KỸ THUẬT DẦU KHÍ ĐẠI CƯƠNG THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

KỸ THUẬT DẦU KHÍ ĐẠI CƯƠNG


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Khái niệm chung về công tác thu gom
 Chất lưu ra khỏi miệng giếng là một hỗn hợp: Dầu, khí, nước, cát bẩn
 Các chất lưu cần được tách - lọc, gom lại và xử lý
 Nhiệm vụ thu gom bắt đầu từ miệng giếng, bao gồm:
 Tách khí, lỏng
 Xử lý các pha
 Đo lường để kiểm soát:
 Sự làm việc của các giếng
 Chất lượng sản phẩm thô


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Yêu cầu đối với công tác thu gom
 Giảm lượng thất thoát do bay hơi và rò rỉ
 Tách pha khí lỏng phải triệt để (tách sâu)
 Giảm thiểu nhân lực vận hành và chi phí sắt thép
 Mức độ tự động hóa cao
 Trong quá trình vận hành ít phải hoán cải hệ thống


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Hành trình của chất lưu trong hệ thống thu gom

Trạm đầu
nguồn

Tách pha
Đo số lượng

Trạm trung tâm
Tách pha
Xử lý sơ bộ

Trạm cuối
nguồn

Xuất

Xử lý triệt để
Lưu gửi HC
lỏng

 Tại trạm đầu nguồn
 Tách pha, đo kiểm tra
 So sánh số liệu đo với thiết kế
 Phù hợp với dự báo → giếng vận hành bình thường
 Dầu giảm, tỷ lệ khí, độ ngậm nước tăng → giếng gặp bất lợi
 


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Hành trình của chất lưu trong hệ thống thu gom

Trạm đầu
nguồn
Tách pha

Đo số lượng

Trạm trung tâm
Tách pha
Xử lý sơ bộ

Trạm cuối
nguồn
Xử lý triệt để
Lưu gửi HC
lỏng

 
 Tại trạm trung tâm
 Tách pha sâu với áp suất thấp
 Xử lý sơ bộ các pha khí, nước
 Vận chuyển chất lỏng khỏi trạm phải dùng tới máy bơm

Xuất


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Hành trình của chất lưu trong hệ thống thu gom

Trạm đầu
nguồn
Đo số lượng

Trạm trung tâm
Tách pha

Xử lý sơ bộ

Trạm cuối
nguồn

Xuất

Xử lý triệt để
Lưu gửi HC
lỏng

 Tại trạm cuối nguồn
 Các pha được xử lý triệt để
 Lưu giữ chất lưu lỏng để chờ xuất
 Chất lưu trước khi vào lưu giữ hoặc trước khi xuất được: đo kiểm một
cách chính xác cả về số lượng và chất lượng (các thông số vật lý và
thành phần tạp chất).


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Các trang thiết bị trong hệ thống thu gom
 Thiết bị công nghệ
 Thiết bị vận chuyển
 Thiết bị phụ trợ
 Thiết bị lưu giữ chất lỏng tạm thời
 Thiết bị đo kiểm
 Các hệ thống kiểm soát tự động

THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Thiết bị công nghệ
 Tách pha lỏng- khí
 Tách khí tự do ra khỏi dầu
 Tách lỏng đã ngưng tụ ra khỏi khí
 Tách nước
 Bình tách là một thiết bị áp lực (thông số chính p,T)
 Xử lý chất lưu
 Chất lưu sau khi tách vẫn còn lẫn các tạp chất
 Quá trình xử lý (làm sạch) các tạp chất là khử nhũ
 Chất lưu lỏng được làm sạch trong các bể (bồn) công nghệ
 Chất lưu khí được làm sạch trong các tháp hấp phụ hoặc hấp
thụ, các máy nén, thiết bị lọc phân tử, tháp ổn định…


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Thiết bị vận chuyển
Gồm máy bơm, máy nén khí HC, hệ thống ống công nghệ
 Thiết bị bơm, nén
 Loại piston dùng cho các chất lưu có độ nhớt cao,
 Loại bơm-nén ly tâm, dùng cho chất lưu có độ nhớt thấp,
 Hệ thống ống công nghệ
 Ống thu gom:
 Ống thu gom dầu, khí có đường kính từ 250-350mm
 Ống gom nước có đường kính đạt 800-1000mm
 Ống phân phối
 Cung cấp khí nén cho các giếng phun nhân tạo
 Cung cấp nước, khí cho các giếng bơm ép
 Trong tính toán thủy lực đường ống, chất lưu được chia thành

 Chất lưu không chịu nén
 Chất lưu ít chịu nén
 Chất lưu chịu nén


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Chất lưu không chịu nén
• Khi bị nén thì thể tích không thay đổi,
• Khi chảy qua một tuyến ống đơn d = const → v = const
• Chất lưu không chịu nén là nước, dầu thô, dầu đã tách khí
• Khi tính toán thủy lực chấp nhận v = const
 Chất lưu chịu nén
• Khi bị nén thể tích thay đổi rất nhiều
• Theo tuyến ống đơn, khi p giảm → V tăng → v tăng
• Khi V tăng → ρ giảm và ngược lại → G = vρ = const
• Chất lưu chịu nén là khí một pha


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Chất lưu kém chịu nén
• Khi áp suất tăng thì thể tích giảm không đáng kể
• Khi áp suất giảm từ p1 tới p2 → tốc độ tăng từ v1 đến v2 theo qui luật

v 2 = v1 1 + c ( p1 − p 2 ) 
c- Hệ số nén của chất lưu
• Khi tính toán cho một tuyến đơn, sử dụng giá trị tốc độ trung bình

v1 − v 2
v=

2

• Khi tỷ lệ khí tăng lên → hệ số nén của hỗn hợp tăng → tính toán có thể
xem là chất lưu chịu nén
• Chất lưu kém chịu nén là dầu nhẹ, dầu có ít khí tự do (cấu trúc bọt)


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Thiết bị phụ trợ
Hỗ trợ cho việc vận hành các thiết bị công nghệ
 Thiết bị kiểm soát nhiệt của quá trình công nghệ:
 Thiết bị gia nhiệt
 Cần thiết cho quá trình xử lý dầu, nước
 Giảm độ nhớt của dầu → giảm sức căng bề mặt pha phân tán
 Nguồn nhiệt có thể trực tiếp hoặc từ các dòng mang nhiệt
Ống khói

Dòng mang nhiệt

Buồng đốt
Ống dẫn chất lưu

Nhiên liệu
a- Bếp lò

b- Bộ trao đổi nhiệt


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Thiết bị giảm nhiệt
 Cần thiết cho quá trình xử lý khí
 Tạo ngưng tụ của pha lỏng, hạ thấp nhiệt dòng dầu sau xử lý
 Dùng bộ trao đổi nhiệt
• Đối với khí thường dùng trao đổi nhiệt khí-khí
• Dùng hiệu ứng Joule-thomson
• Dùng máy lạnh cơ học
• Khi dòng chất lưu chảy qua các bộ phận kiểm soát nhiệt phải tăng
tối đa diện tích tiếp xúc
o Ống dẫn kiểu lò xo
o Kiểu dàn ống
o Kiểu hợp bản mỏng…


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Máy bơm định lượng
 Là các máy bơm piston có công suất bé, cho lưu lượng chính xác
 Cung cấp hóa chất, phụ gia cho quá trình xử lý
 Các bộ phận trong khối thủy lực được chế tạo từ vật liệu chịu hóa
chất
 Máy nén không khí và bơm dầu thủy lực
Cung cấp không khí và dầu thủy lực để vận hành từ xa các khớp nối
trục, các van trên ống dẫn.


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC
 Lưu giữ chất lỏng tạm thời
 Tại trạm thu gom đầu nguồn hoặc trung tâm
 Phải có bồn chứa trước khi bơm chất lỏng đi (trường hợp áp

suất thấp)
 Thể tích của bồn chứa thường 50, 100, 200 m3
 Áp suất trong bồn được duy trì từ 3-5at
 Trong dầu còn có khí hòa tan và việc tách khí vẫn được thực
hiện nên còn gọi là bồn chứa-tách
 Tại trạm cuối nguồn
 Dùng nhiều bồn chứa tập hợp thành kho đủ sức lưu giữ sản
phẩm cả mỏ trong thời gian vài ba ngày
 Áp suất trong bể chứa thường có giá trị chân không để đảm bảo
tách khí tuyệt đối


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Trang thiết bị đo kiểm
 Gồm các dụng cụ, máy móc, phòng thí nghiệm để xác định số lượng và
chất lượng của chất lưu.
 Việc kiểm soát số lượng thực hiện theo nguyên tắc trực tiếp và gián tiếp
 Phương pháp trực tiếp là phương pháp thể tích, dùng các bồn đo
có thể tích chuẩn kết hợp với đồng hồ bấm giây
 Đo số lượng được thực hiện tại trạm đầu nguồn để kiểm soát giếng
 Đo số lượng tại trạm cuối nguồn để xác định lượng dầu xuất- nhập
 Phương pháp gián tiếp (thông qua các đồng hồ)
 Việc đo kiểm chất lượng chủ yếu là đo hàm lượng nước và muối trong
dầu và hàm lượng dầu trong nước, chỉ thực hiện sau quá trình xử lý,
không cần thiết trong công đoạn tách pha.


THU GOM CHẤT LƯU KHAI THÁC

 Các hệ thống kiểm soát tự động
Hệ thống tự động hóa cho phép thực hiện các công việc như sau:
 Tự động đóng mở các van
 Đo lường, ghi nhận các thông số: nhiệt độ, áp suất lưu lượng, mật độ
dầu, hàm lượng nước
 Tự động phát tín hiệu báo động về nguy cơ cháy, mức nhiễm khí dầu
trong không khí, mức dầu trong bể, áp suất, nhiệt độ bằng âm thanh
và ánh sáng


THE END