Công nghệ khai thác dầu khí part 10 ppt

872
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Công nghệ khai thác dầu khí
THIEÁT BÒ LOØNG GIEÁNG
Power cable
Motor Flat Cable
Pump
Standard intake
Protector
Motor
873
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Hệ thống cáp tải điện
năng (Power cable)
Đóng vai trò tải năng lượng điện 3
pha từ bề mặt → độngcơđiện.
Có 2 loại cáp: dẹp và tròn
Cáp tải điện phải thỏa mãn: đường
kính nhỏ, dẫn điện và có lớp cách
điện tốt, vỏ bọc bền vững.
874
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Hệ thống cáp tải điện năng (Power cable)
 Dây cáp không có vỏ bọc cách điện chỉ dùng cho giếng
<180
0
F. Với BHP tónh <1500psi.
 Dây cáp có dùng vỏ cách điện đặc biệt có thể vận hành
>400

0
F tại 1500psi.
875
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Đầu cáp điện (Motor flat cable)
 Còn gọi là Pothead, cáp dẹt có
đầu đặc biệt dùng để dẫn điện
năng tới bơm điện chìm và cách
ly chất lưu.
876
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Bơm (pump)
Máy bơm có nhiều cấp hoạt động
theo nguyên tắc ly tâm
Mỗi cấp gồm 2 phần chính:
9 Cánh dẫn (Impeller)
9 Bộ phận hướng và góp
dòng (Diffuser)
877
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Bơm (pump)
Cánh dẫn (Impeller): dùng để khuấy
trộn 1 chất lỏng hoặc để hút chất
lỏngvàobơm. Cánhdẫnquay gồm2
thành phần: chuyển động quay ly
tâm và chuyển động tiếp tuyến.
878

PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Bơm (pump)
Bộ phận hướng và góp dòng
(Diffuser): chuyển hóa năng lượng
vận tốc sang năng lượng áp suất thủy
tónh. Ngoài ra nó đònh hướng dòng
chảy đi vào cánh dẫn của cấp tiếp
theo nhằm tăng thêm áp suất để nâng
chất lỏng lên bề mặt.
879
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Công nghệ khai thác dầu khí
Standard Intake
Coù 2 kieåu taùch khí laø:
 The static type
 The rotary type
880
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
The static type
Kiểu tách khí tónh bằng cách đảo ngược
hướng chảy của dòng chất lưu. Tại cửa
vào của chất lưu hướng dòng chảy tạo áp
suất thấp cho phép tách khí. Khí được tách
di chuyển lên vành giếng khoan và thoát
ra tại đầu giếng. Chất lưu còn khí đi vào
bình tách và di chuyển vào ống đứng.
Chất lưu được đưa lên nhờ bộ cánh trộn.
Bộ cánh trộn tạo chuyển động xoay tròn,

nhờ nguyên lý trọng lực mà chất lưu
không có khí bò văng ra ngoài và khí thì bò
tách ra để di chuyển lên đường thông hơi.
881
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
The rotary type
9 Kiểu quay tách khí trong hình bao gồm 1 thiết
bò ly tâm để tách khí và sản sinh chất lỏng
(chất lỏng được sinh ra từ giếng).
9 Chất lưu từ giếng đi vào cổng hút và đến
inducer.
9 Thiết bò inducer giảm áp suất chất lưu ở ngõ
ra và đi vào thiết bò ly tâm. Khí bốc lên từ
tâm quay của thiết bò rồi đi xuyên vật ngăn
chất lưu, sau đó đi vào tiết diện đoạn nối
chéo nơi đó khí thoát qua vành xuyến và chất
lưu thì được hướng đi đến miệng vào của máy
bơm.
882
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Thiết bò bảo vệ (Protector)
Có 2 kiểu bảo vệ:
Thiết bò bảo vệ thực hiện 4 chức năng:
9 Kết nối máy bơm đến động cơ nhờ
vào vỏ bọc cứng bảo vệ máy móc
(housing) và trục dẫn động (drive-shaft).
9 Houses a thrust bearing to absorb
pump shaft axial thrust.

9 Cô lập động cơ từ chất lưu giếng trong
quá trình cân bằng áp suất giữa động cơ
và thân giếng.
9 Cho phép sự giãn nở nhiệt từ động cơ
do hậu quả của quá trình tăng và giảm
nhiệt độ sau khi Shutdown.
9 The positive seal
9 The labyrinth path
883
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
The positive seal
Thiết kế dựa vào tính chất đàn hồi.
Túi cản trở chất lưu cho phép sự giãn
nở nhiệt của động cơ trong quá trình
vận hành. Tuy nhiên vẫn cô lập chất
lưugiếngđivàộngcơdầu
884
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
The labyrinth path
Thiết kế dùng cho sự chênh lệch
trọng lực đặc biệt của chất lưu giếng
và động cơ. Để ngăn cản chất lưu
giếng đi vào động cơ
885
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Công nghệ khai thác dầu khí
Thieát bò baûo veä cable
886

PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Động cơ điện (motor)
 Động cơ của máy bơm ly tâm là loại 3 pha 2 cực kiểu lòng sóc.
Động cơ chạy ở tốc độ chỉ đònh vận hành là 3500vòng/phút với
tần số 60Hz.
 Động cơ được chứa trong dầu cách điện có tính dẫn nhiệt và bôi
trơn.
 Động cơ được sản xuất theo 4 đường kính khác nhau: 3.75; 4.56;
5.40 và 7.38in. Khả năng hoạt động 7.5hp (3.75in) đến 1000hp
(7.38in).
 Cấu trúc động cơ có thể là 1 hoặc nhiều động cơ nối tiếp nhau
được bắt óc với nhau để đạt tới mã lực yêu cầu.
887
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Công nghệ khai thác dầu khí
Ñoäng cô ñieän (motor)
888
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Thiết bò cảm ứng đo áp suất và nhiệt độ (pressure
and temperature sensing instrument)
Gồm 2 thành phần:
9 Bộ chuyển đổi
9 Dụng cụ đo mũi khoan: xác
đònh rõ phương vò và độ
nghiêng của mũi khoan ở
trong giếng
Bộ chuyển đổi kết nối điện và động
cơ. Dữ liệu nhiệt độ và áp suất được

truyền từ bộ chuyển đổi đến dụng cụ
đo mũi khoan thông qua động cơ và
tín hiệu mang 1 chiều trên dây cáp.
889
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
Chức năng của thiết bò cảm biến đo áp suất và
nhiệt độ
 Đo truyền liên tục lên bề mặt các thông số về nhiệt độ và
áp suất của dòng sản phẩm tại vò trí đặt tổ hợp máy bơm ly
tâm điện ngầm.
 Kiểm tra trạng thái làm việc của các thiết bò điện, phát hiện
các hiện tượng hư hỏng của các thiết bò này.
 Có thể kết hợp với hệ thống kiểm soát và thay đổi tốc độ
trên bề mặt để thay đổi tốc độ của tổ hợp máy bơm ly tâm
điện ngầm.
890
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
THIẾT KẾ KHAI THÁC BẰNG BƠM LY TÂM
¾ Tính các thông số cần thiết
¾ Tính áp suất miệng vào của bơm
¾ Xác đònh lưu lượng khai thác hợp lý
¾ Xác đònh chiều sâu đặt bơm
¾ Xác đònh chất lưu đi vào bơm
¾ Xác đònh loại bơm và số cấp bơm
891
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT

 Tỷ trọng trung bình của chất lỏng:
 Tỷ trọng dầu theo độ API:
 Chiều sâu giếng:
892
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
ÁP SUẤT MIỆNG VÀO CỦA BƠM
 Pmv: áp suất miệng vào bơm (atm)
 Nw: độ ngậm nước của sản phẩm (%)
 Ks: hệ số tách khí của thiết bò
 Pbh: áp suất bão hòa
 GOR: tỷ số dầu khí
893
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
LƯU LƯNG KHAI THÁC HƠP LÝ
CHỈ SỐ KHAI THÁC:
 Qtest: lưu lượng khai thác thử (b/d)
 Pv: áp suất vỉa (psi)
 Pd: áp suất đáy
894
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
LƯU LƯNG KHAI THÁC HP LÝ
p suất đáy giếng ứng với Q
d
:
)(
PI
Qd

PvPwf −=
895
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Cơng nghệ khai thác dầu khí
LƯU LƯNG KHAI THÁC HP LÝ
 P
wf
> P
bh
: lưu lượng yêu cầu Q
d
thỏa mãn
 P
wf
< P
bh
: tính Q
new
896
PGS. TS. Lê PhướcHảo
Công nghệ khai thác dầu khí
XAÙC ÑÒNH CHIEÀU SAÂU ÑAËT BÔM