Đồ án Đường ống bể chứa

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỎ BẠCH HỔ 3

1.1. Sơ lược về tình hình dầu khí Việt Nam 3

1.2. Giới thiệu các công trình khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 5

1.2.1. Giàn khoan cố định MSP 6

1.2.2. Giàn nhẹ BK 7

1.2.3. Giàn công nghệ trung tâm CTP-2 7

1.2.4. Hệ thống trạm rót dầu không bến UBN 7

1.2.5. Hệ thống đường ống 8

1.2.6. Giàn nén khí trung tâm CKP 9

1.2.7. Trạm nén khí nhỏ MKS 9

1.3. Công nghệ thu gom vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 9

CHƯƠNG 2: CÁC BƯỚC CƠ BẢN XÂY DỰNG MỘT TUYẾN ỐNG 13

2.1. Công tác khảo sát 13

2.2. Tính toán công nghệ 14

2.2.1. Tính toán bền cho đường ống 14

2.2.2. Tính toán nhiệt 20

2.2.3. Tính toán thủy lực và các phương pháp tính 24

2.3. Xây lắp, thi công tuyến ống 32

2.3.1. Quy trình xây lắp đường ống trên đất liền 32

2.3.2. Tổng quan về thi công tuyến ống biển 33

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ CHO TUYẾN ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM CTP2 ĐẾN GIÀN NÉN KHÍ TRUNG TÂM CKP MỎ BẠCH HỔ 43

3.1. Tính toán bền 43

3.1.1. Tính toán kiểm tra ở trạng thái thi công 43

3.1.2. Tính toán kiểm tra ở trạng thái vận hành 44

3.2. Tính toán thủy lực 46

3.3. Tính toán nhiệt 48

CHƯƠNG 4: CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 50

4.1. Lắng đọng parafin 51

4.2. Lắng đọng muối 55

4.3. Sự hình thành các nút trong ống dẫn khí 56

4.4. Han rỉ, ăn mòn đường ống: 57

KÊT LUẬN 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

 

 

doc61 trang | Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 5800 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Đường ống bể chứa, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Ngành dầu khí Việt Nam tuy còn non trẻ, với hơn 30 năm xây dựng và phát triển nhưng đã sớm khẳng định vị trí của nó trong nền kinh tế quốc dân, cho tới nay dầu khí vẫn luôn được coi là ngành kinh tế mũi nhọn. Tuy nhiên dầu khí Việt Nam chủ yếu là khai thác ngoài khơi, tập trung ở vùng thềm lục địa phía Nam Việt Nam, độ sâu nước biển không lớn và trải dài trên diện tích rộng. Hiện nay nguồn dầu khí khai thác tại các mỏ đang giảm dần, Tập Đoàn dầu khí Quốc gia Việt Nam vẫn đang tiếp tục tìm kiếm, thăm dò và phát hiện các mỏ mới. Một trong những lĩnh vực của nền công nghiệp dầu khí hiện đang rất được quan tâm đó là vận chuyển dầu khí. Nó là khâu quan trọng nối liền khai thác với chế biến và tiêu thụ, mà quá trình phát triển gắn liền với quá trình khai thác dầu khí. Đặc thù chung trong việc khai thác dầu khí ở nước ta là các giếng khai thác ở xa ngoài biển nên việc đưa dầu khí vào đất liền đòi hỏi một hệ thống đường ống dẫn lớn và yêu cầu làm việc hiệu quả, độ tin cậy cao. Với điều kiện khai thác như vậy thì việc thi công, lắp đặt các hệ thống đường ống dẫn dầu khí ngoài biển trở nên hết sức khó khăn, phức tạp. Việc tính toán công nghệ cho đường ống dẫn ngoài khơi trở nên cấp thiết hơn lúc nào hết. Xác định được tính cấp thiết và tầm quan trọng đó, em đã tiến hành xây dựng đồ án tốt nghiệp với nội dung là: “Tính toán công nghệ cho đường ống nội mỏ Bạch Hổ”. Được sự gợi ý và hướng dẫn của ThS Đào Thị Uyên cùng các thầy cô trong Bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình, em đã chọn đề: “Tính toán công nghệ cho tuyến ống dẫn khí từ giàn công nghệ trung tâm CTP2 đến giàn nén khí trung tâm CKP mỏ Bạch Hổ”. Đồ án gồm 4 chương như sau: Chương 1: Giới thiệu chung về mỏ Bạch Hổ. Chương 2: Các bước cơ bản xây dựng một tuyến ống. Chương 3: Tính toán công nghệ cho tuyến ống dẫn khí từ giàn công nghệ trung tâm CTP2 đến giàn nén khí trung tâm CKP mỏ Bạch Hổ. Chương 4: Các sự cố thường gặp trong quá trình vận chuyển dầu khí và biện pháp khắc phục. Để hoàn thành đồ án này em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Đào Thị Uyên cùng các thầy cô trong Bộ môn Thiết bị dầu khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Mặc dù em đã cố gắng tìm hiểu cũng như nghiên cứu các tài liệu có liên quan để xây dựng đồ án, nhưng do kinh nghiệm còn thiếu và trình độ còn hạn chế, nên đồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự quan tâm góp ý của tất cả các thầy và các bạn để sau này khi tiếp xúc với môi trường công việc có thể giải quyết các vấn đề được tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 05 năm 2011 Sinh Viên Nguyễn Văn Cường A CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỎ BẠCH HỔ 1.1. Sơ lược về tình hình dầu khí Việt Nam Qua quá trình tìm kiếm thăm dò cho đến nay, các tính toán dự báo đã khẳng định tiềm năng dầu khí Việt Nam tập trung chủ yếu ở thềm lục địa, trữ lượng khí thiên nhiên có khả năng nhiều hơn dầu. Với trữ lượng đã được thẩm định, nước ta có khả năng tự đáp ứng được nhu cầu về sản lượng dầu khí trong những thập kỷ đầu tiên của thiên niên kỷ thứ 3.  Hình 1.1. Tiềm năng dầu khí tại các mỏ trầm tích của Việt Nam Tổng tiềm năng dầu khí tại các bể trầm tích: Sông Hồng, Phú Khánh, Nam Côn Sơn, Cửu Long, Malay - Thổ Chu, Vùng Tư Chính - Vũng Mây... đã được xác định tiềm năng và trữ lượng đến thời điểm này là từ 0,9 đến 1,2 tỷ tấn dầu và từ 2100 đến 2800 tỷ m3 khí. Trữ lượng đã được xác minh là gần 550 triệu tấn dầu và trên 610 tỷ m3 khí. Trữ lượng khí đã được thẩm lượng, đang khai thác và sẵn sàng để phát triển trong thời gian tới vào khoảng 400 tỷ m3 khí. Với các biện pháp đồng bộ, đẩy mạnh công tác tìm kiếm - thăm dò, khoảng từ 40 - 60% trữ lượng nguồn khí thiên nhiên của nước ta sẽ được phát hiện đến năm 2012. Hiện nay ngành Dầu khí nước ta đang khai thác dầu khí chủ yếu tại 6 khu mỏ bao gồm: Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng, Hồng Ngọc, Rạng Đông, Bunga Kekwa - Cái Nước và chuẩn bị đưa vào khai thác mỏ khí Lan Tây, lô 06 - 1. Công tác phát triển các mỏ Rạng Đông, Ruby và Emeral, Lan Tây - Lan Đỏ, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Hải Thạch, Rồng Đôi, Kim Long, Cá Voi... đang được triển khai tích cực theo chương trình đề ra, đảm bảo duy trì và tăng sản lượng khai thác dầu trong những năm tới. Những phát hiện về dầu khí mới đây ở thềm lục địa miền Nam nước ta rất đáng phấn khởi, tăng thêm niềm tin và thu hút sự quan tâm của nhà đầu tư là: Lô 09-2, giếng Cá Ngừ Vàng - IX, kết quả thử vỉa thu được 330 tấn dầu và 170000 m3 khí/ngày đêm. Lô 16-1, giếng Voi Trắng - IX cho kết quả 420 tấn dầu và 22000 m3 khí/ngày. Lô 15-1, giếng Sư Tử Vàng - 2X cho kết quả 820 tấn dầu và giếng Sư Tử Đen - 4X cho kết quả 980 tấn dầu/ngày. Triển khai tìm kiếm - thăm dò mở rộng các khu vực mỏ Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng với các giếng R-10, 05-ĐH-10 cho kết quả 650000 m3 khí/ngày đêm và dòng dầu 180 tấn/ngày đêm; giếng R-10 khoan tầng móng đã cho kết quả 500000 m3 khí/ngày đêm và 160 tấn Condensate/ngày đêm. Năm 2006, Tập đoàn Dầu khí Việt Nam bố trí kế hoạch khai thác 20,86 triệu tấn dầu thô quy đổi (tăng 1,5 triệu tấn so với mức đã thực hiện trong năm 2002). Đây là năm đầu tiên nước ta khai thác trên 20 triệu tấn dầu thô quy đổi, trong đó có 17,6 triệu tấn dầu thô và 3,7 tỷ m3 khí thiên nhiên. Dự kiến hết năm 2010, ngành Dầu khí nước ta sẽ khai thác từ trên 32 đến 35 triệu tấn dầu thô quy đổi, nhằm đáp ứng các ngành năng lượng và sản xuất công nghiệp của cả nước. Dầu khí Việt Nam đang trở thành một trong những lĩnh vực đầu tư nước ngoài sôi động: nhiều tập đoàn Dầu khí lớn đang có kế hoạch đầu tư và mở rộng hoạt động tại Việt Nam. Ngoài số hợp đồng thăm dò khai thác của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam ký với các nhà thầu nước ngoài cho đến nay thì hai tập đoàn Dầu khí lớn nhất đang hoạt động tại Việt Nam là BP và Conocophillips cũng đang xúc tiến mở rộng hoạt động. Dự kiến riêng vốn của hai tập đoàn Dầu khí này đầu tư vào Việt Nam trong lĩnh vực dầu khí dự tính sẽ đạt hơn 2 tỷ USD trong vài năm tới. Các chuyên gia kinh tế nước ngoài dự báo: đầu tư trực tiếp nước ngoài của Việt Nam trong lĩnh vực dầu khí, một lĩnh vực sẽ hấp dẫn các nhà đầu tư nước ngoài hơn cả, sẽ tiếp tục tăng mạnh trong những năm tới. Hiện tại có khoảng 29 hợp đồng dầu khí đang có hiệu lực tại Việt Nam, bao gồm 3 hợp đồng mới được ký kết cho 4 lô thuộc bể Phú Khánh, với sự góp mặt của hầu hết các Tập đoàn Dầu khí đứng đầu trên thế giới. PetroVietnam cho biết sẽ tiếp tục ký kết các hợp đồng mời thầu còn lại với các công ty nước ngoài và mở rộng quan hệ hợp tác với các nước trong việc thăm dò khai thác dầu khí trong thời gian sắp tới. 1.2. Giới thiệu các công trình khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ Để phục vụ cho khoan thăm dò và khai thác dầu khí ngoài biển ở mỏ Bạch Hổ, xí nghiệp liên doanh VietsovPetro đã xây dựng ở đây một hệ thống các công trình bao gồm: Giàn công nghệ trung tâm CTP, giàn khoan cố định MSP, giàn nhẹ BK, trạm rót dầu không bến UBN, hệ thống tuyến đường ống nội mỏ. Hiện nay, mỏ Bạch Hổ có: - 2 giàn công nghệ trung tâm CTP-2, CTP-3. - 10 giàn cố định MSP (MSP-1; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11). - 09 giàn nhẹ BK: BK1, BK2, BK3, BK4, BK5, BK6, BK7, BK8, BK9. - 4 trạm rót dầu không bến UBN-1, UBN-2, UBN-3, UBN-4. - Giàn nén khí lớn, giàn nén khí nhỏ, giàn bơm nước, giàn ép vỉa, block nhà ở, các cầu dẫn… Ngoài ra mỏ Bạch Hổ còn có hệ thống đường ống bao gồm: - 22 tuyến ống dẫn nước ép vỉa với tổng chiều dài 43.041 km. - 24 tuyến ống dẫn dầu với tổng chiều dài 77.727 km. - 14 tuyến ống dẫn khí với tổng chiều dài 37.346 km. - 18 tuyến ống dẫn Gaslift với tổng chiều dài 38.729 km. - 18 tuyến ống dẫn hỗn hợp dầu, khí với tổng chiều dài 42.899 km. Tổng chiều dài toàn bộ tuyến ống ngầm tại mỏ Bạch Hổ tính đến năm 2001 là 233.158 km. Hiện nay, xí nghiệp liên doanh VietsovPetro đang cải tạo các giàn MSP trước đó và lắp đặt thêm các thiết bị khai thác, xây dựng và lắp đặt thêm các thiết bị khai thác, xây dựng thêm một số giàn nhẹ. 1.2.1. Giàn khoan cố định MSP Giàn MSP là giàn khoan cố định, trên giàn bố trí tháp khoan di động có khả năng khoan ở nhiều giếng khoan. - Về mặt công nghệ, giàn MSP có thể khoan, khai thác và xử lý. Hệ thống công nghệ trên giàn cho phép đảm nhiệm nhiều công tác, từ xử lý sơ bộ sản phẩm dầu khí cho đến tách lọc sản phẩm dầu thương phẩm hay xử lý sơ bộ khí đồng hành. Mức độ xử lý tuỳ thuộc vào hệ thống thiết bị trên từng giàn. Sản phẩm dầu khí được xử lý trên giàn MSP có thể là từ các giếng khoan của nó hoặc được thu gom từ giàn nhẹ BK. - Về mặt cấu tạo giàn khoan gồm có phần móng cứng, khối chân đế và phần kết cấu thượng tầng. Phần móng cứng gồm hai khối nối với nhau bằng sàn chịu lực (MSF) ở phía trên và cố định xuống đáy biển bằng các cọc. Khối chân đế là kết cấu thép không gian làm từ thép ống, còn thượng tầng có cấu trúc module được lắp ghép trên sàn chịu lực. + Mỗi chân đế có 8 ống chính (đường kính 812,820,6 mm). Phần dưới của chân đế ở từng cọc trụ chính có 2 ống dẫn hướng cho cọc phụ. Các phần tử cấu thành mạng Panel và ống giằng ngang của chân đế là từ các ống có đường kính từ 42612 mm đến 72016 mm. Những chỗ tiếp giáp với đáy biển cọc chính và cọc phụ được trang thiết bị bơm trám xi măng. Module chịu lực (sàn chịu lực MSF) là các dầm thép tổ hợp. Do điều kiện thi công ngoài biển nên kết cấu này chia làm 3 phần riêng biệt, 2 trong số đó đặt hẳn lên các trụ đỡ còn phần tử thứ 3 chịu lực có đặt các thùng chứa với các chức năng khác nhau cần thiết cho quy trình công nghệ thực hiện trên giàn. + Móng khối chân đế là các cọc thép đường kính 72020 mm. Cần đóng tất cả 16 cọc chính và 32 cọc phụ. + Kết cầu thượng tầng của giàn MSP được thiết kế bởi trung tâm thiết kế Corall (Liên Xô cũ) gồm những block và module riêng được chia làm 2 tầng và được trang bị những thiết bị công nghệ cần thiết. Thành phần của kết cấu thượng tầng gồm có tổ hợp khoan khai thác, năng lượng và khu nhà ở. 1.2.2. Giàn nhẹ BK Giàn nhẹ BK là giàn nhỏ nhẹ không có tháp khoan, không có người ở, công tác khoan sẽ do tàu khoan tự nâng thực hiện. Giàn BK có các thiết bị công nghệ ở mức tối thiểu để đo lưu lượng và tách nước sơ bộ. Sản phẩm từ giàn BK sẽ được dẫn bằng đường ống về giàn MSP hoặc giàn công nghệ trung tâm CPP để xử lý. Về mặt kết cấu, phần chân đế giàn BK là kết cấu giàn khung thép không gian có một mặt thẳng đứng, được cấu tạo từ thép ống có đường kính khác nhau. Chân đế có 4 ống chính. Hệ thống móng cọc gồm 4 cọc chính đường kính 72020 mm và 8 cọc phụ; thượng tầng có sân bay trực thăng, các thiết bị công nghệ, máy phát điện. 1.2.3. Giàn công nghệ trung tâm CTP-2 - Tổ hợp giàn công nghệ trung tâm gồm có: + Giàn công nghệ CTP-2. + Giàn nhẹ BK2. + Cầu nối các đường ống và dây dẫn. + Cơ cấu đuốc với các đường ống tựa trên các Block chân đế. - Chức năng chính của CTP là: + Thu gom tách lọc các sản phẩm từ các giếng ở giàn nhẹ BK và các giàn MSP ở vòm trung tâm và vòm Nam mỏ Bạch Hổ và các mỏ khác. + Xử lý dầu thô thành dầu thương phẩm và bơm đến các trạm rót dầu không bến UBN-1, UBN-2, UBN-3, UBN-4. + Xử lý nước thải theo tiêu chuẩn quốc tế và thải chúng xuống biển + Xử lý sơ bộ khí đồng hành và đưa chúng vào các trạm nén khí. Kết cấu bên trên của CTP-2 vẫn được sử dụng để khai thác giếng khoan đến tầng phong hoá tạm thời. 1.2.4. Hệ thống trạm rót dầu không bến UBN Dầu thô từ các giàn MSP, BK về giàn CPP để xử lý thành dầu thương phẩm sau đó chúng được bơm đến các tàu chở dầu nhờ các trạm rót dầu không bến UBN và các thiết bị chuyên để tiếp nhận dầu. Một vài thiết bị có trên trạm rót dầu không bến UBN: - Bể trao đổi nhiệt dạng tấm phẳng (dầu - dầu). - Bể trao đổi nhiệt dạng tấm phẳng (dầu - nước). - Hệ thống khử nước bằng điện có khối đốt nóng và phân li. - Hệ thống phân li kiểu tháp. - Khối chứa và chuyển hoá sản phẩm (chất khử nhũ và kìm hãm ăn mòn). Ngoài ra trạm còn có các thiết bị đo và kiểm tra cần thiết, hệ thống van áp lực, hệ thống tín hiệu báo hiệu sự cố và phòng cháy đảm bảo vận hành hữu hiệu hệ thống tiếp dầu. 1.2.5. Hệ thống đường ống Đến nay, mỏ Bạch Hổ đã có hơn 200 km đường ống. Các ống chính được sử dụng để xây dựng là những ống có đường kính ngoài D25316 mm và D21912 mm. Được xác định theo OCT 971-74 và được luyện theo OCT 1050-74. Các giải pháp chính trong thiết kế đường ống ngầm: - Nguyên tắc chính để xác định lưu lượng là cần đảm bảo vận chuyển không ngừng sản phẩm từng giếng khoan với chi phí thấp nhất về vật tư và năng lượng. Chi phí vật tư xác định bởi tổng chiều dài đường ống, đường kính ống và chiều dày ống; chi phí năng lượng được xác định bởi áp suất cần thiết để bơm vận chuyển. Để đảm bảo vận chuyển không ngừng cần phải có đường ống dự phòng và hệ thống đường ống khép kín. Trong trường hợp cần thiết đường ống dự phòng còn cho phép tăng lưu lượng vận chuyển của hệ thống. - Tất cả các đường ống ngầm được sử dụng với áp suất dưới 100 atm và nhiệt độ dưới 100oC. - Chống ăn mòn cho ống bằng cách sơn phủ lên bề mặt ống lớp sơn phủ epoxy kết hợp với bảo vệ bằng Protector. - Từ yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm sau khi đi vào và ra khỏi đường ống ngầm cũng như nhiệt độ thực tế của sản phẩm thì đường ống ngầm nên được bọc cách nhiệt. - Ống đứng của các đường ống đang vận chuyển được chế tạo từ các loại ống dùng để xây phần tuyến. Khi đặt ống đứng vào kết cấu để đứng cố định được thì dùng nẹp cứng và nửa cứng. - Việc vận chuyển sản phẩm theo hệ thống đường ống ngầm nhờ áp suất của máy bơm ly tâm (đối với dầu), áp suất bình tách khí (đối với khí) và áp suất của vỉa (đối với hỗn hợp dầu - khí). Chính vì vậy việc xác định khả năng vận chuyển của tuyến ống giữ vai trò quan trọng. - Các số liệu ban đầu của ống được xác định theo độ nhớt cực đại của nhũ tương, nước dầu hay hỗn hợp khí với khả năng vận chuyển được. - Với hệ thống thu gom vận chuyển dầu đã tách khí, cần thiết phải thiết kế phù hợp với sức chịu tải của trạm rót dầu không bến. 1.2.6. Giàn nén khí trung tâm CKP CKP là bộ phận cơ bản trong hệ thống vận chuyển khí ở mỏ Bạch Hổ và đưa khí đồng hành vào bờ. - Vị trí: Công trình đứng tách riêng trong khu vực của giàn công nghệ trung tâm CTP-2 thuộc phía Nam mỏ và có liên quan công nghệ với CTP-2 thông qua giàn ống đứng bằng cầu nối. - Công dụng: Nén khí đồng hành tại mỏ Bạch Hổ đảm bảo lưu lượng, áp suất khí đưa vào bờ tiêu thụ (12,5 MPa) đến hệ thống gaslift và các nhu cầu cho bản thân. Giàn nén khí trung tâm gồm hệ thống nén khí áp lực cao và hệ thống nén khí áp lực thấp. 1.2.7. Trạm nén khí nhỏ MKS MKS là bộ phận cơ bản của hệ thống vận chuyển khí mỏ Bạch Hổ đảm bảo việc đưa khí đồng hành vào hệ thống gaslift. - Vị trí: Trạm đứng độc lập trong khu vực MSP-4 mỏ Bạch Hổ và có quan hệ công nghệ với MSP-4 thông qua cầu nối. - Công dụng: Nén khí đồng hành khu vực bắc mỏ Bạch Hổ đảm bảo việc chuyển khí đến hệ thống gaslift cho sử dụng bản thân và trong trường hợp cần thiết đưa vào bờ. 1.3. Công nghệ thu gom vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ Mỏ Bạch Hổ nằm ở lô 9 trong bể Cửu Long do XNLD “Vietsovpetro” điều hành, cách thành phố Vũng Tàu 150km về phía Đông Nam và được đưa vào khai thác từ năm 1986. Đây là mỏ dầu lớn nhất tại Việt Nam với tỷ phần khai thác chiếm hơn 3/4 tổng số dầu khai thác từ tất cả các mỏ đang khai thác tại Việt Nam. Ở khu vực phía Bắc của mỏ, dầu được khai thác từ tầng móng, Oligoxen dưới và Mioxen dưới. Ở đây, người ta xây dựng các giàn khoan cố định để khoan tối đa 16 giếng bằng kỹ thuật khoan định hướng, giàn đồng thời là trạm thu gom khu vực có nhiệm vụ xử lý chủ yếu là tách pha. Hình 1.2. Mỏ Bạch Hổ - XNLD Vietsovpetro Ngoài các thiết bị tách chuyên dụng như đo, gọi dòng, gaslift sử dụng cho các giếng riêng biệt theo từng thời điểm, còn lại quá trình tách tổng được thực hiện theo hai bậc, với áp suất bậc I từ 14 ÷ 16 kG/cm2 và bậc II với áp suất 1,5 ÷ 3 kG/cm2. Từ đây, dầu với hàm lượng nước khoảng 15% được bơm về tàu chứa (kho nổi chứa - xuất dầu) để xử lý; còn khí được chuyển theo đường ống riêng về giàn nén khí trung tâm. Sơ đồ thu gom dầu trên các giàn cố định làm việc theo nguyên tắc hở. Ở khu vực trung tâm người ta xây dựng các giàn nhẹ. Sản phẩm khai thác từ giàn nhẹ ở dạng hỗn hợp dầu khí hay dầu bão hòa khí được vận chuyển về giàn công nghệ trung tâm số 2 (CTP-2), số 3 (CTP-3) để tách khí và tách nước triệt để. Các giàn nhẹ thường được xem là các cụm đầu giếng, việc thu gom được thực hiện theo nguyên tắc kín, khí chỉ được tách sơ bộ để đo và hỗn hợp sẽ tự chảy về giàn công nghệ trung tâm. Chi tiết về quá trình thu gom sản phẩm khai thác ở mỏ Bạch Hổ được tiến hành như sau: Sản phẩm khai thác trên giàn BK-1, BK-2 và BK-3 được đưa về CTP-2 để tách khí và tách nước. Sau đó dầu đã được tách khí và nước được bơm đến kho nổi chứa - xuất dầu số 1 (UBN-1) “Ba Vì”, một phần theo chu kỳ được chuyển đi UBN-4 “Vietsovpetro- 01”. Sản phẩm từ BK- 4,5,6,8 và 9 theo các đường ống bọc cách nhiệt được vận chuyển về CTP-3. Sau khi được tách khí và nước, dầu được bơm đi UBN-4 và UBN-3 “Chí Linh”. Vào cuối năm 2003, mỏ Bạch Hổ đã tiến hành thử nghiệm công nghiệp vận chuyển sản phẩm không dùng máy bơm từ giàn cố định MSP-7 về MSP-5 và từ MSP-6 về MSP-4, sau đó hỗn hợp dầu bão hòa khí được tách khí triệt để và bơm về UBN. Việc thu gom sản phẩm các giàn MSP phía bắc mỏ Bạch Hổ được thực hiện như sau: Trước khi đưa đường ống bọc cách nhiệt MSP-4→ MSP-9 vào làm việc, dầu từ các MSP phía Bắc (MSP-3,4,5,6,7,8) được bơm theo tuyến đường ống MSP-7→ MSP-5→ MSP-3→ MSP-4→ MSP-8 qua MSP-1, BK-2 và giàn ống đứng RB sang UBN-4. Sau khi đưa tuyến đường ống bọc cách nhiệt từ giàn MSP-4→ MSP-9 vào làm việc, việc thu gom dầu trong nội mỏ có sự thay đổi. Hỗn hợp dầu bão hòa khí được vận chuyển từ giàn MSP-6→ MSP-4, sau khi tách khí cùng với sản phẩm của giàn MSP-4 được bơm sang MSP-9 theo tuyến ống MSP-4→ MSP-9. Cùng đến MSP-9 còn có sản phẩm đã tách khí của MSP-3,5,7 và MSP-10,11. Từ MSP-9 dòng sản phẩm sẽ đi theo tuyến ống MSP-9→ BK-3→ CTP-2 sau đó được đưa đến UBN-1. Sản phẩm của MSP-1 và BK-7 được tách khí trên giàn MSP-1 sau đó được bơm trực tiếp đến UBN-1. Vào cuối tháng 4 năm 2006, sau khi xảy ra sự cố vỡ đường ống dẫn dầu từ MSP-3→ MSP-4, việc thu gom dầu trong khu vực nội mỏ đã có sự thay đổi. Hỗn hợp dầu bão hòa khí từ MSP-6 được vận chuyển sang MSP-4 để tách khí cùng với sản phẩm trên MSP-4, sau đó được bơm sang MSP-9 theo tuyến đường ống MSP-4→ MSP-9. Hỗn hợp dầu bão hòa khí từ giàn MSP-7 được vận chuyển sang MSP-5 để tách khí. Sản phẩm của giàn MSP-5,7 sau khi tách khí cùng với sản phẩm của giàn MSP-3 được bơm qua MSP-9 theo tuyến đường ống MSP-5→ MSP-10→ MSP-9, sau đó cùng với sản phẩm đã tách khí của MSP-9,10,11,4 và MSP-6 được vận chuyển đến CTP-2. Sản phẩm của MSP-8 sau khi tách khí được bơm về MSP-1, cùng với sản phẩm của MSP-1 chuyển sang CTP-3 để xử lý tiếp theo bơm sang UBN-4. Giàn CTP-2 và CTP-3 thu nhận sản phẩm đến từ các BK và dầu đã tách khí đến từ các MSP để tách khí và nước sơ bộ trong bình tách ba pha, sau đó chất lỏng được đưa qua bình tách nước sử dụng điện trường cao để tách nước triệt để. Dầu thương phẩm từ CTP-2 và CTP-3 được bơm đi UBN-4, UBN-1, trong trường hợp cần thiết có thể bơm sang UBN-3. Tại các tàu chứa, dầu tiếp tục được xử lý để tách khí, tách nước. Trên tất cả các UBN công nghệ xử lý dầu đến chất lượng thương phẩm được thực hiện bằng phương pháp lắng đọng trong bể công nghệ ở nhiệt độ 50 ÷ 60oC. Ngoài ra, trên UBN-3 còn lắp đặt thêm thiết bị tách nước sử dụng điện trường cao. Dầu được xử lý nước tới hàm lượng 0,5 %, nước sau khi xử lý sẽ xả ra biển. Mỏ Bạch Hổ hiện có 02 giàn nén khí: giàn nén nhỏ (MKS) ở cạnh MSP-4 và giàn nén lớn (CKP) bên cạnh CTP-2. Khí cao áp từ các giàn MSP phía Bắc được đưa về MKS, còn CKP thu nhận khí cao áp của MSP-1,8,9,10 và MSP-11, BK-3,4,5,6,8, CTP-2 và CTP-3. Trên các MSP, khí bậc một đã được thu gom, còn khí bậc tách thứ hai (trong bình 100 m3) hiện đốt bỏ trên fakel của MSP. Khí bậc tách 1 trên CTP-2 và CTP-3 được thu gom thẳng về CKP mà không sử dụng máy nén khí. Trên CKP và MKS, khí được xử lý và nén lên áp suất khoảng 120 at, sau đó theo đường ống ngầm được vận chuyển về nhà máy chế biến khí trên bờ. CHƯƠNG 2 CÁC BƯỚC CƠ BẢN XÂY DỰNG MỘT TUYẾN ỐNG Ngày nay trong các ngành sản xuất công nghiệp,đường ống và bể chứa nói chung được sử dụng rộng rãi ở nhiều phạm vi khác nhau. Nó có tác dụng quan trọng trong việc vận chuyển và cất giữ các sản phẩm công nghiệp mà thiếu nó thì quá trình tự động hoá của một số ngành công nghiệp sẽ gặp nhiều khó khăn, thậm chí không thực hiện được. Vì vậy, việc xây dựng một tuyến ống phải được tuân thủ nghiêm ngặt theo các bước cơ bản sau: - Công tác khảo sát: khảo sát chiều dài, vật liệu..; khảo sát địa hình, địa mạo; khảo sát nền móng (ổn định đường ống)... - Tính toán công nghệ: tính toán bền, nhiệt, thủy lực. - Xây lắp, thi công tuyến ống: ở đất liền, trên biển. 2.1. Công tác khảo sát Công việc đầu tiên để tiến hành lắp đặt hệ thống đường ống là khảo sát địa hình thực tế khu vực tuyến ống sẽ đi qua, làm cơ sở cho việc thiết kế tuyến ống và lắp đặt sau này. Những vấn đề quan trọng cần phải quan tâm là: - Việc lựa chọn tuyến ống là công việc then chốt trong quá trình xây lắp đường ống trên đất liền và cần xem xét toàn diện các vấn đề liên quan đến xây lắp trước khi hoàn thành tuyến ống. Thông thường sau khi đã xác định tuyến ống sơ bộ bằng các bản đồ có sẵn, các kỹ sư phải khảo sát dọc tuyến ống để thay đổi tuyến ống sơ bộ bằng các bản đồ có sẵn, để thay đổi tuyến ống cho phù hợp với các vị trí gây khó khăn cho quá trình lắp ống. Trong giai đoạn này người kỹ sư có thể lựa chọn các tuyến ống thay thế tại các đoạn trong tuyến ống đã được xác định trước đó. Trong điều kiện hệ thống giao thông tốt, việc vận chuyển thiết bị ra vào để lắp đặt tuyến ống trở nên dễ dàng. Tuy nhiên, nếu điều kiện giao thông đường bộ và đường sắt yếu kém, các kỹ sư cần phải giải quyết vấn đề vận chuyển một số lượng lớn ống đến các vị trí dọc theo tuyến ống. Nếu các đường để vận chuyển không có sẵn thì phải xem xét khả năng xây dựng các đường mới. Do vậy thường tuyến ống được chọn sao cho nằm dọc theo hệ thống đường bộ và đường sắt có sẵn. Quá trình khảo sát để lựa chọn tuyến ống chính xác đi kèm với quá trình đóng các trụ bê tông đánh dấu các điểm giao nhau của tuyến ống. Thường thì cứ khoảng 250 m sẽ được đóng một cọc bê tông để đánh dấu tuyến ống. - Vật liệu chế tạo ống: chúng ta phải xác định được ngoại lực tác động lên đường ống khi làm việc rồi chọn vật liệu và bề dày thích hợp để ống làm việc an toàn. - Tổn thất áp suất trên tuyến: đây là vấn đề quan trọng nhất, để đảm bảo các thông số vận hành. Vấn đề này liên quan đến việc lựa chọn đường kính ống, lựa chọn những góc ngoặt thay đổi hướng của tuyến ống, lựa chọn các thiết bị và phụ kiện của đường ống phải thích hợp. - Công việc lắp đặt phải thuận tiện: nơi tuyến ống lắp đặt thuận tiện khi vận chuyển tập kết vật tư ống cùng các phụ kiện cũng như phương tiện cơ giới, sử dụng máy móc phục vụ công tác lắp đặt. - Tuổi thọ lâu dài của đường ống thể hiện ở chất lượng thép vật liệu làm ống, độ bền vững của các mối hàn ống, phương pháp bảo vệ ăn mòn đường ống, thiết bị cũng như việc bảo vệ và bảo dưỡng sau này. - Đảm bảo tính ổn định của đường ống, thể hiện ở việc tính toán khối lượng, số lượng các gối đỡ, khối bê tông gia tải (đối với đường ống trên bờ trong các trạm phân phối khí). Để tránh hiện tượng giãn nở vi nhiệt. - Yêu cầu về môi trường: nhằm mục đích đảm bảo sức khoẻ cho con người, tuổi thọ của thiết bị và bảo vệ môi trường trong suốt quá trình xây dựng và vận hành tuyến ống. Luật môi trường Việt Nam được áp dụng trong phần lớn các trường hợp. Luật môi trường Quốc tế sẽ được sử dụng chỉ khi luật môi trường Việt Nam chưa đầy đủ hoặc không thích hợp. 2.2. Tính toán công nghệ Để hệ thống đi vào sử dụng, đáp ứng những thông số đặt ra, chúng ta phải tính toán thật chi tiết.Việc tính toán công nghệ khi thiết kế, thi công đường ống bao gồm: - Tính toán bền, - Tính toán nhiệt, - Tính toán thủy lực. 2.2.1. Tính toán bền cho đường ống Chúng ta phải xác định được ngoại lực tác động lên đường ống khi làm việc rồi chọn vật liệu và bề dày thích hợp để ống làm việc an toàn. * Vật liệu chế tạo ống Trong công nghiệp dầu khí, theo vật liệu ta chia ra ống cứng và ống mềm. Ống cứng được chế tạo từ thép Cacbon, thép không gỉ, thép hợp kim. Ngoài ra, tùy theo yêu cầu đặc biệt ta có thể dùng các vật liệu khác như gang, kim loại màu: đồng, nhôm, titan...; ống phi kim: bê tông, bê tông cốt thép, thủy tinh, sứ gốm; ống mềm chế tạo từ chất dẻo, cao su, sợi kim loại. Ống thép chiếm tỷ lệ cao nhất, chúng có yêu cầu nhất định về cơ tính và về thành phần hóa học, nhất là hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho cùng với các tạp chất khác. Thông thường người ta sử dụng thép hợp kim thấp, chịu gia công nhiệt và có thể được thường hóa.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docĐường ống bể chứa (có tài liệu và bản vẽ full).doc
  • docMỤC LỤC DA.doc