THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 1009MSP10Ở MỎ BẠCH HỔ

129 382 0
THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 1009MSP10Ở MỎ  BẠCH HỔ

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHẤT VÀ QUÁ TRÌNH KHAI THÁC DẦU Ở MỎ BẠCH HỔ 2 1.1. Vị trí địa lý – đặc điểm tự nhiên mỏ Bạch Hổ 2 1.1.1. Vị trí địa lý mỏ Bạch Hổ 2 1.1.2. Đặc điểm tự nhiên 2 1.2. Tính chất vật lý của vỉa sản phẩm và của chất lưu trong vỉa 3 1.2.1. Khái quát địa chất khu vực 3 1.2.2. Tính chất vật lý của vỉa sản phẩm 4 1.2.2.1. Đặc trưng về chiều dày. 4 1.2.2.2. Đặc trưng về độ chứa dầu. 4 1.2.2.3. Tính dị dưỡng. 6 1.2.2.4. Tính không đồng nhất: 7 1.2.3. Tính chất của chất lưu trong điều kiện vỉa. 8 1.2.3.1. Các tính chất của dầu trong điều kiện vỉa. (Bảng 1.3) 8 1.2.3.2. Thành phần và tính chất của khí hòa tan trong dầu. 9 1.2.3.3. Đặc tính hóa lý của dầu tách khí. 10 1.2.3.4. Các tính chất của nước vỉa. 10 1.2.3.5. Các đặc trưng vật lý thủy động học. 11 1.2.4. Nhiệt độ và gradient địa nhiệt. 11 1.2.4.1. Gradient địa nhiệt (GDN) các đá phủ trên móng. 11 1.2.4.2. Gradient địa nhiệt đá móng. 11 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT DÒNG CHẢY TRONG VỈA DẦU VÀTRONG GIẾNG KHAI THÁC. 12 2.1. Dòng chảy của chất lưu từ vỉa vào giếng. 12 2.1.1. Mục đích và cơ sở nghiên cứu. 12 2.1.1.1. Mục đích. 12 2.1.1.2. Cơ sở nghiên cứu. 12 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy của chất lỏng và khí từ vỉa vào đáy giếng. 15 2.1.2.1. Sự không hoàn thiện của giếng. 15 2.1.2.2. Mức độ nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng. 20 2.2. Dòng chảy của hỗn hợp dầu khí trong ống đứng và ống nghiêng. 24 2.2.1 Phương trình phân bố áp suất dọc theo thành ống khai thác. 28 2.2.2 Xác định các thông số cơ bản của hỗn hợp lỏng – khí. 25 2.2.2.1. Xác định vận tốc pha: 25 2.2.2.2. Khối lượng riêng của hỗn hợp lỏng – khí: 26 2.2.2.3. Độ nhớt của hỗn hợp lỏng – khí : 26 2.2.2.4. Hệ số ma sát : 27 2.2.3. Phương pháp tính áp suất phân bố của dòng chất lỏng – khí trong ống khai thác 28 2.2.3.1. Xác định mật độ của dòng chất lỏng : 28 2.2.3.2. Xác định lưu lượng: 28 2.2.3.3. Xác định độ chứa dầu, nước và khí : 29 2.2.3.4. Xác định độ nhớt của pha lỏng: 29 2.2.3.5. Xác định hệ số Raynolds (NRe): 29 CHƯƠNG 3:CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CƠ HỌC PHỔ BIẾN VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN CHỌN PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG THIẾT KẾ. 31 3.1. Các phương pháp khai thác cơ học phổ biến. 31 3.1.1. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm pitton cần và máy bơm guồng xoắn: 31 3.1.1.1. Bản chất của phương pháp : 31 3.1.1.2. Ưu điểm : 32 3.1.1.3. Nhược điểm: 32 3.1.1.4. Phạm vi ứng dụng: 32 3.1.2. Khai thác dầu bằng máy bơm thuỷ lực ngầm : 32 3.1.2.1. Bản chất của phương pháp : 32 3.1.2.2. Ưu điểm : 33 3.1.2.3. Nhược điểm 33 3.1.2.4. Phạm vi ứng dụng : 34 3.1.3. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm điện ly tâm điện ngầm: 34 3.1.3.1. Bản chất của phương pháp : 34 3.1.3.2. Ưu điểm : 34 3.1.3.3. Nhược điểm : 35 3.1.3.4. Phạm vi ứng dụng : 35 3.1.4. Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift : 36 3.1.4.1. Bản chất của phương pháp : 36 3.1.4.2. Ưu điểm : 36 3.1.4.3. Nhược điểm : 37 3.1.4.4.Phạm vi ứng dụng : 37 3.2. Cơ sở lý luận chọn phương pháp gaslift cho giếng thiết kế. 37 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT 41 4.1. Giới thiệu chung: 41 4.1.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp : 41 4.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của phương pháp Gaslift. 42 4.2. Các phương pháp khai thác dầu bằng gaslift. 42 4.2.1. Phương pháp gaslift liên tục: 42 4.2.2. Phương pháp Gaslift định kỳ: 43 4.3. Các cấu trúc cơ bản của hệ thống ống nâng khi khai thác dầu bằng gaslift 44 4.3.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống khai thác dầu bằng Gaslift: 44 4.3.1.1. Giếng khai thác bằng phương pháp Gaslift theo chế độ vành xuyến: 45 4.3.2. Tính toán cột ống nâng : 47 4.3.2.1. Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác: 48 4.3.2.2. Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác: 49 4.4..Xác định độ sâu đặt van bằng phương pháp giải tích: 50 4.5. Khởi động giếng: 53 4.5.1. Quá trình khởi động giếng: 53 4.5.2. Xác định áp suất khởi động: 53 4.5.3. Các phương pháp làm giảm áp suất khởi động: 54 4.5.3.1. Các phương pháp làm giảm h : 55 4.5.3.2. Các phương pháp làm giảm : 55 4.5.3.3. Phương pháp chuyển từ chế độ vành xuyến sang chế độ trung tâm: 56 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 100910 Ở MỎ BẠCH HỔ 57 5.1. Các thông số của giếng thiết kế 57 5.2. Tính toán cột ống nâng cho giếng thiết kế 58 5.2.1. Xác định chiều dài cột ống nâng L 58 5.2.2. Xác định đường kính cột ống nâng d 59 5.3. Thiết lập biểu đồ tính toán độ sâu đặt van gaslift. 60 5.3.1. Xác định đường cong phân bố áp suất lỏng khí trong cột ống nâng (đường số 1) 60 5.3.2. Xây dựng đường phân bố áp suất thuỷ tĩnh (đường số 2). 60 5.3.3. Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén ngoài cần (đường số 3) 61 5.3.4. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của khí nén ngoài cần (đường số 4) 61 5.3.5. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của chất lỏng trong cần (đường 5) 61 5.4. Xác định độ sâu đặt van và các đặc tính của van. 62 5.4.1. Van 1 62 5.4.1.1. Xác định độ sâu đặt van 1 như sau: 62 5.4.1.2. Xác định đường kính van 62 5.4.1.3. Xác định áp suất mở van ở điều kiện chuẩn 15,50C (600F) 64 5.4.2. Van số 2 64 5.4.3. Van số 3 65 5.4.4. Van số 4 67 5.4.5. Van số 5 68 CHƯƠNG 6: THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT 78 6.1. Thiết bị bề mặt 78 6.1.1. Thiết bị miệng giếng 79 6.1.1.1. Chức năng nhiệm vụ của thiết bị miệng giếng 79 6.1.1.2. Cấu tạo thiết bị miệng giếng: 90 6.1.3. Hệ thống thu gom xử lý 82 6.1.3.1. Mụch đích và nhiệm vụ 83 6.1.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống thu gom và xử lý dầu. 84 6.1.4. Hệ thống máy nén khí 85 6.1.5. Các loại bình tách 85 6.1.5.1. Bình tách ngang HC16 86 6.1.5.2. Bình tách đứng. 87 6.2. Thiết bị lòng giếng 87 6.2.1. Nhiệm vụ và chức năng của thiết bị lòng giếng 87 6.2.2. Sơ đồ thiết bị lòng giếng. (Hình 6.5) 88 6.2.3. Chức năng, nhiệm vụ của các thành phần thiết bị lòng giếng 90 6.2.3.1. Phễu định hướng 90 6.2.3.2. Nhippen 90 6.2.3.3. Ống đục lỗ 90 6.2.3.4. Van cắt 90 6.2.3.6. Thiết bị bù trừ nhiêt 93 6.2.3.7. Van tuần hoàn 94 6.2.3.8. Manderl 95 6.2.3.9. Van an toàn sâu 95 6.2.3.10. Các loại ống khai thác 96 6.3. Van gaslift 97 6.3.1. Chức năng và phân loại van Gaslift 97 6.3.1.1. Chức năng 97 6.3.1.2. Phân loại van Gaslift 97 6.3.2. Nguyên lý cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của van gaslift 98 6.3.2.1. Nguyên lý cấu tạo 98 6.3.2.2. Nguyên tắc hoạt động của van gaslift. 99 6.4. Van Gaslift 103 CHƯƠNG 7: SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT 113 7.1. Sự hình thành nút cát ở đáy giếng khai thác 113 7.1.1. Nguyên nhân phát sinh 113 7.1.2. Biện pháp phòng ngừa 113 7.1.3. Biện pháp khắc phục 114 7.2. Sự lắng đọng paraffin trong ống khai thác và đường ống 114 7.2.1. Nguyên nhân phát sinh 114 7.2.2. Biện pháp phòng ngừa 114 7.2.3. Biện pháp khắc phục 115 7.3. Sự tạo thành những nút rỉ sắt trong khoảng không gian vành xuyến 116 7.3.1. Nguyên nhân phát sinh 116 7.3.2. Biện pháp khắc phục 116 7.4. Sự lắng tụ muối trong ống nâng 117 7.4.1. Nguyên nhân phát sinh 117 7.4.2. Biện pháp ngăn ngừa 117 7.4.3. Biện pháp khắc phục 117 7.5. Sự tạo thành nhũ tương trong giếng 118 7.5.1. Nguyên nhân phát sinh 118 7.5.2. Biện pháp khắc phục 118 7.6. Các sự cố về sự hoàn thiện của thiết bị 118 7.6.1. Sự rò rỉ của các thiết bị chịu áp lực 118 7.6.2. Các thiết bị hư hỏng 118 7.7. Sự cố về công nghệ 119 7.7.1. Áp suất nguồn cung cấp không ổn định 119 7.7.2. Sự cố cháy 119 CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 121 8.1. Vai trò của công tác an toàn trong khai thác dầu khí 121 8.2. Các yêu cầu đối với công tác an toàn lao động trên giàn khoan 121 8.2.1. Yêu cầu đối với người lao động 121 8.2.2. Yêu cầu đối với các thiết bị máy móc 122 8.2.3. An toàn cháy 122 8.2.4. An toàn trong sửa chữa và các công việc khác 123 8.3. An toàn lao động trong công tác khai thác dầu bằng phương pháp gaslift 123 8.3.1. Yêu cầu chung 123 8.3.2. Yêu cầu an toàn khi khai thác 123 8.4. Bảo vệ môi trường 124 KẾT LUẬN 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN NGỌC TÂN LỚP: KHOAN – KHAI THÁC K57VT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 1009-MSP10 Ở MỎ BẠCH HÔ HÀ NỘI, 5-2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN NGỌC TÂN LỚP: KHOAN- KHAI THÁC K57VT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT LIÊN TỤC CHO GIẾNG 1009-MSP10 Ở MỎ BẠCH HÔ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN CHẤM Th.S-TRẦN HỮU KIÊN GVC TS NGUYỄN THẾ VINH HÀ NỘI , 5-2017 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH CÁC HÌNH VẼ St t Số hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình 2.1 Đường cong áp suất xung quanh giếng 17 Hình 2.2 Các dạng không hoàn thiện thủy động lực giếng 18 Hình 2.3 Đồ thị xác định C1 20 Hình 2.4 Đồ thị xác định C2 21 Hình 4.1 Nguyên lý hoạt động phương pháp khai thác Gaslift 42 Hình 4.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống khai thác Gaslift 45 Hình 4.3 Sơ đồ cấu trúc vành xuyến cột ống 47 Hình 4.4 Đồ thị xác định Pde theo L Rtu 50 Hình 4.5 Sơ đồ nguyên tắc tính toán chiều sâu đặt van 52 10 Hình 4.6 Sơ đồ biến thiên áp suất theo thời gian khởi động 54 11 Hình 4.7 Sơ đồ phương pháp hóa khí vào chất lỏng 56 12 Hình 5.1 Đồ thị camco cho giếng thiết kế 69 13 Hình 5.2 Đồ thị xác định đường áp suất lỏng khí ống nâng 70 14 Hình 5.3 Đồ xác định vị trí đặt van 71 15 Hinh 5.4 Đồ thị xác định hệ số khí nén 72 16 Hình 6.1 Sơ đồ nguyên lý trình khai thác dầu gaslift 77 17 Hình 6.2 Sơ đồ thông kiểu chạc 80 18 Hình 6.3 Sơ đồ thông kiểu chạc 81 19 Hình 6.4 Sơ đồ thiết bị miệng giếng 82 20 Hình 6.5 Sơ đồ cấu trúc thiết bị lòng giếng 87 21 Hình 6.6 Sơ đồ van cắt 89 22 Hình 6.7 Sơ đồ paker loại 90 23 Hình 6.8 Sơ đồ thiết bị bù trừ nhiệt 91 24 Hình 6.9 Sơ đồ van tuần hoàn 93 25 Hình 6.10 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo van gaslift 97 26 Hình 6.11 Sơ đồ nguyên lý trình đóng mở van gaslift kiểu 99 buồng khí áp suất khí nén 27 Hình 6.12 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo trạm nạp khí thử van gaslift 100 BẢNG QUY ĐÔI ĐƠN VỊ TÍNH TOÁN Acres.ft = 7758 bbl Acres.ft = 0,4047 Ha kg = 2,20462 lbs Acres.ft = 43560 ft2 kg/m3 = 0,0624 lbs/ft3 at = 1,00323 KG/cm2 kg/cm3 = 14,223 lbs/in3 = 14,696 psi = 5,614 ft3 = 0,15898 m3 1m = 3,2808 ft = 42 gals = 39,37 in = 14,503 psi bbl bar 1mm = 0,03937 in F − 32 1,8 0C = cm = 0,032808 ft ft2 = 0,0929 m2 = 0,3937 in in2 = 6,4516 cm2 cm3 = 0,06102 in3 = 645,16 mm2 ft3 = 0,02832 m3 ft3/min = 0,028317 m3/min in3 = 16,387 cm3 m3 = 6,289 bbl = 35,3146 ft3 = 264,172 gals m3/h = 4,4028 gals/min 0F = 1,8.0C + 32 ft = 30,48 cm gals = 0,02381 bbl m2 mm2 = 10,7639 ft2 = 0,00155 in2 1N =1 kg.m/s2 =1 J/m Pa.s =1 =1 N.s/m2 kg/m.s = 0,003785 m3 = 231 in3 N.m =1 kg.m2/s2 = 8,337 lbs at = 10-5 pa DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Stt Số hiệu bảng Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 2.1 Bảng 5.1 Bảng 5.2 Bảng 5.3 Bảng 5.4 10 Bảng 5.5 11 Bảng 6.1 12 Bảng 6.2 13 Bảng 6.3 LỜI MỞ ĐẦU Trong chiến lược phát triển kinh tế đất nước ta, ngành công nghiệp dầu khí đóng vai trò quan trọng Nhiệm vụ đẩy nhanh việc tăng tốc độ khoan đưa vào khai thác mỏ dầu mà tìm cách nâng cao hệ số thu hồi Đối với giếng khai thác lượng vỉa giảm dần đến lúc không khả tự phun hay hoạt động tự phun theo chu kỳ với lưu lượng nhỏ, để phục hồi gia tăng sản lượng, nâng cao hệ số thu hồi dầu phương pháp có hiệu đưa giếng sang khai thác học Thực nghiệm cho thấy rằng, phương pháp khai thác học việc dùng máy bơm thủy lực ngầm hay máy bơm ly tâm điện chìm đạt hiệu kinh tế không cao khai thác mỏ Bạch Hổ có nhiều hạn chế giếng có chiều sâu lớn hàm lượng khí lớn Để giải vấn đề phương pháp khai thác học dùng Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro (XNLD) khai thác phương pháp gaslift Với cố gắng thân thời gian tìm hiểu thực tế, với hướng dẫn nhiệt tình trực tiếp thầy TRẦN HỮU KIÊN, với toàn thể thầy cô giáo môn Khoan – Khai thác Trường ĐH Mỏ - Địa chất, cô XNLD Vietsovpetro giúp đỡ em hoàn thành nghiên cứu đề tài “Thiết kế khai thác dầu gaslift” Tuy nhiên, thời gian thực tế có hạn cộng với trình độ hiểu biết hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Kính mong góp ý phê bình thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Qua em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Hữu Kiên toàn thể thầy cô môn Khoan – Khai thác Trường ĐH Mỏ - Địa chất giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cám ơn ! Hà Nội, tháng 05 năm 2017 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Tân CHƯƠNG 1:TÔNG QUAN VỀ ĐỊA CHẤT VÀ QUÁ TRÌNH KHAI THÁC DẦU Ở MỎ BẠCH HÔ 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ – ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN MỎ BẠCH HÔ 1.1.1 Vị trí địa lý mỏ Bạch Hổ Bồn trũng Cửu Long nằm phía Đông Bắc thềm lục địa Việt Nam với tọa độ địa lý 90 ÷ 110 vĩ độ Bắc, 1060 ÷ 1090 kinh độ Đông, kéo dài dọc bờ biển Phan Thiết đến cửa sông Hậu Bồn trũng Cửu Long có diện tích 25.000 km 2, phía Đông Nam ngăn cách với trũng Nam Côn Sơn đới Nam Côn Sơn, phía Tây Nam ngăn cách với bồn trũng vịnh Thái Lan khối nâng Korat, phía Tây Bắc nằm gần rìa khối địa Kontum Mỏ Bạch Hổ thuộc lô 09 nằm bồn trũng Cửu Long, cách bờ biển khoảng 100 km cảng Vũng Tàu 120 km hướng Nam – Đông Nam nơi có điều hành sản xuất xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro (SNLD VSP) 1.1.2 Đặc điểm tự nhiên Thềm lục địa Nam Việt Nam kéo dài từ Phan Thiết đến Hà Tiên, bao gồm phần Biển Đông phần vịnh Thái Lan Ở phần Đông Bắc thềm lục địa có độ dốc lớn, chiều rộng hẹp Đặc biệt có khối nâng Côn Sơn với chiều dài 100 km, phát triển số đảo nhỏ Thềm lục địa Nam Việt Nam thành tạo chủ yếu trầm tích biển nhánh sông Đổ thềm lục địa có nhiều sông mà lớn sông Cửu Long Hàng năm sông Cửu Long đổ biển hàng trăm triệu phù sa Bờ biển kéo dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, địa hình biển phức tạp Ở khu vục bể Cửu Long, vùng cửa sông địa hình đáy bồn trũng đa dạng bao gồm sông ngầm, bãi cát ngầm Khu vực mỏ Bạch Hổ có chiều sâu nước biển khoảng 50 m, có đảo san hô ngầm phía Đông Nam mỏ Mức độ chấn động khu vực mỏ, khu cực mỏ va khu đất liền lân cận không độ ricter (theo kết quan sát nhiều năm trạm khí tượng) Về dòng chảy: tác động gió mùa tạo lên dòng chảy đối lưu vùng biển Đông Ngoài ra, tác động khác khối lượng nước, chế độ gió, thủy triều, địa hình đáy biển cấu tạo đường bờ biển tạo dòng chảy khác dòng thủy triều dòng trôi dạt Tốc độ cực đại dòng chảy khu vực khoảng 0,3 ÷ 0,7 m/s Biển có chế độ bán nhật chiều Dòng trôi dạt hình thành kết hợp dòng tuần hoàn khu vực dòng gió bề mặt tạo Tốc độ đạt khoảng 0,77 ÷ 1,5 m/s Về sóng biển, chia làm hai chế độ: Chế độ gió mùa đông, kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau, hướng gió chủ yếu Đông Bắc – Tây Nam với chiều cao từ ÷ m cực đại lên đến m Chế độ sóng gió mùa, kéo dài từ tháng đến tháng 10 hướng gió chủ yếu Đông Bắc Tây Nam Sóng thấp tương đối ổn định, chiều cao khoảng 0,5 ÷ m cực đại tới m Khí hậu khu vực đặc trưng cho vùng khí hậu cận xích đạo nhiệt đới gió mùa chia làm hai mùa rõ rệt: mùa khô (mùa đông) kéo dài từ tháng đến tháng năm sau, có nhiệt độ trung bình từ khoảng 24 ÷ 300C, chủ yếu gió mùa Đông Bắc Mùa mưa (mùa hè) kéo dài từ tháng đến tháng 10, có gió mùa Tây Nam, hay có mưa to, ngắn Đây vùng khí hậu nóng nực, nhiều ánh sáng mặt trời Độ ẩm trung bình vùng khoảng 60%, lượng mưa phân bố không đều, riêng lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng 85-90% lượng mưa năm, trung bình khoảng 2700mm/ năm Vùng có hai chế độ gió mùa: chế độ gió mùa đông thổi từ tháng 11 đến cuối tháng năm sau với hướng gió Đông Bắc Đông- Đông Bắc Đây thời kỳ biển động năm gây nguy hiểm cho hoạt động biển Chế độ gió mùa hè có gió Tây Nam từ tháng đến tháng 9, thời kỳ thuận lợi cho hoạt động biển Còn vào giai đoạn chuyển tiếp (tháng ÷ tháng 11) gió đổi hướng 1.2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VỈA SẢN PHẨM VÀ CỦA CHẤT LƯU TRONG VỈA 1.2.1 Khái quát địa chất khu vực Thềm lục địa Việt Nam chạy dọc theo phía Đông Nam bán đảo Đông Dương, có diện tích 300.000 km2 Đây phần thềm lục điạ sunda, thềm lục địa lớn giới phần cấu trúc Đông Nam Á Trũng Cửu Long nằm thềm lục địa Đông Nam Việt Nam vũng khai thác dầu Việt Nam Bồn trũng có kích thước khoảng 300x100 km có diện tích khoảng 25.000 km2 Phía Tây Bắc giáp đơn nghiêng Trà Tân, phía Đông Nam khối nâng Côn Sơn Phạm vi bồn trũng chia làm ba đơn vị kiến tạo Mỏ Bạch Hổ nằm lô 09 bồn trũng Cửu Long 10 Trong đó, Pb xác định theo công thức (6.5) với điều kiện lò xo, nghĩa Pb = Fb (Pkm + PlmFp) Lúc giá trị áp suất nạp biểu kiến xác định theo công thức: Pko = Ct (Pkm + PlmFp) 6.4 VAN GASLIFT Van Gaslift thiết bị khai thác phương pháp Gaslift Van Gaslift ngày cải tiến đại hóa Có thể tóm tắt qua hệ sau: - Thế hệ 1: Là hệ cổ điển, van Gaslift nối với ống khai thác ren Do hỏng hóc phải kéo ống khai thác lên, dẫn đến chi phí cao, khó sửa chữa không thao tác thiết bị lòng giếng kỹ thuật cáp tời - Thế hệ 2: Van đặt ống khai thác, nhiên thay phải kéo ống khai thác lên - Thế hệ 3: Van cải tiến hơn, đặt mandrel, trình thay van sửa chữa thực dụng cụ cáp tời Tại xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro giếng khai thác Gaslift có khoảng 6-7 Mandrel, Mandrel chứa van BKT-1 Các van Gaslift mở tác dụng khí nén, đóng nhờ áp suất khí N nạp buồng khí gọi Siphôn Mandrel cuối chứa van làm việc DKO-2 loại 1, buồng khí nên van mở Van khởi động hay van làm việc có van ngược đường kính côn tiết lưu từ 1/8- 3/8” Các van có khóa khóa có tác dụng định vị van vị trí Do van thu hồi có tác dụng thích hợp để làm đứt chốt định vị khóa Bảng 6.3 Thông số loại van Gaslift thường dùng Tên van Đường kính côn tiết lưu (inch) Đường kính van Khoá (inch) 115 Mandrel Dụng cụ kéo thả Công dụng BKT-1 1/8÷3/8" 1" Dưới K GA-2/JDC Van khởi động DKO2 1/8÷3/8" 1" Dưới K GA-2/JDC Van làm việc E 1" Dưới K GA-2/JDC Van khởi động 116 CHƯƠNG SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT Trong trình khai thác dầu khí, thường xảy cố ý muốn, ảnh hưởng đến trình làm việc giếng Để trì làm việc giếng ta phải xác định nguyên nhân cố, đồng thời đề biện pháp khắc phục hữu hiệu trường hợp cố cụ thể 7.1 SỰ HÌNH THÀNH NÚT CÁT Ở ĐÁY GIẾNG KHAI THÁC 7.1.1 Nguyên nhân phát sinh Hiện tượng khai thác dầu số giếng mà sản phẩm có chứa nhiều vật liệu vụn học, chúng tích tụ đáy giếng khai thác hình thành nên nút cát Cơ chế hình thành nút cát xuất phát từ việc dòng chảy có vận tốc nhỏ khả thắng lực hút trọng lực dẫn đến cát bị lắng đọng xuống đáy giếng Một nguyên nhân khác không phần quan trọng trình khởi động giếng khai thác Gaslift, thường xuất xung áp lực áp xuất đáy thay đổi đột ngột Điều dẫn đến sập lở phá vỡ tầng sản phẩm có cấu trúc yếu Đó nguồn cung cấp vật liệu tích tụ đáy giếng tao thành nút, nút cát theo thời gian khai thác ngày dày bịt kín khoảng mở vỉa sản phẩm gây tắc giếng Nó gây hậu lớn ảnh hưởng đến lưu lượng khai thác 7.1.2 Biện pháp phòng ngừa Để phòng ngừa tượng phải hạn chế nguyên nhân gây nút cát, cần thực biện pháp sau: + Thả ống nâng có cấu trúc thích hợp cho phù hợp với lưu lượng giếng + Đưa giếng vào khai thác cách điều hoà để tránh làm việc phập phù giếng + Điều chỉnh lưu lượng khai thác cho phù hợp để giếng làm việc ổn định + Hạ thấp ống nâng sử dụng hệ thống ống nâng phân bậc để tăng khả vét cát ống nâng + Thường xuyên chuyển chế độ khai thác từ chế độ vành khuyên sang chế độ trung tâm ngược lại 117 7.1.3 Biện pháp khắc phục Khi nút cát thành tạo lấp đầy khoảng mở vỉa, gây tắc ống nâng làm giảm đột ngột hệ số khai thác giếng, ta cần phải phá bỏ nút cát Việc phá bỏ thực nhờ sử dụng biện pháp làm tăng tốc độ dòng chảy đáy ống nâng để dòng sản phẩm vét hết cát đáy giếng khai thác Nếu dòng chảy giếng bị dừng lại mà áp xuất bơm ép khí tăng đột ngột nguyên nhân nút cát đóng ống nâng Trong trường hợp người ta sử dụng biện pháp ép hỗn hợp khí chất lỏng vào ống nâng để bỏ nút cát Khi biện pháp thực không mang lại hiệu cần phải ngừng khai thác tiến hành sửa chữa giếng Mặt khác cát dính với keo, parafin thành khối, ta cần sử dụng biện pháp sau: + Dùng máy bơm hút cát + Dùng máy thổi khí để phá nút cát + Phá nút cát dụng cụ thuỷ lực chuyên dụng cần khoan + Rửa nút cát tia bơm + Phá nút cát ống múc có lắp cánh phá cát 7.2 SỰ LẮNG ĐỌNG PARAFFIN TRONG ỐNG KHAI THÁC VÀ ĐƯỜNG ỐNG 7.2.1 Nguyên nhân phát sinh Chúng ta thường biết hàm lượng parafin dầu mỏ Bạch Hổ tương đối cao, trung bình 12%, thường xuyên xảy tượng lắng đọng parafin ống khai thác đường ống vận chuyển Nguyên nhân chủ yếu tượng nhiệt độ dầu ống giảm xuống nhiệt độ kết tinh parafin Ngoài tượng tách khí khỏi dầu dẫn đến áp xuất giảm làm dung môi hoà tan parafin tăng hàm lượng dầu, làm cho parafin lắng đọng Cát gây lên tượng lắng đọng parafin, hạt cát thường tâm kết tinh parafin Tại cấp đường kính thay đổi, lắng đọng parafin ngày trầm trọng, làm giảm lưu lượng khai thác 7.2.2 Biện pháp phòng ngừa Để ngăn chặn tượng lắng đọng parafin, cần phải giữ nhiệt độ cho dầu trình vận chuyển nâng lên ống nâng, cách gia nhiệt cho đường ống nhiệt độ dầu lớn nhiệt kết tinh parafin 118 Người ta thực biện pháp sau để giảm lắng đọng parafin: + Tăng áp lực đường ống (từ 10 – 15at), làm cho khí khó tách khỏi dầu để tạo điều kiện cho parafin hoà tan + Giảm độ nhám đường ống hạn chế thay đổi đột ngột đường kính ống nâng đường ống vận chuyển + Tăng nhiệt độ dòng khí ép xuống giếng Nó làm cho nhiệt độ dòng dầu lên ổn định + Dùng hóa phẩm chống đông đặc parafin, với hoá phẩm khác cần dùng nồng độ khác nhau, nhiều parafin dùng từ 0,2–0,3% Các chất hoá học gồm loại xăng dầu nhẹ làm dung môi hoà tan parafin chất chống đông đặc chất hoạt tính bề mặt (hàm lượng từ 1–5%) + Bơm dầu nước làm giảm tổn thất thuỷ lực, bơm dầu nhờ nút đẩy phân cách ( bơm xen kẽ đoạn dầu có độ nhớt nhỏ) 7.2.3 Biện pháp khắc phục Để phá vỡ nút parafin người ta sử dụng phương phác sau: + Phương pháp nhiệt học: bơm dầu nóng nóng vào ống để kéo parafin + Phương pháp học: dùng thiết bị cát nạo parafin thành ống khai thác Hệ thống thiết bị lắp đặt vào dụng cụ cáp tời, thả vào giếng để đóng giếng cắt gọt parafin Dụng cụ cắt gọt phải có đường kính tương xứng với đường kính ống khai thác, sau kéo thiết bị từ từ khỏi giếng để tránh trường hợp rơi ngạnh cặn + Phương pháp hóa học: phương pháp người ta ép chất lưu HC (hidrocacbon) nhẹ chất hoạt tính bề mặt vào giếng khai thác qua khoảng không vành xuyến HC nhẹ hoà tan parafin làm giảm kết tinh parafin Chất hoạt tính bề mặt đưa vào dòng chảy dầu giếng để hấp thụ thành phần nhỏ parafin để làm giảm ngừng kết tinh parafin Các chất hoá học thường dùng tác nhân phân tán, tác nhân thấm ướt phổ biến công nghiệp khai thác dầu khí nước Tác nhân thấm ướt có khả phủ lên bề mặt ống lớp màng mỏng, điều ngăn ngừa tích tụ parafin giữ phần tử parafin phân tán dính lại với từ đáy giếng đến hệ thống xử lý dầu thô Ngoài đưa vào ống chất Polyme ( sản phẩm Mỹ) Chất sử dụng Nircomat natri – Na 2Cr2O7.2H2O (10%) đưa vào buồng trộn với nhiệt độ 80 – 900C Nó có tác dụng phá dần nút parafin 119 7.3 SỰ TẠO THÀNH NHỮNG NÚT RỈ SẮT TRONG KHOẢNG KHÔNG GIAN VÀNH XUYẾN 7.3.1 Nguyên nhân phát sinh Sự tạo thành nút rỉ sắt khoảng không gian vành xuyến kim loại thành ống bị ăn mòn hóa học, bị ôxi hóa 4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3 Sự ăn mòn mạnh dòng khí ép có độ ẩm từ 70-80% Các kết nghiên cứu khẳng định rằng: áp suất ống khí ảnh hưởng tới ăn mòn, áp suất tăng hình thành rỉ sắt tăng lên Nút rỉ sắt chủ yếu ôxit sắt (chiếm 50%) lại bụi đá vôi cát Hiện tượng biểu áp suất đường khí vào tăng mà lưu lượng khai thác giảm 7.3.2 Biện pháp khắc phục - Xử lý mặt ống chất lỏng đặt biệt nhằm tăng độ bền ống chống ăn mòn - Đảm bảo khoảng không gian hai ống ép khí ống nâng đủ lớn khoảng 20mm - Lắp đặt bình ngưng đường dẫn khí, dầu không khí, thông thường lắp vị trí cao ống dốc cao lên - Lắp đặt phận làm khí khỏi bụi ẩm: bình tách, bình sấy khô - Thay đổi thường xuyên chế độ khai thác từ vành khuyên sang trung tâm ngược lại Mục đích để xúc rửa rỉ sắt bám đường ống - Rửa định kỳ vành ống nhũ tương không chứa nước - Làm khí trước đưa vào sử dụng phương pháp lý hóa - Để phá huỷ nút kim loại đóng chặt, người ta thường bơm dầu nóng vào khoảng không vành xuyến, biện pháp không đạt kết phải kéo ống lên để tiến hành cạo rỉ 7.4 SỰ LẮNG TỤ MUỐI TRONG ỐNG NÂNG 7.4.1 Nguyên nhân phát sinh Sự lắng tụ muối trình khai thác nước vỉa có hàm lượng muối cao Muối bị tách khỏi chất lỏng lắng đọng, bám vào thành ống thiết 120 bị lòng giếng Sự lắng tụ muối gây tắc ống nâng 7.4.2 Biện pháp ngăn ngừa Để hạn chế tượng muối lắng đọng, người ta dùng hóa chất có pha thêm số phụ gia Nó có tác dụng tạo tinh thể muối màng keo bảo vệ, ngăn trở muối kết tinh lại với không cho muối bám vào thép Ngoài người ta dùng nước theo phương pháp, tức bơm liên tục định kỳ nước xuống đáy giếng Mục đích giữ cho muối suốt trình lên thiết bị xử lý trạng thái chưa bão hòa để không xảy trình lắng đọng 7.4.3 Biện pháp khắc phục Tích tụ muối giếng Gaslift ống nâng chủ yếu độ sâu 150m đến 300m từ miệng giếng Nếu muối bám vào ống nâng chiếm phần đường kính ta dùng nước để loại bỏ tịch tụ muối cacbonat Đối với muối CaCo3, MgCO3, CaSO4, MgSO4 dùng dung dịch NaPO3 Na5P3O10 ép vào khoảng không gian vành xuyến Tinh thể cacbonat sunfat nhanh chóng hấp thụ NaPO3 Na5P3O10 để hình thành lớp vỏ keo tinh thể giữ chúng khôwwng dính lại với dính vào ống nâng Sự lắng đọng muối ống nâng vùng cận đáy giếng nhanh chóng loại bỏ cách dùng từ 1,2-1,5% dung dich axit HCl CaCo3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ Để loại bỏ tích tụ muối sunfat thực tế người ta bơm ép dung dịch NaOH CaSO4 + 2NaOH = Ca(OH)2 + Na2SO4 + H2O 7.5 SỰ TẠO THÀNH NHŨ TƯƠNG TRONG GIẾNG 7.5.1 Nguyên nhân phát sinh Trong trình khai thác, nước vỉa chuyển động với dầu khí tạo thành nhũ tương bền vững, làm tăng giá thành sản phẩm phí tách nước khỏi dầu 7.5.2 Biện pháp khắc phục Một biện pháp có hiệu để ngăn ngừa tạo thành nhũ tương việc sử dụng dầu làm nhân tố làm việc, sử dụng chất phụ gia bơm vào với 121 khí nén Để thu nhận dầu có hiệu cao hơn, người ta khử nhũ tương giếng Chất dùng để khử ngăn chặn hình thành nhũ tương ΠAB HΓK Nếu trộn chúng với khí ép theo tỉ lệ 1-2% hỗn hợp khử nhũ tương tương đối tốt 7.6 CÁC SỰ CỐ VỀ SỰ HOÀN THIỆN CỦA THIẾT BỊ 7.6.1 Sự rò rỉ thiết bị chịu áp lực Các thiết bị chịu áp lực như: đương ống, van chặn, mặt bích… Sau thời gian làm việc bị mòn ảnh hưởng độ rung mặt bích nới lỏng, gioăng làm kín bị lão hóa, tất tượng gây tượng rò rỉ dầu khí Khi phát có dầu khí ò rỉ, người ta phải khắc phục kịp thời, trường hợp yêu cầu sửa chữa phải dừng khai thác giếng 7.6.2 Các thiết bị hư hỏng - Van điều khiển mực chất lỏng không làm việc: Khi phát hiện tượng ta phải kịp thời xử lý cách điều chỉnh van tay Đóng đường điều chỉnh tự động, khắc phục sửa chữa thiết bị Sau đưa hệ thống làm việc trở lại - Hệ thống báo mức chất lỏng không xác: Trong trương hợp bình quan trọng người ta thường làm thiết bị để theo dõi mức chất lỏng, nhờ người ta sửa chữa hai thiết bị - Máy bơm vận chuyển dầu bị cố: Trong trường hợp người ta lắp đặt máy bơm dự phòng Khi máy bơm bị cố không bơm tắt máy bật máy dự phòng Sau sửa chữa hư hỏng máy bơm - Các thiết bị báo tín hiệu không tốt: Khi phát sai lệch thông tin phải tiến hành kiểm tra hiệu chỉnh thay thiết bị đảm bảo độ tin cậy cao - Thiết bị bảo vệ điều khiển không tốt: Cần phải có kế hoạch kiểm tra định kì Trường hợp có cố phải sửa chữa kịp thời Nói chung hoàn hảo thiết bị yêu cầu gắt gao trình khai thác dầu khí Những người làm việc trực tiếp luôn theo dõi làm việc thiết bị, phát kịp thời có biện pháp khắc phục… Sao cho đảm bảo dòng dầu liên tục khai thác lên vận chuyển đến tàu chứa 7.7 SỰ CỐ VỀ CÔNG NGHỆ 7.7.1 Áp suất nguồn cung cấp không ổn định 122 Khi giếng làm việc không ổn định liên tục Hệ thống tự động tự ngắt giếng người theo dõi công nghệ phải biết để thao tác - Nguyên nhân: Do máy nén khí bị hỏng đột suất, lượng khí tiêu thụ lớn, lượng khí cung cấp cho máy nén không đủ phải giảm bớt tổ máy nén - Biện pháp khắc phục: Cân đối lại lượng khí vào khí Có kế hoạch tiêu thụ cụ thể tránh tượng khởi động nhiều giếng thời điểm Các máy nén dự phòng sẵn sàng hoạt động cần Việc ổn định nguồn khí cấp ảnh hưởng đến trình khai thác giếng người ta hạn chế việc dừng giếng áp suất nguồn khí 7.7.2 Sự cố cháy Sự cố cháy nguy hiểm ảnh hưởng lớn đến an toàn toàn khu mỏ Vì người ta lắp đặt thiết bị tự động cầm tay, có cố cháy thiết bị cảm nhận báo hệ thống xử lý làm lệch cho van điều khiển ngắt nguồn khí toàn hệ thống (SVD), lượng khí lại bình chứa, đường ống xả vòi đốt Các giếng khai thác dừng làm việc đồng thời đóng van tự động miệng giếng Trong trường hợp van tự động làm việc không tốt ta đóng van tay Trong thực tế việc xảy cháy giàn cố định trình khai thác bất cẩn người Khi phát cháy người ta dập đám cháy thiết bị cứu hoả trang bị giàn, tàu cứu hộ… 123 CHƯƠNG AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 8.1 VAI TRÒ CỦA CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ Khai thác dầu khí công việc nặng nhọc độc hại Công nhân viên phải làm việc điều kiện nguy xảy tai nạn cao Hàng ngày họ phải đối mặt với nguy hiểm hóa chất độc hại việc xử lý vùng cận đáy giếng, chất nổ, chất khí độc rò rỉ từ phận thu gom, vận chuyển Dầu lại chất có khả gây nổ, dù hành động không tuân theo qui tắc an toàn gây cháy nổ giàn nguy hiểm Cùng với nguy hiểm gây hóa chất trình khai thác thiết bị máy móc nguồn có khả gây tai nạn cao Do phải thường xuyên đối mặt với nguy hiểm vậy, để đảm bảo không xảy tai nạn đáng tiếc gây thiệt hại cải người, công tác an toàn đặt lên hàng đầu trình khai thác Thực tốt công tác an toàn mang lại lợi ích kinh tế mà đảm bảo sống an lành công nhân viên làm việc giàn khoan Nó giúp bảo vệ thành lao động đạt được, mà mang lại cho sức lực ý chí để lao động ngày tốt 8.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG TRÊN GIÀN KHOAN 8.2.1 Yêu cầu đối với người lao động Người lao động làm việc điều kiện đòi hỏi phải có sức khỏe tốt, bệnh tật Yêu cầu quan trọng lớn người lao động phải nắm vững quy tắc lao động Muốn người lao động cần phải tổ chức học quy tắc an toàn trung tâm an toàn xí nghiệp liên doanh Cần phải ghi nhớ tiến hành thi lấy chứng trước làm việc giàn khoan Công tác phải thực cách nghiêm ngặt, có mang lại hiệu cao Người lao động cần phải có trình độ chuyên môn vững vàng để làm việc tránh khỏi sai sót dẫn đến tai nạn Họ cần nắm vững nhiệm vụ công việc thực quy trình an toàn Đó trách nhiệm toàn thể công nhân giàn thiết bị khai thác Cùng với việc thường xuyên giáo dục nâng cao ý thức tự giác thực quy tắc an toàn, nâng cao trình độ hiểu biết an toàn lao động tổ chức đợt thực hành công tác chống cháy nổ 124 Tổ chức kiểm tra thường xuyên thiết bị an toàn xuồng cứu sinh phao cứu sinh, đường cứu hỏa, thiết bị cháy nổ, lập kế hoạch phòng chống cố phương pháp giải có cháy nổ 8.2.2 Yêu cầu đối với thiết bị máy móc Đối với thiết bị máy móc có nguy cháy nổ cao cần phải kiểm tra kĩ độ an toàn thiết bị trước sử dụng Thiết bị phải đặt vị trí mà cháy không ảnh hưởng đến phận khác Trên thiết bị có phận an toàn van an toàn (đối với thiết bị chịu áp lực), đồng hồ báo cháy tự động (thiết bị dễ cháy) Như thiết bị đóng góp đáng kể vào công tác an toàn lao động Theo thống kê tai nạn nguyên nhân chủ quan người lao động không tuân thủ quy tắc an toàn tai nạn xảy không kiểm tra kĩ thiết bị bảo đảm an toàn Vậy vấn đề cần đặt phải kiểm tra tính an toàn thiết bị (thiết bị dễ cháy, nổ, đường dây điện, dụng cụ treo vật nặng .) Kiểm tra số lượng, chất lượng loại dụng cụ đảm bảo an toàn cho phao cứu sinh, thiết bị cứu hỏa Thiết bị phải thường xuyên bảo dưỡng chỗ hỏng, cần đặt thiết bị nguy hiểm xa khu vực sinh sống bố trí tàu cứu hộ thường xuyên túc trực nơi làm việc An toàn giếng khai thác: Để tránh tượng phun tự người ta có quy định áp suất ống chống cho phép Thông thường áp suất ống chống không Trường hợp áp suất ống chống lớn ta phải xác định nguyên nhân Nếu vượt qua số cho phép phải có biện pháp khắc phục kịp thời Để an toàn công tác khai thác người ta lắp hệ thống K.O bao gồm: Paker, van an toàn sâu, van an toàn miệng giếng điều khiển qua hệ thống TKS 8.2.3 An toàn cháy Cháy cố nguy hiểm gây hậu nghiêm trọng, trước ta phải đề phòng không để xảy cháy Nguyên nhân cháy gồm yếu tố: chất cháy, ôxi, nguồn cháy Thiếu ba yếu tố đám cháy xuất trì Như ta biết dầu khí có thành phần C nHm dễ bắt cháy phát triển đám cháy Do trước tiên phải ngăn ngừa rò rỉ Cacbuahiđrô môi trường bên Mặt khác hạn chế tối đa việc sử dụng nguồn cháy Chỉ phép sử dụng nơi an toàn 125 8.2.4 An toàn sửa chữa công việc khác Việc sửa chữa thiết bị yêu cầu quy tắc an toàn nghiêm ngặt Đối với nội dung công việc khác có quy chế an toàn khác Như thực tốt công tác an toàn người làm chủ máy móc thiết bị Ý thức tầm quan trọng công tác an toàn luôn thực quy chế an toàn ban hành 8.3 AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT 8.3.1 Yêu cầu chung Công việc khai thác dầu khí phương pháp Gaslift có yêu cầu an toàn sau: Miệng giếng tự phun ép khí phải lắp đặt thiết bị đầu giếng theo tiêu chuẩn quốc tế, áp suất làm việc phải tương ứng với áp suất cho phép thiết bị miệng giếng Sơ đồ thiết bị miệng giếng cần phải phê duyệt chánh kĩ sư xí nghiệp khai thác với đồng ý phận chống phun trung tâm an toàn 8.3.2 Yêu cầu an toàn khai thác Trước lắp đặt thiết bị đầu giếng phải ép thử áp suất làm việc tối đa (theo lí lịch thiết bị), mỏ Bạch Hổ 350at Sau lắp đặt xong thiết bị miệng giếng lại tiến hành thử lần trước đưa giếng vào khai thác Kết ép thử ghi vào văn hồ sơ lưu trữ giếng Cần lắp đặt thiết bị đầu giếng với tất ốc vít vòng đệm không phụ thuộc vào áp suất làm việc dự kiến Để đo áp suất bình Bufe côn ống chống, đầu ống chống cần lắp đặt đồng hồ van chạc Trước thay côn hộp số cần hạ áp suất sau côn tới áp suất khí van lắp đường dẫn Thổi rửa giếng, đường ống, bình tách can tiến hành qua block công nghệ Chỉ phép lắp đặt toàn hệ thống từ thông đến Manhêphôn đọan ống cong đoạn ống nối chạc nhà máy chế tạo Đồng hồ đo thiết bị đo khác lắp đặt làm cho thợ vận hành dễ thấy Đồng hồ đo áp suất lắp đặt cho kim áp suất làm việc vào khoảng 126 1/3 thang chia độ Khi thay đổi đồng hồ đo phải đảm bảo ren vặn chặt, tháo lắp đồng hồ đo thiết bị chuyên dụng Phải kiểm tra khả làm việc van ngắt lòng giếng van ngắt theo lịch Không cho phép xuất áp suất ống chống khai thác giếng lắp đặt paker Khi áp suất tăng lên phải tìm cách loại bỏ Nghiêm cấm giảm áp suất đường khí qua mặt bích cách nới lỏng bulông cuối áp suất Đóng mở van chặn tay, không phép sử dụng dụng cụ khác Để dừng giếng ép khí trước hết cần tiến hành đóng van đường khí vào giếng sau đóng van đường Manhêphôn Vì khai thác gaslift hệ thống có áp suất khí nén cao nên công nhân làm việc phải học tập quy tắc vận hành an toàn phải kiểm tra định kì Khi làm việc phải tuyệt đối tuân thủ quy tắc vận hành phê duyệt để đảm bảo an toàn cho người giàn khoan 8.4 BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Trong trình khai thác cần đảm bảo quy tắc bảo vệ môi trường sau: + Thu gom dầu vào bình thải sau bơm theo đường ống đến bình chứa chuyển vào bờ + Chỉ thải nước đạt tiêu chuẩn xuống biển + Dầu nguyên liệu bị tràn phải thu gom vào bể + Dầu điezen nhớt rò rỉ thu gom bể chuyển bờ để tái sinh + Hệ thống tách làm khí phải đảm bảo hệ số tách 99% sau đưa phakel để đốt + Phải có bình chứa Bart hay Bentonit để tránh ô nhiễm môi trường + Đặt van an toàn sâu van an toàn trung tâm để tự động đóng mở trường hợp áp suất cao thấp 127 KẾT LUẬN Sau thời gian thực tập tiếp xúc với thực tế nghiên cứu tài liệu em hoàn thành đồ án với đề tài: “Thiết kế khai thác dầu phương pháp Gaslift” Trong thời gian làm đồ án, qua tài liệu địa chất vùng mỏ Bạch Hổ cho thấy điều kiện áp suất, nhiệt độ với chất phức tạp đất đá vùng mỏ với lựa chọn áp dụng phương pháp khai thác học đóng vai trò quan trọng, định chủ yếu đến khả khai thác trữ lượng dầu khí Trên sơ phân tích em đưa phương án thiết kế khai thác dầu phương pháp Gaslift rút rằng: Khai thác dầu phương pháp Gaslift chứng minh tính ưu việt mặt công nghiệp, tính hiệu mặt kinh tế có nhiều ưu điểm so với phương pháp khai thác học khác Hiện công ty sản xuất thiết bị khai thác dầu giới thân phòng khai thác dầu khí Viện NCKH & TK thuộc XNLD có sẵn chương trình lập trình máy tính xác định tất thông số cần thiết tiến hành thiết kế khai thác gaslift Đồ án nhằm mục đích minh họa phương pháp bước tính toán trình thiết kế, có sử dụng phương pháp biểu đồ Camco để xác định chiều sâu đặt van Trong trình khai thác gaslift, áp suất vỉa không đủ sức thắng tổn hao lượng nâng sản phẩm cần chuyển sang chế độ khai thác gaslift định kì Thực tế lượng khí đồng hành sử dụng không nhiều, phần lớn bị đốt bỏ nhiều nguyên nhân Do cần đẩy nhanh công tác xây dựng trạm nén khí công suất lớn để phục vụ kịp thời việc triển khai mở rộng khai thác dầu phương pháp gaslift vận chuyển khí vào bờ Đồng thời tăng cường nghiên cứu tác động lên dòng chảy nhiều pha để tiết kiệm lượng vỉa, nâng cao sản lượng khai thác tối ưu hóa trình thiết kế lắp đặt hệ thống gaslift Qua đây, lần em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Hữu Kiên toàn thể thầy cô môn Khoan – Khai thác Dầu khí trường ĐH Mỏ - Địa chất tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Cao Ngọc Lâm (2002), Bài giảng Công nghệ khai thác Dầu – Khí, ĐH Mỏ - Địa chất, Hà Nội PGS.TS Lê Xuân Lân, Giáo trình Kỹ thuật khai thác mỏ Dầu – Khí Phùng Đình Thực, Dương Danh Lam, Lê Bá Tuấn, Nguyễn Văn Cảnh (1990), Công nghệ kỹ thuật khai thác Dầu – Khí Lê Bá Tuấn (2001), Nghiên cứu lựa chọn hoàn thiện phương pháp khai thác học, phục hồi gia tăng sản lượng khai thác giếng điều kiện mỏ dầu thuộc XNLD Vietsovpetro thềm lục địa phía nam Việt Nam, luận án tiến sĩ, Hà Nội Safarov R A., Trần Sĩ Phiệt, Lê Bá Tuấn, Nguyễn Văn Cảnh (1991), Vấn để chọn thiết bị lòng giếng khai thác dầu phương pháp tự phun gaslift mỏ Bạch Hổ, Tạp chí dầu khí 4/1991 Safarov R.A., Trần Sĩ Phiệt, Lê Bá Tuấn, Nguyễn Văn Cảnh, Dương Danh Lam, Phùng Đình Thực (1992), Vấn đề khai thác dầu phương pháp học mỏ Bạch Hổ, Tuyển tập công trình khoa học hội nghị học toàn quốc lần thứ V, Hà Nội, Tr 194 – 202 129

Ngày đăng: 11/08/2017, 22:43

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • DANH SÁCH HÌNH CÁC HÌNH VẼ

  • DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

  • LỜI MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHẤT VÀ QUÁ TRÌNH KHAI THÁC DẦU Ở MỎ BẠCH HỔ

    • 1.1. Vị trí địa lý – đặc điểm tự nhiên mỏ Bạch Hổ

      • 1.1.1. Vị trí địa lý mỏ Bạch Hổ

      • 1.1.2. Đặc điểm tự nhiên

    • 1.2. Tính chất vật lý của vỉa sản phẩm và của chất lưu trong vỉa

      • 1.2.1. Khái quát địa chất khu vực

      • 1.2.2. Tính chất vật lý của vỉa sản phẩm

        • 1.2.2.1. Đặc trưng về chiều dày.

        • 1.2.2.2. Đặc trưng về độ chứa dầu.

          • Bảng 1.1. Đặc trưng các thân dầu trong đá trầm tích

          • Bảng 1.2. Đặc trưng của dầu trong đá móng

        • 1.2.2.3. Tính dị dưỡng.

        • 1.2.2.4. Tính không đồng nhất:

      • 1.2.3. Tính chất của chất lưu trong điều kiện vỉa.

        • 1.2.3.1. Các tính chất của dầu trong điều kiện vỉa. (Bảng 1.3)

          • Bảng 1.3. Các nhóm dầu của mỏ Bạch Hổ

        • 1.2.3.2. Thành phần và tính chất của khí hòa tan trong dầu.

          • Bảng 1.4. Bảng thành phần và tính chất của khí hòa tan trong dầu

        • 1.2.3.3. Đặc tính hóa lý của dầu tách khí.

        • 1.2.3.4. Các tính chất của nước vỉa.

        • 1.2.3.5. Các đặc trưng vật lý thủy động học.

      • 1.2.4. Nhiệt độ và gradient địa nhiệt.

        • 1.2.4.1. Gradient địa nhiệt (GDN) các đá phủ trên móng.

        • 1.2.4.2. Gradient địa nhiệt đá móng.

  • CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT DÒNG CHẢY TRONG VỈA DẦU VÀTRONG GIẾNG KHAI THÁC.

    • 2.1. Dòng chảy của chất lưu từ vỉa vào giếng.

      • 2.1.1. Mục đích và cơ sở nghiên cứu.

        • 2.1.1.1. Mục đích.

        • 2.1.1.2. Cơ sở nghiên cứu.

          • Hình 2.1: Đường cong áp suất xung quanh giếng

      • 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy của chất lỏng và khí từ vỉa vào đáy giếng.

        • 2.1.2.1. Sự không hoàn thiện của giếng.

          • Hình 2.2: Các dạng không hoàn thiện thủy động lực của giếng

          • Hình 2.3 Đồ thị xác định C1

          • Hình 2.4 Đồ thị xác định C2

        • 2.1.2.2. Mức độ nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng.

    • 2.2. Dòng chảy của hỗn hợp dầu khí trong ống đứng và ống nghiêng.

      • 2.2.1 Phương trình phân bố áp suất dọc theo thành ống khai thác.

      • 2.2.2 Xác định các thông số cơ bản của hỗn hợp lỏng – khí.

        • 2.2.2.1. Xác định vận tốc pha:

        • 2.2.2.2. Khối lượng riêng của hỗn hợp lỏng – khí:

        • 2.2.2.3. Độ nhớt của hỗn hợp lỏng – khí :

        • 2.2.2.4. Hệ số ma sát :

      • 2.2.3. Phương pháp tính áp suất phân bố của dòng chất lỏng – khí trong ống khai thác

        • 2.2.3.1. Xác định mật độ của dòng chất lỏng :

        • 2.2.3.2. Xác định lưu lượng:

        • 2.2.3.3. Xác định độ chứa dầu, nước và khí :

        • 2.2.3.4. Xác định độ nhớt của pha lỏng:

        • 2.2.3.5. Xác định hệ số Raynolds (NRe):

  • CHƯƠNG 3:CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CƠ HỌC PHỔ BIẾN

  • VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN CHỌN PHƯƠNG PHÁP GASLIFT

  • CHO GIẾNG THIẾT KẾ.

    • 3.1. Các phương pháp khai thác cơ học phổ biến.

      • 3.1.1. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm pitton cần và máy bơm guồng xoắn:

        • 3.1.1.1. Bản chất của phương pháp :

        • 3.1.1.2. Ưu điểm :

        • 3.1.1.3. Nhược điểm:

        • 3.1.1.4. Phạm vi ứng dụng:

      • 3.1.2. Khai thác dầu bằng máy bơm thuỷ lực ngầm :

        • 3.1.2.1. Bản chất của phương pháp :

        • 3.1.2.2. Ưu điểm :

        • 3.1.2.3. Nhược điểm

        • 3.1.2.4. Phạm vi ứng dụng :

      • 3.1.3. Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm điện ly tâm điện ngầm:

        • 3.1.3.1. Bản chất của phương pháp :

        • 3.1.3.2. Ưu điểm :

        • 3.1.3.3. Nhược điểm :

        • 3.1.3.4. Phạm vi ứng dụng :

      • 3.1.4. Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift :

        • 3.1.4.1. Bản chất của phương pháp :

        • 3.1.4.2. Ưu điểm :

        • 3.1.4.3. Nhược điểm :

        • 3.1.4.4.Phạm vi ứng dụng :

    • 3.2. Cơ sở lý luận chọn phương pháp gaslift cho giếng thiết kế.

  • CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT

    • 4.1. Giới thiệu chung:

      • 4.1.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp :

        • Hình 4.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp khai thác Gaslift

      • 4.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của phương pháp Gaslift.

    • 4.2. Các phương pháp khai thác dầu bằng gaslift.

      • 4.2.1. Phương pháp gaslift liên tục:

      • 4.2.2. Phương pháp Gaslift định kỳ:

    • 4.3. Các cấu trúc cơ bản của hệ thống ống nâng khi khai thác dầu bằng gaslift

      • 4.3.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống khai thác dầu bằng Gaslift:

        • Hình 4.2. Sơ đồ cấu trúc hệ thống khai thác bằng Gaslift

        • 4.3.1.1. Giếng khai thác bằng phương pháp Gaslift theo chế độ vành xuyến:

          • Hình 4.3 Sơ đồ cấu trúc vành xuyến một cột ống

      • 4.3.2. Tính toán cột ống nâng :

        • 4.3.2.1. Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác:

        • 4.3.2.2. Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác:

          • Hình 4.4. Đồ thị xác định Pde theo L và Rtu

      • 4.4 Xác định độ sâu đặt van bằng phương pháp giải tích:

        • Hình 4.5. Sơ đồ nguyên tắc tính toán chiều sâu đặt van

    • 4.5. Khởi động giếng:

      • 4.5.1. Quá trình khởi động giếng:

      • 4.5.2. Xác định áp suất khởi động:

        • Hình 4.6. Sơ đồ biến thiên áp suất theo thời gian khi khởi động

      • 4.5.3. Các phương pháp làm giảm áp suất khởi động:

        • 4.5.3.1. Các phương pháp làm giảm h :

        • 4.5.3.2. Các phương pháp làm giảm :

          • Hình 4.7. Sơ đồ phương pháp hoá khí vào chất lỏng

        • 4.5.3.3. Phương pháp chuyển từ chế độ vành xuyến sang chế độ trung tâm:

    • 5.1. Các thông số của giếng thiết kế

      • Bảng 5.1. Các thông số của vỉa và giếng

    • 5.2. Tính toán cột ống nâng cho giếng thiết kế

      • 5.2.1. Xác định chiều dài cột ống nâng L

      • 5.2.2. Xác định đường kính cột ống nâng d

    • 5.3. Thiết lập biểu đồ tính toán độ sâu đặt van gaslift.

      • 5.3.1. Xác định đường cong phân bố áp suất lỏng khí trong cột ống nâng (đường số 1)

      • 5.3.2. Xây dựng đường phân bố áp suất thuỷ tĩnh (đường số 2).

      • 5.3.3. Xây dựng đường phân bố áp suất khí nén ngoài cần (đường số 3)

      • 5.3.4. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của khí nén ngoài cần (đường số 4)

      • 5.3.5. Xây dựng đường gradient nhiệt độ của chất lỏng trong cần (đường 5)

    • 5.4. Xác định độ sâu đặt van và các đặc tính của van.

      • 5.4.1. Van 1

        • 5.4.1.1. Xác định độ sâu đặt van 1 như sau:

        • 5.4.1.2. Xác định đường kính van

        • 5.4.1.3. Xác định áp suất mở van ở điều kiện chuẩn 15,50C (600F)

      • 5.4.2. Van số 2

      • 5.4.3. Van số 3

      • 5.4.4. Van số 4

      • 5.4.5. Van số 5

        • Hình 5.1 Đồ thị camco cho giếng thiêt kế

        • Hình 5.2 Đồ thị xác định đường áp suất lỏng khí trong ống nâng

        • Hình 5.3 Đồ thị xác định vị trí đặt van

        • Hình 5.4 Đồ thị xác định hệ số khí nén

        • Bảng 5.2. Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ của van gaslift buồng khí nitơ ở 15,50C

        • Bảng 5.3. Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ của van

        • Bảng 5.4. Hệ số áp suất cột khí – tỷ trọng 0,65

        • Bảng 5.5. Bảng đặc tính của các loại van

  • CHƯƠNG 6: THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT

    • 6.1. Thiết bị bề mặt

      • Hình 6.1. Sơ đồ nguyên lý quá trình khai thác dầu bằng gaslift.

      • 6.1.1. Thiết bị miệng giếng

        • 6.1.1.1. Chức năng nhiệm vụ của thiết bị miệng giếng

        • 6.1.1.2. Cấu tạo thiết bị miệng giếng:

          • Hình 6.2. Sơ đồ cây thông kiểu chạc 3.

          • Hình 6.3. Sơ đồ cây thông kiểu chạc 4

      • 6.1.2. Hệ thống thu gom xử lý

        • 6.1.3.1. Mụch đích và nhiệm vụ

          • Hình 6.4. Sơ đồ thiết bị miệng giếng.

        • 6.1.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống thu gom và xử lý dầu.

      • 6.1.3. Hệ thống máy nén khí

      • 6.1.4. Các loại bình tách

        • 6.1.5.1. Bình tách ngang HC-16

        • 6.1.5.2. Bình tách đứng.

    • 6.2. Thiết bị lòng giếng

      • 6.2.1. Nhiệm vụ và chức năng của thiết bị lòng giếng

      • 6.2.2. Sơ đồ thiết bị lòng giếng. (Hình 6.5)

        • Hình 6.5. Sơ đồ cấu trúc thiết bị lòng giếng

      • 6.2.3. Chức năng, nhiệm vụ của các thành phần thiết bị lòng giếng

        • 6.2.3.1. Phễu định hướng

        • 6.2.3.2. Nhippen

        • 6.2.3.3. Ống đục lỗ

        • 6.2.3.4. Van cắt

          • Hình 6.6. Sơ đồ van cắt

        • 6.2.3.6. Thiết bị bù trừ nhiêt

        • 6.2.3.7. Van tuần hoàn

          • Hình 6.9. Sơ đồ van tuần hoàn.

        • 6.2.3.8. Manderl

        • 6.2.3.9. Van an toàn sâu

        • 6.2.3.10. Các loại ống khai thác

          • Bảng 6.1. Ống HKT sản xuất theo tiêu chuẩn GOST 633-8

          • Bảng 6.2. Ống HKT sản xuất theo tiêu chuẩn API

    • 6.3. Van gaslift

      • 6.3.1. Chức năng và phân loại van Gaslift

        • 6.3.1.1. Chức năng

        • 6.3.1.2. Phân loại van Gaslift

      • 6.3.2. Nguyên lý cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của van gaslift

        • 6.3.2.1. Nguyên lý cấu tạo

          • Hình 6.10. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của van gaslift

        • 6.3.2.2. Nguyên tắc hoạt động của van gaslift.

          • Hình 6.11. Sơ đồ nguyên lý quá trình đóng mở van

          • Hình 6.12. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của trạm nạp khí và thử van gaslift

    • 6.4. Van Gaslift

      • Bảng 6.3. Thông số các loại van Gaslift thường dùng

  • cHƯƠNG 7

  • SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU

  • BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT

    • 7.1. Sự hình thành nút cát ở đáy giếng khai thác

      • 7.1.1. Nguyên nhân phát sinh

      • 7.1.2. Biện pháp phòng ngừa

      • 7.1.3. Biện pháp khắc phục

    • 7.2. Sự lắng đọng paraffin trong ống khai thác và đường ống

      • 7.2.1. Nguyên nhân phát sinh

      • 7.2.2. Biện pháp phòng ngừa

      • 7.2.3. Biện pháp khắc phục

    • 7.3. Sự tạo thành những nút rỉ sắt trong khoảng không gian vành xuyến

      • 7.3.1. Nguyên nhân phát sinh

      • 7.3.2. Biện pháp khắc phục

    • 7.4. Sự lắng tụ muối trong ống nâng

      • 7.4.1. Nguyên nhân phát sinh

      • 7.4.2. Biện pháp ngăn ngừa

      • 7.4.3. Biện pháp khắc phục

    • 7.5. Sự tạo thành nhũ tương trong giếng

      • 7.5.1. Nguyên nhân phát sinh

      • 7.5.2. Biện pháp khắc phục

    • 7.6. Các sự cố về sự hoàn thiện của thiết bị

      • 7.6.1. Sự rò rỉ của các thiết bị chịu áp lực

      • 7.6.2. Các thiết bị hư hỏng

    • 7.7. Sự cố về công nghệ

      • 7.7.1. Áp suất nguồn cung cấp không ổn định

      • 7.7.2. Sự cố cháy

  • CHƯƠNG 8

  • AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

    • 8.1. Vai trò của công tác an toàn trong khai thác dầu khí

    • 8.2. Các yêu cầu đối với công tác an toàn lao động trên giàn khoan

      • 8.2.1. Yêu cầu đối với người lao động

      • 8.2.2. Yêu cầu đối với các thiết bị máy móc

      • 8.2.3. An toàn cháy

      • 8.2.4. An toàn trong sửa chữa và các công việc khác

    • 8.3. An toàn lao động trong công tác khai thác dầu bằng phương pháp gaslift

      • 8.3.1. Yêu cầu chung

      • 8.3.2. Yêu cầu an toàn khi khai thác

    • 8.4. Bảo vệ môi trường

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan