Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift liên tục cho giếng 1007 MSP10 Mỏ Bạch Hổ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC GIẾNG DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT VÀ CƠ SỞ LỰA CHỌN CHO GIẾNG THIẾT KẾ 1.1.Cơ sở lí thuyết của phương pháp khai thác dầu bằng gaslift. 1.1.1.B ản chất của phương pháp Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift dựa trên nguyên tắc bơm khí nén cao áp vào vùng không gian vành xuyến giữa ống khai thác và ống chống khai thác, nhằm đưa khí cao áp đi vào trong ống khai thác qua van Gaslift với mục đích làm giảm tỷ trọng của sản phẩm khai thác trong cột ống nâng, dẫn đến giảm áp suất đáy và tạo nên độ chênh áp cần thiết để sản phẩm chuyển động từ vỉa vào giếng. Đồng thời do sự thay đổi nhiệt độ và áp suất trong ống khai thác làm cho khí giãn nở góp phần đẩy dầu đi lên, nhờ đó mà dòng sản phẩm được nâng lên mặt đất và vận chuyển đến hệ thống thu gom và xử lý. 1.1.2. Nguyên lí hoạt động của phương pháp gaslift. Bản chất của phương pháp như sau: (xem hình vẽ) Bơm khí nén vào ống bơm ép làm cho chất lỏng trong ống bơm ép di chuyển xuống đế ống nâng. Khi mực chất lỏng đến đế ống nâng, áp suất nén khí đạt giá trị cựa đại, áp suất tại thời điểm này gọi là áp suất khởi động (Pkd). Khí nén tiếp tục đi vào ống nâng hoà trộn với chất lỏng, làm cho tỷ trọng cột chất lỏng giảm trong ống nâng giảm, dẫn đến Pđ giảm  chênh áp p tăng,  chất lỏng đi từ vỉa vào đáy giếng và đi lên miệng giếng. Hình 2.1: Sơ đồ khai thác dầu bằng gaslift Hiệu quả của phương pháp Gaslift phụ thuộc vào: + Độ sâu dẫn khí ( Chiều sâu nhúng chìm ống nâng). + Lưu lượng khí (Qhd). + Áp suất trên nhánh xả. + Hệ số sản phẩm ( Độ cho dầu của vỉa). + Lượng khí tách ra khỏi dầu (Ghd ). + Tính chất dầu ( , …) + Cấu trúc ống khai thác. 1.1.3.Phạm vi ứng dụng. Hiện nay giải pháp khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift đang được áp dụng rộng rãi trên cả đất liền và cả ngoài biển, đặc biệt đối với vùng xa dân cư và khó đi lại. Giải pháp này thích hợp với những giếng có tỷ số khí dầu cao, có thể khai thác ở những giếng có độ nghiêng lớn và độ sâu trung bình của vỉa sản phẩm trên 3000m. Phương pháp này hiện đang được áp dụng rộng rãi trên mỏ Bạch Hổ. 1.1.4. Ưu điểm của phương pháp khai thác gaslift Có thể đưa ngay giếng vào khai thác khi giai đoạn tự phun kém hiệu quả. Cấu trúc cột của ống nâng đơn giản không có chi tiết chóng hỏng. Phương pháp này có thể áp dụng với giếng có độ sâu, độ nghiêng lớn. Khai thác với giếng có yếu tố khí lớn và áp suất bão hòa cao. Khai thác lưu lượng lớn và điều chỉnh lưu lượng khai thác dễ dàng. Có thể khai thác ở những giếng có nhiệt độ cao và hàm lượng Parafin lớn, giếng có cát và có tính ăn mòn cao. Khảo sát và xử lý giếng thuận lợi, không cần kéo cột ống nâng lên và có thể đưa dụng cụ qua nó để khảo sát. Sử dụng triệt để khí đồng hành. Ít gây ô nhiễm môi trường. Có thể khai thác đồng thời các vỉa trong cùng một giếng. Thiết bị lòng giếng tương đối rẻ tiền và chi phí bảo dưỡng thấp hơn so với phương pháp khai thác cơ học khác. Giới hạn đường kính ống chống khai thác không ảnh hưởng đến sản lượng khai thác khi dùng khai thác Gaslift. Có thể sử dụng kỹ thuật tời trong dịch vụ sửa chữa thiết bị lòng giếng. Điều này không những tiết kiệm thời gian mà còn làm giảm chi phí sửa chữa.

1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Hiện mỏ Bạch Hổ có nhiều giếng khai thác giảm áp suất (một số giếng ngưng chế độ tự phun phun không theo lưu lượng yêu cầu) Sản lượng khai thác giảm đáng kể, để hoàn thành kế hoạch khai thác hàng năm việc khai thác theo phương pháp tự phun không thực Vậy với giếng ngừng chế độ tự phun hay giếng hoạt động tự phun theo chu kì với sản lượng nhỏ, việc xử lý vùng cận đáy giếng phương pháp khác việc chuyển giếng sang khai thác phương pháp học cần thiết Hiện mỏ Bạch Hổ đưa hai giàn máy nén khí đồng hành với áp suất P = 125 at, lưu lượng , Q = 51 triệu m 3/ ngày đêm vào hoạt động với hệ thống đường ống dẫn đến tất giàn MSP việc khai thác phương pháp Gaslift thuận tiện hiệu quả, trở thành phương pháp khai thác học mỏ Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế khai thác dầu phương pháp gaslift liên tục cho giếng 1007 - MSP10 Mỏ Bạch Hổ ” em đề cập đến công đoạn thiết kế giếng khai thác phương pháp gaslift cho giếng khoan thuộc vùng mỏ Bạch Hổ Để lập kế hoạch khai thác phát triển mỏ tối ưu phương pháp khai thác gaslift mang lại hiệu cao việc thiết kế lựa chọn công nghệ gaslift quan trọng cần thiết Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình GVC.TS Nguyễn Thế Vinh anh,các làm việc XNKT Vietsovpetro giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Phạm Ngọc Quang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC GIẾNG DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT VÀ CƠ SỞ LỰA CHỌN CHO GIẾNG THIẾT KẾ 1.1.Cơ sở lí thuyết phương pháp khai thác dầu gaslift 1.1.1.Bản chất phương pháp Khai thác dầu phương pháp Gaslift dựa nguyên tắc bơm khí nén cao áp vào vùng không gian vành xuyến ống khai thác ống chống khai thác, nhằm đưa khí cao áp vào ống khai thác qua van Gaslift với mục đích làm giảm tỷ trọng sản phẩm khai thác cột ống nâng, dẫn đến giảm áp suất đáy tạo nên độ chênh áp cần thiết để sản phẩm chuyển động từ vỉa vào giếng Đồng thời thay đổi nhiệt độ áp suất ống khai thác làm cho khí giãn nở góp phần đẩy dầu lên, nhờ mà dòng sản phẩm nâng lên mặt đất vận chuyển đến hệ thống thu gom xử lý 1.1.2 Nguyên lí hoạt động phương pháp gaslift - Bản chất phương pháp sau: (xem hình vẽ) Bơm khí nén vào ống bơm ép làm cho chất lỏng ống bơm ép di chuyển xuống đế ống nâng Khi mực chất lỏng đến đế ống nâng, áp suất nén khí đạt giá trị cựa đại, áp suất thời điểm gọi áp suất khởi động (Pkd) Khí nén tiếp tục vào ống nâng hoà trộn với chất lỏng, làm cho tỷ trọng cột chất lỏng giảm ống nâng giảm, dẫn đến Pđ giảm  chênh áp ∆ p tăng,  chất lỏng từ vỉa vào đáy giếng lên miệng giếng SP KN Ô KT (NKT ) ống chống khai thác PV Hình 2.1: Sơ đồ khai thác dầu gaslift - Hiệu phương pháp Gaslift phụ thuộc vào: + Độ sâu dẫn khí ( Chiều sâu nhúng chìm ống nâng) + Lưu lượng khí (Qhd) + Áp suất nhánh xả + Hệ số sản phẩm ( Độ cho dầu vỉa) + Lượng khí tách khỏi dầu (Ghd ) + Tính chất dầu ( µ , ρ …) + Cấu trúc ống khai thác 1.1.3 Phạm vi ứng dụng Hiện giải pháp khai thác dầu phương pháp Gaslift áp dụng rộng rãi đất liền biển, đặc biệt vùng xa dân cư khó lại Giải pháp thích hợp với giếng có tỷ số khí dầu cao, khai thác giếng có độ nghiêng lớn độ sâu trung bình vỉa sản phẩm 3000m Phương pháp áp dụng rộng rãi mỏ Bạch Hổ 1.1.4 Ưu điểm phương pháp khai thác gaslift - Có thể đưa giếng vào khai thác giai đoạn tự phun hiệu - Cấu trúc cột ống nâng đơn giản chi tiết chóng hỏng - Phương pháp áp dụng với giếng có độ sâu, độ nghiêng lớn - Khai thác với giếng có yếu tố khí lớn áp suất bão hòa cao - Khai thác lưu lượng lớn điều chỉnh lưu lượng khai thác dễ dàng - Có thể khai thác giếng có nhiệt độ cao hàm lượng Parafin lớn, giếng có cát có tính ăn mòn cao - Khảo sát xử lý giếng thuận lợi, không cần kéo cột ống nâng lên đưa dụng cụ qua để khảo sát - Sử dụng triệt để khí đồng hành - Ít gây ô nhiễm môi trường - Có thể khai thác đồng thời vỉa giếng - Thiết bị lòng giếng tương đối rẻ tiền chi phí bảo dưỡng thấp so với phương pháp khai thác học khác - Giới hạn đường kính ống chống khai thác không ảnh hưởng đến sản lượng khai thác dùng khai thác Gaslift - Có thể sử dụng kỹ thuật tời dịch vụ sửa chữa thiết bị lòng giếng Điều tiết kiệm thời gian mà làm giảm chi phí sửa chữa 1.1.5.Nhược điểm phương pháp khai thác gaslift - Đầu tư ban đầu cao so với phương pháp khác - Năng lượng sử dụng để khai thác sản phẩm cao so với phương pháp khác - Không tạo chênh áp lớn để hút dầu vỉa giai đoạn cuối trình khai thác - Nguồn cung cấp lượng khí phải lớn đủ cho toàn đời mỏ - Chi phí vận hành bảo dưỡng trạm khí nén cao, đòi hỏi đội ngũ công nhân vận hành công nhân khí lành nghề 1.1.6.Các phương pháp khai thác dầu phương pháp gaslift 1.1.6.1.Phương pháp khai thác gaslift liên tục Phương pháp Gaslift liên tục phương pháp khí nén đưa vào khoảng không vành xuyến ống chống khai thác cột ống nâng, sản phẩm theo ống nâng lên mặt đất liên tục * Phạm vi ứng dụng: khai thác Gaslift liên tục áp dụng tốt giếng: + Có lưu lượng khai thác lớn + Sản phẩm cát hay bị ngập nước + Sản phẩm có độ nhớt cao, dòng chảy có nhiệt độ lớn + Có tỷ suất khí cao sản lượng giếng nhỏ * Ưu điểm: + Năng lượng khí nén khí đồng hành tận dụng miệng giếng để vận chuyển sản phẩm tiếp đến hệ thống thu gom xử lý + Lưu lượng khai thác tương đối ổn định, hạn chế nhiều phức tạp hệ thống Gaslift + Điều chỉnh lưu lượng khí nén thuận lợi côn điều khiển + Có thể điều chỉnh lưu lượng khai thác việc điều chỉnh lưu lượng khí nén * Nhược điểm: Không hiệu giếng có mực nước động thấp (mặc dù lưu lượng khai thác lớn) 1.1.6.2.Phương pháp khai thác gaslift định kỳ Khai thác Gaslift định kỳ tiến hành cách ép khí vào khoảng không vành xuyến hỗn hợp sản phẩm khai thác theo ống khai thác lên mặt đất diễn không liên tục mà có định kỳ tính toán dựa theo thông số địa chất kỹ thuật đối tượng khai thác * Phạm vi áp dụng: + Có áp suất đáy thấp hệ số sản phẩm cao + Có hệ số sản phẩm thấp + Giếng sâu mực chất lỏng thấp + Có lưu lượng khai thác nhỏ * Ưu điểm: + Kinh tế linh hoạt (giá thành khai thác thiết bị cho giếng sâu với mực chất lỏng thấp, thấp so với phương pháp học khác) * Nhược điểm: + Lưu lượng cực đại bị giới hạn + Không thích hợp với giếng sâu, ống nâng nhỏ đặc biệt ống dạng mì ống khả tải ống bị giới hạn + Áp suất dao động mạnh vùng cận đáy giếng dẫn đến phá huỷ đáy giếng + Khó điều khiển hệ thống Gaslift khép kín nhỏ Ngoài có phương pháp khai thác Gaslift không cần máy nén khí 1.1.7.Cấu trúc hệ thống khai thác phương pháp gaslift Hệ thống ống khai thác Gaslift phân loại sau : - Theo số lượng cột ống thả vào giếng người ta chia : + Cấu trúc cột ống + Cấu trúc cột ống - Theo hướng khí nén dòng sản phẩm người ta chia hai chế độ khai thác : + Chế độ vành xuyến + Chế độ trung tâm - Theo số lượng cột ống thả vào giếng hướng khí nén dòng sản phẩm ta có cấu trúc hệ thống ống khai thác sau : + Cấu trúc : chế độ vành xuyến cột ống (hình 3.1) + Cấu trúc : chế độ vành xuyến cột ống (hình 3.2) + Cấu trúc : chế độ trung tâm cột ống (hình 3.3) + Cấu trúc : chế độ trung tâm cột ống (hình 3.4) HÌNH 3.1 KNPđ HÌNH 3.2 SP HÌNH 3.3 KN KN HÌNH 3.4 SP KN SP 1.1.7.1 Cấu trúc hệ vành xuyến - Cấu trúc cột ống: Cột ống thả vào giếng cột ống khai thác, cột ống chống khai thác cột ống bơm éo Khí nến bơm ép vào vùng vành xuyến cột ống khai thác cột ống chống khai thác Như mực chất lỏng giếng làm việc nằm đáy ống + Ưu điểm cấu trúc cột ống theo chế độ vành xuyến: - Đơn giản, gọn nhẹ, sử dụng triệt để cấu trúc giếng - Tăng độ bền ống khai thác - Dễ nâng cát vật cứng đáy giếng lên mặt đất - Dễ xử lý có parafin lắng đọng - Thuận lợi trang bị van Galift khởi động + Nhược điểm : - Áp suất khởi động lớn (so với chế độ trung tâm) - Áp suất đáy giếng giảm đột ngột khởi động ngừng nén khí làm hư hỏng vùng cận đáy giếng tạo nút cát lấp ống lọc Để khắc phục nhược điểm người ta lắp van Gaslift khởi động lắp đặt Paker * Cấu trúc hai cột ống: cột ống khai thác thả lồng vào nhau, khí ép vào vùng không gian vành xuyến hai cột ống, hỗn hợp sản phẩm khai thác lên theo ống nằm bên Như cột ống gọi cột ống bơm ép (cột ống thứ nhất), cột ống bên gọi cột ống khai thác (cột ống thứ hai) + Ưu điểm cấu trúc hai cột ống: - Chế độ khai thác với dao động áp suất làm việc (vì vùng khoảng không vành xuyến hai cột ống nhỏ so với cấu trúc cột ống) - Cột ống chất lỏng vùng khoảng không vành xuyến cột ống thứ cột ống khai thác có tác dụng điều hoà chế độ làm việc giếng + Nhược điểm: kết cấu phức tạp, chi phí tốn kém, nhiều thời gian kéo thả cột ống 1.1.7.2 Cấu trúc hệ trung tâm Khí nén bơm ép vào cột ống khai thác, dòng hỗn hợp sản phẩm khai thác theo vùng vành xuyến lên bề mặt đến hệ thống thu gom xử lý +Ưu điểm: - Giảm áp suất khởi động - Đơn giản gọn nhẹ sử dụng triệt để cấu trúc giếng + Nhược điểm: - Giảm độ bền ống chống khai thác - Giảm độ bền ống khai thác (do vật cứng mài mòn đầu nối cột ống khai thác hay ăn mòn kim loại) - Giảm đường kính cột ống chống khai thác parafin hay muối lắng đọng thành ống - Khó xử lý parafin lắng đọng - Áp suất đáy giếng giảm đột ngột khởi động ngừng nén khí Trên sở ưu nhược điểm kể thực tế thường sử dụng chế độ cột ống vành xuyến cột ống Tuỳ theo việc trang bị paker van ngược hệ thống mà chia trạng thái cấu trúc sau : + Hệ thống khai thác dạng mở (hình 1.3a): Không trang bị paker van chiều, áp suất khởi động lớn áp suất khí nén, áp dụng khai thác phương pháp Gasilft liên tục + Hệ thống ống khai thác dạng thác đóng (Hình 1.3c): Trang bị paker không trang bị van chiều, áp dụng khai thác Gaslift định kỳ a)Dạng mở b)Dạng đóng c-Dạng bán đóng Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc vành xuyến cột ống 1.1.8.Phương pháp khởi động giếng gaslift Khi đưa khí nén vào ống bơm ép cột chất lỏng ống bơm ép hạ xuống Phần lớn chất lỏng dâng lên cột ống nâng khoảng không ống bơm ép, phần nhỏ ngược vào vỉa (lượng chất lỏng vào vỉa phụ thuộc vào hệ số hấp thụ vỉa thời gian ép) Áp suất bơm ép tăng dần khí nén xuống tới đáy ống nâng áp suất đạt giá trị cực đại Giá trị áp suất cực đại gọi áp suất khởi động 10 Áp suất khởi động áp suất lớn trình khởi động thời điểm mà chất lỏng ép tới đế ống nâng Áp suất khởi động phụ thuộc vào yếu tố sau: Cấu trúc cột ống nâng Đường kính ống chống khai thác ống khai thác Tỷ trọng cột chất lỏng Chiều sau nhúng chìm ống nâng Khi khí vào cột ống nâng hòa tan vào chất lỏng ống nâng, tỷ trọng chất lỏng ống nâng giảm xướng Do vật, chất lỏng trộn khí nâng lên mặt đất đưa đến hệ thống thu gom xử lý Tại thời điểm khí bắt đầu vào ống nâng, áp suất nén khí giảm đến gần miệng ống nâng, hỗn hợp lỏng khí có lượng lớn đẩy cột chất lỏng khỏi ống nâng làm cho áp suất đế ống nâng giảm đột ngột xuống giá trị thấp Sau đó, áp suất tăng dẫn đến giá trị định không đổi suốt trình khai thác Áp suât thời điểm gọi áp suất làm việc 1.1.8.1 Qúa trình khởi động giếng Giếng hoàn thiện, van gaslift mandrel lắp đặt giếng.Mực chất lỏng giếng cao ngang miệng giếng.Tùy theo độ sâu thiết kế áp suất mở van mà van mở (khi áp suất thủy tĩnh van lớn áp suất đặt van) đóng (khi áp suất thủy tĩnh van nhỏ áp suất đặt van).Các van cũn lại mở áp lực áp lực thủy tĩnh Đường thay đổi áp suất vùng vành xuyến khai thác giống khí chưa nén vào giếng.Giếng sẵn sàng cho trình gọi dòng (hình 5.12a) 76 + Tăng áp lực đường ống (từ 10 ÷ 15at) làm cho khí khó tách khỏi dầu để tạo điều kiện cho parafin hòa tan dầu + Giảm độ nhám đường ống hạn chế thay đổi đột ngột đường kính ống nâng đường ống vận chuyển + Tăng nhiệt độ dòng khí ép xuống giếng Nó làm cho nhiệt độ dòng dầu lên ổn định + Dùng hóa phẩm chống đông đặc parafin ,với hóa phẩm khác cần dùng nồng độ khác ,thông thường dùng từ 0,2 ÷ 0,3% Các chất hóa phẩm thường dùng loại xăng dầu nhẹ làm dung môi hòa tan parafin chất chống đông đặc chất hoạt tính bề mặt (hàm lượng từ ÷ 5%) + Bơm dầu nước làm giảm tổn thất thủy lực ,bơm dầu nhờ nút đẩy phân cách (bơm xen kẽ đoạn dầu có độ nhớt nhỏ) 4.2.3 Biện pháp khắc phục Để phá vỡ nút parafin người ta sử dụng phương pháp sau : + Phương pháp nhiệt học : Người ta bơm dầu nóng nước nóng vào ống để kéo parafin + Phương pháp học : Dùng thiết bị cắt ,nạo parafin thành ống khai thác Hệ thống thiết bị lắp đặt vào dụng cụ cáp tời thả vào giếng để cắt gọt parafin.Dụng cụ cắt gọt phải có đường kính tương ứng với đường kính ống khai thác ,sau kéo thiết bị từ từ khỏi giếng để tránh trường hợp rơi lưỡi cắt + Phương pháp hóa học : Là phương pháp ép chất lưu H-C nhẹ chất hoạt tính bề mặt vào giếng khai thác qua khoảng không vành xuyến H-C nhẹ hòa tan parafin làm giảm kết tinh parafin Chất hoạt tính bề mặt đưa vào dòng chảy dầu giếng để hấp thụ thành phần nhỏ parafin làm nhỏ ngừng kết tinh parafin Các chất hóa học thường dùng tác nhân phân tán ,tác nhân thấm ướt phổ biến công nghiệp khai thác dầu khí nước Tác nhân thấm ướt có khả phủ lên bề mặt ống lớp màng mỏng ngăn ngừa tích tụ parafin giữ phần tử parafin phân tán không dính lại với di chuyển từ đáy giếng tới hệ thống sử lý dầu thô.Ngoài đưa vào 77 ống chất polime Nicromat natri – Na2Cr2O7.H2O (10%) đưa vào buồng trộn với nhiệt độ 80 ÷ 90oC , có tác dụng phá dần nút parafin 4.3 Sự tạo thành nút rỉ sắt đường ống khai thác 4.3.1 Nguyên nhân phát sinh Sự tạo thành nút rỉ sắt khoảng không vành xuyến kim loại thành ống bị ăn mòn hóa học, bị ôxi hóa, theo phương trình phản ứng: 4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3 Sự ăn mòn mạnh dòng khí ép có độ ẩm từ 70 ÷ 80% Các kết nghiên cứu khẳng định : áp suất ống dẫn khí ảnh hưởng tới ăn mòn, áp suất tăng lên hình thành nút rỉ sắt tăng lên Nút rỉ sắt chủ yếu ôxit sắt (chiếm 50%) lại bụi đá vôi cát Hiện tượng biểu áp suất đường khí vào tăng mà lưu lượng khai thác giảm 4.3.2 Biện pháp khắc phục + Xử lý mặt ống chất lỏng đặc biệt nhằm tăng khả chống ăn mòn ống chống + Đảm bảo khoảng không gian hai ống ép khí ống nâng đủ lớn khoảng ≥ 20mm + Lắp đặt bình ngưng đường dẫn khí , dầu không khí Thông thường lắp vị trí cao ống dốc cao lên + Lắp đặt phận làm khí khỏi bụi ẩm : bình tách , bình sấy khô + Thay đổi thường xuyên chế độ khai thác từ vành xuyến sang trung tâm ngược lại Mục đích để xúc rửa rỉ sắt bám đường ống + Rửa định kì thành ống nhũ tương không chứa nước + Làm khí trước đưa vào sử dụng phương pháp hóa lí + Để phá hủy nút kim loại đóng chặt người ta thường bơm dầu nóng vào khoảng không vành xuyến, biện pháp không đạt kết phải kéo ống lên để tiến hành cạo ri 78 4.4 Sự tạo thành muối ống nâng 4.4.1 Nguyên nhân phát sinh Sự lắng tụ muối trình khai thác nước vỉa có hàm lượng muối cao hàm lượng nước sản phẩm thấp Muối bị tách khỏi chất lỏng lắng đọng bám vào thành ống thiết bị lòng giếng Sự lắng đọng muối gây tắc ống nâng 4.4.2 Biện pháp phòng ngừa Để hạn chế tượng muối lắng đọng người ta dùng hóa chất có pha thêm số phụ gia Nó có tác dụng tạo tinh thể muối màng keo bảo vệ cản trở muối kết tinh lại với không cho muối bám vào thép Ngoài người ta dùng nước theo hai phương pháp, tức bơm liên tục định kì nước xuống đáy giếng đồng thời với trình khai thác Mục đích giữ cho muối suốt trình lên thiết bị xử lí trạng thái chưa bão hòa, trình lắng đọng không xảy 4.4.3 Biện pháp khắc phục Tích tụ muối ống nâng chủ yếu độ sâu 150 ÷ 300m tính từ miệng giếng Nếu muối bám vào ống nâng chiếm phần nhỏ đường kính ta dùng nước để loại bỏ tích tụ muối cacbonat Đối với muối CaCO3, MgCO3, CaSO4 MgSO4 dùng dung dịch NaPO3 Na5P3O10 ép vào khoảng không vành xuyến Tinh thể cacbonat sunphat nhanh chóng hấp thụ NaPO3 Na5P3O10 để hình thành lớp vỏ keo tinh thể giữ chúng không dính lại với với ống nâng Sự lắng đọng muối ống nâng vùng cận đáy giếng nhanh chóng loại bỏ cách dùng từ 1,2 ÷ 1,5% dung dich axit HCl: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 Để loại bỏ tích tụ muối sunphat thực tế người ta bơm ép dung dịch NaOH CaSO4 + 2NaOH = Ca(OH)2 + Na2SO4 + H2O 4.5 Sự tạo thành nhủ tương giếng 4.5.1 Nguyên nhân phát sinh 79 Trong trình khai thác nước vỉa chuyển động với dầu khí tạo thành nhũ tương bền vững, làm tăng giá thành sản phẩm phí tách nước khỏi dầu 4.5.2 Biện pháp khắc phục Một biện pháp có hiệu để ngăn ngừa tạo thành nhũ tương việc sử dụng dầu làm nhân tố làm việc, sử dụng chất phụ gia bơm vào với khí nén Để thu nhận dầu có hiệu cao người ta khử nhũ tương giếng, chất dùng để khử ngăn chặn hình thành nhũ tương HrK Nếu trộn với khí ép tỉ lệ ÷ 2% hỗn hợp khử nhũ tương tốt 4.6 Hiện tượng trượt khí  Hiện tượng thường xảy khí nén vào cần sau thoát bên cần liên tục, dòng sản phẩm toàn khí, chất lỏng áp suất cần giảm mạnh  Nguyên nhân van gaslift bên không tự động lại  Biện pháp khắc phục thay van gaslift Tuy nhiên để biết xác van cần thay phải tiến hành công tác khảo sát giếng  Giếng làm việc không  Trong trình nến khí, giếng có làm việc áp suất miệng giếng dao động mạnh, dòng sản phẩm lên không đều, tý số khí dầu lớn  Nguyên nhân chủ yếu lưu lượng khí nến lớn ép chất lỏng chảy ngược vào vỉa ngăn cản dòng sản phẩm từ vỉa vào giếng  Biện pháp khắc phục đơn giản giảm bớt lượng khí nén cần 4.7 Giếng không khởi động Hiện tượng xảy khí nén vào cần đạt đến giá trị cực đại nguoionf khí mà giếng không làm việc Khí nén liên tục nâng áp suất cần lên giá trị P max mà giếng cẫn không làm việc, nguyên nhân van khởi động bên không mở Biện pháp khắc phục tiến hành công tác khảo sát giếng để biết xác van gas lift cần thay 4.8 Các cố thiết bị 80 Thiết bị dùng khai thác dầu khí đòi hỏi yêu cầu an toàn độ tin cậy cao xong không tránh khỏi hỏng hóc bất thường xảy 4.8.1 Sự rò rỉ thiết bị chịu áp lực Các thiết bị chịu áp lực : đường ống, van chặn, mặt bích sau thời gian làm việc bị ăn mòn ảnh hưởng độ rung mặt bích nới lỏng, gioăng đệm làm kín bị mòn, tất tượng gây tượng rò rỉ dầu khí Khi phát có dầu khí rò rỉ người ta phải khắc phục kịp thời trường hợp yêu cầu sửa chữa phải dừng khai thác giếng 4.8.2 Các thiết bị hư hỏng + Van điều chỉnh mực chất lỏng không làm việc: phát ta kịp thời xử lý cách điều chỉnh van tay, đóng đường điều chỉnh tự động, khắc phục sửa chữa thiết bị Sau đưa hệ thống làm việc trở lại + Hệ thống báo mức chất lỏng không xác : trường hợp bình quan trọng người ta thương làm hai thiết bị để theo dõi mức chất lỏng, nhờ người ta sửa chữa hai thiết bị + Máy bơm vận chuyển dầu bị cố : trường hợp người ta lắp đặt máy bơm dự phòng Sau sửa chữa hư hỏng máy bơm + Các thiết bị báo tín hiệu không tốt : phát sai lệch thông tin phải tiến hành kiểm tra hiệu chỉnh thay thiết bị đảm bảo độ tin cậy cao + Thiết bị bảo vệ điều khiển không tốt: cần phải có kế hoạch kiểm tra định kì Trường hợp cố cần phải sửa chữa kịp thời Nói chung hoàn hảo thiết bị yêu cầu gắt gao trình khai thác dầu khí Những người làm việc trực tiếp luôn theo dõi làm việc thiết bị, phát kịp thời có biện pháp sửa chữa, khắc phục… cho đảm bảo dòng dầu liên tục khai thác lên vận chuyển tới tầu chứa 4.9 Sự cố công nghệ 4.9.1 Áp suất cung cấp không ổn định 81 Khi giếng làm việc không ổn định liên tục Hệ thống tự động tự ngắt giếng người theo dõi công nghệ phải biết để thao tác + Nguyên nhân: - Do máy nén khí bị hỏng đột xuất - Do lượng khí tiêu thụ lớn - Do lượng khí cung cấp cho máy nén khí không đủ phải giảm bớt tổ máy nén khí + Biện pháp khắc phục : - Cân đối lại lượng khí vào khí - Có kế hoạch tiêu thụ cụ thể tránh tượng khởi động nhiều giếng thời điểm - Các máy nén dự phòng sẵn sang hoạt động cần - Hạn chế tối đa việc dừng giếng áp suất nguồn khí 4.9.2 Sự cố cháy Sự cố cháy nguy hiểm ảnh hưởng lớn đến an toàn toàn khu mỏ Vì người ta lắp đặt thiết bị tự động tay ,khi có cố cháy thiết bị cảm nhận báo hệ thống xử lý lệnh cho van điều khiển ngắt nguồn khí toàn hệ thống (SDV) lượng khí lại bình chứa ,đường ống xả vòi đốt Các giếng khai thác dừng làm việc đồng thời đóng van tự động miệng giếng Trong trường hợp van tự động làm việc không tốt ta đóng van tay Trong thực tế việc xảy cháy giàn cố định trình khai thác bất cẩn người Khi phát cháy người ta dập đám cháy thiết bị cứu hỏa trang bị giàn tàu cứu hộ… 82 CHƯƠNG 5: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 5.1 Vai trò công tác an toàn khai thác dầu khí Khai thác dầu khí công việc nặng nhọc độc hại Công nhân viên phải làm việc điều kiện có nguy xảy tai nạn cao Hàng ngày họ phải đối mặt với nguy hiểm hoá chất độc hại dùng công tác xử lý vùng cận đáy giếng, chất nổ, chất khí độc rò rỉ từ phận thu gom vận chuyển Dầu khí lại chất có khả dễ dàng gây cháy nổ, dù hành động không tuân theo quy tắc an toàn gây cháy nổ giàn nguy hiểm Cùng với nguy hiểm gây chất hoá học trình khai thác thiết bị máy móc nguồn có khả gây tai nạn cao Do phải thường xuyên đối mặt với nguy hiểm vậy, để đảm bảo không xảy tai nạn đáng tiếc gây thiệt hại tài sản ảnh hưởng đến sức khỏe, tính mạng người, công tác an toàn mang lại lợi ích to lớn mặt kinh tế mà đảm bão sống yên lành công nhân viên làm việc giàn khoan Nó giúp bảo vệ thành lao động đạt được, mà mang lại cho sức lực ý chí để lao động ngày tốt 5.2 Các yêu cầu công tác an toàn lao động giàn khoan 5.2.1 Yêu cầu người lao động Người lao động làm việc điều kiện đòi hỏi phải có sức khỏe tốt, bệnh tật Yêu cầu quan trọng lớn người lao động phải nắm vững quy tắc lao động Muốn người lao động cần phải tổ chức học quy tắc an toàn trung tâm an toàn xí nghiệp liên doanh Cần phải ghi nhớ có tiến hành thi lấy chứng trước trước làm việc giàn khoan Công tác phải thực cách nghiêm ngặt, có mang lại hiệu cao 83 Người lao động cần phải có trình độ chuyên môn vững vàng để làm việc tránh khỏi sai sót dẫn đến tai nạn Họ cần nắm vững nhiệm vụ công việc thực quy trình an toàn Đó trách nhiệm toàn thể công nhân viên giàn thiết bị khai thác Cùng với việc thường xuyên giáo dục nâng cao ý thức tự giác thực quy tắc an toàn, nâng cao trình độ hiểu biết an toàn lao động tổ chức đợt thực hành công tác chống cháy nổ Tổ chức kiểm tra thiết bị lao động an toàn xuồng cứu sinh, phao cứu sinh, đường cứu hỏa, thiết bị cháy nổ, lập kế hoạch phòng chống cố phương pháp giải có cháy nổ 5.2.2 Yêu cầu thiết bị máy móc Đối với thiết bị máy móc có nguy cháy nổ cao cần phải kiểm tra kỹ độ an toàn thiết bị trước sử dụng Thiết bị phải đặt vị trí mà cháy không ảnh hưởng đến phận khác Trên thiết bị phận an toàn van an toàn (đối với thiết bị chịu áp lực) đồng hồ báo cháy tự động (thiết bị dể cháy)… Như thiết bị đóng góp đáng kể vào công tác an toàn lao động Theo thống kê nạn nguyên nhân chủ quan người lao động không tuân thủ quy tắc an toàn tai nạn xảy không kiểm tra kỷ thiết bị đảm bảo an toàn Vậy vấn đề cần đặt phải kiểm tra tính an toàn thiết bị (thiết bị dễ cháy, nổ, đường dây điện, dụng cụ treo vật nặng….) Kiểm tra chất lượng, số lượng loại dụng cụ đảm bảo an toàn cho phao cứu sinh, thiết bị cứu hỏa Thiết bị phải thường xuyên bảo dưỡng chổ hỏng, cần đặt thiết bị nguy hiểm xa khu vực sinh sống bố trí tàu cứu hộ thường xuyên túc trực nơi làm việc An toàn giếng khai thác: Để tránh tượng phun tự người ta có quy định áp suất ống chống cho phép Thông thường áp suất lớp ống chống = Trường hợp áp suất ống chống lớn phải xác định nguyên nhân Nếu vượt qua số cho phép phải có biện pháp khắc phục kịp thời Để an toàn công tác khai thác người ta lắp đặt hệ thống K.O bao gồm: Paker van an toàn sâu, van an toàn miệng giếng điều khiển qua hệ thống TKS,v.v 5.2.3 An toàn cháy nổ 84 Cháy cố nguy hiểm gây hậu nghiêm trọng, trước ta phải đề phòng không để xảy cháy Nguyên nhân cháy gồm yếu tố: chất cháy, ôxy, nguồn cháy Thiếu ba yếu tố đám cháy xuất trì Như ta biết dầu khí có thành phần CmHm dễ bắt cháy phát triển đám cháy Do đó, trước tiên phải ngăn ngừa rò rỉ cacbuahydro môi trường bên Mặt khác, hạn chế tối đa việc sử dụng nguồn cháy Chỉ phép sử dụng nơi an toàn 5.2.4 An toàn sửa chữa, thay đường ống công nghệ, cấu khí Việc sửa chữa thiết bị yêu cầu quy tắc an toàn nghiêm ngặt Đối với nội dung công việc khác có quy chế an toàn khác Như thực tốt công tác an toàn người làm chủ máy móc thiết bị Ý thức tầm quan trọng công tác an toàn luôn thực quy chế an toàn ban hành 5.3 An toàn lao động khai thác dầu phương pháp Gaslift 5.3.1 Yêu cầu chung Công việc khái thác dầu khí phương pháp Gaslift có yêu cầu an toàn sau: Miệng giếng tự phun khí phải lắp đặt thiết bị đầu giếng theo tiêu chuẩn quốc tế, áp suất làm việc phải tương ứng với áp suất cho phép thiết bị miệng giếng Sơ đồ thiết bị miệng giếng cần phải phê duyệt chánh kỹ sư xí nghiệp khai thác với đồng ý phận chống phun trung tâm an toàn 5.3.2 Yêu cầu an toàn khai thác 5.3.2.1 Yêu cầu an toàn vận hành hệ thống công nghệ Phải kiểm tra khả làm việc van ngắt lòng giếng van ngắt theo lịch Nghiêm cấm giảm áp suất đường ống qua mặt bích cách nới lỏng bulông Đóng mở van chặn tay, không phép sử dụng dụng cụ khác Để dừng giếng ép khí trước hết cần tiến hành đóng van đường khí vào giếng sau đóng van đường Manifon Vì khai thác gaslift hệ thống có áp suất khí nén cao nên công nhân làm việc phảI học tập quy tắc vận hành an tòan phải kiểm tra định kỳ làm việc phải tuyệt đối tuân thủ quy tắc vận hành phê duyệt để đảm bảo an tòan cho người giàn khoan 5.3.2.2 Yêu cầu an toàn thiết bị đầu giếng 85 Trước lắp đặt thiết bị đầu giếng phải ép thử áp suất làm việc tối đa (theo lý lịch thiết bị) mỏ Bạch Hổ 350at Sau lắp xong thiết bị miệng giếng, lại tiến hành thử lần trước đưa giếng vào khai thác Kết lần ép thử phải ghi vào văn hồ sơ lưu trữ giếng Cần lắp đặt thiết bị đầu giếng với tất ốc vít vòng đệm không phụ thuộc vào áp suất làm việc dự kiến Để đo áp suất cần, lớp ống chống, đầu ống chống cần lắp đặt đồng hồ van 03 chạc Trước thay côn cần xả áp suất ổ côn áp suất khí qua van lắp đường dẫn Thổi rửa giếng, đường ống, bình tác cần tiến hành qua Block công nghệ Chỉ phép lắp đặt toàn hệ thống từ thông đến cụm Manhêphôn đoạn ống cong đoạn ống nối 03 chạc nhà máy chế tạo Đồng hồ đo thiết bị đo khác lắp đặt làm cho thợ vận hành dễ thấy Đồng hồ đo áp suất lắp đặt cho kim áp suất làm việc vào khoảng 1/3 thang chia Khi thay đổi đồng hồ đo phải đảm bảo ren phải vặn chặt, tháo lắp đồng hồ đo thiết bị chuyên dụng 5.4 Bảo vệ môi trường Trong trình khai thác cần đảm bảo quy tắc bảo vệ môi trường sau: - Thu gom dầu vào bình thải sau bơm theo đường ống đến bình chứa chuyển vào bờ; - Chỉ thải nước đạt tiêu chuẩn xuống biển; - Dầu nguyên liệu bị tràn phải thu gom vào bể; - Dầu diezen nhớt rò rỉ thu gom bể chuyển bờ để tái sinh - Hệ thống tách làm khí phải đảm bảo hệ thống tách 99% sau đưa đuốc để đốt - Phải có bình chứa Barit hay Bentonit để tránh ô nhiễm môi trường - Đặt van an toàn sâu van an toàn trung tâm để tự động đóng mở trường hợp áp suất cao thấp 86 Tóm lại, cán công nhân viên phải thực yêu cầu qui trình, qui phạm an toàn lao động, bảo đảm an toàn cá nhân, tập thể nơi làm việc sinh sống Mọi người phải chịu trách nhiệm an toàn công trình TÀI LIỆU THAM KHẢO -Báo cáo tham gia hội nghị khoa học hội nghị khoa học lần thứ 12,Trường Đại Học Mỏ Địa Chất -Công nghệ khai thác dầu khí PGS -TS CAO NGỌC LÂM -Công nghệ kỹ thuật khai thác dầu khí – Nhà xuất giáo dục (Phùng Đình Thực, Dương Danh Lam, Lê Bá Tuấn, Nguyễn Văn Cảnh - 1999 ) -Hoàn thiện công nghệ khai thác tập I +II viện nghiên cứu NIPPI -Tạp chí dầu khí ( 1/1990 ) 87 PHỤ LỤC HỆ THỐNG ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG Hệ quốc tế SI: Độ dài: m Khối lượng: kg Thời gian: s Lực: N Áp suất: N/m2 = Pa Độ nhớt: P Qui đổi hệ Anh sang hệ SI: inch = 2,54 cm 1m = 3,281 ft mile = 1,609 km bbl = 0,1589 m3 1m3/m3 = 5,62 ft3/bbl psi = 0,07031 kG/cm2 1kG = 9,90665N 1kG/m2 = 0,981bar KPa = 1000Pa 1P = 10-6 bar.s 1Cp = 10-8 bar.s 88 at at psig API K R C = =14,7 psi = 1,033 kG/ cm2 = 1,176 psi 141.5 − 131.5 γ ( G / cm ) = = 273 + 0C = 460 + 0F o F − 32 89 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu hoàn thành đồ án với đề tài: “Thiết kế khai thác dầu phương pháp Gaslift liên tục cho giếng 1104 giàn MSP_11 mỏ Bạch Hổ” Trong thời gian làm đồ án, qua tài liệu địa chất vùng mỏ Bạch Hổ cho thấy điều kiện áp suất, nhiệt độ với chất phức tạp đất đá vùng mỏ với lựa chọn áp dụng phương pháp khai thác học đóng vai trò quan trọng, định chủ yếu đến khả khai thác trữ lượng dầu khí Trên sơ phân tích đưa phương án thiết kế khai thác dầu phương pháp Gaslift rút rằng: Khai thác dầu phương pháp Gaslift chứng minh tính ưu việt mặt công nghiệp, tính hiệu mặt kinh tế có nhiều ưu điểm so với phương pháp khai thác học khác Hiện công ty sản xuất thiết bị khai thác dầu giới thân phòng khai thác dầu khí Viện NCKH & TK thuộc XNLD có sẵn chương trình lập trình máy tính xác định tất thông số cần thiết tiến hành thiết kế khai thác gaslift Đồ án nhằm mục đích minh họa phương pháp bước tính toán trình thiết kế, có sử dụng phương pháp biểu đồ Camco để xác định chiều sâu đặt van Trong trình khai thác gaslift, áp suất vỉa không đủ sức thắng tổn hao lượng nâng sản phẩm cần chuyển sang chế độ khai thác gaslift định kì Thực tế lượng khí đồng hành sử dụng không nhiều, phần lớn bị đốt bỏ nhiều nguyên nhân Do cần đẩy nhanh công tác xây dựng trạm nén khí công suất lớn để phục vụ kịp thời việc triển khai mở rộng khai thác dầu phương pháp gaslift vận chuyển khí vào bờ Đồng thời tăng cường nghiên cứu tác động lên dòng chảy nhiều pha để tiết kiệm lượng vỉa, nâng cao sản lượng khai thác tối ưu hóa trình thiết kế lắp đặt hệ thống gaslift 90 Với hiểu biết thân với giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo Bộ môn Khoan-Khai thác dầu khí, đặc biệt thầy giáo GVC.Ts Nguyễn Thế Vinh , đồ án hoàn thành, nhiên đồ án nhiều sai sót, mong có đóng góp ý kiến thầy cô bạn bè đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Em xin cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 ... trung tâm cột ống (hình 3.3) + Cấu trúc : chế độ trung tâm cột ống (hình 3 .4) HÌNH 3.1 KNPđ HÌNH 3.2 SP HÌNH 3.3 KN KN HÌNH 3 .4 SP KN SP 1.1.7.1 Cấu trúc hệ vành xuyến - Cấu trúc cột ống: Cột ống... lượng khí vào giếng cực đại dầu bơm bị ngắt cách mở hết khoá van đường 4, đóng van tắt máy bơm 1.Van xả 2.Van chặn 3.Bể chứa dầu 4. Đường hồi máy bơm 5.Đường manhenfon 6.Van thuỷ lực trung tâm * Phương... d ∆h 4 (3.22) Vậy áp suất khởi động tính theo công thức sau : [ h+ D2 − d d2 Pkđ = (h +∆h ) ρLg = + Nếu h +∆h > L Pkđ = ρLg + Nếu h +∆h ≥ L Pkđ D2 h ] ρ L g ρ L gh d D2 = d ρ L.gh 1.1.8 .4. Qúa