Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật khai thác và công nghệ dầu khí: Khảo sát và hiệu chỉnh các thông số công nghệ của giàn nén khí MKC

- Xây dựng mô hình mô phỏng cho đối tượng nghiên cứu là hệ thống công nghệ giàn nén khí MKC, hiệu chỉnh mô hình mô phỏng về gần sát với đối tượng nghiên cứu để đạt được mô hình tin cậy

Trong xu thế công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước hiện nay, việc phát triển công nghiệp năng lượng là hết sức cần thiết nhưng trình độ khoa học kĩ thuật còn hạn chế và chi phí cao nên việc đưa vào sử dụng các loại năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân phục vụ quá trình phát triển là vô cùng khó khăn và nguy hiểm Do đó, Việt Nam vẫn phụ thuộc nhiều vào các nguồn năng lượng hóa thạch: than, dầu, khí Trong đó dầu thô đóng vai trò quan trọng nhất Song hành với dầu thô, khí là nguồn năng lượng không thể thiếu trong công nghiệp hiện đại

Theo nguồn của Vietsovpetro, Xí nghiệp khai thác các công trình khí đã khai thác sản lượng khí tương đương với 3 triệu tấn dầu quy đổi Như vậy, xét về giá trị kinh tế, khí đóng một vai trò rất quan trọng về ngành năng lượng trong công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước

Nguồn cung cấp khí ở Hình 1 được tính từ : Bể Cửu Long (Bạch Hổ, Rồng, Đồi Mồi, Cá Ngừ Vàng, STĐ, STV, STT, Rạng Đông, HST, HSĐ, Tê Giác Trắng, Khí khô); Bể Nam Côn Sơn (Hải Thạch, Mộc Tinh, Lan Tây, Lan Đỏ, Rồng Đôi, Chim Sáo, Khí khô); Bể Malay – Thổ Chu (PM-3-CAA & 46-CN, Hoa Mai, Lô B 48 & 52, khí khô)

Hình 1 Cân đối nguồn cung và cầu khí cho Nam Bộ những năm 2010 – 2015 [14]

Tổng lượng khí dự kiến cung theo các nămTổng lượng khí dự kiến cầu theo các năm

Khảo sát và hiệu chỉnh các thông số công nghệ giàn nén khí MKC

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xii

Nhu cầu khí ở hình 1 được tính cho các trung tâm tiêu thụ ở Nam Bộ: Điện – Đạm Đông Nam Bộ; Điện đạm Tây Nam Bộ

Từ hình trên ta thấy nhu cầu khí sẽ thiếu từ năm 2015 trở đi Để cung cấp đủ khí cần tìm kiếm mỏ khí mới, nhưng việc tìm ra mỏ khí mới hiện nay là chưa có Chính vì lẽ đó duy trì hoạt động của các trạm nén khí sao cho hệ thống làm việc ổn định, liên tục, bền bỉ phục vụ đưa khí về bờ tốt nhất là điều đáng quan tâm

Mỏ Bạch Hổ thuộc bể Cửu Long có 2 trạm nén khí (giàn nén trung tâm CCP và giàn MKC), giàn CCP ở vòm Nam Bạch Hổ cung cấp khí cao áp cho khai thác dầu bằng gaslift và đưa khí về bờ Còn giàn MKC cung cấp khí gaslift cho các giàn khai thác tại vòm Bắc Bạch Hổ và đưa khí về bờ khi cần thiết

Nếu vì một lý do nào đó, giàn MKC hoặc giàn CCP dừng khai thác (Shutdown) gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến công tác khai thác dầu bằng gazlift trên toàn mỏ Bạch Hổ Do vậy, trách nhiệm của người kỹ sư vận hành phải đảm bảo hệ thống công nghệ ổn định, liên tục và tối ưu đối với các thông số công nghệ trong phạm vi nào đó mà không xảy ra sự cố kể trên

Hoạt động thu gom khí đồng hành tại vòm Bắc: Khí đồng hành được thu gom từ các giàn MSP-1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10 theo các đường ống thu gom về giàn MSP-6 được điều áp 7.0 bar đi qua giàn MSP-4 Tại đây, khí được điều áp xuống 6.5 bar và nhiệt độ khoảng 26 o C dọc theo đường ống 16’’ đến giàn nén khí nhỏ (MKC) Giàn MKC gồm có 4 tổ máy nén khí được lắp đặt song song với nhau, trong đó mỗi tổ máy có khả năng nâng áp từ 4 bar lên 102 bar Khí sau khi nén được sử dụng vào các mục đích khác nhau:

+ Có thể được dùng để tăng hệ số thu hồi dầu trong vỉa bằng phương pháp gaslift;

+ Có thể được dùng cho các thiết bị ejector lắp đặt tại giàn Riser Block giàn nén khí trung tâm (CCP) để tăng khả năng đưa khí về bờ cho các nhà máy điện trên bờ;

+ Có thể được dùng để đưa thẳng vào các nhà máy điện trên bờ;

+ Một phần khí nén phục vụ cho nhu cầu nội bộ là làm khí nhiên liệu cho động cơ tại giàn

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xiii

Việc duy trì chế độ làm việc (áp suất, nhiệt độ, lưu lượng) đảm bảo cho hệ thống công nghệ làm việc ổn định và an toàn nhất là nhiệm vụ của người vận hành thực tế Áp suất khí đầu vào giàn MKC hiện tại thường dao động trong khoảng 4 đến 7 bar, đầu ra là 102 bar với lưu lượng 47.000 Nm 3 /h (3 tổ máy nén làm việc) Vấn đề đặt ra là làm sao với lượng khí vào như vậy thì vận hành ở điều kiện như thế nào để sản lượng khí đầu ra, lượng condensate trắng, là lớn nhất có thể, hệ thống hoạt động ở chế độ tối ưu nhất, đảm bảo hệ thống vẫn làm việc ổn định, an toàn hiệu quả Đồng thời tìm ra các thông số ảnh hưởng đến hệ thống công nghệ, cũng như kiểm soát các rủi ro (chất lỏng vào hệ thống đường nhiên liệu), từ đó đề xuất chế độ làm việc hợp lý để duy trì giàn hoạt động hiệu quả, đưa ra một số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng khí nhiên liệu cung cấp cho động cơ Waukesha

Những thuận lợi, cơ hội cùng những khó khăn và thách thức trên đặt ra cho kỹ sư vận hành thực tế nhiều vấn đề cần phải thực hiện nhanh chóng và chuẩn xác nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc dự đoán, khắc phục các sự cố tiềm ẩn trong tương lai

Xuất phát từ các vấn đề trên, tác giả chọn đề tài “Khảo sát và hiệu chỉnh các thông số công nghệ của giàn nén khí MKC” để làm đề tài luận văn cao học của mình.

Làm sáng tỏ hệ thống công nghệ, các thiết bị đầu cuối của giàn nén khí MKC nhằm làm cơ sở cho việc khảo sát các thông số công nghệ; phục vụ cho việc đánh giá, đề xuất phương pháp điều hành chế độ làm việc hiệu quả, phù hợp nhất có thể tránh gây dừng hoạt động của hệ thống nén khí, gây giảm sản lượng khí đưa về bờ và cho gaslift

Khảo sát và đánh giá hiệu quả làm việc của máy nén khí về mặt hiệu suất, hiệu quả làm việc của các thiết bị trao đổi nhiệt về mặt nhiệt độ trung bình Logrit (LMTD)

Xác định điều kiện làm việc tối ưu để tận thu condensate tối đa nhằm mục đích:

- Tách lỏng lượng condensate triệt để;

- Nâng cao chất lượng khí nhiên liệu cho động cơ;

Xem xét sự đấu nối một hay nhiều đường ống dẫn khí mới vào hệ thống hiện tại, cũng như khảo sát sự đáp ứng của hệ thống;

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xiv

Xây dựng mô hình mô tả hoạt động của hệ thống công nghệ của giàn MKC bằng phần mềm HYSYS của hãng ApsenTech, phiên bản V.8 dựa trên công nghệ hiện hành của hệ thống

Khi mô hình hệ thống công nghệ giàn MKC được thiết lập, tiến hành chạy thử, hiệu chỉnh mô hình của đối tượng thực đang được vận hành theo số liệu thực tế (báo cáo khai thác, báo cáo các khảo sát hoạt động,…) trong miền giới hạn nào đó, từ đó xây dựng một mô hình tin cậy trước khi sử dụng cho mục tiêu đặt ra để khảo sát các tình huống giả lập trong tương lai

Phân tích và dự báo cho mô hình đã hiệu chỉnh theo hướng sau đây:

Khảo sát sự đáp ứng khi thay đổi các thông số công nghệ;

Phân tích điều kiện làm việc của từng cụm thiết bị, sau đó cho cả hệ thống, khảo sát các thông số ảnh hưởng đến hệ thống thực theo thời gian

Trên cơ sở thu được, xác định các thông số ảnh hưởng, từ đó đánh giá hiệu quả của hệ thống thực, khả năng điều chỉnh và có thể lựa chọn giải pháp tối ưu hệ thống tại các thời điểm nhất định

Xác định được thông số vận hành thích hợp với nguyên liệu dòng vào là khí đồng hành thực tế từ vòm Bắc mỏ Bạch Hổ Đề xuất giải pháp tận thu Condensate thu gom.

- Các luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ của trường ĐH Bách Khoa Tp HCM về phát triển mỏ và phân tích, xây dựng hệ thống khai thác và thu gom dầu khí

- Yêu cầu thiết kế công nghệ của giàn nén khí MKC mỏ Bạch Hổ và các số liệu báo cáo khai thác hàng ngày của giàn

- Các tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm HYSYS trong lĩnh vực phân tích và mô hình hóa khai thác

- Bài giảng, giáo trình và các báo cáo nghiên cứu khoa học, SPE về hệ thống khai thác dầu khí, phân tích hoạt động hệ thống khai thác dầu khí, các nghiên cứu xây dụng mô hình quản lý tích hợp cho hệ thống khai thác dầu khí, các thông số hoạt động tối ưu của hệ thống khai thác, v.v…

Hệ thống hóa các tài liệu: phương pháp thu thập và tổng hợp số liệu phục vụ cho đề tài

Hệ thống hóa nền tảng lý thuyết về hiệu chỉnh mô hình mô phỏng, các nguyên tắc và quy trình đề xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống công nghệ

Phương pháp mô hình hóa: Sử dụng phần mềm mô phỏng chuyên dụng HYSYS để xây dựng mô hình và hiệu chỉnh mô hình theo số liệu vận hành thực tế

Phương pháp khảo sát dựa trên nền tảng toán học

Phương pháp phân tích độ nhạy: đánh giá hiệu quả làm việc của hệ thống khai thác bằng cách hiệu chỉnh, lựa chọn các thông số khác nhau của các thiết bị hệ thống khai thác như áp suất xử lý của bình tách, áp suất làm việc của máy nén khí, khả năng lắp thêm thiết bị… để tìm các thông số ảnh hưởng đến hệ thống khi thay đổi thông số công nghệ

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xvi

Hệ thống thiết bị khai thác và xử lý dầu khí là hệ thống sơ đồ công nghệ phức tạp và luôn biến đổi theo thời gian Các thông số làm việc của mỏ từ giếng khai thác đến kho chứ FPSO/FSO có quan hệ với nhau theo các phương trình phức tạp Do đó công việc phân tích, đánh giá khả năng làm việc của hệ thống phải được hỗ trợ bằng các phần mềm mô phỏng tính toán vệ công nghệ khai thác cũng như công tác phân tích độ nhạy và hiệu chỉnh cho từng thông số cụ thể của người sử dụng

Việc ứng dụng các phần mềm mô phỏng (HYSYS, …) cho các hoạt động khai thác dầu khí, đặc biệt là về sơ đồ công nghệ khai thác đầu khí được nhiều tác giả chọn để làm công cụ cho mình, các đề tài tiêu biểu đã nghiên cứu: “Mô phỏng hoạt động của hệ thống khai thác bề mặt mỏ Sói Vàng”, (2012), ThS T.T.T Trường, Trường ĐHBK Tp HCM [8] ; “Nghiên cứu đánh giá hệ thống xử lý khí đồng hành cụm mỏ Sư

Tử, Block 15-1 (STDSW, STV, STDNE)”, (2008), ThS Dương Minh Phú, Trường ĐHBK Tp HCM [9] ; “Đánh giá hiệu quả hệ thống thiết kế xử lý mỏ Rồng”, (2006), ThS Nguyễn Xuân Đăng, Trường ĐHBK Tp.HCM [10] ; Mô phỏng hoạt động hệ thống thiết bị khai thác bề mặt mỏ khí/ Condensate Hải Thạch và Mộc Tinh, (2013), ThS

Giang Văn Duy, Trường ĐHBK TP HCM [11] v.v…

Theo đề tài của ThS T.T.T Trường [8] , đã ứng dụng phần mềm HYSYS để xây dựng mô hình mô phỏng hoạt động của hệ thống thiết bị khai thác bề mặt của mỏ Sói Vàng Đầu vào vào là hệ thống thu gom và đầu ra là tank chứa sản phẩm Kết quả thu được trong việc đánh giá khả năng thành tạo hydrate và đề xuất giải pháp phòng ngừa cũng như đề xuất điều kiện hoạt động tối ưu cho bình tách cao áp của hệ thống Đề tài của ThS D.M Phú [9] , đã phân tích và đánh giá hệ thống xử lý khí đồng hành hiện có, dự đoán và đề ra các giải pháp khắc phục đối với các vấn đề liên quan dựa trên mô hình được xây dựng bằng phần mềm Hysys Kết quả của nghiên cứu có thể dự đoán được các sự cố có nguy cơ gây dừng khai thác đối với hệ thống xử lý khí đồng hành ở mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng, cũng như dự đoán sự thành tạo Hydrate

Tác giả đã đề xuất được giải pháp khắc phục các sự cố của hệ thống xử lý khí đồng

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xvii hành và các phương pháp gia tăng hiệu quả sử dụng khí đồng hành tận thu khí đồng hành thấp áp và tăng lưu lượng khí gaslift Đối với đề tài của ThS N.X Đăng [10] , tác giả đã tiến hành đánh giá thiết kế hệ thống xử lý khí mỏ Rồng Đôi với sự hỗ trợ của HYSYS để xây dựng mô hình, tính toán kết quả sau khi chạy mô hình và lập lại thiết kế hệ thống TEG trên giàn, theo dõi số liệu và các sự cố đối với hệ thống TEG trong quá trình khai thác để rút ra kết luận về hệ thống Từ đó, tác giả đã đưa ra được kết quả đánh giá về hiện trạng hoạt động ổn định của hệ thống trên giàn khai thác Rồng Đôi và đề xuất những nghiên cứu tiếp theo để cải tiến khả năng làm việc, giảm khả năng mất Glycol, kiểm soát nồng độ Glycol tái tạo, hiệu quả trao đổi nhiệt của hệ thống

Gần đây, một đề tài nghiên cứu của tác giả G.V Duy [11] đã tiến hành mô phỏng hoạt động của hệ thống thiết bị bề mặt cho mỏ khí/ condensate Hải Thạch và Mộc Tinh trên cơ sở những nghiên cứu lý thuyết và số liệu thực tế vận hành tại mỏ với sự hỗ trợ của Hysys Qua đó, tác giả đã kiểm tra, dự đoán, đánh giá hiệu suất làm việc của từng cụm thiết bị bề mặt và của cả hệ thống Đồng thời tác giả đã đưa ra một số trường hợp khảo sát bằng cách thay đổi các thông số đầu vào/ra để đánh giá ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của từng cụm thiết bị cũng như toàn bộ hệ thống, từ đó đề ra công tác hiệu chỉnh

Qua các đề tài nghiên cứu có liên quan cho thấy nền tảng chung là các tác giả đều dựa trên nền tảng cơ sở lý thuyết và số liệu thực tế với sự hỗ trợ của phần mềm Hysys để mô phỏng hoạt động của hệ thống thiết bị bề mặt Từ đó đưa ra các dự đoán các rủi ro không mong muốn của hệ thống, và đề xuất các giải pháp khắc phục cũng như đề xuất cải tiến hệ thống, phương pháp sản xuất hiệu quả tối ưu Nhưng các đề tài nghiên cứu trên chưa quan tâm nhiều đến cách thức thực hiện công việc hiệu chỉnh các thông số của hệ thống công nghệ, đặc biệt là sơ đồ hệ thống nén khí đa cấp như các giàn nén khí Giàn MKC gồm 4 tổ máy nén khí, với mỗi tổ máy có 4 cấp nén khí khác nhau và nhiều thông số công nghệ phụ thuộc dòng khí vào từ các giàn khai thác, nên tác giả mong muốn qua đề tài nghiên cứu này sẽ đưa ra cách thức hiệu chỉnh các thông số công nghệ đảm bảo tính hợp lý, hiệu quả cho hệ thống một cách hoàn thiện,

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xviii đầy đủ Đồng thời sẽ đưa ra các dấu hiệu nhận biết các rủi ro và đề xuất hướng khắc phục dựa trên mô hình mô phỏng.

Trên cơ sở kết quả mô phỏng chi tiết đặc điểm hệ thống công nghệ giàn MKC và những thay đổi có thể tác động lên hoạt động của giàn, cũng như thiết lập lại các thông số có thể ảnh hưởng lên hệ thống công nghệ Kết quả nghiên cứu có thể đóng góp thêm những hiểu biết mới về công tác hiệu chỉnh các thông số cho hệ thống cố định như giàn MKC nói riêng và các giàn nén khí nói chung Ý nghĩa thực tiễn

Những kết quả nghiên cứu này góp phần vào việc dự đoán, xác định mối quan hệ giữa các hệ thống làm cơ sở để dự báo sự cố tiềm ẩn trong tương lai; Đề tài giúp đánh giá khả năng ứng dụng phương pháp phân tích, khảo sát và hiệu chỉnh mô hình khai thác dầu khí Nghiên cứu này đưa ra một giải pháp quản lý và điều hành khai thác một cách tối ưu Đánh giá và kiểm tra các sự cố có nguy cơ ngừng khai thác hoặc giảm sản lượng khai thác liên quan đến hệ thống thiết bị bề mặt Đề xuất giải pháp khắc phục các sự cố và các giải pháp khắc phục các sự cố và các giải pháp tổng thể để tối ưu hoạt động của hệ thống khai thác tại các thời điểm nhất định

Cho phép kiểm tra theo dõi và thực hiện điều chỉnh điều kiện làm việc và thiết bị của hệ thống một cách liên tục và nhanh chóng

Việc xây dựng và hiệu chỉnh mô hình thiết bị khai thác cũng tổng hợp được một khối lượng dữ liệu đáng kể phục vụ các công tác khác cũng như tra cứu sau này Đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các đề tài, nghiên cứu liên quan, bổ sung tài liệu giảng dạy, nghiên cứu và áp dụng một phần vào các dự án điều hành mỏ khí hoặc mỏ dầu có khí đồng đồng hành.

Cấu trúc luận văn gồm 4 chương chính:

Học viên: Hoàng Minh Hiếu xix

Chương 1: Tổng quan về hệ thống công nghệ giàn nén khí MKC là đối tượng nghiên cứu

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về hiệu chỉnh các thông số và phép hồi quy thực nghiệm

Chương 3: Xây dựng mô hình mô phỏng dựa theo thiết kế ban đầu và hiệu chỉnh về mô hình mô phỏng ở điều kiện hiện tại dựa trên số liệu thực tế

Các phụ lục đính kèm Phụ lục A: Thành phần mole thực tế quý III, 2014 Phụ lục B: Kết quả so sánh mô hình mô phỏng so với Basis of Design Phụ lục C: Số liệu thu thập từ thực tế

Phụ lục D: Scadal sơ đồ công nghệ tại phòng điều khiển giàn nén khí MKC Phụ lục E: Mô hình mô phỏng theo thiết kế và mô hình thực tế đã hiệu chỉnh Phụ lục F: Các công cụ mô phỏng trong HYSYS

Học viên: Hoàng Minh Hiếu 1

TỔNG QUAN HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ Đôi nét về mỏ Bạch Hổ

Bạch Hổ là mỏ dầu khí lớn nhất trên thêm lục địa Việt Nam thuộc Bồn trũng Cửu Long và mỏ đứng hàng thứ 3 ở khu vực Tây Bắc cung Thái Bình Dương (bao gồm: Nhật Bản, Trung Quốc và các nước Asean), chỉ đứng sau mỏ Đại Khánh của Trung Quốc (phát hiện 1959) và mỏ Minas của Indonesia (phát hiện năm 1944) Mỏ nằm ở vị trí Đông Nam, cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 130 km Đây là mỏ cung cấp dầu mỏ chủ yếu cho Việt Nam (Hình 1.1)

Các thân chứa sản phẩm của mỏ được phát hiện năm 1975 (các thân chứa dầu tuổi Mioxen), năm 1984 (các thân cát chứa dầu tuổi Oligoxen) và đặc biệt thân dầu lớn nhất trong đá móng nứt nẻ tuổi Mezozoi (năm 1987) với chiều cao thân dầu gần 2000 mét Đơn vị khai thác và quản lý mỏ này là Liên doanh Việt – Nga, Vietsovpetro thuộc Tập đoàn Quốc gia Việt Nam Mỏ thuộc lô 09-1, bên cạnh đó còn có nhiều mỏ khác cũng nằm trong bồn trũng Cửu Long: Hoàn Vũ JOC (lô 09-3), Hoàng Long JOC (lô 16-2), Rạng Đông (lô 15-2), Sói Nâu, Sói Vàng, Sói Đen, Sói Trắng, Ruby…

Cho đến nay, hơn 30 năm hoạt động mỏ Bạch Hổ đã xây dựng các công trình sau:

10 giàn MSP (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11); 01 giàn công nghệ trung tâm CTP- 2; 07 giàn nhẹ BK (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 15); 03 trạm rót dầu không bến UBN 1, UBN 2, UBN3; 01 giàn nén khí lớn; 01 giàn nén khí nhỏ (MKC); 01 giàn bơm ép vỉa; 03 giàn khoan tự nâng (Jakup) để phục vụ khoan khai thác, thăm dò; v.v…

Tất cả các công trình được kết nối thành một hệ thống đường ống ngầm nội mỏ, liên mỏ dài trên 400 km

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí mỏ Bạch Hổ (theo

Liên doanh Việt Nga, Vietsovpetro)

Từ mỏ Bạch Hổ có đường dẫn khí đồng hành vào bờ cung cấp cho nhà máy hóa lỏng Dinh Cố, nhà máy điện Bà Rịa và Trung tâm điện lực Phú Mỹ

Ban đầu mới khai thác, dầu mỏ được khai thác chủ yếu bằng phương pháp tự phun, theo thời gian năng lượng vỉa giảm dần nên phương pháp khai thác dầu bằng gazlift được hình thành và phổ biến về sau này Phương pháp này dùng khí nén ở áp suất cao được cấp bởi các giàn nén khí dưới sự quản lý của Xí nghiệp khai thác các Công trình khí quản lý Ba giàn nén khí đang hoạt động ngoài khơi phải kể đến giàn nén khí Trung tâm (CCP) – phía Nam mỏ Bạch Hổ; giàn nén khí nhỏ (MKC), phía Bắc mỏ Bạch Hổ và một giàn nén khí mới được đưa vào vận hành là giàn nén Rồng (DRG) – mỏ Rồng – Đồi Mồi

Hệ thống công nghệ dầu khí Giới thiệu

Hệ thống thiết bị khai thác và xử lý dầu khí là hệ thống sơ đồ công nghệ phức tạp và luôn biến đổi theo thời gian Phần lớn các hệ thống dầu khí đều có các module chung như Hình 1.2 Chúng được cấu tạo từ các module có chức năng và nhiệm vụ khác nhau

Hình 1.2 Hệ thống thu gom, xử lý, chế biến dầu khí [3]

Gas Cap or Associated Gas

Production Well Seperators Gas Solution Ga slift

Ethane Propane i-Butane n-Butane Natural Gasoline

Sản phẩm khai thác từ nhiều giếng được dẫn đến các thiết bị xử lý bằng đường ống khai thác Mỗi đường ống khai thác sau đó được vận chuyển toàn bộ hay một phần sản phẩm đến một trong những Seperation Trains, là những bộ phận đầu tiên của hệ thống tách

Các module hệ thống công nghệ dầu khí

Dòng sản phẩm từ dưới vỉa được đưa lên bề mặt thông qua các giếng khai thác, sau đó được dẫn về bình tách cấp I để xử lý (Hình 1.3) Tại bình tách này, dòng sản phẩm (dầu, khí, nước) lần đầu tiên được tách ra

Hình 1.3 Các module của hệ thống khai thác bề mặt [8]

Module vỉa: Bao gồm vỉa sản phẩm và các giếng khai thác

Module xử lý nước thải: Bao gồm các thiết bị xử lý phần nước khai thác cùng sản phẩm dầu khí từ vỉa và được tách qua các bình tách nhằm thu hồi hydrocarbons, loại bỏ các tạp chất rắn, hay các chất rắn hòa tan như CaCO3, NaCl nhằm mục đích đạt yêu cầu về chất lượng thải ra môi trường hoặc tái sử dụng

Mỗi giếng có tỉ lệ dầu – khí khác nhau Một trong những chức năng chính của hệ thống khai thác là tách các chất lưu từ giếng khai thác thành những pha riêng

Việc tách pha này chủ yếu dựa vào tỷ trọng của dầu – khí – nước

Module thu gom và xử lý khí:

Khí đồng hành thông thường được đốt trên các giàn khai thác Tuy nhiên, lượng khí này có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho máy phát điện; bơm ép duy trì áp suất vỉa (Gaslift) hay dùng để bán thương mại (Hình 1.5)

- Nhiệm vụ chính nhằm loại trừ các tạp chất (nước, tạp chất rắn, các chất độc hại H2S, CO2 v.v…) trước khi đưa đến module chế biến khí

- Trong module này thông thường có kèm theo phần nén khí khi yêu cầu áp suất cao để vận chuyển hoặc sử dụng

- Các thiết bị chính của phần này bao gồm: Các bình tách, phin lọc, máy bơm, máy nén, thiết bị làm khô khí

- Tách hỗn hợp khí tự nhiên thành các phần riêng biệt (thường là khí hóa lỏng như Ethane C2, Propane C3, Butane C4, Condensate C5+)

Hình 1.4 Module tách dầu khai thác [8]

- Bao gồm các thiết bị dẫn sản phẩm từ miệng giếng khai thác đến các bình tách và bao gồm cả các bình tách;

- Bình tách cấp I có nhiệm vụ tách sơ bộ dầu – khí – nước;

- Các bình tách tiếm theo (II, III) có nhiệm vụ tách tinh, ổn định thành phần của phần lỏng (dầu thô) nhằm đạt yêu cầu thương mại

V ent Gas (Pres su re = 1.5 bar ) Level

Control Valve PC High Pressure

PC Intermediate Pressure Gas Pressure Control at

Storage Tank Crude Oil Choke

Intermediate Pressure Seperator LC Low Pressure

- Nguyên lý công nghệ chính là thay đổi áp suất và nhiệt độ khí, sau đó đưa qua các tháp chưng cất, lợi dụng điểm sôi và điểm ngưng của các chất khác nhau Thông thường dùng phương pháp làm lạnh để hóa lỏng (ngưng tụ) dòng khí Hình 1.5

Hình 1.5 Module thu gom, xử lý, chế biến dầu khí [3]

Sơ lược về đối tượng nghiên cứu

Tiêu đề	Khảo sát và hiệu chỉnh các thông số công nghệ của giàn nén khí MKC
Tác giả	Hoàng Minh Hiếu
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Hữu Nhân
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp. HCM
Chuyên ngành	Kỹ thuật khoan Khai thác và Công nghệ Dầu khí
Thể loại	Luận văn Thạc sĩ
Năm xuất bản	2014
Thành phố	Tp. HCM

Định dạng
Số trang	140
Dung lượng	4,56 MB

Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật khai thác và công nghệ dầu khí: Khảo sát và hiệu chỉnh các thông số công nghệ của giàn nén khí MKC

Thiết bị trao đổi nhiệt (Heat Exchargers)