Thiết kế và tối ưu hóa công nghệ giàn Đại Hùng

- PHẠM HỒNG ĐỨC THIẾT KẾ VÀ TỐI ƯU HÓA CÔNG NGHỆ GIÀN ĐẠI HÙNG Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hóa Học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.
- Bản luận văn thạc sỹ ngành kỹ thuật Hóa học với để tài: “Thiết kế và tối ưu hóa công nghệ giàn Đại Hùng” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.
- Nguyễn Thị Minh Hiền – Bộ môn Công nghệ Hữu cơ Hóa dầu – Viện kỹ thuật Hóa học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
- Mạng lưới khai thác dầu khí ngoài khơi Đông Nam bộ.
- Bể Cửu Long.
- Bể Nam Côn Sơn (NCS.
- Tổng quan công nghệ trên giàn.
- Các phần công nghệ chính trên giàn.
- Mỏ Đại Hùng.
- Giàn FPU-DH1.
- Giàn WHP-DH2.
- PHÁT TRIỂN VÀ MỞ RỘNG KHAI THÁC CỤM MỎ ĐẠI HÙNG.
- Mở rộng khai thác.
- Sản lượng khí dự báo của FPU-DH1.
- Sản lượng khí dự báo WHP-DH2.
- TỔNG QUAN TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ.
- Mô phỏng công nghệ.
- Nguyên lý tính toán tối ưu thiết bị tách pha.
- THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ GIÀN WHP-DH2.
- Sản lượng khai thác của WHP-DH2.
- Tổng sản lượng mỏ Đại Hùng (FPU-DH1 + WHP-DH2.
- Mô phỏng công nghệ giàn WHP-DH2.
- Dự liệu đầu vào cho mô phỏng.
- Quá trình mô phỏng.
- Kết quả mô phỏng giàn WHP-DH2.
- MÔ PHỎNG KIỂM TRA TƯƠNG THÍCH CÔNG NGHỆ VỚI FPU-DH1.
- Đối với quá trình mô phỏng trên giàn FPU-DH1.
- Đối với tính tương thích công nghệ trên FPU-DH1.
- Mô phỏng.
- Sơ đồ mô phỏng FPU-DH1 + WHP-DH2.
- Thành phần nguyên liệu đưa vào thiết bị tách cấp 1 trên FPU-DH1.
- Mô phỏng các thiết bị trên giàn FPU-DH1.
- Điều chỉnh trên FPU-DH1 để phù hợp với chất lượng sản phẩm đầu ra.
- Kết quả mô phỏng.
- Đánh giá tương thích của các thiết bị trên FPU-DH1.
- Thiết bị tách cấp 1 (V-1101-C-1.
- Thiết bị tách cấp 2 (V-1101-C-2.
- Kết luận về tính tương thích công nghệ trên FPU-DH1.
- 82 6 DANH MỤC CÁC KÝ HIÊU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Adj Hiệu chỉnh BBL Thùng BPD Thùng trên ngày BWPD Thùng nước trên ngày CCP Giàn nén trung tâm CPP Giàn công nghệ trung tâm CS Thép carbon DH Đại Hùng EPS Hệ thống sản xuất sớm FPU Giàn khai thác nổi FPU-DH1 Giàn khai thác nổi Đại Hùng 1 FSO Tàu chứa nổi FTHP Flowing Tubing Head Pressure FWS Dòng đầu giếng GPP nhà máy xử lý khí HP Áp suất cao LP Áp suất thấp Max.
- Nhỏ nhất MSL Mực nước biển NCS Nam Côn Sơn Nor.
- Bình thường NPSH Cột áp hút hiệu dụng của bơm OHTC Tổng hệ số truyền nhiệt P&ID Bản vẽ đường ống và thiết bị PFD Bản vẽ dòng công nghệ PP Poly Propylene PVEP Tổng công ty thăm dò dầu khí Việt Nam PVT Nhiệt đồ - Thể tích - Áp suất RVP Áp suất hơi Reid Std Tiêu chuẩn WHP Giàn đầu giếng WHP-DH2 Giàn đầu giếng Đại Hùng 2 7 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1.
- Sản lượng khai thác khí đồng hành mỏ Đại Hùng 1.
- Sản lượng khí dự báo của mỏ Đại Hùng – không bơm ép vỉa.
- Sản lượng khí dự báo của mỏ Đại Hùng - có bơm ép vỉa.
- Các trường hợp mô phỏng.
- Thành phần dòng cho mô phỏng.
- 54 Bảng 4.10.
- 54 Bảng 4.11.
- Điều kiện cho dòng nguyên liệu cho thiết bị tách cấp 1.
- 67 Bảng 5.5: Các thông số công nghệ chính cho quá trình kiểm tra tính tương thích trên giàn FPU-DH1.
- Kết quả kiểm tra tính tương thích đồi với thiết bị tách cấp 1.
- Kiểm tra tính tương thích của thiết bị tách cấp 2.
- 73 Bảng 5.10.
- 76 Bảng 5.11.
- Vị trí các mỏ dầu khí tại thềm lục địa Việt Nam.
- Tổng quan công nghệ xử lý dầu và khí trên giàn.
- Sơ đồ khai thác giàn FPU-DH1.
- Sơ đồ khai thác tại WHP-DH2.
- Sơ đồ công nghệ giàn bán chìm FPU-DH1.
- Sơ đồ công nghệ trên giàn WHP-DH2.
- Biểu đồ sản lượng khí dự báo của mỏ Đại Hùng.
- Hệ thống đường ống 6” nối WHP-DH2 và FPU-DH1.
- Sơ đồ đường ống WHP-DH2 về FPU-DH1.
- Sơ đồ mô phỏng công nghệ WHP-DH2.
- Sơ đồ mô phỏng FPU-DH1+WHP-DH2.
- Như vậy, ngoài việc gia tăng thăm dò tìm kiếm để gia tăng trữ lượng dầu, chúng ta còn phải có những biện pháp khai thác hợp lý, tận dụng được tối đa trữ lượng dầu khí tại các mỏ.
- Việc lắp đặt các giàn khai thác trên biển là điều rất khó khăn, do đó cần phải thiết lập công nghệ khai thác, xử lý và tồn chứa dầu khí hợp lý và tối ưu nhất.
- Ngoài ra, các giàn đều phải có một kế hoạch phát triển dựa trên những báo cáo và dự báo về trữ lượng, chất lượng sản phẩm của mỏ đang khai thác để gia tăng hiệu quả sử dụng của các thiết bị trên giàn, tăng hiệu quả kinh tế.
- Mỏ Đại Hùng là một mỏ dầu thô và khí đốt đồng hành nằm tại lô số 5-1 ở phía tây bắc bồn trũng Trung Nam Côn Sơn (thềm lục địa Việt Nam) trên vùng biển đông nam biển Đông Việt Nam.
- Mỏ được khai thác chính bởi giàn FPU-DH1.
- Tuy nhiên theo dự báo trữ lượng dầu thỏ tại các vỉa đang khai thác sẽ giảm dần.
- Do đó cần phải gia tăng số lượng vỉa được khai thác.
- Đến năm 2011, mỏ Đại Hùng đi vào khai thác giai đoạn 2 cùng với giàn WHP-DH2.
- Việc tính toán thiết kế công nghệ của giàn WHP-DH2 đóng vai trò quan trọng về mặt kỹ thuật cũng như tính kinh tế của dự án.
- Do đó cần phải nghiên cứu làm sao để đưa ra cấu hình tối ưu cho một giàn mới đồng thời kết nối và tận dụng được các thiết bị trên giàn cũ.
- Mô phỏng và thiết kê công nghệ giàn WHP-DH2  Tính toán kiểm tra tính tương thích công nghệ với FPU-DH1 10 1.
- Mạng lưới khai thác dầu khí ngoài khơi Đông Nam bộ Các hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí tại Việt Nam được bắt đầu trên đất liền từ những năm 1960 và ngoài khơi từ những năm 1973.
- Từ đó tới nay, công tác thăm dò dầu khí được triển khai sôi động chủ yếu tập trung ở bốn bể trầm tích là Sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn và Malay - Thổ Chu.
- Quá trình tìm kiếm đã thực hiện khoảng 600 giếng thăm dò, đánh giá trữ lượng và khai thác với tổng số mét khoan trên 2 triệu km, qua đó đã phát hiện trên 70 mỏ chứa dầu khí với hơn một nửa là các mỏ khí, trong đó các mỏ đang được khai thác là Tiền Hải, Bạch Hổ, Rạng Đông, Rồng, Ruby, Sư Tử Đen, Hồng Ngọc, Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây, Lan Tây-Lan Đỏ, Đại Hùng, Cái Nước…Sản lượng khai thác trên 350 nghìn thùng/ngày và 18 triệu m3/ khí ngày.
- Dưới đây là vị trí các mỏ dầu khí tại thềm lục địa của Việt Nam (Hình 1.1) Hình 1.1.
- Vị trí các mỏ dầu khí tại thềm lục địa Việt Nam 11 Mạng khí khu vực Đông Nam Bộ hiện nay tập trung khai thác, thu gom và vận chuyển khí từ các mỏ nằm trong các bể Cửu Long và bể Nam Côn Sơn, ngoài ra còn một vài các bể khác đang trong thời gian thăm dò và đánh giá trữ lượng như sau: 1.1.1.
- Bể Cửu Long với tiềm năng chủ yếu là dầu và khí, các hoạt động thăm dò khai thác diễn ra mạnh mẽ và đây là khu vực rủi ro thấp.
- Việc tìm kiếm thăm dò dầu khí khu vực bể Nam Côn Sơn được bắt đầu từ năm 1992, tới nay vẫn diễn ra rất chậm chạp.
- Các mỏ đã được phát hiện trong bể Nam Côn Sơn bao gồm.
- Lan Tây, Lan Đỏ  Hải Thạch/Mộc Tinh  Kim Cương Tây  Cá Chó  Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây  Đại Hùng  Thanh Long  Thiên Ưng/Mãng Cầu  Dừa, C  Chim Sáo  Thiên Nga 1.1.3.
- Trữ lượng tiềm năng dầu khí của bể này khoảng 443.6 triệu m3.
- Như vậy, khu vực Đông Nam Bộ hiện tại đang có hai bể hoạt động khai thác dầu và khí, với bể Cửu Long là khu vực nước nông, gần bờ khai thác chủ yếu là dầu và một phần khí đồng hành.
- Đối với bể Nam Côn Sơn cách Vũng Tàu khoảng 250 km, là vùng nước sâu khai thác chủ yếu là khí tự nhiên và một vài mỏ dầu/khí đồng hành.
- Mỏ Đại Hùng nằm trong bể Nam Côn Sơn thuộc lô 05-1A do Tổng công ty thăm dò dầu khí Việt Nam (PVEP) vận hành và khai thác từ nằm 1994.
- Tổng quan công nghệ trên giàn 1.2.1.
- Các loại công trình biển ngoài khơi 14 Để đưa ra công nghệ cho một giàn cần phải nghiên cứu về chất lượng nguyên liệu đầu vào (thành phần dầu và khí), khả năng thu gom và xuất sản phầm cũng như khả năng kinh tế của dự án.
- Một số công nghệ giàn thường gặp.
- Giàn công nghệ trung tâm (CPP): Giàn CPP sẽ thu gom sản phần từ các mỏ (thông qua các giàn đầu giếng) và các giếng dầu.
- CPP là giàn có chứa đầy đủ nhất các công nghệ phân tách, xử lý, nén và xuất các sản phầm dầu khí.
- Ngoài ra các CCP còn cung cấp khí gas-lift phục vụ cho việc khai thác tại các giàn khác.
- Ngoài ra tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật riêng biệt mà một số giàn chỉ đảm nhiệm công việc phụ trợ, hỗ trợ bên cạnh các giàn WHP, CPP… ví dụ như các giàn nén khí ép vỉa, giàn xử lý khí trung tâm, giàn xử lý lỏng trung tâm… Hình minh họa bên dưới sẽ đưa ra tổng quan đơn giản về công nghệ xử lý dầu khí tiêu biểu trên giàn: 15 Hình 1.3.
- Tổng quan công nghệ xử lý dầu và khí trên giàn 16 1.2.2.
- Các phần công nghệ chính trên giàn a.
- Cấu tạo Wellhead và Christmas tree Ngay khi một giếng khí tự nhiên hoặc dầu được khoan thì nó sẽ được kiểm tra sản lượng, giá trị thương mại hiện tại để có kế hoạch khai thác hợp lý, ngoài ra giếng đó phải “hoàn toàn” cho phép cho dòng dầu hoặc khí tự nhiên thoát ra khỏi vỉa và lên trên bề mặt.
- Quá trình xử lý đầu giếng bao gồm tạo lớp vỏ bọc để gia cường lỗ giếng, đánh giá nhiệt độ và áp suất của vỉa, và cuối cùng là lắp đặt thiết bị

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt