Nghiên cứu nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống khai thác bề mặt giàn cpp mỏ sư tử vàng

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

BÙI NGỌC THẮNG

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
KHAI THÁC BỀ MẶT GIÀN CPP MỎ SƯ TỬ VÀNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2015


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

BÙI NGỌC THẮNG

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
KHAI THÁC BỀ MẶT GIÀN CPP MỎ SƯ TỬ VÀNG

Ngành: Kỹ thuật dầu khí
Mã số: 60520604

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS: NGUYỄN THẾ VINH

HÀ NỘI – 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ một
cơng trình nào khác

Tác giả luận văn

BÙI NGỌC THẮNG


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật này, tác giả gửi lời cảm ơn chân thành
nhất tới Ban Giám Hiệu trường Đại học Mỏ - Địa Chất, phòng đào tạo sau đại học,
ban chủ nhiệm khoa Dầu Khí, bộ mơn Khoan – Khai Thác Dầu Khí đã tạo điều kiện
giúp đỡ em hoàn thành đề tại này.
Nhân dịp này, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. NGUYỄN
THẾ VINH đã hướng dẫn tận tình và có những góp ý trong giai đoạn nghiên cứu
và hoàn thiện luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

BÙI NGỌC THẮNG


1
MỤC LỤC

CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... 3
DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................. 4
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 6
CHƯƠNG 1:KHÁI QUÁT VỀ GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM SỬ TỬ VÀNGCPP .............................................................................................................................. 9
1.1 Vị trí địa lý của mỏ Sư Tử Vàng ........................................................................... 9
1.2 Quá trình phát triển mỏ Sư Tử Vàng .................................................................... 9
1.3 Giới thiệu hệ thống kết nối cùng giàn Sử Tử Vàng ............................................ 10
1.3.1 Giàn Công nghệ trung tâm (CPP) – Sư Tử Vàng .........................................10
1.3.2 Giàn Sư Tử Đen Đông Bắc (WHPB) ...........................................................11
1.3.3 Giàn Sư Tử Đen Tây Nam (WHP-A) ...........................................................14
1.3.4 Giàn đầu giếng Sư Tử Vàng Đông Bắc (SVSW) .........................................18
1.3.5 Giàn đầu giếng Sư Tử Vàng Tây Nam (SVNE) ...........................................20
1.3.6 Giàn Sư Tử Trắng (STT) ..............................................................................22
1.3.7 Giàn Sư Tử Nâu (STN) .................................................................................24
1.4 Giải pháp công nghệ nâng cao hiệu quả làm việc của thiết bị bề mặt giàn công
nghệ trung tâm Sư Tử Vàng. ..................................................................................... 27
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ BỀ MẶT GIÀN SỬ TỬ VÀNG - CPP ....... 29
2.1 Giới thiệu hệ thống xử lý dầu.............................................................................. 29
2.2 Giới thiệu hệ thống xử lý khí .............................................................................. 31
2.3 Giới thiệu hệ thống thu hồi condensate............................................................... 33
2.4 Giới thiệu hệ thống khí nhiên liệu và khí làm kín............................................... 35
2.5 Giới thiệu hệ thống thu gom khí thấp áp............................................................. 37
2.6 Giới thiệu hệ thống xử lý nước ........................................................................... 39
2.7 Giới thiệu hệ thống xử lý nước ép vỉa................................................................. 40
CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÁC
THIẾT BỊ BỀ MẶT GIÀN SƯ TỬ VÀNG - CPP ................................................... 43
3.1 Xây dựng mơ hình mơ phỏng giàn Sư tử Vàng bằng phần mềm HYSYS ......... 43


2

3.1.1 Giới thiệu phần mềm HYSYS ......................................................................43
3.1.2 Xây dựng mô hình mơ phỏng giàn Sư Tử Vàng – CPP ...............................45
3.2 Khảo sát hệ thống thu hồi chất lỏng (liquid recovery unit) ................................ 45
3.3 Khảo sát hệ thống làm khơ khí (dehydration) ..................................................... 50
3.3.1 Xây dựng mơ hình cho Glycol contactor ......................................................51
3.3.2 Khảo sát sự hình thành hydrate đằng sau van điều chỉnh áp suất ................52
3.3.2.1 Cơ chế thành tạo và phương pháp phòng chống hydrate ..........................52
a. Cơ chế tạo thành hydrate ...................................................................................52
b. Tác hại của hydrate và cách phòng chống .........................................................55
3.3.2.2 Khảo sát sự hình thành hydrate tại valve tiết lưu .....................................56
3.3.3 Khảo sát hệ thống thu hồi glycol ..................................................................62
3.3.3.1 Khảo sát thiết bị và công nghệ tái sinh glycol .........................................62
3.3.3.2 Xây dựng mơ hình mơ phỏng hệ thống tái sinh glycol ............................65
3.3.3.3 Khảo sát các thông số hoạt động của hệ thống glycol .............................66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 73


3
CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT

STD..................................Sư Tử Đen.
STV..................................Sư Tử Vàng.
SVNE…………………...Sư Tử Vàng Đông Bắc
SVSW………..................Sư Tử Vàng Tây Nam
STT..................................Sư Tử Trắng.
STN.................................Sư Tử Nâu.
FPSO-TBVN…………...Tàu chứa và vận hành-Thái Bình Việt Nam.
CLJOC.............................Cơng ty liên doanh điều hành chung Cửu Long.
WHP A............................Giàn đầu giếng A.

WHP B............................Giàn đầu giếng B.
B&SW.............................Chỉ số nước trong dầu.
OIW................................Chỉ số dầu trong nước
P&ID…………………...Bản vẽ chi tiết các thiết bị và hệ thống
HP separator…………....Bình tách cao áp
IP separator………….…Bình tách trung áp
LP separator…………... Bình tách áp suất thấp


4
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1:hệ thống kết nối cùng giàn CPP................................................................. 10
Hình 1-2: Giàn đầu giếng Sư Tử Vàng Đơng Bắc (SVSW) ..................................... 18
Hình 1-3: Vị trí các giàn khai thác ............................................................................ 25
Hình 2-1 Sơ đồ các thiết bị trong hệ thống xử lý dầu và nước ................................. 29
Hình 2-2: Hệ thống thu gom và xử lý khí trên giàn CPP .......................................... 32
Hình 2-3: Hệ thống phân chia khí trên giàn Sư Tử Vàng - CPP............................... 33
Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống thu gom khí thấp áp ......................................................... 38
Hình 3-1: Thành phần khí được chụp từ phần mềm ................................................. 46
Hình 3-2: Tính chất của chất khí được chụp từ phần mềm ....................................... 46
Hình 3-3: Sơ đồ và vị trí van tiết lưu ........................................................................ 47
Hình 3-4: Thành lập được trường hợp nghiên cứu số 1 cho thu hồi condensate ...... 48
Hình 3-5: Kết quả sau khi chạy chương trình thu hồi condesate .............................. 49
Hình 3-6: Thành phần khí đầu vào hệ thống làm khơ khí......................................... 50
Hình 3-7: Sơ đồ Glycol contactor ............................................................................. 52
Hình 3-8: Thơng số của dịng ra và dịng vào của hệ thống làm khơ khí ................. 52
Hình 3-9: Tinh thể hydrate ........................................................................................ 53
Hình 3-10: Tinh thể hydrate các loại......................................................................... 55
Hình 3-11: Giản đồ pha của dịng khí đi qua van điều chỉnh áp suất ....................... 57
Hình 3-12: Nhiệt độ hình thành hydrate của dịng khí khi đi qua van điều chỉnh áp suất .. 58

Hình 3-13: trường hợp khảo sát số 2 ảnh hưởng lưu lượng glycol ........................... 59
Hình 3-14: Kết quả ảnh hưởng lưu lượng glycol ...................................................... 59
Hình 3-15: Điều kiện khơng tồn tại hydrate của một thành phần khí ....................... 60
Hình 3-16: Thiết lập trường hợp khảo sát số 3 sự ảnh hưởng của nhiệt độ khí đầu vào .. 61
Hình 3-17: Kết quả sự ảnh hưởng của nhiệt độ ........................................................ 61
Hình 3-18: Mơ hình hệ thống tái sinh glycol ............................................................ 66
Hình 3-19: kết quả khảo sát hệ thống được chụp từ màn hình phần mềm ............... 67
Hình 3-20: Đồ thị sự ảnh hưởng của stripping gas ................................................... 68
Hình 3-21: Đồ thị kết quả sự ảnh hưởng của nhiệt độ reboiler................................. 69


5
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: thành phần chất lưu WHP B ..................................................................... 12
Bảng 1-2: Thành phần chất lưu mỏ Sử Tử Đen Tây Nam ........................................ 15
Bảng 1-3: Giàn SVSW được dự đoán kết quả khai thác theo các năm .................... 19
Bảng 1-4: Thành phần chất lưu SVSW ..................................................................... 19
Bảng 1-5: Dự đoán kết quả khai thác của SVNE ...................................................... 20
Bảng 1-6: Thành phần chất lưu của SVSW ............................................................. 21
Bảng 1-7: Thành phần lưu chất STT ........................................................................ 23
Bảng 1-8: Thành phần chất lưu của STN .................................................................. 26
Bảng 2-1: Các thông số hoạt động và thiết kế của hệ thống xử lý dầu ..................... 30
Bảng 2-2: Các thơng số của bình tách cold separator ............................................... 34
Bảng 2-3: Các thông số của liquid flash tank ........................................................... 35
Bảng 2-4: Các thống số của máy nén khí nhiên liệu ................................................. 36
Bảng 2-5: Các thơng số của bình tách khí nhiên liệu cao áp .................................... 37
Bảng 2-6: Các thông số hoạt động và thiết kế của 2 bình tách lỏng trước khi vào
máy nén ..................................................................................................................... 38
Bảng 2-7: Thông số hoạt động và thiết kế của máy nén ........................................... 39
Bảng 2-8: Thông số hoạt động và thiết kế của hệ thống xử lý nước ........................ 39

Bảng 2-9: Kích thước các hạt lọc .............................................................................. 41
Bảng 3-2: Các thông số của glycol flash tank ........................................................... 62
Bảng 3-3: Các thông số thiết kế của partical filter .................................................... 63
Bảng 3-4: Thông số hoạt động của carbon filter ....................................................... 63
Bảng 3-5: Các thông số của shell trong glycol reflux condenser ............................. 64
Bảng 3-6: Các thông số của glycol reboiler .............................................................. 64
Bảng 3-7: Thông số hoạt động và thiết kế của bơm ................................................. 65
Bảng 3-8: Kết quả sự ảnh hưởng của stripping gas .................................................. 67
Bảng 3-8: Kết quả sự phụ thuộc của nhiệt độcủa reboiler ........................................ 68


6
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Block 15-1 do công ty điều hành chung Cửu Long quản lý và khai thác. Mỏ
gồm có các giàn khai thác: Sư Tử Vàng, Sư Tử Vàng Tây Nam, Sử Tử Vàng Đông
Bắc, WHP-A, WHP-B, Sư Tử Nâu, Sử Tử Trắng và tàu chứa và sử lý Thái Bình –
VN. Giàn Sư Tử Vàng – CPP là giàn khai thác và xử lý trung tâm có nhiệm vụ khai
thác, xử lý và phân phối khí gas lift và nước bơm ép sang các giàn vệ tinh. Năm
2007 giàn CPP được xây dựng và có dịng dầu đầu tiên, và chỉ đảm nhiêm vai trò xử
lý chất lưu cho mỏ Sư Tử Vàng, WHP B và một phần khí của WHP A. Sau một thời
gian khai thác các giếng trên CPP bắt đầu giảm sản lượng cũng như các giếng bắt
đầu ngập nước và CPP hoạt động dưới công suất thiết kế.
Theo sự kế hoạch phát triển của cơng ty tiêp tục thăm dị và khoan thêm những
giếng mới. Để cắt giảm chi phí xây dựng cũng như vận hành, công ty không xây
dựng các giàn xử lý trung tâm mà chỉ xây dựng các giàn đầu giếng khơng có người
ở. Chất lưu được chuyển về giàn trung tâm thông qua các đường ống dưới biển. Khi
nhận thêm chất lưu với các thành phần thay đổi làm cho CPP sẽ bị hiện tượng slug,
nhũ tương khơng tách được trong các bình tách, các thơng số của hệ thống thay đối
làm giảm sản lượng…

Chính vì những lý do đó trước khi đưa các giàn mới vào khai thác chúng ta cần
phải dự đoán được những thay đổi trong hệ thống tiếp nhận dầu sẽ ảnh hưởng như
thế nào tới việc vận hành của giàn công nghệ trung tâm. Để dự đoán các kết quả
khai thác, tối ưu hóa hệ thống khai thác hiện có tác giả đã sử dụng phần mềm
HYSYS để mơ hình hóa hệ thống. Từ đó khảo sát để đưa ra những thông số vân
hành hệ thống đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và tối ưu hóa hệ thống.
2. Mục tiêu của đề tài
Trong tương lai block 15-1 của công ty điều hành chung Cửu Long tiếp tục phát
triển và đưa các giàn khai thác mới và vận hành. Dòng chất lưu với các thành phần
khác nhau tiếp tục được đưa về CPP để xử lý. Vì vậy chúng ta cần phải xây dựng
được một mơ hình đáng tin cậy để dự đoán được những thay đổi của hệ thống trong


7
tương lai. Từ đó chúng ta đưa ra được những thơng số vận hành với mục đích làm
ổn định hệ thống khai thác và tăng hiệu quả xử lý của hệ thống nhằm đem lại mục
đích kinh tế cao nhất.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: thiết bị khai thác bề mặt trên giàn công nghệ trung tâm
giàn Sư Tử Vàng – CPP. Cụ thể là hệ thống làm khơ khí, hệ thống thu hồi
condensate, hệ thống tái sinh glycol
Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng được một mơ hình mơ phỏng đáng tin cậy để sử
dụng cho việc dự đoán những thay đổi trong hệ thống khai thác bề mặt khi đưa các
giàn khai thác mới vào trong tương lai. Lựa chọn thông số vận hành cho hệ thống
nhằm mục đích ổn định hệ thống khai thác bề mặt và tối ưu hóa hệ thống khai thác
bề mặt.
4. Nội dung nghiên cứu
Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu những nội dung chính sau:
-

Xậy dựng mơ hình mơ phỏng đáng tin cậy tồn bộ hệ thống khai thác bề
mặt giàn công nghệ trung tâm Sử Tử Vàng – CPP bằng phần mềm
HYSYS

-

Nghiên cứu sự tạo thành hydate trong hệ thống khí gồm ngun nhân
hình thành, tác hại của việc hình thành hydrate trên hệ thống và các giải
pháp hạn chế việc hình thành hydrate.

-

Khảo sát hệ thống thu sấy khơ khí trên CPP và đựa vào phần mềm
HYSYS để đưa ra được các thông số vận hành cho hệ thống

-

Khảo sát hệ thống thu hồi condensate trên CPP và dựa vào phần mềm
HYSYS lựa chọn được áp suất hoạt động của bình tách Cold Separator
nhằm thu hồi được nhiều condesate nhất mà không làm ảnh hưởng tới hệ
thống.

-

Khảo sát hệ thống tái sinh glycol từ đó đưa ra các thơng số hoạt động
nhằm mục đích làm giảm hàm lượng nước trong khí để tránh hiện tượng
hình thành hydrate đằng sau các van điều chỉnh ấp suất.


8

5. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài nghiên cứu trên, tác giả đã sử dụng những phương pháp
nghiên cứu sau:
-

Nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu các tài liệu thiết kế cho giàn công nghệ
trung tâm CPP, tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm HYSYS để từ đó
có thể xây dựng được mơ hình mơ phỏng giàn CPP đựa trên phần mềm
HYSYS để khảo sát sự thay đổi của hệ thống khi có sự thay đổi của

-

Nghiên cứu thực tế: thử nghiệm các thơng số tính tốn áp dụng vào thực
tế và xem xét kết quả. Điều chỉnh những thông số này để phù hợp hơn
với thực tế.

6. Tài liệu cơ sở của luận văn
Luận văn xây dựng trên cơ sở: các tài liệu thiết kế cơ bản, thông số vận hành,
bản vẽ P&ID của mỏ Sư Tử Vàng, Sử tử Đen, Sư Tử Trắng, Sử Tử Nâu. Các bài
báo cáo và các cơng trình nghiên cưu khoa học của các tác giả trong nước và nước
ngoài được đăng trên các tạp chí chuyên ngành. Tài liệu hướng dẫn sử dụng phân
mềm HYSYS.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Là cơng trình nghiên cứu ứng dụng tương đối hoàn chỉnh cho việc dự án kết quả
khai thác và những thay đổi của hệ thống công nghệ bề mặt của giàn công nghệ
trung tâm CPP trước khi đấu nối các giàn khai thác mới.
Tác giả đề xuất được phương án sử dụng glycol hợp lý và thay đổi các thông số
hoạt động của hệ thống bề mặt nhằm ngăn chặn hiện tượng hình thành hydrate đằng
sau các van tiết lưu.
Đề xuất được phương án thay đổi áp suất hoạt động của bình tách cold

separatore để tăng cường thu hồi condensate trong hệ thống liquid recovery unit.
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương nội dung nghiên cứu và phần kết luận,
kiến nghị và danh mục tài liệu tham khảo. Tồn bộ nội dung được trình bày trong
74trang .


9
CHƯƠNG 1:KHÁI QUÁT VỀ GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM SỬ TỬ
VÀNG-CPP
1.1 Vị trí địa lý của mỏ Sư Tử Vàng
Giàn CPP nằm ở lô 15-1 trên biển Đông, thềm lục địa phía nam Việt Nam thuộc
vùng biển Đơng Nam Bộ thuộc sự điều hành và quản lý bởi công ty Điều hành
chung Cửu Long. Địa hình đáy biển tương đối bằng phẳng, trầm tích phổ biến là cát
có lẫn bùn, một ít đá cuội và vỏ sị. Lơ 15-1 cách mỏ Bạch Hổ 70 km về hướng Tây
Nam, cách cảng Vũng Tàu 150 km hướng Đông bắc và cách bờ biển Bình Thuận 70
km về phía Đơng. Mực nước biển tại khu vực này khơng sâu, trung bình khoảng 5060 m.
1.2 Quá trình phát triển mỏ Sư Tử Vàng
Mỏ Sư Tử Vàng thuộc bồn trũng Cửu Long, đây là một trong những bồn trũng
mà một số mỏ dầu khác đã được phát hiện như: Sư tử Đen, Sư Tử Trắng, Sư Tử
Nâu và các mỏ khác như Rạng Đông, Phương Đông, Ruby, Pearl, Topaz. Mỏ
Diamond, Hải Sư Trắng; Hải Sư Đen, Cá Ngừ Vàng , Voi Trắng, mỏ Rồng, Đông
Rồng, Đông Nam Rồng (lô 09-1), mỏ Đồi Mồi đặc biệt là mỏ Bạch Hổ.
Công ty liên doanh điều hành Cửu Long chính thức thành lập ngày 28/10/1998.
Tháng 8/2000 cơng bố phát hiện dầu mỏ tại mỏ Sư Tử Đen, phát hiện dầu mỏ Sư
Tư Vàng vào tháng 10/2001. Phát hiện lượng condensate và khí ở mỏ Sư Tư Trắng
11/2003. Vào ngày 29/10/2003 dòng dầu đầu tiên mỏ Sư Tử Đen được đưa vào khai
thác. Đạt trữ lượng 100 triệu thùng vào tháng 12/2007. Sản lượng khai thác đạt 150
triệu thùng vào 8/2009. Ngày 24/10/2008 Dòng dầu đầu tiên từ Sư Tử Vàng. Ngày
30/4/2010 Dòng dầu đầu tiên tại mỏ Sư Tử Đen Đông Bắc. Đạt 200 triệu thùng dầu

vào 5/3/2012. Ngày 15/9/2012 Dòng dầu đầu tiên tai mỏ Sư Tử Trắng đã được khai
thác
Hiện nay, Cửu Long khai thác với mức sản lượng gần 80.000 thùng dầu/ ngày.
Hệ thống thiết bị khai thác tại mỏ Cửu Long hiện tại có 4 giàn nhẹ, 1 giàn xử lý
trung tâm và 1 kho chứa nỗi FPSO. Tương lai, Khoảng từ tháng 6 tới tháng 10/2014


10
sẽ cho dòng dầu đầu tiên của giàn nhẹ Sư Tử Vàng Tây Nam, Sư Tử Nâu Nam và
Sư Tử Nâu Bắc. Ngồi ra, có thể phát triển qui mơ (full field) tại mỏ Sư Tử Trắng
nếu sau khoảng thời gian khai thác thử nghiệm (Longterm Testing) và theo dõi áp
suất vỉa tại mỏ này.
1.3 Giới thiệu hệ thống kết nối cùng giàn Sử Tử Vàng
1.3.1 Giàn Công nghệ trung tâm (CPP) – Sư Tử Vàng

Hình 1-1:hệ thống kết nối cùng giàn CPP
Giàn công nghệ trung tâm (CPP) thuộc sự án Sư Tử Vàng của cơng ty Cửu
Long. Giàn có chức năng xử lý dầu, nước, bơm nén khí và nước của mỏ Sư Tử
Vàng. Giàn được thiết kế để nhận sản phẩm thô từ các giàn vệ tinh bao gồm: Sử Tử


11
Đen Đông Bắc, Sư Tử Đen Tây Nam, Sư Tử Vàng Đông Bắc, Sư Tử Vàng Tây
Nam, Sư Tử Trắng và Sư Tử Nâu.
Giàn CPP gồm có 6 cụm giếng đơn và 6 cụm giếng đôi với tổng cộng là 18
giếng với 12 giếng khai thác 10 giếng bơm ép và 4 giếng bơm ép. Giàn CPP có khả
năng nhận và xử lý tối đa 100.000 BPD dầu thô, 130.000 BPD nước và có khả năng
xử lý 160 mmscfd khí đồng hành
Dòng chất lưu sau khi được khai thác sẽ cho vào 2 đường là vào bình test hoặc
vào cụm khai thác và đi vào bình tách cao áp cùng với dòng chất lưu từ các giàn đầu

giếng.
Hiện nay trên giàn CPP đang áp dụng cả 3 phương pháp khai thác là: tự phun,
bơm ép gas lift và bơm ly tâm điện chìm. Trong tương lai sẽ tiếp tục áp dụng
phương pháp bơm ép nước.
Khí đồng hành sau khi được khai thác sẽ được 2 máy nén lên áp suất 130
barg, khí này sẽ được vận chuyển sang các giàn SVNE, SVSW, WHP B và STN để
làm khí bơm ép gas lift.
Trên giàn CPP được lắp đặt hệ thống xử lý nước sau đó được máy nén tăng áp
dùng để sử dụng cho các giếng bơm ép trong tương lai. Cụm bơm ép nước có cơng
suất 1500 m3/d, nước khơng chỉ dùng tại các giếng bơm ép ở tại CPP mà sẽ được
vận chuyển qua đường ống để dùng làm nước bơm ép cho các giàn đầu giếng WHP
B và STN.
Do hai giàn đầu giếng SVNE và SVSW là hai giàn đầu giếng không người ở
loại nhỏ nên không được trang bị các máy phát điện. Điện sẽ được lấy từ CPP thơng
qua các dây cáp chạy dưới lịng biển.
1.3.2 Giàn Sư Tử Đen Đông Bắc (WHPB)
WHP B nằm cách giàn CPP 13km được thiết kế bao gồm 15 giếng khai thác và
10 giếng bơm ép nước. WHP B được thiết kế để khai thác dầu từ vỉa Sư Tử Đen
Đơng Bắc sau đó vận chuyển thơng qua đường ống 24” về giàn CPP. WHP B có
cơng suất tối đa là 36.000 BOPD và 14.000 BWPD ở nhiệt độ1500C và áp suất hoạt
động bình thường là 18,7 barg. WHP B hiện nay đang sử dụng 2 phương pháp khai


12
thác là tự phun và bơm ép gas lift. Gas lift được nhận từ giàn CPP thông qua đường
ống 11” với công suất thiết kế tối đa 27 mmscfd ở áp suất 117,2-123,0 barg. WHP
B trong tương lai có thể phải sử dụng phương pháp bơm ép nước thông qua đường
ống 16” được kết nối từ CPP với công suất tối đa 55.000 bwpd với áp suất 255,7
barg.
WHP B được test mẫu 3 giếng để lấy dữ liệu cho quá trình khai thác là giếng

3P, 4P và 5P.
Bảng 1-1: thành phần chất lưu WHP B
Phần
ST
T

Tên chất

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

Khối
lượng
phân tử

Khối
NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)

1

CH4

0,0120

16,04

-161,52

260,00

2

C2H6

0,0171

30,07

-88,58

339,90

3

C3H8

0,1351

44,10

-42,07

500,50

4

i-C4H10

0,1457

58,12

-11,81

557,20

5

n-C4H10

0,3706

58,12

-0,49

578,80

6

i-C5H12

0,3784

72,15

27,84

619,60

7

n-C5H12

0,4760

72,15

36,06

626,20

8

Ps-C6*

1,0253

86,26

63,62

676,95

9

Ps-C7*

1,6651

100,41

91,48

721,30

10

Ps-C8*

2,6275

114,17

118,00

745,05

11

Ps-C9*

2,6608

128,22

142,51

761,85

PVTSeparator;
HT-GC


13
Phần
ST
T

Tên chất

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

Khối
lượng
phân tử

Khối
NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)

12

Ps-C10*

2,6889

141,97

167,28

774,60

13

Ps-C11*

2,3657

155,97

188,62

788,60

14

Ps-C12*

2,2063

170,10

209,37

800,70

15

Ps-C13*

2,4897

183,86

228,50

810,05

16

Ps-C14*

2,2885

198,08

247,97

820,80

17

Ps-C15*

2,8902

212,02

267,84

829,15

18

Ps-C16*

2,0667

225,75

285,25

836,45

19

Ps-C17*

1,8934

240,66

300,01

847,65

20

Ps-C18*

2,2498

254,43

315,71

852,50

21

Ps-C19*

1,9413

268,24

325,66

855,45

22

Ps-C20+

67,4058

504,69

480,92

890,31

23

CO2

0,0000

24

Nitrogen

25

Argon

26

27

Water
content(%V)
Methanol

ASTM
D1945

0,0001
<0,0001

ASTM
D95 &

77,69

D1142
GC-MS

<0,0001


14
Phần
ST

Tên chất

T

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

22-

Methylcyclope

29

phân tử

NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)

0,055

ntan
Benzene

0,046

Cyclohexane

0,074

Methylcyclohe

lượng

Khối

0,004

Methylpropane
28

Khối

ASTM

xane

D2892 &

Toluene

AC-DHA

0,310
0,334

E-Benzene

0,082

m-Xylene

0,152

o-Xylene

0,049

124TriMethylBenz

0,083

ene

1.3.3 Giàn Sư Tử Đen Tây Nam (WHP-A)
Mỏ Sư Tử Đen có độ sâu 52m nước, thuộc lô 15.1 thềm lục địa Việt Nam, trong
vùng biển Vũng Tàu. Mỏ Sư Tử Đen được phát hiện vào tháng 8/2000 và được
công ty Cửu ong JOC đưa vào khai thác từ ngày 20/10/2003.


15
Mỏ Sư Tử Đen của Cửu Long JOC bao gồm một giàn đầu giếng (WHP-A) và
một tàu chứa FPSO-TBVN. Giàn đầu giếng WHP-A được thiết kế khai thác giai
đoạn 1 cho mỏ Sư Tử Đen, gồm 26 giếng khai thác dầu và 2 giếng bơm ép nước.
Tại giàn đầu giếng WHP-A hiện tại chỉ được trang bị hệ thống tách pha mà khơng
có hệ thống xử lý chất ưu sau khi tách. Chất ưu khai thác từ giàn đầu giếng WHPA
sau khi tách khí, dầu và nước sẽ được gộp lại và được vận chuyển về tàu
FPSOTBVN thông qua đường ống thu gom ba pha có đường kính 14in, điều này
cho phép tiết kiệm được chi phí lắp đặt đường ống. Phần khí tách ra cũng sẽ được
vận chuyển về tàu FPSO-TBVN th ng qua đường ống thu gom khí 4in. Tàu FPSO TBVN được thiết kế ban đầu chỉ để phục vụ xử lý chất ưu khai thác cho giàn đầu
giếng WHP-A. Trang bị trên tàu bao gồm có hệ thống bình tách 3 pha áp suất cao
HHP (MBD-2101) và hệ thống xử lý chất ưu sau khi tách. Tại tàu FPSO-TBVN, 14
khí sau khi tách sẽ được xử ý để phục vụ công tác khai thác dầu bằng Gas ift, nước
sau khi tách sẽ được xử ý để thải ra biển, dầu sau khi tách sẽ được xử ý để xuất bán.
Bảng 1-2: Thành phần chất lưu mỏ Sử Tử Đen Tây Nam
Phần
ST

T

Tên chất

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

Khối
lượng
phân tử

Khối
NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)

1

CH4

0,0845

16,04

-161,52

260.00

2

C2H6

0,1243

30,07

-88,58

339.90

3

C3H8

0,4356

44,10

-42,07

500.50

0,3379

58,12

-11,81

557.20

PVTSeparator;

4

i-C4H10

5

n-C4H10

0,7305

58,12

-0,49

578,80

6

i-C5H12

0,5772

72,15

27,84

619,60

HT-GC


16
Phần
ST
T

Tên chất

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

Khối
lượng
phân tử

Khối
NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)

7

n-C5H12

0,6869

72,15

36,06

626,20

8

Ps-C6*

1,2501

86,29

63,64

677,00

9

Ps-C7*

1,9487

100,44

91,51

721,35

10

Ps-C8*

3,0479

114,20

118,04

745,10

11

Ps-C9*

2,9502

128,26

142,55

761,90

12

Ps-C10*

2,8047

142,01

167,33

774,65

13

Ps-C11*

2,3779

156,02

188,68

788,65

14

Ps-C12*

2,1211

170,07

209,33

800,65

15

Ps-C13*

2,3378

183,82

228,45

810,00

16

Ps-C14*

2,1389

198,04

247,92

820,75

17

Ps-C15*

2,8147

211,98

267,79

829,10

18

Ps-C16*

1,9808

225,70

285,19

836,40

19

Ps-C17*

1,8507

240,61

299,95

847,60

20

Ps-C18*

2,2110

254,38

315,65

852,45

21

Ps-C19*

1,9733

268,19

325,59

855,40

22

Ps-C20+

65,2126

505,82

481,30

883,25

23

CO2

ASTM

0,0013

24

Nitrogen

D1945

0,0014


17
Phần
ST
T

Tên chất

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

25

26

27

Argon
Water
content(%V)
Methanol

<0,0001
ASTM
D95 &

50,39

D1142
GC-MS

<0,0001

22Methylpropa

0,004

ne
28

Methylcyclo

0,158

pentan
Benzene
Cyclohexane

29

0,115
ASTM

Methylcyclo

D2892 &

hexane

AC-DHA

0,174
0,593

Toluene

0,304

E-Benzene

0,101

m-Xylene

0,212

o-Xylene

0,071

124TriMethylBe

0,100

Khối
lượng
phân tử

Khối
NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)


18
Phần
ST

T

Tên chất

Phương

trăm

pháp

khối
lượng

Khối
lượng
phân tử

Khối
NBP

lượng

(oC)

riêng
(kg/m3)

nzene

1.3.4 Giàn đầu giếng Sư Tử Vàng Đông Bắc (SVSW)

SVSW là giàn đầu giếng thuộc quyền sở hữu của công ty điều hành chung Cửu
Long thuộc block 15-1 và được thiết kế để hoạt động trong vòng 20 năm. SVSW
được phát triển là 1 giàn không người và tối giản các được bị, nó được kết nối với
giàn trung tâm CPP. Dự án được phát triển với 3 khoảng trống bao gồm 1 giếng đã
được khai thác và 2 giếng sẽ tiếp tục khoan trong tương lai. Giàn SVSW sẽ đưa sản
phầm khai thác về giàn CPP, khí gaslift cũng như nước bơm ép vỉa trong tương lai
sẽ được nhận từ giàn CPP. Giàn được điều khiển cũng như vận hành bởi giàn trung
tâm.

Hình 1-2: Giàn đầu giếng Sư Tử Vàng Đông Bắc (SVSW)


19
Bảng 1-3: Giàn SVSW được dự đoán kết quả khai thác theo các năm
Năm

Tỷ số khí dầu

Khí (mmscfd)

Dầu (bpd)

Nước (bpd)

2014

0,35

3191

9015

485

2015

0,35

3916

11063

1319

2016

0,35

1701

4806

572

2017

0,35

1501

4241

686

2018

0,35

1184

3345

1446

2019

0,35

1055

2989

1636

2020

0,35

671

1895

2096

2021

0,35

440

1244

2445

2022

0,35

329

930

2704

2023

0,35

259

732

2843

Bảng 1-4: Thành phần chất lưu SVSW
Thành phần

Phần trăm

Trọng lượng

Khối lượng

khối lượng

riêng

phân tử

0

0

0,8006

34,08

Carbin dioxide

0,101

0,028

0,8172

44,01

Nitrogen

0,318

0,057

0,8086

28,013

Methane

26,909

2,751

0,2997

16,043

Ethane

7,199

1,380

0,3562

30,07

Propane

7,313

2,055

0,507

44,097

Iso-butane

1,742

0,645

0,5629

58,123

N-butane

3,863

1,431

0,584

58,123

Iso-pentane

1,301

0,598

0,6244

72,15

N-pentane

2,085

0,959

0,6311

72,15

Hexanes

2,828

1,514

0,685

84

Hydrogen Sulfide

Mol %


20
Heptanes

3,821

2,338

0,722

96

Octanes

4,55

3,103

0,745

107

Nonanes

3,471

2,677

0,764

121

Decanes

2,819

2,407

0,778

134

Undecanes

2,191

2,053

0,789

147

Dodecanes

1,820

1,868

0,8

161

Tridecanes

1,742

1,942

0,811

175

Tetradecanes

1,518

1,839

0,822

190

Pentadecanes

1,803

2,367

0,832

206

Hexandecanes

1,317

1,864

0,839

222

Heptadecanesq

1,125

1,699

0,847

237

Octadecanes

1,158

1,852

0,852

251

Nonadecanes

1,061

1,779

0,857

263

Eicosanes plus

17,948

60,795

0,8728

438

1.3.5 Giàn đầu giếng Sư Tử Vàng Tây Nam (SVNE)
SVNE là giàn đầu giếng được thiết kế gồm 2 giếng khai thác và 1 đầu chờ cho
tương lai. SVNE nằm cách CPP khoảng 4km. Giàn được thiết kế dể duy trì hoạt
động trong vịng 20 năm. Cơng suất thiết kế cho mỗi giếng hoạt đồng là 5,000
BOPD và hoạt động của giàn được tính tốn cũng như dư đốn kế quả khai thác
được thống kê bảng dưới.
Bảng 1-5: Dự đốn kết quả khai thác của SVNE
Năm

Lưu lượng khí

Lưu lượng dầu

Lưu lượng nước Khí bơm ép

(mmscfd)

(BOPD)

(BWPD)

mmscfd

2014

0,563

3292

1679

8

2015

0,624

3650

1178

8

2016

0,179

1047

3703

8


21
2017

0,109

639

4111

8

2018

0,114

666

4084

8

2019

0,116

678

3302

8

2020

0,128

751

3487

8

2021

0,123

718

3661

8

2022

0,109

640

3303

8

2023

0,107

625

3318

8

Bảng 1-6: Thành phần chất lưu của SVSW
Thành phần

Mol %

Wt %

Trọng lượng

MW

riêng
Hydrogen Sulfide

0

0

0,8006

34,08

Carbin dioxide

0,056

0,014

0,8172

44,01

Nitrogen

0,484

0,078

0,8086

28,013

Methane

25,5

2,366

0,2997

16,043

Ethane

4,736

0,824

0,3562

30,07

Propane

4,39

1,12

0,507

44,097

Iso-butane

2,069

0,696

0,5629

58,123

N-butane

2,51

0,844

0,584

58,123

Iso-pentane

1,33

0,555

0,6244

72,15

N-pentane

1,405

0,586

0,6311

72,15

Hexanes

2,375

1,154

0,685

84

Heptanes

3,354

1,862

0,722

96

Octanes

4,331

2,68

0,745

107

Nonanes

3,939

2,757

0,764

121

Decanes

3,353

2,59

0,778

134

Undecanes

2,789

2,371

0,789

147