Đồ án Nghiên cứu hệ thống tách pha dầu khí nội mỏ Bạch Hổ - Tính toán công nghệ và chọn bình tách ngang trên giàn CTP-2 mỏ Bạch Hổ

ng xoáy, do khí có lực ly tâm bé sẽ đi vào bình trụ trong qua các nan chớp và thoát lên phía trên. Còn lại dầu có lực ly tâm lớn hơn sẽ văng ra và bám dính vào thành bình của bình trụ ngoài, kết dính với nhau và lắng xuống phía dưới đến bộ phận tách thứ cấp tiếp theo. - Đối với bình trụ ngang: cũng sử dụng bộ phận tách cơ bản là hai hình trụ đồng tâm nằm ngang, trong đó bình trụ trong có đường kính thay đổi (hoặc sử dụng một phần hình trụ, một phần hình côn). Dòng hỗn hợp sản phẩm dầu khí đi vào sẽ được hướng theo rãnh hình xoắn ốc để tạo lực ly tâm (tạo xoáy) nhằm dễ dàng phân ly pha lỏng và pha khí. - Ngoài ra còn tách sơ bộ bằng đầu xoáy lốc thủy lực. 2.5.2. Bộ phận tách thứ cấp B Là phần lắng trọng lực, thực hiện tách bổ sung các bọt khí còn sót lại ở phần A chưa tách triệt để. Để tăng hiệu quả tách các bọt khí ra khỏi dầu, cần hướng các lớp mỏng chất lưu theo các mặt phẳng nghiêng (tấm lệch dòng), phía trên có bố trí các gờ chặn nhỏ, đồng thời phải kéo dài đường chuyển động bằng cách tăng số lượng các tấm lệch dòng. 2.5.3. Bộ phận lưu giữu chất lỏng C Là phần thấp nhất của thiết bị dùng để gom dầu và xả dầu ra khỏi bình tách. Dầu ở đây có thể là một pha hoặc hỗn hợp dầu - khí tuỳ thuộc vào hiệu quả làm việc của phần A và phần B, vào độ nhớt và thời gian lưu giữ. Trường hợp hỗn hợp thì phần này có nhiệm vụ lắng để tách khí, hơi ra khỏi dầu. Ở thiết bị 3 pha, nó còn có chức năng tách nước 2.5.4. Bộ phận chiết sương D Là bộ phận được lắp ráp ở phần cao nhất của thiết bị nhằm giữ lại các giọt dầu nhỏ bị cuốn theo dòng khí. Dầu thu giữ ở đây thì theo đường tháo khô chảy trực tiếp xuống phần lưu giữ chất lỏng. a. Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm Hình 2.11. Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm Chú thích: 1. Đường vào của hỗn hợp dầu khí 2. Thành bình tách 3. Cửa thu khí từ bộ phận cơ bản lên bộ phận chiết sương 4. Lỗ thoát khí trên 5. Lỗ thoát khí dưới 6. Lỗ thu khí sau khi tách 7. Đường khí ra sau khi tách 8. Các ống đồng tâm 9. Đường thu hồi các giọt dầu Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm có cấu tạo đơn giản bao gồm 3 ống hình trụ được ghép đồng tâm với nhau có lỗ thoát khí ở trên (số 4) và lỗ thoát khí ở dưới (số 5). Các lỗ này có nhiệm vụ hướng dòng khí được tách ra từ bộ phần tách cơ bản đi lên và đi xuống với các tốc độ khác nhau bằng việc thay đổi tiết diện các hình trụ. Khí sau khi đã được tách khỏi các bụi dầu sẽ đi ra theo đường xả khí (số 7). Còn lại các giọt dầu bám vào thành ống sẽ chảy xuống phần lắng theo đường thu hồi (số 9). - Ưu điểm: chế tạo đơn giản, giá thành thấp và quá trình tách nhanh. - Nhược điểm: tách các bụi dầu ra khỏi dòng khí không triệt để. b. Bộ phận chiết sương kiểu nan chớp Tấm đục lỗ thẳng đứng Tấm uốn lượn sóng Hình 2.12. Bộ chiết sương kiểu nan chớp Bao gồm các tấm uốn lượn sóng và các tấm đục lỗ sau khi qua bộ phận tách cơ bản ở đầu vào, khí bay lên đi vào chi tiết gồm các tấm lượn sóng song song không đục lỗ, khí sẽ chuyển động theo khe hở giữa các tấm, chiều chuyển động được thay đổi liên tục, dầu sẽ bám dính vào các tấm này, sau đó va đập vào các tấm chắn thẳng đứng có đục lỗ, hướng các giọt dầu chảy xuống phần thu và theo đường ống chảy xuống phần thấp nhất của thiết bị. Hiệu quả sẽ được tăng lên khi trên các tấm lượn sóng có các gờ và các cánh phụ. - Ưu điểm: chế tạo đơn giản, giá thành thấp, quá trình tách nhanh và khả năng tách bụi dầu là tốt hơn so với bộ chiết sương dạng đồng tâm. c. Bộ chiết sương dạng cánh Hình 2.13. Bộ phận chiết sương dạng cánh Bộ chiết sương dạng cánh được cấu tạo từ các tấm thép góc lắp song song. Đỉnh của các tấm này được bố trí hướng lên phía trên, các khe hở được bố trí sao cho dòng khí qua đó chịu va đập, thay đổi hướng, tốc độ chuyển động để tách pha lỏng ra khỏi pha khí. Bộ chiết sương dạng cánh có cấu tạo đơn giản, nhưng hiệu quả tách cao và giá thành hợp lý. d. Bộ lọc sương Bộ lọc sương được cấu tạo từ các lớp đệm, phổ biến là các lưới thép, dùng để tách sương trong khí thiên nhiên. Nó được dùng nhiều trong hệ thống vận chuyển và phân phối khí khi hàm lượng chất lỏng ở trong khí thấp và chúng tồn tại ở dạng sương khó tách. Các tấm đệm này tạo ra một tập hợp các cơ chế: va đập, đổi hướng, thay đổi tốc độ và kết dính để tách lỏng khỏi khí. Đệm tạo ra mặt tiếp xúc lớn để gom và keo tụ sương chất lỏng. Bộ lọc kiểu này ít được sử dụng trong các bình tách dầu khí bởi vì đệm keo tụ thường được chế tạo từ vật liệu giòn, dễ hỏng khi vận chuyển và các mắt lưới thép có thể bị lấp nhét bởi paraffin hoặc các tạp chất. Hình vẽ của bộ lọc sương: Hình 2.14. Bộ lọc sương Chú thích: 1. Đường khí ra 4. Đường vào của hỗn hợp dầu khí 2. Các lớp đệm 5. Đường ra của chất lỏng 3. Giọt dầu ngưng tụ CHƯƠNG 3 CÁC LOẠI BÌNH TÁCH ĐANG SỬ DỤNG TẠI MỎ BẠCH HỔ Tới thời điểm 01/01/2005 trên mỏ Bạch Hổ đã có 11 giàn khoan cố định, 7 giàn nhẹ, đã khoan tổng cộng 246 giếng khoan trong đó có 22 giếng khoan thăm dò, 224 giếng khoan khai thác. Việc thu gom dầu từ các giếng khoan khai thác được thực hiện trên các giàn cố định (MSP) và giàn nhẹ (BK), sau đó dầu theo hệ thống dẫn đi tới 3 trạm rót dầu không bến 1, 2, 3. Có 2 trạm nén cục bộ và 2 trạm nén trung tâm để gom và tách khí đồng hành chuyển vào bờ. 3.1. Các sơ đồ thu gom ở mỏ Bạch Hổ 3.1.1. Sơ đồ hệ thống thu gom hở ở giàn cố định (MSP) Sơ đồ trên giàn sử dụng cho giai đoạn dầu chưa ngậm nước nên chỉ trang bị thiết bị tách hai pha. Sản phẩm khai thác từ các giếng (tối đa 16 cái) qua cụm phân dòng có thể được phân chia qua các đường khác nhau. Cụ thể là giếng đang thực hiện đo - kiểm tra dòng sẽ chảy vào bình tách đo C-1, giếng đang gọi dòng vào bình tách C-4 (là bình tách gọi dòng) - các giếng đang dùng phương pháp gaslift có thể nhận từ ống cấp khí qua bình tách gaslift C-2… Các bình tách này gọi là bình tách chuyên dụng. Các giếng khai thác bình thường thì dòng chảy vào bình tách khai thác C-3 gọi là bình tách tổng. Toàn bộ đầu tư các bình tách được dẫn tới bồn chứa E-1, tại đây thực hiện bậc tách cuối cùng. Dầu từ bể được cấp hóa chất từ bồn định lượng H-2, máy bơm ly tâm H-1 sẽ chuyển dầu tới trạm cuối nguồn là tàu chứa. Với các giếng có áp suất miệng rất thấp thì dòng định hướng cho chảy trực tiếp qua đường xả vào thẳng bể chứa. Đi qua giàn còn có hai tuyến ống phân phối nước cho các giếng ép và khí cho các giếng gaslift và một tuyến ống gom hỗn hợp dầu - khí dùng cho trường hợp hệ thống thì sản phẩm giếng sẽ gom theo ống hỗn hợp để chuyển về giàn công nghệ trung tâm. Chú thích hình (3.1): C-1: Bình tách đo E-1: Bồn chứa C-2: Bình tách gaslift H-1: Máy bơm ly tâm C-3: Bình tách khai thác H-2: Bồn định lượng C-4: bình tách gọi dòng Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống thu gom hở ở giàn cố định (MSP) 3.1.2. Sơ đồ thu gom kín ở giàn nhẹ (BK) Hình 3.2. Sơ đồ thu gom kín ở gian nhẹ (BK) Chú thích: ZZZ-100: Hệ thống Manhiphôn MBD-110: Bình đo PBA-180/190: Bộ phận bơm condensate MBD-120: Bình tách cao áp ZZZ-810: Thiết bị đo khí MBD-800: Thiết bị tách khí xuất MAK-140A/B: Bình lọc khí tinh MBF-130: Bình tách khí chức năng ZAH-150; ZAH-180: Thiết bị phóng thoi MBF-170: Thiết bị tách khí đốt Sản phẩm ra khỏi miệng giếng qua hệ thống phân dòng sẽ đi vào các bình đo và bình tách (sản phẩm cao áp đến bình cao áp, sản phẩm thấp áp đến bình thấp áp). Sản phẩm vào bình đo sẽ được tách để đo, sau khi đo xong thì hỗn hợp sản phẩm đến các bình tách, ở đây dầu khí nước và pha rắn (cát, Parafin…) được tách riêng; sản phẩm đến các bình tách chức năng, tại các bình tách chức năng thì dầu được tách triệt để (tách nước ra khỏi dầu), khí cũng được tách triệt để (tách khí khỏi dầu). 3.1.3. Sơ đồ hệ thống xử lý khí đồng hành trên giàn trung tâm Hình 3.3. Sơ đồ hệ thống xử lý khí đồng hành trên giàn trung tâm Chú thích: C-1-1/2/3: Bình tách khai thác cao áp C-4: Bình tách phân ly C-2-1/2/3/4: Bình tách khai thác thấp áp C-5: Bình phân ly khí T-1;T-2: Thiết bị làm lạnh bằng không khí C-6-1/2: Bình tách lọc khí nhiên liệu C-3: Bình làm sạch khí E-3: Bình nhận chất lỏng Khí cao áp được gom từ các thiết bị tách khai thác cao áp C-1-1/2/3 (với áp suất từ 10 ÷ 16 at), qua thiết bị làm lạnh bằng không khí T-1 (nhiệt độ từ 1000C xuống còn 500C), một phần Hydrocacbon nặng được ngưng tụ. Sau khi làm lạnh, khí được đưa đến bình làm sạch C-3, tại đây condensat được tách khỏi khí theo nguyên tắc ly tâm và trọng lực, lượng khí sạch được chia làm hai đường: phần lớn trực tiếp đến giàn nén và phần nhỏ được trích ra để sử dụng nội bộ và đến hệ thống điều khiển đuốc. Dòng khí dùng nội bộ phải qua bầu lọc gồm các bộ lọc để giữ lại vật liệu cơ học và ngưng tụ nhờ sự giảm nhiệt, khí này trở nên sạch bảo đảm yêu cầu sử dụng trên giàn. Trường hợp lượng khí quá lớn vượt công suất giàn nén thì phần còn lại trước khi đốt phải được phân ly. Nhiệm vụ của thiết bị phân ly là tách phần lỏng còn lại sau giai đoạn làm sạch, thực chất là các bình tách pha hình trụ ngang C-4, áp suất làm việc cỡ thấp (0,5 at). Khí thấp áp được gom từ các thiết bị tách khai thác thấp áp C-2-1/2/3/4 (không cần làm sạch vì lượng ngưng tụ thấp, có thể giãn trực tiếp đến giàn nén), qua hệ thống làm lạnh T-2, tương tự như hệ thống cao áp, lượng khí này phần lớn trực tiếp đến giàn nén; phần khí không đến giàn nén, phải đốt tại chỗ thì trước khi đốt phải qua bình phân ly C-5, (có cấu tạo tương tự như ở hệ thống cao áp, chỉ có công suất bé hơn), tất cả khí xả ra từ van an toàn cao áp và thấp áp đều được gom về bình phân ly trước khi đốt. Tất cả ngưng tụ thu được từ bình làm sạch, bình phân ly, bình lọc khí đều dẫn về bình chứa condensat. Áp suất trong bình tương đương áp suất của hệ thống khí áp suất thấp. 3.2. Các loại bình tách đang sử dụng tại mỏ Bạch Hổ 3.2.1. Bình tách C1 3.2.1.1. Bình tách C1-1, C1-2 Là loại bình tách cao áp 2 pha thường sử dụng phương pháp trọng lực. a. Các thông số bình - Loại chất lưu: dầu thô, khí, nước - Pha: 2 pha - Áp suất thiết kế: 27,5 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1100C - Thể tích: 25 m3 - Đường kính trong: 2000 mm - Khoảng cách giữa hai đầu bình: 7000 mm - Dòng chất lưu vào: + Khí: 40088 kg/h + Dầu: 210786 kg/h + Nước: 50596 kg/h b. Điều kiện vận hành - Áp suất: 11,5 at min - Nhiệt độ: 1000C c. Hệ thống an toàn - Có 3 mức bảo vệ bình trong trường hợp áp suất cao và áp suất thấp: + Mức 1: mức áp suất cao và thấp PSH/L chỉ báo động trên SCADA. + Mức 2: áp suất rất cao và rất thấp PSHH/LL sẽ báo động và đóng van SDV-300/400. + Mức 3: hai van an toàn hoạt động mở về C4. - Bảo vệ bình trong trường hợp mức cao và thấp: + Mức cao và thấp LSH/L chỉ báo động ở SCADA. + Mức rất cao và rất thấp LSHH/LL sẽ báo động và đóng van SDV - 200. 3.2.1.2. Bình tách C1-3 Là bình tách cao áp 3 pha với công suất tách 10000 tấn dầu - nước/ngày và lượng nước tối đa có thể tới 80% khối lượng tách. a. Các thông số bình - Loại chất lưu: dầu thô, khí, nước - Pha: 3 pha - Áp suất thiết kế: 27,5 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1250C - Thể tích: 75 m3 - Đường kính trong: 2850 mm - Khoảng cách giữa 2 đầu bình: 11400 mm. - Dòng chất lưu đầu vào: + Khí: 79067 kg/h + Dầu: 420025 kg/h +Nước: 333498 kg/h b. Điều kiện vận hành - Áp suất: 12 at - Nhiệt độ: 1000C c. Hệ thống an toàn - Có 3 mức bảo vệ bình trong trường hợp áp suất cao và áp suất thấp: + Mức 1: mức áp suất cao và thấp PSH/L chỉ báo động trên SCADA. + Mức 2: áp suất rất cao và rất thấp PSHH/LL sẽ báo động và đóng van SDV-500 hoặc M2-SDV-500 từ phía cụm phân dòng. + Mức 3: hai van an toàn hoạt động mở về C4. - Bảo vệ bình trong trường hợp mức dầu cao và thấp: + Mức cao và thấp LSH/L chỉ báo động ở SCADA. + Mức rất cao và rất thấp LSHH/LL sẽ báo động và đóng van SDV-500 hoặc M2-SDV-200 từ phía cụm phân dòng. - Bảo vệ bình trong trường hợp mức nước cao hoặc thấp: + Mức cao và thấp LSH/L chỉ báo động ở SCADA. + Mức rất thấp LSLL sẽ báo động và đóng van MIM nước đầu ra. 3.2.1.3. Bình tách C1-4, C1-5 Hai bình này hoạt động song song nhận khí từ GMS. Khí từ C1-4, C1-5 được đưa sang CCP và trên đường đi mỗi bình có lắp bộ đo lưu lượng khí riêng. Thông thường đặt áp suất tại bình này lớn hơn áp suất trong bình C3 một ít để MIM khí C3 làm việc trước thì tốt hơn. Ngoài ra nó còn có thể nhận condensate từ CCP sang đưa vào hệ thống xử lý. a.Thông số về bình - Loại chất lưu: dầu thô, khí - Pha: 2 pha - Áp suất thiết kế: 45,7 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1250C - Thể tích: 49 m3 - Đường kính trong: 2400 mm - Khoảng cách giữa 2 đầu bình: 10000 mm b. Dòng chất lưu đầu vào cho mỗi bình - Khí: 67341 kg/h (5802 m3/h) - Lỏng: 41319 kg/h (64 m3/h) - Lượng lỏng bất ngờ có thể nhận là: 5 ÷ 6 m3 c. Điều kiện vận hành - Áp suất: 11 ÷ 12 at - Nhiệt độ: 26 ÷ 400C Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý điều khiển của bình tách C1 3.2.2. Bình tách C2 3.2.2.1. Bình tách C2-1; C2-2 Là bình chứa dầu và bình chứa khí thấp áp, là bình tách 2 pha làm việc theo nguyên lý trọng lực. a. Các thông số của bình - Loại chất lưu: dầu thô, khí - Pha: 2 pha - Áp suất thiết kế: 6,6 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1100C - Thể tích: 100 m3 - Đường kính trong: 3000 mm - Khoảng cách giữa 2 đầu bình: 13000 mm b. Dòng chất lưu đầu vào cho mỗi bình - Khí: 1604 kg/h - Dầu: 208737 kg/h c. Điều kiện vận hành - Áp suất: 1 ÷ 2 at - Nhiệt độ: 95,50C Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý của bình tách C2 3.2.2.2. Bình tách C2-3; C2-4 Là bình chứa dầu cho bơm thấp áp H-5 bơm đi tàu đồng thời là bình tách thấp áp trong quá trình xử lý dầu, hai bình này có thể làm việc song song hoặc độc lập để chứa dầu thương phẩm. a. Thông số về bình - Loại chất lưu: dầu thô, khí - Pha: 2 pha - Áp suất thiết kế: 6.6 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1250C - Thể tích: 207 m3 - Đường kính trong: 3900 mm - Khoảng cách giữa 2 đầu bình: 16000 mm b. Dòng chất lưu đầu vào cho mỗi bình - Khí: 1485 kg/h - Dầu: 417357 kg/h c. Điều kiện vận hành - Áp suất: 1 ÷ 2 at - Nhiệt độ: 970C 3.2.3. Bình tách C3 3.2.3.1. Bình đo C3a Dùng để đo giếng, xác định lưu lượng dầu, khí và từ đó xác định tỷ lệ dầu khí, đóng vai trò là bình tách cao áp làm việc song song với bình C1-1/2/3. Là bình tách 2 pha lỏng khí làm việc theo nguyên tắc trọng lực, áp suất làm việc được duy trì ở min là 11,5 at. Hai van an toàn lắp trên bình để bảo vệ. a. Thông số về bình - Loại chất lưu: dầu, khí, nước - Áp suất thiết kế: 27,5 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1250C - Thể tích: 12,65 m3 - Đường kính trong: 1700 mm - Khoảng cách giữa 2 đầu bình: 5000 mm b. Dòng chất lưu đầu vào - Khí: 16035 kg/h - Dầu: 84314 kg/h - Nước: 20239 kg/h c. Điều kiện vận hành - Áp suất: 11,5 at min - Nhiệt độ: 1000C 3.2.3.2. Bình tách C3b Bình thu hồi chất lỏng và làm sạch khí. Khí đi vào bình qua ống 16’’, phần chất lỏng trong khí bị lọc lại và tích tụ lại ở dưới bình và tự động xả xuống bình E3 hoặc C2-4. Phần vỏ bình và các thiết bị phụ trợ được bộ sấy mềm ở nhiệt độ 600C đề phòng hỗn hợp lưu chất có sáp. Bình được trang bị 2 van an toàn. a. Thông số bình - Chất lưu: khí và chất lỏng hydrocacbon - Áp suất thiết kế: 27,5 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1100C - Thể tích: 6,55 m3 - Đường kính trong: 1300 mm - Khoảng cách giữa 2 đầu bình: 4500 mm b. Dòng chất lưu đầu vào cho mỗi bình - Khí: 112425 kg/h - Chất lỏng: 6730 kg/h c. Điều kiện vận hành - Áp suất: 10 at min - Nhiệt độ: 350C min Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý điều khiển của bình tách C3 3.2.4. Bình tách C4 Là bình phân ly khí, có chức năng giữ lại chất lỏng trong dòng khí trước khi ra đuốc cao áp và đặc biệt chất lỏng xuất hiện trong các tình huống bất thường như nổ van an toàn các bình tách cao áp. Bình gồm 2 phần chính: - Phần bình nằm ngang phía trên: lối vào ở một đầu và lối ra ở giữa bình. - Phần bình nằm ngang phía dưới: tích tụ và chứa chất lỏng từ phần bình phía trên bảo đảm cho bình phía trên chỉ chứa pha khí. a. Thông số về bình tách - Chất lưu: khí và hydrocacbon - Loại: bình tách ngang có ngăn chứa chất lỏng - Áp suất thiết kế: 6,6 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1000C - Thể tích: 9,82 m3 - Phần thân trên: ID 1900´8000 mm - Phần thân dưới: OD 710´6500 mm b. Dòng chất lưu đầu vào - Khí: 109313 kg/h - Chất lỏng: là không đáng kể trong điều kiện bình thường c. Điều kiện vận hành - Áp suất: 0,5 at max - Nhiệt độ: 35 ÷ 620C Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lý điều khiển của bình tách C4 3.2.5. Bình tách C5 Bình phân ly khí C5 có chức năng giữ lại chất lỏng trong dòng khí trước khí ra đuốc thấp áp và đặc biệt xuất hiện trong các sự cố bất thường như nổ van an toàn tại các bình thấp áp. Bình có 2 phần chính: - Phần nằm ngang phía trên: tách khí. - Phần bình nằm ngang phía dưới: tích tụ và chứa phần chất lỏng phía trên chảy xuống và bảo đảm cho phần trên chỉ tách khí. 3.2.6. Bình tách C6-1/2 Là loại bình tách lọc khí nhiên liệu, dùng để xử lý khí cao áp trước khi cấp cho các máy phát tại giàn. Khí từ bình tách C3 hoặc bình tách C9 được giảm xuống còn 3 at trước khi vào bình. Bình tách C6 được cấu tạo bởi 2 phần là phần phin lọc và phần thu hồi chất lỏng. a. Thông số bình tách - Dòng chất lưu đầu vào cho mỗi bình: + khí: 3112 kg/h ( 3000 Nm3/h) - Hiệu quả tách: + Tách 100% hạt chất rắn lớn hơn 1 micron + Tách 100% hạt chất lỏng lớn hơn 3 micron - Áp suất thiết kế: 16 bar - Nhiệt độ thiết kế: 1100C - Thể thích : 9,83 m3 - Phần thân trên: ND 16’’´2150 mm - Phần chứa chất lỏng phía dưới: ND 10’’´1850 b. Điều kiện vận hành - Áp suất: 3 at - Nhiệt độ: 460C 3.2.7. Bình tách D1 Bình tách khí trong nước. Là bình tách 3 pha xử lý nước vỉa nhận từ C1-3 và EG. Trong bình tách có ngăn tách dầu nước, sau đó dầu được đưa xuống E8 và khí được đưa ra C5. 3.2.8. Bình tách E a. Bình tách E1 Là bình xử lý: - Nhận dầu khí từ các giếng qua đường xả kỹ thuật 8’’ ở Manifold. - Nhận dầu khí từ van an toàn bình đo qua đường ống 6’’. - Nhận dầu khí từ van an toàn các giếng qua đường ống 16’’. b. Bình tách E3 Nhận chất lỏng xả tự động từ: - C3,4,5 và C6-1/2 - Các máy nén gas và gasheater block-12. - Từ đường condensate đen giàn CCP, PPD. c. Bình tách E7 Bình chứa dầu bẩn nhận dòng dầu dưới tác dụng trọng lực chảy xuống từ F1. Dầu bẩn là hỗn hợp 95% nước, một lượng dầu và cặn rắn. Là bình tách có bộ đo mức để ra lệnh chạy hoặc dừng bơm. Nó được điền đầy Nitơ thông qua đường cân bằng 4’’ nối với F1 và E8. d. Bình tách E8 Là bình chứa dầu, nhận dầu từ thiết bị vớt của bình CV1/2 và từ ngăn dầu của bình D1. e. Bình tách EG1/2/3/4 Các bình tách nước. Có 2 phần chính là: - Phần trên: tách khí - Phần dưới: tách dầu và nước Bình tách trọng lực không tách hoàn toàn được pha nước, bình EG sẽ làm nốt phần việc này bằng phương pháp tĩnh điện. Đặc biệt khi nước lẫn trong dầu dưới dạng nhũ tương thì lực điện trường sẽ tách lượng nước này ngoài ra một lượng nhũ phẩm hoá nhũ sẽ được bơm vào để tăng hiệu quả tách. 3.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại bình tách 3.3.1. Bình tách dầu - khí dạng đứng Trên hình (3.8) hỗn hợp dầu khí được dẫn qua đoạn ống 1 đi vào ống xẻ rãnh bộ thu và phân tán 2. Trên 2 có các khe rãnh để xé dòng hỗn hợp thành các tia nhỏ trước khi đi vào tấm nghiêng 6. Trên mặt phẳng nghiêng bố trí các thanh chặn nhỏ để tăng cường khả năng tách khí. Dưới tác dụng của trọng lực chất lỏng chảy xuống phía dưới bình, còn khí bay lên trên. Các tấm vách ngăn 10 có tác dụng làm ổn định mực chất lỏng với dòng chảy xung động lớn. Bộ điều khiển mực dạng phao 7 có bố trí cơ cấu điều khiển tự động 8 để xả dầu ra khỏi bình tách theo chu kỳ. Ống thủy tinh 11 dùng để xác định lưu lượng chất lỏng trong bình tách. Phần trên của bình tách được lắp đặt một cơ cấu để lọc các hạt chất lỏng bị cuốn lên theo khí. Cơ cấu này hoạt động theo những nguyên lý: va đập, thay đổi hướng và tốc độ của dòng khí đi lên, ly tâm và sử dụng lưới kết tụ. Các hạt chất lỏng được giữ lại chảy xuống theo ống 12. Trên đoạn ống dẫn khí ra 13, người ta đặt bộ điều khiển áp suất 3 để duy trì áp suất trong bình không đổi. Ở trên cùng của bình có van an toàn 5 để xả khí khi áp suất trong bình vượt qua giới hạn cho phép. Loại bình tách thẳng đứng này cho phép xác định chính xác khối lượng chất lỏng và thường sử dụng khi sản phẩm khai thác chứa nhiều cát và tạp chất cơ học khác. Hình 3.8. Sơ đồ cấu tạo bình tách dầu - khí dạng đứng Chú thích: 1. Đường dẫn hỗn hợp dầu khí vào 8. Van xả dầu tự động 2. Bộ phận thu và phân tán 9. Đường ra của dầu 3. Van điều khiển áp suất 10. Các tấm vách ngăn 4. Bộ lọc kiểu nan chớp 11.Ống thủy tinh đo mực 5. Van an toàn 12. Ống thu dầu ngưng tụ 6. Các tấm nghiêng 13. Đường xả khí 7. Bộ điều khiển mực kiểu phao 14. Đường xả 3.3.2. Bình tách dầu - khí dạng nằm ngang Trên hình (3.9) hỗn hợp dầu khí được đưa vào bình theo đường 1 đến bộ phận phân ly 2, tại đây khí được tách ra khỏi dầu. Phần dầu sau khi được tách, các giọt dầu bám trên 3 và đi xuống phần lắng. Một phần nhỏ tồn tại dưới dạng sương bị cuốn vào dòng khí và đi vào chớp chắn 4. Tại đây các giọt dầu sẽ kết dính lại đi vào phần lắng, còn khí sẽ đi vào vách ngăn và xả ra ngoài theo 6. Bộ phần điều chỉnh van điều khiển 7 và 9 điều khiển việc xả dầu. Hình 3.9. Sơ đồ cấu tạo bình tách dầu - khí dạng nằm ngang Chú thích: 1. Đường vào của hỗn hợp dầu khí 7. Van xả tự động 2. Bộ phận phân ly 8. Đường xả dầu 3. Tấm chắn nghiêng 9. Hệ thống phao điều khiển 4. Chớp chắn 10. Đường xả cặn 5. Vách ngăn 11. Đường thu hồi dầu ngưng tụ 6. Đường xả khí 3.3.3. Bình tách cấp 1 có hệ thống thu gom khí sơ bộ Hình 3.10. Sơ đồ cấu tạo bình tách cấp 1 có hệ thống thu gom khí sơ bộ Chú thích: 1, 3. Đoạn ống nghiêng của bộ giảm xung 8. Khoang bẫy các hạt lỏng 2. Đoạn ống nằm ngang của bộ giảm xung 9. Thiết bị Ejector 4. Đoạn ống thoát khí 10. Các mặt phẳng nghiêng 5. Bộ phận giảm xung động 11. Bộ điều khiển tự động kiểu phao 6. Màng lưới chặn 12. Hệ thống van xả dầu 7. Các vách ngăn của chớp 13. Vách ngăn Đây là loại bình được đánh giá là hiệu quả nhất. Tại đầu vào của thiết bị tách, người ta đặt một thiết bị giảm xung. Hỗn hợp dầu - khí từ đường ống đi vào bình theo đoạn ống nghiêng số 1 (góc nghiêng từ 300 đến 400), rồi đến đoạn ống nằm ngang số 2 (dài từ 2 m đến 3 m), tiếp tục đi qua ống nghiêng số 3 (dài từ 15m đến 20m và góc nghiêng từ 100 đến 150). Từ đoạn ống số 3 khí được thu hồi và đi vào thiết bị số 4 để đi vào bộ phận giảm xung 5. Sau đó khí được dẫn vào khoang số 8. Khoang số 8 là khoang bẫy các hạt chất lỏng gồm mạng lưới chặn số 6 và khung chớp số 7. Từ khoang số 8 khí sẽ đi vào thiết bị số 9 rồi đi ra ngoài. Các giọt dầu tách ra sẽ đi qua tấm chắn số 10 xuống phía dưới của bình. Dầu còn sót một phần khí qua đoạn ống số 3 và đi vào bình tách. Khi mức chất lỏng trong bình đủ lớn và tràn vách ngăn số 14 tới các mặt phẳng nghiêng số 10. Tại đây dầu sẽ được trải thành từng lớp mỏng để khí dễ dàng tách ra khỏi dầu và bay lên khoang bẫy dầu số 8 hoặc lên thẳng thiết bị số 9. Dầu thương phẩm sẽ được xả ra ngoài qua bộ điều khiển phao số 11 theo đường xả dầu số 12. Các vách ngăn trong bình có tác dụng làm ổn định mức chất lỏng trong bình. - Ưu điểm: + Tách dầu - khí độc lập. + Hiệu quả tách cao. - Nhược điểm: + Bình tách tương đối kồng kềnh do bộ phận nhô lên phía trên. + Ít được sử dụng ở ngoài giàn khoan. 3.3.4. Bình tách có hệ thông thải nước sơ bộ Đặc trưng của bình tách kiểu này là kiểu 2 khoang: khoang tách khí số 3 và khoang lắng số 6. Hai khoang này được ngăn cách với nhau bởi các vách ngăn hình cầu số 15 và được liên hệ với nhau qua các thiết bị kết tụ tạo giọt chất lỏng số 14. Sản phẩm khai thác đi vào khoang tách khí theo vòi dẫn số 1 tới tấm rót trải dầu số 2, tấm này có tác dụng tách khí triệt để. Khí được tách ra và đưa vào khoang số 6 qua van số 4, từ khoang lắng số 6 khí được đưa qua bộ phận bẫy dầu số 7 và đi vào đường ống thu gom khí. Chất lỏng bị cuốn theo dòng khí sẽ được giữ lại ở thiết bị số 7, kết dính lại với nhau và chảy xuống khoang lắng số 6 nhờ trọng lực. Nhũ tương dầu - nước từ khoang số 3 qua thiết bị tạo giọt số 14 đi vào khoang lắng số 6. Sự chênh lệch áp suất giữa khoang số 3 và khoang số 6 cỡ khoảng hơn 0,2MP. Để quá trình phân chia có hiệu quả, người ta đưa thêm vào bộ phận tạo giọt số 14. Thiết bị số 14 được chia từ 3 đoạn ống nằn ngang có đường kính tăng dần theo hướng dòng chảy. Do có cấu tạo như vậy, nên quá trình tạo giọt nước xảy ra tuần tự như sau: Các hạt chất lỏng sẽ có kích thước lớn dần do dòng chảy rối, tiếp theo đến các hạt nhẹ kết hợp với nhau để tạo thành giọt lớn và cuối cùng là quá trình phân lớp dưới tác dụng của trọng lực. Độ dài chung của ống khoảng 500 m. Khoang lắng có thiết bị phân dòng số 5 dạng đục lỗ để phân bố nhũ tương đều khắp khoang lắng. Dầu đã tách nước và nước được tự động xả ra khỏi bình nhờ bộ điều chỉnh số 10, 12. Đoạn ống số 8, 9 là đường ra của 2 chế độ tương ứng, là bình tách đầy và chưa đầy. Hình 3.11. Sơ đồ cấu tạo bình tách có hệ thống thải nước sơ bộ Chú thích: 1. Vòi dẫn hỗn hợp dầu - khí - nước 7. Thiết bị bẫy các hạt dầu 2. Thanh rót trải dầu 8, 9. Các ống xả dầu 3. Khoang tách khí 10. Hệ thống tự động xả dầu 4. Van xả tự động 11. Bộ phận thu dầu 5. Bộ phận phân dòng 12. Hệ thống tự động xả nước 6. Khoang lắng 13. Bộ phận thu nước 14. Hệ thống tạo bọt 16. Đường nước vòng trở lại 15. Vách ngă