Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục Lời mở đầu......................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC Ở MỎ BẠCH HỔ........3 1.1. Đặc điểm của mở Bạch Hổ......................................................................................3 1.1.1. Khái quát về mỏ Bạch Hổ.....................................................................................3 1.1.2. Đặc điểm địa tầng của mỏ Bạch Hổ......................................................................3 1.2. Đặc điểm tầng chứa.................................................................................................7 1.2.1. Đặc điểm nhiệt độ và gradient nhiệt độ mỏ Bạch Hổ...........................................7 1.2.2. Đặc điểm đá chứa dầu của tầng đá móng..............................................................7 1.2.3. Tính chất của chất lưu trong vỉa sản phẩm...........................................................8 1.3. Tình hình khai thác ở mỏ Bạch Hổ..........................................................................9 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU VÀ CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO MỎ BẠCH HỔ.................................................................................................................................10 2.1. Tổng quan các phương pháp khai thác dầu.............................................................10 2.1.1. Phương pháp tự phun...........................................................................................10 2.1.2. Phương pháp gaslift..............................................................................................11 2.1.2.1. Phương pháp gaslift liên tục..............................................................................13 2.1.2.2. Phương pháp gaslift định kì..............................................................................13 2.1.3. Phương pháp khai thác bằng bơm li tâm điện chìm.............................................14 2.1.4. Phương pháp khai thác bằng bơm phun tia..........................................................15 2.1.5. Phương pháp khai thác bằng bơm cần hút...........................................................16 2.2. Cơ sở để lựa chọn khai thác dầu bằng phương pháp gaslift cho mỏ Bạch Hổ..................................................................................................................................18 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT.......................................................................................20 3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp gaslift.......................................................20 3.2. Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống ống khai thác gaslift........................................21 3.2.1. Hệ thống ống khai thác dạng mở.........................................................................22 3.2.2. Hệ thống ống khai thác dạng đóng......................................................................22 3.2.3. Hệ thống ống khai thác dạng bán đóng...............................................................22 3.2.4. Cấu trúc một cột ống...........................................................................................22 3.2.5. Cấu trúc hai cột ống.............................................................................................22 3.2.6. Theo chế độ vành khuyên....................................................................................23 3.2.7. Theo chế độ trung tâm.........................................................................................23 3.3. Hiệu quả của phương pháp gaslift..........................................................................23 3.4. Tính toán cột ống nâng...........................................................................................24 3.4.1. Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác................................24 3.4.2. Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác.....................26 3.5. Tính toán độ sâu đặt van.........................................................................................27 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 1056MSP10........................................................................................30 4.1. Các thông số thiết kế...............................................................................................30 4.2. Các bước tính toán..................................................................................................31 4.3. Thiết lập biểu đồ tính toán chiều sâu đặt van……….........................................35 4.3.1. Xác định đường cong phân bố áp suất hỗn hợp lỏng khí trong cột ống nâng (đường số 1 )…………………………………………………………………………..35 4.3.2. Đường phân bố áp suất thủy tĩnh ( đường số 2 )……………………………….35 4.3.3 . Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén ngoài cần (đường số 3)………….36 4.3.4. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của khí nén ngoài cần ( đường số 4 )….....37 4.3.5 Xây dựng đường gradient nhiệt độ của chất lỏng trong cần (đường số 5)………38 4.4 Xác định độ sâu đặt van và các thông số van…………………………………….38 4.4.1 Các thông số van số 1……………………………………………………………38 4.4.2 Các thông số van số 2……………………………………………………………40 4.4.3 Các thông số van số 3……………………………………………………………41 4.4.4 Các thông số van số 4……………………………………………………………43 4.4.5 Các thông số van số 5……………………………………………………………44 4.4.6 Các thông số van số 6……………………………………………………………45 CHƯƠNG 5: THIẾT BỊ KHAI THÁC GASLIFT CHO GIẾNG THIẾT KẾ.................................................................................................................................58 5.1. Thiết bị miệng giếng...............................................................................................58 5.1.1. Chức năng nhiệm vụ............................................................................................58 5.1.2. Cấu tạo thiết bị miệng giếng................................................................................58 5.1.2.1. Tổ hợp đầu ống chống......................................................................................59 5.1.2.2. Bộ đầu treo ống khai thác.................................................................................60 5.1.2.3. Cây thông khai thác..........................................................................................61 5.2. Thiết bị lòng giếng..................................................................................................65 5.2.1. Chức năng của thiết bị lòng giếng.......................................................................66 5.2.2. Thành phần của thiết bị lòng giếng.....................................................................66 CHƯƠNG 6: PHỨC TẠP SỰ CỐ THƯỜNG GẶP, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC, SỮA CHỮA TRONG KHAI THÁC GASLIFT VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI............................................................................................................................75 6.1. Sự hình thành nút cát ở đáy giếng khai thác...........................................................75 6.2. Sự lắng đọng parafin trong ống khai thác và trong đường ống..............................76 6.3. Sự thành tạo muối trong ống nâng..........................................................................77 6.4. Sự thành tạo nhũ tương trong giếng........................................................................78 6.5. Các sự cố về thiết bị................................................................................................79 6.6. Các sự cố về công nghệ................................................................................................................................80 6.7. An toàn lao động và bảo vệ môi trường trong khai thác dầu khí ngoài khơi.................................................................................................................................81 6.7.1. Công tác an toàn trong khai thác dầu khí.............................................................81 6.7.2. Công tác an toàn trong khai thác dầu bằng phương pháp gaslift..............................................................................................................................82 6.7.3. Bảo vệ môi trường................................................................................................82 Kết Luận.......................................................................................................................84 Tài liệu tham khảo.......................................................................................................85 Phụ lục.....................................................................................................................8687
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐOÀN MINH QUANG LỚP: KHOAN - KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 1056/MSP-10 MỎ BẠCH HỔ HÀ NỘI, 05 – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐOÀN MINH QUANG LỚP: KHOAN - KHAI THÁC K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 1056/MSP-10 MỎ BẠCH HỔ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.S Doãn Thị Trâm GIÁO VIÊN CHẤM THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 1056/MSP-10MỎ BẠCH HỔ Mục lục Lời mở đầu CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC Ở MỎ BẠCH HỔ 1.1 Đặc điểm mở Bạch Hổ 1.1.1 Khái quát mỏ Bạch Hổ 1.1.2 Đặc điểm địa tầng mỏ Bạch Hổ 1.2 Đặc điểm tầng chứa .7 1.2.1 Đặc điểm nhiệt độ gradient nhiệt độ mỏ Bạch Hổ 1.2.2 Đặc điểm đá chứa dầu tầng đá móng 1.2.3 Tính chất chất lưu vỉa sản phẩm 1.3 Tình hình khai thác mỏ Bạch Hổ CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU VÀ CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO MỎ BẠCH HỔ .10 2.1 Tổng quan phương pháp khai thác dầu 10 2.1.1 Phương pháp tự phun 10 2.1.2 Phương pháp gaslift 11 2.1.2.1 Phương pháp gaslift liên tục 13 2.1.2.2 Phương pháp gaslift định kì 13 2.1.3 Phương pháp khai thác bơm li tâm điện chìm 14 2.1.4 Phương pháp khai thác bơm phun tia 15 2.1.5 Phương pháp khai thác bơm cần hút 16 2.2 Cơ sở để lựa chọn khai thác dầu phương pháp gaslift cho mỏ Bạch Hổ 18 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT .20 3.1 Nguyên lý hoạt động phương pháp gaslift .20 3.2 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống ống khai thác gaslift 21 3.2.1 Hệ thống ống khai thác dạng mở .22 3.2.2 Hệ thống ống khai thác dạng đóng 22 3.2.3 Hệ thống ống khai thác dạng bán đóng .22 3.2.4 Cấu trúc cột ống 22 3.2.5 Cấu trúc hai cột ống 22 3.2.6 Theo chế độ vành khuyên 23 3.2.7 Theo chế độ trung tâm .23 3.3 Hiệu phương pháp gaslift 23 3.4 Tính toán cột ống nâng 24 3.4.1 Tính toán cột ống nâng khống chế lưu lượng khai thác 24 3.4.2 Tính toán cột ống nâng không khống chế lưu lượng khai thác 26 3.5 Tính toán độ sâu đặt van .27 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG 1056/MSP-10 30 4.1 Các thông số thiết kế .30 4.2 Các bước tính toán 31 4.3 Thiết lập biểu đồ tính toán chiều sâu đặt van……… .35 4.3.1 Xác định đường cong phân bố áp suất hỗn hợp lỏng khí cột ống nâng (đường số )………………………………………………………………………… 35 4.3.2 Đường phân bố áp suất thủy tĩnh ( đường số )……………………………….35 4.3.3 Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén cần (đường số 3)………….36 4.3.4 Xây dựng đường gradient nhiệt độ khí nén cần ( đường số )… 37 4.3.5 Xây dựng đường gradient nhiệt độ chất lỏng cần (đường số 5)………38 4.4 Xác định độ sâu đặt van thông số van…………………………………….38 4.4.1 Các thông số van số 1……………………………………………………………38 4.4.2 Các thông số van số 2……………………………………………………………40 4.4.3 Các thông số van số 3……………………………………………………………41 4.4.4 Các thông số van số 4……………………………………………………………43 4.4.5 Các thông số van số 5……………………………………………………………44 4.4.6 Các thông số van số 6……………………………………………………………45 CHƯƠNG 5: THIẾT BỊ KHAI THÁC GASLIFT CHO GIẾNG THIẾT KẾ .58 5.1 Thiết bị miệng giếng .58 5.1.1 Chức nhiệm vụ 58 5.1.2 Cấu tạo thiết bị miệng giếng 58 5.1.2.1 Tổ hợp đầu ống chống 59 5.1.2.2 Bộ đầu treo ống khai thác .60 5.1.2.3 Cây thông khai thác 61 5.2 Thiết bị lòng giếng 65 5.2.1 Chức thiết bị lòng giếng .66 5.2.2 Thành phần thiết bị lòng giếng 66 CHƯƠNG 6: PHỨC TẠP SỰ CỐ THƯỜNG GẶP, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC, SỮA CHỮA TRONG KHAI THÁC GASLIFT VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI 75 6.1 Sự hình thành nút cát đáy giếng khai thác 75 6.2 Sự lắng đọng parafin ống khai thác đường ống 76 6.3 Sự thành tạo muối ống nâng 77 6.4 Sự thành tạo nhũ tương giếng 78 6.5 Các cố thiết bị 79 6.6 Các cố công nghệ 80 6.7 An toàn lao động bảo vệ môi trường khai thác dầu khí khơi .81 6.7.1 Công tác an toàn khai thác dầu khí 81 6.7.2 Công tác an toàn khai thác dầu phương pháp gaslift 82 6.7.3 Bảo vệ môi trường 82 Kết Luận .84 Tài liệu tham khảo .85 Phụ lục 86-87 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 HÌNH VẼ Hình 1.1 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 3.1 Hình 3.2 hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 5.1 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 Hình 5.8 Hình 5.9 Hình 5.10 Hình 5.11 Hình 5.12 Hình 5.13 Hình 5.14 Hình 5.15 TÊN HÌNH VẼ Cột địa tầng mỏ Bạch Hổ Hệ thống khai thác dầu phương pháp gaslift Hệ thống khai thác dầu bơm li tâm điện chìm Hệ thống khai thác dầu bơm phun tia Hệ thống khai thác dầu bơm cần hút Nguyên lý hoạt động phương pháp khai thác Gaslift Sơ đồ cấu trúc hệ thống khai thác gaslift Các dạng cấu trúc Đồ thị xác định Pđế theo L Rtối ưu Sơ đồ nguyên tắc tính toán chiều sâu đặt van Biểu đồ camco cho giếng 1056 Biểu đồ phân bố áp suất lỏng- khí Biểu đồ xác định hệ số nén Biểu dồ lưu lượng khí Sơ đồ thiết bị miệng giếng Cây thông khai thác kiểu chạc Cây thông khai thác kiểu chạc tư Hình ảnh thông khai thác chạc tư Thiết bị lòng giếng Thiết bị định vị (Nipple) Phễu định hướng Đoạn ống đục lỗ Van cắt Packer Packer thủy lực mở áp lực bơm cần Thiết bị bù trừ nhiệt Van tuần hoàn Van an toàn sâu Mandrel TRANG 11 15 16 17 20 21 22 26 28 52 53 54 55 59 62 63 64 65 66 67 68 68 70 70 71 72 73 74 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN STT Bảng Bảng 1.1 Bảng 2.1 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Tên bảng Tỷ số áp suất vỉa áp suất bão hòa Tổng quan áp dụng phương pháp khai thác dầu gaslift mỏ khơi việt nam bảng số liệu tính toán thiết kế giếng 1056 đường kính ống khai thác theo tiêu chuẩn GOST đường kính ống khai thác sản xuất theo tiêu trang 13 30-31 35 35 Bảng 4.4 Bảng 4.5 Bảng 4.6 Bảng 4.7 chuẩn GOST 633-80 Bảng thông số van Bảng thông số đặc tính van Hệ số hiệu chỉnh áp suất đường kính tối đa van (fp(i)) Bảng hệ số hiệu chỉnh áp suất mở van 47 47-50 51 56-67 LỜI MỞ ĐẦU Ngành dầu khí Việt Nam nói riêng ngành dầu khí giới nói chung đóng vai trò quan trọng kinh tế, an ninh lượng số ngành liên quan khác Với vai trò quan trọng đó, ngành dầu khí nhanh chóng triển khai công tác thăm dò, khảo sát khai thác dầu khí, non trẻ, gặp nhiều khó khăn với nổ lực không mệt mõi, học hỏi tiếp thu kinh nghiệm từ chuyên gia nước ngoài, từ làm việc thực tế, ngành dầu khí việt nam vượt qua ngày khẳng định vị đồ dầu khí giới Những thành đạt năm qua đóng góp phần không nhỏ vào phát triển chung kinh tế nước Với yêu cầu ngày cao chất lượng trữ lượng, đòi hỏi cán kỹ phải giỏi chuyên môn, công nghệ kỹ thuật, máy móc đại đặc biệt với việc khai thác dầu khí khơi thềm lục địa Sau thời gian khai thác, lượng tự nhiên vĩa giảm dần, khai thác phương pháp tự phun không đạt hiệu khai thác nửa, để tiếp tục khai thác, người ta dùng phương pháp khai thác học phương pháp khai thác gaslift, khai thác bơm ly tâm điện chiềm, khai thác bơm phun tia, bơm cần hút với mục đích làm chênh lệch áp suất giếng vỉa để đưa chất lưu từ vỉa vào đáy giếng từ đáy giếng lên miệng giếng Do đặc tính mở Bạch Hổ dầu chứa nhiều parafin, có chứa cát, nhiệt độ vỉa cao, yếu tố khí tương đối lớn so sánh yếu tố kinh tế, hiệu khai thác, tính linh hoạt, khẳ kiểm soát, khả áp dụng khơi phương pháp khai thác gaslift tối ưu nhất, phương pháp thực tế áp dụng hiệu cho mỏ Bạch Hổ Sau thời gian thực tập xí nghiệp khai thác, xin số liệu viện Nippy, em định chọn đề tài “ thiết kế khai thác dầu phương pháp gaslift giếng 1056/MSP-10 mỏ Bạch Hổ ” làm đồ án tốt nghiệp Qua tìm hiểu khai thác dầu phương pháp gaslift hướng dẫn tận tình cô Doãn Thị Trâm thầy cô môn giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em cố gắng làm đồ án cẩn thận, hoàn thành thời hạn, nhiên không tránh khỏi sai sót không mong muốn, em mong nhận góp ý chân thành thầy cô để đồ án xác hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên Đoàn Minh Quang 10 Hình 5.14 Van an toàn sâu Lựa chọn van an toàn điều khiển mặt đất cho giếng thiết kế Mandrel ( túi đựng chuyên dụng ): Là dạng đặc biệt nipple dùng để định vị, lắp đặt vangaslift, van dập giếng, van điều khiển, van tuần hoàn, van bơm ép hóa chất, van tiết lưu mà không ảnhhưởng tới tiết diện ống khai thác - Cho phép thiết bị khảo sát, nghiên cứu giếng thiết bị cáp tờichuyển động qua lại dễ dàng - Có thể lắp hay nhiều mandrel khai thác Phân loại : - Loại có mặt cắt hình ovan: chiếm không gian, phù hợp với ống khai thác đường kính nhỏ - Loại có mặt cắt hình tròn: chịu áp lực lớn, phù hợp khai thác với áp suất cao Vì đường kính ống khai thác giếng thiết kế nhỏ nên loại van có mặt cắt hình ovan lựa chọn cho giếng thiết kế 78 Hình 5.15 Mandrel Chương 79 CÁC SỰ CỐ, PHỨC TẠP THƯỜNG GẶP, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC, SỬA CHỮA TRONG KHAI THÁC GASLIFT VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI 6.1 Sự Hình Thành Nút Cát Ở Đáy Giếng Khai Thác: Nguyên nhân hình thành nút cát - Khi khai thác dầu ỏ số giếng mà sản phẩm có chứa nhiều cát vật liệu vụn - học, chúng bị tích tụ đáy giếng, sau thời gian hình thành nên nút cát.Cơ chế hình thành nút cát xuất phát từ việc dòng chảy có vận tốc nhỏ không thắng lực hút trọng lực dẫn đến cát bị lắng đọng xuống đáy giếng Trong trình khởi động giếng khai thác gaslift thường xuất xung áp lực áp suất đáy thay đổi đột ngột dẫn đến sập lở phá vỡ tầng sản phẩm có cấu trúc yếu, chúng tích tụ đáy giếng tạo thành nút, nút cát theo thời gian khai thác ngày nhiều bít kín khoảng mở vỉa sản phẩm gây tắc giếng, gây ảnh hưởng tới lưu lượng khai thác Biện pháp phòng ngừa: Để phòng ngừa tượng phải hạn chế nguyên nhân gây nút cát, ta cần thực biện pháp sau: - Thả ống nâng có cấu trúc thích hợp cho phù hợp với lưu lượng khai thác - Đưa giếng vào khai thác cách hợp lý để tránh làm việc không ổn định - giếng Điều chỉnh lưu lượng khai thác cho phù hợp để giếng làm việc ổn định Hạ thấp đế ống nâng sử dụng hệ thống nâng phân bậc để tăng khả - vét cát ống nâng Thường xuyên thay đổi chế độ khai thác từ chế độ vành xuyến sang chế độ trung tâm ngược lại Biện pháp khắc phục: Khi nút cát thành tạo lấp đầy khoảng mở vỉa, gây tắc ống nâng làm giảm đột ngột hệ số khai thác giếng ta cần phải thực biện pháp phá vỡ nút cát Việc phá bỏ thực nhờ sử dụng biện pháp làm tăng tốc độ dòng chảy đáy ống nâng để dòng sản phẩm vét hết cát giếng khai thác Nếu dòng chảy giếng bị dừng lại mà áp suất bơm ép khí tăng lên đột ngột dấu hiệu giúp ta 80 nhận có nút cát ống nâng Trong trường hợp người ta sử dụng biện pháp ép hỗn hợp khí chất lỏng vào ống nâng để bỏ cầu cát Khi thực biện pháp mà không mang lại hiệu cần phải tạm thời ngừng khai thác tiến hành sửa chữa giếng Mặt khác cát dính kết tạo keo, parafin thành khối, ta cần sử dụng biện pháp sau: - Dùng máy bơm hút cát Dùng máy thổi khí để phá nút cát Dùng dụng cụ thủy lực chuyên dụng để phá nút cát Rửa nút cát tia bơm có vận tốc lớn 6.2 Sự lắng đọng parafin ống khai thác đường ống Nguyên nhân - Do hàm lượng parafin dầu mỏ mỏ Bạch Hổ tương đối cao khoảng 12 - % da thường xuyên xảy tượng lắng đọng parafin ống khai thác đường ống vận chuyển Nguyên nhân chủ yếu nhiệt độ dầu ống giảm xuống nhiệt độ kết tinh parafin Do tượng tách khí khỏi dầu dẫn đến áp suất giảm nên hàm lượng parafin - dầu tăng, dẫn đến lắng đọng parafin Khi giếng làm việc tính theo chiều từ vỉa lên miệng qua hệ thống thu gom, xử - lý, đến trạm bơm vận chuyển, nhiệt độ giảm dần, theo đường ống vận chuyển mà điều kiện nhiệt độ tương ứng với nhiệt độ mà parafinchuyển sang trạng thái rắn sinh tượng tích tụ parafin dọc theo đường ống Do bề mặt gồ ghề thành ống mà tinh thể parafin bị giữ lại tạo điều - kiện kết tinh cho phân tử parafin lắng đọng Khi kết tinh chưa lớn tinh thể parafin trạng thái huyền phù với chất phân tán tinh thể parafin rắn tự Do chênh lệch tỷ trọng tinh thể parafin dầu, tinh thể - parafin có hướng chuyển động xuống phía tác động trọng lực điều kiện parafin lắng đọng phía thành ống Cát nguyên nhân gây nên lắng đọng parafin, hạt cát thường tâm kết tinh parafin Tại cấp đường kính thay đổi, lắng đọng parafin ngày nhiều, dẫn đến làm giảm lưu lượng khai thác Biện pháp phòng ngừa 81 Để phòng ngừa tượng lắng đọng parafin cần phải trì nhiệt đọ cho dòng dầu trình vận chuyển nâng dòng dầu lên ống nâng, cách gia công nhiệt cung cấp nhiệt cho đường ống để trì nhiệt độ dầu lớn nhiệt độ kết tinh parafin Vì ta cần thực biện pháp sau: - Tăng áp lực đường ống ( từ 10 15 atm ) làm cho khí khó tách khỏi dầu - để tạo điều kiện cho parafin hòa tan dầu Giảm độ nhám đường ống hạn chế thay đổi đột ngột đường kính ống - nâng đường kính đường ống vận chuyển Tăng nhiệt độ dòng khí ép xuống giếng Nó làm cho nhiệt độ dòng dầu lên ổn định - Dùng hóa phẩm chống đông đặc parafin - Bơm dầu nước để làm giảm tổn thất thủy lực Biện pháp khắc phục: Để phá vỡ nút parafin người ta sử dụng biện pháp sau: - Phương pháp nhiệt học: Bơm dầu nóng nước nóng vào ống để - rửa parafin Phương pháp học : Dùng thiết bị cắt, nạo parafin thành ống khai thác Phương pháp hóa học: Là phương pháp ép chất lưa H-C nhẹ chất hoạt tính bề mặt vào giếng khai thác qua khoảng không vành xuyến, H-C nhẹ hòa tan parafin làm giảm kết tinh parafin Ngoài đưa vào ống chất polime Nicromatm natmri (10% ) đưa vào buồng trộn với nhiệt độ 80 90 0C, có tác dụng phá dần nút parafin 6.3 Sự thành tạo muối ống nâng: Nguyên nhân: Sự lắng tụ muối trình khai thác nước vỉa có hàm lượng muối cao hàm lượng nước sản phẩm thấp Muối bị tách khỏi chất lỏng lắng đọng bám vào thành ống thiết bị lòng giếng Sự lắng đọng muối gây tắc ống nâng Biện pháp ngăn ngừa: 82 Để hạn chế tượng muối lắng đọng người ta dùng hóa chất có pha thêm số chất phụ gia Nó có tác dụng tạo tinh thể muối màng keo bảo vệ cản trở muối kết tinh lại với Ngoài người ta dùng nước theo hai phương pháp, bơm liên tục bơm định kỳ nước xuống đáy giếng đồng thời với trình khai thác.Mục đích giữu cho muối suốt trình lên thiết bị xử lý trạng thái chưa bão hòa, ngăn không cho trình lắng đọng muối xảy Biện pháp khắc phục: Tích tụ muối ống nâng chủ yếu độ sâu 150 300 m tính từ miệng giếng.Nếu muối bám vào ống nâng với lớp mỏng, ta dùng nước để loại bỏ tích tụ muối cacbonatm.đối với muối CaCO 3, MgCO3 ,CaSO4 MgSO4 dùng dung dịch NaPO3 Na5P3O10 ép vào khoảng không vành xuyến tinh thể cacbonatm sunphatm nhanh chóng hấp thụ NaPO3 Na5P3O10 để hình thành lớp vỏ keo tinh thể giữ chúng không dính lại với không dính với ống nâng.Sự lắng đọng muối ống nâng vùng cận đáy giếng nhanh chóng loại bỏ cách dùng từ 1,2 1, % dung dịch axit HCL : CaCO3 + 2HCL = CaCL2 + H2O + CO2 Để loại bỏ tích tụ muối sunphatm thực tế người ta bơm ép dung dịch NaOH CaSO4 + 2NaOH = Ca(OH)2 +Na2SO4 + H2O 6.4 Sự tạo thành nhũ tương giếng Nguyên nhân: Trong trình khai thác nước vỉa di chuyển với dầu khí tạo thành nhũ tương bền vững, cần làm giảm loại bỏ tạo thành nhũ tương để không ảnh hưởng tới trình khai thác lưu lượng khai thác Biện phâp khắc phục: Để ngăn ngừa tạo thành nhũ tương ta sử dụng dầu làm nhân tố làm việc, sử dụng chất phụ gia bơm vào với khí nén Để thu nhận dầu có hiệu cao 83 người ta khử nhũ tương giếng, người ta dùng chất AB HRK để khử ngăn chặn hình thành nhũ tương, pha trộn chất với khí ép tỉ lệ hỗn hợp khử nhũ tương tốt 6.5 Các cố thiết bị: Thiết bị dùng khai thác dầu khí phải đảm bảo tiêu chuẩn an toàn, độ tin cậy cao, nhiên nhiều nguyên nhân mà có nhiều trường hợp tránh cố, hỏng hóc bất thường xảy Sự rò rỉ thiết bị chịu áp lực Các thiết bị chịu áp lực như: đường ống, van chặn, đầu nối, mặt bích…sau thời gian làm việc bị ăn mòn đứt hỏng ảnh hưởng rung, chịu xoắn, chịu kéo…dễ gây nên rõ rỉ dầu khí Khi phát có dầu khí rò rỉ người ta phải khắc phục kịp thời để đảm bảo an toàn cho thiết bị người Các thiết bị hư hỏng - Van điều chỉnh mực chất lỏng không làm việc: phát hư hỏng ta xử - lý cách điều chỉnh van tay, đóng đường điều chỉnh tự động, khắc phục sửa chữa thiết bị kịp thời, sau đưa hệ thống làm việc trở lại Hệ thống báo mực chất lỏng không xác: trường hợp ta dùng - thiết bị dự phòng, đưa thiết bị dự phòng vào thay thế, sửa chữa thiết bị bị hỏng sau đưa thiết bị vào làm việc Máy bơm vận chuyển dầu gặp cố: trường hợp người ta đưa máy - bơm dự phòng vào làm việc tiến hành sửa chữa máy bơm bị hỏng để việc bơm không bị ngừng Các thiết bị báo tín hiệu không tốt : phát sai lệch thông tin - phải tiến hành kiểm tra kịp thời hiệu chỉnh xác thông số làm việc Thiết bị bảo vệ điều khiển không tốt : gặp cố cần phải có kế hoạch kiểm tra định kỳ, thiết bị không đảm bảo độ tin cậy hoạt động kịp thời sửa chữa, thay 84 Để đảm bảo thiết bị làm việc điều kiện tốt nhát, xác người làm việc phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra thiệt bị, đảm bảo thiết bị làm việc tình trạng tốt 6.6 Các cố công nghệ: 6.6.1 Áp suất nguồn cung cấp không ổn định Khi áp suất cung cấp không ổn đínhẽ ảnh hưởng đến trình khai thác, lưu lượng khai thác Nếu không đảm bảo theo yêu cầu hệ thống tự động tự đóng giếng người theo dõi công nghệ phải thực kịp thời thao tác Nguyên nhân: - Do máy nén khí bị hỏng đột ngột - Do lượng khí tiêu thụ lớn - Do lượng khí cung cấp cho máy nén khí không đủ phải giảm bớt tổ máy nén khí Biện pháp khắc phục: - Tính toán lại lưu lượng khí nén để đảm bảo suốt trình làm việc - Có kế hoạch sử dụng hợp lý nguồn khí - Luôn đảm bảo có máy nén khí dự phòng 6.6.2 cố cháy nổ Sự cố cháy nổ cố nguy hiểm, xảy không phá hủy hệ thống thiết bị mà gây nguy hiểm tới tính mạng người.vì người ta lắp đặt thiết bị cảnh báo cháy nổ nơi làm việc, thiết bị làm việc tự động tay.khi có cố cháy nổ thiết bị cảm ứng báo cố hệ thống xử lý làm việc, van điều khiển ngắt nguồn khí toàn hệ thống (SDV) lượng khí lại bình chứa, khí đường ống theo đường phakhe đuốc đốt Các giếng khai thác dừng làm việc đồng thời đóng van tự động miệng giếng trường hợp van tự động không làm việc ta phải tiến hành đóng van tay Khi cố cháy nổ xảy ra, phải nhanh chóng có biện pháp xử lý dùng vòi phun nước, dùng cát…để dập tắt đám cháy, đảm bảo an toàn cho người hệ thống thiết bị làm việc 85 Nói chung trình làm việc, cố xảy lúc nào, nguyên nhân bất cẩn, thiếu kinh nghiệm người, chất lượng hệ thống thiết bị chưa đảm bảo tốt, luôn có biện pháp phòng ngừa xử lý để kịp thời xử lý cố, đảm bảo thiệt hại nhỏ 6.7 An Toàn Lao Động Và Bảo Vệ Môi Trường Trong Khai Thác Dầu Khí Ngoài Khơi 6.7.1.Công tác an toàn khai thác dầu khí Các hoạt động cán công nhân viên giàn khoan biển tiến hành không gian hạn chế , tập trung nhiều hệ thống thống thiết bị công nghệ phức tạp ( máy quay cáp tời, hệ thống nâng thả, máy động lực, đường ống dẫn dầu khí áp suất cao….) điều kiện làm việc liên tục môi trường khắc nghiệt hoạt độngtrong trình làm việc nguy hiểm, đe dọa đến tính mạng người lúc Do vấn đề an toàn phải đặt lên hàng đầu Công tác an toàn đảm bảo giúp công nhân yên tâm làm việc, bảo vệ họ mà vấn đề kinh tế, chi phí để khắc phục hậu lớn Những yêu cầu người làm công tác dầu khí khơi - Trình độ tay nghề cao, hiểu biết tốt dấu hiệu cố nắm biện pháp xử - lý có cố xảy Luôn chấp hành kỷ luật sử dụng hệ thống công nghệ máy móc Hiểu biết chấp hành đắn yêu cầu, quy chế an toàn lao động an toàn - cháy nổ Có kỷ luật lao động cao, phải tự giác thực trách nhiệm với - người công việc Thường xuyên kiểm tra thiết bị an toàn xuồng cứu sinh, phao cứu sinh, đường cứu hỏa, đường dập giếng, thiết bị cảnh báo chống cháy nổ…phải có buổi thực tập cứu hộ, xử lý cố 6.7.2 An toàn công tác khai thác dầu phương pháp gaslift Đối với khai thác dầu phương pháp gaslift cần ý đến điều sau: 86 - Các cột ống giếng phải liên kết với đảm bảo độ kín, dộ an toàn - cao.thiết bị đầu giếng phải thử áp lực trước đưa vào lắp ráp Thiết bị miệng giếng phải kiểm tra, lắp đặt tiêu chuẩn có áp suất làm - việc tương ứng với áp suất dự tính lớn miệng giếng Để đo áp suất cần ống khai thác giếng khai thác phải - lắp đặt van kế sau sau van phân dòng Các đường ống dẫn khí có áp lực cao phải lắp đặt ống thép chất - lượng cao, nối với phương pháp hàn mặt bích, mối nối mupta sử dụng chỗ lắp van chiều, thiết bị đơn giản khác… Cần bổ sung chất chống an mòn giếng sản phẩm có chứa chất ăn mòn … 6.7.3 Bảo vệ môi trường Trong hoạt động dầu khí biển bắt buộc công trình khai thác phải đảm bảo quy tắc bảo vệ môi trường sau: - Thu gom dầu loang, dầu tràn…vào bình thải, sau bơm theo đường ống đến - tàu chứa, xử lý đảm bảo không ảnh hưởng tới môi trường Xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước thải Các chất thải, rác thải khó phân hủy …phải cho vào container để chuyển vào đất - liền xử lý Dầu nước rò rỉ thu gom lại xử lý Hệ thống tách làm khí phải đảm bảo hệ số tách 99% sau - cho phakhe đốt Phải có bình chứa chất hóa học, chất phụ gia để tránh ô nhiệm môi trường Lắp đặt van an toàn sâu, van an toàn trung tâm để tự động đóng giếng có cố xảy Để đảm bảo an an cho người môi trường cán công nhân phải nghiêm chỉnh thực yêu cầu, có trách nhiệm cao với công việc trang bị hiểu biết an toàn lao động, sử dụng đầy đủ đồ phòng hộ, bảo vệ 87 KẾT LUẬN Trong trình thực tập thực tế nghiên cứu tài liệu hoàn thành đồ án với đề tài: Thiết kế khai thác dầu phương pháp gaslift cho giếng 1056 giàn MSP-10 mỏ Bạch Hổ Trong thời gian làm đồ án, qua nghiên cứu tài liệu địa chất vùng mỏ Bạch Hổ cho thấy điều kiện nhiệt độ, áp suất với chất phức tạp đất đá vùng mỏ với lựa chọn áp dụng phương pháp khai thác học định chủ yếu đến khả khai thác dầu.Trên sở đưa phương án thiết kế khai thác dầu phương pháp Gaslift 88 Khai thác dầu phương pháp Gaslift chứng minh tính ưu việt mặt công nghiệp, hiệu mặt kinh tế có ưu điểm so với phương pháp khai thác học khác Trong trình khai thác gaslift, áp suất vỉa không đủ thắng tổn hao lượng nâng sản phẩm cần chuyển sang chế độ khai thác Gaslift định kỳ Hà Nội, tháng năm 2017 Tài liệu tham khảo Bài giảng công nghệ khai thác dầu khí PGS.TS: Cao Ngọc Lâm Bài giảng công nghệ khai thác dầu khí ThS Nguyễn Khắc Long Công nghệ kỹ thuật khai thác dầu khí TS:Phùng Đình Thực, TS:Dương Danh Lam, Lê Bá Tuấn, Nguyễn Văn Cảnh Bài giảng công nghệ Khai thác dầu khí PGS.TS Lê Phước Hảo 89 Phụ Lục Một số đơn vị đo lường thông dụng: (T) = Mectric Ton (MT) = 2.204,6 pound (Lb) pound (Lb) = 0,454 kg gallon (dầu mỏ) Anh = 4,546 lít gallon (dầu mỏ) Mỹ = 3,785 lít thùng (barrel) dầu mỏ = 159 lít thùng (Bushel) ngũ cốc = 36 lít ounce = lạng = 28,35 gram troy ounce = 31,1 gram 90 = 1.000 kg Inch foot = 12 inches mile yard = 25,4 mm = 0,3048 m: = 1,609 km = 0,9144m ; (1m = 39,37 inch) (1m = 3,281 ft.) (1m = 1,0936 yard ) Hệ quốc tế SI: Độ dài: NKhối lượng : Thời gian : Lực : Áp suất : nhớt : m kg S N N/m2 = Pa 1kG 1kG/m2 KPa 1P 1Cp µ 1m3 = 35,31 ft3Dầu 1m3 = 6,26 thùng Khí Quy đổi hệ Anh sang hệ SI: inch = 25,4 mm 1m = 3,281 ft 1mile = 1,609 km 1bbl = 0,1589 m3 1at = 14,2 psi 1psi = 0, 07031 kG/ cm2 1at = 1,033 kG/ cm2 1psig = 1,176 psi bar = 1,02 KG/cm2 1m3/m3 = 5,62 ft/bbl o K = 9,90665 = 0,981 bar = 1000 Pa = 10-6 bar.s = 10-8 bar.s Độ = 273 + oC 91 o R = 460 +oF 92 ... 23 3.2.7 Theo ch trung tõm . 23 3 .3 Hiu qu ca phng phỏp gaslift 23 3.4 Tớnh toỏn ct ng nõng 24 3. 4.1 Tớnh toỏn ct ng nõng khng ch lu lng khai thỏc 24 3. 4.2... 31 4 .3 Thit lp biu tớnh toỏn chiu sõu t van .35 4 .3. 1 Xỏc nh ng cong phõn b ỏp sut hn hp lng khớ ct ng nõng (ng s ) 35 4 .3. 2 ng phõn b ỏp sut thy tnh ( ng s ) .35 4 .3. 3 Xõy dng... HèNH V Hỡnh 1.1 Hỡnh 2.1 Hỡnh 2.2 Hỡnh 2 .3 Hỡnh 2.4 Hỡnh 3. 1 Hỡnh 3. 2 hỡnh 3. 3 Hỡnh 3. 4 Hỡnh 3. 5 Hỡnh 4.1 Hỡnh 4.2 Hỡnh 4 .3 Hỡnh 4.4 Hỡnh 5.1 Hỡnh 5.2 Hỡnh 5 .3 Hỡnh 5.4 Hỡnh 5.5 Hỡnh 5.6 Hỡnh 5.7