Báo cáo Luận văn thực tập cao đẳng nghề dầu khí

tách cấp I tại bình C1 sẽ được đưa vào hệ thống thu gom chung và đưa sang các Giàn nén (Giàn nén Trung tâm – CCP hoặc Giàn nén Nhỏ – CGCS). Khí nén cáo áp được vận chuyển về bờ, một phần được sử dụng để khai thác các giếng bằng phương pháp GASLIFT. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 45 Những đặc tính cơ bản của bình tách C1 là : - Áp suất làm việc cho phép của bình: P = 22 kG/cm2 - Áp suất thử thủy lực của bình C1: Pttl = 27,5 kG/cm2 - Áp suất làm việc của van an toàn: Pvat = 25 KG/cm2 Hình I.2. 12 Nguyên tắc hoạt động bình C1 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 46 Hình I.2. 13 Bình C1 trên màn hình điều khiển Hình I.2. 14 Bình C1 trên giàn 2.5.2. Bình C2 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 47 Bình chịu áp lực C2 hay còn gọi là bình 100 M3 có chức năng nhiệm vụ là nhận dầu và một lượng khí nhỏ từ bình C1, C3, C4 và từ đường xả tại Block 1,2 , tách dầu và khí cấp II trong hệ thống công nghệ khai thác dầu khí. Bình tách C2 được lắp đặt tại Block 03 của các MSP thuộc XNKTDK. Lượng dầu sau khi tách sẽ được các máy bơm dầu bơm vào đường ống vận chuyển Dầu chung. Khí thấp áp từ bình C1 sẽ được đốt tại fakel của giàn. Những đặc tính cơ bản của bình tách C2 là : - Áp suất làm việc cho phép của bình: P = 6 kG/cm2 - Áp suất thử thủy lực của bình C2: Pttl = 9 kG/cm2 - Áp suất làm việc của van an toàn: Pvat = 6,9 KG/cm2 - Dung tích của bình: V = 100 m3 - Nhiệt độ thành lớn nhất: T = 200oC Hình I.2. 15 Nguyên tắc hoạt động bình C2 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 48 Hình I.2. 16 Bình C2 trên màn hình điều khiển Hình I.2. 17 Bình C2 trên giàn Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 49 2.5.3. Bình C3 Bình chịu áp lực C3 hay còn gọi là bình đo được lắp ở Block 4 của giàn MSP, dùng để tách dầu và khí, đo lưu lượng dầu và khí của từng giếng khai thác. Bình C3 là bình tách dầu khí cấp I, nhận Dầu lẫn Khí từ các giếng cần đo, qua cụm phân dòng của giếng đó đi xuống đường đo phía dưới tại Block 1,2 rồi đi vào bình đo. Dầu sau khi được tách cấp I ở bình C3 sẽ đi qua đồng hồ đo lưu lượng dầu và sau đó được đẩy tiếp sang bình C2 để tách cấp II. Lượng khí đồng hành sau khi tách cấp I tại bình C3 sẽ được đưa qua đồng hồ để đo lưu lượng khí rồi đi qua bình C1 để vào hệ thống thu gom chung hoặc đốt ở fakel của giàn. Những đặc tính cơ bản của bình tách C3 là : - Áp suất làm việc cho phép của bình P = 16 KG/cm2 - Áp suất thử thủy lực của bình C1 Pttl = 20 KG/cm2 - Áp suất làm việc của van an toàn Pvat = 18,4 KG/cm2 Hình I.2. 18 Nguyên tắc hoạt động bình C3 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 50 Hình I.2. 19 Bình C3 trên màn hình điều khiển Hình I.2. 20 Bình C3 trên giàn Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 51 2.5.4. Bình C4 Bình chịu áp lực C4 hay còn gọi là bình gọi dòng phục vụ cho công tác gọi dòng giếng khoan sau khi khoan hay sửa giếng. Chất lỏng từ các giếng sau khi khoan hay sửa giếng còn rất bẩn ( dầu lẫn dung dịch khoan, nước…). Hỗn hợp chất lỏng – khí từ giếng gọi dòng qua cụm phân dòng chuyển qua đường gọi dòng phía dưới tại Bloc-1,2 , rồi đi vào bình C4. Sau khi tách ở bình C4, khí được đốt ở fakel của giàn, chất lỏng bẩn (nước, dung dịch khoan…) được xả xuống biển, còn dầu sau khi tách được đẩy tiếp sang bình C2. Những đặc tính cơ bản của bình tách C4 là : - Áp suất làm việc cho phép của bình gọi dòng P = 12 kG/cm2 - Áp suất thử thủy lực của bình C4 Pttl = 15 kG/cm 2 - Áp suất làm việc của van an toàn Pvat = 13,8 KG/cm2 - Dung tích của bình gọi dòng V = 5,2 m 3 - Nhiệt độ thành lớn nhất T = 100oC Hình I.2. 21 Nguyên tắc hoạt động bình C4 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 52 Hình I.2. 22 Bình C4 trên màn hình điều khiển Hình I.2. 23 Bình C4 trên giàn Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 53 2.5.5. Bình V100 Khí gaslift cao áp (8-9 at) từ giàn MSP 4 chuyển đến sẽ được đưa vào bình V100 để xử lý lại ( tách các tạp chất và condensate để thu được khí khô) đồng thời cũng tăng áp suất cho khí gaslift lên 100at. Sau đó sẽ chuyển khí gaslift cao áp đến hệ thống phân phối khí. Hình I.2. 24 Bình V-100 trên giàn 2.5.6. Bình tách áp suất thấp C5 (tách condensat) Áp suất làm việc cho phép là 25at, đường kính là 500mm, thể tích chứa là 0.8m3. Trong quá trình khí tách ra từ bình chứa, có thể dầu vẫn còn lẫn trong khí. Do đó, trước khi khí được đưa ra đốt bỏ ở fakel, nó sẽ được tách ra khỏi lượng dầu này. Sau khí tách thì khí được đem đốt còn dầu đẩy trở lại bình chứa. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 54 Hình I.2. 25 Bình C5 trên giàn 2.5.7. Bình tách khí và hệ thống làm sạch khí Để tách khí mốt cách triệt để, tận thu dầu lẫn trong khí đồng thời lấy khí sử dụng, thì sau khi khí ra khỏi bình tách và bình chứa chúng sẽ qua bình sấy khí. Dầu tách trở lại bình chứa còn khí sẽ qua một hệ thống làm sạch khí. Khí này không được đốt bỏ mà được sử dụng để điều khiển các van thủy lực và cung cấp khí nén cho máy diesel hoạt động. Hệ thống làm sạch có một đường dẫn ống nước kỹ thuật làm mát. Dòng khí và dòng nước làm mát đi ngược chiều nhau. Khí có nhiệt độ cao, khi gặp lạnh làm dầu và các chất bẩn lắng xuống khi về bình chứa. Khí tiếp tục đi vào bình tách nhiều tầng, bình này có tác dụng sấy khô khí. Khí đi vào phía dưới cùng của bình đó sẽ lên bậc tách thứ 2 và 3. Khí sau khi ra khỏi bình nó qua một thiết bị quay li tâm làm sạch khí thêm 1 lần nữa. Khí nặng sẽ xuống phía dưới về bình sấy còn khí sạch về nhánh dẫn. Nhánh này có thể dẫn ra fakel hay đi Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 55 vào hệ thống máy nén khí nguồn nuôi. Đường dẫn khí nén đến máy diesel có hai đường. Các nhánh đều có van điều chỉnh dòng chảy, có van chất lưu điều chỉnh lưu lượng về máy dầu. Trên bình này còn có van an toàn, khi khí quá áp suất cho phép thì van xả về fakel đốt bỏ. Hệ thống này còn có các van mim điều chỉnh lưu lượng khí trong bình. Dầu nhẹ (condensat) sẽ thoát ra ngoài ở đáy bình, khi ra nó qua một phin lọc. Hình I.2. 26 Bình tách khí và hệ thống làm sạch khí 2.5.8. Trạm phân phối khí gaslift cho các giếng Tuỳ thuộc vào lưu lượng khai thác để điều chỉnh các van mim mở bao nhiêu % nhằm điều chỉnh lưu lượng khí gaslift vào mỗi giếng.Ở mỗi đường ống đưa khí gaslift vào giếng thì có đồng hồ kiểm tra áp suất và đo lưu lượng. Condensate được tách ra thả vào giếng. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 56 Hình I.2. 27 Hệ thống gaslift 2.6. Hệ thống các thiết bị đo 2.6.1. Turbuquant Dụng cụ được gắn trực tiếp trên đường ống. Cấu tạo bên trong của thiết bị này là 1 turbon. Khi dòng chảy đi qua sẽ làm quay turbin, phía trên turbin có gắn một thiết bị cảm biến, chuyển tín hiệu điện sang tín hiệu xung và chuyển về block 8, sau đó sẽ hiển thị thành giá trị lưu lượng tương ứng trên hệ thống. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 57 Hình I.2. 28 Hệ thống đo lưu lượng 2.6.2. Áp kế Khi áp suất thay đổi sẽ tác dụng lên 1 màng cao su mỏng, làm màng này giãn nở ra, làm quay kim trên áp kế, đồng thời thiết bị cảm ứng sẽ chuyển tín hiệu đo được từ áp kế về block 8 và hiển thị trên màn hình hệ thống. 2.6.3. Thiết bị đo nhiệt độ: có nguyên tắc hoạt động tương tự như áp kế 2.7. Hệ thống van Bất cứ đường ống nào, một bình tách, bình chứa nào cũng được gắn các van. Chức năng cơ bản của van là đóng hay mở để cho chất lưu di chuyển. Ngoài ra còn có tác dụng an toàn. Trên giàn có các loại van khác nhau: van chặn, van cầu, van thủy lực, van một chiều… Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 58 Thông số hoạt động của van trên sơ đồ công nghệ được kí hiệu dưới dạng phân số (tử số chỉ đường kính của van, mẫu số chỉ áp suất tối đa van chịu được). 2.7.1. Van chặn Van này thường được đóng mở bằng tay, đây là van được sử dụng nhiều nhất trên giàn. Hình I.2. 29 Van chặn 2.7.2. Van cầu Được điều khiển bằng thủy lực, nó có dạng hình cầu, thường được gắn trên cụm phân dòng, đường ống làm việc chính và đường ống làm việc phụ. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 59 Hình I.2. 30 Van cầu 2.7.3. Van một chiều Van này chỉ cho chất lỏng đi theo một chiều nhất định, nó không cho chất lưu chảy ngược trở lại. Trên đường dập giếng có gắn các van một chiều vì khi dập giếng hay thử áp suất làm việc của đầu giếng thường phải bơm một áp suất lớn nên dùng van ngược để tránh hiện tượng chất lỏng chảy ngược khi ngừng bơm. Ngoài ra vị trí nào chỉ cần cho chất lưu đi theo một chiều thì cũng sẽ được gắn van một chiều. Hình I.2. 31 Van 1 chiều Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 60 2.7.4. Van thủy lực Van này được sử dụng ở đầu các ống xả, đường khai thác chính hoặc khai thác phụ. Trên đường ống dẫn dầu bơm ra tàu chứa và đường dập giếng cũng có một van thủy lực dẫn vào mỗi giếng. Ở các ống dẫn bình thường thì các van này mở, còn ở các đường dập giếng thì đóng, khi cần nó mới được kích hoạt mở van để bơm dung dịch dập giếng. Van này được hoạt động nhờ áp lực khí nén. Ở trên mỗi van thủy lực có hai bình chứa nhớt, khí truyền áp lực đến bình chứa nhớt và sẽ đẩy nhớt để đóng mở van. Khí chỉ có tác động gián tiếp. Van này có thể mở bằng tay nhưng không đóng được bằng tay. 2.7.5. Van MIM Nguyên lí hoạt động van Mim: Khi áp suất đường khí điều khiển 1 tăng, ép màn cao su 3 đi xuống dưới và lò xo 4 bị nén lại. Trên tấm màn cao su có gắn ti van 10, lúc này ti van chuyển động xuống theo và ép lá van 7 lên đế van 8, van Mim đóng. Ngược lại, khi áp suất đường khí điều khiển mất, lực lò xo đẩy màn cao su lên trên, kéo theo ti van chính và lá van 7 chuyển động lên trên, làm van Mim mở. Độ đóng mở của van Mim phụ thuộc vào áp suất đường khí điều khiển. Ngoài ra, trên trục của ti van Mim có bộ ốc hãm để tăng hoặc giảm chiều dài hành trình ti van 10 theo yêu cầu. Van này có tác dụng giữ ổn định áp suất và mực chất lưu trong bình. Nó hoạt động nhờ tương quan áp lực trong bình và khí nuôi. Khí được cung cấp từ các máy nén khí. Áp lực khí nuôi được định trước tùy theo bình mà có giá trị khác nhau. Áp lực khí nuôi này sẽ có tác dụng đè lên một màng làm cho dòng chảy không đi qua. Đối với van MIM điều chỉnh mực chất lỏng của bình, chẳng hạn như bình tách, thì người ta định sẵn cho van một mức cho trước. Trong bình tách có phao gắn bộ phận truyền tín hiệu về block-8, nếu mực chất lỏng vượt quá định mức thì van MIN mở cho chất lỏng chảy qua nó. Đối với van MIM điều chỉnh áp suất, áp suất khí nuôi sẽ cung cấp để Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 61 đóng van cũng được định trước sao cho phù hợp với áp suất cần giữ ổn định cho bình. Khi áp suất của bình vượt quá giá trị này, tức thắng được áp suất khí nuôi cung cấp cho van MIN, khi đó van MIN sẽ mở để xả áp suất trong bình ra. Đến khi áp suất này cân bằng với áp suất khí nuôi van MIN sẽ đóng lại. Hình I.2. 32 Sơ đồ cấu tạo van MIM Hình I.2. 33 Van MIM Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 62 2.7.6. Van an toàn sâu và van trung tâm Các van này hoạt động trên cơ chế thủy lực chúng được điều khiển bằng tay hay tự động. Áp suất của máy bơm cung cấp phải thắng được lực của lò xo van khi đó van mở, cho phép dòng sản phẩm đi qua. Ở chế độ tự động, khi có sự cố (nhiệt độ tăng cao, có khí thoát ra, áp suất quá cao…) các cảm biến ở đầu giếng sẽ truyền tín hiệu về modun xử lý. Từ đây tín hiệu ngừng hoạt động được phát đi, áp suất được xả ra, khi đó lò xo sẽ đẩy van đóng lại, giếng tạm thời ngưng hoạt động. Đối với van an toàn sâu, một khi đã đóng van thì mở lại rất khó vì qua thời gian khai thác nó rất dễ bị kẹt do có thể bị bẩn hoặc parafin lâu ngày tích tụ. Khi áp suất đầu giếng dưới 5 bar hoặc lớn hơn 25 bar thì van an toàn trung tâm đóng, sau khoảng 40 giây thì van an toàn sâu đóng. Áp suất làm việc giới hạn của van thủy lực trung tâm và van an toàn sâu lần lượt là 120at và 250at. 2.8. Các loại máy bơm và máy nén khí 2.8.1. Máy bơm dầu Hai bơm dầu1 và 2 hiệu MPF loại 65/500 (lưu lượng 65 m3/h trê cột áp tổng 500m nước). 2 máy bơm này là bơm ly tâm, có 8 cấp, trên máy bơm có gắn bộ cảm biến để đo lưu lượng Q và đo nhiệt độ của ổ bi. Khi nhiệt độ ổ bi cao quá giới hạn nhiệt độ cho phép trên đồng hồ thì bộ cảm biến sẽ báo ngay về phòng điều khiển trung tâm đồng thời bơm ngừng hoạt động. Máy bơm thứ 3 có nhiệm vụ là bơm nước để làm mát ổ bi. Trên máy bơm này cũng có hệ thống đồng hồ đo bảo vệ bơm (thiết bị cảm biến sẽ chuyển tín hiệu áp suất về đồng hồ đo, khi áp suất vượt quá mức cho phép trên đồng hồ thì bơm sẽ ngừng hoạt động). Máy bơm số 3 sẽ bơm nước làm mát từ bể chứa (GRUNDFOS CRW -32, V=12m3) đặt tại block 5, sau đó qua máy bơm dầu và chuyển trở lại bể. Nếu áp suất nước làm mát đến máy bơm dầu mà bằng 0 thì lập tức máy bơm dầu sẽ ngừng hoạt động. (hệ thống nước làm mát trên giàn được cung cấp bằng 2 máy bơm li tâm điện chìm, bơm này còn có tác dụng duy trì áp suất và bơm nước cho đường ống cứu hoả). Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 63 Hình I.2. 34 Máy li tâm nhiều cánh 2.8.2. Máy nén khí T30 Máy nén khí Ingersoll-Rand -Model 7100; Type 30- gọi tắt: T30- 7100- là loại máy nénkhí kiểu piston tác dụng đơn, 2 cấp bố trí kiểu chữ V.Sau mỗi cấp,khí nén đều được làm mát bởi bộ phận làm mát trung gian(cấp I) và két tản nhiệt(cấp II).Máy nén khí T30-7100 được dẫn động bởi động cơ điện 3~/380V/50Hz; N= 10÷11,2 Hp (khoảng 7,5÷8,5 kW,tùy theo từng loại động cơ cụ thể); n=1425÷1450 vòng/phút, thông qua bộ truyền động gồm các puly và dây đai.Các thông số,đặc tính kỹ thuật cơ bản của của máy nén khí T30-7100 được nêu trong bảng dưới đây: Áp suất đầu hút: Áp súât khí quyển. Áp súât nén lớn nhất, KG/cm: 2 17,5 Lưu lượng (lý thuyết), m3/ph: 1,71 Lưu lượng (thực tế), m3/ph: 1,42 Số xilanh: 02 Đường kính xi lanh cấp I, mm: 139,7 (5”1/2) Đường kính xi lanh cấp II, mm: 76,2 (3”) Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 64 Áp suất xả van an toàn cấp I đặt, barG: 5,5 Áp suất xả van an toàn cấp II đặt, barG: 11(hoặc theo quy định của hệ thống CN) Áp suất xả van an toàn bình chứa đặt, barG: 11(hoặc theo quy định của hệ thống CN) Hành trình piston, mm: 102 Số vòng quay động cơ dẫn động, vg/ph: 1450 Kiểu dẫn động: Từ động cơ điện qua bộ truyền động đai. Chiều quay của máy nén: Chiều kim đồng hồ nếu nhìn từ phía động cơ Nhớt sử dụng: Vitrea 100 Hình I.2. 35 Máy nén T30 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 65 CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC 3.1. Tổng quan hệ thống điều khiển PLC Hình I.3. 1 Hệ thống PLC Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 66 a. Mức 0: các thiết bị vận hành Bao gồm các thiết bị cảm biến và các thiết bị vận hành ( các van điều khiển, bơm…). b. Mức 1: hệ thống điều khiển quá trình (PCS) Gồm các CPU được phân chia thành hai hệ thống là: Hệ thống điều khiển chính Hệ thống điều khiển dự phòng. Ngoài ra còn có hệ thống nút điều khiển bằng tay. c. Mức 2: Hệ thống giám sát Bao gồm hai trung tâm sử dụng phần mềm FIX DMAS SCADA, hai trung tâm này hoạt động song song, giống hệt nhau về cả phần mềm và thiết bị phần cứng. d. Mức 3: Khu vực quản lý thông tin dữ liệu: gồm Trung tâm theo dõi giám sát 1 Trung tâm quản lý Giao diện thu nhận dữ liệu Hệ thống radio. Hình I.3. 2 Hệ thống PLC trên giàn Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 67 3.2. Các thiết bị trong hệ thống điều khiển 3.2.1. Van điều khiển lưu lượng ( Flow Control Valve) Cấu tạo: bộ điều khiển van gồm 2 module: Module khí: đưa khí nén đến đóng mở van. Module I/P: biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu điều khiển module khí Nguyên lý làm việc: Khi có tín hiệu dòng điện điều khiển (4-20 mA) từ trung tâm tới Module I/P, theo các giá trị khác nhau của dòng điều khiển mà Module I/P sẽ đưa áp suất khí điều khiển khác nhau tới Module khí. Module khí sẽ điều chỉnh áp suất khí vào xi lanh của Actuator. Khí nén vào xi lanh tác dụng đẩy piston, ty đẩy và ty van đi lên mở van cho dòng chất lỏng đi qua. Module khí có hệ thống nhận tín hiệu phản hồi định vị vị trí của ty đẩy để điều khiển mức mở của van theo dòng điều khiển. Khi dòng tín hiệu điều khiển nhỏ hơn hoặc bằng 4mA, Module I/P đưa ra áp suất khí điều khiển nhỏ hơn 3psi (~0,2Bar) và Module khí ngắt dòng khí nén vào Actuator, lúc này van sẽ đóng lại. 3.2.2. Các cảm biến a) Cảm biến áp suất Sử dụng thiết bị đo chênh áp giữa áp suất trong lòng ống và áp suất môi trường. Sự chênh áp này làm thay đổi điện trở, được khuyếch đại và đưa về trung tâm điều khiển bằng MTL và computer metering. Cảm biến áp suất dùng để đo áp suất chất lỏng và khí trong đường ống. Cấu tạo: Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 68 + Lò xo điều chỉnh (1). + ống xếp (2). + Con trượt (3). + Điện trở thay đổi (4). + Bộ xử lý tín hiệu (5). Hình I.3. 3 Cấu tạo của cảm biến áp suất Nguyên lý làm việ c: Khi áp suất thay đổi, ống xếp đàn hồi di động làm con trượt thay đổi vị trí dẫn đến điện trở thay đổi. Giá trị điện trở thay đổi dẫn đến sự thay đổi dòng điện trong bộ chuyển đổi. Bộ chuyển đổi này sẽ tạo ra tín hiệu đầu ra là dòng điện Ir = 4- 20mA. b) Cảm biến mức Được sử dụng để đo mức chất lỏng trong các thiết bị như: bình tách, bồn chứa… Cấu tạo: + Bộ chuyển đổi chênh áp (hiệu áp suất ΔP).(1) + Bộ chuyển đổi chênh áp - điện trở.(2) + Bộ chuyển đổi điện trở - dòng điện.(3) Hình I.3. 4 Sơ đồ cấu tạo cảm biến mức Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 69 Nguyên lý làm việc: Do làm việc trong môi trường đặc biệt (dễ cháy nổ), các thiết bị như: bồn chứa, bình tách.... đều kín không thông với khí quyển nên chiều cao của mức chất lỏng được xác định nhờ hiệu áp suất tĩnh. Khi chiều cao h thay đổi, điện trở thay đổi, do đó dòng điện đầu ra Ir của bộ cảm biến mức sẽ thay đổi theo. c) Cảm biến lưu lượng Cấu tạo: - Đĩa có lỗ (1). 8 - Màng đàn hồi (2). I - Bộ chuyển đổi hiệu áp suất (3). 6 - Tay đòn (4). 4 - Điểm tựa (5). - Bộ chuyển đổi lực - điện trở (6). 2 7 - Bộ chuyển đổi dòng điện - lực (7). 5 - Bộ xử lý tín hiệu điện (8) 3 1 C P P Hình I.3. 5 Cấu tạo bộ cảm biến lưu lượng Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 70 Nguyên lý làm việc: Q = K ΔP K = µ A 2g γ Trong đó: Q: Lưu lượng chất lỏng, khí. ΔP: Hiệu áp suất đầu ra, đầu vào của đĩa. A: Tiết diện lỗ đĩa g: Gia tốc trọng trường. γ: Khối lượng riêng của chất lỏng, khí. µ: Hệ số chảy phụ thuộc kết cấu của đĩa. Dòng chảy (khí, lỏng) đi qua đĩa tạo nên sự chênh áp ΔP = P1 - P2. Màng đàn hồi biến đổi điện áp thành một lực di động một đầu tay đòn quanh điểm tựa. Một đầu kia của tay đòn chuyển lực của tay đòn dẫn đến sự thay đổi của điện trở. Bộ xử lý tín hiệu sẽ cho ra tín hiệu là dòng điện thay đổi 4-20 mA. Bộ chuyển đổi dòng điện - lực sẽ giữ đòn bẩy ở thế cân bằng. 3.3. Hệ thống điều khiển mức và áp suất của bình tách Nguyên lý làm việc Khi dầu vào bình được đưa đến tấm chặn, các tấm chặn có tác dụng làm ổn định mức chất lỏng với dòng chảy có xung động lớn. Dựa trên sự va đập của dầu vào các tấm chặn nên các bọt khí trong dầu được tách ra và bay lên phía trên do tỷ trọng nhẹ hơn. Trong quá trình va đập, dưới tác dụng của trọng lực chất lỏng nặng hơn có hướng chuyển động xuống phía dưới, còn khí lên phía trên, đồng thời nước trong dầu cũng được tách ra và đưa ra ngoài theo van 100/16. Khí này cũng được xử lý lại một lần nữa bằng cách đặt một tấm chặn có cấu tạo đặc biệt hơn, dưới tác dụng của tấm chặn này dầu có thể xem là hoàn toàn được tách ra. Ở đây, nếu không có bộ chỉ thị mức và áp suất thì dầu sẽ theo đường dầu, khí sẽ theo đường khí, lúc đấy trong bình mức và áp suất sẽ không giữ được ở vị trí ổn định. Do vậy mà người ta có đặt bộ điều chỉnh mức và áp suất để duy trì sự ổn định của dầu. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 71 Điều chỉnh áp suất: Áp suất của bình tách phụ thuộc vào lượng khí tách ra từ dầu, lượng khí đi qua van điều khiển đến hệ thống thu gom khí và thể tích chứa khí trong bình. PT 501 (Pressure transmitter) là bộ cảm biến áp suất trong bình tách. Tín hiệu ra được so sánh với các ngưỡng đặt trước là PSL 501 và PSH 501. Nếu áp suất vượt quá các giá trị này sẽ xuất hiện tín hiệu báo động áp suất cao PAH 501 và áp suất thấp PAL 501. Tín hiệu từ PT còn được đưa vào bộ điều khiển PC 501. Tín hiệu ra của bộ điều khiển tác động vào bộ biến đổi dòng áp suất PY 501 để điều khiển van PCV 501 (Pressure Control Valve), nếu áp suất cao van PCV sẽ mở lớn để khí đi qua nhiều và ngược lại nếu áp suất thấp van PCV sẽ được đóng lại. Trong trường hợp sự cố van này sẽ mở hoàn toàn. Ngoài PT còn có van an toàn với giá trị đặt 27,5 Atm. Khi áp suất vượt quá giá trị này, van an toàn mở đưa khí về đường Flare. Hệ thống xảy ra sự cố dừng công nghệ nếu 2 rơle áp suất thấp PSLL 501 và rơle áp suất cao PSHH 501 tác động. Khi PSHH 501 tác động sẽ phát tín hiệu PSD tác động lên van SOL XY 502. Van XY 502 đóng nguồn khí nuôi làm van sự cố đóng lại. Người vận hành theo dõi áp suất tại bình tách nhờ bộ chỉ thị tại chỗ PI 501 và PI 503 và tại phòng điều khiển chung nhờ tín hiệu PIR. Điều chỉnh mức bình tách: Mức của bình tách phụ thuộc vào lưu lượng dầu vào từ đường thu gom và lưu lượng ra qua van điều khiển LCV 501. Tín hiệu ra của LT 501 tỉ lệ với mức bình tách. Tín hiệu này được đưa so sánh với trị số mức thấp LSL 501 và trị số mức cao LSH 501. Nếu vượt quá các trị số này, hệ thống sẽ cho các thông báo mức thấp LAL 501 hoặc mức cao LAH 501. Tín hiệu của LT 501 còn được đưa vào bộ điều khiển LC 501. Tín hiệu ra của bộ điều khiển LC 501 sẽ điều khiển van LCV 501 thông qua bộ biến đổi dòng áp LY 501. Để nâng cao độ tin cậy trong hệ thống còn sử dụng rơle mức thấp LSLL 501 và rơle mức cao LSHH 501. Khi một trong hai rơle này tác động sẽ xuất hiện tín hiệu PSD hoặc LALL 501 hoặc LAHH 501. Nếu LSLL tác động van SOL LXY 501 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 72 mất điện, khí nuôi ở bộ biến đổi dòng áp mất, van LCV đóng hoàn toàn. Khi LSHH tác động tín hiệu dừng công nghệ, PSD tác động đến van sự cố đầu vào của bình tách. Người vận hành theo dõi mức tại bình tách nhờ thiết bị chỉ thị mức LG 501 và tại phòng điều khiển trung nhờ tín hiệu LIR. Ở đầu bình người ta có đặt một van sự cố hay còn gọi là van dừng khẩn cấp. Dầu và khí từ đường thu gom qua van sự cố SDV 502 vào bình tách. Van sự cố đóng lại khi có tín hiệu đóng khẩn cấp ( ESD : Emergency Shutdown ) hoặc tín hiệu đóng công nghệ ( PSD : Procces Shutdown ). Tín hiệu đóng khẩn cấp có thể tự động cài từ hệ thống báo cháy ( F&G System ) hoặc nhấn nút đóng khẩn cấp. Trong trường hợp vận hành bình thường, ta đóng mở van bằng tín hiệu HS 502 hoặc ZS 502. Trạng thái mở đóng của van sự cố được đặc trưng bằng 2 tín hiệu ZSH 502 và ZSL 502. Dầu và khí sau khi tách ra, được đưa ra ngoài có thể dùng trong khai thác Gaslift, một phần được đưa vào bờ để chạy các nhà máy nhiệt điện, phần còn lại không dùng hết đưa ra Flare để đốt. Hình I.3. 6 Màn hình SCADA điều khiển Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 73 CHƯƠNG 4. HỆ THỐNG AN TOÀN TRÊN GIÀN 4.1. Công tác an toàn lao động - Khi thực hiện các công tác trên giàn, toàn bộ mọi người trên giàn cần phải tuân thủ theo nguyên tắc “ an toàn cho bản thân, an toàn cho công việc” - Yêu cầu an toàn khi thực hiện công tác chuẩn bị: để đảm bảo công tác an toàn trên giàn thì thợ khai thác phải thực hiện công tác giao ca đầy đủ theo đúng quy định. - Yêu cầu an toàn khi thực hiện các thao tác công nghệ: + Khi phát hiện ra các hư hỏng trong thiết bị cần theo dõi, sửa chữa kịp thời + Khi tiến hành sửa chữa trong các đường ống có áp suất, cần đảm bảo là áp suất trong đường ống bằng áp suất khí quyển (đặt mặt bích, đóng hết các van chặn 2 đầu của đường ống…) + Không được tháo, mở các bulông ở các mối nối, các bình, ống dẫn trong trường hợp có áp suất. + Các bình cần ngừng làm việc khi : - Áp suất trong bình cao hơn giới hạn cho phép - Van an toàn bị hỏng - Thành bình bị nứt nẻ, mỏng đi, hay bị rò rỉ. - Đồng hồ đo áp suất hay thiết bị chỉ mức bị hỏng - Các thiết bị cảm biến bị hỏng + Luôn đảm bảo tình trạng các đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo mức hoạt động tốt (có chế độ bảo dưỡng định kỳ) + Luôn đảm bảo cac van điều khiển tự động hoạt động tốt (có chế độ bảo dưỡng định kỳ) + Luôn đảm bảo đầu giếng kín +Khi đóng mở máy bơm , thợ khai thác cần đảm bảo sự đóng mở tốt của các van liên quan. Khi mở máy bơm piston thì cần đảm bảo van trên đường nén luôn mở. + Khi tháo các đầu nối, mặt bích... phải đứng về phía không có dòng chảy + Công tác sửa chửa giếng nên tiến hành v ào ban ngày, nếu tiến hành vào ban đêm thì cần phải đảm bảo ánh sáng + Khi có sự cố xảy ra , cần bình tĩnh xử lý. Khi có báo động về việc phải rời khỏi giàn , cần bình tĩnh tuân theo sự hướng dẫn đến các bể cứu sinh, thuyền cứu sinh. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 74 + Tại các block công nghệ luôn trang bị thiết bị cảm biến phát hiện khí, khi có khí xuất hiện thì các thiết bị cảm biến sẽ chuyển tín hiệu về block 8, khi đo cân nhanh chóng phát hiện ra nguồn khí và có biện pháp xử lý kịp thời. + Khi tiến hành các công việc sửa chữa xung quanh giàn hoặc ở cầu tàu , chân đế giàn khoan thì luôn phải mặc áo phao. 4.2. Hệ thống báo cháy trên giàn 4.2.1. Giới thiệu chung Hệ thống báo cháy báo khí “GSM” dùng để tự động kiểm tra và báo động khi xuất hiện cháy và khí nổ tại các Block . Hệ thống có các tủ điều khiển bằng PLC đặt tại Block 8 và các cảm biến đặt tại tất cả các Block. Hệ thống cảnh báo gồm các đèn, còi báo hiệu được đặt tại tất cả các Block. - Đèn đỏ: báo hiệu có cháy. - Đèn vàng: báo hiệu có khí nổ. - Đèn xanh: báo động toàn giàn. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 75 Hình I.4. 1 Đèn báo hiệu trên giàn 4.2.2. Nguyên tắc vận hành Hình I.4. 2 Tủ điều khiển hệ thống báo cháy Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 76 a) Trạng thái bình thường : - Trên màn hình của tủ điều khiển hiện chữ “NOMAL” - Trên màn hình máy tính “F&G DETECTOR SYSTEM” ,tất cả các Block đều hiển thị màu xanh. b) Trạng thái báo động: gồm 2 trạng thái Báo động cháy Khi xuất hiện cháy ở khu vực nào cảm biến ở đó sẽ báo.Lúc đó trên màn hình máy tính khu vực Block tương ứng sẽ chuyển từ màu xanh sang màu đỏ, đồng thời có tín hiệu đèn còi tại tất cả các Block và tủ điều khiển, đèn báo “FIRE ALARM” hiển thị màu đỏ Click chuột vào Block đó ta sẽ xem được cảm biến nào báo cháy (cảm biến đó sẽ hiển thị màu đỏ) Báo động khí cháy nổ: Khi xuất hiện khí cháy nổ ở khu vực nào cảm biến ở đó sẽ báo. Lúc đó trên màn hình máy tính khu vực Block tương ứng sẽ chuyển từ màu xanh sang màu đỏ, đồng thời có tín hiệu đèn còi tại tất cả các Block và trên tủ điều khiển, đèn báo “GAS ALARM” hiển thị màu vàng. Click chuột vào Block đó ta sẽ xem được cảm biến nào báo khí (cảm biến đó sẽ hiện màu đỏ). c) Trạng thái báo lỗi: Trên màn hình cảm biến nào báo lỗi thì báo màu vàng. Trên tủ điều khiển đèn báo “FAULT ALARM” sẽ sáng màu vàng. d) Chức năng khác: Để tắt còi trên tủ điều khiển khi có tín hiệu báo cháy, khí nổ ta nhấn nút “MUTEBUZZE” Khi đã khắc phục được nguyên nhân báo động, ta nhấn và giữ nút “RESET” trên panel tủ điều khiển vài giây. Để giải trừ các tín hiệu trên máy tính, ta nhấn nút “ACK”. Hệ thống sẽ trở về trạng thái làm việc bình thường . Các bước cách ly các tín hiệu báo động: + Nhấp chuột vào Block cần cách ly các tín hiệu báo động. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 77 + Nhấp chuột vào “MAINTENANCE” trên màn hình máy tính. + Nhấp chuột vào “INHIBIT” của cảm biến cần cách ly trên màn hình, xuất hiện một cửa sổ hãy nhấn vào “ YES ” trên cửa sổ đó, cảm biến đó sẽ được cách ly các tín hiệu báo động và chuyển về “UNINHIBIT”. - Muốn bỏ cảm biến cần cách ly “UNINHIBIT” + Nhấp chuột vào Block cần bỏ UNINHIBIT + Nhấp chuột vào “MAINTENANCE” trên màn hình máy tính. + Nhấp chuột vào “UNINHIBIT” của cảm biến cần bỏ cách ly, trên màn hình xuất hiện một cửa sổ, hãy nhấp chuột vào “YES” trên cửa sổ đó, cảm biến đó sẽ được gỡ bỏ cách ly. Hệ thống chuyển về chế độ làm việc bình thường. Hình I.4. 3 Màn hình chính của hệ thống Fire & Gas Detection Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 78 PHẦN 2. BÁO CÁO THỰC TẬP XƯỞNG SẢN XUẤT. 1. TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ DẦU KHÍ 1.1. Giới thiệu chung về trường CĐ Nghề dầu khí Trường CĐ nghề dầu khí, số 43-Đường 30/04-Phường 9 – TP Vũng Tàu, được thành lập vào 7/11/1975, đã trãi qua nhiều lần đổi tên. Ngoài trụ sở chính tại Vũng tàu, trường còn một số cơ sở, chi nhánh và phân hiệu. o Chi nhánh Hà Nội o Chi nhánh TP.HCM o Cơ sở Bà Rịa (khoa CKĐL) o Cơ sở Bãi Dâu (khoa ATMT) o Phân hiệu Nghệ An Tổng số cán bộ CNV và giáo viên theo thống kê của tổ chức năm 2010 khoảng 205 người, đội ngũ giáo viên: 93 người. Thành tích: o Huân chương lao động hạng ba năm 1986 o Huân chương lao động hạng hai năm 1987 o Huân chương lao động hạng nhất năm 2004 o Ngoài ra, nhiều tập thể và cá nhân được tặng cờ thi đua, bằng khen của chính phủ và Tập đoàn dầu khí. Về cơ cấu tổ chức: Hình II.1. 1 Sơ đồ tổ chức của trường CĐ Nghề Dầu Khí Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 79 Các loại hình đào tạo: o Đào tạo nghề +Sơ cấp nghề +Trung cấp nghề +Cao đẳng nghề o Đào tạo bồi dưỡng thường xuyên o Đào tạo trước tuyển dụng cho dự án o Đào tạo an toàn-môi trường o Liên kết đào tạo đại học và sau đại học (lien kết với ĐH Bách Khoa TP.HCM, ĐH Bách Khoa Hà Nội). Cơ sở vật chất: o Xưởng thực tập o Xưởng thực tập: xưởng hàn, điện, cơ khí… o Phòng mô hình (Simulators) o Phòng thí nghiệm (dd khoan, hóa dầu) o Phòng hiệu chuẩn thiết bị đo lường… 1.2. Phòng mô hình điều khiển tự động Hệ thống gồm 3 bộ phận chính: khối test bench, khối nhà máy thu nhỏ, khối trạm vận hành. 1.2.1 Khối test bench Nhiệm vụ: kiểm tra các thiết bị đo lường bề mặt. Phương pháp: ta dùng đồng hồ kiểm chứng lại giá trị thực tế và giá trị chuẩn, điều chỉnh đồng hồ về lại giá trị chuẩn theo yêu cầu. Hình II.1. 2 Khối test bench Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 80 Chú thích: Gồm 3 bộ phận, mỗi bộ phận gồm 2 đồng hồ, đồng hồ phải là đồng hồ chuẩn, đồng hồ trái là giá trị thực tế, ta dùng các nút bên dưới điều chỉnh về giá trị chuẩn. 1.2.2 Khối nhà máy thu nhỏ (advanced intergrated plant model) Nhiệm vụ: mô phỏng quá trình vận chuyển dầu trong nhà máy lọc dầu Hình II.1. 3 Mô hình thu nhỏ của nhà máy loc dầu Khối gồm: 2 bể chứa, 1 thiết bị điều khiển bằng tay, 1 thiết bị điều khiển tự động, 2 thiết bị ghi ra dữ liệu, chuông báo, sơ đồ nhà máy, hệ thống đường ống dẩn, bom, van, đồng hồ đo…. 1.2.3 Khối trạm vận hành, trạm kỹ thuật Nhiệm vụ: điều khiển các thiết bị từ xa bằng cách truyền tín hiệu đến các thiết bị. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 81 Hình II.1. 4 Trạm vận hành Trạm vận hành chính là các máy tính PC cá nhân Hình II.1. 5 Trạm điều khiển hiện trường (tủ điều khiển) Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 82 Hình II.1. 6 sơ đồ mô phỏng phòng mô hình hóa Nhiệm vụ: điều chỉnh lưu lượng sai lệch về giá trị chính xác. PV: lưu lượng thực tế SV: lưu lượng mong muốn MV: thiết bị tác động vào đối tượng Đề tìm hiểu đặc tính 1 đối tượng: phải tác động vào đối tượng, xem xét độ nhạy của đối tượng, thời gian đối tượng chuyển từ trạng thái xác lập cũ sang trạng thái xác lập mới, hệ số khuyêch đại. 3 thông số quan trọng: độ nhạy, hằng số thời gian, độ khuyếch đại. Giải: độ nhạy Lp=3s PVold=62.5% PV=70.1% ∆PV=7.6 ∆MV=5% Độ khuếch đại G= ∆PV/ ∆MV= 1.52 Hằng số thời gian Tp = 12s Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 83 1.3. Phòng điện đạm (lò gia nhiệt) Nhiệm vụ: nhiệt độ tối đa của dòng khí ra đạt yêu cầu quá trình: - Đưa nguyên liệu cần gia nhiệt vào hệ thống - Đưa dòng nhiên liệu vào hệ thống - Điều chỉnh áp suất, lượng oxi để đạt được nhiệt độ mong muốn (khi điều khiển ta cần phải điều chỉnh từ từ, đợi cho nhiệt độ cùa nguyên liệu thay đổi theo, không được thay đổi liên tục trong 1 thời gian ngắn). Hình II.1. 7. Sơ đồ lò gia nhiệt 1.4. Phòng PetroTech. -Máy đo nhiệt: dùng để đo nhiệt cháy của xăng, dầu, diesel. Có 2 loại: kín và hở. Hình II.1. 8 Máy đo nhiệt kín Hình II.1. 9 Máy đo nhiệt hở Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 84 -Máy đo hàm lượng cặn cacbon: đo lượng cặn cacbon bằng cách đốt cho đến khi không bay hơi nữa (cháy thành than), đem cân lên sẽ tính được lượng cặn. Hình II.1. 10 Máy đo hàm lượng cặn cacbon Máy đo độ nhớt: đo độ nhớt tại các nhiệt độ khác nhau, nước là môi trường mang nhiệt độ. Đo độ nhớt bằng cách đo lượng chất lưu chảy trong 1 đơn vị thời gian. Hình II.1. 11 Máy đo độ nhớt Máy soi màu: dựa vào màu sắc của xăng dầu để xác định thành phần tạp chất trong nó. Có 2 loại: xác định bằng mắt thường và xác định bằng máy tính. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 85 Hình II.1. 12 Máy soi màu Thiết bị ổn định nhiệt: Hình II.1. 13 Máy ổn định nhiệt Máy đo hàm lượng muối trong dầu: dùng điện trường để tách muối ra khỏi HC, từ đó xác định được hàm lượng. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 86 Hình II.1. 14. Máy đo hàm lượng muối trong dầu Máy xuyên kim: đo độ cứng của nhựa đường, dùng kim ấn lên, đo độ lún theo thời gian Hình II.1. 15 Máy xuyên kim Bộ chưng cất tự động: đốt nóng dòng HC, cho dòng bay hơi qua bộ phận ngưng tụ, xác định nhiệt độ khi giọt dầu đầu tiên xuất hiện. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 87 Hình II.1. 16 Bộ chưng cất tự động 1.5. Phòng HBLC, GC, AAS Máy sắc khí: bao gồm cột mao quản, bồn ổn định nhiệt, máy đốt bằng Hydro, 4 cột khí làm sạch. Hình II.1. 17 Máy sắc khí Máy phân tích kim loại: dựa vào tính chất quang phổ hấp phụ của từng kim loại khác nhau. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 88 Hình II.1. 18 Máy phân tích kim loại Máy sắc chế lỏng: xác định từng loại chất lỏng Hình II.1. 19 Máy sắc chế lỏng 1.6. Phòng chuẩn bị mẫu Máy rửa chai lọ bằng sóng siêu âm Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 89 Hình II.1. 20 Máy rửa chai lọ siêu âm Máy hút các chất độc hại Hình II.1. 21 Máy hút các chất độc Máy chưng cất nước 2 lần Hình II.1. 22 Máy chứng cất nước 2 lần Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 90 1.7. Phòng cân Yêu cầu phải kín gió để không ảnh hưởng kết quả cân Hình II.1. 23 Máy Cân 1.8. Phòng mô hình 4 Bao gồm giá đựng hóa chất và hệ thống làm sạch khí Lò nung: Hình II.1. 24. Lò nung 1.9. Phòng mô hình khoan-khai thác dầu khí Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 91 1.9.1. Choke manifold Choke manifold là thiết bị đặt tại đầu giếng và cây thông khai thác. Tác dụng chính của nó là dùng để kiểm soát kích đi ra ngoài một cách an toàn nhất phân dòng về các đường ống công nghệ. Khi xảy ra sự cố, tiến hành theo trình tự: - Tắt bơm, tắt hệ thống xoay, đóng BOP. - Báo cáo supervisor, chờ một khoảng thời gian, thu thập số liệu, tính thể tích kích. - Thiết lập chương trình dập giếng. - Tiến hành bơm kill mudweight. Sản phẩm khai thác từ cây thông khai thác theo đường làm việc dẫn đến manifold. Đường làm việc nối với manifold thông qua van an toàn. Khi áp suất dòng chất lưu vượt quá giá trị cho phép, van an toàn sẽ nổ, cho phép chất lưu đi qua nó về đường xả. Mỗi manifold có hai van an toàn, một làm việc và một dự phòng. Cụm manifold nối với 5 đường công nghệ chính là các đường về bình đo, đường ống thu gom chính, đường ống thu gom phụ, đường ống về bình gọi dòng và đường xả (về bình chứa). Trong trường hợp áp suất dòng sản phẩm nằm trong giới hạn cho phép, dòng sản phẩm sẽ chia thành hai đường: đường thu gom chính và đường thu gom phụ. Đường phụ chỉ được dùng khi đường thu gom chính hỏng. Từ đường thu gom chính chia làm hai đường nối với van cầu. Đường thứ nhất về bình đo, đường thứ hai được phân nhánh thành bốn đường: đường về bình gọi dòng và bình chứa, bình tách và đường tuần hoàn thuận. Mỗi đường ống từ cụm manifold đều có từ một đến hai van để đóng mở dòng chất lưu. Khi cần sử dụng chức năng nào của các đường ống công nghệ thì ta sẽ mở van cho sản phẩm chảy vào ống đó, các van khác sẽ đóng lại tùy theo yêu cầu. Các van lắp đặt trên hệ thống manifold được điều khiển bằng tay. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 92 Hình II.1. 25 Choke manifold 1.9.2. Standpipe manifold Hệ thống này được sử dụng trong tuần hoàn dung dịch và bơm xi măng. Hình II.1. 26 Standpipe manifold 1.9.3. Hệ thống dùng cho driller Đây là bàn điều khiển thể hiện các thông số hoạt động trong quá trình khoan, tháo cần và tiếp cần. Có hai loại: loại weight on bit và loại hook weight. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 93 Hình II.1. 27 Hệ thống điều khiển trong khoan Đây là thiết bị để mô phỏng chi tiết quá trình khoan trong thực tế sản xuất, gồm 2 hệ thống đồng hồ, 1 hệ thống đồng hồ dùng cho việc khoan bằng bàn roto; 1 hệ thống đồng hồ dùng cho việc khoan bằng đầu top drive. Ngoài ra trên hệ thống còn thể hiện được lưu lượng bơm dung dịch khoan, ứng suất nén, ứng suất xoắn. Cách sử dụng màn hình “Student Monitor” để pha chế dung dịch: Bước 1: Từ màn hình Student Control Station, chọn Mud Alignment System Bước 2: Trong mục Mud Alignment chọn mục Active System. Bước 3: Trong mục Active System, chọn mục Mud weight Bước 4 : Điền tỉ trọng dung dịch theo yêu cầu vào và chọn OK Quy trình tiếp cần khoan Bước 1: Đưa chấu chèn vào cột cần khoan Bước 2: Đóng van Kelly cock. Bước 3: Tháo cần chủ đạo và cột cần khoan Bước 4: Đưa cần chủ đạo vào đúng vị trí của Mouse Hole Bước 5: Load 1 cần khoan trong Mouse Hole Bước 6: Liên kết cần chủ đạo và cần khoan trong Mouse Hole Bước 7: Đưa cần chủ đạo và cần khoan đã liên kết trong Mouse Hole sang cột cần Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 94 khoan Bước 8: Liên kết các cần khoan với nhau trong cột cần khoan Bước 9: Thào chấu chèn ra khỏi cột cần khoan Bước 10: Mở van Kelly cock. Phương pháp đóng mềm (Soft shut in) Bước 1: Mở Choke line (50%) trên Remote choke (trước khi khoan) Bước 2: Mở Choke line trên cụm BOP Bước 3: Đóng BOP (sử dụng BOP Annular) Bước 4: Đóng Choke line trên Remote choke. 1.2.4. Hệ thống thiết bị chống phun: Có ba loại đối áp chủ yếu: đối áp vành xuyến (đối áp dạng vành), đối áp dạng ngàm và đối áp xoay. o Đối áp dạng vành: được lắp đặt trên cùng của thiết bị chống phun, đóng khoảng không hình xuyến giữa cần khoan hay cần nặng và giếng khoan. Đối áp này thường được đóng đầu tiên. o Đối áp dạng ngàm: thường bên dưới đối áp dạng vành còn có 2, 3 hoặc 4 đối áp dạng ngàm. Trong đối áp dạng ngàm, người ta phân biệt thành ba loại: ngàm lá chắn dung để đóng toàn bộ giếng, đối áp ôm cần dùng khi cần khoan đang làm việc trong giếng, và đối áp cắt cần được sử dụng để cắt đứt bộ khoan cụ còn treo trong giếng. o Đối áp xoay (đối áp cầu hay đối áp vạn năng) cho phép thao tác quay bộ khoan cụ. Riêng hai loại đối áp đầu chỉ cho phép dịch chuyển bộ khoan cụ trong khoảng chiều dài một cần khoan. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 95 Hình II.1. 28 Hệ thống thiết bị đối áp BOP: là hệ thống dùng để bảo đảm trong quá trình khoan, chống lại sự cố phun trào trong quá trình khoan - Vị trí : đặt trên hệ thống đầu giếng - Vận hành : bằng tay hoặc dùng thủy lực - Thành phần : +annular preventer : nằm trên đầu của BOP. Đóng khoảng không vành xuyến giữa cần khoan, ống chống hoặc cần nặng và giếng khoan. Annular preventer được đóng đầu tiên với áp suất làm việc 2000, 5000 hoặc 10000 psi. +Pipe ram: đóng khoảng không bên ngoài cần khoan, hạn chế dòng lưu chất trong vành xuyến, được thiết kế sao cho kích thước phù hợp với đường kính ngoài của cần khoan. +Blind ram : đóng kín giếng khi không có chuỗi cần khoan hoặc tubing +Shear ram : trong trường hợp pipe ram và blind ram vẫn không chống được kick, shear ram sẽ cắt cần khoan , chấp nhận bỏ lại bộ khoan cụ dưới đáy giếng. +kill line : dùng để bơm kill mud vào giếng khoan qua khoảng không vành xuyến. +choke line : đường dẫn chất lưu gây kick từ giếng ra ngoài Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 96 2. PVD TRAINNING 2.1. Giới thiệu về công ty Công ty Cổ phần đào tạo kỹ thuật PVD (PVD Trainning) được thành lập ngày 01/10/2007 theo giấy phép đăng ký kinh doanh số: 4903000441 tiền thân là Công ty TNHH Cửu Long. Với tiềm năng về đào tạo và dịch vụ kỹ thuật, PVD Training đã liên kết với các đối tác trong và ngoài nước tổ chức thành công nhiều khoá đào tạo và dịch vụ kỹ thuật chuyên ngành cho cá nhân, công ty, tổ chức hoạt động trong lãnh thổ Việt nam. Phạm vi đào tạo và dịch vụ kỹ thuật của PVD Training không giới hạn trong các lĩnh vực sau: Đào tạo kỹ sư/chuyên viên giám sát chất lượng công tác hàn (theo CSWIP 3.0/3.1/3.2, theo các tiêu chuẩn hiện hành của Mỹ và Châu Âu như AWS, EWF,….). Đào tạo kỹ sư/chuyên viên/kỹ thuật viên kiểm tra không huỷ thể ( theo các tiêu chuẩn và chuẩn mực quốc tế như: ASNT, CSWIP, PCN, BINDT…). Đào tạo kỹ sư giám sát chất lượng, đốc công, công nhân kỹ thuật chống ăn mòn kim loại (theo giáo trình và tiêu chuẩn BGAS/CSWIP). Đào tạo kỹ năng giàn giáo công nghiệp, lái cẩu, móc cáp treo hàng (theo tiêu chuẩn API, BS…). Tổ chức đào tạo và thi thợ hàn cấp chứng chỉ quốc tế (CSWIP/Germanischer Lloyd/DNV/Lloyd Register/ABS), Tư vấn xây dựng quy trình kỹ thuật, tổ chức thi và đánh giá thợ hàn theo yêu cầu của khách hàng hoặc cho dự án. Đào tạo Kỹ thuật, Công nghệ Khoan – Khai thác dầu khí. Đào tạo an toàn biển (kỹ năng cứu hộ, cứu nạn, kỹ năng làm việc an toàn, sống sót trên biển, kỹ năng thoát hiểm trực thăng khi rơi xuống nước, kỹ năng phòng cháy chữa cháy, kỹ năng nhận biết chất nguy hại, nguy cơ tiềm ẩn, kỹ năng sơ cấp cứu,…). Dịch vụ kiểm định công nghiệp (kiểm định nhà máy; bồn, bình và hệ thống đường ống áp lực; kiểm định tháp khoan; giàn khoan; thiết bị nâng hạ; đánh giá rủi ro, đánh giá vận hành,…). Chuyển giao công nghệ hàn và cung cấp công nghệ TWI tại Việt Nam. Dịch vụ giới thiệu và cung ứng nhân lực có chuyên môn quản lý dự án (Giám sát hàn, chống ăn mòn, kiểm tra không hủy thể, kỹ sư đường ống,…), cung cấp nhân lực cho chuyên môn ngành khoan, khai thác làm việc trên các giàn khoan, khai thác. Chế tạo kết cấu thép qui mô vừa và nhỏ chuyên dụng cho các ngành công nghiệp. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 97 Công ty có hai trung tâm trực thuộc là trung tâm kỹ thuật và trung tâm an toàn. Hình II.1. 1 Công ty PVD Training. 2.2. Các dịch vụ của công ty: 2.2.1. Dịch vụ cung ứng nguồn nhân lực có trình độ cao Trung tâm đào tạo và dịch vụ kỹ thuật trực thuộc Công ty Cổ phần đào tạo kỹ thuật PVD hiện nay cung cấp nhân lực có trình độ chuyên môn kỹ thuật cao phục vụ cho các dự án chế tạo, sửa chữa bảo dưỡng kết cấu giàn khoan, tàu chứa dầu, phương tiện nổi,.... với các chức danh được chứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế như: Kỹ sư giám sát chất lượng QA/QC (Giám sát hàn CSWIP, AWS, EWF,..; kỹ thuật viên NDT UT, MPI, DPI, ET, EMI theo các chương trình chứng nhận CSWIP, ASNT, PCN, BINDT,..; giám sát chất lượng sơn CSWIP/BGAS;....). Kỹ sư kết cấu (Construction Engineer hoặc Construction Manager); kỹ sư đường ống (Pipeline Engineer). Kỹ sư kiểm định nhà máy (CSWIP Plant inspector); kiểm định hệ thống bồn bình áp lực EEMUA 159; Kỹ sư đánh giá rủi ro (Risk Based Inspector, API RP580); Kỹ sư đánh giá phù hợp cho vận hàn (Fitness for Services, API RP579);... Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 98 Các chức danh thợ hàn kết cấu với chứng chỉ ABS; Lloyd Register; Lloyd Germanischer; CSWIP cho tư thế hàn 6G, 6GR với các tiêu chuẩn hàn AWS, ASME, API, BS,... 2.2.2. Dịch vụ kiểm định công nghiệp Trung tâm đào tạo và dịch vụ kỹ thuật của PVD Training là đối tác độc quyền của Viện Công Nghệ Hàn Anh (TWI UK) tại Việt nam và đang hợp tác, phối hợp với nhiều tổ chức kiểm định của quốc tế về lĩnh vực kiểm định công nghiệp như (TWI SEA, K2, Veolsi,..) cung cấp các dịch vụ kiểm định công nghiệp như: Kiểm định nhà máy. Đánh giá rủi ro, đánh giá bảo trì. Kiểm định kết cấu giàn khoan, tàu, phương tiện nổi bằng các phương pháp kiểm tra không hủy thể như MPI, UT, DPI, EMI, ET. Kiểm định Bồn, bình, ống công nghệ,... Kiểm định thiết bị nâng định kỳ (Lifting Gear Periodic Inspection) theo các tiêu chuẩn của BS, Loiler,... 2.2.3. Dịch vụ thử nghiệm và hiệu chuẩn Với sự trang bị máy thử kéo nén vạn năng, máy thử độ dai va đập và các thiết bị chuyên dụng hiệu chuẩn đồng hồ áp lực (áp kế lò xo, áp kế pitong,..) Trung tâm đào tạo và dịch vụ kỹ thuật của PVD Training có thể cung cấp dịch vụ thử nghiệm và hiệu chuẩn như sau: Thử nghiệm vật liệu cho qui trình hàn (kéo, uốn, độ dai va đập, thử độ cứng làm marco,...). Phân tích thành phần kim loại. Căn chỉnh đồng hồ áp lực (áp kế lo xo, áp kế pitong). Kiểm định thiết bị hàn, thử nghiệm phá hủy cho vật liệu xây dựng. Trung tâm cũng đang tiến hành thiết lập hệ thống quản lý chất lượng thử nghiệm và hiệu chuẩn theo ISO/IEC 17025 dành cho phòng thí nghiệp và phấn đấu dành chứng nhận của VILAS trong năm 2008. 2.3. Nội dung thực tập Tham quan các thiết bị hỗ trợ cho việc đào tạo của PVD training. 2.3.1. Tháp khoan Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 99 Tháp khoan là cấu trúc bằng thép dạng tháp, chịu lực dùng để giữ và nâng các vật. Giếng càng sâu thì sử dụng tháp càng cao vì nó cho phép thả cần dựng dài. Đế chân tháp có diện tích là 10 x 10m, chiều cao tháp là 52m. Hình II.2. 2 Tháp khoan mẫu. 2.3.2. Các thiết bị trên sàn khoan Tời khoan dùng để nâng thả và treo bộ khoan cụ, cột ống chống, di chuyển các vật nặng và thực hiện các chức năng phụ trợ. Hình II.2. 3 Tời khoan. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 100 Catwork là một đoạn đường dốc thoải nằm bên cạnh các thiết bị khoan được bố trí để kéo hay thả thiết bị lên sàn khoan (cần khoan, khai thác…). Hình II.2. 4 Sàn catwork. Chấu chèn là thiết bị dùng để giữ chặt chuỗi cần khoan hay khai thác trong lúc tháo hoặc tiếp cần, không cho rơi xuống giếng, lúc kéo, thả thì chấu chèn được kéo lên. Hình II.2. 5 Chấu chèn. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 101 Để treo chuỗi cần khoan và khai thác khi tháo vặn cần người ta sử dụng chấu chèn. Chấu chèn đặt trên bàn roto, điều khiển bởi kíp trưởng bằng thủy lực. Hình II.2. 6 Khóa vặn cần. Ngoài ra, còn có một số thiết bị khác phục vụ cho quá trình khoan. Hình II.2. 7 Choòng khoan. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 102 Hình II.2. 8 Đầu treo thủy lực. Hình II.2. 9 Float Collar. Hình II.2. 10 Guide Shoe. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 103 Hình II.2. 11 Cần khoan doa. 2.3.3. Cấu trúc dưới tháp: Là nơi để lắp BOP trong quá trình khoan. Hình II.2. 12 Cấu trúc dưới sàn khoan. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 104 3. PVD Tech 3.1. Xưởng thiết bị đầu giếng Casing Head: lắp đặt đầu tiên, ngay trên ống chống 20 Hình II.3. 1 Casing head Adapter: lắp đặt trên Casing Head, dùng để lắp đặt BOP lên phía trên. Hình II.3. 2 Adapter Ống bọc chống mài mòn: lắp bên trong để tránh sự mài mòn do cần khoan va Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 105 đập vào khi khoan. Hình II.3. 3 Ống bọc chống mài mòn Casing hanger: dùng để treo ống chống, có nhiều loại tùy theo các cấp ống chống. Hình II.3. 4 Casing hanger Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 106 Tubing hanger: chức năng tương tự casing hanger, dùng treo tubing để khai thác. Hình II.3. 5 Tubing hanger Cây thông khai thác: lắp đặt sau cùng để bắt đầu khai thác, có các đường nhánh để phân dòng lỏng-khí và valve để kiểm soát áp suất, lưu lượng. Hình II.3. 6 Cây thông khai thác Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 107 3.2. Xưởng ống chống Conductor casing: đường kính khoảng 1m. Hình II.3. 7 Conductor casing Đầu nối ống chống: có 2 loại : dùng ren và không dùng ren. Sử dụng tùy theo điều kiện giếng khoan. Loại dùng ren: đầu nối có 2 kiểu là đầu đực (ren ngoài) và đầu cái (ren trong). Hình dưới là 1 đầu nối cái, trong đó 1 một chấu chống xoay, khi nối ống chống vào rồi sẽ không vặn ra được nữa. Hình II.3. 8 Đầu nối ống chống có ren Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 108 Loại không dùng ren: đầu nối cũng có 2 loại là đầu đực và cái nhưng không có ren, người ta dùng dầu áp lực để làm giãn nở đầu cái và nén ép đầu đực rồi lắp vào nhau. Hình II.3. 9 Đâu nối ống chống không dùng ren Thiết bị chống ống: chức năng tương tự elevator, hỗ trợ quá trình chống ống. Hình II.3. 10 Thiết bị ống chống Ống chống đặc biệt: dùng để đóng chuỗi ống chống xuống, đảm bảo chiều sâu thiết kế. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 109 Hình II.3. 11 Ống chống đặc biệt Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 2012 Page 110 KẾT LUẬN Chuyến thực tập đã kết thúc nhưng để lại trong long mỗi chúng em những cảm xúc khó tả khác nhau. Tuy chuyến thực tập chỉ vỏn vẹn gần 1 tháng với 1 ca trên biển nhưng đối với chúng em nó là một khoảng thời gian quý báu để chúng em có dịp tổng hợp lại những kiến thức đã được học trong sách vở suốt 4 năm qua. Trong đợt thực tập chúng em còn được rèn luyện cách sống trên giàn như những công nhân thực thụ trong ngành dầu khí, giúp chúng em đỡ bỡ ngỡ hơn khi tiếp xúc với môi trường làm việc sau này. Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bô môn Khoan & khai thác dầu khí đã tạo mọi điều kiện cho chúng em có được một chuyến thực tập bổ ích này. Đồng thời chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các cơ quan: Trường CĐ Nghề dầu khí, PVD Trainning, PVD Tech, Xí nghiệp khai thác Vietsovpetro cùng các bác các chú trên giàn khai thác MSP 8 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành tốt chuyến thực tập này.