Slide Xu ly nuoc bom ep

BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ TRƯỜNG NG ĐẠI HỌC BÁCH CH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC BƠM ÉP Ở MỎ BẠCH HỔ BK TP HCM NỘI DUNG TRÌNH BÀY ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾NGUỒN NƯỚC BIỂN BƠM ÉP Ở MỎ BẠCH HỔ ¾ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC BƠM ÉP Ở MỎ BẠCH HỔ ¾ ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN OXY HÒA TAN TRONG NƯỚC BƠM ÉP ¾ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC BƠM ÉP BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ĐẶC TRƯNG NGUỒN NƯỚC BIỂN BƠM ÉP Ở MỎ BẠCH CH HỔ ¾ CÁC HẠT RẮN LƠ LỬNG ¾ CÁC SINH VẬT ¾ CÁC CHẤT RẮN HÒA TAN ¾ CÁC KHÍ HÒA TAN BK TP HCM CÁC HẠT RẮN LƠ LỬNG NG ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Hỗn hợp phức tạp vật thể hữu (vi sinh vật sống chết) vật thể vô (cát, bùn) ¾ Nước biển chứa mg/l hạt rắn, xấp xỉ khoảng 10.000 hạt có đường kính >2μm 0,5ml nước biển ¾ Có nguy gây tắc nghẽn thành hệ BK TP HCM CÁC SINH VẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Sinh vật trôi nổi: - Thực vật trôi gồm tảo cát, khuẩn cầu có chiều dài đến 2mm - Động vật trôi gồm ấu trùng cá, lớn loài sứa có chiều dài từ 20μm đến 20 cm ¾ Sinh vật bơi: tất động vật nước có khả di chuyển (như cá) BK TP HCM CÁC VI SINH VẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Vi khuẩn: - Vi khuẩn ưa khí : vi khuẩn oxy hóa sắt tạo oxit sắt nhầy - Vi khuẩn kỵ khí : vi khuẩn khử sunfat có khả chuyển sunfat thành sunfua - Một nhóm vi khuẩn lớn khác tồn môi trường có oxy cần môi trường kỵ khí cho phát triển - Gây tăng cường trình ăn mòn, gây tắc nghẽn thành hệ BK TP HCM CÁC CHẤT RẮN HÒA TAN ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Các ion mang điện dung dòch ion trạng thái cân ¾ Sự cân thay đổi trình vật lý hay hóa học muối kết tủa hình thành (CaCO3, BaSO4, SrSO4, CaSO4) cân bò phá vỡ có nguy gây tắc nghẽn thành hệ BK TP HCM CÁC KHÍ HÒA TAN ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ O2: tăng nguy ăn mòn tạo trình oxy hóa sắt ¾ CO2: làm giảm độ pH tăng tốc độ ăn mòn, có nguy tạo kết tủa CaCO3 ¾ H2S: làm tăng khả ăn mòn phát triển vi khuẩn khử sunfat BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NƯỚC BIỂN Ở ĐẦU VÀO BƠM ĐIỆN CHÌM Các hạt rắn lơ lửng 3,5 – 7,0 mg/l Kali 550 – 565 mg/l Các chất rắn hòa 33 – 35 g/l Brôm 61 – 62 mg/l Bari 6,1 mg/l tan Natri 10 133 – 10 166 mg/l Stronti 4,9 mg/l Clo 18 612 – 19 003 mg/l pH 8,6 – 8,7 Canxi 381 – 401 mg/l Tỷ trọng 20oC 1,025 Bicacbonat 88 – 133 mg/l Hàm lượng oxy 6,5 – mg/l Magiê 1239 – 1288 mg/l Vi khuẩn khử 100 mg/ml Sunfat 2608 – 2663 mg/l sunfat Sắt 0,03 – 0,052 mg/l BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI NƯỚC BƠM ÉP Ở MỎ BẠCH CH HỔ Hiệu suất lọc tạp chất học có đường kính >2 μm 98% Hiệu suất lọc tạp chất học có đường kính >1 μm 96% Các tạp chất học (tổng hàm lượng chất rắn lơ < mg/l lửng) Hàm lượng oxy hòa tan - Sau xử lý học < 0,050 mg/l (50 ppb) - Sau xử lý hoá chất < 0,015 mg/l (15 ppb) Độ ăn mòn Hàm lượng vi khuẩn khử sunfat < 0,1 mm/năm Không có HỆ THỐNG NG TÁCH CH KHÍ HÒA TAN BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Đầu vào Bộ phun khí tạo chân không Không khí từ khí Đầu Xả khí Bơm chân không BK TP HCM CÁC HÓA CHẤT SỬ DỤNG NG ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ CLO ¾ CHẤT TẠO KEO TỤ (FERRIC SULPHATE) ¾ CHẤT TẠO MẠNG HẤP DẪN ĐIỆN (POLYELECTROLYTE) ¾ CHẤT CHỐNG TẠO BỌT (ANTIFOAM) ¾ CHẤT KHỬ OXY (OXYGEN SCAVENGER) ¾ CHẤT CHỐNG ĂN MÒN (CORROSION INHIBITOR) ¾ CHẤT CHỐNG TẠO MUỐI (SCALE INHIBITOR) ¾ CHẤT DIỆT KHUẨN (BIOCIDE) BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ẢNH NH HƯỞNG NG CỦA THÀNH NH PHẦN OXY HÒA TAN TRONG NƯỚC BƠM ÉP ¾ QUÁ TRÌNH ĂN MÒN THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ ¾ QUÁ TRÌNH LẮNG ĐỌNG MUỐI TRONG VỈA ¾ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH VẬT BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ QUÁ TRÌNH ĂN MÒN THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ ¾ Đường ống dẫn, bơm, van đường ống, thiết bò lòng giếng ¾ Quá trình ăn mòn diễn sau: - Cực dương: Fe → Fe2+ + 2e- Cực âm: 2H2O + 2e- → H2 + 2OHO2 + 2H2O + 4e- → 4OH- ⇒ 4Fe2+ + O2 + 2H+ → 4Fe3+ + 2OH- BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ QUÁ TRÌNH LẮNG NG ĐỌNG NG MUỐI TRONG VỈA ¾ 4Fe2+ + 8HCO3- + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓ + 8CO2 ¾ CO2 + H2O ' H2CO3 H2CO3 ' H+ + HCO3HCO3- ' H+ + CO32Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Ca2+ + 2HCO3- → CaCO3↓ + CO2 + H2O BK TP HCM SỰ PHÁT TRIỂN SINH VẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Các vi khuẩn gây tác hại đến trình bơm ép: ¾ Vi khuẩn oxy hóa sắt vi khuẩn hiếu khí tồn với nồng độ oxy thấp (500 ppb) ¾ Vi khuẩn khử sunfat vi khuẩn kỵ khí có khả chuyển sunfat thành sunfua làm tăng độ ăn mòn hệ thống xử lý BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHÍ OXY HÒA TAN TRONG NƯỚC BƠM ÉP ¾ BIỆN PHÁP VẬT LÝ - NGUYÊN LÝ TÁCH KHÍ HÒA TAN - QUÁ TRÌNH TÁCH CHÂN KHÔNG OXY HÒA TAN ¾ BIỆN PHÁP HÓA HỌC BK TP HCM NGUYÊN LÝ TÁCH CH KHÍ HÒA TAN ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Đònh luật Dalton áp suất tổng hỗn hợp khí tổng áp suất riêng phần chất khí riêng biệt hỗn hợp khí Ptổng = P1 + P2 + P3 + + Pn ¾ Đònh luật Henry khả hòa tan chất khí nước tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần chất khí P1 = H * X ⇒ Rõ ràng từ đònh luật áp suất riêng phần chất khí giảm cách giảm áp suất tổng hỗn hợp khí, giảm nồng độ chất khí hỗn hợp kết hợp hai BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ QUÁ TRÌNH TÁCH CH CHÂN KHÔNG OXY HÒA TAN Quá trình tách chân không dựa nguyên lý: ¾ Nguyên lý thứ diễn tả đònh luật Henry: khả hòa tan chất khí dung dòch giảm áp suất riêng phần chất khí dung dòch giảm ¾ Nguyên lý thứ hai khả hòa tan chất khí “điểm sôi”: khả hòa tan chất khí giảm dung dòch đạt đến “điểm sôi” (điểm sôi điểm mà bọt khí bắt đầu tách khỏi pha lỏng, nước sôi nhiệt độ 28 – 30oC độ chân không tăng lên) BK TP HCM BIỆN PHÁP HÓA HỌC ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4 (7,9ppm) ¾ 2NaHSO3 + O2 → Na2SO4 + H2SO4 (6,5ppm) ¾ 2NH4HSO3 + O2 → (NH4)2SO4 + H2SO4 (6,2ppm) ¾ Na2S2O5 + O2 + H2O → Na2SO4 + H2SO4 (5,9ppm) ¾ 2SO2 + 2H2O + O2 → 2H2SO4 (4ppm) ¾ N2H4 + O2 → N2 + 2H2O CÁC THÍ NGHIỆM BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Nồng độ p suất tháp tách khí (barA) hóa chất 0,032 0,046 0,054 0,064 Nồng độ oxy Nồng độ oxy Nồng độ oxy Nồng độ oxy hòa tan (ppb) hòa tan (ppb) hòa tan (ppb) hòa tan (ppb) 6,5 2 4 12 12 12 12 12 12 6,0 8 12 12 16 16 16 30 30 40 5,5 12 12 16 20 16 20 40 40 30 60 60 60 5,0 20 20 20 30 30 30 60 60 60 100 100 100 khử oxy (ppm) BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ BIẾN THIÊN NỒNG NG ĐỘ OXY HÒA TAN THEO ÁP SUẤT THÁP TÁCH CH KHÍ VỚI CÁC MỨC ĐỊNH LƯNG NG HÓA CHẤT KHỬ OXY Nồng độ oxy hòa tan (ppb) 120 5,0ppm 100 80 5,5ppm 60 40 ppm 20 6,5ppm 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 p suất tháp tách khí (barA) BK TP HCM NHẬN XÉT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Với nồng độ hóa chất khử oxy, áp suất tháp chân không giảm nồng độ oxy hòa tan giảm ¾ Với áp suất tháp chân không, nồng độ hóa chất khử oxy tăng nồng độ oxy hòa tan giảm BK TP HCM KẾT LUẬN ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Oxy hòa tan tác nhân gây ăn mòn thiết bò khai thác dầu khí, lắng đọng muối vỉa môi trường phát triển vi sinh vật hệ thống bơm ép nước ¾ Thành phần oxy hòa tan loại trừ giảm thiểu biện pháp chính: vật lý hóa học ¾ Nồng độ oxy hòa tan giảm áp suất tháp chân không giảm nồng độ hóa chất khử oxy tăng BK TP HCM KẾT LUẬN ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ p suất tháp chân trì mức thấp khoảng 0,03 bar ¾ Mức đònh lượng hóa chất khử oxy 6,0 ppm ¾ Thường xuyên theo dõi áp suất hoạt động tháp, có kế hoạch bảo dưỡng tháp kòp thời áp suất tháp không trì mức thấp ¾ Lấy mẫu nước phân tích theo dõi nồng độ oxy hòa tan, nồng độ hóa chất khử oxy thường xuyên, đặc biệt thay đổi hóa chất khử oxy khác [...]...BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CHUNG HỆ THỐNG NG XỬ LÝ NƯỚC BƠM ÉP Ở MỎ BẠCH CH HỔ MÁY ĐIỆN PHÂN TẠO CLO Ferric sulphate Chất chống tạo bọt Polyelectrolyte PHIN LỌC THÔ THÁP TÁCH KHÍ Xả ra khí quyển PHIN LỌC TINH BƠM CHÂN KHÔNG Chất khử oxy Chất chống ăn mòn Chất chống tạo muối Chất diệt khuẩn BƠM CHÌM BƠM ÉP CHÍNH Hệ thống bơm ép chung của mỏ BƠM... chân không Không khí từ khí quyển Đầu ra Xả ra khí quyển Bơm chân không BK TP HCM CÁC HÓA CHẤT SỬ DỤNG NG ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ CLO ¾ CHẤT TẠO KEO TỤ (FERRIC SULPHATE) ¾ CHẤT TẠO MẠNG HẤP DẪN ĐIỆN (POLYELECTROLYTE) ¾ CHẤT CHỐNG TẠO BỌT (ANTIFOAM) ¾ CHẤT KHỬ OXY (OXYGEN SCAVENGER) ¾ CHẤT CHỐNG ĂN MÒN (CORROSION INHIBITOR) ¾ CHẤT CHỐNG TẠO MUỐI (SCALE INHIBITOR) ¾ CHẤT DIỆT KHUẨN (BIOCIDE) BK TP HCM ĐỊA... phải duy trì ở mức thấp khoảng 0,03 bar ¾ Mức đònh lượng hóa chất khử oxy là 6,0 ppm ¾ Thường xuyên theo dõi áp suất hoạt động của tháp, có kế hoạch bảo dưỡng tháp kòp thời khi áp suất tháp không được duy trì ở mức thấp ¾ Lấy mẫu nước phân tích theo dõi nồng độ oxy hòa tan, nồng độ hóa chất khử oxy thường xuyên, đặc biệt khi thay đổi hóa chất khử oxy khác ... BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Động cơ rửa ngược Hộp số Vòi rửa ngược Các ống lọc Đầu ra nước đã lọc Đầu vào nước chưa lọc Đường xả nước rửa ngược MÁY ĐIỆN PHÂN TẠO CLO BK TP HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ¾ Sản xu t Natri hypochlorite bằng quá trình điện phân: - Cực dương: 2Cl- → Cl2 + 2e- - Cực âm: 2H+ + 2e- → H2 2Na+ + 2e- → 2Na H2O + Na → 2NaOH + H2 ⇒ 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 → 2NaOH + H2 + Cl2 NaOCl + NaCl