1.2 Tổng quan về công nghệ xử lý và vận chuyển dầu nhiều paraffin và kinh
1.2.2 Kinh nghiệm vận chuyển dầu nhiều paraffin trên thế giới
Những năm gần đây, việc thiết kế khai thác các mỏ dầu khí ở thềm lục địa ngồi khơi xa bờ đã và đang phát triển nhiều hơn trên thế giới. Việc khai thác dầu
được thực hiện không chỉ tiến hành trên các giàn khoan cố định - MSP (như ở vịnh Mehico, Đại Tây Dương, Biển Bắc, v.v…), mà còn trên những đảo nhân tạo (thềm lục địa Califonia). Độ sâu khác nhau của biển, khí hậu, những tính chất hóa lý của dầu đã để lại những dấu nét đặc trưng trên các sơ đồ công nghệ thu gom, xử lý và vận chuyển sản phẩm của giếng. Khó khăn và phức tạp cho vấn đề này là công tác thu gom, xử lý và vận chuyển dầu nhiều paraffin bằng đường ống ở ngoài khơi. Sau đây chúng ta xem xét kinh nghiệm khai thác và vận chuyển dầu nhiều paraffin của một số mỏ dầu trên thế giới:
• Mỏ dầu khí Minas (Indonesia)
Dầu mỏ Minas thuộc nhóm dầu nhiều paraffin, dầu này có nhiệt độ đơng đặc cao, khoảng 330C, độ nhớt của dầu ở nhiệt độ 380C là 104 mPa.s. Vì dầu có độ nhớt và nhiệt độ đơng đặc cao, nên khi có khả năng làm lỗng dầu bằng khí hóa lỏng hoặc bằng dầu có độ nhớt thấp thì dầu chứa nhiều paraffin ở mỏ này mới được vận chuyển về bờ theo đường ống dẫn dầu nối từ mỏ ngoài khơi đến bờ. Trong trường hợp ngược lại, dầu khai thác sẽ được vận chuyển về bờ bằng tàu chở dầu.
• Mỏ dầu Bombay High (Ấn Độ)
Dầu có tính chất lý hóa gần giống với dầu khai thác tại các mỏ ở thềm lục địa Việt Nam là dầu mỏ “Bombay High” và mỏ vệ tinh (Hira, Raina…) của Ấn Độ. Các mỏ này nằm cách xa Thành phố Bombay khoảng 160 km. Theo các tính chất lý hóa của dầu ở mỏ Bombay High, có thể xếp dầu khai thác ở đây vào loại dầu nhiều paraffin và nhiệt độ đông đặc cao 30-360C. Khi xử lý dầu này bằng hóa phẩm giảm nhiệt độ đơng đặc với định lượng 300-350 g/tấn (ppm), thì nhiệt độ đơng đặc của dầu giảm từ 33-360C xuống còn 18-200C và cho phép có thể vận chuyển dầu đi xa bằng đường ống. Cơng tác khai thác mỏ dầu Bombay High được bắt đầu từ năm 1974, đến năm 1989 mức khai thác đã đạt 19 triệu tấn/năm. Khai thác dầu được thực hiện từ các giàn vệ tinh, trên mỗi giàn có 4 đến 9 giếng với lưu lượng 150-250 tấn/ngày. Một số giếng cá biệt có lưu lượng đến 600 tấn/ngày. Hiện nay, tại mỏ Bombay High có tất cả hơn 78 giàn vệ tinh. Mỏ được chia thành hai vòm: vòm Bắc và vòm Nam, trên mỗi vịm có đặt những giàn cơng nghệ trung tâm BHN và BHS.
Sơ đồ công nghệ thu gom, xử lý và vận chuyển dầu mỏ này như sau:
Hỗn hợp chất lỏng và khí khai thác ở các mỏ này có nhiệt độ miệng giếng 60- 700C được vận chuyển từ các giàn vệ tinh đến giàn công nghệ trung tâm theo những đường ống có đường kính 8”-12” được bọc cách nhiệt, đặt ngầm và chôn sâu dưới đáy biển. Tuy chiều dài của đường ống dẫn của hệ thống thu gom dầu khoảng 10 km, nhưng nhiệt độ dầu ở đầu vào giàn công nghệ trung tâm vẫn không thấp hơn 40 – 450C. Trên giàn cơng nghệ trung tâm, dầu được tách khí, tách nước sơ cấp và xử lý bằng hóa phẩm giảm nhiệt độ đông đặc. Dầu đã khử nước được đưa vào bình chứa và sau khi xử lý bằng hóa phẩm giảm nhiệt độ đơng đặc với liều lượng 300-
359 g/tấn ở nhiệt độ 55-600C, được chuyển vào hệ thống vận chuyển đi xa. Hóa phẩm giảm nhiệt độ đơng đặc được sử dụng trước đây là Shellswim (Anh) và nay được thay thế bằng các hóa phẩm do các Cơng ty của Ấn Độ chế tạo.
Phân tích cơng nghệ khai thác và vận chuyển dầu mỏ Bombay High có thể đi đến những kết luận sau:
- Sự ứng dụng những đường ống chôn sâu và bọc cách nhiệt đã cho phép hợp lý hóa hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển dầu khí các mỏ ngồi khơi;
- Sự sử dụng năng lượng vỉa để thực hiện việc thu gom sản phẩm của các giếng vệ tinh về giàn công nghệ đã làm đơn giản hệ thống thu gom đáng kể.
• Mỏ dầu Uzen, Mangaslux (Cộng hịa Kazashtan (Liên Xơ cũ))
Tại mỏ dầu Uzen, Mangaslux của nước Cộng hòa Kazashtan thực hiện khai thác dầu nhiều paraffin. Dầu ở đây có nhiệt độ đơng đặc cao, lên đến 360C. Để khi thác và vận chuyển dầu paraffin này đi xa bằng đường ống, người ta đã sử dụng phương pháp bơm nước nóng cùng với dầu để đảm bảo suốt dọc chiều dài đường ống, dầu ln có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ xuất hiện paraffin. Khi nhiệt độ dầu giảm xuống thấp, hỗn hợp dầu nước sẽ được gia nhiệt lại ở trạm trung gian. Như vậy, vấn đề lắng đọng paraffin được hạn chế, dầu được vận chuyển từ mỏ Uzen Mangaslux đến nơi quy định. Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp xử lý nhiệt trên thực tế luôn địi hỏi vốn đầu tư và chi phí sản xuất lớn do phải lắp đặt và duy trì lượng lớn lị nung.