Nghiên cứu lựa chọn các thông số công nghệ đầu ra hợp lý cho hệ thống thu gom xử lý trên giàn cố định tại mỏ bạch hổ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.58 MB, 84 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
------
PHẠM THẾ ANH
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ
ĐẦU RA HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÝ
TRÊN GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
------
PHẠM THẾ ANH
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ
ĐẦU RA HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÝ
TRÊN GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ
Ngành: Kỹ thuật dầu khí
Mã số: 8520604
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Nguyễn Văn Thịnh
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi, các kết quả
trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng
trình nghiên cứu nào khác.
Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2018
Tác già luận văn
Phạm Thế Anh
1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
ACK
: Công nhận (Acknowledge)
SOR
: Cho phép khởi động (Start up Override)
PSD
: Quá 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)
2
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 3-1:
Áp suất cho phép trên Cụm phân dịng
26
Bảng 3-2:
Mức: dầu, khí, nước cho phép trên Bình tách cao áp
27
Bảng 3-3:
Mức: dầu, khí, nước cho phép trên Bình đo
28
Bảng 3-4:
Mức: dầu, khí cho phép trên Bình tách trung áp
29
Bảng 3-5:
Nhiệt độ cho phép của dầu ở đầu ra của Thiết bị gia
31
nhiệt
Bảng 3-6:
Mức: dầu, khí cho phép trên Bình tách thấp áp
32
Bảng 3-7:
Mức dầu cho phép sau Thiết bị tách nước ra khỏi dầu
33
so với trước khi vào
Bảng 3-8:
Áp suất cho phép ở đầu ra của Cụm bơm nâng áp cho
34
dầu
Bảng 3-9:
Áp suất, nhiệt độ ở đầu ra của Cụm bơm cung cấp dầu
35
Bảng 3-10:
Mức dầu ở Thiết bị lưu trữ dầu
36
Bảng 3-11:
Mức dầu ở đầu ra của Thiết bị tách dầu khỏi nước
37
Bảng 3-12:
Mức: nước, dầu, khí trên Thiết bị tách dầu & khí khỏi
39
nước
Bảng 3-13:
Nhiệt độ, áp suất của nước ép vỉa sau bơm nâng áp
40
Bảng 3-14:
Áp suất, lưu lượng cho phép ở đầu ra của Cụm bơm hút
41
nước biển
Bảng 3-15:
Áp suất, lưu lượng ở Thiết bị xử lý nước biển
42
Bảng 3-16:
Lưu lượng, áp suất ở đầu ra của Cụm bơm nâng áp cho
44
nước bơm ép
Bảng 3-17:
Áp suất ở đầu ra của Cụm bơm ép nước cho vỉa
45
Bảng 3-18:
Áp suất trên mỗi giếng bơm ép tại van góc
46
Bảng 3-19:
Áp suất, nhiệt độ ở đầu ra của Cụm thiết bị sản xuất
47
nước làm mát trung gian
Bảng 3-20:
Nhiệt độ trong đường ống ở đầu ra của Trạm phân phối
nước làm mát trung gian
48
3
Bảng 3-21:
Tốc độ vịng quay, cơng suất cho phép ở Tuabin hơi
49
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Cụm thiết bị sản xuất hơi
Bảng 3-22:
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Trạm máy nén khí cấp 1
51
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Trạm nén khí cấp 2
Bảng 3-23:
Nhiệt độ ở đầu ra của Cụm xử lý khí đồng hành
52
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Cụm xử lý khí thay cho
Bảng 3-24:
dầu diésel
54
Bảng 3-25:
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Thiết bị làm khô khí
55
Bảng 3-26:
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Trạm tái sản xuất Glycol
56
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Trạm máy nén cung cấp
khí
Bảng 3-27:
Nhiệt độ, áp suất ở đầu ra của Trạm máy nén khí vào
58
Giếng bơm ép
Bảng 3-28:
Nhiệt độ ở đầu ra của Thiết bị trao đổi nhiệt
59
Áp suất ở Cụm giếng bơm ép khí
Bảng 3-29:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
61
dầu
Bảng 3-30:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
62
nước
Bảng 3-31:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
63
dầu
Bảng 3-32:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
64
nước
Bảng 4-1:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
70
dầu
Bảng 4-2:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
73
nước
Bảng 4-3:
Các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom
khí đồng hành
76
4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1-1:
Tổng quan về hệ thống thu gom dầu
12
Hinh 1-2:
Tổng quan về hệ thống thu gom nước
13
Hình 1-3:
Tổng quan về hệ thống thu gom khí đồng hành
14
Hình 1-4:
Tổng quan về hệ thống cung cấp điện năng
15
Hình 1-5:
Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải
15
Hình 1-6:
Tổng quan về hệ thống cứu hỏa
16
Hình 3-1:
Cụm đầu giếng
25
Hình 3-2:
Bình tách cao áp
26
Hình 3-3:
Bình đo
28
Hình 3-4:
Bình tách trung áp
29
Hình 3-5:
Thiết bị gia nhiệt cho dầu
30
Hình 3-6:
Bình tách thấp áp
31
Hình 3-7:
Thiết bị tách nước ra khỏi dầu
32
Hình 3-8:
Cụm bơm nâng áp cho dầu
34
Hình 3-9:
Cụm bơm cung cấp dầu
35
Hình 3-10:
Thiết bị lưu trữ dầu
36
Hình 3-11
Thiết bị tách dầu khỏi nước đồng hành
37
Hình 3-12:
Thiết bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành
38
Hình 3-13:
Cụm bơm nâng áp cho nước đồng hành
39
Hình 3-14:
Cụm bơm hút nước biển
41
Hình 3-15:
Thiết bị xử lý nước biển
42
5
Hình 3-16:
Cụm bơm nâng áp cho nước bơm ép
43
Hình 3-17:
Cụm bơm ép nước cho vỉa
44
Hình 3-18:
Cụm giếng bơm ép nước
45
Hình 3-19:
Cụm thiết bị sản xuất nước làm mát trung gian
46
Hình 3-20:
Trạm phân phối nước làm mát trung gian
48
Hình 3-21:
Tuabin hơi
49
Hình 3-22:
Cụm thiết bị sản xuất hơi
50
Hình 3-23:
Trạm máy nén khí cấp 1
52
Hình 3-24:
Trạm máy nén khí cấp 2
53
Hình 3-25:
Cụm xử lý khí đồng hành
54
Hình 3-26:
Cụm xử lý khí thay cho dầu diesel
56
Hình 3-27:
Thiết bị làm khơ khí
57
Hình 3-28:
Trạm tái sản xuất Glycol
58
Hình 3-29:
Trạm máy nén cung cấp khí
60
Hình 3-30:
Trạm máy nén khí vào Giếng bơm ép
61
Hình 3-31:
Thiết bị trao đổi nhiệt
63
Hình 3-32:
Cụm giếng bơm ép khí
64
6
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................8
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................8
2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................9
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................9
4. Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết....................................................9
5. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................9
6. Cơ sở tài liệu của luận văn .................................................................................10
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ...........................................................................10
8. Cấu trúc của luận văn ........................................................................................10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÝ TRÊN
GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ ..................................................................12
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
Hệ thống thu gom dầu .................................................................................12
Hệ thống thu gom nước ...............................................................................13
Hệ thống thu gom khí đồng hành ................................................................13
Một số hệ thống xử lý khác .........................................................................14
CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÝ
TRÊN GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ ......................................................17
2.1. Thiết bị trong hệ thống thu gom dầu ...........................................................17
2.2. Thiết bị trong hệ thống thu gom nước ..........................................................19
2.3. Thiết bị trong hệ thống thu gom khí đồng hành ...........................................21
2.4. Thiết bị trong một số hệ thống xử lý khác ....................................................23
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ DẢI CÁC THÔNG SỐ CÔNG
NGHỆ ĐẦU RA CHO PHÉP CỦA CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG THU
GOM XỬ LÝ TRÊN GIÀN CÓ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ .............................25
3.1. Quy trình vận hành và dải các thơng số công nghệ đầu ra cho phép của các
thiết bị trên hệ thống thu gom dầu .........................................................................25
3.2. Quy trình vận hành và dải các thông số công nghệ đầu ra cho phép của các
thiết bị trên hệ thống thu gom nước .......................................................................36
3.3. Quy trình vận hành và dải các thơng số công nghệ đầu ra cho phép của các
thiết bị trên hệ thống thu gom khí đồng hành ........................................................51
3.4. Những bất cập trong quy trình vận hành và ảnh hưởng của việc lựa chọn các
thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống thu gom xử lý đối với quá trình vận hành
khai thác .................................................................................................................64
CHƯƠNG 4: HOÀN THIỆN NHỮNG BẤT CẬP TRONG QUY TRÌNH VẬN
HÀNH VÀ LỰA CHỌN CÁC THƠNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẦU RA CHO HỆ
THỐNG THU GOM XỬ LÝ TRÊN GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ....68
7
4.1. Đối với quy trình vận hành của hệ thống thu gom dầu ................................68
4.2. Đối với quy trình vận hành của hệ thống thu gom nước ..............................70
4.3. Đối với quy trình vận hành của hệ thống thu gom khí đồng hành ...............74
4.4. Kết quả của quá trình điều chỉnh các thông số áp dụng cho Giàn CNTT-2
(công nghệ trung tâm-2) ........................................................................................76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................79
1. Kết luận ..............................................................................................................79
2. Kiến nghị ...........................................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................81
8
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Dầu mỏ là nguồn năng lượng chiến lược quan trọng, giá trị của dầu mỏ ảnh
hưởng mạnh mẽ đến sự phát triển kinh tế của tồn thế giới. Riêng ở Việt Nam, cơng
nghiệp dầu mỏ đang là ngành cơng nghiệp mũi nhọn, đóng vai trị khơng thể thiếu
trong nền kinh tế quốc dân.
Tại Việt Nam, trong quá trình khai thác, thu gom, xử lý và vận chuyển dầu
mỏ, vận hành an toàn hệ thống thu gom xử lý trên giàn khai thác là hết sức quan
trọng. Vấn đề này ngày càng trở nên cấp thiết đối với các giàn cố định tại mỏ Bạch
Hổ nơi mà trạng thái năng lượng vỉa luôn thay đổi hay trang thiết bị cũng dễ hư
hỏng vào thời điểm hiện tại. Bởi tất cả những điều này dễ dẫn đến Giàn phải dừng
khai thác. Ngoài ra, áp dụng hợp lý quy trình vận hành hệ thống thu gom và xử lý
trong cơng tác khai thác dầu khí là yếu tố để nâng cao hiệu suất khai thác. Một
trong những nhiệm vụ quan trọng trong công tác vận hành hệ thống thu gom sản
lượng khai thác dầu khí là hồn thiện quy trình vận hành đồng thời đưa ra các
phương pháp xử lý các lỗi trên thiết bị tránh hiện tượng sập giàn trong quá trình
khai thác. Đây là một q trình phức tạp, gồm nhiều cơng đoạn với những thiết bị,
thông số công nghệ khác nhau liên quan đến điều kiện cấu trúc giếng, điều kiện địa
chất, quy trình vận hành, phương pháp xử lý... Việc xây dựng quy trình vận hành và
xử lý lỗi thành cơng có tính quyết định đảm bảo cho q trình khai thác đạt hiệu quả
cao. Trên thế giới quy trình vận hành và xử lý lỗi đã được thực hiện khá phổ biến.
Tuy nhiên, ở Việt Nam công tác này chỉ được áp dụng trên một số đơn vị như: Giàn
khai thác của Vietsovpetro, Tàu khai thác FPSO … nhưng chưa hoàn thiện. Chính
vì vậy, việc hồn thiện các quy trình vận hành hệ thống thu gom và xử lý trong
công tác khai thác dầu khí tại thềm lục địa nam Việt Nam nhằm nâng cao hiệu quả
khai thác dầu là rất cần thiết.
Quy trình vận hành hệ thống thu gom và xử lý dầu khí trên nhiều giàn khai
thác tại Việt Nam còn đơn giản. Chúng thực sự mới được hiện đại hóa tại các giàn
xử lý khai thác trung tâm ở Vietsovpetro và trên tàu khai thác FPSO, đề tài chuyên
sâu vào nghiên cứu quy trình vận hành hệ thống thu gom, đặc biệt là đưa ra các
9
phương pháp xử lý các lỗi trên thiết bị trong q trình khai thác dầu khí, giúp cho
q trình vận hành hệ thống được an tồn. Chính vì vậy, nội dung nghiên cứu của
đề tài luận văn là cần thiết và có tính thực tiễn cao.
2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
Lựa chọn được các thông số công nghệ đầu ra hợp lý cho hệ thống thu gom
xử lý trên giàn cố định tại mỏ Bạch Hổ. Trên cơ sở đó giúp cho q trình vận hành
khai thác trên giàn cố định tại mỏ Bạch Hổ đạt hiệu quả cao hơn.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là quy trình vận hành và thông số công nghệ
đầu ra của hệ thống thu gom xử lý trên giàn cố định tại mỏ Bạch Hổ. Trong đó
trọng tâm là thơng số cơng nghệ đầu ra của hệ thống thu gom xử lý.
4. Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết
Đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung chính sau:
- Tổng quan về hệ thống thu gom xử lý trên giàn cố định tại mỏ Bạch Hổ;
- Thiết bị sử dụng trong hệ thống thu gom xử lý trên giàn cố định tại mỏ
Bạch Hổ;
- Quy trình vận hành và dải các thông số công nghệ đầu ra cho phép của các
thiết bị cho hệ thống thu gom xử lý trên giàn cố định tại mỏ Bạch Hổ;
- Khắc phục những điểm chưa phù hợp trong quy trình vận hành và lựa chọn
các thông số công nghệ đầu ra hợp lý cho hệ thống thu gom xử lý trên giàn cố định
tại mỏ Bạch Hổ.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tổng hợp, thu thập và phân tích tài liệu;
- Phương pháp lý thuyết, sử dụng các kiến thức về vận hành hệ thống khai
thác dầu khí để phân tích và đánh giá các thông số công nghệ đầu ra cho hệ thống
thu gom xử lý trên giàn cố định tại mỏ Bạch Hổ;
- Phương pháp chuyên gia: Trao đổi với các nhà chun mơn, các nhà khoa
học có uy tín, các kỹ sư công nghệ làm việc trong lĩnh vực nghiên cứu của đề tài.
10
6. Cơ sở tài liệu của luận văn
Quy trình dừng và khởi động giàn khai thác cố định (MSP) áp dụng cho giàn
cố định (MSP) mỏ Bạch Hổ. Quy trình vận hành mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng, mỏ Thỏ
Trắng, mỏ Gấu Trắng, mỏ Cá Ngừ Vàng áp dụng cho: giàn cố định, giàn công nghệ
trung tâm (CNTT), giàn ép vỉa, tàu chứa dầu FSO. Quy trình dừng và khởi động
giàn CNTT2. Sách chuyên khảo, các bài báo và các công trình khoa học liên quan...
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: Phân tích và đánh giá đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến
hiệu quả của quá trình trình vận hành hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển dầu
khí nhằm đưa ra giải pháp để hoàn thiện những điểm bất hợp lý của hệ thống.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận văn là cơ sở cho việc lựa
chọn và đề xuất các giải pháp phù hợp, an toàn và hiệu quả trong q trình cơng
nghệ thu gom, xử lý, vận chuyển dầu tại mỏ Bạch Hổ phù hợp với giai đoạn khai
thác hiện nay của mỏ.
8. Cấu trúc của luận văn
Luận văn được trình bày trong 4 chương, Phần mở đầu, Kết luận và kiến
nghị, Danh mục tài liệu tham khảo. Toàn bộ nội dung của luận văn được trình bày
trong 82 trang trên khổ giấy A4, cỡ chữ 13, font chữ Time New Roman, Unicode,
trong đó có 38 hình vẽ, 35 bảng biểu.
Luận văn được hồn thành tại Bộ môn Khoan - Khai thác và Bộ môn Thiết
bị Dầu khí và Cơng trình, khoa Dầu khí trường Đại học Mỏ- Địa chất, dưới sự
hướng dẫn khoa học của: TS. Nguyễn Văn Thịnh. Trong quá trình làm luận văn tác
giả nhận được sự giúp đỡ và tạo điều kiện của các cán bộ thuộc XNLD
“Vietsovpetro”, Tập Đồn dầu khí Quốc gia Việt Nam và đồng nghiệp nơi tác giả
đang cơng tác. Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành trước sự hỗ trợ hết sức
quý báu đó.
Nhân dịp này tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới, TS. Nguyễn Văn
Thịnh đã hướng dẫn trực tiếp về phương pháp nghiên cứu và cung cấp tài liệu trong
quá trình thực hiện luận văn. Đặc biệt, tác giả muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến
người vợ đã ln động viên tác giả mỗi khi khó khăn, là động lực giúp tác giả hoàn
11
thành luận văn. Tác giả cũng xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện của
Ban giám hiệu, Phòng Đại học và Sau đại học trường Đại học Mỏ- Địa chất, các cán
bộ hướng dẫn khoa học, các cơ quan, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tác giả
hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
12
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÝ TRÊN
GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ
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
13
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
1.3.
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
14
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 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 khô, 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
1.4.
Một số hệ thống xử lý khác
Trên giàn khai thác, ngoài 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
15
máy phát điện và Steam Turbine Driven Generator gặp sự cố trong quá trình
khai thác.
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 q trình
hoạt động bình thường và các tình huống khẩn cấp.
Hình 1-5: Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải
16
Hệ thống cứu hỏa: Hiện tượng cháy nổ rất dễ xảy ra đối với các đơn vị sản
xuất, đặc biệt trong lĩnh vực khai thác dầu khí. Trên giàn khai thác luôn trang
bị hệ thống cứu hỏa với thiết bị, dụng cụ cứu hỏa di động và thiết bị, dụng cụ
cố định.
Hình 1-6: Tổng quan về hệ thống cứu hỏa
17
CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÝ
TRÊN GIÀN CỐ ĐỊNH TẠI MỎ BẠCH HỔ
2.1.
Thiết bị trong hệ thống thu gom dầu
Từ bề mặt giếng khai thác có các thiết bị chính trong hệ thống thu gom dầu:
Cây thông khai thác:
o Vị trị lắp đặt: Trên miệng giếng khai thác và dưới Cụm phân dòng
(Manifold).
o Chức năng: Để cung cấp, ngăn chặn và điều khiển các sản phẩm khai
thác đến Cụm phân dòng.
Cụm phân dịng (Manifold):
o Vị trị lắp đặt: Sau cây thơng khai thác và trước Bình tách cao áp và
Bình đo.
o Chức năng: Để kết nối các Cây thông khai thác và cung cấp sản phẩm
khai thác cho Bình tách cao áp và Bình đo.
Bình tách cao áp (HP Separator):
o Vị trị lắp đặt: Sau cụm phân dòng và trước Bình tách trung áp.
o Chức năng: Để nhận sản phẩm khai thác từ Cụm phân dòng; tách
chúng thành 3 pha: Dầu, khí, nước; cung cấp dầu cho Bình tách trung
áp.
Bình đo (Test Separator):
o Vị trị lắp đặt: Sau cụm phân dịng (song song với Bình tách cao áp) và
trước Bình tách trung áp.
o Chức năng: Để nhận sản phẩm khai thác từ Cụm phân dịng; kiểm tra
các thơng số dưới vỉa; tách sản phẩm khai thác thành 3 pha: Dầu, khí,
nước; cung cấp dầu cho Bình tách trung áp.
Bình tách trung áp (MP Separator):
o Vị trị lắp đặt: Sau Bình tách cao áp và Bình đo, trước Thiết bị gia
nhiệt cho dầu.
18
o Chức năng: Để nhận dầu từ Bình tách cao áp và Bình đo; tách chúng
thành 2 pha: Dầu, khí; chuyển dầu tới Thiết bị gia nhiệt.
Thiết bị gia nhiệt cho dầu (Crude Oil Heater):
o Vị trị lắp đặt: Sau Bình tách trung áp và trước Bình tách thấp áp.
o Chức năng: Để nhận dầu từ Bình tách trung áp, gia nhiệt cho dầu,
chuyển dầu tới Bình tách thấp áp.
Bình tách thấp áp (LP Separator):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị gia nhiệt cho dầu và trước Thiết bị tách
nước ra khỏi dầu.
o Chức năng: Để nhận dầu từ Thiết bị gia nhiệt, tách chúng thành 2 pha:
Dầu, khí; chuyển dầu tới Thiết bị tách nước ra khỏi dầu.
Thiết bị tách nước ra khỏi dầu (Coalescer):
o Vị trị lắp đặt: Sau Bình tách thấp áp và trước Cụm bơm nâng áp cho
dầu.
o Chức năng: Để nhận dầu từ Bình tách thấp áp, tách nước ra khỏi dầu,
chuyển dầu tới Cụm bơm nâng áp cho dầu.
Cụm bơm nâng áp cho dầu (Booter Pumps):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị tách nước ra khỏi dầu và trước Thiết bị trao
đổi nhiệt.
o Chức năng: Nhận dầu từ Thiết bị tách nước ra khỏi dầu, nâng áp cho
dầu, chuyển dầu tới Thiết bị trao đổi nhiệt.
Thiết bị trao đổi nhiệt:
o Vị trị lắp đặt: Sau cụm bơm nâng áp cho dầu và trước Cụm bơm cung
cấp dầu.
o Chức năng: Để nhận dầu từ Cụm bơm nâng áp cho dầu, giảm nhiệt độ
cho dầu, cung cấp dầu tới Cụm bơm cung cấp dầu.
Cụm bơm cung cấp dầu (Oil Export Pumps):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị trao đổi nhiệt và trước Thiết bị lưu trữ dầu.
o Chức năng: Để nhận dầu từ Thiết bị trao đổi nhiệt, bơm cung cấp dầu
tới Thiết bị lưu trữ dầu.
Thiết bị lưu trữ dầu (Oil Storage):
19
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm bơm cung cấp dầu và là Thiết bị cuối cùng
trong hệ thống thu gom dầu.
o Chức năng: Để nhận dầu từ Cụm bơm cung cấp dầu và lưu trữ dầu.
2.2. Thiết bị trong hệ thống thu gom nước
Giống như trong hệ thống thu gom dầu, từ bề mặt giếng khai thác (ngoài các
thiết bị như: Cây thơng khai thác, Cụm phân dịng, Bình tách cao áp, Bình đo) cịn
có các thiết bị chính trong hệ thống thu gom nước:
Thiết bị tách dầu khỏi nước đồng hành (Hydrocyclones):
o Vị trị lắp đặt: Sau Bình tách cao áp và Bình đo, trước Thiết bị tách
dầu & khí khỏi nước đồng hành.
o Chức năng: Nhận nước đồng hành từ Bình tách cao áp và Bình đo,
tách dầu ra khỏi nước đồng hành, Cung cấp nước đồng hành cho Thiết
bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành.
Thiết bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành (Produced Water Degassing
Drum):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị tách dầu khỏi nước đồng hành và trước
Cụm bơm nâng áp cho nước đồng hành (đã qua xử lý).
o Chức năng: Nhận nước đồng hành từ Thiết bị tách dầu khỏi nước
đồng hành, tách dầu & khí khỏi nước đồng hành, cung cấp nước đồng
hành (đã qua xử lý) cho Cụm bơm nâng áp nước đồng hành.
Cụm bơm nâng áp cho nước đồng hành (đã qua xử lý) (Produced Water
Booster Pumps):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành và
trước Cụm bơm ép nước cho vỉa.
o Chức năng: Nhận nước đồng hành (đã qua xử lý) từ Thiết bị tách dầu
& khí khỏi nước đồng hành, nâng áp cho nước đồng hành, Cung cấp
nước đồng hành cho Cụm bơm ép nước cho vỉa.
Cụm bơm hút nước biển (Sea Water Lift Pumps):
o Vị trị lắp đặt: Dưới mặt nước biển khoảng (20 – 30) mét.
20
o Chức năng: Hút nước biển và bơm chuyển chúng tới Thiết bị xử lý
nước biển, đưa chúng đi làm mát cho các thiết bị, cung cấp cho hệ
thống sản suất nước sinh hoạt.
Thiết bị xử lý nước biển (Water Injection Deacrator):
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm bơm hút nước biển và trước Cụm bơm nâng
áp cho nước bơm ép.
o Chức năng: Nhận nước biển từ Cụm bơm hút nước biển, xử lý nước
biển để trở thành nước bơm ép, cung cấp nước bơm ép tới Cụm bơm
nâng áp cho nước bơm ép.
Cụm bơm nâng áp cho nước bơm ép (Water Injection Booster Pumps):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị xử lý nước biển và trước Cụm bơm ép
nước cho vỉa.
o Chức năng: Nhận nước bơm ép từ Thiết bị xử lý nước biển, nâng áp
nước bơm ép, cung cấp nước bơm ép cho Cụm bơm ép nước cho vỉa.
Cụm bơm ép nước cho vỉa (Water Injection Pumps):
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm bơm nâng áp cho nước bơm ép và Cụm bơm
nâng áp cho nước đồng hành, trước Cụm giếng bơm ép nước.
o Chức năng: Nhận nước từ Cụm bơm nâng áp cho nước bơm ép và
Cụm bơm nâng áp cho nước đồng hành, bơm ép nước xuống Cụm
giếng bơm ép nước.
Cụm giếng bơm ép nước (Water Injection Wells):
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm bơm ép nước cho vỉa.
o Chức năng: Nhận nước bơm ép từ Cụm bơm ép nước cho vỉa và cung
cấp nước bơm ép cho vỉa.
Cụm thiết bị sản xuất nước làm mát trung gian (Cooling Medium):
o Vị trị lắp đặt: Sau các Cụm thiết bị (được làm mát) và trước Trạm
phân phối nước làm mát trung gian.
o Chức năng: Nhận nước làm mát hồi về từ các Cụm thiết bị (được làm
mát), xử lý nước, cung cấp nước làm mát cho Trạm phân phối nước
làm mát trung gian.
Trạm phân phối nước làm mát trung gian (Cooling Medium Distribution):
21
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm thiết bị sản xuất nước làm mát trung gian và
trước các Cụm thiết bị (cần được làm mát).
o Chức năng: Nhận nước làm mát trung gian từ Cụm thiết bị sản xuất
nước làm mát trung gian, phân phối nước làm mát trung gian cho các
Cụm thiết bị (cần được làm mát).
Tuabin hơi (Steam Turbine):
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm thiết bị sản xuất hơi và trước Trạm phân phối
điện áp cao, Thiết bị gia nhiệt cho dầu.
o Chức năng: Nhận hơi từ Cụm thiết bị sản xuất hơi để chạy Tuabin
hơi, cung cấp điện năng cho Trạm phân phối điện áp cao, cung cấp
hơi cho Thiết bị gia nhiệt cho dầu.
Cụm thiết bị sản xuất hơi (Steam Drum):
o Vị trị lắp đặt: Sau Hệ thống sản xuất nước sinh hoạt và trước Tuabin
hơi, Thiết bị gia nhiệt cho dầu.
o Chức năng: Nhận nước từ Hệ thống sản xuất nước sinh hoạt, gia nhiệt
cho nước tạo thành hơi, cung cấp hơi cho Tuabin hơi & Thiết bị gia
nhiệt cho dầu.
2.3. Thiết bị trong hệ thống thu gom khí đồng hành
Giống như trong hệ thống thu gom dầu, từ bề mặt giếng khai thác (ngồi các
thiết bị như: Cây thơng khai thác, Cụm phân dịng, Bình tách cao áp, Bình đo, Bình
tách trung áp, Bình tách thấp áp) cịn có các thiết bị chính trong hệ thống thu gom
khí đồng hành:
Trạm máy nén khí cấp 1 (1st Stage Recompressor):
o Vị trị lắp đặt: Sau Bình tách thấp áp (LP Separator) và trước Trạm
máy nén khí cấp 2.
o Chức năng: Nhận khí từ Bình tách thấp áp, nâng áp cho khí ngang với
mức áp của khí từ Bình tách trung áp đi ra, cung cấp khí cho Trạm
máy nén khí cấp 2.
Trạm máy nén khí cấp 2 (2st Stage Recompressor):
22
o Vị trị lắp đặt: Sau Trạm máy nén khí cấp 1 và trước Cụm xử lý khí
đồng hành.
o Chức năng: Nhận khí từ Trạm máy nén khí cấp 1, nâng áp cho khí
ngang với mức áp của khí từ Bình tách cao áp & Bình đo đi ra, cung
cấp khí cho Cụm xử lý khí đồng hành.
Cụm xử lý khí đồng hành (Gas Dehydrator):
o Vị trị lắp đặt: Sau Trạm nén khí cấp 2, Bình tách cao áp, Bình đo và
trước Cụm xử lý khí thay cho dầu diesel, Thiết bị làm khơ khí.
o Chức năng: Nhận khí từ Trạm nén khí cấp 2 – Bình tách cao áp –
Bình đo, xử lý khí, cung cấp khí cho Cụm xử lý khí thay cho dầu
diesel & Thiết bị làm khơ khí.
Cụm xử lý khí thay cho dầu diesel (Fuel Gas):
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm xử lý khí đồng hành và trước Máy phát điện &
Máy nén cung cấp khí.
o Chức năng: Nhận khí từ Cụm xử lý khí đồng hành, xử lý khí, cung
cấp khí cho Máy phát điện (thay cho dầu diesel) & Máy nén cung cấp
khí.
Thiết bị làm khơ khí (Glycol Contactor):
o Vị trị lắp đặt: Sau Cụm xử lý khí đồng hành và trước Trạm máy nén
cung cấp khí.
o Chức năng: Nhận khí từ Cụm xử lý khí đồng hành, xử lý khí, cung
cấp khí cho Trạm máy nén cung cấp khí.
Trạm tái sản xuất Glycol (Glycol Regeneration):
o Vị trị lắp đặt: Song song với Thiết bị làm khơ khí.
o Chức năng: Cung cấp Glycol khô cho Thiết bị làm khơ khí, nhận
Glycol ẩm ướt từ Thiết bị làm khơ khí, làm Glycol khơ trở lại và tiếp
tục cung cấp cho Thiết bị làm khơ khí.
Trạm máy nén cung cấp khí (Gas Export Compressor):
o Vị trị lắp đặt: Sau Thiết bị làm khơ khí và trước Trạm máy nén khí
vào Giếng bơm ép và các Thiết bị sản xuất.
