Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG VI: SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT.

CHƯƠNG VI: SỰ CỐ VÀ PHỨC TẠP TRONG KHAI THÁC DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GASLIFT.

Tải bản đầy đủ

121

c. Biện pháp khắc phục :
Khi nút cát đã thành tạo lấp đầy khoảng mở vỉa, gây tắc ống nâng và làm
giảm đột ngột hệ số khai thác của giếng, ta cần phải phá bỏ nút cát. Việc phá
bỏ có
thể thực hiện nhờ sử dụng các biện pháp làm tăng tốc độ dòng chảy ở đáy ống
nâng để dòng sản phẩm vét hết cát ở đáy giếng khai thác. Nếu dòng chảy
trong giếng bị dừng lại mà áp xuất bơm ép khí vẫn tăng đột ngột thì đó là
nguyên nhân của các nút cát đóng trong ống nâng.
Trong trường hợp này người ta có thể sử dụng biện pháp ép hỗn hợp
khí và chất lỏng vào trong ống nâng để bỏ các nút cát. Khi các biện pháp thực
hiện không mang lại hiệu quả thì cần phải ngừng khai thác và tiến hành sửa
chữa giếng. Mặt khác cát có thể dính với keo, parafin thành khối, ta cần sử
dụng các biện pháp sau:
+ Dùng các máy bơm hút cát.
+ Dùng máy thổi khí để phá nút cát.
+ Phá nút cát bằng dụng cụ thuỷ lực chuyên dụng không có cần khoan.
+ Rửa nút cát bằng tia bơm.
+ Phá nút cát bằng ống múc có lắp cánh phá cát.
6.2. Sự lắng đọng paraffin trong ống khai thac và đường ống.
a. Nguyên nhân phát sinh.
Chúng ta thường biết hàm lượng parafin trong dầu tại mỏ Bạch Hổ
tương đối cao, trung bình là12%, do vậy thường xuyên xảy ra hiện tượng lắng
đọng parafin trong ống khai thác và đường ống vận chuyển. Nguyên nhân chủ
yếu của hiện tượng đó là nhiệt độ của dầu trong ống giảm xuống dưới nhiệt
độ kết tinh của parafin. Ngoài ra do hiện tượng tách khí ra khỏi dầu dẫn đến
áp xuất giảm làm cho dung môi hoà tan parafin và tăng hàm lượng của nó
trong dầu, làm cho parafin lắng đọng.
Cát cũng gây lên hiện tượng lắng đọng parafin, các hạt cát thường là
tâm kết tinh của parafin. Tại những cấp đường kính thay đổi, sự lắng đọng
parafin ngày càng trầm trọng, nó sẽ làm giảm lưu lượng khai thác.
b. Biện pháp phòng ngừa :

122

Để ngăn chặn hiện tượng lắng đọng parafin, chúng ta cần phải giữ nhiệt độ
cho dầu trong quá trình vận chuyển cũng như nâng lên trong ống nâng, bằng cách
gia nhiệt cho đường ống để cho nhiệt độ của dầu lớn hơn nhiệt kết tinh của parafin.
Người ta có thể thực hiện các biện pháp sau để giảm sự lắng đọng parafin:
+ Tăng áp lực trong đường ống (từ 10 – 15at), làm cho khí khó tách ra
khỏi dầu để tạo điều kiện cho parafin hoà tan.
+ Giảm độ nhám trên đường ống và hạn chế sự thay đổi đột ngột
đường kính của ống nâng cũng như các đường ống vận chuyển.
+ Tăng nhiệt độ dòng khí ép xuống giếng. Nó sẽ làm cho nhiệt độ dòng
dầu đi lên được ổn định hơn.
+ Dùng hóa phẩm chống đông đặc parafin, với mỗi hoá phẩm khác nhau cần
dùng nồng độ khác nhau, đối với nhiều parafin dùng từ 0,2–0,3%. Các chất hoá
học đó gồm các loại xăng dầu nhẹ làm dung môi hoà tan parafin hoặc các chất
chống đông đặc như các chất hoạt tính bề mặt (hàm lượng từ 1–5%).
+ Bơm dầu cùng nước làm giảm tổn thất thuỷ lực, bơm dầu nhờ các
nút đẩy phân cách ( bơm xen kẽ các đoạn dầu có độ nhớt nhỏ).
c. Biện pháp khắc phục:
Để phá vỡ các nút parafin người ta sử dụng các phương phác sau:
+ Phương pháp nhiệt học: bơm dầu nóng hoặc hơi nóng vào trong ống để
kéo parafin đi.
+ Phương pháp cơ học: dùng thiết bị cát nạo parafin trên thành ống khai
thác. Hệ thống thiết bị này được lắp đặt vào dưới dụng cụ cáp tời, thả vào
giếng để đóng giếng và cắt gọt parafin. Dụng cụ cắt gọt phải có đường kính
tương xứng với đường kính trong của ống khai thác, sau đó kéo bộ thiết bị từ
từ ra khỏi giếng để tránh trường hợp rơi các ngạnh cặn.
+ Phương pháp hóa học: là phương pháp ngươi ta ép chất lưu H-C nhẹ
hoặc chất hoạt tính bề mặt vào trong giếng khai thác qua khoảng không vành
xuyến. H-C nhẹ sẽ hoà tan parafin vì thế làm giảm sự kết tinh của parafin.
Chất hoạt tính bề mặt được đưa vào trong dòng chảy của dầu ở trong giếng để
hấp thụ các thành phần nhỏ của parafin để làm giảm hoặc ngừng kết tinh
parafin. Các chất hoá học thường được dùng như tác nhân phân tán, tác nhân
thấm ướt rất phổ biến trong công nghiệp khai thác dầu khí ở các nước. Tác
nhân thấm ướt có khả năng phủ lên bề mặt ống một lớp màng mỏng, điều đó

123

ngăn ngừa sự tích tụ parafin và giữ các phần tử parafin phân tán dính lại với
nhau từ đáy giếng đến hệ thống xử lý dầu thô. Ngoài ra có thể đưa vào ống
chất Polyme ( sản phẩm của Mỹ). Chất được sử dụng là Nỉcomat natri –
Na2Cr2O7.2H2O (10%) đưa vào buồng trộn với nhiệt độ 80 – 90 0C. Nó có tác
dụng phá dần các nút parafin.
6.3. Sự tạo thành những nút rỉ sắt trong khoảng không gian vành
xuyên
a. Nguyên nhân phát sinh.
Sự tạo thành nút rỉ sắt trong khoảng không gian vành xuyến là do kim
loại ở thành ống bị ăn mòn hóa học, bị ôxi hóa.
4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3
Sự ăn mòn mạnh nhất khi dòng khí ép có độ ẩm từ 70-80%. Các kết quả
nghiên cứu cũng khẳng định rằng: áp suất trong ống khí cũng ảnh hưởng tới sự
ăn mòn, áp suất tăng thì sự hình thành các rỉ sắt cũng tăng lên. Nút rỉ sắt chủ yếu
là ôxit sắt (chiếm 50%) còn lại là bụi đá vôi và cát. Hiện tượng này được biểu
hiện khi áp suất của đường khí vào tăng mà lưu lượng khai thác giảm.
b. Biện pháp khắc phục.
- Xử lý mặt trong của ống bằng các chất lỏng đặt biệt nhằm tăng độ bền
của ống chống ăn mòn.
- Đảm bảo khoảng không gian giữa hai ống ép khí và ống nâng đủ lớn
khoảng 20mm.
- Lắp đặt các bình ngưng trên đường dẫn khí, dầu hoặc không khí, thông
thường lắp ở vị trí cao hoặc ống dốc cao đi lên.
- Lắp đặt các bộ phận làm sạch khí khỏi bụi ẩm: bình tách, bình sấy khô.
- Thay đổi thường xuyên chế độ khai thác từ vành khuyên sang trung tâm
và ngược lại. Mục đích là để xúc và rửa sạch các rỉ sắt bám trên đường ống.
- Rửa sạch định kỳ vành trong của ống bằng nhũ tương không chứa nước.
- Làm sạch khí trước khi đưa vào sử dụng bằng các phương pháp lý hóa.
- Để phá huỷ nút kim loại đóng chặt, người ta thường bơm dầu nóng vào
khoảng không vành xuyến, nếu biện pháp này không đạt kết quả thì phải kéo
ống lên để tiến hành cạo rỉ.
6.4. Sự lắng tụ muối trong ống nâng.
a. Nguyên nhân phát sinh.

124

Sự lắng tụ muối trong quá trình khai thác là do nước vỉa có hàm lượng
muối cao. Muối sẽ bị tách ra khỏi chất lỏng và lắng đọng, bám vào thành ống và
các thiết bị lòng giếng. Sự lắng tụ muối này cũng có thể gây ra tắc ống nâng.
b. Biện pháp phòng ngừa.
Để hạn chế hiện tượng muối lắng đọng, người ta dùng các hóa chất có
pha thêm một số phụ gia. Nó có tác dụng tạo ra trên các tinh thể muối những
màng keo bảo vệ, ngăn trở muối kết tinh lại với nhau cũng như không cho
muối bám vào thép. Ngoài ra người ta còn dùng nước ngọt theo 2 phương
pháp, tức là bơm liên tục hoặc định kỳ nước ngọt xuống dưới đáy giếng. Mục
đích giữ cho muối trong suốt quá trình đi lên thiết bị xử lý vẫn ở trạng thái
chưa bão hòa để không xảy ra quá trình lắng đọng.
c. Biện pháp khắc phục.
Tích tụ muối trong giếng Gaslift ở trong ống nâng chủ yếu ở độ sâu
150m đến 300m từ miệng giếng. Nếu muối bám vào trong ống nâng và chiếm
một phần của đường kính thì ta có thể dùng nước ngọt để loại bỏ tịch tụ muối
cacbonat. Đối với muối như CaCO3, MgCO3, CaSO4, và MgSO4 thì dùng
dung dịch NaPO3 và Na5P3O10 được ép vào khoảng không gian vành xuyến.
Tinh thể cacbonat và sunfat nhanh chóng hấp thụ NaPO 3 và Na5P3O10 để hình
thành lớp vỏ keo trong tinh thể giữ chúng khôwwng dính lại với nhau và dính
vào ống nâng. Sự lắng đọng muối ở cả ống nâng và vùng cận đáy giếng có thể
nhanh chóng được loại bỏ bằng cách dùng từ 1,2-1,5% dung dich axit HCl .
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
Để loại bỏ tích tụ muối sunfat trong thực tế người ta bơm ép dung dịch NaOH
CaSO4 + 2NaOH = Ca(OH)2 + Na2SO4 + H2O
6.5. Sự tạo thành nhũ tương trong giêng.
a. Nguyên nhân phát sinh.
Trong quá trình khai thác, nước vỉa cùng chuyển động với dầu và khí có thể
tạo thành nhũ tương khá bền vững, do vậy làm tăng giá thành sản phẩm do
phải chi phí tách nước ra khỏi dầu.
b. Biện pháp khắc phục.

125

Một trong những biện pháp có hiệu quả để ngăn ngừa sự tạo thành nhũ
tương là việc sử dụng dầu làm nhân tố làm việc, sử dụng chất phụ gia bơm
vào cùng với khí nén. Để thu nhận dầu sạch có hiệu quả cao hơn, người ta
khử nhũ tương ngay trong giếng. Chất dùng để khử và ngăn chặn sự hình
thành nhũ tương là ΠAB hoặc HΓK. Nếu chúng ta trộn chúng với khí ép theo
tỉ lệ 1-2% thì hỗn hợp này khử nhũ tương tương đối tốt.
6.6. Sự cố về thiết bị.
a. Sự rò rỉ của các thiết bị chịu áp lực.
Các thiết bị chịu áp lực như: đương ống, van chặn, mặt bích… Sau thời
gian làm việc nó bị mòn hoặc do ảnh hưởng của độ rung các mặt bích nới
lỏng, các gioăng làm kín bị lão hóa, tất cả các hiện tượng trên gây ra hiện
tượng rò rỉ dầu khí.
Khi phát hiện ra có dầu khí ò rỉ, người ta phải khắc phục kịp thời,
trường hợp do yêu cầu sửa chữa có thể phải dừng khai thác giếng.
b. Các thiết bị hư hỏng.
- Van điều khiển mực chất lỏng không làm việc: Khi phát hiện hiện
tượng ta phải kịp thời xử lý bằng cách điều chỉnh bằng van tay. Đóng đường
điều chỉnh tự động, khắc phục sửa chữa thiết bị. Sau đó đưa hệ thống làm việc
trở lại.
- Hệ thống báo mức chất lỏng không chính xác: Trong trương hợp này
đối với các binh quan trọng người ta thường làm 2 thiết bị để theo dõi mức
chất lỏng, nhờ đó người ta có thể sửa chữa một trong hai thiết bị đó.
- Máy bơm vận chuyển dầu bị sự cố: Trong trường hợp này người ta lắp
đặt các máy bơm dự phòng. Khi máy bơm bị sự cố không bơm được thì tắt
máy chính và bật máy dự phòng. Sau đo sửa chữa hư hỏng của máy bơm.
- Các thiết bị báo tín hiệu không tốt: Khi phát hiện sự sai lệch của các
thông tin phải tiến hành kiểm tra hiệu chỉnh hoặc thay thế thiết bị mới luôn
đảm bảo độ tin cậy cao.
- Thiết bị bảo vệ và điều khiển không tốt: Cần phải có kế hoạch kiểm tra
định kì. Trường hợp có sự cố phải sửa chữa kịp thời.
Nói chung sự hoàn hảo của thiết bị là yêu cầu gắt gao trong quá trình
khai thác dầu khí. Những người làm việc trực tiếp luôn luôn theo dõi sự làm

126

việc của thiết bị, phát hiện kịp thời và có biện pháp khắc phục… Sao cho đảm
bảo dòng dầu liên tục được khai thác lên và vận chuyển đến tàu chứa.
6.7. Sự cố về công nghê.
a. Áp suất nguồn cung cấp không ổn định.
Khi đó giếng làm việc không ổn định liên tục. Hệ thống tự động sẽ tự
ngắt giếng và người theo dõi công nghệ phải biết để thao tác tiếp theo.
- Nguyên nhân: Do máy nén khí bị hỏng đột suất, do lượng khí tiêu thụ quá
lớn, do 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 và khí ra. Có kế hoạch
tiêu thụ cụ thể tránh hiện tượng cùng khởi động nhiều giếng trong cùng mộtt
thời điểm. Các máy nén dự phòng luôn sẵn sàng hoạt động nếu cần. Việc ổn
định nguồn khí cấp ảnh hưởng đến quá trình khai thác của giếng do đó người
ta hạn chế việc dừng giếng do áp suất nguồn khí.
b. Sự cố cháy.
Sự cố cháy là cực kì nguy hiểm ảnh hưởng lớn đến an toàn của toàn bộ
khu mỏ. Vì vậy người ta lắp đặt các thiết bị tự động hoặc cầm tay, khi có sự
cố cháy các thiết bị cảm nhận báo về hệ thống xử lý sẽ làm lệch cho các van
điều khiển ngắt nguồn khí của toàn bộ hệ thống (SVD), lượng khí còn lại
trong bình chứa, đường ống được xả ra vòi đốt.
Các giếng đang khai thác dừng làm việc đồng thời đóng van tự động trên
miệng giếng. Trong trương hợp các van tự động làm việc không tốt ta có thể
đóng van bằng tay.
Trong thực tế việc xảy ra cháy trên giàn cố định trong quá trình khai thác là
do bất cẩn của con người. Khi phát hiện cháy người ta dập đám cháy bằng các
thiết bị cứu hoả được trang bị trên giàn, hoặc các tàu cứu hộ…
CHƯƠNG VII:AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI
7.1. An toàn trong khai thac dầu khí trên biển
Các hoạt động của cán bộ công nhân viên trên giàn khoan cố định
ngoài biển được tiến hành trong không gian hạn ché, tập trung nhiều loại thiết
bị công nghiệp phức tạp (Máy động lực, các đường ống áp suất cao chứa các

127

chất lỏng và khí dễ cháy nổ …) trong điều kiện sản xuất liên tục và môi
trường khu vực biển không thuận lợi. Các hoạt động đó rất nguy hiểm đe doạ
đến tính mạng con người. Do đó vấn đề an toàn phải đặt lên hàng đầu.
Việc đảm bảo công tác trên gian phải được an toàn, nó không những bảo vệ
con người mà còn là vấn đề kinh tế, bởi chi phí để khắc phục hậu quả của nó rất
lớn.
Những yêu cầu đối với những người làm công tác dầu khí ngoài biển:



Trình độ tay nghề cao, chấp hành kỷ luật công nghệ.
Hiểu biết chấp hành đúng đắn các yêu cầu, quy chế an toàn lao động, an
toàn cháy nổ.
Có kỷ luật lao động cao phải tự giác hiểu rõ trách nhiệm của mình với mọi
người và công việc.
Tổ chức kiểm tra luôn các thiết bị an toàn như xuồng cứu sinh, phao cứu
sinh, các đường cứu hoá, các thiết bị cháy nổ, lập kế hoạch phòng chống
các sự cố và phương pháp giải quyết khi có cháy nổ. Phải tổ chức các buổi
thực tập cứu hộ, thực tập báo động.

-

-

-

7.2. An toàn trong công tac khai thac dầu bằng phương phap gaslift.
Đối với phương pháp khai thác dầu bằng gaslift cần chú ý đến những điểm sau:
-

Các cột ống trong giếng phải được liên kết với nhau bằng các thiết bị
đầu giếng. Thiết bị đầu giếng phải được thử áp lực trước khi lắp ráp
đảm bảo an toàn.

-

Miệng giếng khai thác bằng phương pháp gaslift phải được lắp đặt
thiết bị tiêu chuẩn có áp suất làm việc tương ứng với áp suất dự tính lớn
nhất tại miệng giếng.

-

Thiết bị trước khi lắp đặt lên miệng giếng phải được lắp ráp lại toàn bộ và
nén thử với áp lực cho phép, kết quả thử phải được ghi vào biên bản.

-

Để đo áp suất trong và ngoài cần ống khai thác tại các giếng khai thác phải
lắp đặt các van kế sau các van phân dòng.

-

Các đường ống dẫn khí có áp lực cao phải lắp bằng các ống thép liên tục hoặc
được nối với nhau bằng phương pháp hạn mặt bích, mối nối bằn mupta chỉ được
phép sử dụng ở chỗ lắp van, van một chiều và các thiết bị khác.