Tải bản đầy đủ
3 Giới thiệu các công trình khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ

3 Giới thiệu các công trình khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ

Tải bản đầy đủ

11
tổ hợp. Do điều kiện thi công ngoài biển nên kết cấu này chia làm 3 phần riêng biệt, 2
trong số đó đặt hẳn lên các trụ đỡ còn phần tử thứ 3 chịu lực có đặt các thùng chứa với
các chức năng khác nhau cần thiết cho quy trình công nghệ thực hiện trên giàn.
+ Móng khối chân đế là các cọc thép đường kính 720 × 20mm. Cần đóng tất cả
16 cọc chính và 32 cọc phụ.
+ Kết cầu thượng tầng của giàn MSP được thiết kế bởi trung tâm thiết kế
Corall (Liên Xô cũ) gồm những block và module riêng được chia làm 2 tầng và được
trang bị những thiết bị công nghệ cần thiết. Thành phần của kết cấu thượng tầng gồm
có tổ hợp khoan khai thác, năng lượng và khu nhà ở.
1.3.2 Giàn nhẹ BK
Giàn nhẹ BK là giàn nhỏ nhẹ không có tháp khoan, không có người ở, công tác
khoan sẽ do tàu khoan tự nâng thực hiện. Giàn BK có các thiết bị công nghệ ở mức tối
thiểu để đo lưu lượng và tách nước sơ bộ. Sản phẩm từ giàn BK sẽ được dẫn bằng
đường ống về giàn MSP hoặc giàn công nghệ trung tâm CPP để xử lý.
Về mặt kết cấu, phần chân đế giàn BK là kết cấu giàn khung thép không gian có
một mặt thẳng đứng, được cấu tạo từ thép ống có đường kính khác nhau. Chân đế có 4
ống chính. Hệ thống móng cọc gồm 4 cọc chính đường kính 720 × 20mm và 8 cọc phụ;
thượng tầng có sân bay trực thăng, các thiết bị công nghệ, máy phát điện.
1.3.3 Giàn công nghệ trung tâm CPP-2
- Tổ hợp giàn công nghệ trung tâm gồm có:
+ Giàn công nghệ CPP-2
+ Giàn nhẹ BK2
+ Cấu trúc các đường ống và dây dẫn
+ Cơ cấu đuốc với các đường ống tựa trên các Block chân đế.
- Chức năng chính của CPP là:
+ Thu gom tách lọc các sản phẩm từ các giếng ở giàn nhẹ BK và các giàn
MSP ở vòm trung tâm và vòm Nam mỏ Bạch Hổ và các mỏ khác.
+ Xử lý dầu thô thành dầu thương phẩm và bơm đến các trạm rót dầu không
bến UBN-1, UBN-2, UBN-3, UBN-4.
+ Xử lý nước thải theo tiêu chuẩn quốc tế và thải chúng xuống biển
+ Xử lý sơ bộ khí đồng hành và đưa chúng vào các trạm nén khí.
Kết cấu bên trên của CPP-2 vẫn được sử dụng để khai thác giếng khoan đến
tầng phong hoá tạm thời.

12

-

-

-

1.3.4 Hệ thống trạm rót dầu không bến UBN
Dầu thô từ các giàn MSP, BK về giàn CPP để xử lý thành dầu thương phẩm sau
đó chúng được bơm đến các tàu chở dầu nhờ các trạm rót dầu không bến UBN và các
thiết bị chuyên để tiếp nhận dầu.
Một vài thiết bị có trên trạm rót dầu không bến UBN:
- Bể trao đổi nhiệt dang tấm phẳng (dầu - dầu)
- Bể trao đổi nhiệt dang tấm phẳng (dầu - nước)
- Hệ thống khử nước bằng điện có khối đốt nóng và phân li
- Hệ thống phân li kiểu tháp
- Khối chứa và chuyển hoá sản phẩm (chấn khử nhũ và kìm hãm ăn mòn).
Ngoài ra trạm còn có các thiết bị đo và kiểm tra cần thiết, hệ thống ván áp lực, hệ
thống tín hiệu báo hiệu sự cố và phòng cháy đảm bảo vận hành hữu hiệu hệ thống tiếp
dầu.
1.3.5 Hệ thống đường ống
Các giải pháp chính trong thiết kế đường ống ngầm:
Nguyên tắc chính để xác định lưu lượng là cần đảm bảo vận chuyển không ngừng sản
phẩm từng giếng khoan với chi phí thấp nhất về vật tư và năng lượng. Chi phí vật tư
xác định bởi tổng chiều dài đường ống, đường kính ống và chiều dày ống; chi phí năng
lượng được xác định bởi áp suất cần thiết để bơm vận chuyển. Để đảm bảo vận chuyển
không ngừng cần phải có đường ống dự phòng và hệ thống đường ống khép kín. Trong
trường hợp cần thiết đường ống dự phòng còn cho phép tăng lưu lượng vận chuyển
của hệ thống.
Tất cả các đường ống ngầm được sử dụng với áp suất dưới 100atm và nhiệt độ dưới
100oC.
Chống ăn mòn cho ống bằng cách sơn phủ lên bề mặt ống lớp sơn phủ epoxy kết hợp
với bảo vệ bằng Protector.
Từ yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm sau khi đi vào và ra khỏi đường ống ngầm cũng như
nhiệt độ thực tế của sản phẩm thì đường ống ngầm nên được bọc cách nhiệt.
Ống đứng của các đường ống đang vận chuyển được chế tạo từ các loại ống dùng để
xây phần tuyến. Khi đặt ống đứng vào kết cấu để đứng cố định được thì dùng nẹp cứng
và nửa cứng.
Việc vận chuyển sản phẩm theo hệ thống đường ống ngầm nhờ áp suất của máy bơm
ly tâm (đối với dầu), áp suất bình tách khí (đối với khí) và áp suất của vỉa (đối với hỗn
hợp dầu - khí). Chính vì vậy việc xác định khả năng vận chuyển của tuyến ống giữ vai
trò quan trọng.

13
-

-

-

Các số liệu ban đầu của ống được xác định theo độ nhớt cực đại của nhũ tương, nước
dầu hay hỗn hợp khí với khả năng vận chuyển được.
Với hệ thống thu gom vận chuyển dầu đã tách khí, cần thiết phải thiết kế phù hợp với
sức chịu tải của trạm rót dầu không bến.
1.3.6 Giàn nén khí trung tâm CCP
CCP là bộ phận cơ bản trong hệ thống vận chuyển khí ở mỏ Bạch Hổ và đưa khí
đồng hành vào bờ.
Vị trí: Công trình đứng tách riêng trong khu vực của giàn công nghệ trung tâm CPP-2
thuộc phía Nam mỏ và có liên quan công nghệ với CPP-2 thông qua giàn ống đứng
bằng cầu nối.
Công dụng: Nén khí đồng hành tại mỏ Bạch Hổ đảm bảo lưu lượng, áp suất khí đưa
vào bờ tiêu thụ (12,5MPa) đến hệ thống gaslift và các nhu cầu cho bản thân. Giàn nén
khí trung tâm gồm hệ thống nén khí áp lực cao và hệ thống nén khí áp lực thấp.

14

-

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống giàn Bạch Hổ
1.3.7 Trạm nén khí nhỏ MKS
MKS là bộ phận cơ bản của hệ thống vận chuyển khí mỏ Bạch Hổ đảm bảo việc
đưa khí đồng hành vào hệ thống gaslift.
Vị trí: Trạm đứng độc lập trong khu vực MSP-4 mỏ Bạch Hổ và có quan hệ công nghệ
với MSP-4 thông qua cầu nối.
Công dụng: Nén khí đồng hành khu vực bắc mỏ Bạch Hổ đảm bảo việc chuyển khí
đến hệ thống gaslift cho sử dụng bản thân và trong trường hợp cần thiết đưa vào bờ.
1.4 Công nghệ thu gom vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
Hệ thống thu gom có các nhiệm vụ:
- Tập hợp sản phẩm từ các giếng riêng rẽ, từ các khu vực trong mỏ lại với
nhau, đó là nhiệm vụ thu gom.

15
- Đo lường chính xác về số lượng và chất lượng của các thành phần trong
sản phẩm khai thác theo những mục đích khác nhau.
Trước hết, chất lưu vỉa ngay khi ra khỏi miệng giếng, trước khi gộp với các giếng
khác, ta phải biết năng suất chung của giếng, năng suất riêng của từng pha: dầu, khí,
nước nhằm để biết được tình trạng của vỉa (thuộc vùng tháo khô của giếng), tình trạng
của giếng, sự khác biệt so với các chỉ tiêu thiết kế, từ đó điều chỉnh kịp thời chế độ
khai thác cho phù hợp. Việc đo lường này thực hiện theo định kỳ cho mỗi giếng, thời
hạn tuỳ theo mức độ phức tạp. Để việc đo lường chính xác thì trước hết phải tách riêng
các pha, thông qua bình tách đo, ở công đoạn này, nhiệm vụ chủ yếu là xác định số
lượng và tỷ lệ pha.
Khi sản phẩm luân chuyển trong hệ thống thu gom, phải qua các thiết bị công
nghệ để xử lý thì cùng với việc đo số lượng, cần phải thực hiện việc kiểm tra chất
lượng, chủ yếu là hàm lượng các tạp chất có trong mỗi loại sản phẩm.
Ở giai đoạn cuối cùng, tượng tự như trên, chất lượng phải được kiểm tra chặt chẽ
theo chỉ tiêu trước khi xác định số lượng sản phẩm thương mại.
- Xử lý chất lưu khai thác thành các sản phẩm thô thương mại.
Chất lưu khai thác còn gọi là chất lỏng giếng, khai thác lên là một hỗn hợp: dầu khí - nước, bùn cát. Trong đó còn có các hoá chất không phù hợp với yêu cầu vận
chuyển và chế biến như CO2, H2O, các loại muối hoà tan hoặc không tan. Nên việc
thu gom phải bảo đảm tách các pha, trước hết là tách khí, tách nước, tách muối hoà tan
hoặc không hoà tan, sau đó mỗi pha phải được tiếp tục xử lý.
Ở khu vực phía Bắc của mỏ, dầu được khai thác từ tầng móng, Oligoxen dưới và
Mioxen dưới. Ở đây, người ta xây dựng các giàn khoan cố định để khoan tối đa 16
giếng bằng kỹ thuật khoan định hướng, giàn đồng thời là trạm thu gom khu vực có
nhiệm vụ xử lý chủ yếu là tách pha.
Ngoài các thiết bị tách chuyên dụng như đo, gọi dòng, gaslift sử dụng cho các
giếng riêng biệt theo từng thời điểm, còn lại quá trình tách tổng được thực hiện theo
hai bậc, với áp suất bậc I từ 14 ÷ 16 kG/cm 2 và bậc II với áp suất 1,5 ÷ 3 kG/cm2. Từ
đây, dầu với hàm lượng nước khoảng 15% được bơm về tàu chứa (kho nổi chứa - xuất
dầu) để xử lý; còn khí được chuyển theo đường ống riêng về giàn nén khí trung tâm.
Sơ đồ thu gom dầu trên các giàn cố định làm việc theo nguyên tắc hở. Ở khu vực trung
tâm người ta xây dựng các giàn nhẹ. Sản phẩm khai thác từ giàn nhẹ ở dạng hỗn hợp
dầu khí hay dầu bão hòa khí được vận chuyển về giàn công nghệ trung tâm số 2 (CPP2), số 3 (CPP-3) để tách khí và tách nước triệt để. Các giàn nhẹ thường được xem là
các cụm đầu giếng, việc thu gom được thực hiện theo nguyên tắc kín, khí chỉ được
tách sơ bộ để đo và hỗn hợp sẽ tự chảy về giàn công nghệ trung tâm.