Tìm hiểu về hệ thống bình tách ở mỏ bạch hổ”,với chuyên đề “giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả hoạt động của bình tách

SI
N
H
VI
Ê
N:
L
Ê
A
N
H
D
Ũ
N
G
L
Ớ
P:
T
HI
Ế
T
BỊ
D
Ầ
U
K
HÍ
K5
7
N

Ă
M
:2
01
7

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ K57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG BÌNH TÁCH Ở MỎ BẠCH
HỔ
CHUYÊN ĐỀ : GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ
HOẠT ĐỘNG CỦA BÌNH TÁCH
CHUYÊN NGÀNH : THIẾT BỊ DẦU KHÍ

HÀ NỘI - THÁNG 06 / 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LỚP : THIẾT BỊ DẦU KHÍ K57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG BÌNH TÁCH Ở MỎ BẠCH
HỔ

CHUYÊN ĐỀ : GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ
HOẠT ĐỘNG CỦA BÌNH TÁCH
CHUYÊN NGÀNH : THIẾT BỊ DẦU KHÍ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

HÀ NỘI - THÁNG 06 / 2017



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

SỐ HÌNH VẼ
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 2.9

Hình 2.10
Hình 2.11
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 4.1
Hình 4.2
Hình 4.3
Hình 4.4
Hình 4.5
Hình 4.6
Hình 4.7
Hình 4.8
Hình 4.9
Hình 4.10
Hình 4.11
Hình 4.12
Hình 4.13

TÊN HÌNH VẼ
Tách tiếp xúc
Tách vi sai
Bình tách hình trụ đứng 2 pha
Bình tách hình trụ đứng 3 pha
Bình tách hình trụ đứng 3 pha sử dụng lực ly tâm
Bình tách hình trụ nằm ngang 2 pha

Bình tách hình trụ nằm ngang 3 pha
Bình tách hình cầu 2 pha
Bình tách hình cầu 3 pha
Bình tách cấp 1 có hệ thống thu gom khí sơ bộ
Bình tách có hệ thống thải nước sơ bộ
Bình tách 2 pha kiểu xoáy
Sơ đồ điều khiển, kiểm soát bình tách 25m3
Sơ đồ bình tách 2 pha trụ đứng
Tách cơ bản kiểu cửa vào hướng tâm
Tách cơ bản bằng lực ly tâm
Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm
Bộ chiết sương kiểu nan chớp
Bộ phận chiết sương dạng cánh
Sơ đồ tính toán bền bình tách
Sơ đồ xử lý Parafin bằng hóa chất
Cấu trúc phân tử của Polydimethylsioxane
Thời gian tạo bọt
Thiết bị xử lý sản phẩm
Sơ đồ khối hệ thống điều chỉnh mức và áp suất
Sơ đồ nguyên lý của bình tách C1
Cấu tạo của van điều khiển áp suất trong bình tách
Cấu tạo cảm biến nhiệt độ
Cấu tạo cảm biến áp suất
Cấu tạo cảm biến mức
Cấu tạo cảm biến lưu lượng
Sơ đồ khối của bộ biến đổi áp suất sang dòng điện
Sơ đồ tổng quan về các lớp điều khiển, theo dõi
giám sát

TRANG

12
12
19
20
21
22
23
24
25
29
31
33
36
37
38
39
41
42
43
50
56
58
59
60
61
63
67
69
70
71

73
75
77


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN
STT
1

SỐ HIỆU BẢNG
Bảng 1.1

2

Bảng 2.1

3
4
5

Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3

6

Bảng 4.1

TÊN BẢNG
Lịch sử hình thành và phát triển XNLD

“Vietsovpetro”
So sánh sự thuận lợi và không thuận lợi của các
loại bình tách
Hệ số F của bình tách
Thời gian lắng
Thời gian lắng tương đương với tỷ trọng tương
đối của dầu
Tổng hợp cấu tạo van PCV, LCV

TRANG
2
27
47
49
49
66


BẢNG QUY ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
1 inch (in) = 25,4 mm
1 foot (ft) = 0,305 m
1 pound = 0,454 kg
1 at
= 760 mmHg



8

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp dầu khí ở Việt Nam ngày càng phát triển, sản lượng khai thác
dầu thô và khí đồng hành ngày càng tăng. Dầu thô và khí đồng hành chủ yếu được khai
thác tại phần thềm lục địa phía Nam Việt Nam. Dầu thô được khai thác trên các mỏ ở Việt
Nam là dầu có hàm lượng parafin tương đối cao, độ nhớt, nhiệt độ đông đặc cao nên việc
khai thác, vận chuyển hỗn hợp dầu khí, vận chuyển dầu gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải
xử lý nhiều sự cố kỹ thuật xảy ra trên đường ống vận chuyển như: sự cố tắc đường ống
do lắng đọng parafin, xung động trong hệ thống vận chuyển hỗn hợp dầu khí, làm giảm
công suất tách, giảm mức độ an toàn với thiết bị công nghệ.
Với mục đích áp dụng lý thuyết và thực tế sản xuất trong quá trình thu gom, vận
chuyển hỗn hợp dầu khí, được sự đồng ý của bộ môn Thiết bị dầu khí, Trường Đại học
Mỏ - Địa chất và với sự giúp đỡ của các cán bộ trong xí nghiệp khai thác trực thuộc
XNLD Vietsovpetro. Em đã kết thúc đợt thực tập sản xuất, thực tập tốt nghiệp, thu thập
tài liệu, hoàn thành đồ án này dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Thịnh.
Đồ án mang tên “Tìm hiểu về hệ thống bình tách ở mỏ Bạch Hổ”,với chuyên đề
“Giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả hoạt động của bình tách’’. Với mục tiêu là
nghiên cứu các phương pháp tách dầu từ hỗn hợp dầu khí, cấu trúc thiết bị bình tách dầu
khí, nguyên lý hoạt động, các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả, công suất tách của bình tách
dầu khí, tính toán thiết bị bình tách dầu khí, đưa ra phương pháp tính kích thước bình
tách.
Đồ án tốt nghiệp được xây dựng dựa trên quá trình học tập, nghiên cứu tại trường
kết hợp với thực tế sản xuất nhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức đã học. Với
mức độ tài liệu và thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh
nghiệm còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được
sự góp ý bổ sung của các thầy cô.
Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Văn Thịnh, các
thầy cô trong bộ môn Thiết bị dầu khí - Khoa dầu khí, các bạn cùng lớp, cùng toàn thể
cán bộ nhân viên thuộc xí nghiệp khai thác đã giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện cho em
hoàn thành đồ án này.
Sinh viên

9

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ TÁCH VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC TẠI MỎ
BẠCH HỔ
1.1. Giới thiệu chung và tình hình khai thác ở mỏ Bạch Hổ
1.1.1. Sự hình thành phát triển của ngành công nghiệp dầu khí ở Việt Nam
Từ những năm đầu của thập kỷ 60, khi đất nước còn chiến tranh công tác tìm
kiếm, thăm dò dầu khí đã được các đoàn địa chất dầu khí của Tổng cục địa chất tiến hành
ở miền Bắc. Với sự giúp đỡ về tài chính và kỹ thuật của Liên Xô (cũ), tiến hành thăm dò
trên địa bàn sông Hồng. Hàng chục giếng khoan đã được thực hiện bằng các thiết bị của
Liên Xô khoan trong đất liền với độ sâu từ 1200 ÷ 4200 m và đã phát hiện có dầu khí và
Condensate, song trữ lượng không đáng kể.
1.1.2. Khái quát về Liên Doanh dầu khí Vietsovpetro
Được thành lập năm 1981, Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro là công ty đầu tiên
tiến hành thăm dò và khai thác trên thềm lục địa phía nam Việt Nam, mở ra giai đoạn về
phát triển ngành dầu khí còn non trẻ. Năm 1984 Vietsovpetro phát hiện dầu khí ở mỏ Bạch
Hổ, ngày 26/6/1986 Vietsovpetro đã khai thác tấn dầu thô đầu tiên đặt nền móng cho việc
phát triển ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam.
Mặc dù còn non trẻ, nhưng với tốc độ phát triển nhanh, xí nghiệp liên doanh dầu khí
đã đóng một vai trò quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa nền kinh tế
đất nước. Với sản lượng tăng nhanh chóng từ năm 1986, năm đầu tiên khai thác 40 ngàn
tấn dầu thô/năm, đến năm 1996 sản lượng là 8,8 triệu tấn/năm, sản lượng khai thác tăng
gấp 200 lần.
Bảng 1.1: Lịch sử hình thành và phát triển XNLD “Vietsovpetro”
ST
T
1

Ngày/tháng/năm
19.06.1981

2

19.11.1981

SỰ KIỆN
Ký hiệp định liên chính phủ về việc thành lập XNLD
“vietsovpetro”
Hội đồng bộ trưởng Việt Nam ra quyết định số 136 - HĐBT
cho phép XNLD hoạt động trên lãnh thổ Việt Nam.


10

3

31.12.1983

4
5

31.03.1984
24.05.1984

6

21.06.1985

7

26.06.1986

8

11.05.1987

9

18.07.1988

10

06.09.1988

11
12
13
14
15

29.12.1988
05.12.1990
16.07.1991
02.03.1992
02.07.1993

16
17

18
19
20
21
22
23

12.11.1993
11.12.1994
16.04.1995
23.04.1995
08.09.1996
12.10.1997
16.09.1998
12.02.1999

24
25

26.07.1999
12.08.1999

26
27
28
29
30

22.02.2001
21.11.2001

02.12.2002
13.05.2003
04.12.2005

Khoan giếng khoan thăm dò đầu tiên BH-5 mỏ Bạch Hổ bằng
giàn khoan tự nâng Mirchink
Khởi công lắp ráp chân đế số 1 giàn MSP-1 mỏ Bạch Hổ.
Phát hiện dòng dầu công nghiệp ở mỏ Bạch Hổ, tại giếng
khoan BH-5.
Phát hiện dòng dầu công nghiệp ở mỏ Rồng tại giếng khoan
thăm dò R-1.
Khai thác tấn dầu thô đầu tiên từ giếng số 1 giàn MSP-1 mỏ
Bạch Hổ.
Phát hiện dòng dầu công nghiệp ở tầng móng mỏ Bạch Hổ tại
giếng khoan thăm dò BH – 6.
Phát hiện dòng dầu công nghiệp dòng dầu công nghiệp ở mỏ
Đại Hùng tại giếng ĐH-1.
Bắt đầu khai thác dầu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ từ giếng số 1
giàn MSP-1
Khai thác tấn dầu thứ 1 triệu từ mỏ Bạch Hổ.
Khai thác tấn dầu thứ 5 triệu từ mỏ Bạch Hổ.
Ký hiệp định liên chính phủ sửa đổi về XNLD “vietsovpetro”.
Khai thác tấn dầu thứ 10 triệu từ mỏ Bạch Hổ.
Ký hiệp định liên chính phủ về liên bang Nga thừa kế quyền
và nghĩa vụ phía Liên Xô (trước đây),đối với XNLD
“ Vietsovpetro”.
Khai thác tấn dầu thứ 20 triệu từ mỏ Bạch Hổ.
Bắt đầu khai thác dầu từ mỏ Rồng.
Bắt đầu đưa khí từ mỏ Bạch Hổ về bờ.
Khai thác tấn dầu thứ 30 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.

Khai thác tấn dầu thứ 40 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 50 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 60 triệu từ mỏ Bạch hổ và mỏ Rồng.
XNLD “ Vietsovpetro” được giao chức năng điều hành khai
thác mỏ Đại Hùng.
Khai thác tấn dầu thứ 70 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Ký thỏa thuận giữa petro Việt Nam và zarubezhneft về hợp tác
thăm dò và khai thác mỏ Đại Hùng.
Khai thác tấn dầu thứ 90 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 100 triệu.
Khai thác tấn dầu thứ 100 triệu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ.
Phía Nga chính thức tuyên bố rút khỏi đề án Đại Hùng.
Khai thác tấn dầu thứ 150 triệu từ mỏ Bạch hổ và mỏ Rồng.


11

31
32
33
34
35
36
37

08.12.2006
31.01.2008
25.09.2008
05. 01. 2011
08. 08. 2012

10.05. 2014
12. 04. 2016

Khai thác tấn dầu thứ 160 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 170 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 175 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 190 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 200 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 210 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
Khai thác tấn dầu thứ 220 triệu từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.

Ngoài các mỏ Bạch Hổ, Rồng và Đại Hùng đang được khai thác, kết quả tìm kiếm
thăm dò cho thêm phát hiện Hồng Ngọc, Lục Ngọc, Lan Tây, Lan Đỏ,... cùng với các mỏ
mới phát hiện sẽ đưa sản lượng khai thác trong những năm tiếp theo tăng nhanh chóng.
Nhưng trong giai đoạn hiện nay thì sản lượng dầu khai thác đã giảm dần.
Hệ thống đường ống dẫn khí đồng hành từ Bạch Hổ - Bà Rịa đã hoàn tất và đi vào
hoạt động từ cuối tháng 4 năm 1995, cung cấp khoảng hàng 1 triệu m 3 khí/ngày cho nhà
máy điện chạy tuốc-bin khí Phú Mỹ - Bà Rịa, đã góp phần tăng thêm nguồn điện ở phía
Nam tiết kiện hàng chục triệu USD do không phải mua dầu chạy máy phát điện.
Tóm lại xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro” đang đóng góp vai trò quan trọng trong
việc đóng góp ngân sách nhà nước, thúc đẩy tốc độ phát triển kinh tế đất nước.
1.2. Sơ lược về thiết bị tách pha
Thiết bị tách dầu khí là một thuật ngữ dụng để chỉ một bình áp suất được sử dụng
để tách chất lưu thu được từ giếng khai thác dầu khí thành các pha khí và lỏng.
Bình tách dầu và khí thường được sử dụng trên giàn cố định gần đầu giếng, cụm
manifold hoặc trên tàu FPSO. Chúng phải có khả năng kiểm soát slugs hoặc heads (là
hiện tượng lưu chất từ dưới vỉa đi lên với lưu lượng không liên tục và thay đổi đột ngột).
Do hiện tượng này của lưu chất từ giếng mà lưu lượng qua hệ thống có thể tăng lên rất
cao hay giảm xuống rất thấp. Vì vậy bình tách thường phải có kích thước đủ để kiểm soát
tốc độ dòng chảy tức thời lớn nhất.

1.2.1. Phân loại thiết bị tách pha
Việc phân loại bình tách dựa trên nhiều quan điểm khác nhau:
Theo chức năng, áp suất làm việc, hình dáng, mục đích sử dụng, theo
nguyên tắc tách cơ bản…


12

1.2.1.1. Theo chức năng làm việc
Bình tách dầu và khí (Oil and gas separator): dùng để tách lỏng, tách dầu lẫn
nước khỏi khí. Nước và dầu lỏng theo đường đáy bình, còn khí theo đường trên đỉnh.
Bình tách dạng bẫy (Trap vessel): là bình tách dùng để kiểm soát slugs hoặc heads
(là hiện tượng lưu chất từ dưới vỉa đi lên với lưu lượng không liên tục và thay đổi đột
ngột).
Bình tách nước (Water knockout) kiểu khô hay ướt.
Bình lọc khí (Gas filter): Được coi như một bình làm sạch khí kiểu khô đặc biệt
với mục đích để tách bụi khỏi dòng khí. Thiết bị lọc trong bình được dùng để tách bụi,
cặn đường ống, gỉ và các vật còn lại khác khỏi khí.
Bình làm sạch khí (Gas scrubber) kiểu khô hay ướt: thường được dùng trong thu
gom khí, những chỗ không yêu cầu phải kiểm soát slugs hoặc heads của chất lỏng. Bình
làm sạch khí kiểu khô dùng thiết bị tách sương, còn các thiết bị bên trong còn lại tương tự
như bình tách dầu và khí. Bình làm sạch khí kiểu khí ướt hướng dòng khí qua bồn chứa
dầu hoặc các chất lỏng khác để rửa sạch bụi và các tạp chất còn lại khỏi khí. Khí được
đưa qua một thiết bị tách sương để tách các chất lỏng khỏi nó. Một thiết bị lọc có thể coi
như một thiết bị đặt trước một tổ hợp thiết bị tách khí để bảo vệ nó khỏi chất lỏng hay
nước.
Bình tách và lọc (Filter/Separator).
1.2.1.2. Theo phạm vi ứng dụng
Bình tách thử giếng: dùng để tách và đo chất lỏng, có trang bị các loại đồng hồ để
đo tiềm năng dầu, khí, nước, thử định kỳ các giếng khai thác hoặc thử các giếng ở biên

mỏ. Thiết bị có 2 kiểu: tĩnh tại và di động, có thể 2 pha hoặc 3 pha, trụ đứng hay nằm
ngang hoặc hình cầu.
Bình tách đo: có nhiệm vụ tách dầu, khí , nước và đo các chất lưu có thể thực hiện
trong cùng một bình, các kiểu thiết kế đảm bảo đo chính xác các loại dầu khác nhau, có
thể 2 hoặc 3 pha. Ở loại 2 pha, sau khi tách chất lỏng được đo ở phần thấp nhất của bình.
Trong thiết bị tách 3 pha có thể chỉ đo dầu hoặc cả dầu lẫn nước. Việc đo lường được
thực hiện theo giải pháp: tích luỹ, cách ly và xả vào buồng đo ở phần thấp nhất. Với dầu


13

nhiều bọt hoặc độ nhớt cao, thường không đo thể tích mà đo trọng lượng thông qua bộ
khống chế cột áp thuỷ tĩnh của chất lỏng.
Bình tách khai thác: dùng tách chất lỏng giếng khai thác từ một giếng hoặc một
cụm giếng.
Bình tách nhiệt độ thấp là một kiểu bình đặc biệt, chất lỏng giếng có áp suất cao
chảy vào bình qua van giảm áp sao cho nhiệt độ bình tách giảm đáng kể thấp hơn nhiệt
độ chất lỏng giếng. Sự giảm thực hiện theo hiệu ứng Joule - Thomson khi giãn nở chất
lỏng qua van giảm áp nhờ đó xảy ra sự ngưng tụ. Chất lỏng thu hồi lúc đó cần phải được
ổn định để ngăn bay hơi thái quá trong bể chứa.
Ngoài ra ta còn gặp bình tách dầu bọt, bình tách treo, bình tách theo bậc.
1.2.1.3. Theo áp suất làm việc
Bình tách chân không
Bình thấp áp: áp suất làm việc từ 0,7 – 15 at
Bình trung áp: áp suất làm việc từ 16 – 45 at
Bình cao áp: áp suất làm việc từ 46 – 100 at
Ngoài ra còn có một số bình tách đặc biệt có áp suất làm việc cao hơn 300 at.
1.2.1.4. Theo nguyên lý tách cơ bản
Tách cơ bản là quá trình tách đầu tiên khi cho chất lưu vào thiết bị, còn gọi là tách
sơ cấp. Các nguyên lý dùng cho giai đoạn này thường là trọng lực, va đập (hoặc kết dính)

và lực ly tâm.
Nguyên lý trọng lực: dựa vào sự chênh lệch mật độ của các thành phần chất lưu.
Các bình tách loại này ở cửa vào không thiết kế các bộ phận tạo va đập, lệch dòng hoặc
đệm chắn. Còn ở cửa ra của khí có lắp đặt bộ phận chiết sương. Người ta dùng với số
lượng ít.
Nguyên lý va đập hoặc keo tụ: gồm tất cả các tiết bị ở cửa vào có bố trí các tấm
chắn va đập, đệm chắn để thực hiện tách sơ cấp. Người ta thiết kế rất nhiều phương án.


14

Nguyên lý tách ly tâm: có thể dùng cho tách sơ cấp và cả thứ cấp, lực ly tâm được
tạo ra theo nhiều phương án:
- Dòng chảy vào theo hướng tiếp tuyến với thành bình.
- Phía trong bình có cấu tao hình xoắn ốc, phần trên và dưới được mở rộng hoặc
mở rộng từng phần.
Lực ly tâm tạo ra các dòng xoáy với tốc độ cao đủ để tách chất lỏng. Tốc độ cần
thiết để tách ly tâm thay đổi từ 3 - 20 m/s và giá trị phổ biến từ 6 - 8 m/s. Đa số thiết bị ly
tâm có hình trụ đứng. Tuy nhiên các thiết bị hình trụ ngang cũng có thể lắp bộ phận tạo ly
tâm ở đầu vào để tách sơ cấp và ở đầu ra của khí để tách lỏng.
1.2.1.5. Theo hình dáng bình tách
Ta thường gặp 3 loại: hình trụ đứng, hình trụ ngang và hình cầu
Bình tách trụ ngang có thể đơn hoặc kép: kiểu 2 pha hoặc 3 pha. Loại kép gồm
hai bình bố trí chồng lên nhau, cái này phía trên cái kia. Loại đơn phổ biến hơn vì có diện
tích lớn cho dòng khí, mặt tiếp xúc dầu - khí rộng và thời gian lưu trữ dài nhờ có thể tích
dầu lớn và thay rửa dễ dàng. Đường kính thay đổi từ 0,8 - 16 ft, chiều dài từ 4 - 70 ft.
Thường được áp dụng trong các trường hợp sau:
Cần tách hiệu quả dầu - nước, tức là khi cần phải tách 3 pha.
Tách dầu bọt: nhờ có diện tích tiếp xúc lỏng và khí lớn bọt sẽ bị phá huỷ
nhanh cho phép tách lỏng - khí có hiệu quả.

Nơi có chiều cao hạn chế do mái thấp.
Tỷ lệ dầu - khí cao.
Giếng có tốc độ khai thác ổn định, cột áp chất lỏng bé.
Cần loại trừ bộ khống chế mức tiếp xúc dầu- nước.
Bình tách trụ đứng: có đường kính từ 0,8 - 10 ft, chiều cao có thể đạt từ 4 ft đến 25
ft, thường dùng khi:
Tỷ lệ khí - lỏng cao.


15

Chất lỏng giếng có nhiều cát, bùn và tạp chất rắn.
Nơi có diện tích hạn chế như các trạm chứa và các giàn khai thác ngoài biển.
Cho các giếng có lưu lượng thay đổi trong phạm vi rộng, tức thời như giếng có
ép khí gián đoạn.
Ở dòng chảy xuôi có thể tạo ra đông tụ hoặc keo tụ.
Bình tách hình cầu: thường có đường kính từ 24 - 72 inch, thường sử dụng khi:
Tỷ lệ dầu - khí cao, tốc độ khai thác ổn định, chất lỏng không có cột áp.
Điều kiện không gian lắp đặt phù hợp.
Cần thiết bị tách nhỏ, chỉ cần một người có thể vận chuyển hoặc lắp đặt.
Làm bộ lọc nhiên liệu để sử dụng ở hiện trường hoặc ở các nhà máy.
Ngoài các điều kiện sử dụng trên đây, ta còn thấy loại hình cầu và trụ nằm ngang
có một số ưu việt so với trụ đứng ở chỗ cần đường kính bé hơn khi có cùng áp suất, vận
hành dễ dàng vì thấp và đầu tư ít hơn. Tuy vậy chúng có hạn chế cơ bản là chiếm diện
tích lớn và khó giữ chất lỏng ổn định.
1.2.2. Chức năng của thiết bị tách pha
1.2.1.1. Chức năng cơ bản
Chức năng cơ bản bao gồm tách dầu khỏi khí, tách khí khỏi dầu và tách nước khỏi
dầu.
Việc tách khí có thể được bắt đầu khi chất lỏng đi từ vỉa vào giếng, khi di chuyển

trong ống nâng và ống xả. Vì vậy những trường hợp trước khi vào bình tách, dầu khí đã
được tách hoàn toàn, lúc đo bình tách chỉ còn tạo không gian cho khí và dầu di theo
đường riêng. Sự chênh lệch mật độ lỏng - khí nói chung bảo đảm cho quá trính tách dầu,
tuy nhiên vẫn cần đến các phương tiện cơ khí chẳng hạn như bộ chiết sương và các
phương tiện khác trước khi xả dầu, khí ra khỏi bình.
Tốc độ giải phóng khí ra khỏi dầu là một hàm số biến thiên theo áp suất và nhiệt
độ. Thể tích khí tách ra khỏi dầu phụ thuộc vào tính chất vật lý và hoá học của dầu thô, áp


16

suất và nhiệt độ vận hành, tốc độ lưu thông, hình dáng kích thước của bình tách và nhiều
yếu tố khác. Tốc độ lưu thông qua bình và chiều sâu lớp chất lỏng ở phần thấp quyết định
thời gian lưu giữ hoặc thời gian lắng. Thời gian này thường từ 1- 3 phút là thoả mãn trừ
trường hợp dầu bọt, còn phải tăng lên từ 5 - 20 phút tùy theo độ ổn định của bọt và kết
cấu của bình, chung nhất là từ 2 - 4 phút, loại 2 pha từ 20 giây đến 2 phút, loại 3 pha từ 2
đến 10 phút, khoảng thời gian có thể gặp là từ 20 giây đến 2 giờ. Hệ thống khai thác và
xử lý đòi hỏi phải tách hoàn toàn khí hoà tan, bao gồm rung lắc, nhiệt, keo tụ, lắng. Nếu
dầu có độ nhớt cao hoặc sức săng bề mặt lớn thì phải sử dụng các vật liệu lọc.
Nước trong chất lưu giếng cần được tách trước khi đi qua các bộ phận giảm áp
như van, vòi để ngăn ngừa sự ăn mòn, tạo thành hydrat hoặc tạo thành nhũ tương bền gây
khó khăn cho việc xử lý. Việc tách nước thực hiện trong các thiết bị 3 pha bằng cơ chế
trọng lực kết hợp với hoá chất. Nếu thiết bị có kích thước không đủ lớn để tách theo yêu
cầu thì chúng sẽ được tách trong các bình tách nhanh lắp ở đường vào hoặc ra của thiết bị
tách có vai trò tách sơ bộ hoặc bổ sung. Nếu nước bị nhũ hoá thì cần có hoá chất để khủ
nhũ.
1.2.1.2. Chức năng phụ
Chức năng phụ của bình tách bao gồm duy trì áp suất tối ưu và mức chất lỏng
trong bình tách.
Để thực hiện tốt chức năng cơ bản, áp suất trong bình tách cần được duy trì ở giá

trị sao cho chất lỏng và chất khí thoát theo đường riêng biệt tương ứng vào hệ thống gom
và xử lý. Việc duy trì được thực hiện bởi các van khí cho riêng mỗi bình hoặc một van
chính kiểm soát áp suất cho một số bình. Giá trị tối ưu của áp suất là giá trị bảo đảm hiệu
quả kinh tế cao nhất khi bán dầu và khí thương phẩm.
Để duy trì được áp suất, cần giữ một đệm chất lỏng ở phần thấp của bình tách, nó
có tác dụng ngăn khí thoát theo chất lỏng, mức chất lỏng thường được khống chế bởi van
điều khiển bằng rơle phao.
1.2.1.3. Chức năng đặc biệt
Các chức năng đặc biệt của thiết bị tách bao gồm tách dầu bọt, ngăn ngừa lắng
đọng parafin, ngăn ngừa sự han gỉ và tách các tạp chất.
Trong một số loại dầu thô các bọt khí tách ra được bọc bởi một màng dầu mỏng,
tạo thành bọt phân tán trong chất lỏng. Một số loại khác lại có độ nhớt và sức căng bề


17

mặt cao, khí tách ra cũng bị giữ lại trong dầu tương tự như bọt. Bọt có độ ổn định khác
nhau tuỳ theo thành phần và hàm lượng tác nhân tạo bọt có trong dầu. Dầu tạo bọt thường
có tỷ trọng thấp hơn 40 độ API, độ nhớt lớn hơn 53 cp và nhiệt độ làm việc thấp hơn 160
độ F. Sự tạo bọt làm giảm khả năng tách của thiết bị, các dụng cụ đo làm việc không
chính xác, tổn hao thế năng của dầu - khí một cách vô ích và đòi hỏi các tiết bị đặc biệt
cản phá hoặc ngăn ngừa sự tạo bọt theo phương pháp rung lắc, lắng, nhiệt và hoá học.
Các thiết bị tách dầu nhiều parafin có thể gặp trở ngại do parafin lắng đọng làm
giảm hiệu quả và có thể phải ngừng hoạt động do bình hẹp dần hoặc bộ chiết sương có
đường dẫn chất lỏng bị lấp. Giải pháp hiệu quả có thể dùng hơi nóng hoặc dung môi để
làm tan parafin. Tuy nhiên tốt nhất là dùng giải pháp ngăn ngừa bằng nhiệt và hoá chất,
phía trong thiết bị sơn phủ một lớp chất dẻo.
Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất của tầng chứa, chất lưu có thể mang theo các tạp
chất cơ học như cát, bùn, muối kết tủa với hàm lượng đáng kể. Việc tách chúng trước khi
chảy vào đường ống là một việc làm rất cần thiết. Các hạt tạp chất với số lượng nhỏ được

tách theo nguyên tắc lắng trong các bình trụ đứng với đáy hình côn và xả cặn định kỳ.
Muối kết tủa được hoà tan bởi nước và xả theo đường xả nước.
1.2.3. Mục đích sử dụng của thiết bị tách pha
Thu hồi khí dầu làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá hoặc dùng làm nhiên liệu.
Giảm xáo trộn của dòng khí - dầu, giảm sức căng kháng thuỷ lực trên các ống dẫn
và hạn chế sự tạo thành nhũ tương.
Giải phóng các bọt khí đã tách trên đường ống.
Giảm các va đập áp suất khi tạo trên ống thu gom hỗn hợp dầu - khí dẫn tới các
trạm bơm hoặc trạm xử lý.
Tách nước khỏi dầu khi khai thác các nhũ tương không ổn định.
1.3. Cơ chế tách
Ta có thể đánh giá quá trình tách pha bằng thực nghiệm hoặc lý thuyết. Nghiên
cứu thí nghiệm về tách khí của các mẫu dầu tiến hành bởi các bơm cao áp theo hai
phương pháp: tiếp xúc một lần và vi sai hoặc nhiều lần. Mẫu nghiên cứu có thể là mẫu
ngầm lấy trực tiếp ở đáy giếng hoặc mẫu tái tạo trên mặt đất. Dù mẫu nào cũng phải bảo
đảm tỷ lệ dầu - khí đúng như tỷ lệ trong điều kiện mỏ. Mẫu được cho vào bình cao áp với
nhiệt độ không đổi. Sự thay đổi áp suất thực hiện bằng bơm piston thuỷ ngân, sự thay đổi
thể tích sẽ được đo trực tiếp.


18

Với thí nghiệm tách tiếp xúc, áp suất trong bơm đầu tiên được nâng cao hơn điểm
bọt, rồi giảm đột ngột từng nấc một, sau đó ghi nhận giá trị thể tích tương ứng. Khi giảm
tới điểm bọt, khí sẽ tách ra, độ nén của hệ thống sẽ tăng cho nên một thay đổi nhỏ áp
suất sẽ dẫn đến sự thay đổi lớn về thể tích trong bình. Vì vậy thí nghiệm về tiếp xúc có
thể dùng để xác định điểm bọt khi áp suất thấp hơn điểm bọt. Tại mỗi nấc áp suất ta
không thể phân biệt thể tích khí và dầu mà chỉ có thể ghi thể tích tổng.
Với thí nghiệm tách vi sai thường bắt đầu bởi áp suất điểm bọt vì nếu trên giá trị
này thì lại giống với trường hợp tách tiếp xúc. Khác với tách tiếp xúc, sau mỗi lần giảm

áp thì khí được giải phỏng khỏi bình bằng cách giữ áp suất bơm không đổi. Thể tích khí
được giãn nở tới điều kiện chuẩn, so sánh với điều kiện bình cao áp ta được hệ số giãn nở
E và yếu tố Z. Thể tích dầu được đo trực tiếp sau khi giải phóng khí.

dầu

dầu

khí
dầu

Hg
P > Ps

Hg

Hg

P = Ps

P < Ps

Hình 1.1: Tách tiếp xúc.
Chú thích:
P- áp suất ban đầu của mẫu.
Ps- áp suất bọt ứng với nhiệt độ thí nghiệm.


19

dầu

khí
dầu

dầu

Hg

Hg

Hg

P= Ps

P < Ps
Hình 1.2: Tách vi sai.

Nói chung, tách vi sai cho nhiều dầu hơn là tách tiếp xúc. Nguyên nhân có thể là
khi tách một bậc, dầu tiếp xúc với một thể tích khí lớn, các cấu tử trung gian dễ thoát và
nhập vào khối khí này. Còn khi tách vi sai, thể tích khí luôn bé hơn nên các thành phần
này khó xâm nhập vào đó.

CHƯƠNG 2:
LÝ THUYẾT VỀ TÁCH PHA
2.1. Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí
Trong dòng khí thường có những bụi dầu dạng sương mù hoặc thậm chí còn là các
giọt dầu. Để tách chúng ra, trong thiết bị tách thường lắp bộ chiết sương. Tuy nhiên dòng
khí khi ra khỏi bình tách vẫn có một lượng dầu nhất định tùy thuộc vào sự hoàn thiện về
kỹ thuật và dầu sẽ ngưng tụ do giảm nhiệt độ.

Các phương pháp dùng để tách dầu ra khỏi khí trong bình tách bao gồm: Trọng
lực, va đập, thay đổi hướng và tốc độ chuyển động dòng hỗn hợp, dùng lực ly tâm, cơ chế
keo tụ và thấm.


20

2.1.1. Tách trọng lực
Nguyên lý tách dựa vào sự chênh lệch về tỷ trọng. Khí nhẹ hơn dầu, ở điều kiện
chuẩn các giọt dầu nặng hơn khí tự nhiên từ 400 đến 1600 lần. Khi áp suất và nhiệt độ
tăng thì sự chênh lệch đó sẽ giảm nhanh. Chẳng hạn ở áp suất 50 at thì sự chênh lệch chỉ
còn từ 6 đến 10 lần. Nếu kích thước các giọt đủ lớn thì chúng sẽ dễ dàng lắng đọng và
tách ra. Tuy nhiên điều đó ít xảy ra vì kích thước các hạt lỏng thường bé làm cho chúng
có xu hướng nổi trong khí và không thể tách ra khỏi dòng khí trong thời gian ngắn, đặc
biệt nếu tốc độ dòng khí cao. Khi ta giới hạn tốc độ dòng khí thì ta có thể thu được kết
quả tách thỏa mãn nhờ cơ chế phân ly trọng lực.
Các hạt chất lỏng có kích thước từ 100 µm trở lên được tách cơ bản trong các thiết
bị tách trung bình, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn cần nhờ đến bộ chiết sương.
2.1.2. Tách va đập
Dòng khí có chứa hỗn hợp lỏng đập vào một tấm chắn, chất lỏng sẽ dính lên bề
mặt tấm chắn và chập lại với nhau thành các giọt lớn và lắng xuống nhờ trọng lực. Khi
hàm lượng chất lỏng cao hoặc kích thước các hạt bé, để tăng hiệu quả tách người ta cần
tạo ra nhiều va đập nhờ sự bố trí các mặt chặn kế tiếp nhau.
2.1.3. Thay đổi hướng và tốc độ chuyển động
Cơ chế này dựa trên nguyên tắc lực quán tính của chất lỏng lớn hơn chất khí. Khi
dòng khí có mang theo chất lỏng gặp các chướng ngại vật sẽ thay đổi hướng chuyển động
một cách đột ngột. Do có quán tính lớn, chất lỏng vẫn tiếp tục đi theo hướng cũ, va vào
bề mặt vật cản và dính vào đó, chập lại và dính vào với nhau tạo thành những giọt lớn và
lắng xuống dưới nhờ trọng lực. Còn chất khí do có quán tính bé hơn, chấp nhận sự thay
đổi hướng một cách dễ dàng và bỏ lại các hạt chất lỏng để bay theo hướng mới.

Vai trò của quán tính cũng được vận dụng để tách lỏng - khí bằng phương pháp
thay đổi tốc độ dòng khí đột ngột. Khi giảm tốc độ dòng khí đột ngột, do quán tính chất
lỏng lớn sẽ vượt lên trước và tách ra khỏi chất khí. Ngược lại khi tăng tốc một cách đột
ngột thì chất khí sẽ vượt lên trước nhờ quán tính bé hơn.
2.1.4. Sử dụng lực ly tâm
Khi dòng hơi chứa lỏng buộc phải chuyển động theo quỹ đạo vòng với tốc độ đủ
lớn, lực ly tâm sẽ đẩy chất lỏng ra xa hơn, bám vào thành bình, chập dính với nhau thành
các giọt lớn và lắng xuống dưới nhờ trọng lực. Còn chất khí do có lực ly tâm bé nên sẽ ở


21

phần giữa bình và thoát ra ngoài theo đường thoát khí. Đây là một trong các phương pháp
hiệu quả nhất để tách lỏng ra khỏi khí. Hiệu quả sẽ tăng cùng với sự tăng tốc dòng khí,
nên ta có thể giảm được kích thước của thiết bị.
2.1.5. Đông tụ
Các đệm đông tụ là một phương pháp có hiệu quả để tách lỏng ra khỏi khí tự
nhiên. Một trong các ứng dụng phổ biến nhất là tách dầu trong hệ thống vận chuyển và
phân phối khí. Vì lúc đó tỷ lệ lỏng trong khí nói chung là thấp. Để tách lỏng trong đệm
đông tụ sử dụng tập hợp các cơ chế: va đập, thay đổi hướng, thay đổi tốc độ dòng và keo
tụ. Hiệu quả phụ thuộc vào diện tích có thể tập hợp và chập dính các hạt chất lỏng.
Khi dùng đệm cho các thiết bị tách, người ta thường lưu ý hai điều: các đệm nếu
được chế tạo từ vật liệu giòn rất dễ hỏng khi vận chuyển và lắp đặt; các đệm kiểu lưới
thép đan có thể bị tắc bít do lắng động Parafin và các vật liệu khác.
2.1.6. Phương pháp thấm
Trong một số trường hợp, phương pháp thấm cũng phát huy tác dụng tốt. Vật liệu
xốp có tác dụng loại bỏ hoặc tách dầu ra khỏi dòng khí. Khí qua vật liệu xốp sẽ chịu va
đập, thay đổi hướng và tốc độ chuyển động. Khi đó khí dễ dàng đi qua, còn các hạt chất
lỏng được giữ lại.
2.2. Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu

Việc tách khí không hòa tan là rất cần thiết. Trước hết để tận dụng khí vào mục
đích sử dụng nội bộ và thương mại. Ngoài ra tách khí giúp cho việc đo lường dầu chính
xác hơn.
Các phương pháp tách khí ra khAỏi dầu bao gồm: cơ học, nhiệt và hóa học.
2.2.1. Các giải pháp cơ học
Phổ biến là dao động, va đập, lắng và lực ly tâm.
Các rung động điều hòa có kiểm soát tác động lên dầu sẽ làm giảm sức căng bề
mặt và độ nhớt của dầu giúp cho việc tách khí được diễn ra dễ dàng hơn, các bọt khí sẽ
kết dính lại với nhau và thoát ra khỏi dầu.
Trên đường đầu vào bình tách, thường lắp chi tiết tách khí cơ bản, có tác dụng đưa
dòng chất lỏng vào bình với độ rối tối thiểu, phân tán dầu cho khí dễ dàng thoát ra. Các


22

chi tiết này còn loại trừ các va đập cao tốc của chất lỏng với thành bình. Các tấm chắn
còn được bố trí trên đường lắng của dầu, sẽ trải chúng thành những lớp mỏng trên đường
chảy xuống phần lắng. Các giọt dầu sẽ lăn và dàn trải làm tăng hiệu quả tách bọt khí và
thường được dùng để tách dầu bọt.
Các tấm chắn có đục lỗ và đệm chắn thường dùng để tách khí không hòa tan, nếu
kết hợp với rung động nhẹ sẽ tăng thêm hiệu quả tách bọt.
Nếu để lắng một thời gian đủ lớn, khí tự do sẽ được tách ra khỏi dầu, việc kéo dài
thời gian lưu trữ sẽ kéo theo sự gia tăng đường kính hoặc chiều sâu lớp chất lỏng trong
bình tách. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu lớp chất lỏng sẽ ít đem lại hiệu quả, vì dầu sẽ
ngăn cản sự thoát của khí tự do. Kết quả tối ưu chỉ thu được khi lớp dầu lắng là mỏng,
tức là cần có tỷ lệ bề mặt tiếp xúc và thể tích dầu cao.
Dưới tác dụng của lực ly tâm, dầu nặng hơn nên được giữ lại ở thành bình còn khí
chiếm vị trí phía trong của dòng xoáy lốc.
2.2.2. Giải pháp nhiệt
Nhiệt đóng vai trò làm giảm sức căng bề mặt trên các bọt khí và giảm độ nhớt của

dầu, giảm khả năng lưu trữ khí bằng thủy lực. Phương pháp hiệu quả nhất để làm nóng
dầu thô là cho chúng đi qua nước nóng. Trước hết dầu được phân tán thành các tia hoặc
các mạch nhỏ để tăng khả năng tiếp xúc dầu với nước nóng, chảy qua nước nóng đi lên,
kết hợp với các rung động các bọt khí sẽ keo tụ và tách ra khỏi dầu. Đây là phương pháp
hiệu quả nhất với các loại dầu bọt, tuy vậy không dùng cho các bình tách mà chỉ áp dụng
cho các bể chứa công nghệ. Nhiệt được cung cấp trực tiếp bởi nồi hơi và qua các bộ phận
trao đổi nhiệt.
2.2.3. Giải pháp hóa học
Tác dụng chính của hóa chất là giảm sức căng bề mặt, làm giảm xu hướng tạo bọt
của dầu và do đó tăng khả năng tách khí.
2.3. Những khó khăn thường gặp trong quá trình tách dầu khí trong
bình tách
2.3.1. Tách dầu bọt
Khi áp suất giảm tới một mức độ nào đó, những bọt khí được bao bọc bởi lớp dầu
mỏng khi có khí hòa tan trong dầu. Điều này gây nên hiện tượng bọt, váng hoặc bị tán xạ


23

lơ lửng trong dầu và tạo nên những chất gọi là bọt dầu. Độ nhớt và sức căng bề mặt của
dầu có thể giữ khí trong dầu và gây tạo bọt trong dầu. Dầu thô sẽ dễ dàng tạo bọt khi:
Tỷ trọng API < 400 API.
Nhiệt độ làm việc < 1600 F.
Dầu thô có độ nhớt > 53 Cp.
Bọt dầu sẽ làm giảm đáng kể năng suất của bình tách bởi vì thời gian lưu giữ cần
thiết để tách hết lượng bọt trong dầu thô càng dài. Dầu chứa bọt không thể đo chính xác
bằng đồng hồ hay bình đo thể tích theo một quy ước nào đó. Những khó khăn kết hợp với
sự tách không hoàn toàn dầu khí để nhấn mạnh cần thiết cho các phương pháp và thiết bị
đầu vào. Những đĩa khử bọt được lắp đặt từ cuối đầu vào đến cuối đầu ra của bình tách,
chúng được đặt cách nhau 4 inch tạo thành một hình chóp ở tâm theo chiều đứng của

bình. Những đĩa này được nhúng trong dầu, hỗ trợ cho việc khuấy khí không hòa tan
trong dầu và làm vỡ bọt khí trong dầu. Những đĩa trên bề mặt phân cách dầu - khí thuộc
phần chứa khí của bình dùng để lọc các hạt chất lỏng từ khí và làm vỡ những bọt còn lại
trong khoang chứa khí của bình. Màng ngăn dạng lưới dày 6 inch đặt ở cửa ra của khí
lọc tiếp phần sương dầu còn lại trong khí và làm vỡ những bọt dầu còn sót lại trong đó.
Bình tách đứng được dùng để xử lý bọt dầu thô. Khi dầu chảy xuống đĩa thì bọt bị biến
dạng và vỡ ra. Kiểu này có thể tăng hiệu suất của bình tách trong xử lý bọt dầu từ 10 - 15
%. Những nhân tố chính trong việc hỗ trợ làm vỡ những bọt dầu là khuấy, nung nóng,
hóa chất và lực ly tâm. Những nhân tố này cũng được dùng để tách khí sủi trong dầu.
Những kiểu bình tách sử dụng trong việc sử lý bọt dầu thô vừa được cải tiến, chúng được
sản xuất ở nhiều nơi khác nhau và một số bình được thiết kế cho những ứng dụng riêng.
2.3.2. Lắng đọng Parafin
Parafin lắng đọng trong thiết bị tách làm giảm hiệu suất tách của thiết bị và nó có
thể lắng đọng cục bộ trong bình gây cản trở hoạt động của màng chiết.
Để loại trừ ảnh hưởng của Parafin lắng đọng có thể dùng hơi nóng hoặc dung môi
hòa tan hoàn toàn Parafin.
Giải pháp tốt nhất là ngăn cản sự lắng đọng ban đầu của nó bằng nhiệt hay hóa
chất. Một phương pháp khác là phủ bọc bên trong của bình một lớp nhựa. Độ nặng của
Parafin sẽ làm cho nó rơi khỏi bề mặt trước khi tụ lại một lớp dày đến mức có hại.


24

2.3.3. Cát, bùn, cặn khoan, muối và các tạp chất khác
Nếu dòng chất lưu đi lên chứa một lượng đáng kể cát và các vật liệu khác thì cần
phải loại bỏ chúng trước khi đưa chúng vào đường ống. Những hạt cát vừa với số lượng
nhỏ có thể loại bỏ bằng lắng đọng trong bình tách đứng với một cái phễu dưới đáy và loại
bỏ chúng theo định kỳ. Muối có thể loại bỏ chúng bằng cách cho thêm nước vào trong
dầu và khi muối hòa tan thì nước được tách khỏi dầu và được xả ra ngoài.
2.3.4. Chất lỏng ăn mòn

Chất lỏng dòng có chứa tạp chất gây ăn mòn, sự ăn mòn này có thể gây ngừng
hoạt động của bình tách. Chất lưu trong dòng dễ gây rỉ sét nhất là nước, H 2S và CO2. Hai
loại khí này có thể tồn tại trong bình tách với số lượng lớn từ 40 - 50 % thể tích khí.
Trong khí tự nhiên có chứa một hàm lượng nước nào đó, hàm lượng này có thể thấp hơn
hoặc cao hơn mức bão hòa. Sự tạo thành nước tự do cùng với sự giảm áp suất và nhiệt độ
sẽ tạo thành hydrat nếu nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hydrat. Mặt khác khi nước lắng xuống
phần dưới của ống làm giảm diện tích chảy của khí và làm rỉ sét đường ống (vì nước là
chất gây rỉ mạnh). Khí chua (khí có chứa H 2S) gây rỉ sét khi gặp nước trong đường ống,
hơn nữa khi cháy nó tạo thành SO rất độc. Trong khí có CO nhưng không hại bằng H 2S
và cũng có đặc tính rỉ sét khi có sự hiện diện của nước. Nó là khí không cháy được nên
nó làm giảm nhiệt lượng của khí tự nhiên và càng nghiêm trọng nếu lượng nước lớn.
2.4. Phân loại bình tách
2.4.1. Phân loại theo chức năng
Bình tách dầu và khí.
Bình tách 3 pha: dầu, khí và nước.
Bình tách dạng bẫy.
Bình tách từng giai đoạn.
Bình tách nước kiểu khô hay ướt.
Bình lọc khí.
Thiết bị lọc trung bình thường được dùng trong bồn chứa để tách bụi, cặn đường
ống, rỉ và các vật liệu khác khỏi khí.
Bình làm sạch khí kiểu khô hay ướt.
Bình tách dầu và khí thường dùng trong thu gom, đường ống phân phối, những
chỗ không yêu cầu phải kiểm soát slugg hoặc heads của chất lỏng. Bình làm sạch khí kiểu


25

khô dùng thiết bị tách sương và thiết bị bên trong còn lại tương tự như bình tách dầu và
khí.

Bình tách làm sạch khí kiểu ướt hướng dòng khí qua bồn chứa dầu hoặc các chất
lỏng khác để rửa sạch bụi và các tạp chất khác còn lại khỏi khí. Khí được đưa qua một
thiết bị tách sương để tách chất lỏng khỏi nó. Một thiết bị lọc có thể coi như một thiết bị
đặt trước một tổ hợp thiết bị tách khí để bảo vệ nó khỏi chất lỏng hay nước.
Bình tách và lọc.
2.4.2. Phân loại bình tách theo hình dạng
Bình tách hình trụ đứng.
Bình tách hình trụ nằm ngang.
Bình tách hình cầu.
2.4.2.1. Bình tách hình trụ đứng
Bình tách trụ đứng 2 pha: dầu - khí.
Bình tách trụ đứng 3 pha: dầu - khí - nước.
Bình tách 3 pha sử dụng lực ly tâm.
Dòng nguyên liệu vào xiên theo một ống màng côn. Có các ống màng dẫn dòng
tạo dòng chảy xoáy tròn, nước nặng nhất bị phân bố sát thành ống dẫn do lực ly tâm lớn
nhất. Dầu nhẹ hơn sẽ phân bố ở mặt ngoài, khí ít chịu ảnh hưởng của lực ly tâm sẽ tách
khỏi dầu và đi lên. Dầu và nước bị kéo xuống dưới theo máng dẫn. Nước nặng nhất chìm
xuống dưới, dầu nổi lên trên.