Đang tải... (xem toàn văn)
Luận Văn: Nghiên cứu các phương pháp phá nhũ để nâng cao hiệu quả xử lý nhũ tương nghịch và sơ đồ công nghiệp
Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Ngành công nghiệp dầu khí ngành hình thành phát triển n ớc ta, song đà chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân Trong năm 1996, ngành dầu khí Việt Nam đà sản xuất đợc triệu dầu thô năm 1997 đà sản xuất đợc 10 triệu tức tăng khoảng 14%, ngang tầm với ngành khác Theo kết thăm dò, nghiên cứu nhiều năm nhà địa chất nớc nớc đà khẳng định lòng đất Việt Nam, kể thềm lục địa vùng đất liền có chứa đựng tiềm dầu khí hấp dẫn Hàng loạt phát thơng mại nối tiếp đợc công bố đà chứng minh điều đà lôi kéo Công ty nớc đầu t vào Việt Nam Công nghiệp dầu khí ngành phát triển mạnh tơng lai Thực tế đó, đà đặt cho đội ngũ ngời làm công tác kỹ thuật nhà sản xuất hàng loạt vấn đề hoàn thiện công nghệ khai thác xử lý vận chuyển dầu khí, tiến tới khai thác sử dụng hợp lý, có hiệu nguồn tài nguyên quý giá đất nớc Dầu mỏ đợc khai thác thêm lục địa phía Nam đa lên khỏi lòng đất chứa lợng nớc vỉa dới dạng nhũ Lợng nớc tăng lên áp dụng phơng pháp thứ cấp, tam cấp, bơm ép nớc có phụ gia hoá phẩm để tăng hệ số thu hồi dầu mỏ Quá trình xử lý nớc tách khỏi dầu thô thiếu đợc để đảm bảo cho chất lợng dầu thô xuất tơng lai đảm bảo cho chất lợng nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu Để thực nhiệm vụ ngời ta tiến hành thu gom dòng sản phẩm bình chứa kết hợp với xử lý sơ nhằm tách khí áp suất cao tách bớt phần nớc nh tạp chất khô chứa dòng sản phẩm Công đoạn đợc thực giàn cố định (MSP) Sau công đoạn thu gom toàn mỏ để đa dầu đà xử lý thô từ giàn trạm rót dầu không bến, kết hợp với việc xử lý triệt để, nhằm đạt dầu chất lợng thơng phẩm Nói chung công đoạn cuối phức tạp nhng định đến giá trị dầu Đồ án tốt nghiệp với đề tài: Nghiên cứu phơng pháp phá nhũ để nâng cao hiệu xử lý nhũ tơng nghịch sơ đồ công nghiệp, xử lý dầu trạm rót dầu bến Chí Linh đà tổng hợp số kết nghiên cứu, ứng dụng tiến hành việc xử lý dầu khí Với giúp đỡ hớng dẫn PGS - PTS Hoàng Dung toàn thể cán phòng thu gom vận chuyển xử lý dầu khí viện NCKH - TK dầu khí biển Bản đồ án đà đợc hoàn thành kịp thời quy định Kết cấu đồ án gồm: Phần I - Tổng quan Mỏ dầu Vietsovpetro Phần II - Thành phần tính chất dầu thô Mỏ VSP Phần III - Các lý thuyết nhũ tơng Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Phần IV - Các phơng pháp tách nớc nhũ tơng W/O công nghệ xử lý nhũ tơng trạm rót dầu không bến Chí Linh Phần V - Kết luận Đồ án liên quan nhiều đến thực tế, bên cạnh lại lần tiếp xúc với việc làm khoa học, nghiên cứu xử lý tài liệu, trình độ điều kiện có hạn nên đồ án này, không tránh khỏi sai sót.Tác giả mong nhận đợc nhiều ý kiến quí báu thầy cô giáo độc giả bạn đồng nghiệp để đồ án đợc hoàn chỉnh Nhân dịp xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy đà trực tiếp hớng dẫn, thầy cô khoa Dầu khí trờng Đại học Mỏ địa chất cán Phòng khai thác vận chuyển viện NCKH- TK dầu khí biển xí nghiệp liên doanh VSP đà tận tình giúp đỡ đào tạo điều kiện cho hoàn thành đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Lê Văn Tuấn Hà nội 1999 Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiƯp PhÇn I Tỉng quan má dÇu Vietsopetro Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Chơng I Vị trí điạ lý- điều kiện tự nhiên nhân văn khu vực mỏ I Vị trí địa lý khu vực mỏ Mỏ dầu Bạch Hổ nằm lô số 09 thềm lục địa Việt nam vùng biển Đông, cách đất liền khoảng 110km cách cảng dầu khí Vietsovpetro khoảng 130 km Trong khu vực có mỏ Rồng cách mỏ Bạch Hổ 35 km phía Tây Nam II Điều kiện tự nhiên nhân văn khu vực mỏ Khí hậu: Toàn khí hậu vùng mỏ khí hậu nhiệt đới gió mùa đợc chia làm hai mùa là: mùa ma mùa khô Mùa khô tháng 11 đến tháng năm sau, thời gian chủ yếu có gió mùa Đông Bắc, lợng ma cỡ 0,7 mm, độ ẩm trung bình 65%, nhiệt độ không khí ban ngày 24 250C, ban đêm 22 240C, có gió biển thổi theo hớng Tây Bắc - Bắc Tây Bắc, sóng biển cao thời kỳ m Mùa ma bắt đầu tõ th¸ng th¸ng 9, chđ u cã giã Tây Nam Nhiệt độ trung bình từ 25 300C, nhiệt độ ban ngày ban đêm lệch lớn Ngoài có mùa chuyển tiếp từ tháng tháng xảy tợng di chuyển luồng khí lạnh từ phơng Bắc xuống nên độ ẩm không khí tăng lên, lợng ma không lớn, nhiệt độ trung bình 25 300C thời tiết biển tơng đối ôn hoà, có bÃo BÃo thờng gặp từ tháng tháng 10 Trung bình 10 trận năm Do có tợng gió mùa nên thời kỳ sóng biển tơng đối cao, khoảng 10m Giao thông vận tải Thành phố Vũng Tàu nơi bố trí trụ sở hành Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro (VSP) Đây nơi trung tâm du lịch lớn đợc nối với thành Hå ChÝ Minh b»ng quèc lé 51, d¶i nhùa, dài 125 km đờng thuỷ dài 80 km Sân bay Vũng Tàu tiếp nhận loại máy bay AN - 24; AN - 26; trực thăng loại M1 - Dân c Thành phố Vũng Tàu có vạn dân, 1/3 dân xứ chủ yếu sống nghề đánh cá nghề phụ khác, lại dân Bắc di c vào Với nguồn nhân lực thực lực lợng hùng hậu đáp ứng cách đầy đủ cho trình xây dựng công trình dầu khí Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Chơng II Lịch sử phát triển khu mỏ tiềm mỏ I - Lịch sử thăm dò, khai thác Bồn trũng Cửu Long đợc nhà địa chất quan tâm từ trớc ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng Tính đến việc nghiên cứu bån trịng Cưu Long nãi chung, má B¹ch Hỉ nãi riêng trải qua giai đoạn sau: Giai đoạn trớc 1975 Công tìm kiếm thăm dò dầu khí trớc ngày Miền Nam giải phóng đợc tiến hành Công ty dầu khí T Bản Kết cho thấy có khả tìm thấy dầu khí tầng Kainozoi thềm lục địa Nam Việt Nam nói chung mỏ Bạch Hổ nói riêng Mỏ dầu khí Bạch Hổ đợc công ty Mobil Mỹ phát tài liệu địa chấn 1974 công ty số công ty t khác tiến hành khoan Công ty PECTEN khoan giếng hång X, dõa 1X, dõa 2X vµ mÝa 1X, công ty Mobil khoan giếng Bạch Hổ 1X Trong giếng khoan đà tìm thấy dầu khí tầng Mioxen hạ Giai đoạn 1975- 1980: Sau ngày Miền Nam giải phóng, công tìm kiếm thăm dò dầu khí đợc tiến hành, thăm dò địa chấn lại khoan giếng thăm dò mỏ Trên sở tài liệu cũ trớc 1975, kết thăm dò tuyến địa chấn giếng khoan khu vực mỏ Bạch Hổ nói riêng thềm lục địa Việt Nam nói chung, Hồ Đắc Hoài Ngô Trờng San đà báo cáo tổng hợp mang tên: Cấu trúc địa chất triển vọng dầu khí thềm lục địa Nam Việt Nam Giai đoạn 1980 - nay: Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đợc thành lập vào 19/6/1981 Sự kiện đánh dấu bớc phát triển quan trọng ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam, Nhà nớc Việt Nam giao cho xÝ nghiƯp liªn doanh “Vietsovpetro” nhiƯm vơ “ Nhanh chóng tìm dầu mỏ khí đốt, đa vào khai thác sớm phục vụ cho kinh tế quốc dân Xây dựng sở vật chất kỹ thuật, đào tạo đội ngũ cán quản lý, khoa học kỹ thuật, chuyên môn nghiệp vụ công nhân lành nghề cho ngành dầu khí xây dựng phát triển ngành dịch vụ dầu khí Việt Nam Chỉ 2,5 năm xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro phát mỏ Bạch Hổ ngày 26/6/1986 dầu đợc khai thác mỏ này, dầu thô thềm lục địa Việt Nam Ngoài mỏ Bạch Hổ xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro phát mỏ Rồng mỏ Đại Hùng Hai mỏ đa vào khai thác Năm 1988, kiện có ý nghĩa đặc biệt mức tăng trởng mạnh sản lợng khai thác dầu khí Vietsorpetro lần Việt Nam phát tầng dầu có sản lợng cao(xấp xỉ 1000 tấn/ngày /giếng) móng granit nứt nẻ Nhờ vậy, nhịp độ khai thác dầu giai đoạn 91 - 95 tăng từ 8000 lên 19000- 20000 tấn/ ngày Việc tiến hành khai thác dầu mỏ Bạch Hổ dựa sở thiết kế khai Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp thác thử công nghiệp mỏ Bạch Hổ thềm lục địa Việt Nam viện nghiên cứu dầu khí Xahalin Theo tài liệu thiết kế hệ thống khai thác mỏ hệ thống điểm với khoảng cách giếng 600 x 600 m Đồng thời xét đến việc cần thiết phải xâydựng thêm giàn cố định cho vòm Nam sau thiết kế đợc Hội đồng Vietsovpetro đề nghị thay mạng lới 600 x 600 m thành mạng lới 400 x 400 m Còn sơ đồ khai thác vòm Bắc sử dụng hệ bàn cờ hàng 650 x 350 m Khi xác định đợc trữ lợng dầu công nghiệp tầng dầu khí biển (thuộc xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro) đà đa báo cáo Đánh giá khả khai thác mỏ Bạch Hổ sơ đồ công nghệ khai thác vùng u tiên vòm Bắc mỏ Bạch Hổ nhằm khai thác mở rộng thử công nghiệp Trong tài liệu này, khu vực u tiên đợc phân bố khai thác theo hàng khối đối tợng Đối tợng I: Tầng 23 Mioxen hạ Đối tợng II: Tầng VI, VII Oligoxen hạ Đối tợng III: Tầng VIII, IX, X Oligoxen hạ Đối tợng IV: Tầng I, II, III Oligoxen thợng Vào tháng - 1987 chuyên gia xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đà vạch sơ đồ vị trí giếng khoan theo mạng lới hµng khèi theo kÝch thíc 400 x 400 m Khai thác đối tợng I, II, III riêng biệt Thực bơm ép nớc đối tợng I, đối tợng II, III chung tách rời Năm 1988 xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro thành lập : Sơ đồ công nghệ khai thác mỏ Bạch Hổ Trong mỏ đợc phân đối tợng khai thác: + Đối tợng I: Tầng 23, 24 Mioxen hạ + Đối tợng II: Tầng VI, VII, VIII Oligoxen hạ + Đối tợng III: Tầng IX, X Oligoxen hạ + Đối tợng IV: Tầng quay trở lại bao gồm tầng cát Oligoxen thợng Phân bố giếng hàng 600 x 600 cho tầng Oligoxen hạ hàng khối, 400 x 400 m cho tầng Mioxen hạ Quỹ giếng đề nghị 347 giếng có số lợng giàn khoan khai thác, số lợng giàn 13 Do số lợng giàn cao làm ảnh hởng đến hiệu kinh tế, kỹ thuật khai thác mỏ, nên sơ đồ công nghệ không đợc chấp nhận Đến ngày 1/10/1991 sau tính toán lại trữ lợng tầng lập dự án cho bốn đối tợng chọn dự án phân bố giếng khoan tối u I Bốn đối tợng khai thác là: + Đối tợng I: Các tầng 22, 23, 24 tầng Mioxen hạ + Đối tợng II: Các tầng I, II, III, IV, V Oligoxen hạ + Đối tợng III: Các tầng VI, VII, VIII, IX, X Oligoxen hạ + Đối tợng IV: Tầng móng Đến Vietsovpetro đà khai thác đạt 50 triệu Dự kiến giai đoạn 1996 2000 đạt 49 triệu tấn, kế hoạch năm 1996 2000 giai đoạn trực tiếp tục nâng cao sản lợng dầu mỏ Bạch Hổ khai thác mỏ Rồng mức độ công nghiệp, hoàn thiện hệ thống thu gom, xử lý vận chuyển khí đồng hành vào bờ tiến hành công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí tận thăm dò nhằm bảo đảm gia tăng trữ lợng theo yêu cầu phát triển mỏ xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro II Tiềm vùng mỏ: Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Có thể nói tầng dầu khí mỏ Bạch Hổ đợc sinh thành chủ yếu tầng Oligoxen Vì đá mệ Oligoxen giàu vật chất hữu đà bớc vào giai đoạn tạo dầu.Còn tầng Mioxen hạ đá mẹ với hàm lợng vật chất hữu trung bình cha bớc vào giai đoạn tạo dầu vai trò cung cấp dầu cho tầng chứa sản phẩm Mioxen hạ không lớn Riêng đá móng theo thuyết hữu chứa dầu đứt gẫy lớn hang hốc đá, dầu di chuyển tầng sinh Oligoxen Mioxen theo đứt gẫy kiến tạo xuống không sinh dầu khả dòng dầu chứa móng có trữ lợng dầu lớn ( xấp xỉ 1000 /ngày/giếng) Mặt khác trữ lợng dầu chủ yếu tập trung tầng lại (22,24 Mioxen hạ, tầng I- V Oligoxen thợng) đợc xác định giếng khoan riêng biệt Việc khai thác hết trữ lợng tầng 24 22 thực với tầng 23, tầng IV Oligoxen hạ móng Tầng 23 bao gồm cát , bột kết phát triển hầu nh toàn diện tích, vài khu vực đá chứa bị sét hoá đáng kể, tính dị dỡng, thân dầu dạng vỉa, vòm có ranh giới dầu - nớc nhng vai trò quan trọng việc phân bố độ chứa dầu đứt gẫy kiến tạo màng chắn thạch học Đà phát tất sáu thân dầu riêng biệt Trong có vòm Bắc, vòm trung tâm I vòm Nam Mỏ có tầng sản phẩm (VI-X theo cách đặt tên mỏ) đợc phân trầm tích Oligoxen hạ chúng chứa thân dầu dạng khối - vỉa Đá chứa có phạm vi vòm Bắc nh sờng Đông vòm trung tâm vòm Nam riêng vòm trung tâm nh cánh Tây vòm Bắc trầm tích Oligoxen hạ Ngoài phần nghiêng xoay vòm Bắc đà phát đới cát kết có tính dị dỡng Những giếng đới cho thấy rõ dấu hiệu có dầu cho dòng dầu không lớn Tuy nhiên không thu đợc dòng dầu công nghiệp, sau thực biện pháp để khai thác giếng khoan gọi dòng Rõ ràng cần áp dụng phơng pháp mở vỉa thuỷ lực, xử lý vùng cận đáy giếng chất hoà tan ngăn chặn việc xâm nhập dịch vào vỉa lúc mở vỉa Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Hình - Vị trí mỏ Bạch Hổ Bình Đồ cấu trúc khu vực III Sơ lợc địa chất vùng mỏ Mỏ Bạch Hỉ n»m khu vùc bån trịng Cưu Long thc thỊm Sunda, thỊm lín nhÊt sè c¸c bån ven phía Tây nam Thái Bình Dơng Sự hình thành cấu trúc Sunda gắn liền với ba chu kỳ tạo địa hào Vifơ, giai đoạn Kreta mn Sù më réng phơ bån T©y Nam có thềm lục địa Việt Nam xảy vào chu kú thø nhÊt (Paleoxen muén) Khoa DÇu KhÝ Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Khi đà hình thành phức hệ Vifơ ( Lioxen muộn Olioxen) gắn liền với vùng tạo địa hào Vifơ Ven biển điều kiện hoạt động kiến tạo mạnh Tốc độ sụt lún đạt tốc độ cực đại vào thời kú Olioxen sím, chu kú thø (Mioxen ®Ư tø) đặc tr ng sụt lún thềm bỉên thành tạo bể trầm tích lớn Nằm xen kẽ với đối có móng Kainozoi Hoạt động mác ma thời kỳ Kainozo muộn có tác động định đến kiến trúc cấu tạo chung thềm lục địa Nam Việt Nam Chỉ riêng phần Tây Bắc vùng trũng Cửu Long có tổng diện tích phần phủ Bazan Andezit đạt tới triệu km3 với độ dày không lớn Khác víi bån trịng kh¸c thỊm Sunda trịng Cưu Long (bể trầm tích) bị tách biệt hẳn nằm sờn địa khối ổn định (Inđonesia) bán đảo Đông D¬ng Trong cÊu tróc cđa bån trịng cã chøa phøc hệ trầm tích lục nguyên có nguồn gốc châu thổ có tuổi từ Lioxen đến đại, bề dày cực đại km Tổng thể tích bồn trũng 150.000 km3 Từ năm 1967, cấu trúc địa chất bồn trũng Cửu Long đợc tăng cờng nghiên cứu phơng pháp địa vật lý Sau giải phóng miền Nam vào năm 1979, Liên đoàn địa chất biển Liên Xô (cũ) đà thực 29 nghìn km tuyến phơng pháp điểm xạ, phơng pháp sâu chung Mật độ mạng địa chấn phạm vi Liên doanh dầu khí Vietsovpetro 1,2 km tuyến km Trên sở thăm dò địa chấn, kết hợp với kết khoan sâu đới nâng phạm vi bồn trũng Cửu Long đà phân tích đợc thành phần kiến tạo bậc có phơng Đông Bắc Đó đới nâng trung tâm bậc 3: Đồng Nai, Tam Đảo Và có Munđa (hố sụt) Định An, Trung tâm Nam Cửu Long nh đới nghiêng Trà Tân có cấu tạo bồi bậc lại bị chia loạt đới nâng bậc Chúng cấu tạo không đối xứng, bị phân cách đứt gÃy thuận Cấu tạo mỏ Bạch Hổ thuộc đới nâng Trung tâm Ngoài cấu tạo này, bồn trũng Cửu Long phát 22 đới nâng khác có triển vọng dầu khí Khoa Dầu Khí Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Chơng III Đặc điểm tính chất tầng chứa dầu I Đặc điểm chung Mỏ Bạch Hổ gồm nhiều vỉa, tầng chứa dầu phát lớp trầm tích Mioxen hạ 23, 24 Trong Oligoxen Ia, Ib, Ic, II, III, IV, V Trong phô thèng Oligoxen có tầng VI, VII, VIII, IX, X Các vỉa tìm đợc tuý chứa dầu theo cấu tạo vỉa lồi phức tạp hoá màng chắn kiến tạo địa tầng Mặt tiếp xúc dầu - nớc vỉa đợc quy ớc đặt độ sâu tuyệt đối thấp chứa dầu ổn định Mặt tiếp xúc dầu nớc vòm Bắc có độ sâu 2813 m 2860 m, vßm Nam 2824 2876 m Ranh giới dầu nớc tầng vỉa Oligoxen hạ (V - X) quy íc ë 4348 m VØa dÇu ë tầng Mioxen phức tạp cấu tạo thể không đồng dạng thấu kính tầng chứa Đặc trng tầng áp lực dị thờng vỉa cao 1,6 1,7 lần áp suất cột thuỷ tĩnh II Tính chất lý cuả đất đá Đất đá vùng mỏ Bạch Hổ có tính chất lý thay đổi theo chiều sâu phân bố Tầng 1: Có độ sâu từ 520 m đất đá có tỷ trọng là:2,65 g/cm3, độ chứa sét 30%, giới hạn bền kg/cm3, độ cứng đất đá 7, sét 1,5, tầng tầng đất đá mềm bở rời Tầng 2: Có độ sâu 520 1273 m: đất đá có tỷ trọng 2,03 g/cm3, độ rỗng xốp 30%, tầng đất đá mềm bở rời Tầng 3: Có độ sâu 1273 2627 m: đất đá có độ cứng trung bình tỷ trọng 2,1 g/cm3, độ rỗng 24 28%, ®é thÈm thÊu 150 180, ®é chøa sÐt 50%, độ chứa Cácbonat 20%, giới hạn bền 16 20 kg/cm3 Tầng 4: 2627 2980 m, đất đá mềm xen lẫn cát, độ cứng trung bình - Tỷ trọng đất đá: 2,1 2,4 g/cm3 - Độ lỗ rỗng: 12 24% - Độ chứa sét: 70% - Giới hạn bền: 15 20,5 g/cm3 III Độ chứa dầu Độ chứa dầu collectror mỏ Bạch Hổ đợc xác định từ năm 1975 giếng khoan số 01, giếng khoan đà tìm thấy dầu độ sâu 3500 m Theo kết phân tích, dầu mỏ Bạch Hổ có độ nhớt cao, hàm lợng Parfin 25%, hàm lợng lu huỳnh nhỏ 0,03 0,11% Dầu mỏ Bạch Hổ có tỷ trọng khoảng 0,83 0,86 g/cm3 Bảng - Kết phân tích mẫu đơn vị chứa dầu mỏ Bạch Hổ Độ sâu Tû träng %S 10 Q % CO2 Khoa DÇu KhÝ ...Lê Văn Tuấn - K39 đồ án tốt nghiệp Phần IV - Các phơng pháp tách nớc nhũ tơng W/O công nghệ xử lý nhũ tơng trạm rót dầu không bến Chí Linh Phần V - Kết luận Đồ án liên quan nhiều đến... khai thác lên phải xử lý nh vËy sÏ dù b¸o cho chóng ta biÕt khối lợng thu gom xử lý nói chung công tác xử lý nhũ tơng nghịch mỏ nói riêng để đạt đợc dầu thơng phẩm chất lợng cao 14 Khoa Dầu Khí... dới dạng vỉa, nhũ tơng Vì giai đoạn xử lý dầu thô để đạt tiêu chuẩn thơng phẩm giai đoạn kỹ thuật cần thiết Tuỳ theo điều kiện mỏ mà ta có công nghệ phơng pháp xử lý dầu thô hợp lý * * * Với tình
