Kinh nghiệm vận chuyển dầu nhiều paraffin bằng đường ống ở các mỏ dầu khí ngoài khơi của liên doanh Việt-Nga “Vietsovpetro”
Hiện nay, Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” đang khai thác dầu từ các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Gấu Trắng và Thỏ
Trắng ở ngoài khơi Việt Nam. Dầu khai thác đều chứa hàm lượng paraffin cao, khoảng 17 - 29% khối lượng và nhiệt
độ đông đặc cao (29 - 36oC), nhiệt độ miệng giếng của dầu thấp. Vận chuyển dầu có hàm lượng paraffin cao bằng
đường ống ngầm (có chiều dài lớn, không được bọc cách nhiệt với môi trường bên ngoài) có nhiều vấn đề phức tạp,
như: nhiệt độ dầu và nhiệt độ môi trường chênh lệch lớn, gây ra hiện tượng kết tinh paraffin và lắng đọng bên trong
đường ống, làm giảm thiết diện đường ống vận chuyển, gia tăng tổn thất áp suất vận chuyển và hình hành lớp cấu
trúc paraffin bên trong đường ống, gây tắc nghẽn và phải dừng vận hành.
Trong bài báo này, nhóm tác giả giới thiệu tính chất phức tạp của dầu mỏ Bạch Hổ, Rồng và một số kinh nghiệm
trong thu gom, xử lý và vận chuyển dầu nhiều paraffin bằng đường ống ngầm ngoài khơi. Việc vận hành an toàn và
liên tục đường ống vận chuyển dầu từ mỏ Bạch Hổ sang mỏ Rồng và ngược lại đóng vai trò quan trọng trong công tác
vận hành các mỏ dầu khí của Vietsovpetro, góp phần tích cực trong việc hoàn thành kế hoạch khai thác dầu khí hàng
năm của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tóm tắt nội dung tài liệu: Kinh nghiệm vận chuyển dầu nhiều paraffin bằng đường ống ở các mỏ dầu khí ngoài khơi của liên doanh Việt-Nga “Vietsovpetro”
PETROVIETNAM 43DẦU KHÍ - SỐ 2/2015 1. Mở đầu Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” bắt đầu khai thác dầu khí ở thềm lục địa phía Nam Việt Nam từ năm 1986. Đến ngày 31/12/2014, tổng sản lượng dầu khai thác đã đạt 213 triệu tấn. Việc quy hoạch mỏ và phát triển hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển dầu ở các mỏ này đã phát triển qua các thời kỳ khác nhau để đảm bảo khả năng khai thác dầu liên tục cho Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam. Trong giai đoạn 1986 -1994, khi Vietsovpetro thực hiện khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ, toàn bộ hệ thống đường ống phục vụ thu gom, vận chuyển dầu khí ở nội bộ mỏ nối liền các giàn khai thác cố định (MSP), giàn đầu giếng (BK), giàn công nghệ trung tâm (CTP) và với kho nổi chứa xuất dầu (FSO) được xây dựng đều không bọc cách nhiệt với môi trường bên ngoài. Dầu khí khai thác trên các giàn khai thác được tách khí, sau đó vận chuyển đến các kho nổi chứa xuất dầu. Dầu khai thác trên các giàn đầu giếng được vận chuyển bằng các tuyến đường ống không bọc cách nhiệt ở dạng hỗn hợp dầu - khí đến các giàn công nghệ trung tâm (CTP) để xử lý tách khí và nước, sau đó bơm đến các kho nổi chứa xuất dầu. Trong các năm 1994 và 1998, Vietsovpetro đã lần lượt đưa các khu vực Trung tâm Rồng (RP-1) và Đông Nam Rồng (RC-2) vào khai thác. Tuyến đường ống vận chuyển dầu không bọc cách nhiệt dài 52km được xây dựng để vận chuyển dầu từ mỏ Rồng sang mỏ Bạch Hổ (từ RP-3/RC-2 qua RP-1 và đến CTP-2 mỏ Bạch Hổ). Việc vận chuyển dầu gặp rất nhiều khó khăn do vấn đề lắng đọng paraffi n bên trong đường ống. Dầu khai thác ở các mỏ của Vietsovpetro đều là dầu nhiều paraffi n, có độ nhớt và nhiệt độ đông đặc cao. Theo thời gian khai thác, lưu lượng giếng và nhiệt độ dầu giảm dần, đặc biệt từ khi áp dụng công nghệ khai thác dầu bằng phương pháp cơ học gaslift, nhiệt độ sản phẩm của giếng càng thấp đi, gây khó khăn cho công tác thu gom, xử lý và vận chuyển dầu bằng đường ống. Vấn đề trở nên đặc biệt nghiêm trọng khi phải thực hiện việc vận chuyển dầu từ mỏ này sang mỏ khác ở điều kiện nhiệt độ dầu thấp [2, 5]. Do đó, khuynh hướng phát triển hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển dầu bằng đường ống tại các mỏ của Vietsovpetro cũng bắt đầu thay đổi. Các đường ống xây dựng mới để thu gom và vận chuyển dầu khí ở các công trình khai thác tại các mỏ Đông Rồng, Đông Bắc Rồng, Nam Rồng - Đồi Mồi, Gấu Trắng, Thỏ Trắng và kết nối các mỏ đã được bọc cách nhiệt với môi trường bên ngoài. KINH NGHIỆM VẬN CHUYỂN DẦU NHIỀU PARAFFIN BẰNG ĐƯỜNG ỐNG Ở CÁC MỎ DẦU KHÍ NGOÀI KHƠI CỦA LIÊN DOANH VIỆT-NGA “VIETSOVPETRO” TS. Tống Cảnh Sơn, KS. Lê Đình Hòe Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” Email: sontc.rd@vietsov.com.vn Tóm tắt Hiện nay, Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” đang khai thác dầu từ các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Gấu Trắng và Thỏ Trắng ở ngoài khơi Việt Nam. Dầu khai thác đều chứa hàm lượng paraffi n cao, khoảng 17 - 29% khối lượng và nhiệt độ đông đặc cao (29 - 36oC), nhiệt độ miệng giếng của dầu thấp. Vận chuyển dầu có hàm lượng paraffi n cao bằng đường ống ngầm (có chiều dài lớn, không được bọc cách nhiệt với môi trường bên ngoài) có nhiều vấn đề phức tạp, như: nhiệt độ dầu và nhiệt độ môi trường chênh lệch lớn, gây ra hiện tượng kết tinh paraffi n và lắng đọng bên trong đường ống, làm giảm thiết diện đường ống vận chuyển, gia tăng tổn thất áp suất vận chuyển và hình hành lớp cấu trúc paraffi n bên trong đường ống, gây tắc nghẽn và phải dừng vận hành. Trong bài báo này, nhóm tác giả giới thiệu tính chất phức tạp của dầu mỏ Bạch Hổ, Rồng và một số kinh nghiệm trong thu gom, xử lý và vận chuyển dầu nhiều paraffi n bằng đường ống ngầm ngoài khơi. Việc vận hành an toàn và liên tục đường ống vận chuyển dầu từ mỏ Bạch Hổ sang mỏ Rồng và ngược lại đóng vai trò quan trọng trong công tác vận hành các mỏ dầu khí của Vietsovpetro, góp phần tích cực trong việc hoàn thành kế hoạch khai thác dầu khí hàng năm của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam. Từ khóa: Lắng đọng paraffi n, nhiệt độ đông đặc, độ nhớt, mỏ Bạch Hổ. CÔNG NGHỆ - CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ 44 DẦU KHÍ - SỐ 2/2015 2. Đặc trưng lý hóa và những phức tạp trong thu gom, xử lý và vận chuyển dầu nhiều paraffi n ở các mỏ của Vietsovpetro Như đã nói ở trên, dầu thô khai thác tại các mỏ của Vietsovpetro thuộc loại dầu có hàm lượng paraffi n, độ nhớt và nhiệt độ đông đặc cao. Bảng 1 thể hiện các đặc trưng lý hóa cơ bản của dầu thô khai thác tại một số khu vực ở các mỏ của Vietsovpetro. Hiện nay, Vietsovpetro đang khai thác dầu tại các mỏ Bạch Hổ, Rồng và các khu vực lân cận kết nối khác như: Nam Rồng Đồi Mồi, Gấu Trắng và Thỏ Trắng. Dầu khai thác ở các khu vực này có hàm lượng paraffi n dao động từ 18 - 29% khối lượng và độ nhớt cao; nhiệt độ đông đặc của dầu khoảng 30 - 36oC, cao hơn nhiệt độ thấp nhất của nước biển ở vùng cận đáy (21,8oC) khoảng 9 - 15oC. Nhiệt độ bắt đầu kết tinh của paraffi n trong dầu các mỏ này dao động từ 58 - 61oC. Trong khi đó, các đường ống xây dựng dùng để thu gom và vận chuyển dầu nối giữa các công trình khai thác ở mỏ Bạch Hổ không được bảo ôn nhiệt với môi trường bên ngoài. Theo các tính toán mô phỏng cho thấy, sau khi sản phẩm giếng đi vào hệ thống đường ống ngầm dưới đáy biển khoảng 2 - 3km, nhiệt độ của dầu trong đường ống đã bằng nhiệt độ của nước biển ở vùng cận đáy, dao động ở mức 23 - 28oC, thấp hơn nhiệt độ đông đặc của dầu khoảng 10oC và thấp hơn nhiệt độ bắt đầu xuất hiện paraffi n trong dầu khoảng 35oC. Tại nhiệt độ này, dầu ở dạng chất lỏng phi Newton, nghĩa là trong mọi trường hợp sẽ tạo nên nguy cơ lắng đọng paraffi n, gây ra hiện tượng tắc nghẽn trong hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển dầu bằng đường ống. Sau thời gian khai thác tự phun, các giếng tại các mỏ của Vietsovpetro đã chuyển sang khai thác cơ học bằng gaslift. Phương pháp này duy trì được sản lượng khai thác dầu hàng năm trên các mỏ, song lại làm trầm trọng thêm vấn đề lắng đọng paraffi ... không bọc cách nhiệt RP-3 → RP-1 → PLEM FSO-3 → RC-1 → BT-7 → CTP-2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 27/5 1/4 6/4 11/4 16/4 21/4 26/4 1/5 6/5 11/5 16/5 21/5 26/5 0 800 1600 2400 3200 4000 4800 5600 6400 Tổn hao áp suất Lưu lượng chất lỏng Tổ n ha o áp s uấ t P, a t Lư u lư ợn g bơ m Q , m 3 /n gđ ∆ Hình 6. Động thái làm việc của đường ống không bọc cách nhiệt RP-3 → RP-1 → PLEM FSO-3 → RC-1 → BT-7 → CTP-2 trong vận chuyển dầu từ mỏ Rồng sang mỏ Bạch Hổ PETROVIETNAM 49DẦU KHÍ - SỐ 2/2015 đọng paraffi n mềm trong đường ống vận chuyển dầu từ RP-3 mỏ Rồng sẽ càng lớn. Ở đây, vận tốc dòng chảy trong đường ống chỉ đạt 0,2 - 0,5m/s. Để dự đoán lượng lắng đọng paraffi n mềm tích tụ trong đoạn ống này, nhiệt thủy lực đường ống đã được tính toán, với giả thiết rằng bên trong thành ống có một lớp lắng đọng paraffi n với chiều dày như nhau trên toàn bộ đoạn ống, kết quả của mô phỏng được trình bày tại Bảng 3 và Hình 7. Kết quả Bảng 3 cho thấy, tổn hao áp suất khoảng 9at thì khối lượng lắng đọng paraffi n mềm trong đoạn ống này đã là 554m3. Do vậy phải bơm thêm nước biển để tăng vận tốc dịch chuyển của dòng chất lỏng trong đường ống để tẩy rửa lớp lắng đọng này. Tuy nhiên, kết quả cho thấy tổn hao áp suất trên đoạn ống này sau khi bơm rửa bằng nước biển giảm không đáng kể (Hình 6), sau đó tốc độ tăng tổn hao áp suất đạt tới mức 0,35 - 0,4аt/ngày đêm, và đạt đến 14at chỉ sau 10 ngày sau khi bơm rửa, nghĩa là lượng lắng đọng trong ống đã đạt đến 750 - 800m3. Như vậy, quá trình bơm rửa bằng nước biển tuyến ống này không hiệu quả như mong muốn. Để đảm bảo việc khai thác liên tục dầu trên RP-3 mỏ Rồng và vận hành an toàn đường ống, phải chuyển việc vận chuyển dầu từ đường ống không bọc cách nhiệt sang tuyến đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP2. 3.4. Vận chuyển dầu mỏ Rồng từ RP-3 đến CTP-2 mỏ Bạch Hổ theo tuyến ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 Dầu RP-3 được vận chuyển theo đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 có tổng chiều dài 41km với các cấp đường kính sau: - Đoạn RP-3 → PLEM(FSO-3), chiều dài 17km, đường kính 325 x 16mm; - Đoạn PLEM(FSO-3) → CTP-3, 4km đầu đường kính 325 x 16mm, 17km đường kính 426 x 16mm; - Đoạn CTP-3 → CTP-2, chiều dài 3km, đường kính 426 x 16mm. Việc vận chuyển condensate từ mỏ Bạch Hổ đến RP-3 được thực hiện theo tuyến ống không bọc cách nhiệt CTP-2 → BT-7 → RC-1 → PLEM(FSO-3) → RP-1 → RP-3. Sau khi chuyển dòng, dầu được vận chuyển theo đường ống bọc cách nhiệt, các thông số làm việc của đường ống như sau: - Áp suất dầu ở ống đứng RP-3 là 10 - 11at và trên CTP-2 là 4,1 - 4,5at. Như vậy, tổn hao áp suất là 5 - 6at; - Nhiệt độ dầu tại RP-3 là 55 - 57oС và trên CTP-2 là 27oС; - Lưu lượng chất lỏng trong ống là 3.500 - 3.700m3/ ngày đêm; - Hàm lượng nước trong dầu khoảng 2 - 2,5% thể tích; - Nhiệt độ nước biển ở vùng cận đáy xung quanh đường ống 25 - 28oС; - Tổng lượng condensate đưa sang RP-3 khoảng 250 - 300m3/ngày đêm, trong đó condensate ổn định là 80 - 130m3/ngày đêm, không ổn định là 150 - 175m3/ngày đêm; - Nhiệt độ đông đặc của dầu RP-3 lên đến CTP-2 dao động ở mức 15 - 17oС. Sơ đồ vận chuyển dầu RP-3 mỏ Rồng theo đường ống bọc cách nhiệt được trình bày trong Hình 7 và động thái làm việc của đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM (FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 được trình bày ở Hình 8. Chiều dày lắng đọng (mm) Tổn hao áp suất (at) Thể tích lớp paraffin (m3) Thể tích ống còn lại (m3) 0 4,7 0 3.529 10 5,2 190 3.339 20 6,4 374 3.155 30 9,0 554 2.975 40 12,0 728 2.801 50 17,1 896 2.633 Hình 7. Lắng đọng paraffin, RP-1 → PLEM(FSO-3) Bảng 3. Dự đoán lắng đọng paraffin mềm trong ống không bọc cách nhiệt RP-1 → PLEM(FSO-3) → BT-7 → CTP-2 CÔNG NGHỆ - CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ 50 DẦU KHÍ - SỐ 2/2015 Kết quả cho thấy vận chuyển dầu RP-3 theo tuyến đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 không làm giảm tốc độ lắng đọng paraffi n trong ống. Sau khoảng 30 ngày vận hành, tổn thất áp suất vận chuyển dầu trong đường ống đã tăng từ 5 - 6at lên đến 10at (tốc độ tăng áp suất khoảng 0,13 - 0,15at/ngày đêm). Nguyên nhân tăng áp suất trong đường ống này cũng do đặc thù tính chất lưu biến của dầu và có sự lắng đọng paraffi n mềm bên trong ống. Kết quả mô hình hóa tính toán tổn thất thủy lực xác định lượng lắng đọng paraffi n trong đường ống dẫn dầu RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 (Bảng 4). Lưu lượng bơm dầu trong tính toán mô phỏng là 3.150m3/ngày đêm. Kết quả cho thấy rằng: nếu tổn thất áp suất khi vận chuyển dầu đạt tới 10at, có nghĩa là trong đường ống đã hình thành lớp lắng đọng dày 30mm và lượng lắng đọng paraffi n mềm đạt đến 1.070m3. Để tẩy rửa lớp lắng đọng paraffi n này, đường ống đã được tẩy rửa bằng cách bơm thêm một lượng nước biển nhằm tăng vận tốc dòng chảy trong ống. Hình 8 cho thấy, FSO -1 Ba Vi FSO-4 VSP -01 (RB) C P P-3 RP -1 C P P -2 RP -2 RC-1 BТ-7 RP -3 PLEM FSO -3 Dầu thô Dầu thô Dầu thô và condensate Dầu thô và condensate condensate condensate condensate Hình 8. Sơ đồ vận chuyển dầu mỏ Rồng RP-3 đến CTP-2 mỏ Bạch Hổ theo tuyến ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM FSO-3 → CTP-2 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 1000 1700 2400 3100 3800 4500 5200 5900 6600 7300 8000 Tổn hao áp suất Lưu lượng chất lỏng Работа RP-1 Tổ n ha o áp s uấ t Δ P , a t L ư u lư ợ n g b ơ m Q , m 3 / n g đ 27- T5 1- T6 6- T6 11- T6 16- T6 21- T6 26- T6 1- T7 6- T7 11- T7 16- T7 21- T7 26- T7 31- T7 5- T8 10- T8 15- T8 20- T8 25- T8 30- T8 4- T9 Hình 9. Động thái làm việc của đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 trong vận chuyển dầu từ mỏ Rồng sang mỏ Bạch Hổ Chiều dày lắng đọng (mm) Tổn hao áp suất (at) Thể tích lớp paraffin (m3) Thể tích ống còn lại (m3) 0 4,6 0 3.370 5 4,9 193 3.170 10 5,4 380 2.990 20 7,0 737 2.633 30 9,8 1.070 2.300 Bảng 4. Dự đoán lắng đọng paraffin mềm trong ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 PETROVIETNAM 51DẦU KHÍ - SỐ 2/2015 sau khi bơm rửa bằng nước biển, áp suất vận chuyển dầu trên ống đứng tại RP-3 đã giảm xuống 11at, như vậy tổn hao áp suất trong đường ống RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP- 3 → CTP-2 sau khi bơm rửa đã trở lại gần như giá trị ban đầu. Điều này chứng tỏ phần lớn lượng paraffi n lắng đọng trong đường ống đã được đẩy ra. Quá trình bơm rửa nước biển vào đường ống vận chuyển dầu RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 được mô tả trong Hình 10. Hình 9 mô tả các thông số hai lần rửa đường ống vận chuyển dầu RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2, mỗi lần cách nhau hơn 30 ngày. Kết quả cho thấy, dùng nước biển rửa đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 hiệu quả hơn hẳn đường ống không bọc cách nhiệt RP-3 → RP-1 → PLEM(FSO-3) → BT-7 → CTP-3 → CTP-2. Khi bắt đầu tiến hành bơm nước, áp suất tại ống đứng trên RP-3 đạt đến 37at, tổng lưu lượng dầu và nước chỉ đạt khoảng 200 - 220m3/giờ. Sau 24 giờ bơm rửa, lưu lượng dầu và nước trong ống đã đạt mức 300 - 320m3/giờ, trong khi áp suất tại ống đứng RP-3 lại giảm từ 37at xuống còn 32at. Như vậy, khả năng tẩy rửa lớp lắng đọng paraffi n trong đường ống bọc cách nhiệt hơn hẳn đường ống không bọc cách nhiệt, có thể do đường ống không bọc cách nhiệt có quá nhiều cấp đường kính khác nhau và nhiều đoạn ống đứng (8 đoạn), trong khi đường ống bọc cách nhiệt đoạn RP-3 → PLEM(FSO-3) đường kính 325mm còn đoạn sau PLEM(FSO-3) → CTP-3 đường kính 426mm và hai đoạn ống đứng. Sau khi rửa bằng nước biển lần thứ 2, tổn thất áp suất vận chuyển dầu trong ống RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 tăng lên đến 11 - 12at sau đó ổn định. Nguyên nhân là do lưu lượng dòng dầu trong đường ống tăng lên đến 4.500m3/ngày đêm. Tốc độ dòng chất lỏng trong đường ống đạt 0,8 - 1m/s, tốc độ tối ưu cho việc tẩy rửa các lớp lắng đọng paraffi n mềm trong đường ống dẫn dầu. Như vậy, sử dụng đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2 đã thực hiện được liên tục quá trình vận chuyển dầu từ mỏ Rồng sang mỏ Bạch Hổ với việc sử dụng condensate hàm lượng khoảng 7% và định kỳ tẩy rửa lắng đọng paraffi n bằng cách bơm thêm nước biển vào đường ống. 4. Kết luận Dầu khai thác ở các mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng của Vietsovpetro là loại dầu nhiều paraffi n, có độ nhớt và nhiệt độ đông đặc cao so với nhiệt độ môi trường bên ngoài. Thu gom và vận chuyển dầu này bằng đường ống ngầm dưới đáy biển sẽ gặp rất nhiều khó khăn do vấn đề lắng đọng paraffi n. Xử lý dầu nhiều paraffi n mỏ Bạch Hổ đã tách khí bằng hóa phẩm giảm nhiệt độ đông đặc sẽ làm tăng tính lưu biến của dầu, có thể đảm bảo an toàn khả năng vận chuyển dầu bằng đường ống ngầm dưới biển từ mỏ Bạch Hổ sang mỏ Rồng và hạn chế hiện tượng lắng đọng paraffi n trong ống. Nhiệt độ xử lý dầu đã tách khí bằng hóa phẩm đạt hiệu quả cao ở nhiệt độ không nhỏ hơn 65oС (lớn hơn nhiệt độ bắt đầu kết tinh của paraffi n khoảng 5 - 10oС). Sử dụng condensate hàm lượng 7 - 10% sẽ làm giảm đáng kể nhiệt độ đông đặc và độ nhớt của dầu RP-3 mỏ Rồng, có thể đảm bảo khả năng vận chuyển dầu mỏ Rồng 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 Tổng lưu lượng chất lỏng bơm rửa lần 1 Tổng lưu lượng chất lỏng bơm rửa lần 2 Lưu lượng nước bơm rửa lần 1 Lưu lượng nước bơm rửa lần 2 Tổn hao áp suất khi bơm rửa lần 1 Tổn hao áp suất khi bơm rửa lần 2 Tổn hao áp suất RP-3 -CTP-2 Tổng lưu lượng bơm rửa (dầu+nước) Lưu lượng nước bơm thêm Tổ n ha o áp s uấ t, at Lư u lư ợn g, m 3 / gi ờ Thời gian bơm rửa, giờ Hình 10. Các thông số bơm rửa đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-2 CÔNG NGHỆ - CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ 52 DẦU KHÍ - SỐ 2/2015 từ RP-3 sang mỏ Bạch Hổ bằng đường ống bọc cách nhiệt. Tuy nhiên, vận chuyển dầu nhiều paraffi n từ mỏ Rồng sang mỏ Bạch Hổ bằng đường ống bọc cách nhiệt hoặc không bọc cách nhiệt đều có vấn đề nghiêm trọng do lắng đọng paraffi n mềm trong ống. Nguyên nhân do: - Xử lý dầu bằng cách bơm hóa phẩm giảm nhiệt độ đông đặc vào dòng hỗn hợp dầu khí của giếng đạt hiệu quả không cao bằng xử lý dầu đã tách khí, thời gian phục hồi cấu trúc của dầu nhanh; - Nhiệt độ xử lý dầu của các giếng từ tất cả các công trình khai thác ở mỏ Rồng thấp hơn nhiều so với nhiệt độ xử lý dầu ở mỏ Bạch Hổ. Sử dụng nước biển có khả năng tẩy rửa sạch paraffi n lắng đọng trong đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2, phục hồi được công suất vận hành đường ống ban đầu và tốt hơn nhiều so với đường ống không bọc cách nhiệt RP-3 → RP-1 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2. Lưu lượng dầu trong đường ống dẫn dầu không thấp hơn 3.800m3/ngày đêm (vận tốc chất lỏng trong đường ống khoảng 0,8-1,2m/s) sẽ hạn chế được lắng đọng paraffi n trong đường ống bọc cách nhiệt RP-3 → PLEM(FSO-3) → CTP-3 → CTP-2. Trong trường hợp ngược lại, lắng đọng paraffi n sẽ tăng nhanh. Tài liệu tham khảo 1. G.P.Van Engelen, C.L.Kaul, B.Vos, H.P.Aranha. Study of fl ow improvers for transportation of Bombay High crude oil through submarine pipelines. Journal of Petroleum Technology. 1981; 33(12): p. 2539 - 2544. 2. Phung Dinh Thuc, Ha Van Bich, Tong Canh Son, Le Dinh Hoe, V.P.Vygovskoy. The problem in transportation of high waxy crude oils through submarine pipeline at JV “Vietsovpetro” oil fi elds, off shore Vietnam. Journal of Canadian Petroleum Technology. 2003; 42(6): p.15 - 18. 3. Phung Dinh Thuc, Tong Canh Son, Ha Van Bich. Complexity and technological solution in gathering, processing and transporting high wax crude oil of the Rong fi eld. Petrovietnam Review. 2000; 4: p. 16 - 21. 4. Nguyen Thuc Khang, Tong Canh Son, Le Dinh Hoe, Albert Akhmadeev. Increase of the effi ciency and safety of highly paraffi n crude oil transportation of Vietsovpetro off shore oilfi elds. Forum Proceeding 7 International Conference, St. Petersburg. 2007: p. 184 - 186. 5. Tong Canh Son, A.G.Akhmadeev, Le Dinh Hoe, S.A.Ivanov. Transportation of high paraffi nic oil produced in off shore oilfi eld of JV “Vietsovpetro”. Oil Industry, Moscow. 2008; 6: p. 34 - 36. Summary At present, Vietsovpetro is operating a number of off shore oil fi elds in Vietnam, namely Bach Ho, Rong, Gau Trang and Tho Trang. Crude oil produced from those fi elds has a wax content ranging between 17-29% by weight, and a high pour point temperature of 29-36oC. Wellhead temperature of crude is very low. The transportation of crude oil with high wax content through long-distance submarine pipelines built without thermal insulation can cause many serious problems. The heat loss due to the sharp temperature gradient between the crude and the environment re- sults in the crystallisation of wax in the crude, with a subsequent wax deposition on the walls of the pipeline, which leads to reduction of the actual pipeline diameter, higher pressure drops, and the formation of gelled interlocking structure of wax crystals in the pipeline, leading to shutdowns. This paper will describe the characteristic complexities of Bach Ho and Rong crude oil and some experiences in gath- ering, processing and transporting high wax crude through submarine pipeline. The safe and continuous pipeline operation from Bach Ho to Rong and vice versa plays an important role in the operation of Vietsovpetro’s oil and gas fi elds and contributes signifi cantly to the achievement of Petrovietnam’s annual production plans. Key words: Wax deposition, pour point temperature, viscosity, Bach Ho fi eld. Experience of high waxy crude transportation through submarine pipeline in "Vietsovpetro" offshore oil fields Tong Canh Son, Le Dinh Hoe Vietsovpetro
File đính kèm:
- kinh_nghiem_van_chuyen_dau_nhieu_paraffin_bang_duong_ong_o_c.pdf