1 LỜI NĨI ĐẦU Mỏ dầu khí Bạch Hổ mỏ có trữ lượng dầu khí lớn Việt Nam,được Xí nghiệp khai thác trực thuộc Liên doanh Viêt-Nga (Vietsovpetro) đưa vào khai thác dầu từ năm 1986cho đến Trải qua 25 năm khai thác, mỏ Bạch Hổđã đóng góp phần sản lượng dầu khí đáng kểtrong tổng sản lượng dầu khí khai thác xí nghiệp Xong nay,việc giếng ngập nước Mỏ Bạch Hổ làm cho hàm lượng nước sản phẩm dầu thu gom để xử lý thành dầu thương phẩm gặp nhiều khó khăn Mặt khác việc xử lý nước đồng hành với sản phẩm dầu tách xả biển phải tuân thủ công ước bảo vệ môi trường (Công ước Marpol) điều bắt buộc Với cam kết công ước hàm lượng dầu nước xả biển 40PPm (40 phần triệu) điều không dễ dàng Để làm điều : Tuân thủ cam kết công ước đảm bảo tách dầu thô thành dầu thương mại vấn đề đặt phải kiểm tra,vận hành tối ưu hệ thống xử lí sản phẩm khai thác giàn,cụ thể hệ thống bình tách Đó lý để em chọn đề tài: Đề tài: “Nghiên cứu bình tách C1-3 giàn cơng nghệ trung tâm số 02 mỏ Bạch Hổ.” Chuyên đề: (Kiểm tốn thiết kế bình tách C1-3) Với mục tiêu nghiên cứu phương pháp tách dầu từ hỗn hợp dầu khí, cấu trúc thiết bị bình tách,ngun lý hoạt động, yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả, công suất tách bình tách,kiểm tốn thiết kế đưa lưu lượng tách phù hợp để bình tách dầu đạt hiệu cao Em xin chân thành cảm ơn thầy, Bộ mơn Thiết bị dầu khí & Cơng trình-Khoa Dầu khí, đặc biệt ThS.Nguyễn Thanh Tuấn Thầy hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án Với mức độ tài liệu, thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý bổ sung thầy cô bạn để sau tiếp xúc với mơi trường cơng việc giải vấn đề tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2017 Sinh viên thực : Bùi Việt Cường CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU GOM XỬ LÍ TRÊN GIÀN CƠNG NGHỆ TRUNG TÂM SỐ (CTP2) 1.1.Tổng quan giàn công nghệ trung tâm số CTP2 Giàn cơng nghệ trung tâm số giàn có sản lượng lớn mỏ Bạch Hổ Qua trình thăm dò, xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro phát nhiều giếng có trữ lượng lớn giàn nhẹ BK-2 vùng lân cận Do đó, yêu cầu cấp bách đề phải xây dựng giàn trung tâm để xử lý dầu từ BK-2 giàn nhẹ BK vùng lân cận để giảm bớt chi phí sản xuất, nâng cao hiệu kinh tế trình khai thác dầu mỏ Bạch Hổ Hình 1.1 Giàn cơng nghệ trung tâm số mỏ Bạch Hổ Giàn công nghệ trung tâm CTP-2 đặt phía Nam mỏ Bạch Hổ Giàn nằm cách bờ 100km 40 cơng trình biển liên doanh Vietsovpetro quản lý vận hành khai thác 20 năm qua Giàn CTP-2 phụ trách giàn BK từ BK-1 đến BK-10, khai thác hai mỏ dầu chủ lực mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng nằm lô 09-1 với tổng sản lượng 18.900 tấn/ngày đêm, giàn quản lý 72 giếng khoan giếng có độ sâu 5000 m Dầu khíđồng hành khai thác từ giếng dầu thu gom bồn xử lý củagiàn trung tâm hệ thống đường ống đặt đáy biển Giàn công nghệ trung tâm số xây dựng từ năm 1990 với kết cấu ban đầu giàn cố định Đây khối sắt thép đồ sộ, gồm cơng trình biển là: - Giàn công nghệ trung tâm CTP-2 - Giàn bơm ép nước PPD 40.000m3 - Giàn nén khí trung tâm CCP - Khu nhà cán bộ, cơng nhân viên Ngồi ra, giàn có số hạng mục cầu nối đường ống công nghệ, cấu đuốc với đường ống tựa Block chân đế phục vụ cho trình khai thác vận chuyển dầu khí giàn 1.2 Tổng qt quy trình cơng nghệ xử lý dầu khí giàn cơng nghệ trung tâm số a.Về bao gồm giai đoạn (stage) xử lý - Giai đoạn khai thác Giai đoạn tách cao áp Giai đoạn tách nước Giai đoạn tách thấp áp Hệ thống xử lý khí - Giai đoạn xử lý nước b.Chức giàn: - Nhận xử lý dầu từ đầu giếng BK-2 Nhận xử lý dầu từ giàn nhẹ (BK) Nhận xử lý dầu từ giàn cố định.(MSP) c.Nhiệm vụ hệ thống thu gom xử lý là: - Tách dầu khỏi khí nước - Dùng hố phẩm để gia nhiệt hạ nhiệt độ đông đặc dầu - Phân phối dòng sản phẩm nhờ cụm Manhephon đến thiết bị đo, kiểm tra, xử lý theo sơ đồ cơng nghệ Hỗn hợp dầu khí từ giàn nhẹ BK-1 đến BK-10 vận chuyển theo đườngống thu gom giàn công nghệ trung tâm số Tại hỗn hợp dầu khí táchthành pha riêng biệt Dầu khí giàn cố định MSP sau xử lý giàn vận chuyển theo đường ống riêng tới giàn công nghệ trung tâm số 2để tiếp tục xử lý MSP6 MSP7 FSO-2 MSP3 MSP5 MSP4 FSO-3 (CHI LANG) RC-1 MSP8 RP-2 MSP10 RP-1 MSP9 MSP11 BK7 MSP1 FSO-1 BK3 BK1 BK10 CTP2 BK2 BK6 FSO-4 BK5 CTP3 BK4 BK9 BT7 BK8 Hình 1.2 Sơ đồ thu gom, vận chuyển dầu khí mỏ Bạch Hổ FSO: Kho chứa suất dầu CTP: Giàn công nghệ trung tâm BK: Giàn nhẹ mỏ Bạch Hổ MSP: Giàn cố định mỏ Bạch Hổ RC: Giàn nhẹ mỏ Rồng RP: Giàn cố định mỏ Rồng Sau xử lý xong, sản phẩm dầu bơm xuống tàu chứa Ba Vì Việt Xơ -02 để xuất bán đưa nhà máy lọc dầu Dung Quất Khí đồng hành đưa sang giàn nén khí đưa vào bờ cung cấp cho nhà máy điện Dinh Cố Bà Rịa Phú Mỹ, phần giữ lại bơm ép xuống để trì áp suất vỉa khai thác gaslift Quá trình trung tâm điều khiển giàn kiểm soát chặt chẽ, cố giếng khoan hay hệ thống ống dẫn phải khắc phục nhanh chóng, đảm bảo dòng dầu khơng bị gián đoạn Dầu thô xử lý giàn CTP-2 lấy từ : - Các giếng dầu BK-2 nối trực tiếp với giàn CTP-2 - đường từ BK-1, BK-3, BK-4, BK-5, BK-6, BT-7 khác nối với giàn CTP-2 qua hệ thống đường ống ngầm đặt biển Dầu từ giếng BK qua đường ống dẫn đến cụm phân dòng M-1, M-1 mở rộng M-2 cụm thiết kế để thu gom dầu từ giếng phân phối chúng Cụm phân dòng M-1, M-1 mở rộng M-2 bao gồm : - 15 ngõ vào từ giếng chỗ - ngõ vào từ giàn BK - đường đo - đường công nghệ - đường gom - đường xả - đường thoát PSV - đường dập giếng Dầu từ cụm phân phối M-1, M-1 mở rộng M-2 đưa tới chu trình tách bình C1-1, C1-2, C1-3 để tách khí khỏi dầu thơng qua đường gom Bình C1-1,C1-2, bình tách pha Dầu từ cụm phân dòng M-1, M-1 mở rộng M-2 đưa tới chu trình tách bình tách C11,C1-2, C1-3 để tách khí khỏi dầu thơng qua đường gom Bình C1-1 C1-2 cấc bình tách pha, bình C1-3 bình tách pha gồm tách nước Dầu sau tách trình tách chuyển theo hướng sau: - Các bình tách nước EG hàm lượng nước có dầu vượt 5% - Chuyển tới bình chứa hàm lượng nước có dầu nhỏ 5% Mỗi cụm bình tách nước EG gồm phần : - Bình nhỏ phía nơi để tách khí khỏi chất lỏng - Bình to đặt phái có cơng dụng tách nước khỏi dầu Cụm xử lý nước : Nước tách từ bình EG chuyển tới cụm tách nước gồm bình D-1, F-1để tách phần dầu lại nước trước nước thải xuống biển Dầu sau dẫn tới bình chứa lại tách để loại bỏ hết khí lần nữa, sau dầu thơ dẫn đến bình chứa FPSO bơm sau: - Bơm H2-1 đến H2-4 nối với bình C2-2 - Bơm H5-1 đến H5-5 nối với bình C2-2 C2-4 Thơng thường, dầu sau tách nước từ EG-1 chuyển tới C2-1 , dầu từ EG-2 chuyển tới bình C2-2, dầu từ bình EG-3 EG-4 chuyển tới C2-3 Dầu từ EG-1và EG-2 chuyển tới bình C2-3 trường hợp cần thiết Dòng khí quy trình tách áp (từ bình C1-1, C1-2, C1-3) chuyển tới phận xử lý khí GTU- phần áp suất cao bao gồm phận: - Bình làm khí C-3 - Bình lọc khí nhiên liệu C6-1 C6-2 - Bình phân ly khí C-4 - Hệ thống đốt phakel áp suất cao FT-1 Dòng khí tách lại chu trình tách nước từ bình chứa chuyển tới phận xử lý khí GTU- phần áp suất thấp bao gồm phận : - Bình phân ly khí C-5 - Hệ thống đốt phakel áp suất thấp FT-2 Condensate tách từ bình C1-4, C1-5, C-3, C-4, C-5, C6-1 C6-2 chuyển tới bình E-3 bơm ngược trở lại tới chu trình tách nước nhờ bơm H3-1và H3-2 Khí áp suất cao khí từ BK đưa đưa bình C1-4 C1-5, để tách condensate có khí sau khí đưa sang giàn nén khí đưa bờ 1.3 Hệ thống công nghệ BK2 BK2 thuộc giàn công nghệ trung tâm số quản lý vận hành BK2 kết nối với giàn công nghệ trung tâm số cầu dẫn hệ thống đường ống cơng nghệ, BK2 có 18 ống đứng để vận chuyển dầu khí từ giàn khai thác BK giàn qua giàn công nghệ trung tâm số CTK3 hệ thống ống đứng gồm có: - Ống đứng R1 Φ325 nhận khí từ BK5 BK2; - Ống đứng R2 Φ325 nhận hỗn hợp dầu khí từ BK5 BK2; - Ống đứng R3 Φ426 đưa dầu sang giàn CNTT số CTR3 tàu chứa dầu ESO số - Ống đứng R4 Φ325 nhận hỗn hợp dầu khí từ BK4 BK2; - Ống đứng R5 Φ325 nhận hỗn hợp dầu khí từ BK6 BK2 - Ống đứng R6 Φ325 nhận khí từ BK4 BK2 - Ống đứng R7 Φ426 vận chuyển khí thấp áp từ mỏ Rồng BK2 - Ống đứng R8 Φ325 vận chuyển hỗn hợp dầu khí từ BK6 BK2 - Ống đứng R9 Φ219 vận chuyển dầu khí từ MSP BK2 ngược lại - Ống đứng R10 Φ 325 đường bơm dầu số tàu chứa dầu Ba Vì - Ống đứng R11 Φ426 đường bơm dầu số từ tàu chứa dầu Ba Vì - Ống đứng R12 Φ325 đường vận chuyển dầu khí từ MSP1 BK2 ngược lại - Ống đứng R13 Φ325 đường vận chuyển dầu khí từ BK3 BK2 - Ống đứng R14 Φ325 đường vận chuyển khí từ BK3 BK2 - Ống đứng R15 Φ325 đường vận chuyển dầu khí từ MSP9 qua BK3 BK2 - Ống đứng R16 Φ219 đường vận chuyển dầu khí từ BK1/10 BK2 - Ống đứng R17 Φ219 đường vận chuyển khí từ BK1/10 BK2 - Ống đứng R18 Φ 325 đường vận chuyển khí từ MSP9 BK2 Hiện ống đứng vận chuyển dầu khí từ giàn BK BK2 kết hợp với 15 giếng khai thác BK2, đường khí đưa vào cụm phân dòng khí Gasmaniphơn, đường dầu đưa vào cụm phân dòng maniphơn (gồm M1 M2) sau đưa sang giàn cơng nghệ số hay giàn CNTT số CTP2 để xử lý tùy theo yêu cầu maniphon có đường sau: - Đường gom đưa dầu sang CTK3 hay Block vào bình tách C1-1 - Đường gom đưa dầu sang CTK3 hay Block vào bình tách C1-2 - Đường gom đưa dầu sang CTK3 hay Block vào bình tách C1-3 - Đường đo đưa dầu vào bình đo C 3a - Đường xả van an tồn maniphon bình E1 - Đường xả bình E1 1.4 Hệ thống cơng nghệ giàn CTP2 1.4.1 Bình đo C3a: Bình đo dầu khí C3a đặt BK2, chức bình để đo xác định lưu lượng chất lỏng khí giếng qua xác định tỷ lệ dầu khí - Bình đo bình tách pha: pha lỏng pha khí theo nguyên tắc trọng lực, chất lỏng tách phần đưa lên SK2 Block khí đưa lên bình xử lý khí C3 - Bình đo nhận dầu từ mamiphon (M1, M2) xuống đường đo qua van SDV 200 vào bình đo 1.4.2 Bình tách cao áp C1-1 - Bình tách cao áp C1-1 nhận dầu từ đường gom qua van SDV 300 M1 hay SDV 300M2 nhận dầu từ BK1/10 qua van SDV 150/160 van tay 151/161 Block sang giàn công nghệ trung tâm số - Bình tách cao áp C1-1 bình tách pha pha lỏng pha khí cơng suất thiết kế 5000 tấn/ ngày đêm, dầu đưa sang SK2 Block vào bình tách tĩnh điện EG-1 EG khác theo yêu cầu cơng nghệ; khí tách đưa lên bình xử lý khí C3 1.4.3 Bình tách cao áp C1-2 - Bình tách cao áp C1-2 nhận dầu từ đường gom qua van SDV 400 M1 hay van SDV 400 M2 nhận dầu từ BK1/10 qua van SDV 150/160 vay tay 152/162 Block vào bình C1-2, hay đưa sang giàn cơng nghệ trung tâm số CTK3 - Bình tách cao áp C1-2 bình tách pha - pha lỏng pha khí công suất thiết kế tách 5000 tấn/ ngày đêm Tại dầu sau tách khí đưa sang SK2 BL6 vào bình tách tĩnh điện EG-2 EG khác theo u cầu cơng nghệ, khí tách đưa lên bình xử lý C3 1.4.4 Bình tách cao áp C1-3 - Bình tách cao áp C1-3 nhận dầu từ đường gom qua van SDV 500 M1 hay SDV 500 M2 nhận dầu từ BK 1/10 qua van SDV 150/160 van tay 153/163 Block vào bình C1-3, hay đưa sang giàn cơng nghệ trung tâm số CTK3 - Bình tách cao áp C1-3 bình tách pha dầu + nước + khí, cơng suất thiết kế tách 10.000 tấn/ngày đêm, lượng nước tối đa tách lên tới 80% khối lượng, trường hợp phần trăm nước dầu đầu lên tới 25% khối lượng Tại nước tách nằm khoang tách nước đưa lên hệ thống xử lý nước D1 Block 10, dầu tách khỏi nước tràn qua ngăn chứa dầu đưa sang SK2 Block vào EG-3, EG-4 hay EG khác theo u cầu cơng nghệ, khí tách đưa lên bình xử lý khí C3 1.4.5Hệ thống bình tách nước tĩnh điện EG1÷4 - Bình tách nước tĩnh điện EG1 nhận dầu từ bình C1-1 SK2 bình tách cao áp khác, bình tách tĩnh điện EG-1 bình tách pha dầu - nước - khí Bình có hai thân, thân tách khí, thân tách nước, bình có gắn biến pha dùng để cấp điện cho cực thân dưới, biến có bảng điều khiển cầu dao điện cách xa biến để đảm bảo an toàn - Dầu đưa bình chứa dầu C2-1, nước đưa lên bình xử lý nước D1, khí đưa lên bình xử lý khí C5 đưa bình chứa dầu C2-1 để xử lý - Bình tách nước tĩnh điện EG-2, EG3/4 thông số chức EG-1 có đường dầu vào tương ứng với EG sau: EG2 nhận dầu từ C1-2 qua SK2 vào EG-2, EG-3/4 nhận dầu từ bình tách C1-3 qua SK2 vào EG 3/4 1.4.6 Bình chứa dầu áp suất thấp C2-1 - Bình chứa dầu C2-1 nhận dầu từ EG-1 hay từ EG khác Tại dầu tách lại khí lần cuối trước bơm tàu qua hệ thống bơm Sulzer: H1.1, H1.2, H1.4 đặt Block - Bình chứa dầu áp suất thấp C2-1 nhận dầu từ EG-1 hay từ EG2/3/4 tùy theo yêu cầu cơng nghệ, bình C2-1 thể tích chứa 100m Tại dầu tách lại khí lần để loại bỏ bớt khí sau dầu vào hệ thống máy bơm Suzer H1-1, H1-2, H1-4 để bơm tàu chứa dầu, khí tách đưa lên bình xử lý khí thấp áp C5 1.4.7 Bình chứa dầu áp suất thấp C2-2 - Bình chứa dầu áp suất thấp C2-2 nhận dầu từ EG-2 hay từ EG khác theo u cầu cơng nghệ, bình C2-2 tích chứa 100m dầu tách lại khí lần nữa, sau dầu vào hệ thống máy bơm Sunzer H2-1, H2-2, H2-4 để bơm dầu tàu chứa dầu, khí tách đưa lên bình xử lý khí thấp áp C5 1.4.8 Bình chứa dầu áp suất thấp C2-3 - Bình chứa dầu C2-3 nhận dầu từ EG-3/4 hay từ EG khác theo yêu cầu cơng nghệ Bình C2-3 tích 207m dầu tách lại 10 khí lần sau dầu đưa vào hệ thống máy bơm H5-1, H5-2, H5-3, H54, H5-5 để bơm tàu chứa dầu, khí tách đưa lên bình xử lý khí áp suất thấp C5 1.4.9 Bình chứa dầu áp suất thấp C2-4 - Hiện bình chứa dầu C2-4 chứa dầu khơng thương phẩm lẫn nhiều nước bơm từ bình E7 E8 hệ thống tách nước bơm vào sau dùng bơm H14-1, H14-2 bơm lại SK2 đầu vào EG để xử lý tiếp, bình C2-4 tích chứa 207m3 làm việc song song với bình C2-3 đường ống nối hai bình van chặn, bình C2-3 C2-4 có đường khí nối chung với có van chặn để bình C2-4 làm việc độc lập - Khí từ C2-4 đưa bình xử lý khí áp suất thấp C5 1.5 Hệ thống xử lý khí 1.5.1 Hệ thống xử lý khí cao áp C1-4, C1-5 Hai bình C1-4 C1-5 hoạt động song song nhận khí từ gas-manifon BK2, mục đích bình C1-4, C1-5 làm nhiệm vụ lắng đọng Condensatee khí trước đưa khí sang giàn nén khí trung tâm đuốc cao áp FT1 - Chất lỏng bình C1-4, C1-5 đưa xuống SK2 đưa vào E3 theo u cầu cơng nghệ 1.5.2 Bình thu hồi chất lỏng làm khí C3 - Bình C3 nhận khí từ bình tách cao áp (C1-1, C1-2, C1-3) bình đo C3a, sau khí đưa vào bình C3, phần chất lỏng khí bị lọc lại đưa xuống bình chứa condensate E3 hay đưa vào bình C2-4, xuống SK2, phần khí đưa sang giàn nén khí trung tâm sang bình phân li khí C4 sau đuốc lớn cao áp FT1 1.5.3 Bình phân li khí C4 - Bình C4 có chức lọc lại phần chất lỏng có khí trước đuốc cao áp, đặc biệt van an tồn khí bình tách cao áp xả, lượng chất lỏng thu tăng lên 1.5.4 Hệ thống xử lý khí thấp áp C5 - Bình C5 nhận khí từ bình tách tĩnh điện EG-1, 2, 3, bình chứa dầu C2-1, C2-2, C2-3, C2-4 Bình có chức giữ lại phần chất lỏng có khí trước pha ken đuốc thấp áp FT2, đặc biệt nổ van an tồn bình thấp áp lượng chất lỏng thu tăng lên 54 Bề dày vỏ bình tách dạng trụ xác định theo tiêu chuẩn ASME sau: (3.9) Với : x Trong đó: ; (mm) - bề dày vỏ bình P- Ápsuất thiếtkế ; (Mpa) Di- Đườngkínhtrongthiếtbị tách Do-Đường kínhngồi thiết bị tách ; (mm) S- Ứng suất tối đa chophép ; (Mpa) C- định mứcđộ mài mòn ; (mm) ; (mm) E- hệ sốhiệu dụngcủa mối hàn nối (Bảng 3.4 ) Bảng 3.4: Hệ số hiệu dụng E Hàn liềnhoàn toàn tia X Hàn điểmbằng tia X Hàn bìnhthường Phương pháp hànđôi 1.00 0.85 0.7 Phương pháp hànđơn 0.9 0.80 0.65 3.2.2 Kiểm tốn bình tách C1-3 -Hệ số vận tốc bình tách k(1,2÷1,5): Bình tách hoạt động hiệu k=1,2 Các giá trị cần xác định để tính k: ( Ks, Fg, Di ,Gg) Để có giá trị hệ số tiết diện cắt ngang Fgtheo (bảng 3.3) ta phải tìm giá trị h/d cách tính cân pha bình tách Để tính cân pha ta phải làm sau: Với lượng sản phầm dầu–khí biết trước, áp suất nhiệt độ bình tách chúng tách thành pha: lỏng – pha có cân Chúng ta cần tính thể tích pha hàm lượng mol tồn trạng thái lỏng khí cấu tử Muốn trước hết phải biết hàm lượng mol cấu tử hỗn hợp ban đầu Gọi thành phần thể tích pha lỏng, Vl,Vg Xét Kmol hỗn hợp sản phẩm, ta có hệ phương trình sau: 55 (3.10) Trong đó: Xi, Yi, Zi: hàm lượng mol cấu tử trạng thái lỏng, pha khí hỗn hợp Tính tốn cân pha - Ki:là hệ số cân cấu tử thứ i, Thay vào phương trình (3.10) ta Thay vào phương trình Xi ta sau (3.11) Bảng 3.5: Các thành phần dầu mỏ mỏ Bạch Hổ STT Cấu tử Thành phần dầu vỉa (%mol) Hệ số cân (Ki) Thành phần lỏng(Xi) Thành phần (Yi) N2 0,292 86,5 0,006 0,519 CO2 0,093 74.5 0,002 0,149 C1 46,193 16,25 4,860 78,976 C2 8,636 2,91 4,228 12,312 C3 5,423 0,89 5,757 5,158 IC4 1,479 0.4 2,226 0,886 NC4 2,308 0,3 3,781 1,140 IC5 0,870 0,14 1,671 0,235 56 NC5 0,991 0,13 1,692 0,221 10 C6 1,298 0,05 2,760 0,139 11 C7+ 32,417 0,006 72,727 0,445 Thay giá trị bảng vào công thức 3.11 ta sau: Do ta có h/d = 0,45 +Từ ta tra bảng 3.3 có Fg= 0,564 +Hệ số thực nghiệm Ks xác định theo bảng Tỉ số (tỉ lệ :1)   Hệ số Ks < 0,15 (đối với bình tách trụ đứng), Ks=0,12 Đối với bình tách trụ ngang C1-3 Ks =Ks(đứng).(L/3)0,56 = 0,12.=0,25 (m/s) + ρg=1,034 kg/m3 ; ρl=833 kg/m3 + Gg=79067 kg/h ; Di = 2,85 m (theo bảng 3.1) Thay thông số vào công thức 3.7 ta :  k=1,2 thỏa mãn điều kiện bình tách làm việc hiệu - Cơng suất bình tách : yêu cầu ( 10.000Tấn/ngày đêm) +Thể tích bình tách C1-3 theo bảng 3.1 : V= 79 m2 +Thời gian lưu trữ với γo< 0,85 g/cm3 : t = 320 (s) Từ công thức 3.8 :  10.000( Tấn/ngày đêm) Vậy thể tích bình đáp ứng lưu lượng tách yêu cầu -Chiều dày bình tách: 57 + Áp suất thiết kế: 27,5 (bar) = 2,75 (Mpa) + Hệ số hiệu dụng mối hàn bảng 3.4 : E= 0,8 + Thép sử dụng làm bình thép (A-515 Gr70) có x =483 (Mpa)  S.x161 (Mpa) + Định mức độ mài mòn : C = 3(mm) Thay vào cơng thức 3.9 ta có chiều dày bình tách thỏa mãn là: Theo bảng chiều dày bình tách 35 (mm) > nên thỏa mãn yêu cầu độ bền điều kiện làm việc Như thơng qua việc kiểm tốn thơng số quan trọng bình tách làm việc ( Hệ số vận tốc: k, cơng suất bình tách: Qn,chiều dày bình tách: ,các kết bình tách C1-3 thỏa mãn yêu cầu điều kiện làm việc giàn hoạt động hiệu CHƯƠNG QUY TRÌNH LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VÀ CÔNG TÁC AN TỒN ĐỐI VỚI BÌNH TÁCH C1-3 4.1 Quy trình lắp đặt vận hành bình tách ba pha C1-3 Bình tách ba pha C1-3 dùng để tách dầu - khí – nước lắp đặt block BM-3 giàn cơng nghệ trung tâm CTP-2 xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro Bình có chức năng, nhiệm vụ nhận dầu từ đường gom số BK-2 qua SDV-500 khí nước tách khỏi dầu Dầu sau tách bơm vào đường ống vận chuyển dầu chung Khí từ bình C1-3 đưa tới bình C-3 sau đưa sang giàn nén khí Bình C1-3 q trình lắp đặt, vận hành phải tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn bình chịu áp lực Phải quan nhà nước có thẩm quyền tiến hành khám nghiệm kỹ thuật trước đưa vào sử dụng 4.1.1 Yêu cầu về lắp đặt Khi tiến hành lắp đặt thiết bị cần phải tuân theo quy định tiêu chuẩn Các định mức quy định sản xuất tiến hành công việc, trang bị công nghệ, quy định chung yêu cầu hành 58 Lắp đặt thiết bị phải thực theo sơ đồ hướng dẫn đính kèm với thiết bị Nghiêm cấm lắp đặt thiết bị vẽ kỹ thuật thiết bị khác vỏ thiết bị Các thiết bị đặt vi trí xây lắp dạng chưa hồn chỉnh phải hồn thiện trước lắp đặt phù hợp với tiêu chuẩn Khả hàn vị trí lắp ráp thiết bị nhiệt linh kiện mà chưa xem xét thiết kế phải thống với nhà chế tạo Các thiết bị lắp đặt cấu trúc kim loại bê tông Các thiết bị nằm ngang không điểm tựa lắp bê tơng Kiểm tra vị trí thiết kế thiết bị thẳng đứng, tiến hành phù hợp với quy phạm xây lắp dụng cụ thiết bị dạng nghiêng dạng tháp Các thiết bị thẳng đứng sau lắp đặt phải kẹp chặt bulông bản, trước bắt chặt ốc vít vào bulơng khơng tiến hành cơng việc làm xê dịch vị trí thiết bị Thiết bị nằm ngang phải đặt với độ nghiêng phía dẫn lưu Việc kiểm tra độ nghiêng phải tuân theo phần bên thiết bị Khi lắp đặt thiết bị nằm ngang cấu trúc kim loại phải đảm bảo khả chuyển dịch tự có giãn nở nhiệt Trước đổ bê tơng phần phía ren ốc vít điều khiển phải bôi dầu, mỡ chống gỉ Sau kiểm tra thiết bị móng đổ bê tơng, ốc vít điều chỉnh bulơng dùng để kẹp chặt với điểm tựa thời gian đặt thiết bị móng phải đặt xa, lỗ ren phải bơi kín mỡ chống gỉ Sau đặt thiết bị móng, ốc vít bulông điểm tựa cố định hàn chặt với đệm Việc bố trí thiết bị mặt phẳng lắp ráp phải đảm bảo khe hở cần thiết thiết bị Chống sét thiết bị phải thực phù hợp với dẫn thiết kế xây lắp hệ thống chống sét công trình 4.1.2 Quy trình vận hành bình tách C1-3 4.1.2.1 Yêu cầu vận hành 59 Bình tách chịu áp lực C1-3 trình vận hành phải tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thật an tồn bình chịu áp lực Phải quan nhà nước có thẩm quyền tiến hành khám nghiệm kỹ thuật trước đưa vào sử dụng, trình sử dụng điều tra cố theo quy định Các van an tồn bình phải hiệu chỉnh quy định trước đưa vào vận hành Trong thời gian làm việc hiệu chỉnh theo lịch quý lần.Việc khám nghiệm định kỳ bình phải theo thời gian quy định - Khám xét bên bên bình: năm lần Khám sét bên ngoài, bên thử thuỷ lực: năm lần Kiểm tra vận hành bình: năm lần Việc thử thuỷ lực tiến hành sau khám xét bên bên đạt yêu cầu Thử thuỷ lực nhằm mục đích kiểm tra độ bền độ kín bình hồn hảo số thiết bị kiểm tra cấu kiểm tra đo lường cấu an toàn Số bình sau đăng ký xong cần phải kẻ sơn chỗ dễ thấy khung kích thước 150 x 200 mm, ghi số hiệu: - Đăng ký Áp suất làm việc cho phép Ngày khám nghiệm lần khám nghiệm Lãnh đạo xí nghiệp định bổ nhiệm người có trách nhiệm: - Người chịu trách nhiệm tra vận hành an tồn bình chun viên phòng Cơ Điện - Người chịu trách nhiệm tình trạng ổn định bình phó giàn Cơ khí - Người chịu trách nhiệm vận hành an tồn bình chịu áp lực giàn phó cơng nghệ đốc cơng khai thác dầu khí - Người phép vận hành bình thợ khai thác 4.1.2.2 Quy trình vận hành a Cơng tác chuẩn bị Thơng báo cho người trực phòng điều khiển phận liên quan thiết bị hoạt động: áp suất tăng, nhiệt độ tăng, mực chất lỏng tăng,… Kiểm tra nguồn khí ni, nguồn điện sẵn sàng Kiểm tra hệ thống sau hoạt động: - Hệ thống báo chảy báo khí - Hệ thống điều khiển 60 - Hệ thống bảo vệ - Các thiết bị báo điều khiển tự động thơng số làm việc bình, thiết bị báo nhiệt độ, đo lưu lượng -Kiểm tra nước bình xả -Kiểm tra mặt bích phải tháo hết trường hợp kiểm định, sửa chữa -Kiểm tra van xả đóng kín -Kiểm tra để xác định trạng thái van đầu vào, đầu ra, tình trạng kết nối thiết bị với hệ thống cơng nghệ -Các máy bơm dầu sẵn sàng làm việc -Các công tác chuẩn bị thực cần ghi vào phần phiếu chuẩn bị đưa thiết bị vào vận hành b Khởi động thiết bị Công tác khởi động thiết bị tiến hành theo trình tự sau: - Chuyển chế độ tay hệ thống bảo vệ tự động - Mở tất van đường dầu bơm từ máy bơm đến đường vận chuyển dầu Mở van PV-503A PV-503B, để đưa khí bình C-3 - Mở van LV-506 để đưa dầu sau tách vào bình SK-2 - Sau thiết bị vào làm việc ổn định, chuyển hệ thống bảo vệ chế độ tự động - Khi mức dầu bình cao khởi động máy bơm dầu từ bình vào đường vận chuyển c Kiểm tra trình vận hành Trong trình làm việc, thợ vận hành thiết bị phải tiến hành kiểm tra thường xuyên thông số làm việc bình tách C1-3 Các thơng số làm việc mực chất lỏng bình, áp suất làm việc phải nằm giới hạn cho phép nhà sản xuất phù hợp với quy trình cơng nghệ giàn Đảm bảo cho thiết bị trạng thái kỹ thuật tốt, vận hành an toàn, nâng cao độ tin cậy kéo dài tuổi thọ hoạt động Hàng ngày, thợ khai thác kiểm tra định kỳ lần ghi lại thông số làm việc bình vào sổ theo dõi Đốc cơng khai thác phải ghi thơng số làm việc bình báo cáo hàng ngày gửi xí nghiệp khai thác Định kỳ tháng lần phải tiến hành hiệu chỉnh áp suất làm việc van an toàn theo lịch duyệt Việc khám nghiệm định kỳ bình phải theo thời gian quy định 61 - Khám xét bên bên trong: năm lần - Khám xét bên ngoài, bên thuỷ lực: năm lần - Kiểm tra vận hành bình: năm lần d Dừng thiết bị Khi có cố phải tiến hành dừng thiết bị hệ thống Bình tách C1-3 dừng làm việc theo trình tự sau: - Thơng báo cho người trực phòng điều khiển ( Control room) phận liên quan thiết bị ngừng hoạt động: áp suất giảm, nhiệt độ giảm, mực chất lỏng giảm - Bơm hết dầu bình vào đường vận chuyển - Rửa bình hệ thống nước biển từ hệ thống cứu hoả qua hệ thống đường công nghệ, tất đường xả đưa bình V-102 Bình C1-3 phải đảm bảo trước dừng - Xả áp suất bình khơng - Đóng van đầu vào đầu bình - Tất cơng việc tiến hành dừng bình tách C1-3 phải ghi vào sổ trực công nghệ e Khởi động lại thiết bị hệ thống sau cố Sau khắc phục cố trước khởi động hệ thống thiết bị phải tiến hành giải trừ (Reset) tất van SDV có hệ thống, giải trừ van chặn điều khiển đóng mở từ xa, van điều khiển tự động mức chất lỏng, áp suất bình từ hệ thống SCADA Khởi động lại thiết theo trình tự mục b 4.2 Quy trình sửa chữa bảo dưỡng bình tách 4.2.1 Quy trình sửa chữa bình tách Trong trình làm việc bình tách, thường xảy cố sau: 4.2.1.1 Chất lỏng bị ngồi theo dòng khí Bảng 4.1 Ngun nhân cách khắc phục cố chất lỏng bị ngồi theo dòng khí Ngun nhân Biện pháp khắc phục Lưu lượng khí vào dư nhiều Kiểm tra lại lưu lượng khí chỉnh lại theo thiết kế Chất lỏng lên vùng khí chưa tách Kiểm tra mức chất lỏng chỉnh thấp theo thiết kế 62 Các thiết bị tách bên bị kẹt bụi Kiểm tra lại nhiệt độ áp suất tính nước theo lượng nước tạo Sóng mạnh phần chất lỏng Do áp suất nhỏ 0,1 bar Kiểm tra lại hay cài đặt thêm màng ngăn ngang Áp suất hoạt động lớn áp suất thiết Kiểm tra áp suất hoạt động tăng lưu kế lượng khí Tỷ trọng chất lỏng (AOPI) cao Giảm lưu lượng khí theo tỷ trọng thiết kế 4.2.1.2 Mức chất lỏng không ổn định Phao bị phủ hoàn toàn chất lỏng, ta phải thổi đường ống chia độ để lấy mức đo xác Nếu thùng đo ngồi cần thổi chìm xuống xem có kẹt khơng Khi ống đo mức chất lỏng phao kiểm tra xong xem có bị chìm khơng, thường xun rút chất lỏng để phao chìm ½, nhập mức chất lỏng điều khiển Mức chất lỏng thấp phao: Kiểm tra xem có bị kẹt khơng, đóng van tháo lỏng để van chìm ½ Van điều khiển chất lỏng mà khơng làm việc cần phải: - Kiểm tra lại hoạt động van xem đóng mở có khơng - Vặn van đóng mở hồn tồn xem có phản lực hay khơng - Kiểm tra lưu lượng lỏng để xác định trở lực đường ống Phao bị lắc sóng: Lắp giá bảo vệ phao ln cân làm việc ổn định Bộ điều khiển mức chất lỏng khơng tương ứng bị thay đổi mức điều khiển hỏng, phao thủng chất lỏng phao Ta phải đóng mở van để chất lỏng dao động chiều dài phao, điều khiển không tương ứng làm rơi phao 4.2.1.3 Quá tải chất lỏng Bảng 4.2 Nguyên nhân biện pháp khắc phục tải chất lỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Lưu lượng dòng cao Chỉnh lại thiết kế Nhiệt độ tách thấp so với thiết kế Tăng nhiệt độ tách 63 Bộ ngưng tụ, lọc bị tắc Kiểm tra áp suất rơi (sụt áp) phục hồi sửa chữa, tẩy rửa ngưng tụ thay 4.2.2 Quy trình bảo dưỡng bình tách Các yêu cầu đặt cần phải thực đầy đủ nghiêm túc, bình tách sau thời gian làm việc định nhiễm bẩn, gây cho phận tượng bị tắc van, ống dẫn hay Parafin lắng đọng vật liệu khác làm cho thiết bị ngừng làm việc, gây ngưng trệ sản xuất Vì phải dọn, rửa bình tách cách định kỳ Bình tách chịu áp lực C1-3 thiết kế số cách làm lỗ nạo cặn Những bình lớn thiết kế vài cách để thuận tiện cho việc làm Với bình nhỏ tay nắm dụng cụ rửa để dễ dàng làm sửa định kỳ - Thường xuyên xem xét, kiểm tra bên điểm nối (tại mối hàn) - Làm mối hàn - Bề mặt phần không sơn phủ vật liệu - Trước phủ sơn cần phun cát - Lớp sơn lót 0,3k theo ГOCT sơn lớp sau thử nghiệm thu Diện tích F = 0,2 m2 4.3 Quy phạm an tồn cơng tác kiểm tra bình tách theo tiêu chuẩn Việt Nam Việc vận hành thiết bị phải tuân theo yêu cầu quy trình lắp đặt thiết bị an tồn sử dụng bình cao áp quan giám sát kỹ thuật Liên Xôphê duyệt Việc vận hành thiết bị không vượt thông số ghi hướng dẫn sử dụng thiết bị, sử dụng khác phải phê duyệt phận nghiên cứu thiết kế kỹ thuật Thiết bị phải đầy đủ phận an toàn ghi tài liệu có hướng dẫn đính kèm Thiết bị phải ngừng làm việc trường hợp sau: - Áp suất vượt mức cho phép - Van an toàn bị hư hỏng - Áp kế bị hư hỏng xác định 64 - Các bulơng có mặt bích bị hư hỏng khơng đủ số lượng u cầu - Các đồng hồ báo, thiết bị điều chỉnh bị hỏng, hoạt động không ổn định - Không sửa chữa thiết bị áp suất cao Việc xả khí từ thiết bị ngồi thực qua đường xả đuốc, nghiêm cấm việc xả khe hở mặt bích Để kiểm tra độ ăn mòn thiết bị cần tiến hành đo độ dày năm lần biện pháp kiểm tra không phá huỷ 4.4 Các biện pháp an tồn cơng tác vận hành bình tách Cơng tác an tồn bình tách chịu áp lực đòi hỏi người vận hành phải tuân theo quy phạm sau: - Thường xuyên kiểm tra tình trạng bình, hoạt động thiết bị kiểm tra đo lường, cấu an toàn phụ tùng bình - Vận hành bình cách an tồn, theo quy trình đơn vị: kịp thời bình tĩnh xử lý theo quy trình đơn vị có cố xảy ra, đồng thời báo cho người phụ trách biểu không an tồn bình tách - Khơng vận hành bình vượt thông số quy định, nghiêm cấm chèn, hãm dùng biện pháp để thêm tải trọng van an toàn bình hoạt động Phải đình hoạt động bình trường hợp sau: - Khi áp suất làm việc tăng mức cho phép yêu cầu khác quy định quy trình vận hành đảm bảo - Khi cấu an tồn khơng đảm bảo - Khi phát thấy vết nứt, chỗ phùng, xì chảy nước mối hàn, miếng đệm bị xé - Khi xảy cháy trực tiếp đe dọa đến bình có áp suất - Khi áp kế bị hỏng, khơng có khả xác định áp suất bình dụng cụ khác - Các bình thuộc phạm vi tiêu chuẩn phải có trang bị đo, kiểm tra an tồn Trên bình phải có áp kế phù hợp với môi chất chứa bình Mặt áp kế phải kẻ vạch đỏ số áp kế làm việc bình Thang chia độ áp kế phải chọn để số áp suất làm việc nằm khoảng 1/3 - 2/3 thang đo Áp kế phải đặt thẳng đứng nghiêng phía trước 30 o phải bảo vệ khỏi bị ảnh hưởng nhiệt độ Đường kính áp kế phải không 160 mm khoảng 65 cách quan sát từ - m Áp kế bình phải kiểm định niêm phong năm lần sau lần sửa chữa sở phép kiểm định Không sử dụng áp kế không kẹp chì dấu hiệu đơn vị kiểm định không ghi rõ ngày kiểm tra lần cuối, hạn kiểm định, kim không trở chốt tựa ngắt khơng có chốt tựa kim lệch thang đo trị số nửa sai số cho phép áp kế Những hư hỏng khác ảnh hưởng đến làm việc xác áp kế Trên bình tách phải lắp van an toàn, van phải lắp đặt phần bình tách cho tiện cho việc quan sát kiểm tra Áp suất bình khơng vượt q áp suất làm việc cho phép Kết cấu van an tồn kiểu lò xo phải đảm bảo: tránh xiết căng lò xo, bảo vệ lò xo khơng bị đốt nóng chịu tác dụng trực tiếp mơi chất Thường xun kiểm tra tình trạng kỹ thuật van, thử van theo định kỳ, theo quy định đơn vị Người thợ vận hành bình phải nắm rõ được: - Nguyên lý làm việc thiết bị - Các thiết bị đo lường áp kế - Hướng dẫn an toàn sử dụng bình tách có áp suất - Có biện pháp phòng ngừa cố khắc phục hư hỏng phát sinh 4.5 Các biện pháp an tồn cơng tác bảo dưỡng sửa chữa bình tách - Trang bị đầy đủ dụng cụ lao động cá nhân như: quần áo, mũ, gang tay, giầy dụng cụ để sửa chữa, bảo dưỡng bình tách - Kiểm tra kết cấu kim loại thiết bị bình tách thiết bị dùng cho cơng tác sửa chữa bảo dưỡng bình tách - Một số phận cần che chắn, bảo vệ - Khi bình tách làm việc tuyệt đối không sửa chữa hay bảo dưỡng nhằm tránh tai nạn khơng đáng có - Phải khắc phục dò rỉ dù nhỏ - Các chi tiết liên quan kiểm tra định kỳ - Các thiết bị đo thị ln trạng thái hồn hảo - Việc chỉnh van an toàn phải thực thường xuyên - Các chất dầu, mỡ thải phải thu gom gọn gang - Rẻ lau sau sử dụng phải cho vào bao cho vào thùng chứa chất độc hại 66 - Khi kết thúc cơng việc sửa chữa bình tách thiết bị cần vệ sinh cơng nghiệp, lau chùi dầu - mỡ, thu gọn dụng cụ báo trực tiếp với lãnh đạo KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Hiện mỏ Bạch Hổ xuất nước dầu ngày nhiều với vận chuyển dầu từ giàn cố định BK đến giàn công nghệ trung tâm số Việc kiểm tra,lựa chọn khảo sát chế độ làm việc tối ưu bình tách pha C1-3 giàn công nghệ trung tâm số việc làm cần thiết giai đoạn nay, nhờ việc khảo sát chế độ công nghệ vận hành giúp cho người vận hành công nghệ nắm vững công nghệ, lựa chọn thông số công nghệ phù hợp với chế độ khác nhau, vận dụng vào thực tế để đem lại chất lượng sản phẩm đầu tốt nhất, hiệu công việc cao đồng thời giảm chi phí sản xuất 67 Để nâng cao hiệu trình sử dụng bình tách việc tuân thủ quy trình bảo dưỡng, sửa chữa quan trọng Điều phải thực theo quy trình kỹ thuật thời gian quy định II Kiến nghị Trong trình vận hành, lựa chọn, khảo sát chế độ làm việc bình tách pha C1-3 em có số kiến nghị sau: - Trong vận hành cần điều chỉnh van điều khiển áp suất, mực chất lỏng, nhiệt độ làm việc phải nhịp nhàng, thay đổi lớn để giữ cho chế độ cơng nghệ ổn định - Thường xuyên kiểm tra, so sánh mức nước mức dầu thực tế bình với thiết bị tự động để mức làm việc xác nhất, đảm bảo cho chế độ tách bình - Hóa phẩm tách nước cần phải điều chỉnh với chế độ lưu lượng sản phẩm chế độ làm việc 68 ... THỐNG THU GOM XỬ LÍ TRÊN GIÀN CƠNG NGHỆ TRUNG TÂM SỐ (CTP2) 1.1.Tổng quan giàn công nghệ trung tâm số CTP2 Giàn công nghệ trung tâm số giàn có sản lượng lớn mỏ Bạch Hổ Qua trình thăm dò, xí nghiệp... nâng cao hiệu kinh tế trình khai thác dầu mỏ Bạch Hổ Hình 1.1 Giàn cơng nghệ trung tâm số mỏ Bạch Hổ Giàn công nghệ trung tâm CTP-2 đặt phía Nam mỏ Bạch Hổ Giàn nằm cách bờ 100km 40 cơng trình biển... vận chuyển dầu khí mỏ Bạch Hổ FSO: Kho chứa suất dầu CTP: Giàn công nghệ trung tâm BK: Giàn nhẹ mỏ Bạch Hổ MSP: Giàn cố định mỏ Bạch Hổ RC: Giàn nhẹ mỏ Rồng RP: Giàn cố định mỏ Rồng Sau xử lý