Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Điều kiện làm việc và các dạng mòn hỏng của máy bơm li tâm HIIC 65/35-500 dùng trong vận hành dầu khí
trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp LI NểI U Dầu khí nớc ta là một ngành công nghiệp còn non trẻ, đã không nghừng vơn lên và đã trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn của đất nớc. ở Việt Nam công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đợc triển khai từ những năm 1960, song mãi đến năm 1975 ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam mới chính thức thành lập. Từ ngày 26 tháng 6 năm 1986 tấn dầu thô đầu tiên đợc khai thác từ mỏ Bạch Hổ, đánh dấu một bớc phát triển mới cho ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam. Tuy còn non trẻ nhng trong những năm qua dầu khí Việt Nam đã là chỗ dựa vững chắc cho sự công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nớc. Mỗi năm đóng góp trên 30 % tổng GDP ngân sách nhà nớc. Trớc thực trạng này, nhiệm vụ đặt ra là phải có các trang thiết bị đồng bộ phù hợp cho công tác khai thác, áp dụng các thành tựu khoa hoc kỹ thuật hiện đại nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cũng nh hiệu quả sử dụng. Một trong các thiết bị đó là máy bơm (đặc biệt là máy bơm ly tâm). Bơm ly tâm đợc sử dụng rộng rãi ở xí nghiệp liên doanh Vietsopevtro trong lĩnh vực khai thác vận chuyển dầu khí. Trong thời gian thực tập, nghiên cứu và đợc sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Lê Đức Vinh, bộ môn thiết bị dầu khí và công trình, Em đã chọn đề tài Điều kiện làm việc và các dạng mòn hỏng của bơm ly tâm HC 65/35-500 dùng trong vận chuyển dầu khí. Hớng khắc phục sự mòn hỏng bánh công tác và các giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sử dụng bơm . Em xin cảm ơn các quý thầy, cô giáo trờng Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội đã tạo điều kiện học tập tới ngày hôm nay và các bạn sinh viên trong trờng đã giúp Em trong suốt quá trình học tập và thực tập làm đồ án. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Lê Đức Vinh trong suốt quá trình làm đồ án. Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 1 Hà Nội, Ngày 2 Tháng 6 Năm 2009 Sinh viên thiết kế Phạm Văn Mai trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Chơng I Tổng quan chung về công nghiệp dầu khí ở việt nam và máy bơm vận chuyển dầu ở xí nghiệp liên doanh VietsoVPetro 1.1. Vị trí địa lý, địa hình, tự nhiên khí hậu và sự hình thành, phát triển của ngành công nghiệp dầu khí việt nam 1.1.1. Vị trí địa lý Xí nghiệp liên doanh VietsovPetro thực hiện nhiệm vụ thăm dò khai thác trên thềm lục địa Việt Nam. Mỏ Bạch Hổ là một mỏ khai thác chính của xí nghiệp, mỏ Bạch Hổ nằm ở lô 09 trong bồn trũng Cửu Long cách bờ biển 100 Km và cách cảng Vũng Tàu khoảng 130 Km. Chiều sâu nớc biển ở khu vực khai thác khoảng 50m, là một bộ phận quan trọng của khối nâng trung tâm trong bồn trũng Cửu Long và kéo dài theo hớng Đông Bắc- Tây Nam 1.1.2. Địa hình Cấu tạo mỏ Bạch Hổ là một nếp lồi có ba vòm á kinh tuyến. Móng Bạch Hổ là đối tợng cho sản phẩm chính và đợc phân ra làm ba khu vực: Vòm Bắc, Vòm Trung và Vòm Nam. Ranh giới giữa các vòm đợc chia một cách quy ớc, vì bồn trũng phân chia không rõ ràng và đứt gẫy bị chia lấp. Cấu tạo mỏ Bạch Hổ ở dạng dài khép kín không quan sát đợc. Vì vậy Bạch Hổ đợc coi là dạng cấu trúc vùi lấp. 1.1.3. Đặc điểm tự nhiên khí hậu Khí hậu ở vùng mỏ là khí hậu cận nhiệt đới gió mùa, mỏ nằm trong khu vực khí hậu khối không khí có chế độ tuần hoàn ổn định. Mùa đông có gió Đông Nam, mùa hè có gió Tây Nam. Gió Đông Nam kéo dài từ tháng 11 đến Tháng 3 tiếp theo. Gió thổi mạnh thờng xuyên, tốc độ gió trong thời kỳ này là 6 ữ10 (m/s). Gió Tây Nam kéo dài từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm, gió nhẹ không liên tục tốc độ gió nhỏ hơn 5 (m/s). Trong mùa chuyển tiếp từ tháng 4 đến tháng 5 v tháng 10 gió không ổn định, thay đổi hớng liên tục. Bão là yếu tố tự nhiên gây nguy hiểm lớn cho đất liền, đặc biệt là các công trình lớn trên biển. Bão thờng xảy ra vào các tháng 7, 8, 9, 10, trong tháng 12 và tháng 1 hầu nh không có bão. Trung bình hàng năm có khoảng 8 cơn bão thổi qua,hớng chuyển động chính là hớng Tây Bắc, tốc độ di chuyển trung bình là 28 Km/h, cao nhất là 45 Km/h. Trong tháng 11, sóng có chiều cao nhỏ hơn 1m là 13,38%, Tháng 12 là 0.8%, trong ba tháng sóng thấp hơn 1m lên tới 44,83%. Tần số xuất hiện sóng cao hơn 5m là 4,08% và chủ yếu xuất hiện ở tháng 11 và tháng 1. Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27 0 C cao nhất là 35,5 0 C và thấp nhất là 21,5 0 C. Nhiệt độ trên mực nớc biển từ 24,1 0 C đến 30,3 0 C. Nhiệt độ đáy biển từ 21,7 0 C đến 29 0 C. Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 2 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Độ ẩm trung bình của không khí hàng năm là 82,5%. Số ngày ma tập trung vào các tháng 5,7,8,9, tháng 1,2,3 thực tế ít có ma. Số ngày u ám tập trung nhiều nhất trong các tháng 5, 10 và 11. Trong cả năm số ngày có tầm nhìn không tốt chiếm 25%, tầm nhìn xa dới 3 km, tập trung chủ yếu vào tháng 3 và tháng 7. 1.1.4. Sự hình thành và phát triển của ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam Trong những năm qua, công nghiệp dầu khí đã đóng góp một phần vai trò quan trọng cho sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam. Là một trong những nghành công nghiệp đóng góp ngân sách cho nhà nớc nhằm phát triển và vực dạy nền kinh tế Việt Nam. Là một nớc nằm trong khu vực Đông Nam á, Việt Nam có nhiều thuận lợi, đặc biệt là nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, đa dạng trên đất liền và ngoài biển. Với diện tích thềm lục địa khoảng 1 triệu km 2 , với các bể trầm tích Sông Hồng, Cửu Long, Hoàng Sa và Trờng Sa. Từ những năm 60 của thế kỷ XX, mặc dù có nhiều khó khăn nhng công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đã đợc các đoàn địa chất dầu khí của tổng cục địa chất tiến hành trên địa bàn Sông Hồng ở Miền Bắc. Từ những năm 70 tiến hành nghiên cứu vùng thềm lục địa. Đến nay công tác tìm kiếm thăm dò, khai thác dầu khí đã đợc thực hiện trên 1/3 diện tích thềm lục địa cho kết quả khả quan. Năm 1981 xí nghiệp liên doanh dầu khí đợc thành lập, là đơn vị khai thác dầu khí biển lớn nhất ở Việt Nam. Năm 1975 phát hiện dầu khí ở mỏ Bạch Hổ, đến ngày 26/06/1986 VietsovPetro khai thác tấn dầu đầu tiên đặt nền móng cho sự phát triển ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam. Kể từ đó đến nay toàn nghành dầu khí đã khai thác đợc hơn 200 triệu tấn dầu thô và hơn 30 tỷ m 3 khí, mang lại doanh thu trên 40 tỷ USD, nộp ngân sách nhà nớc gần 30 tỷ USD, tạo dựng đợc nguồn vốn chủ sở hữu trên 80 tỷ đồng. Bên cạnh hoạt động khai thác, công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đã xác định đợc trữ lợng dầu ớc tính đạt từ 3ữ4 tỷ m 3 dầu quy đổi, trữ lợng dầu khí đã xác định đạt 1,05ữ1,14 tỷ tấn dầu quy đổi (Trong đó trữ lợng tiềm năng về khí thiên nhiên khoảng 60%). Mục tiêu gia tăng trữ lợng dầu khí trong những năm trở lại đây liên tục đợc hoàn thành với mức từ 30ữ40 tấn dầu quy đổi/năm, có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc đảm bảo cân đối bền vững, duy trì ổn định sản lợng dầu khí khai thác phục vụ nền kinh tế, đảm bảo an ninh năng lợng của quốc gia cho thời gian tới. Từ khi nhà nớc ban hành luật đầu t nớc ngoài tại Việt Nam năm 1981 đến nay, ngành dầu khí đã ký kết 57 hợp đồng thăm dò và khai thác dầu khí, thu hút vốn đầu t trên 7 tỷ USD, hiện nay 35 hợp đồng đang có hiệu lực. Để thực hiện mục tiêu đảm bảo cung cấp năng lợng và nhiên liệu cho nền kinh tế, chủ động hội nhập cộng đồng dầu khí quốc tế. đây tập đoàn dầu khí đã mở rộng hoạt động thăm dò_khai thác dầu khí ra nớc ngoài. Nhng năm gần trong đó có hai đề án tự điều hành đã thu đợc phát hiện dầu khí quan trọng ở Malaysia và Algieria. Đặc biệt tháng 9 năm 2006 tập đoàn đã có tấn dầu thô đầu tiên ở nớc ngoài tại mỏ PM 304 (Malaysia). Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 3 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Song song với việc tìm kiếm thăm dò và khai thác, lĩnh vực công nghiệp khí cũng đã đợc tích cực triển khai. Dòng khí đồng hành của mỏ Bạch Hổ đợc đa vào bờ đã đem lại hiệu quả cao cho nền kinh tế, cung cấp nguyên liệu cho nhà máy điện đạm Phú Mỹ, cùng với khối lợng lớn khí hoá lỏng LPG, condenasate cho nhu cầu nội địa. Cùng với nguồn khí đồng hành bể Cửu Long, nguồn khí nam Côn Sơn đợc đa vào khai thác tiếp đó đã hoàn thiện đợc vào hoạt động cụm công ngiệp khí- điện đạm ở Miền Đông Nam Bộ, Miền Tây Nam Bộ, dự án tổ hợp khí- Điện đạm Cà Mau có ý nghĩa rất quan trọng đối với nền kinh tế-xã hội của khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long đã đợc khẩn trơng thực hiện. Trong tơng lai, nhiều mỏ khí lớn nh lô B, S Tử Trắng sẽ đợc khai thác và mở ra giai đoạn mới đầy hứa hẹn cho nền công nghiệp khí Việt Nam. Trong lĩnh vực chế biến khí và hoá dầu, nhà máy lọc dầu Dung Quất đã đa vào hoạt động với mục tiêu đa ra dòng dầu thơng mại năm 2009. Dự án khu liên hiệp lọc hoá dầu Nghi Sơn và dự án nhà máy lọc dầu Long Sơn đang đợc chuẩn bị tích cực và sớm đa vào hoạt động để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nhiên liệu cho đất nớc và bổ xung cho công nghiệp hoá dầu những nguyên liệu và sản phẩm mới. Cùng với sự phát triển các lĩnh vực trọng tâm của công nghiệp dầu khí, để khép kín và hoạt động đồng bộ của ngành, các hoạt động dịch vụ và kỹ thuật, thơng mại, tài chính, bảo hiểm của nghành dầu khí đã đ ợc hình thành và phát triển với doanh số hoạt động ngày càng cao trong tổng doanh thu toàn nghành. Thực hiện mục tiêu xây dựng nghành dầu khí quốc gia Việt Nam trở thành tập đoàn kinh tế mạch của đất nớc, công tác hoàn thiện đổi mới chế độ quản lý và cơ cấu tổ chức, công tác đổi mới và cổ phần hoá doanh nghiệp đã đợc triển khai có hiệu quả, hoạt động sản xuất kinh doanh của các đơn vị cổ phần hoá đợc cải thiện rõ rệt. Hoạt động sản xuất kinh doanh của tập đoàn xác định theo hớng có hiệu quả nhất, phát triển thêm một số lĩnh vực hoạt động mới để tận dụng tiềm năng thế mạch của nghành. Là một ngành kinh tế- kỹ thuật yêu cầu công nghệ cao, vốn đầu t lớn, mức độ rủi do cao, con ngời luôn là yếu tố quyết định, đặc biệt đất nớc bớc vào hội nhập. ý thức đợc điều đó tập đoàn dầu khí Việt Nam đã sớm đầu t xây dựng và đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật, đặc biệt là cán bộ khoa học và các chuyên gia. Đến nay tập đoàn dầu khí Việt Nam đã có đội ngũ chuyên gia, cán bộ hơn 22.000 ngời và đang đảm đơng tốt công việc đợc giao. Chặng đờng xây dựng và phát triển của ngành dầu khí Việt Nam trên 30 năm qua hết sức vẻ vang, Đảng, Nhà Nớc và Nhân Dân đã luôn quan tâm tạo điều kiện cho ngành dầu khí phát triển. Thủ tớng chính phủ ra quyết định số 386/QĐ-TTG ngày 09/03/2006 phê duyệt chiến lợc phát triển ngành dầu khí quốc gia Việt Nam đến năm 2015 và định hớng đến năm 2025. Ngày 29/08/2006 thủ tớng chính phủ đã quyết định số 198, thành lập công ty mẹ tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam. Nhằm đáp ứng đòi hỏi cấp bách và tăng trởng kinh tế chung của nớc nhà, trong giai đoạn đến năm 2015 và định hớng đến năm 2025 tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam xác định mục tiêu và nhiệm vụ phát triển nh sau: Mục tiêu tổng quát: Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 4 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Phát triển nghành dầu khí Việt Nam trở thành ngành kinh tế kỹ thuật quan trọng, đồng bộ bao gồm: Tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển, chế biến, tàng trữ, phân phối, dịch vụ xuất nhập khẩu. Xây dựng tập đoàn dầu khí mạnh kinh doanh đa ngành trong nớc và quốc tế. Các mục tiêu cụ thể: Về tìm kiếm thăm dò dầu khí: Đẩy mạnh việc tìm kiếm thăm dò, gia tăng trữ l- ợng có thể khai thác. Ưu tiên phát triển những vùng biển nớc sâu, xa bờ. Tích cực đầu t tìm kiếm thăm dò dầu khí ở nớc ngoài. Về khai thác dầu khí: khai thác và sử dụng hợp lý, hiệu quả tiết kiệm nguồn tài nguyên dầu khí trong nớc để sử dụng lâu dài. Đồng thời tích cực mở rộng hoạt động khai thác dầu khí ở nớc ngoài để bổ xung phần thiếu hụt từ khai thác trong nớc. Phấn đấu khai thác từ 25ữ35 triệu tấn quy đổi/năm. Trong đó khai thác dầu thô giữ ổn định ở mức 18ữ20 triệu tấn/năm và khai thác khí 6ữ17 tỷ m 3 /năm. Về phát triển công nghiệp khí: Tích cực phát triển thị trờng tiêu thụ trong nớc, sử dụng khí tiết kiệm, hiệu quả cao thông qua sản xuất điện, phân bón, hoá chất, phục vụ các ngành công nghiệp khai thác, giao thông vận tải và tiêu dùng gia đình. Xây dựng và vận hành an toàn, hiệu quả hệ thống đờng ống dẫn khí quốc gia, sẵn sàng kết nối với đờng ống dẫn khí khu vực Đông Nam á phục vụ cho nhu cầu xuất nhập khẩu khí. Riêng tập đoàn dầu khí Việt Nam sản xuất 10ữ15% tổng sản lợng điện cả nớc. Về công nghiệp chế biến dầu khí: Tích cực thu hút vốn đầu t của mọi thành phần kinh tế, đặc biệt là đầu t nớc ngoài, để phát triển nhanh công nghiệp chế biến khí. Kết hợp có hiệu quả giữa các công trình lọc, hoá dầu, chế biến khí để tạo ra đợc sản phẩm năng lợng cần thiết phục vụ nhu cầu thị trờng ở trong nớc và làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác. Về phát triển dịch vụ dầu khí: Thu hút tối đa các thành phần kinh tế tham gia phát triển dịch vụ để tăng nhanh doanh thu dịch vụ trong tổng doanh thu của cả ngành. Phấn đấu năm 2015 doanh thu dịch vụ kỹ thuật dầu khí đạt 30ữ35% tổng doanh thu toàn ngành và ổn định đến năm 2025 Về phát triển khoa học và công nghệ: Tăng cờng phát triển tiềm lực khoa học công nghệ, đầu t trang thiết bị hiện đại để hiện đại hoá nhanh ngành dầu khí. Xây dựng lực lợng cán bộ, công nhân dầu khí mạch về cả chất và lợng, để có thể điều hành đợc các hoạt động dầu khí cả trong và ngoài nớc. 1.2. Dầu mỏ, tính chất hoá lý của dầu thô Mỏ Bạch Hổ 1.2.1. Dầu mỏ Dầu mỏ là sản phẩm phức tạp của thiên nhiên với thành phần chủ yếu là các Hydrocacbon, chúng chiếm từ 60ữ 90% khối lợng của dầu. Các Hydrocacbon này đ- ợc tạo thành do sự kết hợp của các nguyên tử cácbon và Hydro. Tuỳ theo cấu trúc phân tử mà ta có các Hydrocacbon ở thể khí hay thể lỏng hay rắn. Dầu mỏ bao gồm các nhóm: Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 5 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp + Nhóm Hydrocacbon parafinic (C n H 2n+2 ): Nhóm này có cấu trúc mạch thẳng và mạch nhánh chiếm từ 50 ữ70%. Điều kiện bình thờng Hydrocacbon có cấu tạo mạch từ C 1 ữC 4 ở trạng thái khí từ C 4 ữC 16 ở trạng thái lỏng, lớn hơn C 17 ở trạng thái rắn. + Nhóm Hydro cacbon naptenic (C n H 2n ): Nhóm này có cấu trúc mạch vòng (no và không no) chiếm tỷ lệ 10ữ20% thành phần dầu thô, phổ biến nhất là Cyclopentan và Cyclohexan cùng các dẫn xuất ankin của chúng. ở điều kiện thờng Hydrocacbon napten (no) có cấu tạo từ C 1 ữC 4 , ở trạng thái khí C 5 ữC 10 ở trạng thái lỏng, từ C 11 trở lên trạng thái rắn. + Nhóm Hydrocacbon anomatic (C n H 2n-6 ): Nhóm này có mặt trong dầu thô dới các dạng dẫn xuất của bezen, chiếm từ 1ữ2% thành phần dầu thô. + Các hợp chất có chứa oxy, Nitơ, Lu huỳnh: ngoài các nhóm Hydro cacbon kể trên trong dầu thô còn chứa các hợp chất không thuộc loại này mà thành phần lớn là Asphantel-smol có chứa trong các hợp chất của O, N, S trong đó: - Hợp chất với oxi chiếm hàm lợng riêng khá lớn trong Asphantel, có thể tới 80%, chủ yếu tồn tại dới dạng axit napten, nhựa Asphal và phenol. - Hợp chất với N quan trọng nhất là pocfirin. Đây là sản phẩm chuyển hoá từ Hêmoglobin sinh vật và từ clorofin thực vật. Điều này chứng tỏ nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ. Pocfirin bị phân huỷ ở nhiệt độ tạo thành dầu mỏ 200 0 C. - Hợp chất với S tồn tại dới dạng S tự do hoặc H 2 S. hàm lợng S trong dầu thông thờng từ 0,1ữ1%, nếu S 0,5% đợc xem là hàm lợng đạt tiêu chuẩn. Hàm lợng S càng cao giá trị dầu thô càng giảm. Ngoài ra trong dầu thô còn chứa hàm lợng rất nhỏ các kim loại và các chất khác nh: Fe, Mg, Ca, Ni, Cr, Ti, Co, Zn chiếm khoảng từ 0,15 ữ0,19 kg/tấn. 1.2.2 Tính chất lý hoá dầu thô mỏ Bạch Hổ Tính chất lý, hoá của chất lỏng bơm có ảnh hởng tới chế độ làm việc cũng nh chế độ bền của bơm. Chất lỏng bơm có tính axit sẽ dẫn đến hiện tợng ăn mòn hoá học ở các chi tiết làm việc, làm giảm độ bền và tuổi thọ bơm. Chất lỏng bơm có độ nhớt cao làm giảm lu lợng và cột áp bơm. Chất lỏng bơm vận chuyển là dầu thô vì vậy ta cần nghiên cứu tính chất hoá lý của dầu thô. Dầu mỏ tự nhiên có tính chất vật lý đa dạng nh thành phần hoá học của chúng. Một số thể hiện dới dạng lỏng, một số dới dạng nhớt. Các dạng lỏng thờng sáng màu, có màu vàng ngả sang đỏ hoặc màu nâu và đôi khi gần nh không màu. Loại dạng nhớt thờng sẫm màu, từ màu nâu sẫm đến màu đen qua màu xanh. Màu của dầu biến thiên tuỳ theo bản chất cuả các thành phần bay hơi. ở đây ta xét dầu thô của mỏ Bạch Hổ. Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 6 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp + Nhiệt độ đông đặc: Dầu thô ở mỏ Bạch Hổ có nhiệt độ đông đặc cao khoảng 29ữ34 0 C, hàm lợng parafin cao khoảng 20ữ25% trong khi đó nhiệt độ môi trờng quá thấp khoảng 23ữ24 0 C điều này gây khó khăn cho việc vận chuyển dầu. + Độ nhớt: Độ nhớt là thông số hết sức quan trọng, nó thể hiện bản chất của chất lỏng. trong dòng chảy luôn luôn tồn tại các lớp chất lỏng khác nhau về vận tốc, các lớp này tác dụng tơng hỗ lên các lớp kia theo phơng tiếp tuyến với chúng. Lực này có tác dụng làm giảm tốc độ với các lớp chảy chậm ta gọi là nội ma sát. Kết quả thực nghiệm xác định độ nhớt của dầu thô ở mỏ Bạch Hổ trong khoảng nhiệt độ nh sau: Bảng 1.1: ảnh hởng của nhiệt độ đến độ nhớt của dầu t > 61 0 C à=0,06.e 0,01.t 38 0 C < t 61 0 C à=0,03.e 0,04.t 30 0 C < t 38 0 C à=3,74.e 0,08.t t 30 0 C à=10,2.e 0,16.t Trong đó: à là độ nhớt của dầu Trọng lợng riêng: Trọng lợng dầu phụ thuộc nhiều vào độ nhớt và thành phần dầu. Trong suốt quá trình vận chuyển dầu, nhiệt độ thay đổi dọc theo đờng ống làm tỷ trọng thay đổi. trọng lợng dầu thô ở mỏ Bạch Hổ ở 20 0 C là = 840 kG/m 3 . Nhiệt độ thay đổi liên tục theo chiều dài đờng ống vì có sự trao đổi nhiệt với môi trờng bên ngoài dẫn đến tỷ trọng thay đổi theo. 1.3. Đặc điểm khai thác của khu mỏ Bạch Hổ * Phơng pháp khai thác: Hiện nay ở khu mỏ Bạch Hổ chủ yếu khai thác bằng Gaslift, bơm điện ly tâm ngầm, tự phun. + Phơng pháp khai thác bằng Gaslift: Là phơng pháp khai thác cơ học, khi giếng dầu không thể tự phun theo lu lợng yêu cầu. Dựa trên nguyên tắc bơm ép khí cao áp vào vùng không gian vành xuyến (hay ngợc lại) nhằm đa khí cao áp đi vào trong ống khai thác qua van Gaslift với mục đích làm giảm mật độ cột chất lỏng trên van (Tăng yếu tố khí) sao cho năng lợng vỉa phải đủ thắng tổng tổn hao năng lợng để đa dòng sản phẩm lên bề mặt đến hệ thống thu gom xử lý. Phơng pháp này có 2 chế độ khai thác liên tục và định kỳ. + Phơng pháp khai thác bằng bơm điện ly tâm ngầm: Bơm điện ly tâm ngầm đợc đặt sâu trong nớc thuỷ tĩnh của giếng khai thác. Bơm hút và đa dầu từ giếng lên hệ thống thu gom sử lý. Phơng pháp này chỉ áp dụng cho giếng có độ giảm áp nhỏ vì chiều sâu lắp đặt bơm đợc cố định. Ưu điểm của phơng pháp này là công suất động cơ nhỏ, lu lợng khai thác liên tục, tuy nhiên hệ thống bơm điện ly tâm ngầm rất phức tạp, khó bố trí trong lòng giếng, giá thành cao. Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 7 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp + Phơng pháp khai thác tự phun: là phơng pháp khai thác bằng năng lợng tự nhiên của vỉa sản phẩm và năng lơng nhân tạo thông qua kỹ thuật ép vỉa. Phơng pháp này đợc áp dụng vào thời kỳ đầu phát triển mỏ, ngay sau khi mở vỉa sản phẩm. Khai thác dầu bằng phơng pháp tự phun cho ta hệ số thu hồi dầu cao và chi phí khai thác ít nhất, nhng hiện nay các năng lợng của các vỉa sản phẩm và lợng dầu trong vỉa đã giảm. Phơng pháp này còn đợc áp dụng trong quá trình khai thác hiện nay nhng lợng dầu thu đợc đã giảm nhiều so với thời kỳ đầu khai thác. 1.4. Tình hình khai thác và vận chuyển dầu Trong khai thác dầu khí thì sự vận chuyển dầu khí từ giếng khai thác đến hệ thống thu gom và xử lý là một nhiệm vụ hết sức quan trọng. Trong nội bộ mỏ thì sự vận chuyển dầu khí đợc lu thông trong hệ thống đờng ống vận chuyển. Năng lợng cung cấp cho hệ thống sử dụng dới hai hình thức: + Sử dụng năng lợng vỉa. + Dùng trạm bơm cung cấp năng lợng để vận chuyển dầu khí. Mô hình khai thác và vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ: Sản phẩm khai thác từ giếng khai thác ở các giàn nhẹ và giàn cố định theo các đờng ống thu gom qua các hệ thống van phân dòng đến các bình tách cấp 1. Tại bình tách cấp 1 với áp suất từ 14ữ16 at, khí tách ra khỏi dầu đợc dẫn tới bình làm khô khí, sau đó qua trạm nén khí đợc dẫn về bờ qua hệ thống ống dẫn,phần còn lại đợc cung cấp cho việc khai thác bằng Gaslift. Chất lỏng sau khi qua bình tách cấp 1, đợc dẫn tới bình tách cấp 2 với áp suất từ 1,5ữ3,0 at, khí đợc tách ra khỏi dầu và dẫn về bờ qua hệ thống ống dẫn, còn dầu đợc vận chuyển theo các đờng ống gầm dn đến các tàu chứa Ba Vì và Chí Linh nhờ các máy bơm dầu đặt trên giàn khoan. Dầu trớc khi vận chuyển, phụ thuộc vào tính chất sử dụng cụ thể mà có thể phải xử lý thành dầu thơng phẩm và xuất khẩu. 1.5. Khái quát về khu vực nghiên cứu Thân dầu trong đá móng nứt nẻ của khu vực Đông Nam Rồng nằm ở phần Đông Nam mỏ Rồng, cách căn cứ dịch vụ sản xuất của XNLD VietsovPetro tại thành phố Vũng Tàu 120 km. Giếng khoan thăm dò đầu tiên phát hiện thân dầu là R-14 khoan từ giàn tự nâng Tam Đảo vào tháng 12 năm 1994 tại trung tâm khu vực nghiên cứu. Khi tiến hành thử vỉa đã nhận đợc dòng dầu tự phun lu lợng 1317 m 3 /ngày, từ đá móng hang hốc nứt nẻ (qua đờng kính côn là 22 mm) Tháng 8 năm 1995 sau khi khoan giếng thăm dò thứ hai R-21, đã thu đợc dòng dầu lu lợng 860 m 3 /ngày. Thân dầu trong móng đợc bắt đầu khai thác thử vào 06/1996. Dựa trên kết quả nghiên cứu địa chất - địa vật lý trong giai đoạn 2000-2006 trong đó có tiến hành sử lý và minh giải lại tài liệu địa trấn (Công ty PARADIGM & Viện Dầu Khí Việt Nam) đã chính xác hoá cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu cũng nh các tham số tính toán và tiến hành tính lại trữ lợng. Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 8 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Mặt cắt địa chất của mỏ Đông Nam Rồng gồm đá móng núi lửa- MắcMa, đá trầm tích lục nguyên Kainazoi. Chiều dày đợc mở lớn nhất đối với đá móng là 1168m tại giếng khoan R14, đối với nát cắt trầm tích là 2729 m tại giếng khoan R201. Mặt cắt móng trớc Kainazoi có thể chia làm 2 phần: phần trên- đá mảnh lớn, núi lửa- dăm kết, chiều dày có nơi lên đến 150m và phần dới- khối đá gốc granitoid Trong khối đá dăm kết núi lửa và diorit gặp những đới có độ rỗng tăng cao, chứa dầu và tạo lên thân dầu dạng khối. Về mặt kiến tạo trong giới hạn của đới nâng trung tâm, theo hớng Đông Bắc- Tây Nam lần lợt sẽ gặp các cấu tạo lồi phức tạp, là những đơn vị cấu trúc bậc 3: Rạng Đông, Bạch Hổ và Rồng. Trên bình đồ cấu tạo mặt móng, từ trung tâm phần nhô cao nhất của đới nâng Rồng theo hớng Đông Nam, sẽ gặp một khối nhô cao của móng, cách biệt với khối nâng chính bởi các trũng sâu. Đó chính là đới nâng Đông Nam Rồng. Xét về mặt kích thớc, có thể coi đây là cấu trúc kiến tạo bậc 4. Khu vực Đông Nam Rồng đợc tách biệt với đới nâng Nam Côn Sơn bởi trũng sâu hẹp, không sâu với chiều ngang từ 300 đến 750m. mặt móng của trũng nằm thấp hơn đờng khép kín cấu tạo Đông Nam Rồng (2925 m) khoảng từ 25 đến 150 m. Nếu xét ở độ sâu 3750m theo bình đồ nóc móng, các trũng sâu kể trên lại bị ngăn cách với nhau bởi vùng yên ngựa có hớng á vĩ tuyến với chiều cao ở phần vòm đạt tới 250m. Nh vậy, vùng yên ngựa này có thể coi là thành viên phân đoạn của dãy nâng trung tâm Rồng- Đông Nam Rồng. Nh vậy xét trên bình đồ cấu tạo mặt móng, toàn bộ khu vực Đông Nam Rồng đợc bao quanh bởi các trũng sâu, tạo thuật lợi để tồn tại bẫy cấu tạo và sự dịch chuyển Hydrocacbon từ các vùng thấp lên phía trên và đi vào bẫy. Đặc điểm quan trọng và nổi bật nhất của cấu trúc kiến tạo khu vực Đông Nam Rồng là sự có mặt của nhiều đứt gãy phá huỷ. Theo kết quả minh giải thăm dò địa chấn 3D, trong ranh giới khép kín của cấu tạo, trên nóc của móng có những hệ thống đứt gãy phức tạp chạy theo 3 hớng: Đông Bắc, á vĩ tuyến và á kinh tuyến, phân chia cấu tạo ra nhiều khối khác nhau, tạo lên một bức tranh phức tạp về mặt cấu trúc: Từ phần nhô cao nhất của cấu tạo các đứt gãy trải đều theo các hớng: Bắc, Tây, Tây Nam và Đông Nam. Theo mức độ tơng đồng trên bình diện cấu trúc cũng nh cấp độ thay đổi thứ sinh của đá và đặc tính hình thành mắcma, mặt cắt Đông Nam Rồng có 3 tầng cấu trúc: Móng trớc Kanozoi, hệ thống trung gian Oligocene và lớp phủ dạng nền (Miocene- đệ tứ). Các tầng cấu trúc đợc tách biệt với nhau bởi các bất chỉnh hợp địa tầng. Tóm lại, nóc móng khu vực Đông Nam Rồng có cấu tạo phức tạp, có đờng đẳng sâu khép kín cuối cùng 2925 m.trong ranh giới của đờng khép kín cấu tạo đợc chia ra làm khối trung tâm,khối Đông và khối các rìa. Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 9 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Công tác thi công giếng khoan đợc thực hiện trên giàn cố định RP-3 và trên giàn tự nâng. Đến nay trên khu vực Đông Nam Rồng đã khoan bổ xung thêm 18 giếng khoan (R-301, 302, 303, 304, 306, 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319). Trong đó có 6 giếng bơm ép nớc (R-301, 304, 306, 307, 312, 316); 9 giếng khai thác (R-302, 303, 308, 309, 310, 311, 314, 317, 319); 3 giếng R-313, 315,319 đang thử vỉa. Tính từ ngày đầu khai thác đến nay tầng móng mỏ Rồng đã khai thác trên 6 triệu tấn dầu và hàng trăm ngàn m 3 khí đồng hành, bơm ép nớc vào vỉa đạt trên 4 triệu m 3 nhằm duy trì áp suất vỉa và đã nâng hệ số bù đắp tới 42,4%. 1.6. Giới thiệu chung về một số máy bơm ly tâm chủ yếu dùng để khai thác- Vận chuyển dầu khí ở XNLD VietsovPetro 1.6.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phạm vi của bơm vận chuyển dầu * Nhiệm vụ: Dầu mỏ sau khi đợc khai thác từ giếng khoan, dới tác dụng của áp lực vỉa trong phơng pháp khai thác tự phun hay các thiết bị khai thác bơm ly tâm điện chìm trong phơng pháp khai thác cơ học. Dầu đợc đa đến các bình tách, các thiết bị xử lý công nghệ nhằm tách bớt thành phần khí, nớc, tạp chất cơ học lẫn trong dầu. Sau đó dầu thô đợc đa đến các bình chứa đợc lắp đặt ngay trên giàn khoan. Để vận chuyển dầu từ bình này tới các tàu chứa dầu, ngời ta phải dùng các thiết bị vận chuyển, thông dụng nhất là vận chuyển bằng đờng ống. Ưu điểm của phơng pháp vận chuyển này so với phơng pháp khác là: Kết cấu đơn giản, an toàn khi sử dụng, ít ảnh hởng đến công trình bề mặt. * Yêu cầu: Yêu cầu đặt ra khi vận chuyển dầu bằng đờng ống là phải duy trì đợc năng l- ợng của dòng chảy luôn lớn hơn tổn thất năng lợng trên suốt chiều dài của đờng ống và phải đảm bảo lu lợng đúng theo yêu cầu kỹ thuật. * Phạm vi ứng dụng: Các loại bơm đợc sử dụng trong công tác dầu khí: Máy bơm pitông, máy bơm ly tâm, máy bơm hớng trục mỗi loại máy bơm điều có công dụng và phạm vi sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào yêu cầu đặt ra trong công việc. trong công tác vận chuyển ngời ta hay sử dụng bơm ly tâm bởi so với các loại máy bơm khác, máy bơm ly tâm có các u điểm sau: + Đờng đặc tính của bơm có độ nghiêng đều, phù hợp với những yêu cầu của mạng đờng ống dẫn và điều kiện vận hành riêng biệt. + Phạm vi sử dụng lớn: - Cột áp từ hàng chục đến hàng nghìn mét cột nớc. - Lu lợng có thể đạt tới hàng ngàn m 3 /h - Công suất có thể đạt tới 6000 KW Sv: Phạm Văn Mai Lớp:Thiết Bị Dầu Khí-K49 10 [...]... máy bơm HC 65/35-500 lắp song song trong đó một máy luôn ở trạng thái làm việc và một máy bơm dự phòng + Việc lắp đặt nhằm mục đích: - Do yêu cầu công nghệ khai thác dầu khí, để đảm bảo quá trình khai thác dầu đợc li n tục Nếu máy bơm đang làm việc gặp sự cố thì ta có thể vận hành máy dự phòng thay thế - Khi lu lợng khai thác tăng thì ta cho 2 máy cùng làm việc để giảm nhanh lợng dầu trong bình * Các. .. ly tâm HC 65/35-500 2.1.1.Hình dạng ngoài của bơm ly tâm 2 3 5 4 1 Hình 2.1- Sơ đồ tổng thể của bơm ly tâm HC 65/35-500 1 Động cơ điện 2 Hộp bảo vệ khớp nối 3 Khớp nối bánh răng 4 Bơm 5 Đế máy bơm 2.1.2 Công dụng và thông số kỹ thuật của bơm Công dụng của máy bơm HC 65/35-500 là bơm vận chuyển dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ có nhiệt độ từ 300C ữ 2000C, thành phần chất rắn lẫn trong dung dịch bơm 0,2%... chất lỏng bơm ra khỏi cửa đẩy (buồng ra cấp 4) của phân đoạn trái sẽ theo đờng ống dới thân máy bơm đi vào của hút (buồng vào cấp 5) của phân đoạn phải rồi ra cửa đẩy của bơm Với bơm ly tâm việc khắc phục lực chiều trục sinh ra trong quá trình bơm làm việc là vấn đề có ý nghĩa rất quan trọng Thực tế có nhiều cách khử lực dọc trục trong bơm ly tâm Dùng pitong cân bằng, dùng đĩa cân bằngMáy bơm ly tâm HC... chặn 6414 và gối đỡ của phân đoạn phải lắp ổ bi đỡ 414, hay phải bố trí hai cửa hút 2.4 Điều kiện làm việc Để máy bơm làm việc bình thờng, trong quá trình vận hành phải đảm bảo thực hiện các công tác sau: Sv: Phạm Văn Mai 35 Lớp:Thiết Bị Dầu Khí- K49 trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp + Trớc khi cho máy bơm hoạt động phải kiểm tra dầu trong bình cho trong suốt quá trình máy bơm làm việc chất... với máy bơm HC 65/35- 500 đang sử dụng ở xí nghiệp li n doanh dầu khí VietsovPetro hay sử dụng loại đệm BO và BD Các chỉ tiêu kỹ thuật chính của đệm: Tần số vòng quay không vợt quá 3600 (vòng/phút) Sự tụt áp cực đại trên đệm làm kín không vợt quá 35 (kG/cm2) Đệm làm kín mặt đầu loại BO và BD đợc dùng làm kín trục của máy bơm ly tâm vận chuyển dầu khí, các sản phẩm dầu, các chất hữu cơ dễ hoà tan các. .. cho dầu để giảm độ nhớt đảm bảo cho việc lu chuyển dễ dàng + Bình chứa 100 m3: Sau khi đi qua lò nung dầu đợc vận chuyển tới bình chứa 100 m3, bình có nhiệm vụ chứa dầu và tách phần khí còn lại tan trong dầu Từ đây dầu đợc máy bơm vận chuyển ra tàu chứa + Thiết bị tách khí: Khí sau khi tách ra đợc thu gom lại vào thiết bị tách khí Tại đây các bụi dầu lẫn trong khí đợc ngng tụ và chuyển về bình chứa, khí. .. tới các thiết bị và ra tàu chứa Các thiết bị có nhiệm vụ vận chuyển dòng sản phẩm và điều chỉnh lu lợng và áp suất cần thiết đồng thời đảm bảo an toàn cho các thiết bị Sv: Phạm Văn Mai 19 Lớp:Thiết Bị Dầu Khí- K49 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp chơng II giới thiệu về cấu tạo, nguyên lý và điều kiện làm việc của bơm ly tâm HC 65/35-500 2.1 Sơ đồ tổng thể và đặc tính kỹ thuật của bơm ly tâm. .. Trên các thân dẫn hớng của bơm, đợc lắp các bạc làm kín (7), hạn chế dòng chảy ngợc lại từ phía áp lực cao hơn về phía cửa hút của bánh công tác Bạc làm kín (10) hạn chế dòng chảy ngợc lại của chất lỏng có áp lực cao lên các cấp phía trớc về phía sau Để làm kín giữa trục bơm và thân bơm ở hai đầu máy bơm, với máy bơm HC 65/35-500 ngời ta hay dùng hai kiểu làm kín sau - Kiểu làm kín mặt đầu - Kiểu làm. .. yêu cầu cột áp và lu lợng vừa phải dùng để vận chuyển dầu đi xa cho các giàn xa trạm rót dầu thờng dùng loại bơm: HC 65/35-500, HC 40/400, SULZER Đây là những loại máy bơm làm việc tốt và có nhiều u điểm Sv: Phạm Văn Mai 13 Lớp:Thiết Bị Dầu Khí- K49 trờng đại học Mỏ -Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Loại bơm không yêu cầu cột áp lớn và yêu cầu lu lợng lớn dùng để vận chuyển một lợng dầu lớn tại các điểm tiếp... còn chứa các tạp chất gây ăn mòn hoặc lắng đọng Parafin gây tắc đờng ống ngăn cản dòng chảy Buồng trộn hoá phẩm, trộn các hoá chất ngăn chặn các tạp chất gây ăn mòn các thiết bị và sự lắng đọng Parafin trong đờng ống, Sau đó dòng dầu tiếp tục đi tới lò nung + Lò nung: trong quá trình vận chuyển nhiệt độ của dầu giảm làm tăng độ nhớt của dầu và làm tăng các tổn thất năng lợng trong quá trình vận chuyển . để tăng nhanh doanh thu dịch vụ trong tổng doanh thu của cả ngành. Phấn đấu năm 2015 doanh thu dịch vụ kỹ thuật dầu khí đạt 30ữ35% tổng doanh thu toàn. hoá doanh nghiệp đã đợc triển khai có hiệu quả, hoạt động sản xuất kinh doanh của các đơn vị cổ phần hoá đợc cải thiện rõ rệt. Hoạt động sản xuất kinh doanh
