Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
Mục Lục
1. Các vấn đề chung:
2. Cấu tạo giàn khoan và các block trên giàn
3. Các phương pháp khai thác đang dùng trên giàn
3.1 Vận hành giếng khai thác tự phun
3.2 Vận hành giếng khai thác bằng Gaslift
4. Thiết bị miệng giếng
- Riser: Là đọan ống đứng của đường ống ngầm (nằm dưới biển), được nơi kết nối với hệ thống bơm
ép của giàn.
- MSP : giàn cố định.
- CTB: Công trình biển (giàn MSP hoặc giàn PPD).
- XVODKA : Là sự báo cáo công việc giữa Công trình biển và Lãnh đạo bờ
- CPP: Giàn công nghệ trung tâm
- CCP: Giàn nén khí trung tâm (gần CPP-2)
- CGCS: Trạm nén khí nhỏ (gần MSP-4)
- BK: Giàn nhẹ tại mỏ Bạch hổ
- FSO: Trạm rót dầu không bến
- RP: Giàn cố định tại mỏ Rồng
- RC: Giàn nhẹ tại mỏ Rồng
- RB: Riser block: Giàn lắp đặt các đoạn ống đứng của các đường ống ngầm
- UBN - Tàu chứa dầu
- C-1, C-2,V-100 - Bình tách khí cấp 1, cấp 2, bình tách khí cao áp gaslift
- Kỹ sư KIP - Kỹ sư tự động hoá thiết bị
- NPS 65/35-5000 - Máy bơm dầu ly tâm, lưu lượng 65/35 khối, áp suất bơm 50 atmôtphe
- SK-5 - Cụm phân dòng và xử lý khí cao áp (gaslift)
- SDV - Van đóng mở tự động Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt TÀI LIỆU THAM KHẢO
[ 1 ]. Công nghệ khai thác dầu khí, PGS.TS. Cao Ngọc Lâm, bộ môn khoan –
khai thác, Đại học Mỏ - Địa Chất.
[ 2 ]. Công nghệ khai thác dầu khí, PGS.TS. Lê Phước Hảo, Đại học Bách Khoa
báo cáo này còn một số thiếu sót. Chúng em cũng mong thầy cơ, các bạn góp ý và giúp đỡ cho
chúng em hồn thiện tốt hơn trong đồ án tốt nghiệp sắp tới.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Vũng Tàu Tháng 08 năm 2011
Nhóm thực tập giàn 5:
Nhóm trưởng: Nguyễn Cơng Thắng
SVTT Tống Văn Thạnh
SVTT Trần Văn Thịnh Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
1. Các vấn đề chung:
1.1.Tổ chức trên giàn khai thác
a/Tổ chức theo hành chính.
Ca 1 :
1) Giàn Trưởng
2) Giàn phó cơ khí
3) Đốc công khai thác
4) Kíp trưởng
5) Kỹ sư khai thác
6) Kỹ sư cơ khí & điện lạnh
7) Kỹ sư động lực
8) Kỹ sư tự động hoá
9) Kỹ sư điện
10) Thợ Máy
Ca 2:
1) Giàn phó khai thác
- Hệ thống phun bột
- Hệ thống màn nước: được bố trí để ngăn cách blốc nhà ở và blốc công nghệ.
- Hệ thống khí co
2
.
b. Phương tiện chữa cháy di động.
- Các bình bột chữa cháy.
- Các bình khí chửa cháy co
2
.
- Các bình bọt chữa cháy.
- Tấm bạc chữa cháy.
- Cát chữa cháy. Có tác dụng ngăn không cho đám cháy chát lỏng lan rộng ra.
1.2.3 Các tín hiệu báo động sự cố, cách sử dụng các phương tiện phòng cháy trên giàn …
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
2. Cấu tạo giàn khoan và các block trên giàn
+ Block 1&2 bao gồm:
- Các giếng khai thác bằng phương pháp gaslift và tự phun
- Các đường ống công nghệ chính,phụ.
- Các cụm đường ống RISE nối liên kết các giàn công nghệ. Để vận chuyển các sản phẩm
+ Block FAKEL bao gồm:
- Hệ thống các đường ống dẫn khí thấp áp từ các giàn khác thuộc vòm bắc (cụ thể là từ giàn 4) cũng
như từ tại giàn (khí tách ra từ các bình tách tại giàn,từ các van an toàn …) sẽ được đưa qua hệ thống
đườnng ống này và được đưavào bình C-5, để thu hồi dòng sản phẩm tư nguồn khí này trước khi
được đưa ra fakel để đốt.
+ Block 8:
- Phòng điều khiển khai thác
- Phòng Kip
3. Các phương pháp khai thác đang dùng trên giàn:
3.1 Vận hành giếng khai thác tự phun
3.1.1. LỜI MỞ ĐẦU:
Theo thiết kế ban đầu trên giàn cố định có 16 giếng khai thác, trên giàn nhẹ thì tuỳ vị trí mỏ có
thiết kế đặt một số giếng.Vị trí đầu giếng được bố trí tại bloc mođun số1, 2.
Tuỳ theo thiết kế, các giếng khai thác ở các địa tầng khác nhau, độ sâu vỉa khai thác từ 3000m đến
5000m, các giếng hầu hết đều là giếng khoan xiên, các công trình đồng thời vừa khoan và khai thác.
Đầu giếng chủ yếu là loại IKS 100/80-350, IKS 80/50-350 được nối với cụm phân dòng, từ cụm
phân dòng đựơc đưa về các bình: Bình tách, bình đo, bình chứa 100 m3, bình gọi dòng. Các giếng
hầu hết được trang bị thiết bị lòng giếng và van bảo hiểm sâu có điều khiển tại
chỗ và từ xa. Hoạt động của các giếng và hệ thống công nghệ được đưa về phòng điều độ Bloc 8.
Các thông số cơ bản được hiển thị, điều khiển và lưu trữ qua hệ thống xử lý vi tính tại Bloc 8. Khi áp
suất vỉa của các giếng đủ lớn đảm bảo điều kiện tự phun thì các giếng được khai thác ở chế độ tự
phun .Theo thời gian thì áp suất vỉa giảm dần và các giếng chuyển sang giai đoạn khai thác thứ cấp:
Gaslift, bơm điện chìm v.v.
Điều kiện tự phun của giếng dầu:
Pvỉa = ΔP +P đáy + P tt + P tổn hao + P miệng.
(ΔP = tổn hao áp suất vỉa và đáy, P tổn hao = tổn hao áp suất dòng chảy theo giếng,
P đáy =Áp suất đáy giếng, Ptt =Áp suất thuỷ tĩnh cột chất lỏng trong giếng).
3.1.2 .VẬN HÀNH Ở CHẾ ĐỘ BÌNH THƯỜNG
1) Kiểm tra định kỳ các thông số:
Trong quá trình khai thác người vận hành phải kiểm soát được các thông số làm
− Trạng thái hoàn hảo của các trạm điều khiển van bảo hiểm .
− Kiểm tra sự hoàn hảo của hệ thống công nghệ liên quan.
− Quá trình bảo dưỡng định kỳ cây thông và các thiết bị công nghệ trên hệ thống .
− Kiểm tra độ kín, sự hoàn hảo cũng như độ tin cậy của van bảo hiểm, van chặn, các mặt bích, các
thiết bị đo lường và bảo vệ vv .
2) Đóng, mở giếng có kiểm soát: (Phải làm phiếu đưa thiết bị vào vận hành)
− Đóng giếng bằng van nhánh: Tiến hành khi có lệnh, hoặc sự cố hệ thống công nghệ mà thời gian
đủ để thao tác. Chú ý khi đóng giếng áp suất trong giếng sẽ phục hồi, cần theo dõi các thông số về áp
suất cũng như hệ thống công nghệ liên quan .
− Đóng giếng từ trạm điều khiển (TSK, ACS v.v.) từ bloc 8: Khi không lại gần được giếng, hoặc
thời gian cấp bách cần đóng ngay từng giếng hoặc nhiều giếng một lúc . Khi đó van bảo hiểm trên
cây thông đóng trước sau đó 90÷120 giây van bảo hiểm sâu được đóng lại. Ta cần kiểm tra và đóng
các van chặn trước côn.
− Mở giếng khi có lệnh: Kiểm tra sự hoàn hảo của hệ thống công nghệ, trạng thái các van chặn được
mở thông với bình tách .Khi tiến hành mở van nhánh, cần theo dõi thông số áp suất, thao tác chậm,
tránh gây sốc cho hệ thống công nghệ .
− Trường hợp khi cần phải mở van bảo hiểm từ trạm điều khiển: cần kiểm tra van chặn trước côn
phải đóng và thực hiện mở giếng theo hướng dẫn vận hành trạm TSK, ACS, v.v. (Theo phụ lục). Khi
mở hoàn toàn van an toàn trung tâm và an toàn sâu thì tiến hành mở từ từ đến hoàn toàn van chặn
trước côn .
3) Tự động đóng giếng do sự cố .
Khi các thông số sau vượt quá giới hạn cho phép thì giếng sẽ tự động đóng lại:
− Áp suất sau côn nằm trên giới hạn trên hoặc dưới giới hạn dưới. ( Áp suất nằm ngoài khoảng công
tác, áp suất này được đặt phù hợp theo yêu cầu công nghệ P pilot = 5÷40 bar.)
− Nhiệt độ vùng đầu giếng lớn hơn giới hạn cho phép (T=90÷100 oC ) .
− Mất nguồn khí nuôi, sụt áp suất nhớt thuỷ lực v.v.
Trường hợp này cần kịp thời tìm nguyên nhân, khắc phục và mở lại giếng.
3.1.3 .Các trường hợp bất thường trong khai thác giếng tự phun .
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Trong quá trình khảo sát cần mở cưỡng bức van an toàn miệng, không được đóng các van dọc
trục giếng gây đứt cáp.Các thao tác đóng và mở van trên cây thông chỉ được tiến hành khi có sự
thoả thuận thống nhất giữa đốc công khảo sát và đốc công khai thác.
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
3.1.6 . Công tác xử lý vùng cận đáy giếng .
Các công việc này như: xử lý axít, bắn vỉa thuỷ lực vv . Công việc này do đội xử lý axít thực hiện.
Người vận hành chuẩn bị và tham gia các thao tác công nghệ phù hợp với các kế hoạch đã được phê
duyệt của chánh kỹ sư và chánh địa chất XNKTDK có sự thoả thuận với trung tâm an toàn &
BVMT. Các việc liên quan cần thiết phải có giấy phép .
Tương tự mục 3.1.5 các công việc, các thao tác đóng và mở van trên cây thông,các bước bơm ép
chỉ được tiến hành khi có sự thoả thuận thống nhất giữa đốc công khai thác và đốc công xử lý
giếng
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
3.2
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
VẬN HÀNH CÁC GIẾNG KHAI THÁC GASLIFT
3.2.1. Mô tả hệ thống .
• Bản chất của phương pháp khai thác giếng bằng khí nén “Gaslift” là đưa nguồn khí cao áp từ trên
bề mặt vào khoảng không vành xuyến giữa ống nâng và ống chống khai thác nhằm bổ sung năng
lượng cho giếng khai thác để nâng hổn hợp sản phẩm từ đáy giếng lên bề mặt.
• Nguồn khí nén với áp suất khoảng 100 bar được cung cấp từ 2 giàn nén khí CKP và MKS theo các
bộ đo lưu lượng khí nén tổng cộng trên SK-5 có biên độ (1500 ÷ 132 000) m3/ngày; bộ đo lưu lượng
khí nén của mỗi giếng trên SK-2 có 4 tấm lỗ tương ứng với 4 dải đo lưu lượng (1500-9000), (6000-
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
35000), (17000-80 000), (28000-1320000) m3/ngày. Trong thực tế, do nhu cầu sản xuất nên xí
nghiệp KTDK đã đưa vào sử dụng một số tấm lỗ có dải đo mở rộng hơn thiết kế gốc.
• Bộ phận khai thác:
- Kiểm tra tình trạng hoàn hảo của thiết bị đầu giếng, trạm phân phối khí gaslift, bình tách dầu khí
NGS(C-1), các máy bơm dầu, hệ thống thông tin liên lạc, vv.
- Hoàn tất các thủ tục cần thiết trong phiếu “Chuẩn bị đưa thiết bị vào vận hành”.
- Phân công người theo dõi hệ thống công nghệ tại phòng điều khiển bloc 8 và đảm bảo liên lạc bằng
bộ đàm vời người theo dõi tại khu vực giếng khởi động.
2) Khởi động giếng gaslift.
•Trách nhiệm thực hiện: đốc công khai thác dầu-khí, trưởng ca vận hành.
1. Mở các van trên cây thông khai thác, cụm phân dòng chuyển giếng về bình tách NGS (C1), các
van tay từ trạm phân phối khí theo đường khởi động ở chế độ tự động đến khoảng không ngoài cần
khai thác của giếng gaslift.
2. Mở trang màn hình “PLANT-OVERVIEW”: Xác định tên, số thứ tự đường dẫn của giếng
“WELLHEAD NUMBER #”.
3. Mở trang màn hình “SWICHING PROGRAM-SET-UP”: phân loại nhóm giếng khởi động
(GROUP A,B,C); cài đặt giá trị lưu lượng khí nén ở chế độ khởi động, thời gian khởi động của giếng
( START-UP PARAMRTERS: FLOW RATE, TIME); cài đặt lưu lượng khí nén ở chế độ làm việc
bình thường (NORMAL- FLOW RATE).
4. Mở trang màn hình “SWICHING PROGRAM-START-UP”: ra lệnh khởi động các giếng bằng
cách nhấn nút ON trong hộp thoại GASLIFT OPERAT.
• Chú ý:
- Quá trình khởi động sẽ thực hiện tự động theo thứ tự nhóm giếng ưu tiên: trước hết là các giếng
thuộc nhóm A, sau khi kết thúc sẽ chuyển sang nhóm B, nhóm C.
- Nhận biết quá trình phân phối khí tự động phục hồi lại khi áp suất của nguồn cấp khí nén phục hồi:
trang màn hình SWICHING PROGRAM-SET-UP, hộp thoại SWICHING PROGRAM
THRESHOLDS:
+ Áp suất tăng tới 80 bar: tự động khởi động lại các giếng thuộc nhóm A (GROUP A RESTART).
+ Áp suất tăng tới 90 bar: tự động khởi động lại các giếng thuộc nhóm B (GROUP B RESTART).
+ Áp suất tăng tới 100 bar- tự động khởi động lại các giếng thuộc nhóm C (GROUP C RESTART).
+ Áp suất tăng tới 90 bar phục hồi 100 % lưu lượng cho các giếng nhóm B (GROUP B TO 100 %).
+ Áp suất tăng tới 95 bar phục hồi 100 % lưu lượng cho các giếng nhóm B (GROUP B TO 100 %).
- Chú ý : Do đặc thù của từng giếng khác nhau nên người vận hành có thể thay đổi các giá trị điểm
đặt áp suất trong hộp thoại SWICHING PROGRAM THRESHOLDS cho phù hợp.
• Kiểm tra và lưu trữ số liệu.
- Bộ phận khai thác:
+ Hàng ngày phải kiểm tra và ghi chép vào sổ ghi thông số theo biểu mẫu quy định tại phòng điều
khiển bloc-8: các thông số kỹ thuật của các giếng khai thác, hệ thống phân phối khí và các thông số
khác của hệ thống công nghệ không ít hơn 1 lần trong thời gian 4 tiếng.
+ Trong quá trình vận hành phải theo dõi và kiểm soát thông tin báo lỗi hệ thống trong trang màn
hình ALARM của máy tính. Đồng thời phải lưu trữ toàn bộ thông tin in ra trên giấy liên tục từ máy
in báo lỗi ALARM và 2 báo cáo trong ngày từ máy in REPORT.
- Bộ phận Đo lường - Tự động hóa:
+ Hàng ngày phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật, độ chính xác của tất cả các thiết bị đo lường và truyền
dẫn tín hiệu như áp suất (PT), nhiệt độ (TT), lưu lượng (FT), vv. Nếu phát hiện có sai số vượt giới
hạn cho phép thì phải thực hiện hiệu chỉnh về giá trị chuẩn.
+ Đảm bảo lưu trữ toàn bộ dữ liệu của hệ thống công nghệ dưới đạng tập tin trong máy tính trong
thời gian 3 tháng.
+ Hoàn thành công tác bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ toàn bộ hệ thống công nghệ đúng kế hoạch đã
phê duyệt của lãnh đạo XNKT.
4) Dừng giếng khai thác gaslift.
•Trách nhiệm thực hiện: đốc công khai thác dầu-khí, trưởng ca vận hành.
1. Mở trang màn hình “SWICHING PROGRAM-START-UP”: ra lệnh dừng cung cấp khí đến giếng
bằng cách nhấn nút OFF trong hộp thoại GASLIFT OPERAT.
vào trang màn hình MAIN, chọn hộp thoại ESD WHCP, ra lệnh CLOSE ALL OF WELL.
• Chú ý: sau khi dừng khẩn cấp hệ thống bằng thiết bị tự động, người vận hành phải xuống tận nơi
bloc-1,2 để kiểm tra xem các giếng sự cố đã dừng thật sự hay chưa. Nếu hệ thống tự động hoá không
hoàn hảo thì phải dừng hệ thống sự cố bằng các van tay và tiến hành khắc phục sự cố theo kế hoạch
riêng.
2) Nguyên nhân và hệ quả, cách khắc phục.
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống công nghệ, quá trình phân phối khí nén vào các giếng được bảo vệ
tự động bởi nhiều thiết bị cảm biến: áp suất, mực chất lỏng trong bình V-100, áp suất khí nguồn
nuôi, báo khí cháy nổ, vv. Người vận hành có thể lựa chọn tạm thời bỏ qua chế độ bảo vệ tự động
(OVERWRIDE) tùy thuộc vào đặc điểm của giếng, công trình hoặc khi tiến hành kiểm tra, sửa chữa,
vv. Sau đó phải chuyển về chế độ bảo vệ tự động hệ thống theo thiết kế. Tất cả các thông số bảo vệ
được mô tả trong trang màn hình “SD OVERWRIDE”:
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
Chú ý:
• Mỗi một thiết bị cảm biến trong cột tên thiết bị sẽ được gắn với một số thứ tự riêng chỉ thị tên của
thiết bị công nghệ cần bảo vệ.
• Tuỳ theo điều kiện công nghệ mà trên mỗi công trình biển có thể bổ sung thêm hoặc kết nối một số
thiết bị bảo vệ với hệ thống điều khiển SCADA.
• Chỉ có đốc công khai thác, kỹ sư ĐLTĐH, giàn trưởng mới được quyền thay đổi giá trị cài đặt các
thông số và chế độ bảo vệ hệ thống thiết bị.
• Toàn bộ hệ thống phân phối khí gaslift được bảo vệ bởi các thông số đã nêu trong mục 2.
3) Khởi động lại thiết bị/hệ thống sau sự cố.
• Khi báo lỗi hệ thống thiết bị từ trang màn hình ALARM, người vận hành phải kiểm tra nguyên
nhân và tìm biện pháp khắc phục để giải trừ các lỗi. Sau khi nhận biết chính xác lỗi báo trên màn
Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát TBMG kiểu chạc 3.
1. Áp kế . 7. Van.
2. Van. 8. Chạc 4.
3. Chạc 3. 9. Mặt bích nối với bộ chạc tư.
4. Ổ côn. 10. Áp kế.
5. Nhánh làm việc xả. 11. Đường dẫn ống khí ép.
6. Nhánh làm việc dự trữ. 12. Đường tuần hoàn ngịch.
- Ưu điểm:
+ Giếng làm việc liên tục ( khi giếng có sự cố ở nhánh làm việc hoặc chạc 3 gặp sự cố ta
đóng van (7) bên trên để sửa chữa, thay thế, còn sản phẩm đi theo nhánh làm việc dự phòng ).
+ Loại này thường sử dụng đối với giếng có sản phẩm chứa cát hoặc tạp chất.
- Nhược điểm:
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Báo Cáo Thực Tập Sản Xuất
Tiến đạt
+ Kích thước cao, cồng kềnh, vừa chiếm không gian, vừa yếu, sàn công tác cao khó vận
hành.
Thiết bị miệng giếng kiểu chạc 4.
Hình 1.2: Sơ đồ tổng quát TBMG kiểu chạc 4.
1. Áp kế. 6. Đường tuần hoàn nghịch.
2. Van. 7. Đường dẫn khí ép.
3. Ổ côn. 8. Mặt bích.
4. Nhánh làm việc chính. 9. Đường dập giếng.
5.Van an toàn trung tâm. - Ưu điểm:
+ Trên cây thông có lắp các bộ phận sau:
Đồng hồ chỉ áp suất trong cần HKT.
Van chặn trên nhánh làm việc.
Van an toàn thủy lực.
Van tiết lưu.
Đầu giếng ở mỏ Bạch Hổ chủ yếu là loại IKS 100/80-350, IKS 80/50-350
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bi miệng giếng (hình vẽ).
+ Cấu tạo:
I: Nhánh làm việc chính (từ trong cẩn ra
cụm Manifon)
II: Nhánh dập giếng trong cần
III: Nhánh ngoài cần ( Được nối với đường
THN và đường dẫn khí gaslift đi vào ngoài
cần).
IV: Nhánh dập giếng ngoài cần.
V: Đường dập giếng (Nối trong,ngoài cần của
giếng).
VI: Các tầng ống chống khai thác.
VII: Đường Tuần hoàn ngược.
VIII: Đường dẫn khí gaslift đi vào ngoài cần.
IX: Đường làm việc nối vào cụm Manifon
+ Nguyên lý hoạt động:
+ Thiết bị an toàn bảo vệ miệng giếng gồm
có 2 van thuỷ lực được điều khiển bởi trạm TSK
& PROTECH.
Van số 11 là van thuỷ lực an toàn bề mặt của thiết bị miệng giếng.
Van số 12 là van thuỷ lực an toàn sâu của thiết bị miệng giếng
Hai van an toàn này sẽ tự động đóng khi áp suất vượt quá P cho phép đã đặt để bảo vệ giếng(trong
các trường hợp dầu,khí phun trào,cháy nổ vv…)
Quan sát trực công nghệ thao tác vận hành qui trình đổi giếng để đưa vào bình đo để tiến hành đo
- Tổ hợp đầu ống chống có nhiệm vụ sau:
+ Liên kết các cột ống chống.
+ Bịt kín khoảng không vành xuyến giữa hai cột ống chống liên tiếp.
+ Đo áp suất trong khoảng không gian vành xuyến giữa hai cột ống chống. * Sơ Đồ Thiết Bị Miệng Giếng: