TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ TÁCH SẢN PHẨM KHAI THÁC TRÊN GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM SỐ 3 CHUYÊN NGÀNH : THIẾT BỊ DẦU KHÍ

LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM SỐ 3 2 1.1. Giới thiệu chung về giàn công nghệ trung tâm số 3. 2 1.2. Hệ thống công nghệ trên giàn công nghệ trung tâm số3. 2 1.2.1 Riser block. 2 1.2.2. Hệ thống xử lý dầu khí. 4 1.2.3. Hệ thống xử lý nước vỉa 7 1.2.4. Hệ thống đuốc áp suất cao và áp suất thấp áp (HPLP Flare ) 7 1.2.5. Hệ thống thu gom condensate. 8 1.2.6. Hệ thống thu gom dầu thải. 8 1.2.7. Hệ thống hóa phẩm. 8 1.2.8. Hệ thống tạo hơi nước. 8 1.2.9. Hệ thống khí nuôi. 9 1.2.10. Hệ thống tạo Nitơ. 9 1.2.11. Hệ thống cứu hoả. 9 CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC LOẠI THIẾT BỊ TÁCH PHA 10 2.1. Sơ lược về bình tách dầu khí 10 2.1.1. Mục đích tách pha lỏng khí 10 2.1.2. Tính năng của bình tách dầu khí 10 2.2 Các phương pháp tách dầu khí 11 2.2.1 Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí 11 2.2.2 Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu 13 2.3.3 Các phương pháp khử nhũ tương 14 2.4 Thiết bị tách pha 19 2.4.1 Sơ lược vể thiết bị tách pha 19 2.4.2 Chức năng của thiết bị tách pha 20 2.4.3 Cấu tạo cơ bản của một bình tách 20 2.4.4 Phân loại thiết bị tách pha 24 CHƯƠNG III: THIẾT BỊ XỬ LÝ DẦU TRÊN GIÀN CNTT SỐ 3 29 3.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bình tách 3 pha V1ABC trên giàn CPP3 29 3.1.1. Cấu tạo 29 3.1.2. Nguyên lý làm việc của bình tách 3 pha V1ABC 32 3.1.3. Hệ thống an toàn 33 3.1.4. Vận hành 33 3.1.5 Khảo sát lựa chọn chế độ làm việc tối ưu của bình tách 3 pha V1 34 3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bình tách nước tĩnh điện 3 pha V2ABC 43 3.2.1 Cấu tạo 43 3.2.2. Hệ thống an toàn 47 3.2.3 Nguyên lý làm việc của bình tách tĩnh điện V2. 47 3.2.4. Phương pháp khảo sát. 47 3.2.5. Khảo sát thực tế. 48 3.2.6 Đánh giá kết quả: 48 3.2.7 Kết luận: 48 4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị Hydrocyclone (HC) 50 4.1.1 Cấu tạo của thiết bị Hydrocyclone (HC) 50 4.1.2 Nguyên lý làm việc của thiết bị Hydrocyclone (HC): 51 4.1.3 Sơ đồ công nghệ liên quan: 52 4.1.4 Vận hành bình thường của thiết bị Hydrocyclone (HC): 53 4.1.5 Các thông số vận hành và điều khiển: 54 4.1.6 Đưa HC vào làm việc: 54 4.1.7. Khảo sát chế độ làm sạch nước vỉa trên giàn CCP3 55 4.2. Những hiện tượng ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước vỉa tại HC : 60 4.2.1 Nguyên nhân 61 4.2.2 Giải pháp: 61 4.3 Bình khử khí trong nước vỉa V10AB 62 4.3.1Cấu tạo bình V10AB: 62 4.3.2 Hệ thống an toàn: 62 4.3.3 Nguyên lý làm việc của V10AB 63 4.3.4 Các thông số vận hành và điều khiển của V10AB 63 4.3.5 Các bước khởi động của V10AB 64 4.4 Hệ thống KS1: 64 4.5 Các loại hóa phẩm được sử dụng để nâng cao hiệu quả xử lý dầu và nước: 64 4.5.1 Hóa phẩm tách nước trong dầu: 64 4.5.2 Hóa phẩm sử dụng để tách dầu trong nước 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 1. Kết luận: 66 2. Kiến nghị: 66  

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM SỐ 3 2

1.1 Giới thiệu chung về giàn công nghệ trung tâm số 3 2

1.2 Hệ thống công nghệ trên giàn công nghệ trung tâm số-3 2

1.2.1 Riser block 2

1.2.2 Hệ thống xử lý dầu - khí 4

1.2.3 Hệ thống xử lý nước vỉa 7

1.2.4 Hệ thống đuốc áp suất cao và áp suất thấp áp (HP&LP Flare ) 7

1.2.5 Hệ thống thu gom condensate 8

1.2.6 Hệ thống thu gom dầu thải 8

1.2.7 Hệ thống hóa phẩm 8

1.2.8 Hệ thống tạo hơi nước 8

1.2.9 Hệ thống khí nuôi 9

1.2.10 Hệ thống tạo Nitơ 9

1.2.11 Hệ thống cứu hoả 9

CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC LOẠI THIẾT BỊ TÁCH PHA 10

2.1 Sơ lược về bình tách dầu khí 10

2.1.1 Mục đích tách pha lỏng khí 10

2.1.2 Tính năng của bình tách dầu khí 10

2.2 Các phương pháp tách dầu khí 11

2.2.1 Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí 11

2.2.2 Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu 13

2.3.3 Các phương pháp khử nhũ tương 14

2.4 Thiết bị tách pha 19

2.4.1 Sơ lược vể thiết bị tách pha 19

2.4.2 Chức năng của thiết bị tách pha 20

2.4.3 Cấu tạo cơ bản của một bình tách 20

2.4.4 Phân loại thiết bị tách pha 24

CHƯƠNG III: THIẾT BỊ XỬ LÝ DẦU TRÊN GIÀN CNTT SỐ 3 29

3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bình tách 3 pha V-1-A/B/C trên giàn CPP-3 29

3.1.1 Cấu tạo 29

3.1.2 Nguyên lý làm việc của bình tách 3 pha V-1-A/B/C 32

3.1.3 Hệ thống an toàn 33

3.1.4 Vận hành 33

3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bình tách nước tĩnh điện 3 pha V-2- A/B/C 43

3.2.1 Cấu tạo 43

3.2.2 Hệ thống an toàn 47

3.2.3 Nguyên lý làm việc của bình tách tĩnh điện V2 47

3.2.4 Phương pháp khảo sát 47

3.2.5 Khảo sát thực tế 48

3.2.6 Đánh giá kết quả: 48

3.2.7 Kết luận: 48

4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị Hydrocyclone (HC) 50

4.1.1 Cấu tạo của thiết bị Hydrocyclone (HC) 50

4.1.2 Nguyên lý làm việc của thiết bị Hydrocyclone (HC): 51

4.1.3 Sơ đồ công nghệ liên quan: 52

4.1.4 Vận hành bình thường của thiết bị Hydrocyclone (HC): 53

4.1.5 Các thông số vận hành và điều khiển: 54

4.1.6 Đưa HC vào làm việc: 54

4.1.7 Khảo sát chế độ làm sạch nước vỉa trên giàn CCP3 55

4.2 Những hiện tượng ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước vỉa tại HC : 60

4.2.1 Nguyên nhân 61

4.2.2 Giải pháp: 61

4.3 Bình khử khí trong nước vỉa V-10-A/B 62

4.3.1 Cấu tạo bình V-10-A/B: 62

4.3.2 Hệ thống an toàn: 62

4.3.3 Nguyên lý làm việc của V-10-A/B 63

4.3.4 Các thông số vận hành và điều khiển của V-10A/B 63

4.3.5 Các bước khởi động của V-10A/B 64

4.4 Hệ thống KS-1: 64

4.5 Các loại hóa phẩm được sử dụng để nâng cao hiệu quả xử lý dầu và nước: 64

4.5.1 Hóa phẩm tách nước trong dầu: 64

4.5.2 Hóa phẩm sử dụng để tách dầu trong nước 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66

1 Kết luận: 66

2 Kiến nghị: 66

LỜI MỞ ĐẦU

Mỏ Bạch Hổ là một trong những mỏ có trữ lượng dầu khí lớn của Việt Nam, được

Xí nghiệp khai thác trực thuộc Liên doanh Viêt-Nga (Vietsovpetro) đưa vào khai thácdầu từ năm 1986 cho đến nay Trải qua hơn 30 năm khai thác, mỏ Bạch Hổ đã đóng gópmột phần sản lượng dầu khí đáng kể trong tổng sản lượng dầu khí khai thác của xínghiệp Song hiện nay, việc các giếng ngập nước trên mỏ Bạch Hổ đã làm cho hàm lượngnước trong sản phẩm dầu thu gom để xử lý thành dầu thương phẩm gặp rất nhiều khókhăn Mặt khác việc xử lý nước đồng hành cùng với sản phẩm dầu tách ra xả ra biển phải

tuân thủ công ước bảo vệ môi trường (Công ước Marpol) là một điều bắt buộc Với cam

kết trên công ước là hàm lượng dầu trong nước xả biển dưới 40PPm (40 phần triệu) làmột điều cũng không dễ dàng

Để làm được 2 điều : Tuân thủ cam kết của công ước và đảm bảo tách dầu thôthành dầu thương mại thì vấn đề đặt ra là phải kiểm tra,vận hành tối ưu hệ thống xử lí sảnphẩm khai thác trên giàn,cụ thể là hệ thống các bình tách Đó chính là lý do để em chọn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô ở Bộ môn Thiết bị dầu khí & Công

trình-Khoa Dầu khí, đặc biệt là TS.Hoàng Anh Dũng Thầy đã hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều

kiện cho em hoàn thành đồ án này Với mức độ tài liệu, thời gian nghiên cứu hoàn thành

đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi nhữngthiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý bổ sung của các thầy cô và các bạn để sau nàykhi tiếp xúc với môi trường công việc có thể giải quyết các vấn đề được tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2017.

Sinh viên thực hiện :

Đỗ Đức Vương

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM SỐ 3

1.1 Giới thiệu chung về giàn công nghệ trung tâm số 3.

Giàn công nghệ trung tâm số 3 hoàn thiện và được đưa vào sử dụng từ tháng 2năm 2004 đây là một trong những thành quả của sự lao động sáng tạo của tập thể đội ngũcán bộ công nhân viên Xí nghiệp LDDK Vietsovpetro và là niềm tự hào của nền côngnghiệp dầu khí Việt Nam Giàn Công Nghệ Trung Tâm số 3 là một bộ phận của tổ hợpcông nghệ trung tâm 3 (CTK3) được đặt ở phía Nam của mỏ Bạch Hổ với mục đích nhậndầu từ các giàn nhẹ (BK) và các giàn cố định mỏ Bạch Hổ về để xử lý dầu, khí, nước Từđây dầu thành phẩm được bơm đến các tàu chứa, khí tách ra được đưa về giàn nén khí trungtâm, nước tách ra được xử lý sạch đảm bảo tiêu chuẩn an toàn và bảo vệ môi trường sau đó

xả biển

Giàn công nghệ trung tâm 3 (CPP3) được thiết kế với công suất thiết kế là 15.000tấn dầu/ngày đêm, 4.000 m3 nước/ngày đêm (tối đa có thể xử lý được 12.000 m3nước/ngày) và lưu lượng khí tách là 3 triệu m3/ngày đêm

Ngoài CPP-3 ra, tổ hợp công nghệ trung tâm 3 còn có:

- Giàn bơm ép nước PPD -30.000

Giàn bơm ép nước PPD-30.000 được thiết kế với 03 tổ máy với tổng công suấtthiết kế là 30.000 m3/ngày đêm với áp suất đầu ra của nước là 250 bar, hòa chung vào hệthống bơm ép nước vào vỉa của mỏ Bạch Hổ

- Khu nhà ở: Khu nhà ở được đặt ở giữa giàn ép vỉa PPD-30.000 và giàn xử lý dầutrung tâm CPP3 với tổng sức chứa 140 người

1.2 Hệ thống công nghệ trên giàn công nghệ trung tâm số-3.

1.2.1 Riser block.

Trên Riser block bao gồm các cụm thiết bị công nghệ:

Skid 1: Cụm phân dòng hỗn hợp lưu chất các giàn nhẹ –M1, gồm 3 đường phândòng 12” nối với các ống đứng dầu từ BK-4, BK-5, BK-6, BK-8, BK-9, BK-14, BK-CNV và giàn 2, xem hình 1 Trên các tuyến và các ống đứng có lắp đặt các van SDV.Hóa phẩm chống ăn mòn và hoá phẩm phá nhũ nước trong dầu được bơm vào 3 tuyếnkhai thác hỗn hợp dầu-nước

Skid 2: Cụm phân dòng khí - M2, ống 8” nhận khí từ BK-9

Hệ thống đường ống vận chuyển dầu đi tàu chứa VSP-01 và tàu chứa Ba Vì

Skid 3: Pig-Lauch trên đường vận chuyển dầu đến tàu chứa Ba Vì

Skid 4: Cụm thiết bị đo dầu đến giàn CNTT-2, gồm 2 bộ đo trái chiều để đo dầubơm sang Giàn CTP-2 và ngược lại

Skid 5: Hệ thống ống phóng (Pig-Laucher) trên đường vận chuyển khí đến giànnén khí trung tâm.

Skid 6: Bình dầu thải V-15 và máy bơm P-12-A/B Bình nhận chất lỏng và hơinước xả từ PL-1, PL-2, cụm phân dòng M-1 được P-12-A/B bơm về các bình tách thứcấp

Hình 1.1: Cụm phân dòng trên Riser Block.

1.2.2 Hệ thống xử lý dầu - khí.

1.2.2.1 Hệ thống xử lý dầu

Hỗn hợp dầu - khí - nước của BK-2, 4, 5, 6, 8, 9, 14, CNV và một phần dầu đãtách khí của các MSP vòm Bắc được đưa về giàn ống đứng (Riser Block) của CTK-3 Từđây hỗn hợp dầu khí nước được đưa đến cụm phân dòng M1 và chia vào 3 đường thugom chính A/B/C rồi đến các phin lọc F-1-A/B/C tương ứng (phin lọc F-1-D dự phòngkhi sửa chữa hoặc sự cố trên các phin F-1-A/B/C) Hỗn hợp dầu từ F-1-A/B/C được đưađến bình tách cấp 1 (V-1-A/B/C) tương ứng Tại đây hỗn hợp được tách thành 3 pha dầu,khí, nước theo nguyên lý trọng lực.

Dầu sau khi tách ra ở giai đoạn này vẫn chứa một hàm lượng 7-20% nước sẽ đượcđưa đến hệ thống gia nhiệt T-1-A/B/C (T-1-D dự phòng cho T-1-A/B/C khi sự cố hoặcsửa chữa) sau đó sẽ được đưa đến các bình tách cấp 2 (V-2-A1/B1/C1), tại đây tách thành

2 pha khí và chất lỏng Chất lỏng chảy xuống bình (V-2-A2/B2/C2) và tại đây sẽ táchnước trong dầu theo nguyên lý trọng lực cùng với tĩnh điện (hàm lượng nước trong dầusau khi tách nhỏ hơn 0.5%) sẽ đi qua cụm phân dòng đến V-3-A/B, từ đây dầu được bơm

đi các tàu chứa bằng hệ thống máy bơm cao áp (P-1-A/B/C/D/E) hoặc thấp áp (P-2-A/B/C/D/E) Trong trường hợp hàm lượng nước trong dầu cao hơn giới hạn cho phép, dầu sẽđưa về bình V-3-C, từ đây dầu sẽ được bơm trở lại F-1 hoặc V-2-A1/B1/C1 để xử lý lại

Giàn CPP-3 được thiết kế xử lý tổng cộng 19.000 t/ngđ chất lỏng với hàm lượngnước lớn nhất vào khoảng 60-65 % Sơ đồ công nghệ xử lý dầu trên CPP-3 được trình bàytrên hình1.2

1.2.2.2 Hệ thống thu gom khí đồng hành.

*Hệ thống thu gom khí áp suất cao.

Khí áp cao được tách ra các bình tách ba pha V-1-A/B/C và khí từ máy nén khí

K-1 đi qua cụm phân dòng và đo lưu lượng khí (Skid-38), một phần dùng làm khí nhiên liệutrên giàn, phần lớn được vận chuyển về giàn nén khí trung tâm

*Hệ thống nén khí áp suất thấp.

Khí thấp áp từ bình V-3-A/B/C được làm mát bằng quạt AC-1-A, sau đó vào bìnhV-6 để tách condensate và được nén lên tới áp suất khoảng 3,5 barg, tương đương áp suấtkhí tách bậc 2, bằng hệ thống máy nén khí K-1A-A/B/C, sau đó được làm mát bằng cácquạt AC-2-A/B/C Khí này được hòa chung với khí bậc 2 tách ra từ bìnhV-2-A1/B1/C1(đã được làm mát bằng quạt AC-1-B) đi vào bình V-8 để tách thành phần lỏng, rồi đivào máy nén khí K-1B-A/B/C để nén lên bằng áp suất V-1-A/B/C, tiếp theo qua quạt làmmát AC-3-A/B/C đi vào bình V-9 tách condensate, rồi hòa chung với hệ thống khí cao áp

ở Skid-38 sang giàn nén khí lớn (xem hình 1.3)

*Hệ thống khí nhiên liệu.

Một phần khí cao áp được trích ra từ cụm đo khí Skid 38 đưa vào bình V-11 sau

đó đến bộ gia nhiệt (T-3-A/B), khí từ T-3-A/B cung cấp cho bộ nồi hơi Boiler A/B/C

Một phần khí cao áp từ Skid-38 đến bình V-22, tới máy nén khí K-2-A/B/C đượcnén lên 21,5 barg qua bộ trao đổi nhiệt T-2-A/B/C qua hệ thống làm mát AC-4-A/B/C vềbình V-23-A/B/C để tách condensate sau đó đi qua bộ trao đổi nhiệt T-2-A/B/C và vềbình V-24 Khí từ bình V-24 sẽ cung cấp cho giàn ép vỉa WIP-30.000.

Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ xử lý dầu trên CPP-3

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống thu gom và nén khí thấp áp trên CPP-3.

1.2.4 Hệ thống đuốc áp suất cao và áp suất thấp áp (HP&LP Flare )

Trong trường hợp giàn nén khí trung tâm không nhận hoặc nhận không hết khí cao

áp tách ra trên giàn, lượng khí cao áp từ các bình tách bậc 1, từ hệ thống nén khí nhiên

liệu và khí tách ra từ V-4 sẽ đi vào bình V-5, tại đây chất lỏng được tách ra còn khí sẽ đi

ra fakel cao áp FT-1 để đốt

Tất cả khí tách bậc 2, bình chứa V-3A/B (trong trường hợp máy nén khí K-1A-A/B/C, K-1B-A/B/C không làm việc), V-6, V-8, V-10-A/B và các bình dầu thải sẽ đi vàobình V-7, tại đây chất lỏng được tách ra, khí sẽ ra đuốc thấp áp FT-2

Khí mồi đốt fakel: khí cao áp đưa vào FS-1-A/B tại đây khí được làm sạch phục vụviệc đánh lửa và duy trì ngọn lửa cho đuốc

1.2.5 Hệ thống thu gom condensate.

Lượng dầu tách ra từ hệ thống tách nước ly tâm HC-1 & HC-2 cùng vớicondensate tách ra các bình V-4, V-6, V-8, V-9, V-22, V-23, V-24 sẽ được gom về bìnhV-14 và được bơm ngược trở lại F-1-A/B/C hoặc V2 A1 -A-B-C bằng bơm P-7-A/B

1.2.6 Hệ thống thu gom dầu thải.

Toàn bộ đường xả kín các bình tách và các thiết bị công nghệ trên giàn, được chảy

về bình xả kín V-12, sau đó được bơm ngược lại hệ thống các bình tách hoặc bình V-21bằng bơm P-6-A/B

Toàn bộ đường xả hở từ các bình tách và các thiết bị công nghệ trên giàn đượcchảy về bình xả hở V-13, sau đó được bơm vòng lại hệ thống các bình tách hoặc bình V-

1.2.7 Hệ thống hóa phẩm.

*Hệ thống bơm hoá phẩm trên giàn có 4 hệ thống chính.

Hóa phẩm giảm nhiệt độ đông đặc (depressant), các thùng chứa hóa phẩm đượcbơm bằng P-11-D đến V-19 từ đây bơm đến V-3-A/B bằng bơm P-16-A/B/C/D/E

Hóa phẩm phá nhũ tương dầu trong nước (deoiler), các thùng chứa hóa phẩm bơmbằng P-11-A đến V-16, từ đây bơm đến đường nước tách ra từ V-1-A/B/C & V-2-A2/B2/C2 và bình hớt váng V-10-A/B bằng bơm P-13-1-A/B &P-13-2-A/B

Hóa phẩm phá nhũ tương nước trong dầu (demulsifier) Các thùng chứa hóa phẩmbơm bằng P-11-B đến V-17, từ đây bơm đến đường hỗn hợp dầu khí nước trước phin lọcF-1-A/B/C/D bằng bơm P-14-A/B

Hóa phẩm chống ăn mòn (corrosion inhibitor) các thùng chứa hóa phẩm bơm bằngP-11-C đến V-18, từ đây bơm đến đường hỗn hợp dầu khí nước trước phin lọcF-1-A/B/C/D bằng bơm P-15-A/B

1.2.8 Hệ thống tạo hơi nước.

Gồm có 3 Boiler A/B/C trong đó Boiler A đun nóng bằng dầu diezen và khí nhiênliệu, Boiler B/C đun nóng bằng khí nhiên liệu

Nước biển lấy từ hệ thống cứu hoả đưa vào hệ thống tách muối, sau đó đưa vàobình chứa FWT (feed water tank) rồi đến các Boiler bằng bơm WP-3-A/B, nước đượcđun nóng và hoá hơi với áp suất 7 barg, nhiệt độ 1700C dùng để gia nhiệt cho dầu ở cụmgia nhiệt T-1-A/B/C/D và các bình chứa dầu thải ở các block

Khí Nitơ dùng để duy trì áp suất dầu làm mát ổ bi cho bơm dầu, bình hoá phẩm

V-19, bình V-10 A/B, thổi khí trong các bình, đường ống

Không khí được nén bởi máy nén trục vít K-4 lên áp suất 10 barg, sau đó được làmmát bởi AC-6, tới bình chứa V-26, bộ sấy AR-2 rồi vào bộ tách khí Nitơ (NSU-A/B) KhíNitơ được chứa trong bình V-27 theo đường ống tới các block

1.2.11 Hệ thống cứu hoả.

Hệ thống cứu hỏa gồm 2 bơm duy trì áp suất P-19-A/B (30m3/h) và 3 bơm chínhP-22-A/B/C (508m3/h) Khi áp trong hệ thống giảm bơm chính sẽ khởi động Hệ thốngbọt gồm 2 bơm P-24-A/B bơm bọt trộn nước cứu hỏa đến các súng phun

CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC LOẠI THIẾT BỊ TÁCH PHA 2.1 Sơ lược về bình tách dầu khí

2.1.1 Mục đích tách pha lỏng khí

Dầu thô sau khi khai thác lên được tách pha lỏng – khí nhằm mục đích:

- Thu hồi khí làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá hoặc dùng làm nhiên liệu

- Giảm xáo trộn của dòng khí - dầu, giảm sức căng kháng thuỷ lực trên các ống dẫn

và hạn chế sự tạo thành nhũ tương

- Giải phóng các bọt khí đã tách trên đường ống

- Giảm các va đập áp suất khi tạo trên ống thu gom hỗn hợp dầu - khí dẫn tới cáctrạm bơm hoặc trạm xử lý

- Tách nước khỏi dầu khi khai thác các nhũ tương không ổn định

2.1.2 Tính năng của bình tách dầu khí

2.1.2.1.Những tính năng cơ bản của bình tách dầu khí.

Quá trình tách dầu ra khỏi khí có thể bắt đầu ngay từ khi dòng lưu chất đi từ vỉa vàothân giếng và quá trình dâng lên trong ống khai thác, trong các thiết bị miệng giếng của

nó Dưới điều kiện xác định lưu chất có thể tách hoàn toàn thành hai thể lỏng và khí trướckhi nó kịp đi vào trong bình tách Trong trường hợp đó bình tách chỉ đóng vai trò chuyểntiếp cho phép khí đi ra một đường còn chất lỏng đi theo đường khác

 Tách dầu ra khỏi khí:

Sự khác nhau về tỷ trọng (khối lượng riêng) của thể lỏng và khí là nguyên lý cơ bảncủa bình tách dầu khí Dù sao trong một số trường hợp ta cần thiết phải sử dụng thiết bịđược gọi là bẫy khí nhằm tách những hạt lỏng (dưới dạng sương) ra khỏi khí trước khi nóđược đưa ra khỏi bình tách Cũng tương tự cần thiết phải sử dụng một vài thiết bị để táchkhí bị cuốn theo trong dầu trước khi dầu đi ra khỏi bình tách

 Tách khí ra khỏi dầu:

Tính chất lý và hoá học của dầu và các điều kiện về nhiệt độ và áp suất quyết địnhlượng khí sẽ tồn tại dưới dạng hoà tan Tốc độ khí thoát ra dưới dạng tự do từ trong dầu làmột đặc tính của sự thay đổi nhiệt độ và áp suất Lượng khí thoát ra trong bình tách từhỗn hợp dầu khí nước phụ thuộc vào:

 Tính chất lý hoá của hỗn hợp dầu;

 Áp suất làm việc;

 Nhiệt độ làm việc;

 Lưu lượng (tốc độ) dòng chảy;

 Kích thước và cấu tạo của bình tách;

 Các yếu tố khác

Tốc độ của dòng chảy và chiều dày (độ sâu) của lưu chất trong bình tách quyết địnhthời gian quá độ (lưu lại) của dầu Thường thì thời gian lưu lại trong bình tách của hỗnhợp là từ 1 đến 3 phút phụ thuộc vào độ bọt của dầu để cho phép tách dầu và khí Sựchuyển động hỗn độn, nhiệt độ, màng ngăn, sự đóng cục, vật liệu làm phin lọc có thể cảntrở sự tách của những bọt khí không hoà tan do đó nó có thể lưu lại trong dầu bởi độ nhớt

và sức căn bề mặt của dầu

 Tách nước ra khỏi dầu

Trong một vài trường hợp sự tách và sự loại bỏ nước từ hỗn hợp xảy ra trước khidòng chảy được giảm áp suất, như trường hợp gây ra bởi van điều tiết và van cầu Trongtrường hợp nước được tách có thể gây ra những vấn đề như: sự ăn mòn, hình thànhhydrate và sự hình thành những hạt nhũ tương, điều này có thể gây khó khăn khi xử lýdầu nước

Nước có thể tách ra khỏi dầu trong bình tách ba pha bằng cách sử dụng hoá phẩm vàtách trọng lực Nếu bình tách ba pha không đủ lớn để tách lượng nước cần thiết, nó có thểtách thành nước tự do tại bình tách trọng lực được lắp đặt tại trước hoặc sau bình tách.Nếu nó ở thể nhũ tương cần phải sử dụng chất xử lý nhũ để tách chúng

2.1.2.2 Những tính năng thứ cấp của bình tách dầu khí

 Duy trì áp suất tối ưu trong bình tách

Để bình tách dầu và khí hoàn thành những tính năng cơ bản, áp suất phải được duytrì trong bình do đó lưu chất và khí có thể đi ra theo đường riêng của chúng Áp suất đượcduy trì trong bình tách bằng cách sử dụng van khí hồi áp trên mỗi bình tách hoặc bởi mộtvan tổng có thể điều chỉnh áp suất của cả cụm 2 hoặc 3 bình tách

Áp suất tốt nhất để duy trì trong bình tách là áp suất cho kết quả có giá trị kinh tếnhất từ tỷ lệ dầu và khí Áp suất tối ưu có thể tính toán bằng lý thuyết hoặc xác định bởithử vỉa

 Duy trì mực chất lỏng trong bình tách

 Để duy trì áp suất trong bình tách, chất lỏng trong bình phải được duy trì trongmột khoảng nhật định Mức chất lỏng chống lại sự thoát khí theo đường dầu vàyêu cầu phải sử dụng van điều khiển chất lỏng và các van tương tự

2.2 Các phương pháp tách dầu khí

2.2.1 Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí

Các phương pháp dùng để tách dầu ra khỏi khí trong bình tách bao gồm: Trọng lực,

va đập, thay đổi hướng và tốc độ chuyển động dòng hỗn hợp, dùng lực ly tâm, cơ chế keo

tụ và thấm

2.2.1.1 Tách trọng lực

Nguyên lý tách dựa vào sự chênh lệch về tỷ trọng Khí nhẹ hơn dầu, ở điều kiệnchuẩn các giọt dầu nặng hơn khí tự nhiên từ 400 đến 1600 lần Khi áp suất và nhiệt độtăng thì sự chênh lệch đó sẽ giảm nhanh Nếu kích thước các giọt đủ lớn thì chúng sẽ dễdàng lắng đọng và tách ra Tuy nhiên điều đó ít xảy ra vì kích thước các hạt lỏng thường

bé làm cho chúng có xu hướng nổi trong khí và không thể tách ra khỏi dòng khí trong thờigian ngắn, đặc biệt nếu tốc độ dòng khí cao Khi ta giới hạn tốc độ dòng khí thì ta có thểthu được kết quả tách thỏa mãn nhờ cơ chế phân ly

trọng lực

Các hạt chất lỏng có kích thước từ 100 µm trở lên được tách cơ bản trong các thiết

bị tách trung bình, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn cần nhờ đến bộ chiết sương

2.2.1.2 Tách va đập

Dòng khí có chứa hỗn hợp lỏng đập vào một tấm chắn, chất lỏng sẽ dính lên bề mặttấm chắn và chập lại với nhau thành các giọt lớn và lắng xuống nhờ trọng lực Khi hàmlượng chất lỏng cao hoặc kích thước các hạt bé, để tăng hiệu quả tách người ta cần tạo ranhiều va đập nhờ sự bố trí các mặt chặn kế tiếp nhau

2.2.1.3 Thay đổi hướng và chiều chuyển động

Cơ chế này dựa trên nguyên tắc lực quán tính của chất lỏng lớn hơn chất khí Khidòng khí có mang theo chất lỏng gặp các chướng ngại vật sẽ thay đổi hướng chuyển độngmột cách đột ngột Do có quán tính lớn, chất lỏng vẫn tiếp tục đi theo hướng cũ, va vào bềmặt vật cản và dính vào đó, chập lại và dính vào với nhau tạo thành những giọt lớn vàlắng xuống dưới nhờ trọng lực Còn chất khí do có quán tính bé hơn, chấp nhận sự thayđổi hướng một cách dễ dàng và bỏ lại các hạt chất lỏng để bay theo hướng mới

Vai trò của quán tính cũng được vận dụng để tách lỏng - khí bằng phương pháp thayđổi tốc độ dòng khí đột ngột Khi giảm tốc độ dòng khí đột ngột, do quán tính chất lỏnglớn sẽ vượt lên trước và tách ra khỏi chất khí Ngược lại khi tăng tốc một cách đột ngộtthì chất khí sẽ vượt lên trước nhờ quán tính bé hơn

2.2.1.4 Sử dụng lực ly tâm

Khi dòng hơi chứa lỏng buộc phải chuyển động theo quỹ đạo vòng với tốc độ đủlớn, lực ly tâm sẽ đẩy chất lỏng ra xa hơn, bám vào thành bình, chập dính với nhau thànhcác giọt lớn và lắng xuống dưới nhờ trọng lực Còn chất khí do có lực ly tâm bé nên sẽ ởphần giữa bình và thoát ra ngoài theo đường thoát khí Đây là một trong các phương pháphiệu quả nhất để tách lỏng ra khỏi khí Hiệu quả sẽ tăng cùng với sự tăng tốc dòng khí,nên ta có thể giảm được kích thước của thiết bị

2.2.1.5 Đông tụ (keo tụ)

Các đệm đông tụ là một phương pháp có hiệu quả để tách lỏng ra khỏi khí tự nhiên.Một trong các ứng dụng phổ biến nhất là tách dầu trong hệ thống vận chuyển và phân

phối khí Vì lúc đó tỷ lệ lỏng trong khí nói chung là thấp Để tách lỏng trong đệm đông tụ

sử dụng tập hợp các cơ chế: va đập, thay đổi hướng, thay đổi tốc độ dòng và keo tụ Hiệuquả phụ thuộc vào diện tích có thể tập hợp và chập dính các hạt chất lỏng

Khi dùng đệm cho các thiết bị tách, người ta thường lưu ý hai điều: các đệm nếuđược chế tạo từ vật liệu giòn rất dễ hỏng khi vận chuyển và lắp đặt, các đệm kiểu lướithép đan có thể bị tắc bít do lắng đọng Parafin và các vật liệu khác

2.2.1.6 Phương pháp thấm

Trong một số trường hợp, vật liệu xốp có tác dụng loại bỏ hoặc tách dầu ra khỏidòng khí Khí qua vật liệu xốp sẽ chịu va đập, thay đổi hướng và tốc độ chuyển động Khi

đó khí dễ dàng đi qua, còn các hạt chất lỏng được giữ lại

2.2.2 Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu

Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu bao gồm: cơ học, nhiệt và hóa học

2.2.2.1 Các giải pháp cơ học

Phổ biến là dao động, va đập, lắng và lực ly tâm

- Các rung động điều hòa có kiểm soát tác động lên dầu sẽ làm giảm sức căng bềmặt và độ nhớt của dầu giúp cho việc tách khí được diễn ra dễ dàng hơn, các bọt khí sẽkết dính lại với nhau và thoát ra khỏi dầu

- Trên đường đầu vào bình tách, thường lắp chi tiết tách khí cơ bản, có tác dụng đưadòng chất lỏng vào bình với độ rối tối thiểu, phân tán dầu cho khí dễ dàng thoát ra Cácchi tiết này còn loại trừ các va đập cao tốc của chất lỏng với thành bình Các tấm chắn cònđược bố trí trên đường lắng của dầu, sẽ trải chúng thành những lớp mỏng trên đường chảyxuống phần lắng Các giọt dầu sẽ lăn và dàn trải làm tăng hiệu quả tách bọt khí và thườngđược dùng để tách dầu bọt

- Các tấm chắn có đục lỗ và đệm chắn thường dùng để tách khí không hòa tan, nếukết hợp với rung động nhẹ sẽ tăng thêm hiệu quả tách bọt

- Nếu để lắng một thời gian đủ lớn, khí tự do sẽ được tách ra khỏi dầu, việc kéo dàithời gian lưu trữ sẽ kéo theo sự gia tăng đường kính hoặc chiều sâu lớp chất lỏng trongbình tách Tuy nhiên việc tăng chiều sâu lớp chất lỏng sẽ ít đem lại hiệu quả, vì dầu sẽngăn cản sự thoát của khí tự do Kết quả tối ưu chỉ thu được khi lớp dầu lắng là mỏng, tức

là cần có tỷ lệ bề mặt tiếp xúc và thể tích dầu cao

- Dưới tác dụng của lực ly tâm, dầu nặng hơn nên được giữ lại ở thành bình còn khíchiếm vị trí phía trong của dòng xoáy lốc

2.2.2.2 Các giải pháp nhiệt

Nhiệt đóng vai trò làm giảm sức căng bề mặt trên các bọt khí và giảm độ nhớt củadầu, giảm khả năng lưu trữ khí bằng thủy lực Phương pháp hiệu quả nhất để làm nóngdầu thô là cho chúng đi qua nước nóng Đây là phương pháp hiệu quả nhất với các loại

dầu bọt, tuy vậy không dùng cho các bình tách mà chỉ áp dụng cho các bể chứa côngnghệ Nhiệt được cung cấp trực tiếp bởi nồi hơi và qua các bộ phận trao đổi nhiệt.

2.2.2.3 Các giải pháp hóa học

Tác dụng chính của hóa chất là giảm sức căng bề mặt, làm giảm xu hướng tạo bọtcủa dầu và do đó tăng khả năng tách khí

2.3.3 Các phương pháp khử nhũ tương

2.3.3.1 Nguyên lý kết lắng

Hiệu quả của quá trình kết lắng hoàn toàn phụ thuộc vào hiệu ứng thủy động lực tạo

ra bởi lực trọng trường, tốc độ chuyển động của dòng nhũ và chênh lệch mật độ giữa cácpha trong hệ nhũ Hình 2.1 mô tả nguyên lý kết lắng của một bồn khử nhũ kiểu kín Bồn khử nhũ được thiết kế rất đa dạng Theo hình dạng bên ngoài có loại trụ đứng

và trụ nằm, trong đó lại có kiểu kín và kiểu hở Theo sự trang bị bên trong có loại mộtngăn và loại hai ngăn, trong đó lại có loại được trang bị bộ gia nhiệt, bộ xung điện và cóloại không, điều này phụ thuộc vào đặc tính của dầu thô ở từng mỏ

Hiện nay mô hình bồn khử nhũ như hình 2.1 được sử dụng khá phổ biến nhờ những

ưu điểm của nó như:

- Khoảng cách giữa đầu vào và đầu ra đủ lớn để điều chỉnh chế độ dòng chảy phùhợp với tốc độ lắng

- Nhũ tương được lọc qua đệm nước hai lần, tăng hiệu quả khử nhũ

- Có thể lắp đặt một hoặc nhiều tấm lưới phá nhũ dọc theo trục bồn để tăng hiệu quảkhử nhũ, đặc biệt đối với nhũ tương có độ ổn định cao

Hình 2.1 Mô hình cấu tạo bồn khử nhũ kiểu kín.

1 Đường vào của nhũ tương 2/10/11 Các ống đục lỗ

3/12 Cửa xả nước 4 Đường dầu ra

Bồn khử nhũ được thiết kế rất đa dạng Theo hình dạng bên ngoài có loại trụ đứng

và trụ nằm, trong đó lại có kiểu kín và kiểu hở Theo sự trang bị bên trong có loại mộtngăn và loại hai ngăn, trong đó lại có loại được trang bị bộ gia nhiệt, bộ xung điện và cóloại không, điều này phụ thuộc vào đặc tính của dầu thô ở từng mỏ

Hiện nay mô hình bồn khử nhũ như hình 2.1 được sử dụng khá phổ biến nhờ những

ưu điểm của nó như:

- Khoảng cách giữa đầu vào và đầu ra đủ lớn để điều chỉnh chế độ dòng chảy phùhợp với tốc độ lắng

- Nhũ tương được lọc qua đệm nước hai lần, tăng hiệu quả khử nhũ

- Có thể lắp đặt một hoặc nhiều tấm lưới phá nhũ dọc theo trục bồn để tăng hiệu quảkhử nhũ, đặc biệt đối với nhũ tương có độ ổn định cao

Nhũ tương đã được phá hủy bằng các chất khử nhũ nhưng chưa phân tách theođường 1 vào các ống có đục lỗ 2 nhằm phân bố đều theo tiết diện của ngăn A Nhũ tươngđược nâng lên qua lớp nước đệm 8 nhờ chênh lệch về khối lượng riêng Lớp nước đệmđóng vai trò như màng lọc hyđrofil giữ phần lớn lượng nước trong nhũ lại và xả qua cửa 3

về tăng chứa nước thải Nhũ sau khi được lọc qua lớp nước đệm ở ngăn A sẽ đi qua lưới

6, qua ống đục lỗ 11, được lọc lần hai bởi lớp nước đệm ở ngăn B trước khi theo đường 4

về các tăng chứa dầu thương phẩm Sau khi lọc lần một bởi lớp nước đệm ở ngăn A, sảnphẩm lúc này là một hệ nhũ tương loãng với các hạt nước phân tán có kích thước nhỏ li ti,chúng hình thành một lớp trên bề mặt phân cách dầu - nước với bề dày tăng dần theohướng từ đầu vào đến đầu ra của bồn, lớp nhũ này rất khó phá hủy mặc dù đã có tác độngcủa chất phá nhũ Lưới 6 sẽ có tác dụng khử lớp nhũ này bằng cơ chế va đập, dồn ép, làmcho các hạt chập dính vào nhau, tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn, đủ nặng để lắngxuống Các hạt còn sót lại sẽ theo dòng dầu qua vách tràn đi vào các ống đục lỗ 11 vàthực hiện quá trình lọc rửa ở ngăn B tương tự như ngăn A Để quá trình lọc rửa ở ngăn Btriệt để hơn người ta duy trì mực nước đệm ở đây cao hơn ngăn A Khí đồng hành đượclọc qua lưới 7 để giữ lại các hạt dầu bị cuốn theo, hiệu quả làm việc của lưới được đánhgiá bằng mức độ làm khô khí (lượng chất lỏng trong khí cho phép không lớn hơn 0,0134ml/ m3)

2.3.3.2 Khử nhũ bằng phương pháp nhiệt.

Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhờ tính hiệu quả của nó, đặc biệt đốivới nhũ tương nghịch mà lớp vỏ của giọt phân tán bền vững, độ nhớt của môi trường phântán cao, môi trường phân tán là dầu nặng, dầu nhiều parafin và vật chất asfanten Tuynhiên, phương pháp này đòi hỏi trang thiết bị phức tạp, cồng kềnh như nồi hơi, hệ thốngống dẫn và ống gia nhiệt, hệ thống trưng cất nước cấp cho nồi hơi… nếu như không thểtận dụng nguồn nhiệt của bản thân các giếng có nhiệt độ cao

Bản chất của phương pháp nhiệt và ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả khử nhũnhư sau:

- Nhiệt làm giảm độ nhớt của dầu, do đó giảm sức cản đối với chuyển động tươngđối giữa các giọt, giảm thiểu sự cản trở đến tốc độ lắng của các giọt Mặt khác, nhiệt lạilàm tăng chuyển động đối lưu do chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng dẫn đến khả năng vachạm giữa các giọt nước phân tán tăng

- Nhiệt làm tăng chuyển động phân tử của các giọt, tạo các xung trong nội hạt và lớp

vỏ, làm cho lớp vỏ yếu đi trong khi tần số va chạm tăng lên Do đó sự chập dính giữa cácgiọt phân tán diễn ra thuận lợi hơn

- Nhiệt làm giảm tác dụng của chất nhũ hóa như: phân hủy thành phần parafin kếttinh, làm nóng chảy thành phần nhựa-asfaten, từ đó làm tăng khả năng khuếch tán củachất khử nhũ vào cấu trúc của nhũ tương Lúc này, nhiệt đóng vai trò như chất xúc tácgiúp cho chất khử nhũ hoạt động hiệu quả hơn

- Nhiệt làm tăng độ chênh lệch về tỷ trọng giữa dầu và nước, có lợi cho quá trìnhlắng của các giọt nước

2.3.3.3 Khử nhũ bằng phương pháp hóa học

Trong thực tế gặp phải một số loại nhũ có độ ổn định rất cao, lớp vỏ bao bọc giọtphân tán đạt độ bền khó phá hủy bằng các phương pháp nhiệt, lắng, lọc rửa Để giải quyếtvấn đề này người ta đưa ra phương pháp khử nhũ bằng các hóa chất

Bản chất của phương pháp là đưa vào hệ thống nhũ một lượng hợp chất có tínhhoạt động bề mặt gọi là chất khử nhũ Hợp chất này sẽ trung hòa các chất tạo nhũ tự nhiên

và đẩy chúng ra khỏi lớp hấp phụ, không có khả năng ổn định trở lại để tạo thành mộtkiểu nhũ khác

2.3.3.4 Khử nhũ tương bằng phương pháp điện trường

Để khử nhũ tương có độ ổn định cao thì đây là phương pháp có ưu điểm vượt trội sovới các phương pháp khác Nó có thể khử được loại nhũ có độ ổn định rất cao mà cácphương pháp khác không thể khử được Tuy nhiên, phương pháp này cũng có hạn chế cơbản là không thể áp dụng để khử nhũ có hàm lượng nước và muối cao do nguy cơ chậpmạch các bản cực Rất khó áp dụng cho nhũ ở trạng thái tĩnh, vì khi đó các bản cực phải

có khả năng di động Điều này là không khả thi vì không bảo đảm an toàn về điện

Thông thường người ta chọn giai đoạn sau lọc rửa và kết lắng để tiến hành khử nhũbằng điện trường vì lý do sau:

- Hàm lượng nước và muối trong nhũ thấp, bảo đảm an toàn cho hệ thống bản cựclàm việc ở điện áp cao

- Hàm lượng nước trong dầu còn cao, chưa đạt tiêu chuẩn thương mại, chúng tồn tạidưới dạng các hạt vô cùng nhỏ, không thể khử bằng các phương pháp khác

+ +

+

-

Kết quả thí nghiệm đối với dòng điện một chiều và xoay chiều cho thấy, dòng điệnxoay chiều có tác dụng tốt hơn trong việc tạo ra xáo trộn cần thiết Bản chất của hiệntượng được minh họa bằng hình 2.8

Hình 2.2: Sự phân cực của các hạt nước trong điện trường.

Khi ta đặt hai điện cực song song với điện áp cao vào môi trường dầu đã tách nước

và muối thì sẽ xuất hiện một điện trường đồng nhất, các đường sức song song nhau (a) Khi đặt hai điện cực vào nhũ tương nghịch thì các đường sức này sẽ thay đổi, chúnglệch về phía các giọt nước (b) Hiện tượng cảm ứng điện trường sẽ làm cho các giọt nướcphân cực và bị kéo dài dọc theo đường sức, điện tích tại đỉnh các giọt trái dấu với điệntích ở điện cực Hiện tượng các giọt bị kéo dài ra sẽ làm cho lớp vỏ của chúng bị dátmỏng và yếu đi, giúp cho sự liên kết giữa chúng dễ dàng hơn Nếu sử dụng dòng điện mộtchiều, sự phân cực ở các giọt là không thay đổi, do đó chúng chuyển động theo một trật tựxác định, dẫn đến khả năng va chạm là không đáng kể Nếu thay bằng dòng điện xoaychiều, sự phân cực sẽ thay đổi liên tục theo chu kì của dòng điện Dưới tác dụng của điệntrường chính và phụ (c), giọt nước không ngừng chuyển động xoay quanh vị trí của nó và

bị bóp méo thay đổi hình dạng liên tục, làm cho khoảng cách giữa chúng thu hẹp lại, mức

độ va chạm giữa chúng tăng lên Khi cường độ va chạm thích hợp thì sự liên kết giữa cácgiọt sẽ diễn ra

Trên thực tế thường sử dụng điện áp xoay chiều điều chỉnh được từ 12000V đến22000V tùy theo hàm lượng nước trong dầu Tuy nhiên, để tránh sự ngắn mạch cho các điệncực nên khống chế hàm lượng nước nhỏ hơn 10% Đây cũng chính là lý do người ta thường

sử dụng phương pháp này sau giai đoạn kết lắng

Điện cực được chế tạo dạng khung thép hình chữ nhật và được bố trí nằm ngangsong song với bề mặt lớp nước đệm tạo thành cặp điện cực trái dấu mà nước đệm đóng

vai trò là một cực Cần lưu ý là diện tích điện cực phải choán hết tiết diện ngang của bồn,nơi đặt nó, để toàn bộ nhũ tương đều chịu tác động của điện trường Có thể đặt từ hai đến

ba điện cực để tạo lên một vùng điện trường kép, tăng hiệu quả tác động

2.3.3.5 Phương pháp khử nhũ bằng lực ly tâm

Đây là phương pháp cho chất lượng sản phẩm sau xử lý rất cao, phù hợp với tất cả cácloại nhũ Tuy nhiên ít được áp dụng để khử nhũ tương nghịch trong công nghiệp do thiết

bị tương đối phức tạp, năng suất xử lý không cao Hiện nay phương pháp này được sử

Bảng 2.1: Tóm tắt ưu nhược điểm, điều kiện áp dụng của các phương pháp khử nhũ dầu

dài

Nhũ có độ ổn địnhthấp, cần có sự kếthợp của các phươngpháp hóa, nhiệt đểtăng hiệu quả

Nhiệt

Khử được các loại nhũ,đặc biệt đối với nhũ cólớp vỏ bền vững và độnhớt cao

Thiết bị phức tạp, chi phícao, không thể xử lý độclập mà phải kết hợp vớiphương pháp khác

Có nguồn nhiệt

Hóa

Khử được các loạinhũ, chất lượng dầusau xử lý tốt, chi phí

thấp

Không thể xử lý độc lập

mà thường kết hợp vớiphương pháp lắng vànhiệt, phải có bơm địnhlượng và điều kiện xáo

trộn

Thích hợp với điềukiện xử lý ở quy mô

thấp

Phải có hệ thống tạophun với áp lực hợp lý

Thích hợp cho xử lý

ở quy mô lớn

Điện

Khử được nhũ có độphân tán cao, điềuchỉnh được mức độ vachạm giữa các giọtnhũ, năng suất tách

cao

Hạn chế đối với nhũ cóhàm lượng nước cao,thiết bị phức tạp, chi phí

cao

Có thiết bị xử lý sơ

bộ để nhũ có hàmlượng nước chophép

Ly tâm Khử được tất cả các

loại nhũ, điều chỉnhđược chất lượng dầu

Thiết bị phức tạp, năngsuất tách thấp, chi phíkhá cao

Phù hợp tách với quy

mô nhỏ

Về bản chất, phương pháp này dựa trên nguyên tắc: trong cùng một trường lực lytâm, cùng một thể vật chất (rắn, lỏng, khí), vật chất nào có khối lượng riêng lớn hơn sẽchịu một lực ly tâm lớn hơn và văng ra xa hơn, tiếp đó là nước, rồi đến dầu Đây chính lànguyên nhân tạo ra sự phân ly các pha trong phương pháp khử nhũ bằng lực ly tâm.

Trong thực tế, một hạt nước khi chịu tác động của lực ly tâm đẩy ra xa thì cũngđồng thời chịu tác động của một lực cản theo chiều ngược lại

2.4 Thiết bị tách pha

2.4.1 Sơ lược vể thiết bị tách pha

Thiết bị tách là một thuật ngữ dùng để chỉ một bình áp suất sử dụng để tách chất lưuthành các pha khí và lỏng

Các thiết bị truyền thống thường gọi là bình tách hoặc bẫy, lắp đặt tại vị trí sản xuấthoặc ở các giàn ngay gần miệng giếng, cụm phân dòng, trạm chứa để tách chất lỏng giếngthành khí và lỏng

Các thiết bị chỉ dùng để tách nước hoặc chất lỏng (dầu + nước) ra khỏi khí, thường

có tên gọi là bình nốc ao hoặc bẫy Nếu thiết bị tách nước lắp đặt gần miệng giếng thì khí

và dầu lỏng thoát ra đồng thời còn nước tự do thoát ra ở phần đáy bình Còn ở các bìnhtách lỏng cho phép tách tất cả chất lỏng ra khỏi khí thì dầu và nước thoát ra ở đáy bình,còn khí thoát ra ở phần đỉnh bình

Thiết bị tách truyền thống làm việc ở áp suất thấp gọi là buồng Flat Chất lưu vào từcác bình tách cao áp, còn chất lưu đi ra được truyền tới các bể chứa, cho nên thường đóngvai trò bình tách cấp hai hoặc cấp ba, có vai trò tách khí nhanh

Các bình tách bậc một làm việc ở các trạm tách nhiệt độ thấp hoặc tách lạnh, thườnggọi là bình giãn nở, được trang bị thêm nguồn nhiệt để nung chảy hydrat Cũng có thểbơm chất lỏng phòng ngừa hydrat hoá vào chất lỏng giếng trước khi giãn nở

Các bình lọc khí cũng tương tự như bình tách dùng cho các giếng có chất lưu chứa ítchất lỏng hơn so với chất lưu của giếng khí và giếng dầu, thường dùng trên các tuyến ốngphân phối, thu gom, được chế tạo theo kiểu lọc thô và lọc ướt Loại lọc thô có trang bị bộchiết sương, phổ biến là kiểu keo tụ và các chi tiết phía trong tương tự như bình tách dầu

khí Loại lọc ướt dòng hơi đi qua một đệm lỏng, có thể là dầu để rửa sạch bụi bẩn và tạpchất, sau đó qua bộ chiết sương để tách lỏng Bình lọc thường lắp ở dòng đi lên từ thiết bị

xử lý khí bất kỳ hoặc thiết bị bảo vệ dòng ra

Bình thấm khí ám chỉ bầu lọc kiểu thô, nhất là dùng để tách bụi Môi trường thấmtrong bình có tác dụng loại bỏ bụi, cặn, gỉ và các vật liệu lạ ra khỏi dòng khí và đồng thờicũng thường dùng để tách lỏng

2.4.2 Chức năng của thiết bị tách pha

Mỗi thiết bị tách pha phải thực hiện 3 chức năng là: chức năng chính, chức năng phụ

2.4.3 Cấu tạo cơ bản của một bình tách

Các bình tách dầu khí thường có sơ đồ cấu tạo như (hình 2.3)

4: Đường xả chất lỏng

5: Bộ phận chiết sương.

6: Đường xả khí.

7: Van an toàn

Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo cơ bản bình tách trụ đứng 2 pha.

*Bình tách hoạt động theo bốn giai đoạn cơ sau:

Giai đoạn 1: Là giai đoạn đầu của quá trình tách về cơ bản là sử dụng một bộ phận

gạt đầu vào, các giọt chất lỏng lớn nhất va chạm lên bộ phận gạt này và rơi xuống bằngtrọng lực

Giai đoạn 2: Là sự tách bằng trọng lực các giọt nhỏ hơn dạng hơi bằng cách chảy

thông qua khu vực tách

Giai đoạn 3: Là sự tách sương, tại đây các giọt nhỏ nhất được đông tụ thành các giọt

lớn hơn, nó sẽ được tách bằng trọng lực

Giai đoạn 4: là sự phân lớp, các chất lỏng nhẹ nổi lên trong pha nặng hay sự sa lắng

của các giọt lỏng nặng trong pha nhẹ và tuân theo định luật Stock

Ở trong bình tách có các bộ phận chính bảo đảm tách sơ cấp (hoặc tách cơ bản), lắngdầu, lưu giữ dầu và chiết sương

2.4.3.1.Bộ phận tách cơ bản A

Bộ phận này được lắp đặt trực tiếp ở cửa bình, có nhiệm vụ tách pha khí ra khỏi phalỏng để giải phóng ra các bọt khí tự do Hiệu quả tách thì phụ thuộc vào cấu trúc đường đicủa hỗn hợp dầu khí

Có 2 cách bố trí bộ phận tách cơ bản: Hướng tâm và ly tâm

a) Theo nguyên tắc hướng tâm (Hình 2.4)

hình 2.4 là bộ phận tách cơ bản hướng tâm Hỗn hợp sản phẩm theo đường 5 vào ống

phân tán, qua các vòi phun 4 được tăng tốc và đập vào tấm chặn 3 làm đổi chiều chuyển

động và giảm tốc độ thoát ra ngoài qua các khe hở giữa các tấm chặn Khí bay lên trêncao còn chất lỏng phần lớn bám vào các tấm chặn, kết dính và đi xuống bộ phận tách thứcấp theo các lỗ thoát số 6.

b) Theo nguyên tắc ly tâm (Hình 2.5)

Phương án phổ biến là bố trí cửa vào theo hướng tiếp tuyến với thành bình Thườngđược thiết kế bởi 2 bình hình trụ đồng tâm Dòng sản phẩm hỗn hợp sẽ đi vào khoảngkhông gian giữa 2 bình theo hướng tiếp tuyến với thành bình Dầu có xu hướng bám dínhvào thành bình

- Đối với bình trụ đứng: Bộ phận tách cơ bản là 2 bình hình trụ đồng tâm có đường

kính không thay đổi Bình trong có rãnh kiểu nan chớp Khi dòng hỗn hợp sản phẩm khaithác đi vào theo hướng tiếp tuyến với thành bình và chuyển động theo quỹ đạo xoáy, khí

có lực ly tâm nhỏ hơn sẽ đi vào bình hình trụ bên trong qua các màng chớp và thoát lêntrên Dầu có lực ly tâm lớn hơn sẽ văng ra và bám vào thành trong của bình hình trụ bênngoài, kết dính lại và lắng xuống dưới đến bộ phận tách thứ cấp

- Đối với, bình trụ ngang: sử dụng 2 bình hình trụ đồng tâm, bình hình trụ bên trong

có đường kính thay đổi Dòng hỗn hợp sẽ đi vào theo hướng rãnh xoắn ốc tạo lực ly tâm

để dễ dàng phân ly dầu – khí

Ngoài ra, người ta còn tách sơ bộ bằng đầu xoáy thuỷ lực

Hình 2.5: Bộ phận cơ bản kiểu ly tâm.

2.4.3.2.Bộ phận tách thứ cấp B

Là phần lắng trọng lực, thực hiện tách bổ sung các bọt khí còn sót lại ở phần A Đểtăng hiệu quả tách các bọt khí ra khỏi dầu, cần hướng các lớp mỏng chất lưu theo các mặtphẳng nghiêng (tấm lệch dòng), phía trên có bố trí các ngưỡng chặn nhỏ, đồng thời phảikéo dài đường chuyển động bằng cách tăng số lượng các tấm lệch dòng

2.4.3.3.Bộ phận lưu trữ chất lỏng C

Đây là phần thấp nhất của thiết bị dùng để gom dầu và xả dầu ra khỏi bình tách.Sản phẩm ở đây có thể là một pha hoặc hỗn hợp dầu, nó tùy thuộc vào hiệu quả của các

bộ phận A và B, độ nhớt và thời gian lưu trữ chất lỏng

2.4.3.4.Bộ phận chiết sương D

Là bộ phận được lắp ráp ở phần cao nhất của thiết bị giữ lại các giọt dầu nhỏ bị cuốntheo dòng khí Dầu thu giữ ở đây thì theo đường tháo khô nhằm chảy trực tiếp xuốngphần lưu giữ chất lỏng Bộ phận chiết sương có nhiều loại khác nhau

-Bộ phận chiết sương dạng cánh (hình 2.6): Cấu tạo từ các tấm thép góc lắp song

song Đỉnh của các tấm này được bố trí hướng lên phía trên, các khe hở được bố trí saocho dòng khí qua đó chịu va đập, thay đổi hướng, thay đổi tốc độ chuyển động để táchpha lỏng ra khỏi pha khí Bộ chiết sương dạng cánh có cấu tạo đơn giản nhưng hiệu quảtách cao và giá thành hợp lý

C

C

C

C A A A A

B B B B

Hình 2.6: Bộ phận chiết sương dạng cánh.

B: thay đổi hướng dòng chảy

- Bộ phận chiết sương kiểu nan chớp (hình 2.7):

Được sử dụng khá phổ biến, nó bao gồm các tấm uốn

lượn và các tấm đục lỗ thẳng đứng Khí được tách ra

từ bộ phận tách cơ bản sẽ bay lên mang theo các giọt

dầu đi vào các tấm lượn sóng nằm ngang Khí chuyển

động theo các khe hở song song làm cho chiều chuyển

động thay đổi liên tục Dầu vào các tấm chắn thẳng

đứng và ngưng tụ rồi chảy xuống

Các tấm chắn thẳng đứng sẽ hướng các giọt dầu

chảy xuống buồng thu và đưa chúng xuống buồng

lắng Các pha khí đã tách các hạt bụi dầu sẽ tiếp tục

đi qua các tấm chắn đục lỗ thẳng đứng rồi theo đường xả khí ra ngoài Hiệu quả tách dầu

sẽ cao khi bố trí nhiều vật cản

Hình 2.7: Bộ phận chiết sương

kiểu nan chớp.

+ Ưu điểm: Chế tạo đơn giản, giá thành thấp, quá trình tách các bụi dầu ra khỏidòng khí nhanh.

+ Nhược điểm: Khả năng tách các bụi dầu chưa triệt để

- Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm (hình 2.8): Gồm 3 hình trụ đồng tâm, có lỗ

thoát khí ở phía trên cao nhất và thấp nhất của trụ để hướng dòng khí đi lên xuống với trị

số tốc độ khác nhau ở mỗi hình trụ trước khi ra đầu xả Các giọt dầu bám vào thành ống

sẽ chảy xuống phần lắng theo đường thu hồi

+ Ưu điểm: Chế tạo đơn giản, giá thành thấp, quá trình tách các bụi dầu ra khỏidòng khí nhanh

+ Nhược điểm: Tách các bụi dầu không triệt để

1: Đường vào của hỗn hợp dầu khí 2: Thành bình tách.

3: Cửa thu khí từ bộ phận tách cơ bản lên bộ phận chiết sương.

4: Lỗ thoát khí trên.

5: Lỗ thoát khí dưới.

6: Lỗ thu khí sau khi tách.

7: Đường khí ra sau khi tách.

8: Ống đồng tâm.

9: Đường thu hồi dầu ngưng tụ.

Hình 2.8: Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm.

- Bộ lọc sương: được cấu tạo từ các đệm phổ biến là các lưới thép dùng để tách

sương trong khí thiên nhiên Được dùng nhiều trong hệ thống vận chuyển và phân phốikhí Các tấm đệm này tạo ra một tổ hợp các cơ chế: va đập, đổi hướng, thay đổi tốc độ vàkết dính để tách lỏng khỏi khí Nó tạo ra mặt tiếp xúc lớn để gom chất lỏng Nó ít đượcdùng trong dầu khí vì nó giòn và có thể bị lấp nhét bởi Parafin và các tạp chất khác

2.4.4 Phân loại thiết bị tách pha

Bình tách được phân loại theo chức năng, áp suất làm việc, hình dáng, theo mụcđích sử dụng, theo nguyên tắc tách cơ bản

2.4.4.1 Phân loại theo chức năng và áp suất làm việc

a Theo chức năng:

+Bình tách 2 pha: dầu,khí

+ Bình tách 3 pha: dầu, khí và nước

+ Bình tách theo từng giai đoạn (cấp 1,2,3 )

+ Bình lọc khí kiểu khô hay ướt

+ Bình thấm khí.

+ Bình tách và lọc

b Theo áp suất làm việc: Trong thực tế, ta gặp các bình tách có áp suất làm việc với

các áp suất từ giá trị chân không khá cao cho tới 300 at và phổ biến là trong giới hạn 1,5 ÷100at Loại thấp áp từ 0,7 ÷ 15at, trung áp 16 ÷ 45at, cao áp từ 45 ÷ 100at

2.4.4.2 Phân loại bình tách theo phạm vi ứng dụng

Chế tạo theo mục đích riêng như để thử giếng, để khai thác, để đo…

- Bình tách thử giếng: Dùng để nối với giếng cần phải thử hoặc cần phải kiểm tra,

để tách và đo chất lỏng, do đó có trang bị các loại đồng hồ để đo tiềm năng dầu, khí,nước; thử định lỳ các giếng khai thác hoặc các giếng ở biên mỏ Thiết bị có hai kiểu tĩnhtại và di động, có thể 2, 3 pha, trụ đứng hay trụ ngang, trụ hình cầu

- Bình tách đo: Có nhiệm vụ tách dầu, khí, nước và đo các chất lưu có thể thực hiện

trong cùng một bình, các kiểu thiết kế đảm bảo đo các loại dầu khác nhau, có thể loại 2hoặc 3 pha Ở loại 2 pha, sau khi tách chất lỏng được đo ở phần thấp nhất của bình Trongthiết bị tách 3 pha, ta có thể chỉ đo dầu hoặc cả dầu lẫn nước Việc đo lường thực hiệntheo giải pháp: tích lũy, cách ly và xả vào buồng đo ở phần thấp nhất Với dầu nhiều bọthoặc có độ nhớt cao,thường không đo thể tích mà đo trọng lượng

- Bình tách khai thác: Dùng tách chất lỏng giếng khai thác từ một giếng hoặc một

cụm giếng

- Bình tách nhiệt độ thấp: Là một kiểu đặc biệt, chất lỏng giếng có áp suất cao chảy

vào bình qua van giảm áp sao cho nhiệt độ bình tách giảm đáng kể thấp hơn nhiệt độ củachất lỏng giếng sự giảm nhiệt thực hiện theo hiệu ứng Joule-Thomson khi giãn nở chấtlỏng qua van giảm áp-nhờ đó xảy ra ngưng tụ Chất lỏng thu hồi lúc đó cần được ngưng

tụ ổn định để ngăn bay hơi thái quá trong bể chứa

Ngoài ra, ta còn gặp bình tách dầu bọt, bình tách theo bậc, bình tách treo

2.4.4.3 Phân loại bình tách theo nguyên lý tách cơ bản

Tách cơ bản còn gọi là tách sơ cấp Các nguyên lý dùng trong giai đoạn này thường

là trọng lực, va đập lệch dòng hoặc đệm chắn Còn ở cửa ra của khí (không nhiều) có lắpđặt bộ phận chiết sương

Loại va đập hoăc keo tụ bao gồm tất cả các thiết bị ở cửa vào có bố trí các tấm vađập hoặc đệm chắn để thực hiện tách sơ cấp

Nguyên lý tách ly tâm có thể dùng cho sơ cấp hoặc dùng cả cho thứ cấp, lực ly tâmđược tạo ra theo nhiều cách:

- Dòng vào chảy theo hướng tiếp tuyến với thành bình

- Phía trong bình có hình xoắn, phần trên và dưới (phần đẩu hoặc cuối) được mởrộng hoặc mở rộng toàn phần

Lực ly tâm tạo ra các dòng xoáy với tốc độ cao đủ để tách chất lỏng Tốc độ cầnthiết để tách ly tâm thay đổi từ 3 đến 20m/sec và giá trị phổ biến từ 6 đến 8m/sec Đa sốthiết bị ly tâm có dạng hình trụ đứng Tuy nhiên ở các thiết bị hình trụ ngang cũng có thểlắp các thiết bị tạo ly tâm ở đầu vào để tách sơ cấp và đầu ra của khí để tách lỏng.

2.4.4.4 Phân loại bình tách theo hình dạng

- Nơi có diện tích hạn chế như các trạm chứa và các giàn khai thác ngoài biển

- Cho các giếng có lưu lượng thay đổi trong phạm vi rộng, tức thời

- Ở dòng chảy xuôi có thể xảy ra ngưng tụ hoặc keo tụ

1- Cửa vào của hỗn hợp 2- Bộ phận tạo va đập 3- Bộ phận chiết sương 4- Đường xả khí

5- Đường xả chất lỏng

Hình 2.11: Bình tách hình trụ nằm ngang 2 pha.

1- Đường vào của hỗn hợp 2- Bộ phận tạo va đập 3-Bộ phận chiết sương 4- Đường xả khí 5- Đường xả chất lỏng

1- Đường vào của hỗn hợp.

Hình 2.12: Bình tách hình trụ nằm ngang 3 pha.

có thể đơn hoặc kép có thể 2 pha hoặc 3 pha Loại kép gồm hai hình bố trí chồng lênnhau, loại đơn phổ biến hơn vì có diện tích lớn cho dòng khí, mặt tiếp xúc dầu khí rộng vàthời gian lưu trữ dài nhờ có thể tích dầu lớn và thau rửa dễ dàng Đường kính thay đổi từ

10 đến 16ft và chiều dài từ 4 đến 70ft Thường áp dụng trong trường hợp sau:

+ Cần tách hiệu quả dầu - nước, tức là khi cần phải tách 3 pha

+ Tách dầu bọt: nhờ diện tích tiếp xúc lỏng khí lớn, bọt sẽ bị phá hủy nhanh chophép tách bọt khí có hiệu quả

+ Nơi chiều cao hạn chế do có mái thấp

+ Tỷ lệ dầu – khí cao

+ Cho các giếng tốc độ khai thác ổn định, cột áp chất lỏng bé

+ Cần loại trừ bộ khống chế mức tiếp xúc dầu - nước

Ngoài ra, còn hay dùng cho kiểu tự hành, các trạm tách:

+ Ở dòng đi vào các thiết bị xử lý

+ Ở dòng đi ra khỏi các thiết bị khai thác để tạo ngưng tụ và keo tụ

c) Bình tách hình cầu.

Bình tách hình cầu bao gồm:

- Bình tách hình cầu 2 pha dầu – khí

- Bình tách hình cầu 3 pha dầu – khí – nước

Bình tách hình cầu, thường có đường kính từ 24 đến 27 in điều kiện sử dụng bao gồm:

- Tỷ lệ dầu – khí cao, tốc độ khai thác ổn định, chất lỏng không có cột áp

- Điều kiện không gian lắp đặt phù hợp

1- Đường vào của hỗn hợp 4- Đường xả khí.

2- Bộ phận tạo va đập 5- Đường xả nước.

3- Bộ phận chiết sương 6- Đường xả dầu.

- Dòng đi xuống của thiết bị xử lý (khử ẩm, khử chua…)

- Cần thiết bị tách nhỏ, chỉ cần 1 ngưởi có thể vận chuyển hoặc lắp ráp

- Làm bộ lọc nhiên liệu để sử dụng ở hiện trường hoặc ở các nhà máy

3 Phao báo mức dầu.

4 Phao báo mức nước.

5 Thiết bị điều khiển mức nước.

6 Thiết bị điều khiển mức dầu.

7 Phao xả dầu tự động.

8 Phao xả nước tự động.

Hình 2.14: Bình tách hình cầu 3 pha.

CHƯƠNG III: THIẾT BỊ XỬ LÝ DẦU TRÊN GIÀN CNTT SỐ 3

3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bình tách 3 pha V-1-A/B/C trên giàn CPP-3

+ 01 vách ngăn giảm tốc dòng chảy có đường kính lỗ 2 mm.

+ 06 tấm chắn đục lỗ song song cao 2185 mm, các lỗ có đường kính 30 mm vớikhoảng cách thiết kế để tạo va đập cho nước tách ra khỏi dầu (Hình 3.1)

+ 01 vách ngăn kín cách ly khoang dầu và khoang hỗn hợp dầu-nước có chiều cao

1500 mm

+ 01 màng ngưng tụ dầu trên đường ra của khí

Hình 3.1 Các tấm chắn song song cao 2185 mm.

Hình 3.2: Màng ngưng tụ dầu trên đường ra của khí và vách ngăn cách khoang dầu và

nước.

- Bên ngoài bình gồm có các thiết bị sau: Các van an toàn, các van điều chỉnh áp suất

và mực chất lỏng, các van chặn, các thiết bị đo áp suất, thiết bị đo mực chất lỏng, thiết bị

3.1.2 Nguyên lý làm việc của bình tách 3 pha V-1-A/B/C

vách ngăn kín ngăn cách khoang dầu và nước màng ngưng tụ dầu trên đường ra của khí

Lưu lượng dầu theo định mức 5.000 tấn/ngày đêm

Lưu lượng khí theo định mức 1.000.000 m3/ngày đêm

Lưu lượng nước theo định mức 1.300 m3/ngày đêm

Lưu lượng chất lỏng theo định mức 6.300 m3/ ngày đêm

Bình tách V-1-A/B/C là bình tách cao áp loại ba pha làm việc theo nguyên lý trọnglực Công suất tách 6300 tấnchất lỏng/ngày đêm Hàm lượng nước tối đa trong dầu có thểtách lên đến 80 % khối lượng, trong trường hợp này phần trăm nước đầu ra có thể daođộng trong khoảng từ 7-20 % khối lượng.

Sản phẩm từ giếng (BK và giàn cố định) đi theo đường ống vào bình tách va đậpvào vách ngăn làm lệch dòng chảy, tạo xung động học tạo điều kiện cho các pha táchriêng biệt Sau đó chất lỏng đi qua vách ngăn giảm tốc dòng chảy, phía trên vách ngăn cócác lỗ có đường kính 2 mm, phía dưới đường kính lỗ 30 mm Sau đó chất lỏng đi qua tổhợp gồm 06 vách kim loại có đường kính lỗ 30 mm với khoảng cách thiết kế để trong quátrình chất lỏng di chuyển phải qua các lỗ làm cho dòng chảy liên tục bị đổi hướng tạo nêndòng chảy rối Trong suốt quá trình chất lỏng di chuyển sẽ làm cho các hạt nhũ tương cókích thước nhỏ liên kết lại với nhau thành những hạt nước lớn hơn dễ dàng lắng xuốngdưới, dầu nhẹ hơn nên chiếm lớp bên trên Do chất lỏng đầu vào liên tục nên mức dầu dầntăng lên và tràn qua tấm vách ngăn cách dầu-nước chảy vào khoan chứa dầu còn nước bịchặn lại và đi ra khỏi bình theo đường nước

Vận tốc xa lắng của các hạt nước phụ thuộc vào đường kính của hạt, chênh lệch vềmật độ của nước và dầu và độ nhớt của pha liên tục (dầu) Vận tốc xa lắng của hạt nướcđược xác định bằng công thức Stock

Nước từ bình V-1-A/B/C đi vào hệ thống xử lý nước bằng nguyên lý ly tâmhydrocyclon HC-1-A/B/C để tách dầu bị cuốn theo nước, nước sau đó tiếp tục về V-10-A/

B để hớt váng rồi chảy vào Caison KS-1 sau đó xả biển