Trên giàn
khai thác có: 2 máy phát điện (Generator), 1 máy phát điện chạy bằng hơi (Steam
Turbine Driven Generator), 1 máy phát điện khẩn cấp (Emergency Generator).
Thường ngày, 1 máy phát điện và Steam Turbine Driven Generator chạy. Máy
phát điện khẩn cấp chỉ chạy trong trường hợp máy phát điện và Steam Turbine
Driven Generator gặp sự cố trong q trình khai thác.
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 18
Hình 1-4: Tổng quan về hệ thống cung cấp điện năng
❖ Hệ thống thống xử lý khí thải (Flare Drum): được thiết kế để xử lý an tồn khí
hydrocacbon và khí độc từ các hệ thống xử lý dầu khí trong quá trình hoạt động
bình thường và các tình huống khẩn cấp.
Hình 1-5: Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 19
1.2. ĐỌC HIỂU SƠ ĐỒ PFD VÀ P&ID TRÊN MÔ HÌNH KHAI THÁC
1.2.1. Sơ đồ quy trình (Process Flow Diagram) PFD
Sơ đồ quy trình là một sơ đồ thường được sử dụng trong kỹ thuật hóa chất và quy
trình để chỉ ra quy trình chung của các quy trình và thiết bị của nhà máy, giàn
khai thác. PFD hiển thị mối quan hệ giữa các thiết bị chính của cơ sở nhà máy,
giàn khai thác và không hiển thị các chi tiết nhỏ như chi tiết đường ống và chỉ
định.
- PFD là chuỗi bản vẽ sơ đồ khối thể hiện tồn bộ quy trình từ khi bắt đầu đến khi
kết thúc, chỉ rõ các đầu vào, các đường vòng và đường nhánh, các điểm hoạt động
hoặc quyết định, và cuối cùng là điểm hoàn thành.
- PFD là một bản vẽ kỹ thuật cung cấp các thong tin sau:
✓ Toàn bộ các thiết bị chính. Bao gồm thơng tin cơ bản về kích cỡ và cơng suất.
✓ Dịng chảy q trình.
✓ Hướng dịng chảy của q trình.
✓ Thiết bị đo chính (áp suất, nhiệt độ, lưu lượng).
✓ Van điều khiển và các van quan trọng.
✓ Dây chuyền chính.
✓ Các thơng số vận hành ở điều kiện bình thường (khơng bắt buộc).
- PFD phục vụ cho các mục đích:
✓ Vận hành.
✓ Bảo trì.
✓ Huấn luyện an tồn, vận hành.
✓ Thiết kế, tính toán sơ bộ trong các dự án.
✓ Tài liệu chung để thảo luận trong các cuộc họp với nhiều bên khơng chun.
- Người vận hành, kỹ sư khi nhìn vào PFD, có thể hình dung được các thiết bị,
dịng chảy của quá trình, tức là nguyên liệu sẽ đi từ máy nào đến máy nào, trên
đường đi có các đường hồi về nào, có các van nào được điều khiển.
1.2.2. Sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường (Piping and Instrumentation
Diagram) P&ID
-
-
-
P&ID là một bản vẽ kỹ thuật, chi tiết hơn PFD. Một bản vẽ P&ID sẽ thể hiện tất
cả các máy, thiết bị đo lường, đường ống và thơng tin của chúng. Bên cạnh đó,
P&ID có thể hiện cách thức mà hệ thống sẽ vận hành dựa trên các chỉ báo
(indicator) được ghi nhận từ các thiết bị đo.
P&ID sẽ cung cấp các thơng tin bao gồm:
✓ Tồn bộ các máy. Bao gồm các linh kiện được lắp đặt, đường ống kết nối giữa
các máy, đường ống nước ngưng, đường ống gió.
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 20
Tồn bộ các van, bít mù và trạng thái bình thường của chúng.
Thiết bị đo lường, và các đặc tính của chúng.
Chi tiết đường về sưởi nhiệt (heat tracing) và bảo ôn (insulation).
Thông tin của động lực (điện, hơi nước, gas, nước cấp, nước thải, nhiên
liệu…).
✓ Đường truyền tín hiệu (khí nén, điện, hơi nước, thủy lực….).
P&ID phục vụ cho quá trình thiết kế, xây dựng và nâng cấp, bảo trì hệ thống.
Một bản P&ID sẽ cung cấp chi tiết nhất cho hệ thống. Tuy nhiên, một bản P&ID
có thể sẽ khơng phản ánh hết cách thức bố trí mặt bằng của qui trình. Trong
trường hợp đó, các P&ID nhỏ hơn, chi tiết hơn sẽ được bổ sung nhằm thể hiện
từng khu vực. P&ID sẽ không bao gồm các thông tin sau:
✓ Điều kiện quá trình và dữ liệu vật lý.
✓ Điều kiện vận hành.
✓ Chi tiết về dòng chảy.
✓ Vị trí máy.
✓ Định tuyến ống (bố trí ống), độ dài ống và lắp nối ống.
✓ Chi tiết các bệ, khung đỡ, kết cấu xây dựng.
Sơ đồ đường ống và thiết bị đo (P&ID) là một sơ đồ minh họa mối quan hệ chức
năng của các thành phần đường ống, thiết bị đo đạc và hệ thống.
✓
✓
✓
✓
-
-
Hình 1-6: Ba Tank trước khi làm hệ thống kết nối
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 21
-
Trong bất kỳ nhà máy nào, các chất lỏng khác nhau chảy qua các đường ống từ
đầu này sang đầu kia.
Chúng ta phải chuyển chất lỏng từ Tank 1 sang Tank 2 & Tank 3.
Chúng ta sẽ cần kết nối các đường ống để chuyển chất lỏng từ Bể-1 sang Bể-2 và
Bể-3.
Hình 1-7: Ba Tank chỉ với các đường ống là đoạn thẳng
-
Để giải quyết những vấn đề này, chúng ta cần các thành phần đường ống, được
gọi là Phụ kiện đường ống (Hình 1-8):
✓ Cần một số kết nối chi nhánh (branch connections).
✓ Cần một số kết nối uốn cong (bend connections).
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 22
Hình 1-8: Ba Tank đã được đặt các phụ kiện kết nối
-
-
Có nhiều loại phụ kiện khác nhau cho các mục đích khác nhau, một số loại phổ
biến là: Khuỷu tay/uốn cong, Tees/nhánh, Bộ giảm/mở rộng, khớp nối, Olets,
v.v. (Elbows/Bends, Tees/Branches, Reducers/Expanders, Couplings, Olets,
etc.).
Dù sao, các đường ống và phụ kiện đã được đặt sẵn, nhưng các đầu vẫn chưa
được nối với các Tanks.
Bây giờ chúng ta phải hoàn thành các kết nối cuối.
Đây là các khớp có mặt bích hoặc được kết nối bởi mối hàn. (Hình 1-9).
Cho đến nay đây là một sự sắp xếp tốt đẹp. Nhưng khơng kiểm sốt được dịng
chảy từ Tank-1 sang các Tank khác.
Chúng ta cần một số sắp xếp để ngăn dòng chảy nếu cần.
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 23
Hình 1-9: Ba Tank đã được kết nối
Hình 1-10: Ba Tank đã được đặt bộ phận kiểm sốt dịng chảy (Valve)
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 24
-
Để kiểm sốt dịng chảy trong đường ống, chúng ta cần lắp một bộ phận đặc biệt.
Đó được gọi là valve (Hình 1-10).
Có nhiều loại van, được phân loại dựa trên cấu tạo và chức năng của chúng, như
là: Gate, Globe, Check, Butterfly, v.v.
Ngoài van, một bộ phận quan trọng khác của đường ống là một bộ lọc (Strainer),
làm sạch cặn bẩn khỏi chất lỏng chảy.
Hình 1-11: Bộ lọc trên đường ống kết nối
-
Ở đây chúng ta thấy một hệ thống đường ống ít nhiều chức năng, với các van và
bộ lọc được lắp đặt.
Bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu một số khía cạnh của tính linh hoạt của đường ống.
Nếu vịi bể này nở ra, khi bể nóng (chỗ các mặt bích).
Trong trường hợp đó, chúng tơi cần lắp một bộ phận ống mềm tại vị trí đó, được
gọi là MỞ RỘNG LIÊN KẾT (EXPANSION JOINT).
Bài 1: Tổng quan về mơ hình khai thác
Trang 25
