Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất MỤC LỤC CHƯƠNG 1 5 TỔNG QUAN VỀ MỎ VÀ DẦU BẠCH HỔ VÀ RỒNG 5 SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU HÌNH Hình 1.2 Đường cong chảy của một số chất lỏng Error: Reference source not found Hình 1. 3 Mối tương quan giữa độ nhớt dẻo dầu tầng móng và hàm lượng nước Error: Reference source not found Hình 3.2 Nhiệt độ đông đặc của dầu phụ thuộc nhiệt độ xử lý bằng Bicromat Natri Error: Reference source not found Hình 3.3 Kết quả xử lý nhiệt lên tính lưu biến của dầu thô nhiều parafin Error: Reference source not found Hình 3.4. Tác dụng của từ trường lên nhiệt độ xử lý Error: Reference source not found BẢNG CHƯƠNG 1 5 TỔNG QUAN VỀ MỎ VÀ DẦU BẠCH HỔ VÀ RỒNG 5 LỜI MỞ ĐẦU Công nghiệp dầu khí Việt Nam là công nghiệp năng lượng quan trọng nhất góp phần thúc đẩy các ngành công nghiệp khác cùng phát triển và tạo nền tảng vững chắc đưa đất nước Việt Nam vững bước trên con đường CNH - HDH đất nước. Tuy là một ngành công nghiệp còn non trẻ nhưng nó có vai trò to lớn trong việc thúc đẩy nền kinh tế phát triển, tăng thu nhập quốc dân (GDP) và giải quyết công ăn việc làm cho hàng ngàn công nhân và kĩ sư, cải thiện cuộc sống của nhân dân trong cả nước. Được chính thức thành lập vào 1975, phát triển và đi vào hoạt động rầm rộ kể từ 6/11/1981 đánh dấu sự ra đời của XNLDVietsovpetro (xí nghiệp liên doanh) giữa hai phía Việt Nam và Liên Xô (Nay là cộng hòa liên bang Nga). 26/6/1986 tấn dầu thô đầu tiên được khai thác từ mỏ Bạch Hổ mới thực sự đánh dấu bước phát triển của công nghiệp dầu khí Việt Nam. 0h15’ ngày13/2/2003, tấn dầu thứ 100 triệu được khai thác từ hai mỏ SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất Bạch Hổ và mỏ Rồng, một con số cho phép chúng ta tự hào và tạo bước khởi đầu cho giai đoạn phát triển toàn diện của một tập đoàn kinh tế mạnh. Hiện nay, Việt Nam đã khẳng định được vị thế của mình trong nền kinh tế quốc dân và đứng ở vị trí thứ 33 trong các nước khai thác dầu trên thế giới, có sản lượng dầu thô khai thác và xuất khẩu đứng vị trí thứ 3 khu vực Đông Nam Á. Tuy nhiên ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam chỉ dừng lại ở việc khai thác và xuất khẩu dầu thô đồng thời nhập sản phẩm đã qua xử lý, tinh chế gây thất thu cho ngân sách nhà nước rất lớn. Do đó nhà máy lọc dầu Dung Quất (Quảng Ngãi) đã được xây dựng đưa vào hoạt động, lô sản phẩm đầu tiên được xuất vào tháng 02 năm 2009. Hầu hết dầu thô khai thác ở thềm lục địa Việt Nam nói chung đều chứa một hàm lượng parafin, asphalten và nhựa rất cao và đặc biệt ở mỏ Rồng có độ nhớt và nhiệt độ đông đặc lớn. Vận chuyển dầu nhiều parafin có độ nhớt cao và nhiệt độ đông đặc lớn như vậy đã gây rất nhiều khó khăn, phức tạp. Những phức tạp đó bắt nguồn từ tính chất phi Newton của dầu nhiều parafin. Vận chuyển dầu từ mỏ Rồng đến giàn CNTT-2 (công nghệ trung tâm số 2) và ngược lại với quãng đường dài hơn 28 km là một công việc hết sức khó khăn trong việc xử lý và vận chuyển nhằm giảm nguy cơ lắng đọng parafin dọc đường ống. Với đường ống được bọc cách nhiệt từ giàn CNTT-2 đến FSO-3 (tàu chứa dầu không bến số 3) phần nào đã giải quyết được sự quá tải ở khu vực Nam mỏ Bạch Hổ,đồng thời tạo sự linh động giữa hai khu vực mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng. Mặc dù luận văn được thực hiện bằng tất cả lòng nhiệt tình và sự làm việc nghiêm túc của người viết nhưng do thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi nhiều sai sót. Rất mong được sự thông cảm, phê bình, góp ý của quý thầy cô và bạn bè để hoàn thiện kiến thức và nội dung đồ án. SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MỎ VÀ DẦU BẠCH HỔ VÀ RỒNG 1.1.Vị trí địa lý – kinh tế của mỏ Bạch Hổ và Rồng Mỏ Rồng nằm ở lô15-2 trên, thềm lục địa phía nam Việt Nam thuộc vùng biển Đông Nam Bộ. Địa hình đáy biển tương đối bằng phẳng, trầm tích phổ biến là cát có lẫn bùn, một ít đá cuội và vỏ sò mỏ bạch hổ ở lô 9. Mỏ Rồng cách mỏ Bạch Hổ 30 km về hướng Tây Nam và cách cảng Vũng Tàu 120 km. Mực nước biển tại khu vực này không sâu trung bình khoảng 40 - 50m. Ngoài hai mỏ này thuộc bể Cửu Long còn phát hiện các mỏ dầu khác như Rạng Đông, Phương Đông, Ru Bi, Sư Tử Đen,….vv. Mỏ Rồng và Bạch Hổ được đưa vào khai thác từ 26/06/1986, đây là 2 mỏ được Việt Nam đưa vào khai thác với sản lượng lớn nhất.Quá trình khai thác giữa hai mỏ này có sự liên kết với nhau: Dầu khai thác được từ Rồng chuyển đến giàn CNTT-2 ở Bạch Hổ để xử lý, có những giếng khai thác bằng gaslipt ở Rồng lấy khí từ Bạch Hổ đưa sang. Hệ thống đường ống thu gom vận chuyển nội mỏ Bạch Hổ và Rồng thể hiện ở hình 1.1. Hải dương học của khu vực mỏ Bạch Hổ và Rồng mang đặc tính của khu vực biển Đông Nam Bộ. Cho nên chế độ thủy triều của khu vực là sự pha trộn giữa chế độ nhật triều và bán nhật triều, trong đó chế độ nhật triều chiếm ưu thế hơn. Dòng chảy trong khu vực chịu tác động của nhiều yếu tố nhưng dòng chảy chính phần lớn phụ thuộc vào chế độ gió mùa trong khu vực. Vào mùa gió đông bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau dòng chảy chính theo hướng Nam đến Tây Nam. Tốc độ dòng chảy khoảng 0,75 – 1,75 m/s. Vào mùa gió Tây Nam (từ tháng 5 đến tháng 9), dòng chảy chính có chiều ngược lại theo hướng Bắc đến Đông Bắc, tốc độ dòng chảy khoảng 1 - 1,5 m/s. Nhiệt độ nước biển ở Bạch Hổ và Rồng nói chung là 25-26 0 C. SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất Sản lượng khai thác dầu hiện nay ở mỏ Rồng và Bạch Hổ trung bình đạt 108 ngàn thùng dầu / ngày đêm, trong khi đó, tổng sản lượng khai thác toàn bể cửu Long chỉ là 150 ngàn thùng dầu/ ngày đêm.Tổng sản lượng dầu của Việt Nam hiện nay đang ở mức 180 ngàn thùng dầu / ngày đêm. Trong đó thuộc bể Nam Cơn Sơn là 30 ngàn thăng/ ngày đêm 1.2 Đặc điểm và tính chất dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ. 1.2.1 Đặc tính hoá học. Dầu thô mỏ Rồng & Bạch Hổ là một hỗn hợp của các hydrocacbon có số cacbon như sau: Từ C 1 đến C 5 ở dạng khí Từ C 6 đến C 8 là chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp Tư C 9 đến C 12 là các chất lỏng có nhiệt độ sôi cao Từ C 13 đến C 18 là các chất lỏng có nhiệt độ sôi rất cao Từ C 17 đến C 40 là những parafin rắn có độ cứng khá cao ở nhiệt độ thường và nhiệt độ nóng chảy cao. Trong dầu thô ở đây có một số thành phần dễ đông đặc gây khó khăn trong vận chuyển là:  Parafin: Các hydrocacbon có số cacbon từ C 17 đến C 71 Những hydrocacbon có số cacbon từ C 40 trở lên là những parafin rắn có khối lượng phân tử cao, dễ dàng tách ra khỏi dầu khi ở nhiệt độ thấp, kết tinh và bám vào các đường ống dẫn, ống khai thác, ống vận chuyển gây hiện tượng lắng đọng làm tắc nghẽn dòng chảy. Ngoài thành phần parafin còn hiện diện một số hydrocacbon có số các bon nhỏ hơn C 17 trong chất lắng đọng ở nhiệt độ thấp C15,C16 ( xem bảng 1.1) SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất Bảng 1.1 Một số hydrocacbon hiện diện trong chất lắng đọng.  Nhựa và asphalten: Đây là những hợp chất chiếm một lượng không đáng kể trong dầu thô nhưng là những thành phần rất quan trọng quyết định tính chất của dầu. Dầu thô chứa nhiều nhựa và asphalten thường có độ nhớt cao và tuy dầu có điểm đông đặc không cao nhưng những chất lắng đọng lại bám dính, rất khó xử lý. Ở điều kiện bình thường, hàm lượng nhựa và asphalten càng cao thì tỷ trọng và độ nhớt của dầu càng cao. 1.2.2.Đặc tính vật lý. a/ Khối lượng riêng (khối lượng thể tích). Khối lượng riêng của dầu thô là khối lượng của một đơn vị thể tích dầu SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Số carbon Điểm nóng chảy ( o C ) Pentadecan C 15 10 Hexadecan C 16 20 Octadecan C 18 28 Eicosan C 20 38 Tetracosan C 24 51 Triacotan C 30 69 Pentatriacotan C 35 75 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất thô ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cho trước. Ký hiệu là 0 Khi thay đổi T và P thì lưu chất sẽ thay đổi, đối với chất lỏng P ít ảnh hưởng. Trong phòng thí nghiệm xác định 0 theo công thức: (1.1) Trong đó: m khối lượng (kg); V là thể tích ( m 3 ). Đơn vị: kg/m 3 (đơn vị chuẩn) ; lb/cuft Khối lượng riêng của dầu thô phụ thuộc vào nhiệt độ và có thể xác định theo công thức D.I Mendeleev: (1.2) Với là hệ số giãn nở nhiệt của dầu trong điều kiện đẳng áp Nếu 780 860 kg/m 3 Bên cạnh đó khối lượng riêng là một trong những tiêu chí dựng để phân loại dầu thô Dầu nhẹ : đ o < 820 (kg/m 3) Dầu trung bình : 820 < đ o ≤ 880 (kg/m 3) Dầu nặng : đ o > 880 (kg/m 3 ) Bảng 1.2 Đặc điểm khối lượng riêng dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ Các tầng sản phẩm Loại dầu Khối lượng riêng ở 20 o C (kg/m 3 ) Mioxen dưới Tầng móng Dầu nhẹ Dầu trung bình Dầu nặng Dầu nhẹ 820 _ 861 862 – 866 908 – 914 847 - 852 b/ Tỷ trọng. SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất Tỷ trọng của dầu thô là tỉ số giữa khối lượng riêng của dầu thô so với khối lượng riêng của nước ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Ký hiệu: (1.3) với : Khối lượng riêng của dầu thô (kg/m 3 ) : Khối lượng riêng của nước (kg/m 3 ) Ngoài ra trong công nghiệp dầu khí người ta thường xác định tỷ trọng của dầu theo o API (1.4) với : Tỷ trọng của dầu thô ở 60 o F. Tỷ trọng này tính ở điều kiện nhiệt độ 60 o F và 14.7 psia là điều kiện chuẩn hệ Anh – Mỹ. Để phân loại dầu thô người ta cũng thường sử dụng o API : Dầu nhẹ : o API ≥ 47 Dầu nặng : o API ≤ 30 dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ thuộc loại từ nhẹ đến nặng: C/ Độ nhớt. Độ nhớt (hệ số nhớt) của dầu là đại lượng vật lý đặc trưng cho sức cản chống lại sự chuyển động của dầu thô. Hay nói cách khác dầu không chịu được lực cắt nên khi xuất hiện lực này nó sẽ chảy ra và xuất hiện lực ma sát nội tại.Trong nghiên cứu tính lưu biến thì thành phần này cực kỳ quan trọng, nó quyết định khả năng vận chuyển của dầu trong đường ống và trong mọi trường hợp người ta cố gắng hạ độ nhớt của dầu càng nhiều càng tốt. Trong đó ký hiệu đơn vị à o : Độ nhớt động lực Pa.s hay cp SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ-Địa Chất : Độ nhớt động học cm 2 /s hay cSt 1 cSt = 0,01 cm 2 /s 1 cp = 1 mPa.s Quan hệ giữa độ nhớt động học và độ nhớt động lực: à o = ( 1.5) Bảng 1.3 Độ nhớt của dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ: Tầng sản phẩm Loại dầu ở 50 o C, m 2 /s ở 70 o C, m 2 /s Mioxen dưới Dầu nhẹ Dầu trung bình Dầu nặng 6,9.10 -6 12. 10 -6 6,2 – 7. 10 -6 5,5. 10 -6 4,2. 10 -6 7,1. 10 -6 2,6 – 3. 10 -6 6,1. 10 -6 Tầng móng 3,3. 10 -6 3,7. 10 -6 d/ Tỷ số khí dầu. Tỷ số khí dầu là tỷ số giữa lượng khí tách ra, trên mặt đất so với lượng dầu thô còn lại trong bể chứa. Ký hiệu: R S Đơn vị: m 3 /m 3 hay SCF/STB Dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ: R s = 110 m 3 /1m 3 e/ Hệ số gión nở nhiệt đẳng áp của dầu thô. Hệ số gión nở của dầu thô là sự thay đổi thể tích của dầu thô khi nhiệt độ thay đổi ở áp suất không đổi (đẳng áp). Ký hiệu: Đơn vị: 1/ o C SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 [...]... chỉ tiêu đặc tính hoá lý dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ- Địa Chất 1.2.5.1 Khái quát về dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ Dầu thô mỏ Rồng và Bạch Hổ là loại dầu ngọt, nhiều parafin, tỷ trọng vào khoảng 38.6oAPI Dầu thô khai thác ở mỏ Rồng chủ yếu nằm trong tầng móng granit nứt nẻ như ở mỏ Bạch hổ cho nên dầu có hàm lượng parafin cao chiếm 10 - 25%, tỉ lệ... dẫn ra hàm lượng đặc trưng của parafin, nhựa và asphalten có trong dầu thô ở những đối tượng khai thác khác nhau của mỏ Rồng và Bạch Hổ 1.2.6 Tính lưu biến dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ và hướng cải thiện 1.2.6.1 Tính lưu biến dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ Dầu thô mỏ Rồng & Bạch Hổ là loại dầu parafin có độ nhớt và nhiệt độ đông đặc cao Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh parafin, dầu thô nói chung được xem như... có các thành phần nhựa và asphalten Hàm lượng của các chất đó trong dầu khai thác tại các mỏ Rồng và Bạch Hổ dao động trong khoảng 2,6 – 19,7% Trong thực tế khai thác dầu ở mỏ Rồng ,dầu có hàm lượng parafin và nhiệt độ đông đặc cao đã làm phức tạp đáng kể cho quá trình khai thác, nghiên cứu, sửa chữa giếng và đặc biệt trong thu gom, xử lý và vận chuyển sản phẩm dầu bằng đường ống Song còn tùy theo các. .. KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ- Địa Chất nhau, như ở bảng 1.8 sau đây Bảng 1.8 Các thông số đặc trưng dầu thô mỏ Rồng và Bạch Hổ Dầu mỏ Rồng và Bạch Hổ Mioxen hạ vòm hạ vòm bắc Các thông số của dầu thô Mioxen nam Oligoxe n hạ Móng Hàm lượng parafin , % 16,0 17,0 17,6 Hàm lượng nhựa asphalten , % 10,8 5,6 5,8 Nhiệt độ bão hồ dầu vỉa, o C 56,0 55,0 56,0 Nhiệt độ bão hồ dầu tách khí o C 59,0... cao và ngược lại Nhìn chung dầu thô mỏ Rồng có nhiệt độ đông đặc và độ nhớt cao hơn dầu mỏ Bạch Hổ, do chứa nhiều các hợp chất keo nhựa hơn dầu thô khai thác ở SV: Nguyễn Văn Hiệp Lớp: KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ- Địa Chất mỏ Bạch Hổ 1.2.3 Tính lưu biến của dầu thô mỏ Rồng và Bạch Hổ Trong một khoảng nhiệt độ rất rộng, dầu thô là chất lỏng Tính chất của chất lỏng thể hiện qua độ nhớt... đáng kể trong việc vận chuyển dầu thô trong các đường ống dẫn công nghiệp nằm ở đáy biển không được bọc các lớp cách nhiệt 1.2.4Nghiên cứu hiện tượng lắng đọng parafin Lắng đọng parafin trên thành ống là hiện tượng phổ biến khi vận chuyển dầu thô mỏ Rồng bằng đường ống không cách nhiệt và nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ kết tinh parafin Nó phụ thuộc vào thành phần hoá học của dầu, mức độ tổn thất nhiệt và. .. của dầu thô mỏ Rồng và Bạch Hổ cũng giống như dầu mỏ khác, phụ thuộc vào thành phần các hydrocacbon, các chất keo nhựa, hàm lượng parafin Ngoài ra tỉ lệ giữa parafin và asphalten sẽ quyết định đến nhiệt độ đông đặc của dầu Nhiệt độ kết tinh của một số hydrocacbon no tăng theo số nguyên tử cacbon, số nguyên tử cacbon càng lớn thì nhiệt độ kết tinh càng cao và ngược lại Nhìn chung dầu thô mỏ Rồng. .. thiện tính lưu biến dầu mỏ Rồng & Bạch Hổ Hiện nay tồn tại rất nhiều phương pháp cải thiện tính lưu biến của dầu để vận chuyển, đảm bảo an toàn cho quá trình bơm dầu có hàm lượng parafin và nhiệt độ đông đặc cao bằng đường ống Việc sử dụng dung môi hoặc pha dầu có hàm lượng parafin và nhiệt độ đông đặc cao với dầu có độ nhớt thấp không thể thực hiện được vì không có nguồn cung cấp dầu có độ nhớt thấp... biến của dầu khai thác và vận chuyển Quá trình lắng đọng parafin cao phân tử trên thành ống làm thu hẹp dần tiết diện ướt của dòng chảy và có ảnh hưởng xấu đến khả năng nâng chuyển chất lỏng Quá trình lắng đọng parafin trong cần ống khai thác, trong đường ống dẫn và trong các bình chứa là các hiện tượng khá phức tạp phụ thuộc vào thành phần các chất nhựa, asphalten có trong dầu thô 1.2.5 Các chỉ tiêu... (nhưng lớn gấp 2 lần so với dầu mỏ Bạch Hổ) Nhiệt độ đông đặc cao vì thế vấn đề thu gom, xử lý và vận chuyển sản phẩm khai thác theo đường ống từ các giàn vệ tinh về giàn cố định và đến kho nổi chứa xuất dầu (FSO - 3) bằng hệ thống đường ống ngầm dưới đáy biển gặp rất nhiều khó khăn, do dầu đông đặc và mất tính linh động ở nhiệt độ tương đối cao cho nên vận chuyển các loại dầu này bằng đường ống thường . thác bằng gaslipt ở Rồng lấy khí từ Bạch Hổ đưa sang. Hệ thống đường ống thu gom vận chuyển nội mỏ Bạch Hổ và Rồng thể hiện ở hình 1.1. Hải dương học của khu vực mỏ Bạch Hổ và Rồng mang đặc tính. KKT- K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ- Địa Chất CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MỎ VÀ DẦU BẠCH HỔ VÀ RỒNG 1.1.Vị trí địa lý – kinh tế của mỏ Bạch Hổ và Rồng Mỏ Rồng nằm ở lô15-2 trên, thềm lục địa phía. biển tương đối bằng phẳng, trầm tích phổ biến là cát có lẫn bùn, một ít đá cuội và vỏ sò mỏ bạch hổ ở lô 9. Mỏ Rồng cách mỏ Bạch Hổ 30 km về hướng Tây Nam và cách cảng Vũng Tàu 120 km. Mực nước