Tải bản đầy đủ
Hình 5.11- Sơ đồ cây thông kiểu chạc 4.

Hình 5.11- Sơ đồ cây thông kiểu chạc 4.

Tải bản đầy đủ

+ Ưu điểm: Đỡ cồng kềnh dễ vận hành, kết cấu vững chắc, độ chịu mài mòn
cao.
+ Nhược điểm: Không có nhánh dự phòng nên khi có sự cố hư hỏng ở nhánh
làm việc chính và chạc tư thì phải ngừng làm việc để thay thế. Chỉ sử dụng loại này
cho giếng có sản phẩm ít cát.
5.3. Hệ thống thu gom xử lý.
5.3.1.. Chức năng nhiệm vụ.
Dầu thô là sản phẩm mới được khai thác từ các giếng dầu gồm một hỗn hợp
dầu, khí, nước, các tạp chất cơ học và các thành phần đồng hành khác. Để lấy dầu
thương phẩm và vận chuyển được ta phải xây dựng hệ thống thu gom và xử lý.
Nhiệm vụ của hệ thống thu gom và xử lý là:
+ Tách dầu ra khỏi khí và nước.
+ Dùng hóa phẩm để gia nhiệt hoặc hạ nhiệt của dầu.
+ Phân phối dòng sản phẩm nhờ cụm Manhêphon đến các thiết bị đo, kiểm
tra, xử lý theo sơ đồ công nghệ.
5.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống thu gom và xử lý dầu.
Sau khi dòng sản phẩm ra khỏi miệng giếng, nó đi qua hệ thống phân
dòng(cụm manhêphon) để phân phối dòng theo các đường ống phù hợp với từng
mụch đích công nghệ sau:
∗ Đối với giếng gọi dòng:
Sản phẩm dầu khí sau khi ra khỏi miệng giếng được phân phối về đường gọi
dòng để đưa vào bình gọi dòng. Tại đây:
- Dầu được tách ra và đưa về bình chứa 100m3 để tách lần 2.
- Khí đưa ra pakel đốt.
- Nước, dung dịch khoan, dung dịch gọi dòng xả xuống biển.
Khi thấy dầu phun lên thì người ta không đưa sản phẩm vào bình gọi dòng
mà chuyển sang bình tách (HΓC hoặc bình 100m3).
∗ Đối với giếng cần đo:
Khi tiến hành khảo sát giếng, kiểm tra định kì hoặc đột xuất để xác lập các
thông tin của vỉa và giếng nhằm xây dựng chế độ khai thác hợp lý người ta tiến
hành công tác đo.
Quy trình công nghệ như sau: dầu-khí sau khi ra khỏi miệng giếng được đưa về
đường đo dẫn về bình đo. Bình đo có tác dụng tách dầu riêng, khí riêng.
90

- Dầu sau khi qua hệ thống tuabin đo được đưa về bình 100m3 để tách tiếp.
- Khí sau khi qua thiết bị đo nếu áp suất cao được đưa về bình HΓC để tách
tiếp, nếu áp suất thấp được đưa ra pakel đốt.
∗ Đối với giếng khai thác bình thường:
Sản phẩm đi ra khỏi miệng giếng qua đường làm việc chính vào bình tách
HΓC 25m3
- Dầu tách được sẽ chuyển sang bình 100m 3 tách tiếp, sau đó dầu được bơm ra
tàu chứa, còn khí được đưa lên bình sấy áp suất thấp.
- Khí tách được sẽ chuyển sang bình tách tia (bình condensat): dầu thô được
đưa về bình tách HΓC hoặc bình 100m3 , khí đưa ra pakel đốt.
Trường hợp khí có áp suất thấp, sản phẩm theo đường xả trực tiếp dẫn về bình
100m3 để tách.
5.3.3. Các loại bình tách.
Bình tách có nhiệm vụ tách dầu, khí, nước và các vật cứng(cát). Nhưng chủ
yếu là tách khí ra khỏi dầu.
Quá trình tách được thực hiện trên cơ chế sau:
- Thay đổi vận tốc và áp suất chuyển động của sản phẩm khai thác.
- Va đập sản phẩm khai thác trên chướng ngại vật.
- Nhờ lực ly tâm để tách khí có tỷ trọng nhỏ hơn dầu.
- Nhờ trọng lực.
Có nhiều loại bình tách khác nhau. Tuỳ thuộc vào áp suất tác động lên bình
mà chia ra thành: bình tách cao áp (16-64at); bình tách trung áp (6-16at); bình tách
thấp áp (0,6-6at). Tuỳ thuộc vào thế nằm chia ra: bình tách đứng, bình tách ngang.
a.Bình tách ngang HΓ C-16.

∗ Đặc điểm kỹ thuật của bình tách ngang:
- Áp suất làm việc: 22at
- Áp suất tính toán: 25at
- Áp suất thử: 33at
- Nhiệt độ môi trường: 0-1000C
- Nhiệt độ tính toán của bình: 1000C
- Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất: 300C
- Thể tích: 16m3

91

∗ Nguyên lý làm việc:
- Tách sơ cấp: sản phẩm đi vào cửa thứ nhất, khi gặp tấm chắn dòng chảy thay
đổi hướng chuyển động và tăng tốc độ làm cho nhũ tương của hợp chất bị phá vỡ.
Những giọt chất lỏng có khối lượng lớn được tách ra khỏi hợp chất và rơi xuống bộ
phận tích tụ chất lỏng.
- Tách thứ cấp: hợp chất gồm các giọt chất lỏng có khối lượng nhỏ, sau khi ra
khỏi bộ phận tách sơ cấp chuyển động vào phần tách thứ cấp. Do cấu tạo của phần
tách thứ cấp mà hợp chất tăng tốc độ và chuyển động theo nhiều hướng. Tại đây
hợp chất được phân tán:
+ Các giọt chất lỏng có khối lượng nhỏ tách khỏi hợp chất rơi xuống bộ phận
tích tụ chất lỏng.
+ Khí được tách ra khỏi bộ phận tách thứ cấp được dẫn đến bộ chiết sương mù.
- Bộ chiết sương mù: Khi ra khỏi bộ tách thứ cấp còn chứa một lượng nhỏ chất
lỏng, tại đây chúng tiếp tục được tách: hạt sương chất lỏng được tách ra khỏi khí và
rơi xuống bộ phận tích tụ chất lỏng. Khí khô thoát ra khỏi bộ chiết sương mù đi vào
buồng chứa khí khô và thoát ra ngoài qua cửa thoát khí.
b. Bình tách đứng.

∗ Nguyên lý làm việc:
Hỗn hợp dầu khí đi vào bình tách với áp suất lớn và theo hướng toả tia hướng
tâm. Nhờ có bộ phận chuyển hướng mà hỗn hợp có chuyển động tròn xoắn ốc với
vận tốc lớn.
Theo nguyên lý lực ly tâm dầu và nước có khối lượng riêng lớn, có lực ly tâm
lớn nên bám sát thành bình. Khí có khối lượng riêng bé, chiếm phần không gian
giữa thành bình.
Dầu-nước do lực ly tâm dòng chảy và trọng lượng bản thân mà dầu-nước
chuyển động xoắn ốc xuống phía dưới. Khi gặp tấm phẳng do tăng tiết diện dòng
chảy giảm tốc độ và áp suất. Vì vậy dầu và nước có tỷ trọng khác nhau nên được
phân lớp: dầu ở trên, nước ở dưới.
Dầu được dẫn qua vách ngăn để phá vỡ những giọt khí còn sót trong dầu và ra
ngoài qua đường dầu. Khi mực nước vượt quá giới hạn, van xả tự động mở, nước và
cát ở dưới đáy bình được xả ra ngoài.
Khí và những giọt chất lỏng có khối lượng nhỏ chuyển động theo dòng xoáy
hướng lên trên vào cách cửa của xilanh xoáy. Nhờ cấu tạo của xilanh xoáy và chóp
lệnh mà hỗn hợp được tách. Những giọt chất lỏng đã được tách khí, lại rơi xuống

92

qua ống xả để về buồng chứa chất lỏng. Khí từ chuyển động thẳng đứng đổi hướng
chuyển động ngang gặp các tấm chắn. Tấm chắn có tác dụng tách tiếp các hạt chất
lỏng có lẫn trong khí. Khí sạch được dẫn ra ngoài qua đường thoát khí. Chất lỏng
rơi xuống để về buồng chứa chất lỏng.
5.4. Quá trình khởi động giếng gaslift
Giếng mới hoàn thiện, van gaslift và mandrel được lắp đặt trong giếng.Mực chất
lỏng trong giếng cao ngang miệng giếng.Tùy theo độ sâu thiết kế và áp suất mở van
1 mà van này có thể mở (khi áp suất thủy tĩnh tại van lớn hơn áp suất đặt van) hoặc
đóng (khi áp suất thủy tĩnh tại van nhỏ hơn áp suất đặt van).Các van cũn lại hầu như
mở dưới áp lực của áp lực thủy tĩnh.
Đường thay đổi áp suất trong và ngoài vùng vành xuyến khai thác giống
nhau khi khí chưa được nén vào giếng.Giếng đó sẵn sàng cho quỏ trỡnh gọi dòng
(hình 5.12a)

Hình 5.12a. Quá trình khởi động giếng gaslift trước khi đưa khí nén vào giếng
Khi khí bắt đầu được nén vào giếng,tất cả các van đều mở.Chất lỏng bên ngoài
vùng vành xuyến được nén vào trong cần qua tất cả các van.Do vậy tốc độ nén khí phải
nhỏ (3-4 bar/phút) để bảo vệ van.Gradient áp suất ngoài cần bắt đầu thay đổi trong khi
áp suất trong cần không thay đổi(hình 5.12b).Tất cả các van đều mở.
93

Hình 5.12b. Quá trình khởi động giếng gaslift bắt đầu nén khí vào giếng
Khi mực chất lỏng ngoài vùng vành xuyến giảm xuống van 1,van 1 lộ ra cho
phép khí đi vào trong cần và nâng cột chất lỏng từ van 1 lên miệng giếng và vào
bình đo.Áp suất miệng giếng tăng lên và áp suất ngoài vùng vành xuyến giảm
nhẹ(hình 5.12c).Tất cả các van đều mở.

94

Hình 5.12c. Quá trình khởi động giếng gaslift: khí nén đi vào van gaslift khởi
động van 1
Có thể tăng khí nén vào giếng từ 7-10 bar/phút để duy trì áp suất ngoài vùng
vành xuyến.Mực chất lỏng ngoài vùng vành xuyến tiếp tục giảm xuống.Tỷ trọng cột
chất lỏng trong cần từ van 1 trở lên giảm đi đáng kể(hình 5.12d)

Hình 5.12d. Quá trình khởi động giếng gaslift: khí nén tiếp tục đẩy chất lỏng
trong khoảng không vành xuyến xuống phía dưới
Khi van thứ 2 lộ ra, khí nén ngoài vùng vành xuyến đi vào trong cần qua van
1 và 2 (hình 5.12e).
95

Hình 5.12e. Quá trình khởi động giếng gaslift: van gaslift khởi động số 2 lộ ra
Áp suất ngoài vùng vành xuyến giảm đáng kể - nhỏ hơn áp suất mở của van,do
vậy van 1 đóng lại (hình 5.12f).Các van còn lại tiếp tục mở.

Hình 5.12f. Quá trình khởi động giếng gaslift: van số 3 lộ ra và van số 2 sắp
đóng lại
Khi mực chất lỏng thấp hơn van 3 (hình 5.12g), tương tự như trên áp suất ngoài
vùng vành xuyến giảm đi và nhỏ hơn áp suất mở của van 2 khi đó van 2 đóng lại.

96

Hình 5.12g. Quá trình khởi động giếng gaslift: van số 3 lộ ra và van số 2 sắp
đóng lại
Các van 3 và 4 mở (hình 5.12h).Mực chất lỏng ngoài vùng vành xuyến tiếp tục hạ
xuống đến độ sâu van thứ 4 (van gaslift làm việc), khi đó van thứ 3 đóng lại.Từ thời
điểm này trở đi khí gaslift được nén vào trong cần chỉ qua van làm việc.Các van
trên (van gaslift khởi động) đều đóng.Áp suất khí nén được điều chỉnh theo thiết kế
giếng làm việc hiệu quả.

Hình 5.12h. Quá trình khởi động giếng gaslift: van làm việc sắp lộ ra và các
van khởi động cuối cùng sắp đóng lại
Sự thay đổi áp suất trong và ngoài cần khai thác trong quá trình khởi động
giếng gaslift được thể hiện ở hình 5.12k
97

Hình 5.12k. Động thái áp suất trong và ngoài cần khai thác trong quá
trình khởi động giếng gaslift
5.5. Khảo sát giếng khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift
5.5.1. Phương pháp thay đổi áp suất.
- Mục đích của công tác khảo sát và nghiên cứu giếng là xác định các thông số cơ
bản của vỉa và giếng như:
* Hệ số sản phẩm k.
* Áp suất vỉa Pv.
* Áp suất đáy Pd.
- Các cơ sở chính của phương pháp: dựa vào các số liệu khảo sát đo được trên
miệng giếng Pg1, Pg2, …tương ứng với Q1, Q2,….v.v. người ta tính được các thông
số của vỉa và giếng thông qua công thức sau:
Q = k. (Pv – Pd ) (1)
Trong đó:
* Khai thác: hệ số sản phẩm.
* Pv: áp suất vỉa.
* Pd: áp suất đáy.
Khi khai thác bằng gaslift áp suất đáy có thể xác định theo công thức sau.
Pđ = Pg + Pk + Pms + Pl
* Pg: áp suất làm việc (xác định ở đầu ống nén khí).

98

* Pk: áp suất do trọng lượng của cột khí từ van làm việc đến miệng giếng.
* Pms:áp suất do ma sát của dòng khí nén từ van làm việc đến miệng giếng.
* P1: áp suất của cột chất lỏng từ van làm việc đến đáy giếng.
Vì Qkne = const nên Pms và Pk được xem như không thay đổi khi Qkth thay đổi
từ Q1 đến Qn.
ρ
Vì 1 = const nên P1 = const
Do vậy Pd biến thiêng tương ứng với Pg và công thức (1) có thể viết như sau:
Q = k. (Pv – Pg ) (2)
Dựa vào công thức (2) để tiến hành khảo sát giếng.
- Phương pháp khảo sát và nghiên cứu như sau:
* Mở van trên miệng giếng hết cỡ: khi giếng làm việc ổn định ta ghi được
giá trị Pgl và Q1.
* Đóng dần van (côn điều tiết) để giảm lưu lượng khai thác 70%. Khi giếng
làm việc ổn định ta ghi được giá trị Pg2 và Q2.
* Từ các số liệu thu được ta viết hệ phương trình sau:
Q1 = k .( Pv − Pgl )
Q2 = k .( Pv − Pg 2 )
Q1 − Q2 = k .( Pg 2 − Pg1 )

* Xác định hệ số sản phẩm k như sau:
k=

Q1 − Q2
Pg 2 − Pg1

* Xác định Pv như sau:
Q1 = k. (Pv – Pgl )
Q1
+ Pg1
k

Pv =
* Xác định Pd như sau:
Pd = Pgl + P1
Pl = ρ1.g .H1
Trong đó:
. H1: chiều dài từ van làm việc đến đáy giếng.

99

5.5.2. Phương pháp thay đổi lưu lượng khí.
Trình tự các bước như sau:
- Trước hết giảm lưu lượng khí đến mức thấp nhất mà giếng vẫn còn hoạt động.
Khi giếng làm việc ổn định ta ghi được các giá trị:
* Lượng khí nén V1.
* Lượng sản phẩm khai thác được Q1.
* Áp suất khí nén Pgl.
- Sau đó tăng lượng khí nén 25 %, sau khi giếng làm việc ổn định ta ghi được: V 2,
Q2, Pg2 .
- Bằng nhiều lần đo ta vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa V và Q, từ đây
ta xác định được chế độ làm việc tối ưu của giếng khai thác bằng gaslift.

100
100