Bài viết trình bày các kết quả nghiên cứu về các tính toán thủy lực cho tuyến đường ống thu gom, vận chuyển sản phẩm từ giàn WHP - DHN về giàn ĐH - 01 dựa trên các phương trình thực nghiệm và sử dụng phần mềm mô phỏng từ số liệu thực tế.
Journal of Mining and Earth Sciences Vol 61, Issue (2020) 61 - 71 61 Solutions to gather and transport crude oil from Dai Hung Nam wellhead platform (WHP-DHN) to FPU DH-01 platform at Dai Hung Oil Field Thinh Van Nguyen 1,*, Dong Van Tang 2, Duyen Quang Le 1, Vinh The Nguyen 1 Faculty of Oil and Gas, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam Dai Hung Oilfield,PetroVietnam Exploration Production Corporation (PVEP), Vietnam ARTICLE INFO Article history: Received 12th Nov 2019 Accepted 26th Jan 2020 Available online 28th Feb 2020 Keywords: Flow assurance, Oil and gas transportation pipelines, Dai Hung oil field ABSTRACT Dai Hung is an oilfield which lies at a deep water The field is located in the Northeast of Nam Con Son basin in block block 05-1a The total productions explored at Dai Hung in April 30, 2018 reached 56.7 million barrels, corresponding to 13% of the average recovery coefficient of the oil field The success of drilling wells for the development of Phase II (WHP-DH2) has proved that oil and gas exploitation in areas without drilling wells at Dai Hung oi field is potential At present, PetroVietnam Exploration Production Corporation (PVEP) keeps undertaking activities on drilling exploration wells at Dai Hung Nam zone with positive results This fact requires the construction of the offshore platform at this area for oil and gas exploitation activities Therefore, Dai Hung Nam wellhead platform (WHP-DHN) will be built in this area and its exploited products will be transported to DH-01 platform by subsea pipelines In order to transport exploited products safety, a research on flow assurance is required to consider and evaluate possibilities that may have effect on transportation process The paper presents the results of research on hydraulic calculations for subsea pipelines to transport exploited products from WHP-DHN to DH-01 platform by taking advantage of experimental equations and using the software with the data obtained at this Oil Field The results of the research will be the basic which helps to select the appropriate solutions to improve the transportation of exploited productions by subsea pipelines at WHPDHN in the future stage Copyright © 2020 Hanoi University of Mining and Geology All rights reserved _ *Corresponding author E-mail: nguyenvanthinh@humg.edu.vn DOI: 10.46326/JMES.2020.61(1).07 62 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 61, Kỳ (2020) 61 - 71 Nghiên cứu giải pháp thu gom vận chuyển dầu từ giàn Đại Hùng Nam (WHP - DHN) giàn FPU DH - 01 mỏ Đại Hùng Nguyễn Văn Thịnh 1,*, Tăng Văn Đồng 2, Lê Quang Duyến 1, Nguyễn Thế Vinh 1 Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam Mỏ Đại Hùng,Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP), Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO Q trình: Nhận 12/11/2019 Chấp nhận 26/01/2020 Đăng online 28/02/2020 Từ khóa: Đảm bảo dòng chảy, Đường ống vận chuyển dầu, Mỏ Đại Hùng TÓM TẮT Đại Hùng mỏ dầu khí nằm vùng nước sâu, phía Đơng Bắc bồn trũng Nam Cơn Sơn, thuộc Lơ 05 - 1a Tính đến thời điểm 30/04/2018, tổng sản lượng dầu khai thác toàn mỏ đạt 56,7 triệu thùng, tương ứng với 13% hệ số thu hồi trung bình tồn mỏ Thành cơng từ giếng khoan phát triển mỏ Pha II (WHP - DH2) khẳng định tiềm dầu khí khu vực mỏ Đại Hùng khối chưa có giếng khoan khả quan Hiện Tổng công ty Thăm dị Khai thác dầu khí tiếp tục cho tiến hành phát triển hoạt động khoan giếng thăm dò cụm cấu tạo Đại Hùng Nam cho kết khả quan Do đó, việc xây dựng cơng trình thuộc khu vực để phục vụ hoạt động khai thác dầu khí cần thiết, giàn Đại Hùng Nam (WHP - DHN) xây dựng khu vực Sản phẩm khai thác vận chuyển giàn Đại Hùng - 01 (ĐH - 01) đường ống ngầm Để trình vận chuyển sản phẩm đảm bảo an tồn cần có nghiên cứu đảm bảo dòng chảy để xem xét đánh giá, dự đốn khả xảy làm ảnh hưởng đến trình vận chuyển Bài báo trình bày kết nghiên cứu tính tốn thủy lực cho tuyến đường ống thu gom, vận chuyển sản phẩm từ giàn WHP - DHN giàn ĐH - 01 dựa phương trình thực nghiệm sử dụng phần mềm mô từ số liệu thực tế Kết nghiên cứu sở để lựa chọn phương án tối ưu cho trình vận chuyển sản phẩm khu vực Đại Hùng Nam giai đoạn © 2020 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm Mở đầu Mỏ dầu khí Đại Hùng nằm phía Đơng Bắc bồn trũng Nam Cơn Sơn, thuộc lô 05 - 1a Hiện mỏ Đại Hùng (DH) điều hành Tổng _ *Tác giả liên hệ E - mail: nguyenvanthinh@humg edu DOI: 10.46326/JMES.2020.61(1).07 Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) Hệ thống thiết bị khai thác sớm mỏ Đại Hùng bao gồm hệ thống sản xuất FPU (Floating Productions Unit) hệ thống tàu chứa FSO - Phao CALM Các giếng hoàn thiện giếng ngầm, dầu khai thác từ đầu giếng ngầm chảy theo hệ thống ống mềm, qua phao ngầm phía mạn phải giàn FPU DH - 01 Sau dầu qua hệ thống xử lý bơm qua hai đường ống xuất ngầm biển sang phao CALM từ phao CALM theo Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 đường ống xuất sang tàu chứa FSO (Nguyễn Văn Thịnh et al., 2018) Hiện mỏ Đại Hùng vào khai thác 25 năm, sản lượng khai thác giai đoạn suy giảm, số giếng phải đóng, số cịn lại khai thác theo chu kỳ Trước khó khăn đó, để tiếp tục trì hoạt động dầu khí mỏ Đại Hùng, cần phải tiến hành nghiên cứu chi tiết mơ hình địa chất mỏ Đại Hùng, làm sở cho việc phát triển mở rộng Mỏ Dựa kết nghiên cứu bổ sung này, mỏ Đại Hùng phê duyệt để mở rộng khu vực phía Nam Theo đó, giai đoạn mỏ, giàn đầu giếng WHP - DH2 (nằm cách giàn FPU DH - 01khoảng 5km phía Tây Nam), đưa vào vận hành 08/2011 với lưu lượng dầu ban đầu đạt 5.000 thùng/ngày sau tăng lên trì ổn định mức 9.000 thùng/ngày Sản phẩm từ giàn WHP - DH2 vận chuyển giàn FPU DH - 01 thông qua đường ống ngầm đường kính inchs Đến tháng 12/2015 thức kết nối đường ống thu gom khí từ giàn WHP - DH2 vào đường ống qua giàn BK - Thiên Ưng giàn xử lý trung tâm (CPP2) mỏ Bạch Hổ Tổng sản lượng khai thác tích lũy từ giàn FPU DH - 01 đến thời điểm 30/04/2018 39,80 triệu thùng dầu, tương ứng với hệ số thu hồi 15,5% Tổng sản lượng khai thác tích lũy từ giàn WHP - DH2 đến thời điểm 30/04/2018 16,90 triệu thùng dầu, tương ứng với hệ số thu hồi 9,1% Tính đến thời điểm 30/04/2018, tổng sản lượng dầu khai thác 63 toàn mỏ DH đạt 56,7 triệu thùng, tương ứng với hệ số thu hồi trung bình tồn mỏ đạt gần 13% (Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí, 2017, 2019) Từ thành cơng giếng khoan phát triển mỏ giai đoạn (WHP - DH2) khẳng định tiềm dầu khí khu vực mỏ Đại Hùng khối chưa có giếng khoan khả quan Ngoài ra, tham khảo kết từ giếng khoan Lô lân cận Lô - Liên doanh Việt - Nga (Vietsovpetro) Lô 05.1b&c Idemitsu cho thấy tiềm tồn vùng mỏ Đại Hùng có nhiều triển vọng, cần quan tâm khai thác Trên sở đó, Tổng Cơng ty PVEP tiến hành khoan giếng thăm dò DHN - 1N khối A7.1 thuộc cụm cấu tạo Đại Hùng Nam (DHN) Dựa kết thăm dò, thẩm lượng cho thấy, cấu tạo DHN xem xét để sớm phát triển đưa vào khai thác với khu vực khai thác mỏ Đại Hùng Hiện việc phát triển DHN có nhiều phương án, số việc lắp đặt giàn WHP - DHN giàn không người ở, vận hành từ giàn FPU DH - 01, giàn có cụm thu gom dịng bình tách cấp Giàn lắp đặt cố định “Existing drilling template” hạn chế đến mức tối đa tiếp cận thiết bị phương tiện bên Nguồn lương, điều khiển cung cấp vận hành từ giàn FPU DH - 01bằng đường cáp ngầm (Hình 1) Hình Sơ đồ phát triển giàn WHP - DHN mỏ Đại Hùng (Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí, 2019) 64 Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 Trên WHP - DHN sản phẩm khai thác dự kiến 18.000 thùng/ngày đêm từ giếng tách khí sơ bình tách cao áp (HHP separator) dầu bão hồ khí vận chuyển áp suất bình tách (khơng dùng máy bơm) giàn khai thác FPU DH - 01 để tiếp tục xử lý Khí tách bình tách cao áp WHP - DHN đưa sang WHP - DH2 để xuất đưa bờ Dự định giai đoạn đầu khí đưa dầu giàn FPU DH - 01 để sử dụng chạy máy phát điện Chất lỏng sau tách bình cao áp dạng bão hồ khí vận chuyển áp suất bình tách FPU DH - 01 đường ống ngầm nối từ giàn đầu giếng WHP DHN vắt qua phao trung gian mạn sau lên đến giàn FPU DH - 01 Trên FPU DH - 01, dầu bão hồ khí từ WHP - DHN với hỗn hợp dầu khí khai thác giếng ngầm xung quanh FPU tách khí tách nước sơ bình tách ba pha Dầu sau tách khí tách nước sơ bơm từ giàn FPU DH - 01 qua cụm phao CALM hai đường ống mềm xuất dầu 6inch tới tàu chứa Khí tách FPU DH - 01 sử dụng để chạy máy phát phần cịn lại chuyển sang hệ thống xuất khí (dự định phát triển tương lai) đốt bỏ đuốc giàn Mơ hình hóa đề xuất giải pháp đảm bảo dòng chảy đường ống vận chuyển dầu từ giàn WHP - DHN giàn FPU DH - 01 Q trình nghiên cứu đảm bảo dịng chảy cần phải xem xét đánh giá, dự đoán khả xảy q trình vận chuyển với điều kiện khác phù hợp với hệ thống hữu, để chọn lựa thông số tối ưu kinh tế nhằm đảm bảo trình vận chuyển an tồn cho hệ thống thiết bị Để vận chuyển dầu từ WHP - DHN giàn FPU DH - 01 cần tính tốn chọn lựa phương án kết nối, đường kính ống vận chuyển, nghiên cứu đảm bảo dòng chảy phù hợp với kịch sản lượng khai thác từ giàn đầu giếng WHP - DHN, cụ thể sau: Tính tốn, xác định đường kính tối ưu để vận chuyển dầu với lưu lượng lớn nhất, đảm bảo thông số áp suất, nhiệt độ đầu vào/ đầu nằm giới hạn thiết kế thiết bị vận chuyển ổn định (Steady State Flow); Tính tốn xác định chiều dày tối thiểu lớp cách nhiệt đường ống dẫn dầu với trường hợp sản lượng thấp đảm bảo an toàn cho đường ống vận chuyển ổn định (Steady State Flow); Đánh giá tích tụ chất lỏng đường ống địa hình (Terrain Slugging) với kịch sản lượng khác 2.1 Tính chất đặc thù dầu mỏ Đại Hùng Nam Dầu thô khai thác mỏ thềm lục địa Việt Nam nói chung có hàm lượng paraffin độ nhớt tương đối cao, làm ảnh hưởng đến trình thu gom, vận chuyển sản phẩm (Nguyễn Thúc Kháng et al., 2016) Khi hàm lượng paraffin dầu cao với điều kiện nhiệt độ thấp làm cho dầu trở nên linh động, gây khó khăn cho q trình vận chuyển đường ống (Aiyejna et al., 2011; Burger et al., 1981) Dầu thơ khai thác khu vực DHN có hàm lượng paraffin độ nhớt cao, nhiệt độ đông đặc dầu 300C, nhiệt độ thấp vùng cận đáy biển quanh đường ống dao động từ 12÷180C tùy theo mùa Như trình dừng dịng chảy, nguy dầu đơng đặc đường ống cao Nhiệt độ bắt đầu kết tinh paraffin (Wax Apearance Temparature, WAT), xác định mức 38,3°C Một sở liệu quan trọng để mơ hình hố q trình nhiệt thủy động lực học đường ống trình tách khí bình tách thành phần cấu tử dầu vỉa Dựa liệu thu thập được, tóm tắt số tính chất lý - hoá dầu khai thác mỏ DHN sau: Nhiệt độ đông đặc: 30oC; Nhiệt độ bắt đầu kết tinh paraffin: 38.3oC; Nhiệt độ sản phẩm miệng giếng khai thác: 50 - 70oC Thành phần, tính chất đặc trưng dầu mỏ Đại Hùng Nam thể thông qua Bảng giản đồ pha Hình 2.2 Mơ hình hóa đường ống ngầm vận chuyển dầu từ WHP - DHN giàn ĐH - 01 Tuyến ống vận chuyển sản phẩm bão hồ khí từ giàn WHP - DHN FPU DH - 01 có tổng chiều dài 8800m đặt cát đáy biển, chiều sâu nước biển khu vực trung bình vào khoảng 110 m Trên sở số liệu khảo sát địa hình tuyến đường ống WHP - DHN FPU DH - 01, profile tuyến ống WHP - DHN có dạng Hình Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 Bảng Thành phần dầu mỏ Đại Hùng Nam (Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí, 2019) TT 19 10 11 12 13 Thành phần N2 CO2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6 C7 C8 C9+ Mol (%) 0,107 1,922 47,041 6,657 4,656 1,305 1,828 0,924 0,702 3,042 5,245 2,889 23,682 Mol (wt) 28,014 44,01 16,043 30,07 44,097 58,124 58,124 72,151 72,151 86,178 96 107 212,0842 Mật độ chất lưu (g/cm3) 0,664 0,738 0,765 0,835 Hình Giản đồ pha dầu khí mỏ Đại Hùng Nam Hình Hình dạng tuyến đường ống vận chuyển sản phẩm từ WHP - DHN DH - 01 65 66 Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 2.2.1 Xác định đường kính đường ống Trong phần này, báo trình bày nghiên cứu nhằm tính tốn, lựa chọn đường kính chiều dày lớp cách nhiệt đường ống dẫn dầu phù hợp cho trường hợp sản lượng lớn nhỏ (khi suy giảm sản lượng), thông số lựa chọn phải đảm bảo yêu cầu: Đường kính nhỏ đảm bảo vận chuyển lưu lượng dầu mong muốn lớn (18.000 thùng/ngđ), với tỉ số dầu khí GOR=1.000 SCF/STB; Chiều dày lớp cách nhiệt nhỏ đảm bảo nhiệt độ dầu đầu nhận cao nhiệt độ hình thành paraffin suy giảm sản lượng (8.000 thùng/ngđ); Đánh giá áp suất đầu vào với tỷ số khí/ dầu khác Mơ hình mơ với trường hợp lưu lượng 8.000 thùng/ngđ (khi suy giảm sản lượng) 18.000 thùng/ngđ chế độ dòng chảy ổn định (Steady State) Trên sở đó, thông số đầu vào lựa chọn Bảng Chiều dày lớp cách nhiệt ban đầu để chạy mô hình: 35 mm; Tỷ số khí dầu dầu bão hòa từ WHP - DHN 1.000 SCF/STB (tương đương 178 sm3/sm3) cho trường hợp đưa phần lớn khí giàn FPU DH - 01 u cầu cần tính tốn lựa chọn đường kính ống nhỏ đảm bảo: Áp suất đầu vào WHP - DH2 ≤ 25bar; Nhiệt độ đến FPU DH - 01 ≥ 38oC Kết chạy mơ hình hóa Bảng Dựa vào kết Bảng cho thấy, đường kính tối ưu (nhỏ nhất) chọn thỏa mãn áp suất đầu vào WHP - DHN ≤ 25bar có kích thước 12inch, tương ứng với đường kính 288,84 mm 2.2.2 Xác định chiều dày lớp bọc cách nhiệt đường ống Sau chọn lựa kích thước đường ống, bước cần xác định chiều dày lớp cách nhiệt để đảm bảo dầu khơng bị đóng paraffin đường ống nhiệt độ xuống thấp tác động nhiệt độ mơi trường biển Lưu lượng để chạy mơ hình lưu lượng thấp tương ứng với giai đoạn giảm sản lượng 8.000 thùng/ngđ Tiến hành chạy mô phần mềm PIPESIM với chiều dày lớp cách nhiệt lần lượng 35 mm, 45 mm 55 mm, 65 mm 75 mm Kết chạy mô hình hóa Bảng 4 Bảng Các thông số đầu vào chương trình Đường kính Độ Nhiệt độ đầu Áp suất lớn Áp suất tối Tổn thất Hệ số truyền Lưu lượng nhám vào WHP - đầu vào thiểu áp suất nhiệt (thùng/ngđ) ống ( mm) ( mm) DHN (°C) WHP - DHN (bar) DH1 (bar) (bar) (W/m.0C) 193,7 242,82 0,028 18.000 60 25 11 0,5 0,135 288,84 317,597 TT Bảng Kết tính tốn nhiệt độ với chiều dày lớp cách nhiệt khác Chiều dày cách nhiệt ( mm) Nhiệt độ vào (0C) Nhiệt độ (0C) Áp suất vào (bar) Áp suất (bar) 35 60 28.8 14.8 11.49 45 60 32.5 14.8 11.56 55 60 35.4 14.8 11.56 65 60 37.5 14.8 11.54 75 60 39.4 14.75 11.54 TT Bảng Kết chạy mơ với kích thước đường ống khác TT Đường kính Áp suất WHP - DHN Nhiệt độ WHP - Áp suất FPU DH - Nhiệt độ FPU ống DHN (oC) (bar) 01 (bar) DH - 01 (oC) (mm) 193,7 46,5 60 11,5 41,16 242,82 28 60 11,5 41,05 288,84 20,5 60 11,5 40,35 317,597 17,7 60 11,5 39,7 Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 Từ bảng tổng hợp (Bảng 4) thấy để vận chuyển dầu từ WHP - DHN FPU DH - 01 trường hợp suy giảm sản lượng (8000 thùng/ngđ) đảm bảo nhiệt độ dầu ≥ 38oC chiều dày lớp cách nhiệt tối thiểu 65 mm 2.3 Đánh giá tượng tạo slug theo địa hình mức độ tác động đến thơng số vận chuyển dầu đường ống Trong trình di chuyển ống thay đổi địa hình đặc biệt đoạn ống đứng Với kịch đưa sản lượng là: 8.000, 10.000, 12.000, 14.000, 16.000, 18.000 thùng/ngđ Trong phần đánh giá tác động địa hình đến thơng số liên quan trình vận chuyển dọc đường ống 67 2.3.1 Tương quan áp suất nhiệt độ - Trường (Hình 4) - Trường (Hình 5) - Trường (Hình 6) - Trường (Hình 7) - Trường (Hình 8) - Trường (Hình 9) hợp lưu lượng 8.000 thùng/ngđ hợp lưu lượng 10.000 thùng/ngđ hợp lưu lượng 12.000 thùng/ngđ hợp lưu lượng 14.000 thùng/ngđ hợp lưu lượng 16.000 thùng/ngđ hợp lưu lượng 18.000 thùng/ngđ Hình Biến thiên áp suất nhiệt độ 24 với sản lượng 8.000 thùng/ngđ Hình Biến thiên áp suất nhiệt độ 24 với sản lượng 10.000 thùng/ngđ 68 Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 Hình Biến thiên áp suất nhiệt độ 24 với sản lượng 12.000 thùng/ngđ Hình Biến thiên áp suất nhiệt độ 24 với sản lượng 14.000 thùng/ngđ Hình Biến thiên áp suất nhiệt độ 24 với sản lượng 16.000 thùng/ngđ Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 69 Hình Biến thiên áp suất nhiệt độ 24 với sản lượng 18.000 thùng/ngđ Nhiệt độ sản phẩm bình tách giàn DHN dự kiến 60°C, nhiệt độ nước đáy biển 16oC - 18oC, nhiệt độ khơng khí 26oC Với điều kiện hệ số cách nhiệt chiều dày lớp cách nhiệt chọn, nhiệt độ đầu nhận DH1 29.4oC Các thông số nhiệt độ áp suất theo kịch khác trình bày Bảng 2.3.2 Tương quan vận tốc chất lỏng dọc thành ống tùy theo địa hình Các kết nghiên cứu vận tốc chất lỏng liên tục thay đổi theo địa hình đường ống, chí xảy tượng chất lỏng bị rơi tác động lực trọng trường di chuyển đoạn ống đứng với lưu lượng 8.000 10.000 thùng/ngđ Chất lỏng ống di chuyển với vận tốc cao đường ống đứng giàn WHP DHN hướng xuống đáy biển Vận tốc dòng chảy thấp đường ống đứng phía đầu nhận giàn FPU DH - 01 Vận tốc trung bình kịch sản lượng >1, dịng chảy khơng bị gián đoạn Chi tiết kết nghiên cứu thể Bảng 2.4 Thảo luận kết Từ kết chạy mơ hình tính tốn đường kính ống, chiều dày lớp cách nhiệt kết tính tốn nhiệt thuỷ lực đường ống vận chuyển dầu dạng bão hịa khí từ WHP - DHN giàn FPU DH 01, ta nhận thấy rằng: Đường kính tối ưu để đảm bảo vận chuyển 18000 thùng dầu/ngđ với GOR 1.000 SCF/STB từ WHP - DHN giàn FPU DH - 01 12inch, tổng chiều dài 8.800m Chiều dày lớp cách nhiệt đảm bảo từ 65mm trở lên (hệ số cách nhiệt 0,135 W/m - °C) để đảm bảo khả an tồn q trình vận chuyển dầu từ WHP DHN DH1, trường hợp sản lượng giảm xuống mức 8.000 thùng/ngđ Lưu lượng vận chuyển thấp tổn hao áp suất trung bình trình vận chuyển thấp Tuy nhiên biên độ dao động áp suất lớn, thông số làm việc hệ thống không ổn định, ảnh hưởng xấu đến hệ thống công nghệ Lưu lượng thấp tổn thất nhiệt độ lớn đường kính ống vận chuyển (Bảng 5) Sự ổn định dịng chảy phụ thuộc nhiều vào địa hình đặc biệt ống đứng lưu lượng thấp, trường hợp 8.000 thùng/ngđ Để cải thiện dịng chảy q trình vận chuyển với lưu lượng thấp (trong giai đoạn First Oil), nhằm hạn chế ảnh hưởng xấu đến hệ thống thiết bị áp dụng biện pháp sau: Điều chỉnh tiết diện đầu cuối đường ống (Topside Choking); Bơm bổ sung thêm nước đầu vào để gia tăng lưu lượng vận tốc chất lưu… Trong trường hợp cần phải bơm thêm hóa phẩm giảm nhiệt độ đơng đặc để chống paraffin đường ống Kết luận Tuyến đường ống kết nối giàn WHP - DHN giàn FPU DH - 01 trình xây dựng kế hoạch phát triển Nghiên cứu đảm bảo dòng chảy để tìm giải pháp tối ưu cho trình thu gom vận chuyển sản phẩm thực cần thiết có ý nghĩa khoa học, đáp ứng yêu cầu thực tế 70 TT Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 Bảng Tổng hợp thông số áp suất, nhiệt độ theo kịch sản lượng Lưu lượng Áp suất Áp suất FPU Nhiệt độ Nhiệt độ FPU Tổn thất áp Tổn thất (thùng/ ngđ) DHN (bar) DH - 01 (bar) DHN (0C) DH - 01 (0C) suất (bar) nhiệt độ (0C) 8.000 16,19 11,50 59,64 40,36 4,69 19,28 10.000 16,24 11,50 59,70 43,24 4,74 16,47 12.000 16,62 11,51 59,75 45,26 5,11 14,49 14.000 17,54 11,51 59,78 46,64 6,03 13,14 16.000 18,50 11,51 59,80 47,66 6,99 12,14 18.000 19,66 11,51 59,82 48,40 8,14 11,42 Bảng Vận tốc dòng chảy ống theo kịch lưu lượng khác TT Vận tốc dòng chảy trung bình (m/s) Cao Thấp Tại DH1 Hiện tượng drop 8.000 7,48 0,72 1,04 Có khai thác dầu khu vực mỏ Đại Hùng Các kết nghiên cứu dầu khai thác khu vực DHN dầu có hàm lượng paraffin độ nhớt cao, nhiệt độ đông đặc dầu 30°C Nhiệt độ bắt đầu kết tinh paraffin (Wax Apearance Temparature, WAT), xác định mức 38,3°C Chính trường hợp shutdown hệ thống, nguy dầu đông đặc đường ống cao Trong trình khai thác, lưu lượng giảm xuống mức 8000 thùng/ngđ cần phải kết hợp giải pháp bơm thêm hóa phẩm giảm nhiệt độ đông đặc để chống paraffin đường ống Với chế độ khai thác 18000 thùng dầu/ngđ, đường kính tối ưu lựa chọn thỏa mãn áp suất đầu vào WHP - DHN ≤ 25bar có kích thước 12inch Trong q trình vận chuyển, xuất hiện tượng chất lỏng bị rơi tác động trọng lực di chuyển đoạn ống đứng trường hợp lưu lượng 8.000 10.000 thùng/ngđ Chất lỏng ống di chuyển với vận tốc cao đường ống đứng giàn WHP DHN hướng xuống đáy biển Vận tốc dòng chảy thấp đường ống đứng phía đầu nhận giàn FPU DH - 01 Ngoài ra, để đảm bảo khả an tồn q trình vận chuyển dầu từ WHP - Lưu lượng vận chuyển (thùng/ngđ) 10.000 12.000 14.000 16.000 7,99 8,43 8,81 9,06 1,02 1,32 1,64 1,97 1,50 2,02 2,58 3,16 Có Khơng Khơng Khơng 18.000 8,05 2,24 3,63 Không DHN FPU DH - 01, chí sản lượng giảm xuống mức 8.000 thùng/ngđ, chiều dày lớp cách nhiệt tối thiểu 65mm (hệ số cách nhiệt 0,135 W/m - °C) Với chiều dày tối thiểu vậy, dòng sản phẩm tới giàn FPU DH1 có nhiệt độ ln đạt mức cao nhiệt độ bắt đầu kết tinh paraffin Tài liệu tham khảo Aiyejna, A., Chakrabarti, D P., Pilgrim, A., Sastry, M K S., (2011) Wax formation in Oil Pipelines: A critical Review International Journal of Multiphase Flow 37, 671 - 694 Burger, E D., Perkins, T K, Striegler, J H., (1981) Studies of Wax Deposition in the Trans Alaska Pipeline Journal of Petroleum Technology 1075 - 1086 Nguyễn Thúc Kháng, Từ Thành Nghĩa, Tống Cảnh Sơn, Phạm Bá Hiền, Phạm Thành Vinh, Nguyễn Hồi Vũ, (2016) Cơng nghệ xử lý vận chuyển dầu nhiều paraffin thềm lục địa Việt Nam Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội Nguyễn Văn Thịnh, Nguyễn Hải An, Nguyễn Thanh Hải, (2018) Nghiên cứu giải pháp đảm bảo 71 Nguyễn Văn Thịnh nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 dòng chảy cho đường ống vận chuyển dầu từ giàn WHP - DH2 tới giàn FPU - DH1 mỏ Đại Hùng Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 59(4) 52 - 62 Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí, (2017) Daily Prduction PVEP - POC Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí, (2019) Báo cáo cập nhật Kế hoạch phát triển mỏ Đại Hùng Lô 15 - 1a Tài liệu nội Công ty PVEP - POC ...62 Tạp chí Khoa học Kỹ thu? ??t Mỏ - Địa chất Tập 61, Kỳ (2020) 61 - 71 Nghiên cứu giải pháp thu gom vận chuyển dầu từ giàn Đại Hùng Nam (WHP - DHN) giàn FPU DH - 01 mỏ Đại Hùng Nguyễn Văn Thịnh... khí vận chuyển áp suất bình tách FPU DH - 01 đường ống ngầm nối từ giàn đầu giếng WHP DHN vắt qua phao trung gian mạn sau lên đến giàn FPU DH - 01 Trên FPU DH - 01, dầu bão hoà khí từ WHP - DHN... Khoa học Kỹ thu? ??t Mỏ - Địa chất 61 (1), 61 - 71 dòng chảy cho đường ống vận chuyển dầu từ giàn WHP - DH2 tới giàn FPU - DH1 mỏ Đại Hùng Tạp chí Khoa học Kỹ thu? ??t Mỏ - Địa chất, 59(4) 52 - 62 Tổng