LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
mục lục
I. Giới thiệu tổng quan 3
I.1. Giới thiệu chung 3
I.2. Tổng quan về công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 3
I.2.1. Các khâu trong công nghiệp dầu khí 3
I.2.2. Hệ thống quy hoạch thiết kế xây dựng 3
I.2.3. Các loại công trình sử dụng cho việc khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 4
I.3. Cấu tạo và chức năng của các công trình phục vụ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 4
I.3.1. Hệ thống đường ống 4
I.3.2. Hệ thống các giàn thép cố định 5
I.3.3. Hệ thống trạm rót dầu không bến 6
I.4. Giới thiệu đoạn đường ống tính toán 7
I.4.1. Đặc trưng ống 7
I.4.2. Đặc điểm của dàn BK 7
I.4.3. Các số liệu ban đầu phụ vụ tính toán kiểm tra 8
II. Kiểm tra độ bền của đường ống 9
II.1.Tính toán độ bền của đường ống chịu áp lực trong lớn nhất 9
II.1.1 Kiểm tra ở trạng thái thi công (thử áp lực) 9
II.1.2 Kiểm tra ở trạng thái vận hành 190
II.2. Kiểm tra bài toán ổn định tiết diện của đường ống .
II.2.1 Mục đích của bài toán .
II.2.2 Số liệu đầu vào .
II.3. Kiểm tra bài toán lan truyền mất ổn định tiết diện đường ống .
III. Kiểm tra ổn định vị trí của đường ống 16
III.1. Mục đích của bài toán kiểm tra ổn định vị trí 16
III.2. Cơ sở tính toán của bài toán kiểm tra ổn định vị trí .
III.3. Tính toán ổn định vị trí cho đoạn ống .
IV.Tìm nhịp treo tối đa mà đường ống có thể vượt qua 20
IV.1. Địa hình hố lõm 20
IV.1.1. Kiểm tra ở giai đoạn sau khi thi công 20
IV.1.2. Kiểm tra ở giai đoạn khai thác 22
IV.2. ống vượt qua địa hình đỉnh lồi 23
IV.2.1. Chiều cao lớn nhất của đỉnh lồi 23
IV.3. Hiện tượng dao động dòng xoáy khi ống bị treo 23
IV.3.1. Xác định tần số dao động của dòng xoáy 24
IV.3.2. Xác định tần số dao động riêng của ống 24
V. lựa chọn phương án thi công tuyến ống 25
V.1. Một số phương pháp thi công đường ống biển trên thế giới 25
V.1.1. Phương pháp thả ống bằng tàu thả ống 26
V.1.2. Phương pháp thi công dùng xà lan thả ống có trống cuộn ống 27
V.1.3. Phương pháp kéo ống trên mặt nước 28
V.1.4. Kéo sát mặt 29
V.1.5. Kéo gần sát đáy 29
V.1.6. Kéo sát đáy 30
V.2. Một số phương pháp thi công nối ống ngầm 30
V.3. Lựa chọn phương án thi công 30
V.3.1. Số liệu đầu vào phục vụ công tác thi công 30
V.3.2. Năng lực thi công của liên doanh Vietsopetro 31
V.3.3. Yêu cầu của phương tiện thi công 31
V.3.4. Kết luận lựa chọn phương án thi công 32
VI. Tính toán thi công tuyến ống 32
VI.1. Tính toán ứng suất trong quá trình thi công rải ống 32
VI.1.1. Đặt vấn đề 32
VI.1.2. Số liệu đầu vào 33
VI.1.3. Tính toán kiểm tra bền đoạn cong lồi 33
VI.1.4. Tính toán kiểm tra bền đoạn cong lõm 34
VI.2. Thi công tuyến ống 37
VI.2.1. Công tác thi công trên bờ 37
VI.2.2. Công tác thi công trên biển 37
VI.2.3. Thời gian thi công tuyến ống 38
VI.2.4. Quy trình thi công ống trên tàu rải ống 38
I. Giới thiệu tổng quan
I.1. Giới thiệu chung
Thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam có diện tích hàng trăm ngàn km2. Nhiều bể trầm tích kỷ đệ tam như Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Vùng biển Tây Nam giáp ranh với vịnh Thái Lan và vùng biển Malaysia, Các quần đảo Trường Sa , Hoàng Sa đã được nghiên cứu, thăm dò. Tuy số lượng mỏ đã thăm dò chỉ chiếm số lượng nhỏ so với tiềm năng nhưng đã cho thấy giá trị mang lại của ngành công ngiệp dầu khí là rất lớn. Ngành công nghiệp này tuy mới được thành lập nhưng đã dần dần tạo chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế quốc dân đồng thời đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, đóng góp ngoại tệ cho nhà nước, và phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Do đặc điểm địa chất và địa hình của nước ta, các mỏ đều nằm ngoài biển nên vấn đề vận chuyển các sản phẩm dầu, khí sau khi khai thác vào bờ đóng vai trò đặc biệt quan trọng. So với các công nghệ vận chuyển khác, công nghệ vận chuyển bằng đường ống đã tỏ ra ưu việt hơn rất nhiều nhờ công suất cao và tính rủi ro ít (các yêu cầu về an toàn môi trường sinh thái được đảm bảo). Với trên 100 km chiều dài, các loại đường ống đã được xây dựng (như loại 325 x 16 mm, loại 219 x12 mm…) và còn nhiều tuyến đường ống khác đang được thiết kế và xây dựng (chương trình khí điện đạm Cà mau, nhà máy lọc dầu Dung Quất…)
I.2. Tổng quan về công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
I.2.1. Các khâu trong công nghiệp dầu khí
Hoạt động của ngành công nghiệp dầu khí được chia làm 3 khâu:
* Khâu đầu: Thượng nguồn (up-stream)
Các hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí.
* Khâu giữa: Trung nguồn (mid-stream)
Vận chuyển và chứa đựng dầu khí.
* Khâu cuối: Hạ nguồn (down-stream)
Chế biến (lọc dầu, hoá dầu, hoá lỏng khí)
Phân phối các sản phẩm dầu và khí.
I.2.2. Hệ thống quy hoạch thiết kế xây dựng
Thiết kế, xây dựng khu khai thác dầu khí cần được xem như là một tổ hợp công nghệ đồng nhất, đảm bảo thu được sản phẩm có chất lượng đạt yêu cầu với chi phí cho khai thác, thu gom xử lý và vận chuyển sản phẩm là tối thiểu. Hệ thống này bao gồm các quy trình công nghệ:
Thu gom vận chuyển và đo các sản phẩm các giếng khai thác trên mỏ.
Tách sơ bộ sản phẩm khai thác từ các giếng.
Xử lý dầu.
Xử lý nước thải và các loại khác cho hệ thống duy trì áp suất vỉa.
Tiếp nhận và đo lường dầu.
Xử lý khí.
Các công trình công nghệ thu gom và vận chuyển sản phẩm của các giếng cần
đảm bảo một số yêu cầu sau:
Đo được sảm phẩm khai thác.
Phân bố các dòng dầu theo tính chất lý hoá và theo công nghệ vận chuyển.
Độ kín của hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí.
I.2.3. Các loại công trình sử dụng cho việc khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
Để phục vụ cho công tác khoan thăm dò, khai thác và vận chuyển dầu khí ngoài biển ở mỏ Bạch Hổ, xí nghiệp liên doanh VietSoPetro đã xây dựng nhiều giàn khoan biển và một số công trình khác. Hiện nay tại Mỏ Bạch Hổ có hệ thống đường ống và các giàn như sau:
10 giàn MSP (MSP 1;3;4;5;6;7;8;9;10;11)
1 giàn công nghệ trung tâm CTP 2.
9 giàn BK (BK 1;2;3;4;5;6;7;8;9)
3 tàu chứa dầu (FSO-1,2,3/ Chí Linh, Chi Lăng và Ba Vì).
Ngoài ra còn có các giàn nén khí (Complete gas compressor station), giàn bơm nước ép vỉa ( Water injection platform) và 3 dàn khoan tự nâng (Jack up). Trong thời gian tới sẽ tiến hành xây dựng thêm một số công trình sau:
1 giàn công nghệ trung tâm CTP 3.
1 trạm rót dầu không bến UBN 4.
2 giàn BK (BK 10;11).
I.3. Cấu tạo và chức năng của các công trình phục vụ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
I.3.1. Hệ thống đường ống
Đường ống biển (pipeline) và ống đứng (riser) là những phương tiện dược sử dụng để vận chuyển dầu thô và khí thiên nhiên. Ngày nay thành tựu độ sâu đã có những bước phát triển vượt bậc.ở biển Bắc, độ sâu dặt các tuyến ống đã đạt tới khoảng 500ft. Đường kính ống tăng lên từ 6 - 10 inches đến 32 inches. Một số đường ống dùng để xuất nhiên liệu ra tàu có đường kính lớn tới 50 inches. ở Việt Nam, tuyến ống dẫn khí Nam Côn Sơn có đường kính tới 40 inches. Tính đến tháng 4-1998 mỏ Bạch Hổ có một hệ thống đường ống bao gồm:
20 tuyến ống dẫn dầu với tổng chiều dài 60.7 km.
10 tuyến ống dẫn khí với tổng chiều dài 24.8km.
18 tuyến ống dẫn GASLIFT với tổng chiều dài 28.81 km.
17 tuyến ống dẫn nước ép vỉa với tổng chiều dài 19.35 km.
11 tuyến ống dẫn hỗn hợp dầu khí với tổng chiều dài 19.35 km.
Tổng chiều dài toàn bộ đường ống ở Mỏ Bạch Hổ tính đến tháng 4-1998 là 162.25km và đến thời điểm hiện nay đã có tới gần 200 km đường ống ngầm.
Đường ống dẫn dầu công nghệ:
Đến thời gian hiện nay, theo thiết kế của Viện nghiên cứu khoa học và thiết kế dầu khí biển (NIPI) ở mỏ Bạch Hổ đã đạt được 63734 m khoan ống dẫn ngầm trong đó 55916 m ống dẫn dầu, 3362 m ống dẫn khí. Những ống chính được sử dụng để xây dựng đường ống ngầm là D 325 x16 mm và D 219 x12 mm được sản xuất theo tiêu chuẩn GOST 8731-74 từ thép 20 được luyện theo tiêu chuẩn GOST 1050-74.
I.3.2. Hệ thống các giàn thép cố định
Giàn thép cố định là loại công trình được sử dụng phổ biến nhất hiện nay trong ngành công nghiệp khai thác dầu khí hiện nay. Công nghệ xây dựng loại công trình này đã trải qua một thời gian dài từ loại kết cấu nhỏ ở vùng nước sâu đến các công trình ngoại cỡ xây dựng ở biển bắc và vùng vịnh Mexico. Kết cấu Jacket lớn nhất thế giới hiện nay là giàn Bullwinkle được xây dựng bởi hãng Shell tại vịnh Mexico ở vùng nước sâu 1615 ft (492 m) nặng 56000T.
Hiện tại ở vùng mỏ Bạch Hổ hầu hết sử dụng các loại dàn cết cấu Jacket để phục vụ cho hoạt động khai thác dầu khí.
Dàn khoan cố định MSP
Là dàn khoan cố định có thể dùng để khoan, khai thác và xử lý sơ bộ sản phẩm dầu khí. Trên dàn có bố trí tháp khoan di động có khả năng khoan ở nhiều giếng khoan. Hệ thống công nghệ trên dàn cho phép đảm nhiệm nhiều công tác, từ xử lý sơ bộ sản phâm dầu khí đến tách lọc các sản phẩm dầu thương phẩm, xử lý sơ bộ khí đồng hành. Dầu và khí được xử lý trên MSP có thể là từ các giếng khoan của nó hay được thu gom từ cấc giàn BK.
Về cấu tạo, dàn MSP gồm có 3 phần chính là: phần móng, khối chân đế và kết cấu thượng tầng. Chân đế gồm 2 khối nối với nhau bằng sàn chịu lực (MSF) ở phía trên và cố định xuống đáy biển bằng các cọc. Khối chân đế là kết cấu Jacket, thượng tầng có cấu trúc module được lắp ghép lên trên sàn chịu lực.
EI = 1,74786 x 106 kgm2
H - Giá trị lực căng ngang trong ống, H = 12000 kg
R - Phản lực tại điểm tiếp xúc ống với đáy biển
Tính chiều dài không thứ nguyên L (L = n.l) theo công thức:
L = 1 +
Trong đó:
l - Khoảng cách theo phương ngang tính từ điểm tiếp xúc giữa đường ống với điểm hạ vuông góc từ điểm cuối của stinger xuống phương ngang.
Ml là mô men uốn tại tiết diện ứng với điểm cuối của Stinger (được tính theo bán kính cong của stinger).
h - Độ sâu nước được tính từ điểm cuối của stinger đến đáy biển: trong một khoảng nào đó, h có thể điều chỉnh được thông qua việc điều chỉnh lượng nước dằn trong Stinger
Tính phản lực nền đáy, kg.
Giá trị H xác định từ biểu thức:
H =
Xác định ứng suất cực đại trên đoạn ống võng xuống:
Trong đó: W là mô men chống uốn của tiết diện ngang.
Kiểm tra điều kiện bền cho ống trong đoạn cong lõm.
, nếu điều kiện này không thoả mãn phải tăng H lên.
Nhận xét:
Bài toán kiểm tra bền cho đoạn cong lõm thực chất là bài toán tính lặp, để xác định được lực kéo ống trên tàu ứng với bán kính cong thi công đã lựa chọn sao cho ống thoả mãn điều kiện bền .
Kết quả tính toán lực căng mà thiết bị Tensioner trên tàu Côn Sơn cần thực hiện trong đoạn thi công là 25T. Như vậy, tàu Côn Sơn chỉ có thể đáp ứng được yêu cầu an toàn rất ít khi thi công. Để an toàn hơn phải sử dụng tàu chuyên dụng thuê từ nước ngoài với công suất rải ống cao hơn và công suất thiết bị căng lớn hơn.(Kết quả tính được đưa ra trong bảng tính Excel ở phần phụ lục)
VI.2. Thi công tuyến ống
Công tác thi công tuyến ống được chia làm 2 giai đoạn là công tác chuẩn bị trên bờ và công tác xây lắp ngoài biển.
Trước khi tiến hành việc xây dựng cần thực hiện tổ chức nhân sự, tổ chức ký kết các hợp đồng kinh tế để mua vật tư thiết bị theo danh mục và tập kết tới nơi thi công, xem xét tình trạng máy móc tàu thuyền (phương tiện nổi), tiến hành sửa chữa nếu có hỏng hóc, cải hoán để các phương tiện này có thể thực hiện được các công tác thi công trên bờ cũng như ở ngoài biển.
VI.2.1. Công tác thi công trên bờ
Công tác tổ chức thi công trên bờ bao gồm các công việc:
Tiếp nhận vật tư thiết bị đã được mua theo danh mục
Chế tạo ống đứng và các kẹp ống đứng
Thử áp lực cho ống đứng
Tất cả các công việc chế tạo ở trên bờ đều được thực hiện tại bãi của XNXL. Trước khi vận chuyển ống ra ngoài biển để thi công cần sạch lòng ống, sửa chữa khôi phục lại những chỗ hỏng hóc của lớp bọc bê tông hay sơn lại những chỗ sơn chống ăn mòn bị phá huỷ trong quá trình vận chuyển.
VI.2.2. Công tác thi công trên biển
Công tác thi công trên biển bao gồm các công việc:
Khảo sát điều kiện địa hình đáy biển dọc theo tuyến ống, đặc biệt là các vị trí có địa hình lồi lõm từ đó đưa ra các phương án thi công cho phù hợp.
Tiến hành khoan lấy mẫu khảo sát điều kiện địa chất công trình dọc theo chiều dài thi công tuyến ống.
Khảo sát vị trí lắp đặt ống đứng và các kẹp ống đứng.
Neo tàu Côn Sơn tại vị trí thi công, lắp Stinger vào đuôi tàu, lắp các đoạn ống vào vị trí dây truyền trên tàu, lắp đầu kéo vào đầu ống, lắp hệ cáp nối từ neo trên bờ vào đầu ống.
Trên tàu Côn Sơn tiến hành hàn nối các đoạn ống, mỗi khi một đoạn ống được nối thêm vào thì tiến hành rải ống xuống biển. Tàu Côn Sơn tiến hành rải ống đến gần dàn MSP8 thì dừng lại và thả đầu ống xuống biển, đánh dấu lại bằng phao tiêu.
Tiến hành lắp đặt ống đứng
Thi công spool piece đấu nối đường ống và ống đứng
Đấu nối đường ống và các thiết bị trên giàn
Tiến hành phóng pig làm sạch lòng ống và thử áp lực.
Tiếnh hành chạy thử và nghiệm thu công trình.
VI.2.3. Thời gian thi công tuyến ống
Đối với tàu rải ống Côn Sơn, tốc độ thi công tối đa đạt 1200m/ng.đêm đối với ống 273 x 18 mm bọc bê tông. Tàu thuê của nước ngoài có thể đạt tốc độ tối đa 3000 m/ng.đêm. Hệ số thời tiết (K) được lấy bằng 1 đối với việc tổ chức thi công trên bờ và K = 1.4 cho việc thi công ngoài biển. Công tác thi công trên bờ tính mỗi ca là 8 giờ, việc thi công ngoài biển tiến hành liên tục theo 2 ca, mỗi ca 10.5 giờ. Trong quá trình thi công ngoài biển tàu cần được thông báo tình hình thời tiết hằng ngày cũng như dự báo thời tiết trong 3 5 ngày sắp tới .
VI.2.4. Quy trình thi công ống trên tàu rải ống
Trình tự thực hiện các công đoạn thi công ống trên tàu Côn Sơn được diễn ra như sau:
Từng đoạn ống dài 12 m dùng cho tàu Côn Sơn được cẩu vào hệ thống di chuyển bằng con lăn đưa đến trạm hàn đầu tiên.
Tại trạm hàn đầu tiên sẽ tiến hành làm sạch góc vát của đầu ống, định tâm hai đầu ống và hàn nối lớp đầu tiên.
Sau khi hàn xong lớp đầu tiên và thứ hai, nhờ hệ thống neo tàu dịch chuyển về phía trước một đoạn dài 12m.
Tại trạm hàn thứ hai tiến hành hàn lấp cho đầy mối hàn.
Trạm thứ 3: kiểm soát lực căng của Tensioner
Trạm thứ 4: đánh sạch và kiểm tra mối hàn bằng phương pháp không phá huỷ
Trạm thứ 5: bọc chống ăn mòn cho mối hàn.
Trong quá trình thi công, việc tháo nhổ neo do tàu dịch vụ thực hiện.
Một thiết bị “Buckle detector” được thả vào lòng ống trong suốt quá trình thi công để đo xem ống có bị móp hay không (xem bản vẽ chi tiết Buckle detector).
Việc thi công đường ống được thực hiện trong điều kiện sóng không cao quá 1.5m theo hướng mũi tàu và 1.25m theo hướng boong tàu. Nếu chiều cao sóng vượt quá 2.7m và 1.8m theo các phương tương ứng thì phải ngừng thi công, hàn đầu kéo ống vào đầu ống và thả xuống biển, đánh dấu lại bằng phao tiêu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
mục lục
I. Giới thiệu tổng quan 3
I.1. Giới thiệu chung 3
I.2. Tổng quan về công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 3
I.2.1. Các khâu trong công nghiệp dầu khí 3
I.2.2. Hệ thống quy hoạch thiết kế xây dựng 3
I.2.3. Các loại công trình sử dụng cho việc khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 4
I.3. Cấu tạo và chức năng của các công trình phục vụ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 4
I.3.1. Hệ thống đường ống 4
I.3.2. Hệ thống các giàn thép cố định 5
I.3.3. Hệ thống trạm rót dầu không bến 6
I.4. Giới thiệu đoạn đường ống tính toán 7
I.4.1. Đặc trưng ống 7
I.4.2. Đặc điểm của dàn BK 7
I.4.3. Các số liệu ban đầu phụ vụ tính toán kiểm tra 8
II. Kiểm tra độ bền của đường ống 9
II.1.Tính toán độ bền của đường ống chịu áp lực trong lớn nhất 9
II.1.1 Kiểm tra ở trạng thái thi công (thử áp lực) 9
II.1.2 Kiểm tra ở trạng thái vận hành 190
II.2. Kiểm tra bài toán ổn định tiết diện của đường ống .
II.2.1 Mục đích của bài toán .
II.2.2 Số liệu đầu vào .
II.3. Kiểm tra bài toán lan truyền mất ổn định tiết diện đường ống .
III. Kiểm tra ổn định vị trí của đường ống 16
III.1. Mục đích của bài toán kiểm tra ổn định vị trí 16
III.2. Cơ sở tính toán của bài toán kiểm tra ổn định vị trí .
III.3. Tính toán ổn định vị trí cho đoạn ống .
IV.Tìm nhịp treo tối đa mà đường ống có thể vượt qua 20
IV.1. Địa hình hố lõm 20
IV.1.1. Kiểm tra ở giai đoạn sau khi thi công 20
IV.1.2. Kiểm tra ở giai đoạn khai thác 22
IV.2. ống vượt qua địa hình đỉnh lồi 23
IV.2.1. Chiều cao lớn nhất của đỉnh lồi 23
IV.3. Hiện tượng dao động dòng xoáy khi ống bị treo 23
IV.3.1. Xác định tần số dao động của dòng xoáy 24
IV.3.2. Xác định tần số dao động riêng của ống 24
V. lựa chọn phương án thi công tuyến ống 25
V.1. Một số phương pháp thi công đường ống biển trên thế giới 25
V.1.1. Phương pháp thả ống bằng tàu thả ống 26
V.1.2. Phương pháp thi công dùng xà lan thả ống có trống cuộn ống 27
V.1.3. Phương pháp kéo ống trên mặt nước 28
V.1.4. Kéo sát mặt 29
V.1.5. Kéo gần sát đáy 29
V.1.6. Kéo sát đáy 30
V.2. Một số phương pháp thi công nối ống ngầm 30
V.3. Lựa chọn phương án thi công 30
V.3.1. Số liệu đầu vào phục vụ công tác thi công 30
V.3.2. Năng lực thi công của liên doanh Vietsopetro 31
V.3.3. Yêu cầu của phương tiện thi công 31
V.3.4. Kết luận lựa chọn phương án thi công 32
VI. Tính toán thi công tuyến ống 32
VI.1. Tính toán ứng suất trong quá trình thi công rải ống 32
VI.1.1. Đặt vấn đề 32
VI.1.2. Số liệu đầu vào 33
VI.1.3. Tính toán kiểm tra bền đoạn cong lồi 33
VI.1.4. Tính toán kiểm tra bền đoạn cong lõm 34
VI.2. Thi công tuyến ống 37
VI.2.1. Công tác thi công trên bờ 37
VI.2.2. Công tác thi công trên biển 37
VI.2.3. Thời gian thi công tuyến ống 38
VI.2.4. Quy trình thi công ống trên tàu rải ống 38
I. Giới thiệu tổng quan
I.1. Giới thiệu chung
Thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam có diện tích hàng trăm ngàn km2. Nhiều bể trầm tích kỷ đệ tam như Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Vùng biển Tây Nam giáp ranh với vịnh Thái Lan và vùng biển Malaysia, Các quần đảo Trường Sa , Hoàng Sa đã được nghiên cứu, thăm dò. Tuy số lượng mỏ đã thăm dò chỉ chiếm số lượng nhỏ so với tiềm năng nhưng đã cho thấy giá trị mang lại của ngành công ngiệp dầu khí là rất lớn. Ngành công nghiệp này tuy mới được thành lập nhưng đã dần dần tạo chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế quốc dân đồng thời đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, đóng góp ngoại tệ cho nhà nước, và phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Do đặc điểm địa chất và địa hình của nước ta, các mỏ đều nằm ngoài biển nên vấn đề vận chuyển các sản phẩm dầu, khí sau khi khai thác vào bờ đóng vai trò đặc biệt quan trọng. So với các công nghệ vận chuyển khác, công nghệ vận chuyển bằng đường ống đã tỏ ra ưu việt hơn rất nhiều nhờ công suất cao và tính rủi ro ít (các yêu cầu về an toàn môi trường sinh thái được đảm bảo). Với trên 100 km chiều dài, các loại đường ống đã được xây dựng (như loại 325 x 16 mm, loại 219 x12 mm…) và còn nhiều tuyến đường ống khác đang được thiết kế và xây dựng (chương trình khí điện đạm Cà mau, nhà máy lọc dầu Dung Quất…)
I.2. Tổng quan về công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
I.2.1. Các khâu trong công nghiệp dầu khí
Hoạt động của ngành công nghiệp dầu khí được chia làm 3 khâu:
* Khâu đầu: Thượng nguồn (up-stream)
Các hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí.
* Khâu giữa: Trung nguồn (mid-stream)
Vận chuyển và chứa đựng dầu khí.
* Khâu cuối: Hạ nguồn (down-stream)
Chế biến (lọc dầu, hoá dầu, hoá lỏng khí)
Phân phối các sản phẩm dầu và khí.
I.2.2. Hệ thống quy hoạch thiết kế xây dựng
Thiết kế, xây dựng khu khai thác dầu khí cần được xem như là một tổ hợp công nghệ đồng nhất, đảm bảo thu được sản phẩm có chất lượng đạt yêu cầu với chi phí cho khai thác, thu gom xử lý và vận chuyển sản phẩm là tối thiểu. Hệ thống này bao gồm các quy trình công nghệ:
Thu gom vận chuyển và đo các sản phẩm các giếng khai thác trên mỏ.
Tách sơ bộ sản phẩm khai thác từ các giếng.
Xử lý dầu.
Xử lý nước thải và các loại khác cho hệ thống duy trì áp suất vỉa.
Tiếp nhận và đo lường dầu.
Xử lý khí.
Các công trình công nghệ thu gom và vận chuyển sản phẩm của các giếng cần
đảm bảo một số yêu cầu sau:
Đo được sảm phẩm khai thác.
Phân bố các dòng dầu theo tính chất lý hoá và theo công nghệ vận chuyển.
Độ kín của hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí.
I.2.3. Các loại công trình sử dụng cho việc khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
Để phục vụ cho công tác khoan thăm dò, khai thác và vận chuyển dầu khí ngoài biển ở mỏ Bạch Hổ, xí nghiệp liên doanh VietSoPetro đã xây dựng nhiều giàn khoan biển và một số công trình khác. Hiện nay tại Mỏ Bạch Hổ có hệ thống đường ống và các giàn như sau:
10 giàn MSP (MSP 1;3;4;5;6;7;8;9;10;11)
1 giàn công nghệ trung tâm CTP 2.
9 giàn BK (BK 1;2;3;4;5;6;7;8;9)
3 tàu chứa dầu (FSO-1,2,3/ Chí Linh, Chi Lăng và Ba Vì).
Ngoài ra còn có các giàn nén khí (Complete gas compressor station), giàn bơm nước ép vỉa ( Water injection platform) và 3 dàn khoan tự nâng (Jack up). Trong thời gian tới sẽ tiến hành xây dựng thêm một số công trình sau:
1 giàn công nghệ trung tâm CTP 3.
1 trạm rót dầu không bến UBN 4.
2 giàn BK (BK 10;11).
I.3. Cấu tạo và chức năng của các công trình phục vụ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
I.3.1. Hệ thống đường ống
Đường ống biển (pipeline) và ống đứng (riser) là những phương tiện dược sử dụng để vận chuyển dầu thô và khí thiên nhiên. Ngày nay thành tựu độ sâu đã có những bước phát triển vượt bậc.ở biển Bắc, độ sâu dặt các tuyến ống đã đạt tới khoảng 500ft. Đường kính ống tăng lên từ 6 - 10 inches đến 32 inches. Một số đường ống dùng để xuất nhiên liệu ra tàu có đường kính lớn tới 50 inches. ở Việt Nam, tuyến ống dẫn khí Nam Côn Sơn có đường kính tới 40 inches. Tính đến tháng 4-1998 mỏ Bạch Hổ có một hệ thống đường ống bao gồm:
20 tuyến ống dẫn dầu với tổng chiều dài 60.7 km.
10 tuyến ống dẫn khí với tổng chiều dài 24.8km.
18 tuyến ống dẫn GASLIFT với tổng chiều dài 28.81 km.
17 tuyến ống dẫn nước ép vỉa với tổng chiều dài 19.35 km.
11 tuyến ống dẫn hỗn hợp dầu khí với tổng chiều dài 19.35 km.
Tổng chiều dài toàn bộ đường ống ở Mỏ Bạch Hổ tính đến tháng 4-1998 là 162.25km và đến thời điểm hiện nay đã có tới gần 200 km đường ống ngầm.
Đường ống dẫn dầu công nghệ:
Đến thời gian hiện nay, theo thiết kế của Viện nghiên cứu khoa học và thiết kế dầu khí biển (NIPI) ở mỏ Bạch Hổ đã đạt được 63734 m khoan ống dẫn ngầm trong đó 55916 m ống dẫn dầu, 3362 m ống dẫn khí. Những ống chính được sử dụng để xây dựng đường ống ngầm là D 325 x16 mm và D 219 x12 mm được sản xuất theo tiêu chuẩn GOST 8731-74 từ thép 20 được luyện theo tiêu chuẩn GOST 1050-74.
I.3.2. Hệ thống các giàn thép cố định
Giàn thép cố định là loại công trình được sử dụng phổ biến nhất hiện nay trong ngành công nghiệp khai thác dầu khí hiện nay. Công nghệ xây dựng loại công trình này đã trải qua một thời gian dài từ loại kết cấu nhỏ ở vùng nước sâu đến các công trình ngoại cỡ xây dựng ở biển bắc và vùng vịnh Mexico. Kết cấu Jacket lớn nhất thế giới hiện nay là giàn Bullwinkle được xây dựng bởi hãng Shell tại vịnh Mexico ở vùng nước sâu 1615 ft (492 m) nặng 56000T.
Hiện tại ở vùng mỏ Bạch Hổ hầu hết sử dụng các loại dàn cết cấu Jacket để phục vụ cho hoạt động khai thác dầu khí.
Dàn khoan cố định MSP
Là dàn khoan cố định có thể dùng để khoan, khai thác và xử lý sơ bộ sản phẩm dầu khí. Trên dàn có bố trí tháp khoan di động có khả năng khoan ở nhiều giếng khoan. Hệ thống công nghệ trên dàn cho phép đảm nhiệm nhiều công tác, từ xử lý sơ bộ sản phâm dầu khí đến tách lọc các sản phẩm dầu thương phẩm, xử lý sơ bộ khí đồng hành. Dầu và khí được xử lý trên MSP có thể là từ các giếng khoan của nó hay được thu gom từ cấc giàn BK.
Về cấu tạo, dàn MSP gồm có 3 phần chính là: phần móng, khối chân đế và kết cấu thượng tầng. Chân đế gồm 2 khối nối với nhau bằng sàn chịu lực (MSF) ở phía trên và cố định xuống đáy biển bằng các cọc. Khối chân đế là kết cấu Jacket, thượng tầng có cấu trúc module được lắp ghép lên trên sàn chịu lực.
EI = 1,74786 x 106 kgm2
H - Giá trị lực căng ngang trong ống, H = 12000 kg
R - Phản lực tại điểm tiếp xúc ống với đáy biển
Tính chiều dài không thứ nguyên L (L = n.l) theo công thức:
L = 1 +
Trong đó:
l - Khoảng cách theo phương ngang tính từ điểm tiếp xúc giữa đường ống với điểm hạ vuông góc từ điểm cuối của stinger xuống phương ngang.
Ml là mô men uốn tại tiết diện ứng với điểm cuối của Stinger (được tính theo bán kính cong của stinger).
h - Độ sâu nước được tính từ điểm cuối của stinger đến đáy biển: trong một khoảng nào đó, h có thể điều chỉnh được thông qua việc điều chỉnh lượng nước dằn trong Stinger
Tính phản lực nền đáy, kg.
Giá trị H xác định từ biểu thức:
H =
Xác định ứng suất cực đại trên đoạn ống võng xuống:
Trong đó: W là mô men chống uốn của tiết diện ngang.
Kiểm tra điều kiện bền cho ống trong đoạn cong lõm.
, nếu điều kiện này không thoả mãn phải tăng H lên.
Nhận xét:
Bài toán kiểm tra bền cho đoạn cong lõm thực chất là bài toán tính lặp, để xác định được lực kéo ống trên tàu ứng với bán kính cong thi công đã lựa chọn sao cho ống thoả mãn điều kiện bền .
Kết quả tính toán lực căng mà thiết bị Tensioner trên tàu Côn Sơn cần thực hiện trong đoạn thi công là 25T. Như vậy, tàu Côn Sơn chỉ có thể đáp ứng được yêu cầu an toàn rất ít khi thi công. Để an toàn hơn phải sử dụng tàu chuyên dụng thuê từ nước ngoài với công suất rải ống cao hơn và công suất thiết bị căng lớn hơn.(Kết quả tính được đưa ra trong bảng tính Excel ở phần phụ lục)
VI.2. Thi công tuyến ống
Công tác thi công tuyến ống được chia làm 2 giai đoạn là công tác chuẩn bị trên bờ và công tác xây lắp ngoài biển.
Trước khi tiến hành việc xây dựng cần thực hiện tổ chức nhân sự, tổ chức ký kết các hợp đồng kinh tế để mua vật tư thiết bị theo danh mục và tập kết tới nơi thi công, xem xét tình trạng máy móc tàu thuyền (phương tiện nổi), tiến hành sửa chữa nếu có hỏng hóc, cải hoán để các phương tiện này có thể thực hiện được các công tác thi công trên bờ cũng như ở ngoài biển.
VI.2.1. Công tác thi công trên bờ
Công tác tổ chức thi công trên bờ bao gồm các công việc:
Tiếp nhận vật tư thiết bị đã được mua theo danh mục
Chế tạo ống đứng và các kẹp ống đứng
Thử áp lực cho ống đứng
Tất cả các công việc chế tạo ở trên bờ đều được thực hiện tại bãi của XNXL. Trước khi vận chuyển ống ra ngoài biển để thi công cần sạch lòng ống, sửa chữa khôi phục lại những chỗ hỏng hóc của lớp bọc bê tông hay sơn lại những chỗ sơn chống ăn mòn bị phá huỷ trong quá trình vận chuyển.
VI.2.2. Công tác thi công trên biển
Công tác thi công trên biển bao gồm các công việc:
Khảo sát điều kiện địa hình đáy biển dọc theo tuyến ống, đặc biệt là các vị trí có địa hình lồi lõm từ đó đưa ra các phương án thi công cho phù hợp.
Tiến hành khoan lấy mẫu khảo sát điều kiện địa chất công trình dọc theo chiều dài thi công tuyến ống.
Khảo sát vị trí lắp đặt ống đứng và các kẹp ống đứng.
Neo tàu Côn Sơn tại vị trí thi công, lắp Stinger vào đuôi tàu, lắp các đoạn ống vào vị trí dây truyền trên tàu, lắp đầu kéo vào đầu ống, lắp hệ cáp nối từ neo trên bờ vào đầu ống.
Trên tàu Côn Sơn tiến hành hàn nối các đoạn ống, mỗi khi một đoạn ống được nối thêm vào thì tiến hành rải ống xuống biển. Tàu Côn Sơn tiến hành rải ống đến gần dàn MSP8 thì dừng lại và thả đầu ống xuống biển, đánh dấu lại bằng phao tiêu.
Tiến hành lắp đặt ống đứng
Thi công spool piece đấu nối đường ống và ống đứng
Đấu nối đường ống và các thiết bị trên giàn
Tiến hành phóng pig làm sạch lòng ống và thử áp lực.
Tiếnh hành chạy thử và nghiệm thu công trình.
VI.2.3. Thời gian thi công tuyến ống
Đối với tàu rải ống Côn Sơn, tốc độ thi công tối đa đạt 1200m/ng.đêm đối với ống 273 x 18 mm bọc bê tông. Tàu thuê của nước ngoài có thể đạt tốc độ tối đa 3000 m/ng.đêm. Hệ số thời tiết (K) được lấy bằng 1 đối với việc tổ chức thi công trên bờ và K = 1.4 cho việc thi công ngoài biển. Công tác thi công trên bờ tính mỗi ca là 8 giờ, việc thi công ngoài biển tiến hành liên tục theo 2 ca, mỗi ca 10.5 giờ. Trong quá trình thi công ngoài biển tàu cần được thông báo tình hình thời tiết hằng ngày cũng như dự báo thời tiết trong 3 5 ngày sắp tới .
VI.2.4. Quy trình thi công ống trên tàu rải ống
Trình tự thực hiện các công đoạn thi công ống trên tàu Côn Sơn được diễn ra như sau:
Từng đoạn ống dài 12 m dùng cho tàu Côn Sơn được cẩu vào hệ thống di chuyển bằng con lăn đưa đến trạm hàn đầu tiên.
Tại trạm hàn đầu tiên sẽ tiến hành làm sạch góc vát của đầu ống, định tâm hai đầu ống và hàn nối lớp đầu tiên.
Sau khi hàn xong lớp đầu tiên và thứ hai, nhờ hệ thống neo tàu dịch chuyển về phía trước một đoạn dài 12m.
Tại trạm hàn thứ hai tiến hành hàn lấp cho đầy mối hàn.
Trạm thứ 3: kiểm soát lực căng của Tensioner
Trạm thứ 4: đánh sạch và kiểm tra mối hàn bằng phương pháp không phá huỷ
Trạm thứ 5: bọc chống ăn mòn cho mối hàn.
Trong quá trình thi công, việc tháo nhổ neo do tàu dịch vụ thực hiện.
Một thiết bị “Buckle detector” được thả vào lòng ống trong suốt quá trình thi công để đo xem ống có bị móp hay không (xem bản vẽ chi tiết Buckle detector).
Việc thi công đường ống được thực hiện trong điều kiện sóng không cao quá 1.5m theo hướng mũi tàu và 1.25m theo hướng boong tàu. Nếu chiều cao sóng vượt quá 2.7m và 1.8m theo các phương tương ứng thì phải ngừng thi công, hàn đầu kéo ống vào đầu ống và thả xuống biển, đánh dấu lại bằng phao tiêu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: