Quy trình thi công lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng đường ống dẫn khí Bà Rịa – Phú Mỹ

Đối với ngành công nghiệp dầu khí, việc vận chuyển các sản phẩm khai thác từ trên mặt đất (miệng giếng) đến các điểm cất chứa, sản phẩm thương mại được thực hiện bằng đường ống vận chuyển.

Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t LỜI NÓI ĐẦU Đối với ngành công nghiệp dầu khí, việc vận chuyển các sản phẩm khai thác từ trên mặt đất (miệng giếng) đến các điểm cất chứa, sản phẩm thương mại được thực hiện bằng đường ống vận chuyển. Mọi tuyến ống phải được tính toán thiết kế cẩn thận trên cơ sở tính toán bền, nhiệt và tính toán công nghệ, đảm bảo cho quá trình vận hành được an toàn. Được sự gợi ý và hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Thịnh em đã chọn đề tài “Quy trình thi công lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng đường ống dẫn khí Bà Rịa – Phú Mỹ ”. Do thời gian có hạn và việc tìm hiểu còn chưa đủ nên không thể tránh khỏi sai sót. Em mong các thầy cô góp ý kiến cho đồ án được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thịnh và tất cả các thầy trong bộ môn Thiết Bị Dầu Khí và Công Trình đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, tháng 6 năm 2009 Sinh viên Phạm Khánh Toàn Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 1 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ 1.1 Tình hình khai thác dầu khí ở Việt Nam Hiện nay ở Việt Nam có 7 mỏ chính có tiềm năng lớn về dầu và khí đốt. Gồm các mỏ Bạch Hổ, Đại Hùng, Lan Tây, Lan Đỏ, Rạng Đông, Ru By, Việt Nam đang liên kết với nhiều tập đoàn dầu khí của các nước như Mỹ, Nhật, Singapo, Malaysia… để tiến hành khai thác, thăm dò, tìm kiếm. Sản lượng dầu khí khai thác hàng năm với hàng triệu thùng tuy nhiên trữ lượng dầu ở các mỏ đang giảm dần, Vietsovpetro đang tiến hành hợp tác thăm dò, khai thác ở nước ngoài. 1.1.1 Mỏ Tiền Hải Thái Bình Là mỏ khí thiên nhiên trong đất liền đã được khai thác từ tháng 7/1987. Trữ lượng ban đầu xác định trên 1.3 tỷ m 3 hàng năm có thể khai thác từ 20- 30 triệu m 3 khí dung cho công nghiệp địa phương tỉnh Thái Bình, hiện nay trữ lượng còn khoảng 500 triệu m 3 . 1.1.2 Mỏ Rồng Hiện nay mỏ Rồng đã bắt đầu khai thác ước tính trữ lượng khí của mỏ Rồng khoảng 5 tỷ m 3 . Trữ lượng mỏ Rồng được đánh giá cho bốn khu vực chính: - Khu vực Trung Tâm Rồng (vùng giàn RP-1 và giếng R-1 và R- 2,16 ) - Khu vực Đông Bắc Rồng (vùng giếng R-3,6,7,8) - Khu vực Đông Rồng (vùng giếng R-11,18) - Khu vực Đông Nam Rồng (vùng giếng R-14,21) Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 2 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Bảng 1.1 Tổng lượng khí đồng hành và khí gaslift nghìn m 3 / ng.đ Năm Lượng khí theo khu vực mỏ Rồng Đông nam Đông Đông Bắc Triển vọng Nam Rồng Tổng 2005 136,8 136,8 2006 162,7 162,7 2007 164,8 164,8 2008 161,7 79,9 442,2 683,9 2009 183,4 113,8 272,9 570,1 2010 202,4 209,8 249,4 70,0 731,6 2011 197,9 217,1 356,5 77,0 848,4 2012 176,6 167,4 327,5 55,5 727,1 2013 117,5 112,9 273,7 55,0 559,0 2014 104,9 101,3 252,4 50,4 508,9 2015 113,0 105,0 73,2 72,6 364,0 2016 90,1 114,8 34,4 86,6 325,8 2017 105,9 131,2 36,1 101,1 374,2 2018 109,5 147,0 37,0 116,2 409,7 2019 111,3 150,0 36,9 117,5 415,7 2020 154,4 120,1 274,5 1.1.3 Mỏ Lan Tây – Lan Đỏ Hai mỏ này ở lô 06 do công ty BP phát hiện, trữ lượng ước tính khoảng 58 tỷ m 3 khí thiên nhiên. Đóng vai trò làm cơ sở cho sự phát triển của ngành công nghiệp khí Việt Nam dựa trên những nguồn tài nguyên bền vững của đất nước.Mỏ khí Lan Tây – Lan Đỏ nằm ở ngoài khơi, có vị trí khoảng 370 km về phía đông nam của thành phố Vũng Tàu, trên vùng biển Việt Nam, ở độ sâu 125 m đối với Lan Tây và 180 m đối với Lan Đỏ. Các mỏ này đều chứa khí tự nhiên (có nghĩa là một loại khí không đi cùng với dầu thô). Các mỏ Lan Tây – Lan Đỏ có khả năng sản xuất một lượng khí xấp xỉ 3 tỷ m 3 một năm, và dự định có hiệu suất thương mại trong vòng ít nhất 20 năm. Hiện nay dự án khí Nam Côn Sơn đang cung cấp cho các nhà máy điện tại trung tâm Điện lực Phú Mỹ, giúp sản xuất ra khoảng 30% sản lượng điện cả nước. 1.1.4 Mỏ Đại Hùng Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 3 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Nằm trong lô 05 – 1 thuộc vùng trũng Nam Côn Sơn cách Vũng Tàu 250 Km về phía Đông Nam trữ lượng khí ước tính khoảng 10 tỷ m 3 . 1.1.5 Vùng Mỏ khí Ruby, Rạng Đông Do Petronas thăm dò, trữ lượng khí khoảng 20 tỷ m 3 . Tuy nhiên ước tính về tiềm năng dầu và khí không bao giờ giống nhau, phụ thuộc vào các nguồn thông tin và độ tin cậy của các dự báo nhưng các dự đoán này về tiềm năng khí đốt được coi là khả quan và tiềm năng về khí của Việt Nam là đáng kể. 1.2 Tổng quan về công nghệ thu gom vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ Để phục vụ việc khoan thăm dò và khai thác dầu khí mỏ Bạch Hổ, Xí nghiệp Liên Doanh dầu khí VIETSOVPETRO đã xây dựng nhiều giàn khoan biển và các tuyến ống dẫn dầu khí trong nội mỏ Bạch Hổ. Hệ thống giàn khoan. - 10 giàn MSP (MSP 1;3;4;5;6;7;8;9;10;11). - 2 giàn công nghệ trung tâm CTP2 và CPC3 - 9 giàn BK (BK 1;2;3;4;5;6;7;8;9). - 4 tàu chứa dầu (trạm rót dầu không bến). - 1 giàn nén khí trung tâm CCP2. - 1 giàn nén khí nhỏ MKS. Sau gần 30 năm xây dựng và trưởng thành đến nay XNLD “ Vietsovpetro” đang tiến hành khai thác dầu khí tại các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng. Quá trình hoạt động khai thác dầu khí gắn liền với từng chặng đường thiết kế xây dựng mỏ tại thềm lục địa Việt Nam của XNLD “ Vietsovpetro”. Gần 30 năm qua đã có nhiều hồ sơ thiết kế xây dựng mỏ Bạch Hổ, mỏ khai thác chính của XNLD, do các đơn vị khác soạn thảo với các giải pháp công nghệ - kỹ thuật rất khác nhau, từ thiết kế cho từng khu vực đến thiết kế xây dựng toàn mỏ, từ thiết kế cho một số thiết bị chính ban đầu đến hoàn thiện, hiện đại hóa tất cả các hệ thống thiết bị của mỏ. Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 4 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Sơ đồ xây dựng mỏ Bạch Hổ được hoàn thiện trong “ Báo cáo chính xác hóa sơ đồ công nghệ khai thác và xây dựng mỏ Bạch Hổ” do Viện NIPI, XNLD soạn thảo năm 1999, được hai phía tham gia XNLD và chính phủ Việt Nam phê duyệt. Sơ đồ xây dựng mỏ Bạch Hổ lần này được xây dựng trên cơ sở đảm bảo khai thác dầu ở sản lượng đỉnh, khoảng 13 triệu tấn/năm bao gồm tăng công suất xử lý sản phẩm khi tỉ lệ dầu bị ngập nước tăng cao (xây dựng thêm giàn công nghệ trung tâm số 3, CTP – 3, với công suất xử lý dầu 15.000 m 3 /ngày), tăng công suất hệ thống bơm ép nước, đảm bảo duy trì áp suất vỉa (xây dựng thêm giàn PPC, với công suất 30.000 m 3 /ngày). Hoàn thiện hệ thống gaslift, đảm bảo khai thác bằng phương pháp gaslift các giếng trên các MSP, BK, tăng công suất tiếp nhận, chứa và xuất dầu (xây dựng thêm UBN- 4). Hoàn thiện hệ thống cung cấp dẫn điện ngầm từ CTP – 2, CTP – 3 đến các BK, hoàn thiện, hiện đại hóa hệ thống điều khiển, thông tin liên lạc của mỏ đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế. Đến nay XNLD “Vietsovptro” đã xây dựng các công trình tại mỏ Bạch Hổ theo đúng sơ đồ xây dựng mỏ trong “ Sơ đồ công nghệ …1999”. Cụ thể đã xây dựng 10 giàn MSP, 7 giàn nhẹ BK, 01 giàn công nghệ trung tâm (CTP - 2), 01 giàn bơm ép nước (PPD - 40000), 01 giàn nén khí trung tâm, 01 giàn nén khí nhỏ, 01 giàn nhà ở, 03 trạm rót dầu không bến và hơn 210 km đường ống ngầm các loại. Hiện nay đã xây dựng thêm tổ hợp công nghệ trung tâm (gồm giàn ống đứng, giàn công nghệ trung tâm số 3, giàn bơm ép nước PPD – 30.000 và giàn nhà ở cho 140 người),BK – 7 và BK – 9 cùng các tuyến đường ống ngầm dẫn dầu, khí, nước. Chương 2 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐƯỜNG ỐNG 2.1 Công dụng Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 5 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Trong phạm vi nội mỏ, người ta phải lắp đặt các đường ống để thu gom, vận chuyển sản phẩm giếng, tạo thành một hệ thống có khối lượng lớn, nhiều khi rất hỗn độn. Tuy vậy, mọi tuyến ống đều phải thiết kế cẩn thận trên cơ sở các tính toán thủy lực, nhiệt và bền. Việc tính toán phải kể đến tốc độ mở vỉa, điều kiện khí hậu, tính chất hóa lý của dầu-khí-nước. Tốc độ mở vỉa là cơ sở để chọn đường kính ống thu gom. Khi mở vỉa chậm và lưu lượng không lớn, thường chọn sơ đồ hai tuyến. Khi đó tiêu phí kim loại sẽ tăng cỡ 12%, song cho phép loại trừ mạch đập áp suất và có thể vận chuyển riêng biệt dầu không ngậm nước. Nếu tốc độ mở vỉa nhanh, ta có thể dùng một tuyến ống bảo đảm thỏa mãn cho năng suất cực đại. Với các mạng lưới phức tạp, cần sắp xếp giếng theo lưu lượng (ban đầu và cuối cùng), theo địa hình, tính chất hóa lý ở các đối tượng khai thác khác nhau. Các đối tượng có hàm lượng H 2 S cao hơn 3% cần bố trí thu gom riêng để có biện pháp bảo vệ chống ăn mòn cho phù hợp. Điều kiện địa hình và khí hậu đặt ra việc lựa chọn hợp lý tuyến ống. Một tuyến ống bao gồm các đoạn ống, đầu nối, phụ kiện khóa chặn, dụng cụ đo, các gối tựa, giá treo, đệm làm kín, cách nhiệt, chống ăn mòn… Các thông số cơ bản của đường ống là đường kính (ngoài, trong) bề dày và chiều dày. Các đường ống vận chuyển có thể là ống dân dụng phục vụ cho dân sinh) và ống công nghệ (phục vụ cho sản xuất công nghiệp), có thể dùng vận chuyển thể khí, lỏng và thể bọt. Các ống làm việc trong điều kiện phức tạp, áp suất từ 0,01÷ 2500 KG/cm 2 và nhiệt độ -150 ÷ 700 o C, chịu tải trọng bản thân, áp suất, nhiệt độ, tải trọng sóng, gió và nền đất. 2.2 Phân loại. Do yêu cầu đa dạng và tích chất làm việc phức tạp nên ống được phân loại theo nhiều cách, chẳng hạn : - Theo phương pháp lắp đặt: Ngầm dưới đất, ngầm dưới nước, trên mặt đất hoặc được treo trên không. Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 6 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t - Theo tính chất được chuyển tải: Dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí, dẫn hỗn hợp. Hoặc được chuyển động phân đoạn các chất khác nhau bằng các nút ngăn cách. - Theo đặc tính và trị số áp lực: Theo đặc tính, ta phân ra ống có áp và ống tự chảy (không áp). Loại ống có áp lực, thông thường chất lưu lấp đầy tiết diện ống. Trường hợp không lấp đầy thì có thể có áp lực, hoặc tự chảy. Các ống lấp đầy thường là ống vận chuyển dầu thương mại, ống thu gom, còn ống thu gom trong hệ thống kín thường không lắp đầy. Trong ống không áp tự chảy, chuyển động thực hiện nhờ thực hiện nhờ trọng lực, gây ra bởi chênh lệch cao trình ở hai đầu ống. Lúc đó nếu dầu và khí chuyển động riêng rẽ, đường ống được xem là tự chảy tự do hoặc không áp, còn lúc không có pha khí được xem là tự chảy có áp. Theo giá trị áp lực, ống dẫn dầu được chia ra loại cao áp (lớn hơn 60 KG/cm 2 ), loại thấp áp (bé hơn 16 at) và loại trung bình. - Theo nhiệt độ chất chuyển tải, ta chia ra ống lạnh (≤0 o C ), ống nhiệt (> 50 o C) và ống bình thường. - Theo chức năng ta chia ra ống xả (từ miệng giếng tới bình tách đo), ống gom dầu, gom khí, gom nước và ống dẫn dầu thương mại. - Theo sơ đồ thủy lực, ống được xem là đơn giản nếu như không phân nhánh và đường kính không thay đổi và ống phức tạp. - Theo mức độ ăn mòn của chất chuyển tải ta phân chia ra ống cho môi trường không ăn mòn, ít ăn mòn (nếu như tính chất làm gỉ ống thép cacbon ≤0,1 mm/năm), ăn mòn trung bình (0,1 ÷ 0,5 mm/năm) và ăn mòn cao (>0,5 mm/năm). Khi chuyển tải các chất lưu ăn mòn, người ta thường dùng ống thép cacbon có bề dày lớn hơn quy chuẩn, thép hợp kim, ống phi kim hoặc có biện pháp bảo vệ phía trong. 2.3 Vật liệu, công nghệ chế tạo ống Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 7 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Trong công nghiệp dầu khí, theo vật liệu người ta chia ra ống cứng và ống mềm. Ống cứng được chế tạo từ thép cacbon, thép không gỉ, thép hợp kim. Ngoài ra, tùy theo yêu cầu đặc biệt, ta có thể dùng các vật liệu khác như gang, kim loại màu: đồng , nhôm, titan…, ống phi kim: bê tông, bê tông cốt thép, thủy tinh, sứ gốm… Ống mềm chế tạo từ chất dẻo, cao su, sợi kim loại… Ống thép chiếm tỉ lệ cao nhất. Thép ống có yêu cầu nhất định về tính cơ lý và về thành phần hóa học, nhất là hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho cùng với các tạp chất khác. Thông thường, người ta sử dụng thép hợp kim thấp, chịu gia công nhiệt và có thể được thường hóa. Đối với các môi trường ăn mòn, ta phải sử dụng loại thép chịu ăn mòn cao và thành phần hóa học cũng đòi hỏi khắt khe hơn. Theo tiêu chuẩn API, các loại thép thông thường mác 40 ÷ 100 có giới hạn chảy cực tiểu 28 ÷ 77 và cực đại từ 56 ÷ 98 KG/mm 2 và bền kéo tối thiểu từ 42 ÷ 88 KG/mm 2 . Hàm lượng photpho cực đại 0,04 ÷ 0,11%, lưu huỳnh từ 0,06 ÷ 0,065%. Với thép chịu ăn mòn, thành phần cực đại các nguyên tố như bảng 2.1 Bảng 2.1 Thành phần % của thép chịu mòn Loại thép C max Mn max Mo Ni,Cr, Cu P S Si Lò điện, Siemem Martin 0,5 1,9 0,15 ÷ 0,3 0,5 0,04 0,06 0,35 Thép có độ bền cao được chế tạo ở mức độ ít hơn và không qui chuẩn, có giới hạn chảy thấp nhất 67 ÷ 120 và cao nhất 77 ÷ 126, giới hạn bền kéo 77 ÷ 134 KG/mm 2 , có hàm lượng cacbon thấp hơn 0,45%, Mangan 1,3 ÷ 1,7%, Si 0,15 ÷ 0,3, được tôi, ram và thuần hóa. Các loại thép bền cao thường dòn, Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 8 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t không phù hợp với điều kiện khí hậu nóng lạnh đột ngột và khó gia công cắt gọt. Căn cứ vào yêu cầu kĩ thuật, chế tạo, lắp ráp ống được chia ra 5 loại I÷ V theo điều kiện áp suất, nhiệt độ và 5 nhóm A,B,C,D,E theo tính chất môi trường. Để chế tạo ống, người ta dùng hai công nghệ chủ yếu là cán và hàn, cá biệt có thể đúc. Ống thép cán trực tiếp thường có chất lượng không cao do bề dày không đều và độ oval lớn. Ống hàn thường chế tạo từ thép tấm theo kĩ thuật hàn thẳng, để có chất lượng cao hơn thường dùng kỹ thuật hàn xoắn ốc. Bảng 2.2 cho thấy các đặc tính ống công nghệ của Nga và phương pháp chế tạo. Trong các hệ thống phân phối khí, người ta thường dùng các vật liệu như sắt đúc, thép, polyetylen, polyamid và đồng, sắt đúc không dùng cho ống có áp lực trên 200KPa, ống thép dùng cho trường hợp rất cao. Ống polyetylen càng ngày càng được phổ cập nhất là hệ thống phân phối, chế tạo theo công nghệ polymen hóa etylen có tỷ trọng từ 0,91 ÷ 0,96, có thể xem là một vật liệu nhớt – dẻo. Có hai loại phổ biến cho ống dẫn khí là PE-80 (tới áp suất 420 KPa) và PE-100 (tới 700KPa). So với ống thép thì ống polytylen bền với hóa chất, không bị ăn mòn, dễ vận chuyển và kinh tế, nhưng không chịu được áp lực cao và khi nhiệt độ tăng thì độ bền giảm. Ống polyamit có tính chất tương tự như ống PE nhưng có giới hạn chảy, giới hạn bền, độ cứng và mật độ cao hơn, việc ghép nối không dùng phương pháp hàn mà chỉ dán. Đồng là một loại vật liệu có tuổi thọ cao, dễ sử dụng song rất đắt tiền nên chỉ dùng cho các mạng phân phối trong nhà, không dùng cho các ống dẫn chính. Bảng 2.2 Đặc tính ống thép công nghệ do Nga sản xuất Thứ tự Các loại ống Kích thước của ống Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 9 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chấ t Đường kính ngoài (mm) Bề dày ống (mm) Chiều dài (mm) 1 Ống thép hàn 8 ÷ 1620 1 ÷ 14 1,5 ÷ 18 ΓOCT 10704-63 2 Ống hàn – kéo nguội và cán nguội 5 ÷ 76 0,5 ÷ 3 1,5 ÷ 8,5 ΓOCT 10704-63 3 Ống hàn với mối hàn xoắn vít 426 ÷ 1220 4 ÷ 12 10 ÷ 18 ΓOCT 8696-62 4 Ống thép liền cán nóng 25 ÷ 530 2,5 ÷ 75 4 ÷ 12,5 ΓOCT 8732-70 5 Ống thép liền kéo nguội và cán nguội 1 ÷ 200 0,1 ÷ 12 1,5 ÷ 9 ΓOCT 8734-58 6 Ống chế tạo chính xác 4 ÷ 710 0,1 ÷ 32 1 ÷ 9 ΓOCT 9567-60 7 Ống thép liền cho các trạm áp lực cao 12 ÷ 129 3 ÷ 60 4,5 8 Ống thép liền chịu áp lực cao 6 ÷ 13 2 ÷ 4,5 0,5 ÷ 4 ΓOCT 11017-64 9 Ống thép liền gia công nóng bằng thép không gỉ 57 ÷ 325 3,5 ÷ 32 1,5 ÷ 10 ΓOCT 9940-72 10 Ống thép liền gia công nguội và gia công nóng bằng thép không gỉ 5 ÷ 250 0,2 ÷ 2,2 1,5 ÷ 9 ΓOCT 9941-72 11 Ống thép hàn bằng thép không gỉ 8 ÷ 102 1 ÷ 4 1,5 ÷ 8 ΓOCT 11068-64 Trong khai thác và thu gom dầu khí, người ta còn dùng loại ống mềm để truyền dẫn từ một điểm cố định đến một điểm có khoảng cách không cố định mà thay đổi theo thời gian với một khoảng nhất định. Chẳng hạn như từ Phạm Khánh Toàn Thiết bị Dầu Khí – K49 10 [...]... Dầu Khí – K49 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chất Chương 3 HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỒNG DẪN KHÍ BÀ RỊA – PHÚ MỸ 3.1 Mô tả hệ thống Đường ống dẫn khí Bà Rịa – Phú Mỹ có nhiệm vụ vận chuyển khí đốt từ mỏ Bạch Hổ về hai nhà máy điện Bà Rịa và Phú Mỹ Hệ thống này là một phần trong dự án xây dựng hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển khí Bạch Hổ - Thủ Đức trong quá trình đưa khí thi n nhiên từ các mỏ về bờ Đường. .. nhiên từ các mỏ về bờ Đường ống dẫn khí Bà Rịa – Phú Mỹ có tổng chiều dài 22 Km, chưa kể chiều dài các đoạn phân nhánh dẫn khí trong các trạm phân phối khí Bà Rịa, Phú Mỹ Hệ thống tuyến ống được thi t kế với lưu lượng 2 triệu m 3 khí/ ngày đêm Việc thi t kế, lắp đặt thi t bị theo từng giai đoạn phù hợp với nhu cầu sử dụng khí và mức độ cải tạo Phạm Khánh Toàn 36 Thi t bị Dầu Khí – K49 ... chọn đường kính ống khi biết công suất trạm bơm, loại chất lưu, chiều dài, cao trình tuyến ống để thoả mãn lưu lượng vận chuyển Q Trường hợp này, hệ số sức cản λ phụ thuộc vào Re và đường kính D, nên cách giải tương tự như bài toán 1, từ các giá trị đường kính D i ở kho ống, ta tìm ra ∆Pi và xây dựng biểu đồ ∆Pi = f(Di); từ ∆P0 = P1 – P2 ta tìm được D0 (hình 2.2b) Phạm Khánh Toàn 22 Thi t bị Dầu Khí –. .. (2-35) 2 Các bài toán a Bài toán cho tuyến ống đơn giản Bài toán 1: Xác định khả năng vận chuyển của tuyến ống khi biết đường kính D, chiều dài l, tính chất vật lý chất chuyển tải, chủ yếu là mật độ ρ và độ nhớt υ , biết ∆Z và ∆P Giả thi t với tuyến ống đã lắp đặt sẵn, kể cả trạm bơm, ta phải tính toán Q có thể vận chuyển với áp suất đầu ra cần thi t Ta giả định các giá trị Qi, tính ra vi và chế độ dòng... nghiệm cho hỗn hợp nước – không khí và dầu – không khí rồi xây dụng đường cong theo hệ toạ độ Frc We ρ1 và β ρg We : Là tiêu chuẩn Weber; ρ1 , ρ 2 : Mật độ lỏng khí σ We = 2 D ( ρ1 − ρ g ).g (2-69) σ : Sức căng bề mặt của hệ thống lỏng – khí N/m Từ các chất có độ nhớt khác nhau, ta thu được các đường cong ranh giới khác nhau b Cấu trúc nút và vành khăn Thường dùng các phương trình cơ bản mô tả chuyển... kiểu nổi, dẫn chất lưu từ ống cố định trên đáy biển lên tàu dầu hoặc truyền dầu từ tàu nọ qua tàu kia Ngoài ra, ống mềm còn dùng làm ống nâng, ống kiểm soát miệng giếng ngầm Ống mềm trong các hệ thống khai thác trên biển có hai loại chính, khác nhau về mật độ phù hợp với hai điều kiện nổi trên mặt nước và chìm xuống đáy biển Đường ống mềm có hai phần là các đầu nối bằng kim loại và phần thân ống Đầu... nhiên, ống dẫn được xem như là ống nằm ngang nên tải trọng kéo nén do trọng lượng bản thân có thể bỏ qua 2.4.1.1 Tải trọng do áp suất trong ống Phạm Khánh Toàn 11 Thi t bị Dầu Khí – K49 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chất Là tải trọng quan trọng nhất đối với ống vận chuyển Để tính ứng suất do áp suất trong gây ra, người ta thường dùng công thức Barlow cho tất cả các loại vật liệu và các ống có quy. .. : bề dày trung bình, tối thi u và định mức của thành ống, thông thường với ống thép cán thì δ 0 = 0,9 δ và δ min = 0,875 δ Phạm Khánh Toàn 13 Thi t bị Dầu Khí – K49 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chất Công thức (2-5) thuần tuý lý thuyết, kết quả thấp hơn số liệu thí nghiệm từ 30 đến 60% Quy chuẩn API đề nghị áp dụng các công thức thực nghiệm có lưu ý đến độ ôval của ống trong giới hạn các sai... làm tăng độ nhớt và dẫn đến tăng lực cản do ma sát Mục đích của việc tính toán nhiệt đường ống là xác định nhiệt độ dòng chảy ở cuối đường ống và tổn thất do ma sát ở các giá trị nhiệt độ ban đầu và lưu lượng của chất lỏng đã biết Sự sụt giảm nhiệt độ của lưu chất theo chiều dài đường ống được xác định từ phương trình cân bằng nhiệt độ đối với đoạn ống dx (hình 2.1) G.C.d.Tf = π K.D.(Tf – T0)dx (2-11)... Newton) - Chất khí một pha - Hỗn hợp dầu khí - Nhũ tương nước – dầu Phạm Khánh Toàn 17 Thi t bị Dầu Khí – K49 Đồ án tốt nghiệp Trường ĐH Mỏ - Địa Chất 2.4.3.1 Ống dẫn chất lỏng Newton 1) Công thức cơ bản để tính toán thủy lực chất lỏng một pha Để tính toán thuỷ lực đường ống, cần sử dụng phương trình Bernouli : P1 V12 P2 V22 + α1 ) - (Z2 + +α2 ) = hms (Z1 + ρg 2g ρg 2g (2-16) Phương trình nêu tương