Trong phần này tóm tắt các dữ liệu phục vụ việc mô phỏng quá trình thiết kế đường ống, tính toán lớp bọc cách nhiệt, phân tích ổn định dòng chảy như thành phần chất lưu, sản lượng khai thác, địa hình của đường ống, dữ liệu về khí hậu thủy văn, các thông số công nghệ…
1.3.1. Thành phần cấu tử của sản phẩm khai thác và Gaslift:
Một trong những cơ sở dữ liệu quan trọng để mô hình hóa các quá trình nhiệt thủy động lực đường ống là thành phần cấu tử của sản phẩm khai thác. Thành phần cấu tử của sản phẩm khai thác được lấy từ mẫu phân tích của mẫu giếng khoan thăm dò 6X [24].
Sản phẩm khai thác ở khu vực Tây Nam là dầu có hàm lượng paraffin cao, có nhiệt độ bắt đầu kết tinh paraffin là 54,5 0C và và nhiệt độ đông đặc của dầu là 300C. Giản đồ pha của dầu ở khu vực Tây am được thể hiện trên Hình 1-2.
Hình 1-2. Giản đồ pha của dầu ở khu vực Tây Nam
Chi tiết thành phần cấu tử của sản phẩm khai thác và thành phần khí Gaslift được trình bày tại Phụ lục 1 và Phụ lục 2.
HVTH: Thập Minh Thư 19 1.3.2. Sản lượng khai thác của mỏ X ở khu vực Tây Nam
Mỏ khu vực Tây Nam dự kiến sẽ được đưa vào khai thác vào Qu 4 năm 2014 với 02 giếng khai thác và 01 giếng sẽ được đưa vào khai thác sau một năm khai thác.
Hình 1-3 mô tả dự báo sản lượng khai thác đến năm 2023. Mỏ đạt sản lượng cao nhất năm 2015 với sản lượng đạt đỉnh là 11.063 thùng/ngày. Trữ lượng thu hồi của dự án tính đến thời điểm kết thúc hợp đồng năm 2013 ước đạt 11,49 triệu thùng dầu.
Chi tiết sản lượng khai thác ở khu vực Tây Nam mỏ X được thể hiện Phụ lục 3[24].
Hình 1-3. Biểu đồ dự báo sản lượng khai thác ở khu vực Tây Nam
1.3.3. Dữ liệu về đường ống khai thác
Tuyến ống ngầm vận chuyển sản phẩm từ giàn X2-WHP đến X1-CPP được đặt trên nền cát của đáy biển tương đối bằng phẳng. Độ sâu (tính từ mực nước biển đến đáy biển) tại giàn X2- WHP là -46.7 m và độ sâu tại giàn X1-CPP là -53.1m.
Đoạn ống đứng (Riser) có chiều cao +20m tính từ mặt nước biển lên CPP và WHP. Hình 1-4 trình bày địa hình tuyến ống từ giàn X2-WHP đến X1-CPP với tổng chiều dài 7,5 km (đ bao gồm các đoạn ống trên giàn X1-CPP và X2-WHP).
HVTH: Thập Minh Thư 20 Hình 1-4. Địa hình tuyến ống vận chuyển sản phẩm từ giàn X2-WHP đến X1-CPP [24]
Nhằm mục đích tính toán thủy lực nhiệt đường ống, cấu trúc của tuyến ống và tính chất của vật liệu cần khảo sát được trình bày tại Bảng 1-3 và Bảng 1-4.
Bảng 1-3. Thông số về đường ống cần khảo sát
Thông số Đơn vị Đường ống từ X2-WHP đến X1-CPP
Kích thước Inch 8/10/12
Đường kính ngoài Inch 8,626/ 10,748/ 12,752 Đường kính trong Inch 7,980/ 10,020/ 11,941 Bề dày thành ống Inch 0,323/ 0,364/ 0,406 Chiều dài đường ống m 7.500
Độ nhám mm 0,0457
Lớp bọc - FBE+PUF+HDPE+ Bê tông
-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Cao độ (m)
Khoảng cách (m)
HVTH: Thập Minh Thư 21 Bảng 1-4. Tính chất của vật liệu [11]
Vật liệu Nhiệt dung riêng, J/kg.K
Tỷ trọng, kg/m3
Hệ số dẫn nhiệt, W/m.K
Thép 487 7.850 54
Chống ăn mòn FBE 1.500 1.330 0,38
Keo liên kết lớp cách nhiệt với thành ống PPA
2.000 900 0,25
Bọc cách nhiệt
PU Foam 1.500 ± 100 200 ± 15 0,037
Chống thấm nước
HDPE 2.000 800 0,2
Bê tông 840 3.044 2,1
ước biển 4.186 1.025 0,65
1.3.4. Dữ liệu về điều kiện khí hậu thủy văn
Trong bảng Bảng 1-5 dưới đây tóm tắt các số liệu về khí hậu thủy văn nơi đường ống dẫn sản phẩm từ giàn X2-WHP về X1-CPP đi qua, được sử dụng trong các mô phỏng.
Bảng 1-5. Dữ liệu về môi trường tại khu vưc mỏ X [24]
Thông số Đơn vị Giá trị
Độ sâu m
X1-CPP: 53,1 X2-WHP: 46,8
Nhiệt độ không khí oC
Nhỏ nhất : 21,5 Lớn nhất : 34,5
Vận tốc gió m/s
18 (1 năm), 22 (10 năm), 28 (100 năm) Nhiệt độ bề mặt nước biển oC Nhỏ nhất: 26,3
HVTH: Thập Minh Thư 22 Lớn nhất: 28,8
Nhiệt độ đáy biển oC
Nhỏ nhất: 23,7 Lớn nhất: 25,3
1.3.5. Các điều kiện ràng buộc
Trong Bảng 1-6 dưới đây tóm tắt các điều kiện ràng buộc tại X2-WHP và X1-CPP bao gồm các thông số áp suất, nhiệt độ, nhiệt độ bắt đầu kết tinh paraffin và điểm đông đặc của dầu.
Bảng 1-6. Các điều kiện ràng buộc [24]
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Áp suất đến tại CPP psig 149,7
2 Áp suất đầu vào cho phép tại
X2-WHP psig 250
3 Áp suất đóng giếng psig 1.800
4 hiệt độ của chất lưu tại X2-WHP °C 80
5 hiệt độ bắt đầu hình thành para in °C 54,5
6 Điểm đông đặc °C 30
HVTH: Thập Minh Thư 23