BÀI báo cáo đề tài SURFACE SYSTEMS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ
MƠN HỌC CƠNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU KHÍ

BÀI BÁO CÁO
ĐỀ TÀI: SURFACE SYSTEMS
GVHD: Phạm Sơn Tùng
Nhóm thực hiện: Nhóm 5


Thành viên nhóm 5
Nguyễn Long Giao
2. Trần Nhựt Long
3. Nguyễn Văn Hịa
4. Hồng Nguyễn Tấn Đạt
1.

2


HELLO! Table
of content is here
◈ Giới thiệu về surface systems
◈ Wellhead
◈ Manifold
◈ Completion
◈ Production
3


1.Giới thiệu về surface systems

•“Surface” hay “ bề mặt” trong dầu khí được định nghĩa ở
trên đường bùn, hay đơn giản là đáy biển / đáy đại dương /
đáy biển (bao gồm cả vài mét dưới đáy biển)
•Cơ sở vật chất bề mặt có thể được định nghĩa là một tập
hợp các hệ thống và thiết bị để khai thác, xử lý và xuất khẩu
dầu và khí đốt một cách an tồn, có kiểm sốt và hiệu quả
được đặt trên bề mặt một cách an toàn.

4


2. Wellhead
 Tổng quan
◈ - Là toàn bộ các thiết bị trên mặt kết thúc giếng.
◈ - Chức năng chính của thiết bị đầu giếng là làm điểm tựa
để treo các ống chống, ống khai thác, hướng dòng sản
phẩm lên mặt đất tới hệ thống thu gom và kiểm soát áp
suất bề mặt giếng. Trong khi khoan, áp suất bề mặt được
kiểm soát bởi thiết bị chống phun (BOP). Khi khai thác,
áp suất bề mặt được kiểm soát bởi cây thông khai thác
(Christmas tree).

5


2. Wellhead

Cấu tạo thiết bị
miệng giếng :
• Cây thơng khai thác

• Bộ treo cần ống chống
(HKT)
• Tổ hợp đầu ống chống

6


2. Wellhead
I) Cây thông khai thác (Christmas tree)
Cây thông khai thác là một bộ phận
trong thiết bị kiểm soát lưu lượng dầu và
khí. Cây thơng khai thác là một cụm van
thẳng đứng với đồng hồ đo và cuộn cảm
cho phép điều chỉnh dịng chảy cũng như
kích thích sản lượng sản phẩm (dầu và khí)
7


2. Wellhead
◈ Swab Valve (Van
gạc):

◈Pressure Gauge ( Áp
kế):

+ Van gạc được sử dụng
để tiếp cận giếng cho các
hoạt động của đường dây,
can thiệp và các quy trình
xử lý khác. Trên đầu nó

là một bộ chuyển đổi
dạng cây và nắp kết hợp
với một loạt thiết bị.

+)Vị trí: Thiết bị đo
tối thiểu là đồng
hồ đo áp suất
được đặt trên đầu
cây thông khai
thác.
+)Chức năng: Dùng
để đo áp suất bên
trong đường dẫn

8


2. Wellhead
◈

Needle Valve
(Van kim):

◈ Vị trí : Lặp dưới
áp kế. 

◈ Nhiệm vụ : Điều
chỉnh chính xác
lưu lượng dịng
chảy bằng cách

thay đổi tiết diện
nhờ vào việc vặn
kim nhằm đo áp
suất.

9


2. Wellhead

◈ Swab Valve (Van
gạc):
◈ Vị trí : Là van
trên cùng, nằm
trên đường vào để
sử dụng cho các
hoạt động can
thiệp giếng như
wireline hoặc
coiled tubing.

◈ Thiết kế : thường
thì có 2 swab
valves, thiết kế
chồng lên nhau,
đảm bảo cho quá
trình can thiệp
được diễn ra
trong khi có dịng
và giữ được quy

tắc 2 rào cản
◈ Chức năng : đóng
mở khi muốn can
thiệp giếng.

10


2. Wellhead
◈ Wing valve (Van
cánh):
◈ Vị trí: Đặt hai bên
cây thơng khai
thác. Van cánh có
thể là cửa van
hoặc van bi.

◈ Chức năng: ngăn
dịng và đảm bảo
cho van chính
đóng mở để tiến
hành các thao tác
đối với giếng,
Dùng để điều
chỉnh hoặc cô lập
dòng chảy từ
giếng đến thiết bị
xử lý và ống dẫn
11

2. Wellhead
◈ Positive Choke
(Van điều tiết):
Van hình nón,
điều chỉnh bằng
tay hay tự động
để làm thay đổi
lượng chất lỏng
hay luồng khí đi
qua.

12


2. Wellhead
◈ Choke (Van điều tiết):
Van hình nón, điều chỉnh
bằng tay hay tự động để làm
thay đổi lượng chất lỏng hay
luồng khí đi qua

13


2. Wellhead
◈ Upper Master Valve ( Van an
toàn mặt đất): Ở phía trên
van chính. Van chính ln ở
trong trạng thái mở hồn tồn,

chúng khơng bao giờ được
thao tác đóng mở khi có dịng
(trừ trường hợp khẩn cấp)
nhằm hạn chế sự ăn mịn bề
mặt làm kín van.

14


2. Wellhead
◈ Lower Master Valve
(LMV) (Van chính
dưới): Tương tự như Van
chính trên nhưng được
điều khiển bằng tay và
được sử dụng thường
xuyên hơn.

◈ Tubing Head Adapter :
Là chi tiết dùng để nối
phần cao nhất của đầu
ống khai thác vào phần
thấp nhất của cây thông

15


2. Wellhead
◈ Tubing Head Valve/Gate
Valve: Mở van này để đo

áp suất bên trong khoảng
không vành xuyến.

16


2. Wellhead
◈

NHIỆM VỤ VÀ CHỨC NĂNG CỦA THIẾT BỊ MIỆNG GIẾNG:

◈

-Treo và giữ ống nâng trên miệng giếng hướng dòng mặt đất và tới hệ thống thu gom

◈

-Điều chỉnh áp suất trên miệng giếng để sử dụng năng lượng vỉa tốt nhất

◈

-Cho phép đo áp suất trong khoảng không vành xuyến giữa các ống chống đồng thời
do áp suất tại các nhánh xả để nén khí trong lúc khơi thơng giếng.

◈

-Cho phép điều chỉnh lưu lượng một cách thuận lợi và dễ dàng thay đổi đường kính
cơn phun.

◈

-Đảm bảo an tồn cho giếng có sự cố có khả năng đóng giếng.

◈

-Cho phép thực hiện các thao tác kĩ thuật như:

◈

+Thả thiết bị nghiên cứu qua miệng giếng

◈

+Cho phép khai thác vỉa và thực hiện công tác thứ cấp

17


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

Một phụ tùng rất quan trọng
cho transmitter đo chênh áp
(DP Transmitter) đó là cụm van
phân phối (manifold valve).
Transmitter đo chênh áp
thường đi kèm cụm 3 van phân
phối hay cụm 5 van phân phối
hoặc là một van chặn kèm van
xả tùy thuộc vào ứng dụng.

18


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

Van phân phối được dùng để:

◈

- Cách ly DP Transmitter trong
quá trình sữa chữa và hiệu
chuẩn.

◈

- Để đảm bảo DP transmitter
không bị quá dải làm hỏng cảm
biến.

Van phân phối

19


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈ I. Cụm 3 van phân phối
(3 - Valve Manifold)
◈

◈

Sơ đồ dưới đây cho thấy cấu tạo
của cụm 3 van phân phối:

- Thiết bị này dùng 3 van để cách
ly và cân bằng áp suất quá trình
cho transmitter mục đích là để sửa
chữa hay hiệu chuẩn. Nó bao gồm
2 van chặn là van chặn đường áp
suất cao (HP block valve, van chặn
đường áp suất thấp (LP block
valve) và 1 van cân bằng
(equalizing valve).
20


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

- DPT trong sơ đồ trên là DP transmitter. Trong suốt quá trình hoạt động, van
cân bằng (equalizing valve) được đóng lại và 2 van HP Block valve và LP Block
valve được mở ra. Khi transmitter được gỡ bỏ hoặc lắp đặt thì các van phải ở
trạng thái đóng mở phù hợp sao cho khơng bao giờ có áp suất được đặt vào 1
bên (bên HP hay LP) của transmitter, vì như thế làm cho transmitter có thể bị
quá dải , ảnh hưởng đến cảm biến áp suất.

21

3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

- Trình tự lắp đặt đối với DP transmitter dùng cụm 3 Van phân phối:

◈

+ Kiểm tra tất cả các van HP block valve, LP block valve, và van cân
bằng equalizing valve đang được đóng lại.

◈

+ Mở van cân bằng (equalizing valve). Điều này làm cho áp suất bằng
nhau sẽ được đặt vào vả 2 bên của transmitter nghĩa là chênh áp lúc này
bằng 0.

◈

+ Mở van chặn áp suất cao (HP block valve) thật chậm, kiểm tra sự rò tỉ
từ đường áp suất cao và đường áp suất thấp của Transmitter.
22


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

+ Đóng van cân bằng (equalizing valve). điều này làm cho áp suất cả 2
bên của transmitter bị khóa.

◈

+ Mở van chặn áp suất thấp (LP block valve) để cho áp của quá trình cần
đo đi vào phía áp suất thấp của transmitter và thiết lập trạng thái làm việc
đo chênh áp giữa 2 đường áp suất thấp và áp suất cao.

◈

Tranmitter đã sẵn sàng hoạt động, khi tháo gỡ Transmitter có thể phải xả
khí để khơng còn áp suất nào được giữ trong transmitter.

23


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

Gỡ bỏ Transmitter dùng cụm 3 Van phân phối :

◈

DP transmitter có thể được gỡ bỏ khi sử dụng các bước sau:

◈

+ Đóng van chặn phía áp suất thấp LP (low-pressure block valve).

◈

+ Mở van cân bằng (Equalizing valve).

◈

+ Đóng van chặn phía đường áp suất cao (high-pressure block valve)

◈

Transmitter đã khơng cịn hoạt động và bên trong transmitter hiện vẫn đang
chứa áp suất quá trình, cần được xả ra ngoài.

24


3.DP TRANSMITTER MANIFOLD VALVE
◈

II. Cụm 5 van phân phối (5 - Valve Manifold):

◈

-Sơ đồ DP transmitter dùng 5 - van phân phối được hiển thị như hình
dưới đây:

25