Tại Việt Nam, công tác khai thác khí thiên nhiên và thu gom khí đồng hành chủ yếu tập trung tại các mỏ có trữ lượng lớn. Trong khi đó, khí đồng hành tại các mỏ nhỏ/cận biên chưa được thu gom triệt để, dẫn đến phải đốt bỏ, gây lãng phí tài nguyên thiên nhiên. Bài báo đánh giá hiện trạng hệ thống thu gom khí đồng hành và khí thiên nhiên tại các mỏ nhỏ/cận biên tại khu vực phía Nam Việt Nam và đề xuất các giải pháp để nâng cao hiệu quả công tác thu gom, vận chuyển khí.
PETROVIETNAM KHAI THÁC KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ THU GOM KHÍ ĐỒNG HÀNH TỪ CÁC MỎ NHỎ/CẬN BIÊN Tăng Văn Đồng1, Nguyễn Thúc Kháng2 Nguyễn Văn Minh2, Nguyễn Hoài Vũ3, Lê Việt Dũng3 Tổng cơng ty Thăm dò Khai thác Dầu khí Hội Dầu khí Việt Nam Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” Email: dongtv@pvep.com.vn Tóm tắt Tại Việt Nam, cơng tác khai thác khí thiên nhiên thu gom khí đồng hành chủ yếu tập trung mỏ có trữ lượng lớn Trong đó, khí đồng hành mỏ nhỏ/cận biên chưa thu gom triệt để, dẫn đến phải đốt bỏ, gây lãng phí tài nguyên thiên nhiên Bài báo đánh giá trạng hệ thống thu gom khí đồng hành khí thiên nhiên mỏ nhỏ/cận biên khu vực phía Nam Việt Nam đề xuất giải pháp để nâng cao hiệu công tác thu gom, vận chuyển khí Từ khóa: Khí tự nhiên, khí đồng hành, thu gom khí, vận chuyển khí, mỏ nhỏ, mỏ cận biên Mở đầu Từ khai thác m3 khí vào tháng 6/1981, Việt Nam xây dựng hệ thống sở vật chất kỹ thuật công nghiệp khí đại với hệ thống đường ống dẫn khí: Bạch Hổ - Dinh Cố, Nam Cơn Sơn - Nam Côn Sơn (giai đoạn 1) PM3 - Cà Mau, Hàm Rồng Thái Bình gắn liền với nhà máy chế biến khí, hạ tầng cơng nghiệp khí thấp áp… vận hành an tồn hiệu quả, cung cấp cho thị trường nước 10 tỷ m³ khí/năm Cơng tác thu gom khí, đặc biệt khí đồng hành mỏ khai thác dầu nhằm phục vụ cho nhu cầu sử dụng mỏ, phần lớn sử dụng làm khí gaslift khí nhiên liệu Lượng khí lại tận thu để đưa vào hệ thống thu gom bờ với khí mỏ khí thiên nhiên khác Khí đồng hành phân bố chủ yếu bể Cửu Long với trữ lượng thu hồi khoảng 75,52 tỷ m3 (chiếm 54,45%) tập trung mỏ lớn: Bạch Hổ, Rạng Đông, Emerald, Sư Tử Trắng [1] Tại Việt Nam, có mỏ dầu chưa thực thu gom khí đồng hành (Ruby, Pearl, Topaz, Diamond, Thăng Long, Đơng Đơ, Sơng Đốc) sản lượng khí đồng hành mỏ suy giảm, không khả thi để đầu tư xây dựng hệ thống thu gom, vận chuyển khí Các mỏ/cụm mỏ phát triển/chuẩn bị phát triển Kình Ngư Trắng, Gấu Chúa - Gấu Ngựa - Cá Chó, Cá Rồng Đỏ, Hàm Rồng, Rạch Tàu - Khánh Mỹ - Năm Căn cân nhắc thêm phương án đầu tư hệ thống thu gom khí đồng hành [1] Bài báo đánh giá, phân tích cơng tác thu gom khí số mỏ nhỏ/cận biên; đề xuất giải pháp phù hợp với điều kiện thời điểm thu gom cụ thể, đặc biệt triển khai thực Dự án đường ống dẫn khí Nam Cơn Sơn - giai đoạn (Hình 1) Hiện trạng thu gom khai thác khí mỏ nhỏ/ cận biên 2.1 Mỏ Cá Ngừ Vàng [2] Mỏ Cá Ngừ Vàng thuộc Lô 09-2, bể Cửu Long có trữ lượng nhỏ nên khai thác theo mơ hình phát triển độc lập gặp nhiều khó khăn Nhằm giảm chi phí đầu tư vận hành, mỏ Cá Ngừ Vàng kết nối với mỏ Bạch Hổ đường ống ngầm bọc cách nhiệt từ giàn đầu giếng (WHP-CNV) đến giàn công nghệ trung tâm số (CPP-3) với chiều dài 25km Giải pháp vận chuyển khí đồng hành cho mỏ vận chuyển hỗn hợp dầu khí nhờ áp suất miệng giếng khai thác Hỗn hợp dầu khí từ mỏ Cá Ngừ Vàng chuyển CPP-3 mỏ Bạch Hổ để xử lý Khí sau tách CPP-3 vận chuyển đến giàn nén khí trung tâm (CCP) để nén bờ theo tuyến ống Bạch Hổ - Dinh Cố Hình thể sơ đồ thu gom vận chuyển dầu khí từ WHP-CNV mỏ Cá Ngừ Vàng đến CPP-3 mỏ Bạch Hổ 2.2 Mỏ Đồi Mồi [3] Mỏ Đồi Mồi mỏ nhỏ nằm phía Nam mỏ Rồng, cách giàn cố định RP-3 gần 20km, giàn RP-1 khoảng 17km giàn RP-2 khoảng 21,5km Mỏ Đồi Mồi hợp với mỏ Nam Rồng để khai thác chung Trên sở đánh giá phương án kỹ thuật, hiệu kinh tế tính khả thi, Ngày nhận bài: 24/2/2017 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 24/2 - 30/3/2017 Ngày báo duyệt đăng: 31/3/2017 DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 29 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi kết nối với mỏ Rồng Vietsovpetro để thu gom xử lý dầu Trạm Long Hải Đường ống Nam Côn Sơn - giai đoạn Chiều dài: 118km Đường kính: 26inch Áp suất thiết kế:160barg Nhiệt độ thiết kế: -10/70oC Đường ống Nam Côn Sơn - Bạch Hổ Chiều dài: ~12km Đường kính: 26inch Áp suất thiết kế: 160barg Nhiệt độ thiết kế: -10/70oC Đường ống Nam Côn Sơn - giai đoạn Chiều dài: ~61km Đường kính: 26inch Áp suất thiết kế: 160barg Nhiệt độ thiết kế: -10/70oC P's VS KP Đường ống Nam Côn Sơn - giai đoạn Chiều dài: ~150km Đường kính: 26inch Áp suất thiết kế: 160barg Nhiệt độ thiết kế: -10/70oC sc op e 07.5 Đường ống tương lai Giàn Bạch Hổ Áp suất thiết kế: 139barg Áp suất vận hành: 125barg Nhiệt độ thiết kế: 70oC; SSIV WHPDH02 e p co s 2's S NC Giàn Hải Thạch Áp suất thiết kế: 160barg Áp suất vận hành: 151barg Nhiệt độ thiết kế: -10/70oC P's e op sc VS IV SS Đường ống tương lai SSIV KP Giàn Hải Thạch NC S2 3.5 's s co p BD PO C's Đường ống hữu Chiều dài: 3,5km Đường kính: 26inch Giàn BK Thiên Ưng Áp suất thiết kế: 160barg Áp suất vận hành: 151barg Nhiệt độ thiết kế: 70oC e sco pe Đường ống Đại Hùng - Thiên Ưng Chiều dài: 20km Đường kính: 16inch Áp suất thiết kế: 25barg Hình Sơ đồ tuyến ống Nam Côn Sơn - giai đoạn giai đoạn (tương lai) [4] Tại mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi, giàn nhẹ (BK): RC-DM RC-4 xây dựng để khai thác dầu Khí đồng hành từ mỏ Đồi Mồi tách cấp giàn RC-DM với khí đồng hành mỏ Nam Rồng sau tách cấp giàn RC-4 chuyển sang giàn nén khí mỏ Rồng (DGCP) nhờ vào áp suất bình tách Dầu mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi sau tách khí cấp giàn RC-4 RC-DM dạng dầu bão hòa, khí vận chuyển đến giàn RP-1 để xử lý Dầu sau xử lý chuyển đến FSO Khí đồng hành mỏ Rồng với khí mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi thu gom giàn nén khí mỏ Rồng, nén tăng áp sử dụng làm khí gaslift phục vụ khai thác dầu Bên cạnh đó, lượng khí booster compressor đặt giàn DGCP nén giàn CCP mỏ Bạch Hổ Tuy nhiên, khu vực mỏ Rồng thiếu cơng suất nén khí nên lượng khí bị đốt bỏ khu vực Tuyến ống vận chuyển khí mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi xây dựng Hình 2.3 Mỏ Gấu Trắng [5] Máy nén Mỏ Cá Ngừ Vàng Áp suất miệng giếng Cơn tiết lưu Bình tách Ống dẫn khí Bạch Hổ - Dinh Cố Mỏ Bạch Hổ Giàn CCP Giàn CPP3 FSO - BK-CNV Ống vận chuyển hỗn hợp dầu khí nước Ống vận chuyển dầu Ống vận chuyển khí Hình Sơ đồ thu gom vận chuyển khí đồng hành từ WHP-CNV mỏ Cá Ngừ Vàng đến CPP-3 mỏ Bạch Hổ 30 DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 Mỏ Gấu Trắng nằm cách giàn CPP3 mỏ Bạch Hổ khoảng 17km Sản phẩm từ mỏ bao gồm chất lỏng khí vận chuyển giàn CPP-3 qua đường ống bọc cách nhiệt có đường kính 325 × 16mm, chiều dài 14km, gồm đoạn: GTC-1 → BK-14/BT-7 dài 6km, BK14/BT-7 → BK-9 dài 6,7km BK-9 → CPP-3 dài 1,3km Tuyến ống gồm nhiều đoạn ống đứng qua giàn hệ thống phóng thoi để nạo rửa paraffin chất lắng đọng Hỗn hợp dầu khí mỏ Gấu Trắng vận chuyển CPP-3 nhờ vào áp suất miệng giếng Khí đồng hành mỏ Gấu Trắng xử lý giàn CPP-3 sau đưa PETROVIETNAM sang giàn CCP để nén vào hệ thống gaslift vận chuyển bờ theo tuyến ống Bạch Hổ - Dinh Cố (Hình 4) Xả đuốc Áp suất miệng giếng Máy nén khí Cơn tiết lưu Gaslift Bình tách Áp suất miệng giếng 2.4 Mỏ Thỏ Trắng [6] Côn tiết lưu Giàn RC4 Mỏ Nam Rồng Bình tách Giàn DGCP Mỏ Rồng Bình tách Giàn RC-DM Mỏ Đồi Mồi Giàn RP1 FSO Ống dẫn dầu Mỏ Nam Rồng Đồi Mồi Ống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí - nước Ống vận chuyển hỗn hợp dầu bão hòa Ống vận chuyển dầu Ống vận chuyển khí Hình Sơ đồ vận chuyển khí mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi 2.5 Mỏ Tê Giác Trắng, Hải Sư Đen, Hải Sư Trắng Mỏ Bạch Hổ Ống dẫn khí Bạch Hổ - Dinh Cố - Mỏ Tê Giác Trắng [7] Mỏ Gấu Trắng Máy nén Áp suất miệng giếng Cơn tiết lưu Bình tách Giàn CCP Giàn CPP3 Giàn GTC-1 FSO - BK14/BK7->BK9 Ống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí - nước Ống vận chuyển dầu Ống vận chuyển khí Hình Sơ đồ đường vận chuyển mỏ Gấu Trắng kết nối với mỏ Bạch Hổ Mỏ Bạch Hổ Hệ thống đuốc Mỏ Thỏ Trắng Máy nén khí Hệ thống Gaslift Áp suất miệng giếng Bình tách Cơn tiết lưu Giàn MSP6 FSO - Ống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí - nước Ống vận chuyển dầu Ống vận chuyển khí Hình Sơ đồ vận chuyển sản phẩm khai thác mỏ Thỏ Trắng Mỏ Tê Giác Trắng Công ty Điều hành chung Hoàng Long - Hoàn Vũ điều hành Các giàn đầu giếng lắp đặt mỏ Tê Giác Trắng (WHP-H1, WHP-H4 WHP-H5) có từ 12 đến 16 vị trí để khoan giếng khai thác bơm ép nước Sản phẩm khai thác từ giàn đầu giếng vận chuyển đường ống ngầm dạng hỗn hợp dầu - khí - nước FPSO Armada Tê Giác Trắng, sau tách khí tách nước để đạt chất lượng thương phẩm Sản phẩm khai thác giàn WHP-H4, WHP-H5 vận chuyển đường ống có đường kính 10inch WHP-H1 dạng hỗn hợp dầu - khí nhờ vào áp suất miệng giếng, sau với sản phẩm khai thác WHP-H1 thông qua đường ống ngầm bọc cách nhiệt vận chuyển FPSO để xử lý - Mỏ Hải Sư Đen Hải Sư Trắng [8] Giàn nén khí nhỏ MKC Giàn ThTC-1 Giàn nhẹ ThTC-1 mỏ Thỏ Trắng xây dựng vị trí cách giàn cố định MSP-6 mỏ Bạch Hổ 8km phía Bắc Trên giàn nhẹ ThTC-1, hỗn hợp dầu - khí vận chuyển tới MSP-6 đường ống bọc cách nhiệt, đường kính 273 x 12,7mm, dài 8km để xử lý Khí sau tách MSP6 chuyển sang giàn nén khí nhỏ để nén, sử dụng làm khí gaslift phục vụ khai thác dầu (Hình 5) Mỏ Hải Sư Đen Hải Sư Trắng Công ty Điều hành chung Thăng Long (Thang Long JOC) điều hành Các cơng trình dự án gồm: giàn đầu giếng lắp đặt mỏ Hải Sư Đen giàn đầu giếng kèm bình tách (WHSP) đo lưu lượng dầu - khí - nước khai thác mỏ Hải Sư Đen Hải Sư Trắng lắp đặt DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 31 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ mỏ Hải Sư Trắng Sản phẩm khai thác từ mỏ Hải Sư Đen vận chuyển mỏ Hải Sư Trắng, sau vận chuyển theo hệ thống đường ống kết nối với mỏ Tê Giác Trắng: WHP-HSD → WHSP-HST → WHP-H1 → FPSO Armada Tê Giác Trắng (Hình 6) Áp suất miệng giếng Khí đồng hành từ mỏ Tê Giác Trắng, Hải Sư Đen, Hải Sư Trắng tách FPSO đưa qua máy nén khí, sau vận chuyển đường ống 8inch sang giàn nén khí trung tâm mỏ Bạch Hổ để vận chuyển bờ Mỏ Hải Sư Đen Hải Sư Trắng Mỏ Tê Giác Trắng Côn tiết lưu FPSO Áp suất miệng giếng Cơn tiết lưu Máy nén khí Đường ống vận chuyển khí Bạch Hổ - Dinh Cố HST Máy nén khí Áp suất miệng giếng Cơn tiết lưu Áp suất miệng giếng Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Giàn CCP mỏ Bạch Hổ Côn tiết lưu WHP-H1 2.6 Mỏ Đại Hùng [2] Ống vận chuyển hỗn hợp dầu khí nước Ống vận chuyển khí Hình Sơ đồ hệ thống đường ống vận chuyển sản phẩm khai thác mỏ Hải Sư Đen, Hải Sư Trắng kết nối đường ống mỏ Tê Giác Trắng kết nối vận chuyển khí đồng hành qua mỏ Bạch Hổ Giàn BK Thiên Ưng Đường ống dẫn khí Đại Hùng - Thiên Ưng 6P/7P WHP-DH2 32 DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 9P Giàn DH01 4X 10P ST 4P 5P 1P Ống mềm 6inch × 5km Phao trung gian 3P 2P 8P 7X Cáp ngầm Phao neo tàu chứa 12X Ngày 14/12/2015, tuyến ống thu gom khí mỏ Đại Hùng bắt đầu vận hành đưa khí từ mỏ Đại Hùng vào đường ống khí Nam Cơn Sơn - giai đoạn bờ qua đường bypass giàn Thiên Ưng Hình FSO Hình Sơ đồ đường ống vận chuyển khí từ giàn Đại Hùng 01 sang giàn Thiên Ưng [2] Sơ đồ kết nối bypass đường ống Đại Hùng - Thiên Ưng vào Nam Côn Sơn 1:100 16inch SEA DECK Giàn BK Thiên Ưng EL: +6000 MSL: EL + 0m Khí từ giàn WHP-DH2 16inch đường ống DH-02 HPT inch inch 16inch 4inch 20inch × 16inch 26inch × 20inch 1,2m (Note 1) 1,2m 26inch riser Khí đồng hành mỏ Đại Hùng qua hệ thống thu gom khí giàn Đại Hùng 02 vào đường ống 16inch × 20km Đại Hùng - Thiên Ưng vận chuyển khí đến giàn BK-TNG Trong giai đoạn đầu chưa có topside BK-TNG, đường ống khí kết nối trực tiếp vào riser (không qua xử lý giàn BK-TNG) vào đường ống 26inch × 151km Nam Cơn Sơn - giai đoạn Đến khu vực mỏ Bạch Hổ PLEM KP 207.5, dòng khí tiếp tục vận chuyển Ống vận chuyển dầu WHP-H5 2m Đường ống Đại Hùng - Thiên Ưng có chiều dài tuyến ống 19,285km, đường kính ống 16inch nhằm mục đích thu gom khí mỏ Đại Hùng giàn Thiên Ưng, sau vận chuyển khu vực mỏ Bạch Hổ thông qua đường ống Nam Côn Sơn WHP-H4 16inch riser Việc xây dựng đường ống vận chuyển Nam Côn Sơn - giai đoạn tiền đề cho lộ trình thu gom khí cho mỏ nhỏ/mỏ cận biên khu vực nước sâu xa bờ mỏ Đại Hùng Thiên Ưng Trong thời gian chờ lắp đặt topside hồn thiện hệ thống xử lý khí giàn Thiên Ưng (BKTNG), khí đồng hành thu gom từ mỏ Đại Hùng chuyển vào đường ống dẫn khí Nam Cơn Sơn - giai đoạn qua hệ thống bypass giàn Thiên Ưng (Hình 7) SDM Khí đến BK-4A Đường ống Nam Cơn Hình Sơ đồ vận chuyển khí Đại Hùng vào Nam Cơn Sơn - giai đoạn qua hệ thống bypass [2] PETROVIETNAM Mỏ Đại Hùng Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Máy tăng áp Ống dẫn khí Nam Cơn Sơn đến giàn BK-4A qua đường ống 26inch × 12km, sau đến BK-2/CPP-2 qua đường ống ngầm 12inch, chiều dài tuyến ống 2,7km Tại CPP-2, khí tách thành pha lỏng khí, sau đưa đến cụm máy nén cao áp giàn CCP nén khí bờ Phần lỏng tách đưa đến hệ thống xử lý giàn CPP-2 bơm tàu chứa Bình tách Áp suất miệng giếng Cơn tiết lưu Bình tách Giàn Thiên Ưng WHP-DH2 2.7 Mỏ Thiên Ưng [2] Dòng khí thương mại từ mỏ Thiên Ưng bắt đầu đưa vào đường ống Nam Côn Sơn - giai đoạn chuyển mỏ Bạch Hổ từ 23 40 phút ngày 19/12/2016 Việc vận chuyển khí chia làm giai đoạn: (1) áp suất vỉa đủ để đưa khí vào hệ thống thu gom chung, (2) sử dụng máy nén khí để nén tăng áp trước đưa vào hệ thống thu gom chung Khí condensate từ giếng giàn BK-TNG thu gom vào đường thu gom chung, sau hỗn hợp khí, condensate đưa đến bình tách Thành phần khí đưa đến thiết bị sấy trước đưa vào hệ thống làm khô, sau qua đo thương mại đưa vào đường ống Nam Côn Sơn - giai đoạn Thành phần lỏng đưa đến thiết bị sấy trước đưa đến bình tách condensate Tại condensate tách tiếp tục xử lý lỏng trước qua đo bơm chuyển vào đường ống Nam Cơn Sơn - giai đoạn Khí đồng hành từ giàn Đại Hùng 02 đo đo thương mại giàn BK-TNG sau nén lên áp suất khoảng 28 - 30bar hòa với khí, condensate khai thác mỏ Thiên Ưng xử lý vận chuyển qua đường ống Nam Côn Sơn - giai đoạn khu vực mỏ Bạch Hổ để xử lý tiếp CPP-2, CCP nén đưa bờ Sơ đồ vận chuyển khí condensate mỏ Thiên Ưng mỏ Đại Hùng thể Hình 2.8 Mỏ Sơng Đốc [9] Mỏ Thiên Ưng Thiết bị đo lưu lượng Ống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí - nước Ống vận chuyển hỗn hợp dầu bão hòa Giàn DH01 FSO - Ống vận chuyển dầu Ống vận chuyển khí Ống dẫn dầu Ống vận chuyển condensate Hình Sơ đồ vận chuyển khí condensate mỏ Thiên Ưng mỏ Đại Hùng Sơ đồ tổng thể mỏ Sông Đốc FPSO: - Khả chứa: 380.000 thùng - Khả bơm xuất dầu: 200.000 - 300.000 thùng/chuyến Các đường ống vận chuyển từ giàn WHP đến FPSO ngược lại Giàn đầu giếng SDA - WHP (công suất 15.000 - 20.000 thùng dầu/ngày) Hình 10 Sơ đồ kết nối vận chuyển mỏ Sông Đốc [9] Xả đuốc Mỏ Thăng Long - Đông Đô Máy nén Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Gaslift FPSO FPSO PTSC Lam Sơn Đông Đô Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Ống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí - nước Mỏ Sơng Đốc phát triển độc lập đưa vào khai thác thương mại ngày 24/11/2008 với sản lượng cao 18.500 thùng/ngày Đến ngày 24/11/2013, Tổng cơng ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) định tiếp nhận vận hành khai thác Ống vận chuyển khí Thăng Long Hình 11 Sơ đồ vận chuyển mỏ Thăng Long - Đơng Đơ DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 33 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ tận thu mỏ Sơng Đốc (trực tiếp điều hành Công ty TNHH MTV Điều hành Thăm dò Khai thác Dầu khí nước - PVEP POC) sau nhà đầu tư nước rút lui sản lượng mỏ suy giảm mạnh Với sản lượng khai thác đạt khoảng 2.000 thùng/ngày, mỏ Sông Đốc vận hành theo chế phi lợi nhuận phẩm khai thác từ giàn đầu giếng đưa FPSO để xử lý Khí đưa vào cụm máy nén để phục vụ gaslift, phần lại đưa đuốc đốt bỏ Sơ đồ vận chuyển mỏ Thăng Long - Đơng Đơ (Hình 11) Các thiết bị mỏ Sông Đốc gồm: giàn đầu giếng tàu FPSO MV-19 Tàu FPSO có sức chứa 380.000 thùng với hệ thống cơng nghệ có khả thu gom xử lý ngày 30.000 thùng chất lỏng, 25.000 thùng dầu 41 triệu m3 khí (bao gồm gaslift); hệ thống gaslift hệ thống bơm ép vỉa Sản phẩm gồm dầu - khí - nước khai thác từ giàn WHP vận chuyển đường ống mềm FPSO MV-19 để xử lý (Hình 10) 2.10 Mỏ Ruby, Pearl, Topaz Diamond [10] Hiện tại, mỏ Ruby, Pearl, Topaz Diamond khai thác Lô 01 & 02 Cơ sở hạ tầng lô gồm giàn đầu giếng RBDP-A, RBDP-B, Pearl, Topaz, Diamond FPSO Ruby II Sản phẩm khai thác từ giàn đầu giếng đưa xử lý FPSO Khí chủ yếu sử dụng cho hệ thống gaslift, lại đưa đuốc đốt bỏ Hình 12 thể sơ đồ vận chuyển cụm mỏ thuộc Lô 01 & 02 Lơ 46/13 đánh giá có cấu tạo tiềm (đã phát phê duyệt trữ lượng): Khánh Mỹ, Phú Tân, Rạch Tàu Tuy nhiên với trữ lượng nhỏ nên chưa thể phát triển độc lập bối cảnh giá dầu mức thấp Trên sở tái sử dụng/kết nối với hệ thống công nghệ mỏ Sông Đốc mỏ PM3 - CAA kề cận, phương án phát triển mỏ đã, triển khai 2.9 Mỏ Thăng Long - Đơng Đơ [10] Khó khăn vận chuyển khí mỏ Đại Hùng Thiên Ưng Mỏ Thăng Long Đông Đô thuộc Lô 01 & 02/97 Công ty Điều hành chung Lam Sơn (Lam Son JOC) điều hành Thiết bị Lô 01 & 02/97 gồm giàn đầu giếng Thăng Long, Đông Đô tàu FPSO PTSC Lam Sơn Sản Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu 3.1 Hàm lượng CO2 khí cao Hàm lượng CO2 khí mỏ Đại Hùng Thiên Ưng cao (Bảng 1), dẫn đến ăn mòn chi tiết bên máy nén đường ống kim loại áp suất cao, đặc biệt vị trí khúc khuỷu, điểm giao tuyến ống Sự ăn mòn xảy q trình chất lỏng khí hoạt động bên đường ống hệ thống dừng hoạt động Lô 01&02 mỏ Ruby, Pearl, Topaz, Diamond Xả đuốc RPDP-A RPDB-B Máy nén Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Gaslift FPSO Để hạn chế ăn mòn, tránh hỏng máy móc gây rò rỉ đường ống, việc kiểm sốt độ ăn mòn để bảo vệ đường ống chi tiết máy móc cần quan tâm Việc kiểm soát thực phương pháp bơm hóa chất ức chế ăn mòn từ đầu nguồn khí Đối với khí mỏ Đại Hùng hóa chất bơm từ giàn Đại Hùng 02, khí mỏ Thiên Ưng bơm hóa chất từ giàn Thiên Ưng FPSO PTSC Lam Sơn PEARL Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu Áp suất miệng giếng Côn tiết lưu TOPAZ Ống vận chuyển hỗn hợp dầu khí nước Ống vận chuyển khí DIAMOND Hình 12 Sơ đồ vận chuyển cụm mỏ thuộc Lô 01 & 02 Bảng Kết phân tích mẫu khí mỏ Đại Hùng [12] TT Thành phần Phương pháp kiểm tra Oxy ASTM D 1945 H2 S Thủy ngân (Mercury) Carbondioxide ASTM D 5504 ASTM D 6350 ASTM D 1945 Hơi nước ASTM D 4888 34 DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 Đơn vị tính %mol ppmv ppmv ppbv %mol lb/mmscf %mol Kết 0,0000 < 0,1 2,3 0,22 2,6132 94,67 0,05 PETROVIETNAM 3.2 Sự thay đổi áp suất đường ống Đường ống đáy biển có cao độ khác nhau, ống đứng trung chuyển lên giàn, chênh lệch cao trình tạo thành bẫy giữ chất lỏng lại Chất lỏng lâu ngày tích tụ cục làm tăng áp suất đường ống ảnh hưởng đến lưu lượng chung tuyến ống áp suất hệ thống công nghệ đầu nguồn, khả dễ xảy thay đổi giảm lưu lượng khí đặc biệt dừng hệ thống Trường hợp áp suất đường ống tăng cao, cần phải xả khí đốt đuốc giàn CPP-2 nhằm đẩy hết condensate bẫy chất lỏng Thời gian xả đốt khoảng 20 - 24 để hạ áp suất đường ống xuống đến giới hạn hoạt động hệ thống giàn Đại Hùng 02 Chu kỳ lặp lại nhanh hay chậm tùy thuộc vào sản lượng khí thay đổi lưu lượng, hay thời điểm dừng hệ thống Từ đưa hệ thống thu gom khí vào hoạt động theo chế độ bypass, tổng lượng khí đưa bờ đạt 152 triệu m3 khí Với lưu lượng khí giàn Đại Hùng 02 từ 0,5 - 0,79 triệu m3/ngày đêm, lượng lỏng (nước hydrocarbon) tách từ khí tích lũy đường ống theo thời gian dự kiến đạt khoảng 12.000 - 13.000m3 từ ngày thứ 225 kể từ đưa dòng khí mỏ Đại Hùng vào đường ống Theo khuyến cáo nhà tư vấn giai đoạn bypass, hệ thống có thay đổi lưu lượng, đặc biệt sau dừng hệ thống, để khởi động lại áp suất yêu cầu giàn Đại Hùng 02 có khả vượt ngưỡng áp suất hoạt động hệ thống chất lỏng tích tụ đường ống Do đó, cần phải giảm áp đường ống cách xả khí đốt giàn CPP-2 thơng qua đường ống có đường kính 12inch thiết kế sẵn cho việc xả đốt Hình 13 thể chênh lệch áp suất đường xuất khí giàn Đại Hùng 02 điểm tiếp nhận giàn CPP-2 Bạch Hổ theo chu kỳ Kết luận Kết nghiên cứu, tổng hợp phân tích trạng sở hạ tầng thu gom khí, cách thức thu gom khí đồng hành, khí thiên nhiên từ mỏ nhỏ/ mỏ cận biên riêng biệt cụm mỏ cho thấy: 25 Lượng khí × 1000m3 tiêu chuẩn/ngày 700 20 15 Thời điểm xả áp giàn CPP2 Bạch Hổ để đẩy bẫy condensate đường ống 500 400 300 10 600 Áp suất bình tách Đại Hùng 02 Bar Áp suất bình đo Đại Hùng 02 Áp suất đường xuất khí Đại Hùng 02 Áp suất giàn CCP2 Bạch Hổ Chênh áp Đại Hùng 02 CPP2 Tổng lượng khí xuất Đại Hùng 02 Chênh áp đường xuất khí Đại Hùng 02 CPP2 Bạch Hổ tăng theo chu kỳ 200 100 0 23/10/2015 12/12/2015 31/1/2016 21/3/2016 10/5/2016 29/6/2016 18/8/2016 7/10/2016 26/11/2016 15/1/2017 Hình 13 Biểu đồ chênh áp đường xuất khí giàn Đại Hùng 02 điểm tiếp nhận giàn CPP-2 Bạch Hổ - Hàm lượng CO2 khí cao làm tăng nguy ăn mòn đường ống, thay đổi áp suất đường ống, có tượng hydrate hóa đường ống trình vận chuyển khí đòi hỏi hệ thống cơng nghệ xử lý khí mỏ cần có khả khử nước khí trước vận chuyển bờ - Nếu xem xét đơn mỏ cụm mỏ riêng biệt, áp dụng giải pháp sau để thu gom khí: + Sử dụng lượng vỉa cách trì áp suất miệng giếng khai thác áp suất đủ để vận chuyển tới nơi xử lý Giải pháp thường sử dụng giai đoạn đầu phát triển mỏ mỏ có lượng vỉa cao áp dụng giai đoạn đầu mỏ Bạch Hổ, mỏ Thiên Ưng mỏ Cá Ngừ Vàng + Giải pháp dùng thiết bị phụ trợ để tăng áp suất thu gom như: booster compressor, gas ejector… Giải pháp gas ejector sử dụng cho mỏ Bạch Hổ giai đoạn đầu, dùng nguồn khí có lượng cao hòa trộn với nguồn khí có lượng thấp Giải pháp dùng booster compressor áp dụng cho mỏ Đại Hùng (đặt giàn BK-TNG) mỏ Rồng (đặt giàn DGCP) + Giải pháp sử dụng bình tách khí sơ áp suất định để giảm áp suất vận chuyển dầu khí riêng biệt Dầu bão hòa khí vận chuyển theo đường ống riêng biệt Giải pháp áp dụng cho mỏ Đồi Mồi, mỏ Gấu Trắng, mỏ Thỏ Trắng + Giải pháp truyền thống chủ yếu áp dụng sử dụng máy nén khí, thường kết hợp với hệ thống gaslift tạo thành hệ thống khép kín triển khai mỏ Bạch Hổ, Rồng, Tê Giác Trắng, Rạng Đông… triển khai mỏ Thiên Ưng giai đoạn sau DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 35 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ - Có phương án để phát triển mỏ nhỏ/cận biên Tùy thuộc vào điều kiện địa lý, địa chất điều kiện khai thác mỏ cụ thể để lựa chọn giải pháp phù hợp: + Phương án phát triển độc lập thuận tiện trình vận hành, sản phẩm dầu - khí - nước đưa lên xử lý chỗ Dầu chuyển sang tàu chứa để lưu trữ xuất bán; khí đồng hành việc sử dụng cho gaslift buộc phải đốt bỏ khơng có hệ thống thu gom, vận chuyển khí (mỏ Sơng Đốc, Thăng Long - Đơng Đơ, Ruby, Topaz, Diamond…) Đối với mỏ nhỏ/cận biện, phương án phát triển mỏ độc lập xem xét xây dựng đường ống chờ từ giai đoạn đầu để sau kết nối vào đường ống dẫn khí mỏ gần để thu gom khí đồng hành trường hợp mỏ Tê Giác Trắng Đối với mỏ Sơng Đốc xem xét phương án kết nối mỏ PM3 - CAA để thu gom khí đồng hành + Phương án phát triển kết nối: Các mỏ nhỏ/cận biên kết nối với sở hạ tầng có sẵn dự án lân cận, tận dụng công suất dư dự án suy giảm sản lượng Phương án đảm bảo hiệu kinh tế với chi phí đầu tư thấp, đồng thời khí đồng hành thu gom, vận chuyển bờ Phương án khó áp dụng mỏ kết nối nằm cách xa phân tán, hoạt động khai thác, thu gom mỏ bị ảnh hưởng mỏ kết nối gặp cố thiết bị dừng hoạt động Trong phương án cần lựa chọn giải pháp vận chuyển hợp lý tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mỏ sở hạ tầng mỏ để xây dựng đường ống kết nối vận chuyển hỗn hợp dầu - khí - nước có khí đồng hành - Chính phủ cần có chế ưu đãi cho dự án thu gom khí đồng hành mỏ dầu nhỏ/cận biên, để tránh lãng phí tài nguyên đồng thời gia tăng nguồn thu cho đất nước Tài liệu tham khảo Phạm Kiều Quang, Trần Quốc Việt, Phạm Thu Trang Cơ chế khuyến khích dự án thu gom khí đồng hành mỏ dầu nhỏ/cận biên Việt Nam Tạp chí Dầu khí 2016; 9: trang 46 - 51 Hoan Vu JOC Kế hoạch phát triển mỏ Cá Ngừ Vàng Vietsovpetro - VRJ Kế hoạch phát triển mỏ Nam Rồng - Đồi Mồi 2013 PVEP POC, PV GAS, Vietsovpetro Quy trình phối hợp, tiếp nhận xử lý nén khí Đại Hùng - Thiên Ưng cơng trình Nam Côn Sơn - Giai đoạn (Rev 01) KDN.KTSX CD43 2016 Vietsovpetro Sơ đồ công nghệ khai thác xây dựng mỏ Gấu Trắng 2012 Vietsovpetro Sơ đồ công nghệ khai thác xây dựng mỏ Thỏ Trắng 2012 Hoang Long JOC Kế hoạch phát triển mỏ Tê Giác Trắng Thang Long JOC Kế hoạch phát triển mỏ Hải Sư Đen - Hải Sư Trắng Truong Son JOC SRKP phase development project 10 Vũ Minh Đức Nghiên cứu quy hoạch tổng thể mỏ bể Cửu Long 2012 11 Nguyễn Vũ Trường Sơn, Từ Thành Nghĩa, Cao Tùng Sơn, Phạm Xuân Sơn, Lê Thị Kim Thoa, Lê Việt Dũng, Nguyễn Hoài Vũ, Ngô Hữu Hải, Nguyễn Thúc Kháng, Nguyễn Quang Vinh Giải pháp khai thác dầu khí cho mỏ nhỏ, cận biên Tạp chí Dầu khí 2015; 5: trang 32 - 37 12 PVPro Kết phân tích khí định kỳ mỏ Đại Hùng 9/2016 Production of natural gas and gathering of associated gas from small/marginal field Tang Van Dong1, Nguyen Thuc Khang2, Nguyen Van Minh2 Nguyen Hoai Vu3, Le Viet Dung3 Petrovietnam Exploration Production Corporation Vietnam Petroleum Association Vietsovpetro Email: dongtv@pvep.com.vn Summary In Vietnam, the production of natural gas and the gathering of associated gas mainly concentrate in major fields Meanwhile, associated gas in small/marginal fields has not been thoroughly gathered and the associated gas is being flared, which is a waste of natural resources This article reviews the present condition of the gathering system of associated and natural gas from small/marginal fields in the Southern continental shelf of Vietnam, and proposes measures to improve the efficiency of gas gathering and transportation Key words: Natural gas, associated gas, gas gathering, gas transportation, small field, marginal field 36 DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 ... tổng hợp phân tích trạng sở hạ tầng thu gom khí, cách thức thu gom khí đồng hành, khí thiên nhiên từ mỏ nhỏ/ mỏ cận biên riêng biệt cụm mỏ cho thấy: 25 Lượng khí × 1000m3 tiêu chuẩn/ngày 700 20... đưa khí vào hệ thống thu gom chung, (2) sử dụng máy nén khí để nén tăng áp trước đưa vào hệ thống thu gom chung Khí condensate từ giếng giàn BK-TNG thu gom vào đường thu gom chung, sau hỗn hợp khí, ... chuyển khí Hình Sơ đồ thu gom vận chuyển khí đồng hành từ WHP-CNV mỏ Cá Ngừ Vàng đến CPP-3 mỏ Bạch Hổ 30 DẦU KHÍ - SỐ 5/2017 Mỏ Gấu Trắng nằm cách giàn CPP3 mỏ Bạch Hổ khoảng 17km Sản phẩm từ mỏ