Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………… . 1 CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ. VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠI MỎ BẠCH HỔ 2 1.1.Vị trí địa lý và các điều kiện tự nhiên mỏ Bạch Hổ. 2 1.2.Đặc điểm địa chất. 4 1.2.1.Đặc điểm kiến tạo. 4 1.2.2.Đặc điểm địa tầng. 4 1.3.Đặc điểm cơ bản của vỉa sản phẩm: 6 1.3.1.Chiều dày tầng sản phẩm: 6 1.3.2.Độ chứa dầu: 7 1.3.3. Tínhdịdưỡng: 7 1.3.4. Tính không đồng nhất. 8 1.4. Đặc điểm cơ bản của các chất lưu. 9 1.5. Nhiệt độ và gradient địa nhiệt. 12 1.6. Tình hình khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ. 13 CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CƠ HỌC VÀ CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 219 BK6 14 2.1. Các phương pháp khai thác cơ học phổ biến. 14 2.2. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm piston cần và máy bơm guồng xoắn: 14 2.3. Khai thác dầu bằng máy bơm thuỷ lực ngầm : 16 2.4. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm điện ly tâm điện ngầm: 17 2.5. Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift : 19 CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHAI THÁC GIẾNG DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC 27 3.1. Sơ đồ nguyên lý cấu trúc Hệ thống cột ống khai thác bằng gaslift. 27 3.2. Tính toán đường kính và chiều dài cột ống khai thác cho giếng thiết kế. 29 3.2.1. Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác: 29 3.2.2. Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác: 31 3.3. Phương pháp tính toán chiều sâu đặt van gaslift. 32 3.4. Phương pháp tính áp suất khởi động. 34 3.5. Các phương pháp làm giảm áp suất khởi động. 36 3.6. Trình tự khởi động giếng khai thác bằng gaslift. 39 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 219 BK6 Ở MỎ BẠCH HỔ 41 4.1.Các thông số của vỉa và giếng thiết kế 41 4.2. Tính toán cột ống nâng cho giếng thiết kế. 42 4.2.1. Xác định chiều dài cột ống nâng L. 42 4.2.2. Xác định đường kính cột ống nâng. 43 4.2.3. Xác định lưu lượng khí ép...................................................................................43 4.3. Xây dựng biểu đồ xác định độ sâu đặt van gaslift. 44 4.3.1. Xây dựng đường cong phân bố áp suất lỏng khí (GLR) trong cột ống nâng (đường số 1). 44 4.3.2. Xây dựng đường phân bố áp suất thuỷ tĩnh (đường số 2) 44 4.3.3. Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén ngoài cần (đường số 3). 44 4.3.4. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của khí nén ngoài cần (đường số 4). 45 4.3.5. Xây dựng đường gradient nhiệt độ chất lỏng trong cần (đường số 5). 46 4.3.6. Các thông số cần thiết cho việc thiết kế lắp đặt van 46 4.4. Xác định độ sâu đặt van gaslift và các đặc tính của van. 46 4.4.1. Van số 1: 46 4.4.2. Van số 2. 48 4.4.3. Van số 3. 51 4.4.4. Van số 4. 52 4.4.5. Van số 5. 53 4.4.6. Van số 6. 53 CHƯƠNG V: HỆ THỐNG THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC 66 5.1. Thiết bị lòng giếng. 66 5.1.1. Phễu định hướng. 66 5.1.2. Nhippen. 67 5.1.3. Ống đục lỗ. 67 5.1.4. Van cắt. 67 5.1.5. Paker. 67 5.1.6. Thiết bị bù trừ nhiệt. 69 5.1.7. Van tuần hoàn. 70 5.1.8. Mandrel. 71 5.1.9. Van an toàn sâu. 72 5.1.10. Van gaslift. 72 5.2. Thiết bị miệng giếng. 81 5.3. Hệ thống thu gom xử lý. 85 5.3.1..Chức năng nhiệm vụ. 85 5.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống thu gom và xử lý dầu. 85 5.3.3. Các loại bình tách. 86 5.4. Quá trình khởi động giếng gaslift 88 5.5. Khảo sát giếng khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift 93 5.5.1. Phương pháp thay đổi áp suất. 93 5.5.2. Phương pháp thay đổi lưu lượng khí. 95 CHƯƠNG VI: SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT. 97 6.1. Sự hình thành nút cát ở đáy giếng khai thác. 97 6.2. Sự lắng đọng paraffin trong ống khai thác và đường ống. 98 6.3. Sự tạo thành những nút rỉ sắt trong khoảng không gian vành xuyến 99 6.4. Sự lắng tụ muối trong ống nâng. 100 6.5. Sự tạo thành nhũ tương trong giếng. 101 6.6. Sự cố về thiết bị. 101 6.7. Sự cố về công nghệ. 102 CHƯƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI 104 7.1. An toàn trong khai thác dầu khí trên biển 104 7.2. An toàn trong công tác khai thác dầu bằng phương pháp gaslift. 104 7.3. Bảo vệ môi trường: 105 KẾT LUẬN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC HỆ THỐNG ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG 108
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………… CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ- ĐỊA CHẤT VÙNG MỎ VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠI MỎ BẠCH HỔ .2 1.1.Vị trí địa lý điều kiện tự nhiên mỏ Bạch Hổ 1.2.Đặc điểm địa chất .4 1.2.1.Đặc điểm kiến tạo .4 1.2.2.Đặc điểm địa tầng .4 1.3.Đặc điểm vỉa sản phẩm: 1.3.1.Chiều dày tầng sản phẩm: 1.3.2.Độ chứa dầu: 1.3.3 Tính dị dưỡng: 1.3.4 Tính khơng đồng 1.4 Đặc điểm chất lưu .9 1.5 Nhiệt độ gradient địa nhiệt 12 1.6 Tình hình khai thác dầu khí mỏ Bạch Hổ .13 CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CƠ HỌC VÀ CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 219 BK-6 .14 2.1 Các phương pháp khai thác học phổ biến 14 2.2 Phương pháp khai thác dầu máy bơm piston cần máy bơm guồng xoắn:.14 2.3 Khai thác dầu máy bơm thuỷ lực ngầm : 16 2.4 Phương pháp khai thác dầu máy bơm điện ly tâm điện ngầm: 17 2.5 Khai thác dầu phương pháp Gaslift : .19 CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHAI THÁC GIẾNG DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC 27 3.1 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc Hệ thống cột ống khai thác gaslift 27 3.2 Tính tốn đường kính chiều dài cột ống khai thác cho giếng thiết kế 29 3.2.1 Tính tốn cột ống nâng khống chế lưu lượng khai thác: 29 3.2.2 Tính tốn cột ống nâng khơng khống chế lưu lượng khai thác: 31 3.3 Phương pháp tính tốn chiều sâu đặt van gaslift 32 3.4 Phương pháp tính áp suất khởi động .34 3.5 Các phương pháp làm giảm áp suất khởi động 36 3.6 Trình tự khởi động giếng khai thác gaslift .39 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 219 BK-6 Ở MỎ BẠCH HỔ 41 4.1.Các thông số vỉa giếng thiết kế .41 4.2 Tính tốn cột ống nâng cho giếng thiết kế .42 4.2.1 Xác định chiều dài cột ống nâng L 42 4.2.2 Xác định đường kính cột ống nâng 43 4.2.3 Xác định lưu lượng khí ép 43 4.3 Xây dựng biểu đồ xác định độ sâu đặt van gaslift 44 4.3.1 Xây dựng đường cong phân bố áp suất lỏng khí (GLR) cột ống nâng (đường số 1) 44 4.3.2 Xây dựng đường phân bố áp suất thuỷ tĩnh (đường số 2) 44 4.3.3 Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén ngồi cần (đường số 3) .44 4.3.4 Xây dựng đường gradient nhiệt độ khí nén ngồi cần (đường số 4) 45 4.3.5 Xây dựng đường gradient nhiệt độ chất lỏng cần (đường số 5) .46 4.3.6 Các thông số cần thiết cho việc thiết kế lắp đặt van 46 4.4 Xác định độ sâu đặt van gaslift đặc tính van 46 4.4.1 Van số 1: .46 4.4.2 Van số 48 4.4.3 Van số 51 4.4.4 Van số 52 4.4.5 Van số 53 4.4.6 Van số 53 CHƯƠNG V: HỆ THỐNG THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC .66 5.1 Thiết bị lòng giếng 66 5.1.1 Phễu định hướng 66 5.1.2 Nhippen 67 5.1.3 Ống đục lỗ .67 5.1.4 Van cắt 67 5.1.5 Paker 67 5.1.6 Thiết bị bù trừ nhiệt 69 5.1.7 Van tuần hoàn .70 5.1.8 Mandrel 71 5.1.9 Van an toàn sâu 72 5.1.10 Van gaslift 72 5.2 Thiết bị miệng giếng 81 5.3 Hệ thống thu gom xử lý 85 5.3.1 Chức nhiệm vụ 85 5.3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống thu gom xử lý dầu 85 5.3.3 Các loại bình tách 86 5.4 Quá trình khởi động giếng gaslift .88 5.5 Khảo sát giếng khai thác dầu phương pháp Gaslift 93 5.5.1 Phương pháp thay đổi áp suất .93 5.5.2 Phương pháp thay đổi lưu lượng khí 95 CHƯƠNG VI: SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT 97 6.1 Sự hình thành nút cát đáy giếng khai thác 97 6.2 Sự lắng đọng paraffin ống khai thác đường ống 98 6.3 Sự tạo thành nút rỉ sắt khoảng không gian vành xuyến .99 6.4 Sự lắng tụ muối ống nâng .100 6.5 Sự tạo thành nhũ tương giếng 101 6.6 Sự cố thiết bị .101 6.7 Sự cố công nghệ .102 CHƯƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI 104 7.1 An toàn khai thác dầu khí biển 104 7.2 An tồn cơng tác khai thác dầu phương pháp gaslift 104 7.3 Bảo vệ môi trường: 105 KẾT LUẬN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC HỆ THỐNG ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG 108 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí địa lí mỏ Bạch Hổ .3 Hình 2.1: Sơ đồ khai thác dầu gaslift 20 Hình 3.1 Cấu trúc chế đợ vành khun mợt cợt ống 27 Hình 3.2 Cấu trúc chế độ vành khuyên hai cột ống ………………………………………… 27 Hình 3.3 Cấu trúc chế đợ trung tâm một cột ống .27 Hình 3.4 Cấu trúc chế đợ trung tâm hai cợt ớng…………………………………… 27 Hình 3.5 Hệ thớng ớng khai thác dạng mở ……………………………………………… 28 Hình 3.6 Hệ thớng ớng khai thác dạng bán đóng ……………………………………… 28 Hình 3.7 Hệ thớng ống khai thác dạng đóng …………………………………………… 28 Hình 3.8 Đồ thị xác định Pđế theo L và Rtối ưu 31 Hình 3.9 Sơ đồ ngun tắc tính tốn chiều sâu đặt van 32 Hình 3.10 Sơ đồ tính tốn áp śt khởi đợng hệ thớng vành xún cợt ớng 35 Hình 3.11.- Sơ đồ phương pháp hố khí vào chất lỏng 38 Hình 3.12.- Sơ đồ biến thiên áp suất theo thời gian khởi động 39 Hình 4.1.: Các thơng sớ giếng thiết kế .41 Hình 4.2 : Đồ Thị xcs định đường kính lỗ van 57 Hình 4.3 :Đồ thị CAMCO 73 Hình 5.1- Sơ đồ van cắt 67 Hình 5.2- Sơ đồ paker loại 69 Hình 5.3- Sơ đồ thiết bị bù trừ nhiệt 70 Hình 5.4- Sơ đồ van tuần hoàn 71 Hình 5.5.- Sơ đồ nguyên lý cấu tạo van gaslift 75 Hình 5.6.- Sơ đồ nguyên lý trình đóng mở van 77 gaslift kiểu buồng khí áp suất khí nén .78 Hình 5.7.- Sơ đồ nguyên lý cấu tạo trạm nạp khí và thử van gaslift 80 Hình 5.8 Sơ đồ mơ tả thiết bị lòng giếng 81 Hình 5.9- Sơ đồ thiết bị miệng giếng 84 Hình 5.10- Sơ đồ thơng kiểu chạc 84 Hình 5.11- Sơ đồ thơng kiểu chạc 88 Hình 5.12a Q trình khởi đợng giếng gaslift trước đưa khí nén vào giếng 89 Hình 5.12b Q trình khởi đợng giếng gaslift bắt đầu nén khí vào giếng .90 Hình 5.12c Q trình khởi đợng giếng gaslift: khí nén vào van gaslift khởi đợng van 90 Hình 5.12d Q trình khởi đợng giếng gaslift: khí nén tiếp tục đẩy chất lỏng khoảng không vành xuyến x́ng phía 90 Hình 5.12e Q trình khởi đợng giếng gaslift: van gaslift khởi động số lộ .91 Hình 5.12f Q trình khởi đợng giếng gaslift: van số lộ và van số đóng lại 91 Hình 5.12g Q trình khởi đợng giếng gaslift: van số lộ và van số đóng lại 91 Hình 5.12h Q trình khởi đợng giếng gaslift: van làm việc lộ và van khởi động cuối đóng lại 93 Hình 5.12k Đợng thái áp śt và ngoài cần khai thác q trình khởi đợng giếng gaslift 93 Hình 5.13 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ q = f(v)…………………………………96 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các nhóm dầu mỏ Bạch Hổ 10 Bảng 1.2 Thành phần và tính chất khí hòa tan dầu 11 Bảng 2.1 Tổng kết khả và hiệu quả áp dụng phương pháp khai thác dầu học 26 Bảng 4.1: Các thông số vỉa và giếng 41 Bảng 4.2: Ống HKT sản xuất theo tiêu chuẩn API 55 Bảng 4.2.Kết quả tính toán cho van Gaslift 55 Bảng 4.3 Bảng hệ số áp śt cợt khí 60 Bảng 4.4 Đặc tính mợt số van gaslift liên tục .61 Bảng 4.5 Hệ số hiệu chỉnh áp śt và đường kính tới đa van .62 Bảng 4.6 : Bảng hệ số điều chỉnh áp suất mở van .63 LỜI NÓI ĐẦU Hiện ở mỏ Bạch Hổ có nhiều giếng khai thác giảm áp suất (một số giếng ngưng chế độ tự phun phun không theo lưu lượng yêu cầu) Sản lượng khai thác giảm đáng kể, để hoàn thành kế hoạch khai thác hàng năm việc khai thác theo phương pháp tự phun không thực hiện Vậy với giếng ngừng chế độ tự phun hay giếng hoạt đợng tự phun theo chu kì với sản lượng nhỏ, ngoài việc xử lý vùng cận đáy giếng phương pháp khác việc chuyển giếng này sang khai thác phương pháp học là cần thiết Hiện mỏ Bạch Hổ đưa hai giàn máy nén khí đồng hành với áp suất P = 125 at, lưu lượng , Q = 51 triệu m 3/ ngày đêm vào hoạt động với hệ thống đường ống dẫn đến tất cả giàn MSP việc khai thác phương pháp Gaslift rất thuận tiện và hiệu quả, nó trở thành phương pháp khai thác học mỏ Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế khai thác dầu khí phương pháp gaslift liên tục cho giếng 219 giàn BK-6Mỏ Bạch Hổ ” em đề cập bản đến công đoạn thiết kế một giếng khai thác phương pháp gaslift cho giếng khoan thuộc vùng mỏ Bạch Hổ Để lập kế hoạch khai thác và phát triển mỏ tối ưu phương pháp khai thác gaslift mang lại hiệu quả cao nhất việc thiết kế lựa chọn cơng nghệ gaslift là hết sức quan trọng và cần thiết Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình GVC.TRẦN HỮU KIÊN và anh,các chú làm việc XNLDDK Vietsovpetro giúp em hoàn thành đồ án này Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: TRẦN TRUNG DŨNG 1.1.Vị trí địa lý điều kiện tự nhiên mỏ Bạch Hổ trí đị trí địa lý điều kiện tự nhiên mỏ Bạch Hổ.a lý điều kiện tự nhiên mỏ Bạch Hổ.u kiện tự nhiên mỏ Bạch Hổ.n tự nhiên mỏ Bạch Hổ nhiên mỏ Bạch Hổ Bạch Hổ.ch Hổ Mỏ Bạch Hổ nằm lô số thềm lục địa nam Việt Nam thuộc bồn trũng Cửu Long Bồn trũng Cửu Long nằm toạ độ 8030’ đến 11000’ vĩ Bắc và 105000’ đến 110000’ kinh Đông, phía Tây bao phủ bởi đường từ Cà Nà – Phan Thiết – Vũng Tàu đến Bạc Liêu, Cà Mau phía Nam và Tây Nam bao bởi bề Malay – Thổ Chu Phía Đơng và Nam ngăn cách bởi bề nam Côn Sơn là đới tầng ngầm dọc theo đảo Hòn Khoan – Hòn Chứng – Côn Sơn Mỏ Bạch Hổ cách cảng dịch vụ Liên doanh dầu khí Vietsovpetro khoảng 120km, chiều sâu nước biển khoảng 50m, diện tích khoảng 10.000km2 Toàn bợ sở dịch vụ bờ nằm ở thành phố Vũng Tàu Thành phố Vũng Tàu nối với Thành phố Hồ Chí Minh đường bợ dài 120km và đường thuỷ dài 80km, cho phép tất cả tàu Liên doanh Vietsovpetro lại một cách thuận tiện, sân bay Vũng Tàu đáp ứng đầy đủ cho việc đưa đón công nhân, cán bộ thiết bị phục vụ cho việc khai thác dầu biển Khí hậu mỏ Bạch Hổ là khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau có gió mùa Đông Bắc với sức gió mạnh nhất vào tháng 12 và tháng Sóng cao tới 8m, nhiệt đợ khơng khí ban ngày khoảng 22-240C, đêm và sáng khoảng 16 -200C Mưa rất ở thời kỳ này, đợ ẩm tương đới khơng khí thấp là 65% Trong thời gian chuyển mùa (tháng 4-5) có di chuyển khối không khí lạnh từ Bắc x́ng Nam Dần dần hướng gió chủ yếu là Tây – Nam thổi từ đường xích đạo Gió tây nam làm tăng đợ ẩm khơng khí, nhiên mưa và khơng đều, nhiệt đợ từ 25-300C Vào mùa hè từ tháng đến tháng có gió mùa Tây Nam, nhiệt độ không khí là 28-300C, chênh lệch nhiệt đợ ngày và đêm không đáng kể, mưa trở nên thường xuyên và to kéo dài vài Có kèm theo giông tố, vận tốc gió là 25m/s, kéo dài từ 10-30 phút, đợ ẩm khơng khí thời kỳ này là 85-89% Vào tháng 10 thời kỳ chuyển mùa lần thứ hai gió Tây Nam yếu dần thay gió Đông Bắc Nhiệt đợ khơng khí hạ thấp 24-300C vào ći tháng hết mưa, dòng chảy tuân theo gió mùa và thuỷ triều Nhiệt độ nước ở vùng thêm lục địa thay đổi năm từ 24,9 – 29,60C, đợ măn nước biển từ 34-350C Hình 1.1 Vị trí địa lí mỏ Bạch Hổ ... việc khai thác phương pháp Gaslift rất thuận tiện và hiệu quả, nó trở thành phương pháp khai thác học mỏ Đồ án tớt nghiệp với đề tài: ? ?Thiết kế khai thác dầu khí phương pháp gaslift liên. .. THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 219 BK-6 Ở MỎ BẠCH HỔ 41 4.1.Các thông số vỉa giếng thiết kế .41 4.2 Tính tốn cột ống nâng cho giếng thiết kế .42... liên tục cho giếng 219 giàn BK-6Mỏ Bạch Hổ ” em đề cập bản đến công đoạn thiết kế một giếng khai thác phương pháp gaslift cho giếng khoan thuộc vùng mỏ Bạch Hổ Để lập kế hoạch khai thác