Tải bản đầy đủ
Đường khí nén vào.

Đường khí nén vào.

Tải bản đầy đủ

+ Xử lý vùng cận đáy giếng.
b. Các thành phần chính của thiết bị miệng giếng và chức năng của
chúng:
Thiết bị miệng giếng khai thác bằng Gaslift ở mỏ Bạch Hổ được
chuyển nhận từ đầu miệng giếng khai thác tự phun, được tạo thành từ 3
thành phần chính:
- Tổ hợp đầu ống chống.
- Đầu ống treo.
- Cây thông khai thác.
∗ Tổ hợp đầu ống chống:
Tổ hợp đầu ống chống là bộ phận dưới cùng của thiết bị miệng giếng. Nó
được lắp ngay trên đầu các cột ống chống kỹ thuật và khai thác.
Tổ hợp ống chống bao gồm:
- Các đầu treo ống chống.
- Các đầu bao ống chống.
- Gioăng và vành làm kín.
- Van cửa, van cho áp kế và áp kế.
Đầu ống chống chỉ có một dạng, chúng được phân loại theo kích thước
và mặt bích nối.
Tổ hợp đầu ống chống có những nhiệm vụ sau:
- Liên kết các cột ống chống.
- Bịt kín khoảng không gian vàng xuyến giữa 2 cột ống chống liên
tiếp.
- Đo áp suất trong khoảng không gian giữa 2 ống chống.
∗ Đầu treo ống khai thác:
Đầu treo ống khai thác nằm ngay bên dưới cây thông khai thác và được
nối với đường dập giếng và đường tuần hoàn nghịch.
Bộ đầu treo ống khai thác bao gồm:
- Đầu treo cột ống nâng.
- Đầu bao cột ống nâng.
- Các van cửa, van cho áp kế và áp kế.
Bộ đầu treo cần có nhiệm vụ sau:
- Treo và giữ cột ống nâng.
- Bịt kín khoảng không gian vành xuyến giữa ống khai thác và ống
chống khai thác.
- Thông qua đường dập giếng nối với hệ thống máy bơm cao áp có
công suất lớn để thực hiện công nghệ dập giếng, bơm ép khi cần thiết.
63

- Thông qua đường tuần hoàn nghịch để xả áp suất ngoài cần, bơm rửa
tuần hoàn giếng.
- Thông qua các đồng hồ và van để kiểm tra áp suất ngoài cột ống
nâng khi thực hiện các giải pháp công nghệ khai thác.
Đầu ống treo có nhiều loại khác nhau, chúng có chức năng như nhau
nhưng khác nhau về hình dáng và cấu tạo.
∗ Cây thông khai thác:
Là phần trên của thiết bị miệng giếng, được nối trên đầu ống khai thác.
Thông thường cây thông khai thác gồm 2 nhánh làm việc: nhánh làm việc
chính và nhánh dự phòng.
Trên đầu cây thông khai thác có thiết bị gọi là lubricater cho phép
dùng các phương pháp cơ học để nạo vét parafin lắng đọng hoặc để dùng thả
các thiết bị đo đạc kiểm tra trong giếng đang hoạt động mà không cần phải
đóng giếng. Đối với giếng Gaslift cây thông khai thác còn lắp đặt các bộ
phận sau:
- Đồng hồ chỉ áp suất trong cột ống nâng.
- Van chặn trên nhánh làm việc.
- Van an toàn thuỷ lực.
- Van tiết lưu.
Cây thông khai thác có những nhiệm vụ sau:
- Hướng cho dòng sản phẩm đi vào hệ thống thu gom và xử lý.
- Cho phép điều chỉnh lưu lượng khai thác một cách thuận lợi, dễ dàng
nhờ côn điều tiết.
- Tạo đối áp trên miệng giếng để sử dụng năng lượng vỉa một cách hợp lý
- Cho phép đo được áp suất đường nén, đường xả.
- Đảm bảo an toàn khi có sự cố (đóng van an toàn trung tâm).
- Cho phép thực hiện các thao tác kỹ thuật sau: bơm dập giếng, xử lý
vùng cận đáy giếng, gọi dòng sản phẩm, bơm ép vỉa.
Cây thông có 2 loại: chạc 3 và chạc 4.

64

1. Áp kế
2. Van chặn
3. Chạc 3
4-Van tiết lưu
5.Nhánh làm việc chính
6. Nhánh dự phòng
7. Van an toàn trung tâm
8. Điểm giao cắt
9. Mặt bích
10. Áp kế
11. Đường dẫn khí ép
12. Đường tuần hoàn nghịch
Hình 4.10- Sơ đồ cây thông kiểu chạc 3.
1. Áp kế
2. Van chặn
3. Van tiết lưu
4. Nhánh làm việc chính;
5. Van an toàn trung tâm
6. Đường tuần hoàn nghịch
7. Đường dẫn khí ép
8. Mặt bích
9. Đường dập giếng

Hình 4.11- Sơ đồ cây thông kiểu chạc 4.
- Cây thông kiểu chạc 3.
+ Ưu điểm: khi chạc 3 bị hỏng thì có thể thay thế mà không phải đóng
giếng. Lúc đó ta chỉ cần đóng van và cho giếng làm việc theo nhánh dự
phòng. Loại này thường dùng cho giếng có cát hoặc tạp chất.
+ Nhược điểm: Kích thước cao, cồng kềnh vừa chiếm không gian vừa
yếu sàn công tác, khó vận hành
- Cây thông kiểu chạc 4:
+ 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.
Chọn dùng cho giếng BH-22 ta chọn loại chạc 4.

65

4.3. Hệ thống thu gom xử lý.
4.3.1.. 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.
4.3.2. 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 mục 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 phakel 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.
- Dầu sau khi qua hệ thống tuabin đo được đưa về bình 100m 3 để tách
tiếp.
- Khí sau khi qua thiết bị đo nếu áp suất cao được đưa về bình H ΓC để
tách tiếp, nếu áp suất thấp được đưa ra phakel đốt.

66

∗ 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 phakel đốt.
Trường hợp khí có áp suất thấp, sản phẩm theo đường xả trực tiếp dẫn
về bình 100m3 để tách.
4.3.3. 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 (616at); 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

∗ 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.

67

- 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 dầunước 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 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.

68

4.4. 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 còn 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 đã sẵn sàng cho quá trình gọi
dòng (hình 4.12.a)

Hình 4.12.a. Quá trình khởi động giếng gaslift: trước khi đưa khí nén vào
giếng

69

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 4.12.b).Tất cả các van đều mở.

Hình 4.12.b. 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 4.12.c).Tất cả các van đều mở.

70

Hình 4.12.c. 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
4.12.d)

Hình 4.12.d. 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 3.12.e).
71

Hình 4.12.e. 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 4.12.f).Các van còn lại tiếp tục mở.

Hình 4.12.f. 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 4.12.g), 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.
72

Hình 4.12.g. 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 4.12.h).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 4.12.h. Quá trình khởi động giếng gaslift: van làm việc sắp lộ ra và
các van khởi động cuối cùng sắp đóng lại

73