Tìm hiểu một số dạng hư hỏng của máy bơm piston FMC trong công tác bơm ép vỉa dầu khí, nguyên nhân và các biện pháp khắc phục

PHẦN I – GIíI THIỆU CHUNG vÒ b¬m Ðp vØa I – T×NH H×NH KHAI TH¸C DÇU KHÝ ë Má B¹CH Hæ Liªn doanh dÇu khÝ Vietsovpetro ®­îc thµnh lËp vµo ngµy 16-6-1981 vµ chÝnh thøc ®i vµo ho¹t ®éng n¨m 1982. Trô së chÝnh ®ãng t¹i Vòng Tµu víi nhiÖm vô th¨m dß t×m kiÕm vµ khai th¸c dÇu khÝ trªn thÒm lôc ®Þa phÝa Nam – ViÖt Nam. Liªn doanh Vietsovpetro ®­îc thµnh lËp vµ ph¸t triÓn trong giai ®o¹n ®Êt n­íc gÆp nhiÒu khã kh¨n , ngµnh dÇu khÝ ViÖt Nam ®ang cßn non trÎ , c¸c ngµnh dÞch vô dÇu khÝ ch­a ph¸t triÓn. Trong ®iÒu kiÖn nh­ vËy liªn doanh Vietsovpetro ®· x©y dùng nh­ mét tæ hîp c«ng nghiÖp dÇu khÝ hoµn chØnh vµ khÐp kÝn ®Ó cã thÓ tù lËp gi¶i quyÕt c¸c kh©u cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt tõ th¨m dß dÇu khÝ trªn biÓn, x©y l¾p c¸c c«ng tr×nh, khai th¸c ®Õn xö lý s¬ bé dÇu th«. Sau 27 n¨m x©y dùng vµ ph¸t triÓn liªn doanh Vietsovpetro ®· x©y dùng ®­îc mét c¬ së vËt chÊt víi quy m« nh­ ngµy nay vµ ®µo t¹o ®­îc mét ®éi ngò ng­êi lao ®éng chuyªn ngµnh tèt. §éi ngò c«ng nh©n lao ®éng ViÖt Nam trong liªn doanh ®· tr­ëng thµnh vµ ph¸t triÓn nhanh chãng c¶ vÒ sè l­îng vµ chÊt l­îng, hiÖn ®ang ®¶m nhiÖm nh÷ng vÞ trÝ chñ chèt trong ngµnh s¶n xuÊt vµ ®iÒu hµnh cña liªn doanh. NÕu tÝnh tõ ngµy ®Çu thµnh lËp sè c¸n bé c«ng nh©n viªn ViÖt Nam chiÕm 20% va ®Õn nay con sè ®· lµ h¬n 80%. TÝnh tõ ®ã ®Õn nay s¶n l­îng khai th¸c dÇu khÝ ngµy cµng t¨ng vµ ®¸ng chó ý nhÊt lµ n¨m 1986 khi ph¸t hiÖn vµ ®­a vµo khai th¸c th× l­îng dÇu khÝ ®· t¨ng vät, cho ®Õn ®Õn nayliªn doanh ®· khai th¸c ®­îc gÇn 175 triÖu tÊn dÇu th«, 20 tû m3 khÝ. Nép vµo ng©n s¸ch nhµ n­íc mét phÇn kh«ng nhá ®ãng gãp vµo c«ng cuéc c«ng nghiÖp hãa vµ hiÖn ®¹i hãa ®Êt n­íc. HiÖn nay xÝ nghiÖp khai th¸c cua liªn doanh ®ang chÞu tr¸ch nhiÖm chÝnh vÒ c«ng nghÖ còng nh­ trang thiÕt bÞ phôc vô cho c«ng t¸c khai th¸c vµ vËn chuyÓn dÇu khÝ trªn vïng má B¹ch Hæ. XÝ nghiÖp khai th¸c ®­îc thµnh lËp n¨m 1986. Tõ mét giµn khai th¸c vµo n¨m 1986 ®Õn nay xÝ nghiÖp ®ang qu¶n lÝ 12 giµn cè ®Þnh vµ 7 giµn nhÑ BK cïng 3 tµu chøa. Víi søc chøa 0,5 triÖu tÊn va 200 km ®­êng èng ngÇm d­íi biÓn. Trong c¸c n¨m ®Çu c¸c trang thiÕt bÞ ®Òu ®­îc nhËp tõ Liªn X« (cò), nh­ng sau ®ã ®Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn khai th¸c ë má B¹ch Hæ nãi riªng vµ c¸c má kh¸c nãi chung. Liªn doanh ®· nhËp mét sè trang thiÕt bÞ cña c¸c n­íc t­ b¶n nh­ : B¬m Ðp vØa, b¬m vËn chuyÓn, thiÕt bÞ ®Çu lßng giÕng…Vµ hiÖn nay c¶ mét giµn nÐn khÝ lµm viÖc víi c«ng suÊt lín vµ l­u l­îng thiÕt kÕ lµ : 8 triÖu m3/ ngµy ®ªm, ®· cung cÊp khÝ cho nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn Bµ RÞa vµ ®¹m Phó Mü kho¶ng 4 triÖu m3 vµ cÊp khÝ vµo giÕng ®Ó phôc vô cho c«ng t¸c khai th¸c dÇu khÝ b»ng ph­¬ng ph¸p gaslift ®ang ¸p dông réng ë má B¹ch Hæ. Má B¹ch Hæ n»m ë l« 0,9 trªn biÓn §«ng c¸ch ®Êt liÒn 100 km , c¸ch c¶ng Vòng Tµu kho¶ng 130 km , chiÒu s©u n­íc biÓn ë vïng khai th¸c kho¶ng 50 m.HiÖn nay ë má B¹ch Hæ chñ yÕu khai b»ng Gaslift vµ b¬m ®iÖn ch×m. Má cã tr÷ l­îng kho¶ng 300 triÖu tÊn, trung b×nh mçi ngµy khai th¸c 38.000 tÊn dÇu th« chiÕm 80% s¶n l­îng dÇu th« ë ViÖt Nam. Th¸ng 3 n¨m 2001 Vietsovpetro lµm lÔ ®ãn mõng tÊn dÇu thø 100 triÖu, ®Õn ngµy 4 th¸ng 12 n¨m 2005 Vietsovpetro khai th¸c ®­îc 150 triÖu tÊn vµ ®­a vµo bê 15 tû m3 khÝ ®ång hµnh, kÕ ho¹ch cña n¨m 2006 – 2010 Vietsovpetro phÊn ®Êu gia t¨ng tr÷ l­îng 52 tÊn dÇu th«, víi 20 giÕng khoan t×m kiÕm, khai th¸c tõ 37 ®Õn 40 triÖu tÊn dÇu vµ chuyÓn 6,5 m3 khÝ vµo bê. ë má B¹ch Hæ, hiÖn ®ang tiÕn hµnh khai th¸c ë 3 ®èi t­îng chñ yÕu lµ mioxen d­íi, oligoxen d­íi vµ tÇng mãng d¹ng khèi (®¸ granit) nøt nÎ. ë tÇng mioxen d­íi vµ oligoxen d­íi cã 65 giÕng khai th¸c, trong ®ã cã 51 giÕng khai th¸c b»ng gaslift vµ 18 giÕng b¬m Ðp, víi tæng l­u l­îng lµ 3000 tÊn/ngµy®ªm. Cßn ë tÇng mãng cã 83 giÕng khai th¸c, trong ®ã cã 27 giÕng khai th¸c b»ng gaslift vµ 31 giÕng b¬m Ðp, víi tæng sè l­îng ®¹t 30000 tÊn/ngµy®ªm. ii – Môc ®Ých vµ ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp vØa Khi khai th¸c má ë chÕ ®é tù phun vµ kÐo theo sù gi¶m ¸p suÊt vØa, mÆc dï n¨ng l­îng dù tr÷ vØa lµ lín. Khi ¸p suÊt vØa gi¶m xuèng d­íi ¸p suÊt b·o hßa dßng chÊt l­u khai th¸c thµnh hai pha, l­îng khÝ t¸ch ra lín do ®ã l­îng dÇu thu ®­îc nhá. ViÖc chuyÓn ®Õn chÕ ®é n¨ng l­îng vØa khi ¸p suÊt gi¶m thÊp h¬n ¸p suÊt b·o hßa lµ rÊt nguy hiÓm, kh«ng ®¶m b¶o chÕ ®é khai th¸c l©u dµi cho má va hÖ sè thu håi dÇu thÊp. ViÖc duy tr× ¸p suÊt vØa lµ rÊt cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o chÕ ®é khai th¸c l©u dµi , n©ng cao hÖ sè thu håi dÇu… §Ó duy tr× ¸p suÊt vØa , n©ng cao hÖ sè thu håi dÇu ng­êi ta th­êng sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p sau : - Ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp n­íc vµo vØa - Ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp khÝ - Ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp hçn hîp khÝ n­íc C¬ së lùa chän ph­¬ng ph¸p t¸c ®éng kÝch thÝch lªn vØa dùa trªn chØ tiªu kinh tÕ va kü thuËt, ®ång thêi dùa trªn cÊu tróc ®Þa chÊt tõng vïng, tÝnh chÊt colector, tr÷ l­îng ®Þa chÊt, c«ng nghÖ khai th¸c vµ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c… §èi víi ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp khÝ ¸p dông khi vØa khai th¸c b»ng n¨ng l­îng khÝ hßa tan. §èi víi ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp n­íc ¸p dông khi vØa s¶n phÈm cã n­íc r×a hay n­íc ®ãng ho¹t ®éng vµ cã ranh giíi dÇu n­íc. §©y lµ ph­¬ng ph¸p mµ Vietsovpetro ®ang ¸p dông. §èi víi ph­¬ng ph¸p b¬m Ðp hçn hîp khÝ n­íc còng ¸p dông nh­ ®èi víi nh÷ng giÕng duy tr× vØa b»ng ph­¬ng ph¸p Ðp n­íc.Ngoµi viÖc duy tr× ¸p suÊt vØa, b¬m Ðp hçn hîp khÝ cßn cã t¸c dông t¨ng ®é linh ho¹t cña dÇu. III - §Æc tr­ng c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh b¬m Ðp Theo lý thuyÕt , muèn duy tr× ¸p suÊt vØa th× l­îng n­íc b¬m vµo vØa ph¶i b»ng l­îng chÊt l­u bÞ lÊy ®i theo c«ng thøc : QH2O x bH2O = (Qd x bd + QO(H2O)) x K Trong ®ã : QH2O : L­îng n­íc b¬m Ðp bH2O : HÖ sè thÓ tÝch cÊu t¹o cña n­íc Qd : L­îng dÇu khai th¸c bd : HÖ sè thÓ tÝch cÊu t¹o cña dÇu (bd = 1,0 – 1,3) QO(H2O) : L­îng n­íc cã trong dÇu Q : L­îng khÝ hßa tan K : HÖ sè mÊt m¸t phï thuéc t×nh tr¹ng má (K= 1,0 – 1,3) Do ®ã ta ph¶i b¬m mét l­îng n­íc xuèng vØa t­¬ng øng víi l­îng dÇu khÝ ®· lÊy ®i nh»m duy tr× ¸p suÊt vØa , ®¶m b¶o hÖ sè thu håi dÇu cã hiÖu qu¶. HÖ sè thu håi s¶n phÈm ë chÕ ®é ¸p lùc n­íc tù nhiªn la 0,5 – 0,8 cßn ë chÕ ®é ¸p lùc n­íc nh©n t¹o lµ 0,4 – 0,6. iV – Kh¸i qu¸t c«ng nghÖ b¬m Ðp n­íc t¹i Vietsovpetro iV.1 – Nguyªn t¾c c¬ b¶n ®èi víi duy tr× ¸p suÊt vØa - HÖ thèng duy tr× ¸p suÊt vØa cÇn b¶o ®¶m l­îng n­íc b¬m theo thiÕt kÕ, c¸c th«ng sè nh­ : ¸p suÊt trªn miÖng giÕng, hÖ sè tiÕp nhËn cña c¸c giÕng b¬m Ðp ®èi víi tõng ®èi t­îng khai th¸c riªng biÖt. - C«ng suÊt cña hÖ thèng b¬m Ðp n­íc duy tr× ¸p suÊt vØa cÇn ph¶i tÝnh to¸n sao cho møc ®é b¬m Ðp ®¹t gi¸ trÞ mang trong ®ã hÖ thèng thiÕt bÞ cña hÖ thèng xö lý vµ b¬m Ðp cÇn bè trÝ gän nhÑ. L­îng n­íc biÓn cÇn ph¶i xö lý vµ ®æ xuèng biÓn. - M¹ng l­íi ®­êng èng dÉn ¸p cao vµ ¸p thÊp ph¶i ®¶m b¶o ®­îc l­îng n­íc b¬m Ðp theo thiÕt kÕ cña giµn cè ®Þnh ( MSP ) vµ giµn nhÑ ( BK ). BÒ mÆt trong vµ ngoµi cña c¸c ®­êng èng dÉn cÇn ph¶i bäc phñ ®Ó b¶o ®¶m qu¸ tr×nh lµm viÖc l©u dµi trong m«i tr­êng n­íc biÓn. - Trªn c¸c giÕng b¬m Ðp ®Òu ph¶i l¾p ®Æt thiÕt bÞ miÖng giÕng chÞu ®­îc ¸p suÊt gÊp 1,5 lÇn so víi ¸p suÊt miÖng giÕng theo thiÕt kÕ. Cét èng th¶ trong giÕng b¬m Ðp cÇn cã ®­êng kÝnh ®¶m b¶o kh¶ n¨ng tiÕp nhËn cña vØa theo thiÕt kÕ cã tÝnh ®é tæn hao ¸p suÊt däc theo thµnh èng. T¹i c¸c giÕng vµ ¸p suÊt lín h¬n ¸p suÊt èng khai th¸c th× nhÊt thiÕt ph¶i dÆt paker ë phÝa trªn tÇng s¶n phÈm. iV.2 – HÖ thèng b¬m Ðp n­íc HiÖn nay t¹i má B¹ch Hæ tån t¹i hai hÖ thèng b¬m Ðp vØa, hÖ thèng b¬m Ðp trªn giµn cè ®Þnh vµ hÖ thèng modun Ðp vØa chuyªn dông. HÖ thèng b¬m Ðp vØa trªn giµn cè ®Þnh ®­îc l¾p ®Æt trªn c¸c giµn MSP-1, MSP-3, MSP-10. Chóng ho¹t ®éng liªn tôc ®Ó duy tr× ¸p suÊt vØa. Bªn c¹nh ®ã, c¸c modun Ðp vØa chuyªn dông còng ®­îc ®­a vµo ho¹t ®éng víi kü thuËt hiÖn ®¹i vµ l­u l­îng b¬m Ðp lín. C¸c modun Ðp vØa chuyªn dông xö lý n­íc triÖt ®Ó vµ ®¶m b¶o kü thuËt khi b¬m Ðp n­íc vµo vØa. Modun Ðp vØa chuyªn dông hiÖn nay ®­îc l¾p ®Æt ë giµn MSP-2, MSP-8, MSP-9. 1.Yªu cÇu vÒ chÊt l­îng cña n­íc b¬m Ðp xuèng vØa : N­íc b¬m Ðp xuèng vØa ph¶i ®­îc xö lý ®¹t nh÷ng tiªu chuÈn sau : - T¹p chÊt c¬ häc < 0,1 mg/l - L­îng oxy hßa tan < 0,015 mg/l - Hµm l­îng clorua cßn l¹i < 0,6 mg/l - §é ®ôc cña n­íc < 0,15(NTU) N­íc dïng ®Ó b¬m Ðp vµo vØa ë má ph¶i xö lý phï hîp ®Ó ng¨n chÆn sù ¨n mßn cña hÖ thèng vµ thiÕt bÞ lßng giÕng còng nh­ nguy c¬ bÞt kÝn lç hæng cña thµnh hÖ do n­íc b¬m Ðp g©y ra.Trong tr­êng hîp khai th¸c má dÇu khÝ ngoµi biÓn th× n­íc biÓn lµ sù lùa chän duy nhÊt. 2.HÖ thèng b¬m Ðp vØa trªn c¸c giµn cè ®Þnh a, Tæng qu¸t toµn bé hÖ thèng ThiÕt bÞ b¬m Ðp trªn c¸c giµn cè ®Þnh ®­îc l¾p ®Æt ë c¸c giµn MSP-1 , MSP-3 , MSP-10 ë má B¹ch Hæ , mÆc dï cã nh÷ng h¹n chÕ vÒ mÆt kü thuËt trong viÖc xö lý b¬m Ðp n­íc nh­ng chóng vÉn duy ho¹t ®éng b¬m Ðp trªn c¸c giµn cè ®Þnh.C¸c bé phËn gåm : M¸y b¬m hót n­íc biÓn B×nh xö lý hãa phÈm khö oxy B¬m t¨ng ¸p M¸y b¬m n­íc piston hoÆc m¸y b¬m ch×m Ðp n­íc b, §Æc tÝnh kü thuËt cña thiÕt bÞ *M¸y b¬m hót n­íc biÓn lµ m¸y b¬m ly t©m ®iÖn ch×m víi nhiÒu tÇng ®­îc th¶ xuèng biÓn ë ®é s©u 10–15 m - C«ng suÊt 30-60kw - ¸p suÊt lµm viÖc P = 6-8 at - L­u l­îng Q = 120-350 m3/h - Lo¹i m¸y b¬m plunger cña §øc * B¬m t¨ng ¸p : - C«ng suÊt 100-160kw - ¸p suÊt lµm viÖc P = 30 at - L­u l­îng Q = 100m3/h * B×nh xö lý hãa phÈm : - ThÓ tÝch lµm viÖc cña b×nh phô thuéc vµo l­u l­îng cña n­íc ®i qua - Thêi gian x¶y ra oxy hãa la 3-4 phót - ¸p suÊt lµm viÖc 4-7 at * M¸y b¬m ch×m Ðp n­íc : - ¸p suÊt lµm viÖc 140 at - L­u l­îng Q = 2000 m3/ngµy * M¸y b¬m piston : - ¸p suÊt lµm viÖc 220 at - L­u l­îng Q = 500 m3/ngµy Lo¹i m¸y b¬m AFM-200 , Q 1616 AB (FMC) c, Nguyªn t¾c lµm viÖc cña hÖ thèng N­íc biÓn ®­îc hót lªn vµ ®­a ®Õn b×nh xö lý hãa phÈm. Thêi gian n­íc ®i qua b×nh hãa phÈm 3-4 phót, ë ®©y n­íc biÓn ®­îc xö lý oxy ë nång ®é cho phÐp. Trong mét sè tr­êng hîp cÇn sö dông b¬m t¨ng ¸p ®Ó n©ng ¸p suÊt cña dßng ch¶y d­íi n­íc ®i lªn ®Õn c¸c hÖ thèng. Dßng ch¶y sau khi qua b¬m t¨ng ¸p ®i qua ®Çu hót cña m¸y b¬m Ðp n­íc, n­íc biÓn ®­îc b¬m Ðp theo hai ®­êng: §­êng qua b¬m piston vµ ®­êng qua b¬m ch×m Ðp n­íc. Tr­íc khi n­íc biÓn ®i ®Õn b¬m piston, ng­êi ta b¬m chÊt øc chÕ ¨n mßn lÉn víi n­íc b¬m Ðp ®Ó h¹n chÕ sù ¨n mßn. Sau khi qua m¸y b¬m piston dßng chØ ®­îc b¬m thªm hãa phÈm diÖt khuÈn. N­íc biÓn sau qu¸ tr×nh xö lý ®­îc b¬m Ðp xuèng vØa nhê m¸y Ðp n­íc. T­¬ng tù nh­ ®­êng dÉn 1 nh­ng thay m¸y b¬m piston b»ng m¸y b¬m ch×m Ðp n­íc cã thÓ sö dông ®­îc ®ång thêi 2 ®­êng dÉn. 3. HÖ thèng modun Ðp vØa chuyªn dông: (H×nh 1.2) a, Tæng qu¸t toµn bé hÖ thèng §Ó duy tri ¸p suÊt vØa , c¸c modun Ðp vØa ®­îc l¾p ®Æt ë c¸c giµn MSP-2, MSP-8, MSP-9 cña má B¹ch Hæ * C¸c bé phËn trong hÖ thèng gåm : - C¸c lo¹i m¸y b¬m ( m¸y b¬m hót n­íc biÓn, m¸y b¬m n©ng ¸p, m¸y b¬m Ðp n­íc chÝnh ) - HÖ thèng xö lý n­íc b¬m Ðp - HÖ thèng ph©n phèi - HÖ thèng läc * C¸c bé phËn cña hÖ thèng ho¹t ®éng nhê nguån n¨ng l­îng sau : - HÖ thèng khÝ nhiªn liÖu - HÖ thèng cung cÊp dÇu ®iªzen - HÖ thèng cung cÊp khÝ nÐn - HÖ thèng ®iÖn b, §Æc tÝnh kü thuËt cña c¸c thiÕt bÞ * M¸y b¬m hót n­íc biÓn : - L­u l­îng Q = 333 m3/h - Cét ¸p H = 80 m - ¸p suÊt ®Çu ra : P = 5,941 bar - Tèc ®é quay 1460 vßng/phót - C«ng suÊt ho¹t ®éng 98 kw * M«t¬ ®iÖn ®Æt ngÇm trong n­íc cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh­ sau : - Lo¹i P150 HP-453-380 bèn cùc - Tèc ®é quay : n = 1400 vßng/phót - N¨ng l­îng cung cÊp 3 pha , 380 V , 50 HZ - C«ng suÊt 112 kw §Çu hót b¬m ®­îc l¾p bé phËn läc ®Ó ng¨n ngõa c¸c h¹t r¾n hay c¸c sinh vËt ®i vµo. Mçi ®­êng dÉn sau ph¶i ®­a ra khái m¸y b¬m ®­îc g¾n van mét chiÒu vµ van x¶. Van x¶ ®­îc ®ãng chÆt trong thêi gian 20 gi©y sau khi b¬m khëi ®éng cho phÐp gia t¨ng ¸p, ¸p suÊt cña m¸y b¬m vµ ®Ó ng¨n ngõa sù cè x¶y ra khi qu¸ t¶i. * M¸y b¬m n©ng ¸p : M¸y b¬m n©ng ¸p ®­îc l¾p ®Æt ®Ó hót dßng ch¶y sau khi qua th¸p ch©n kh«ng vµ cung cÊp cho thiÕt bÞ läc siªu, b¬m hót theo ph­¬ng ngang, ®Èy theo ph­¬ng th¼ng ®øng. §Æc tÝnh kü thuËt cña m¸y b¬m n©ng ¸p : L­u l­îng Q = 215 m3/h Cét ¸p H = 54 m ¸p suÊt ®Çu ra P = 4,657 bar Tèc ®é quay 1425 vßng/phót C«ng suÊt ho¹t ®éng 54 kw M«t¬ g¾n liÒn víi m¸y b¬m b»ng khíp nèi trôc mÒm, m¸y b¬m vµ m«t¬ cïng l¾p ®Æt trªn mét khung. §Æc tÝnh kü thuËt cña m«t¬ nh­ sau : Lo¹i m«t¬ 7D-AD 250 M 4 cùc Tèc ®é quay 1475 vßng/phót §iÖn cung cÊp 300 V , 3 pha , 50 HZ * M¸y b¬m Ðp n­íc : Dßng ch¶y sau khi qua thiÕt bÞ läc siªu tÜnh ®­îc ®­a vµo m¸y b¬m Ðp n­íc. §Æc tÝnh kü thuËt cña b¬m nh­ sau : L­u l­îng Q = 210 m3/h ¸p suÊt ra Pra = 250 bar Tèc ®é vßng quay nq = 5020 vßng/phót C«ng suÊt 2150 kw * ThiÕt bÞ läc th« : ThiÕt bÞ läc th« ®­îc thiÕt kÕ nh»m läc bá c¸c phÇn tö r¾n cã kÝch th­íc ≥ 80. Cã l¾p ®Æt hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng chu kú cña dßng ch¶y. C¸c th«ng sè kü thuËt cña thiÕt bÞ läc th« : - ¸p suÊt thiÕt kÕ : 10 bar - ¸p suÊt lµm viÖc : 5 bar - NhiÖt ®é thiÕt kÕ : 60 ®é C - NhiÖt ®é lµm viÖc : 24 ®é C – 30 ®é C - L­u l­îng Q = 310 m3/h - Ho¹t ®éng : Lo¹i bá c¸c chÊt r¾n l¬ löng * ThiÕt bÞ läc tinh : ThiÕt bÞ läc tinh ®­îc thiÕt kÕ qu¸ tr×nh läc lo¹i bá 98% c¸c phÇn tö r¾n cã kÝch th­íc > 2 . C¸c th«ng sè kü thuËt nh­ sau : - ¸p suÊt thiÕt kÕ : 10 bar - ¸p suÊt lµm viÖc : 3,1 bar - NhiÖt ®é thiÕt kÕ : 60 ®é C - NhiÖt ®é lµm viÖc : 24 ®é C – 30 ®é C - L­u l­îng Q = 107 m3/h * ThiÕt bÞ läc siªu tÜnh : Chóng lo¹i bá ®­îc 96% c¸c phÇn tö r¾n kÝch th­íc > 1 . ChÊt láng tõ bé läc nµy ®­îc ®­a tíi th¸p hót ch©n kh«ng. C¸c th«ng sè kü thuËt nh­ sau : - ¸p suÊt thiÕt kÕ : 10 bar - ¸p suÊt lµm viÖc : 5,8 bar - NhiÖt ®é thiÕt kÕ : 60 ®é C - NhiÖt ®é lµm viÖc : 24 ®é C – 30 ®é C - L­u l­îng Q = 210 m3/h * Th¸p ch©n kh«ng : Cã t¸c dông t¸ch c¸c chÊt khÝ hßa tan ra khái n­íc b¬m Ðp. ChÊt khö kh«ng khÝ ®­îc b¬m vµo ®Ó khö triÖt ®Ó oxy nh»m ng¨n chÆn sù ¨n mßn cña n­íc b¬m Ðp. Th¸p ch©n kh«ng lµm viÖc gåm 2 giai ®o¹n : + Giai ®o¹n 1 : Ho¹t ®éng ë ¸p suÊt -0,95 bar, viÖc t¹o ch©n kh«ng nhê m¸y hót ch©n kh«ng. + Giai ®o¹n 2 : T¹o ch©n kh«ng nhê m¸y hót ch©n kh«ng, khÝ ®­îc t¸ch ra ë mçi giai ®o¹n ®­îc x¶ ra ngoµi kh«ng khÝ. §Æc tÝnh kü thuËt cña m¸y hót ch©n kh«ng : - ¸p suÊt thiÕt kÕ : 10 bar - ¸p suÊt lµm viÖc : - 0,95 bar - NhiÖt ®é thiÕt kÕ : 60 ®é C - NhiÖt ®é lµm viÖc : 24 ®é C – 30 ®é C - L­u l­îng Q = 210 m3/h *HÖ thèng b¬m hãa phÈm ( H×nh 1.1 ) C¸c b×nh chøa hãa phÈm : B×nh (1) : Hãa chÊt kÕt tña ( ferriesulfate ) B×nh (2) : Hãa chÊt kÕt tña ( polydectrolyte ) B×nh (3) : Hãa chÊt chèng t¹o bät vµ t¹o kh«ng khÝ + Auliform : 0,11/h + Oxygen : 1,22/h - B×nh (4) : Hãa chÊt diÖt khuÈn trong vØa dÇu ( Biolide – SurfoloB6798 ) H×nh 1.1 – HÖ thèng b¬m hãa phÈm C¸c m¸y b¬m : M¸y b¬m (5) : B¬m hãa chÊt kÕt tña tõ b×nh (1) vµo n­íc khi vµo b×nh läc tinh víi Q = 0,41/h M¸y b¬m (6) : B¬m hãa chÊt kÕt tña tõ b×nh (2) vµo n­íc tr­íc khi vµo b×nh läc tinh víi Q = 0,41/h M¸y b¬m (7) : B¬m hãa chÊt chèng l¹i bät vµ khö oxy tõ b×nh (3) vµo n­íc tr­íc khi vµo th¸p lo¹i khÝ. M¸y b¬m (8) : B¬m hãa chÊt diÖt khuÈn trong vØa dÇu tõ b×nh (4) vµo tr­íc khi n­íc ®­îc b¬m Ðp víi chu kú 3 lÇn/th¸ng, 6h/lÇn Q = 76,41/h. c, Nguyªn lý ho¹t ®éng cña modun Ðp vØa chuyªn dông N­íc biÓn ®­îc b¬m lªn nhê m¸y b¬m hót n­íc biÓn råi dÉn ®Õn b×nh läc th« ®Ó läc c¸c phÇn tö r¾n cã ®­êng kÝnh > 80 . Sau ®ã c¸c hãa phÈm ®­îc b¬m vµo trén lÉn víi n­íc b¬m Ðp cã t¸c dông lµm kÕt tña c¸c phÇn tö r¾n råi dÉn ®Õn thiÕt bÞ läc tinh, läc bá c¸c chÊt r¾n cã kÝch th­íc > 2. TiÕp theo c¸c chÊt t¹o bät ®­îc b¬m vµo víi môc ®Ých t¹o bät trong th¸p ch©n kh«ng. M¸y hót ch©n kh«ng hót l­îng kh«ng khÝ hoµ tan trong n­íc biÓn ®Ó lµm gi¶m kh¶ n¨ng ¨n mßn vµ kh«ng t¹o nguån thøc ¨n cho c¸c vi khuÈn trong n­íc biÓn. B¬m chÊt khö oxy vµo th¸p ch©n kh«ng nh»m khö triÖt ®Ó l­îng oxy hoµ tan trong n­íc biÓn ®Õn nång ®é 15 pph. Sau ®ã ®­îc n©ng ¸p suÊt b»ng m¸y b¬m cao ¸p. B¬m cao ¸p ®­a n­íc tíi thiÕt bÞ läc siªu tinh, lo¹i c¸c ph©n tö chÊt r¾n cã kÝch th­íc > 1. Sau khi qua thiÕt bÞ läc siªu tinh, n­íc b¬m Ðp trén víi ho¸ phÈm- ChÊt diÖt khuÈn, chèng ¨n mßn ®­îc Ðp xuèng vØa nhê m¸y b¬m Ðp. V. T×nh h×nh sö dông m¸y b¬m trong c«ng t¸c b¬m Ðp vØa Tr­íc ®©y, xÝ nghiÖp liªn doanh Vietsovpetro sö dông hÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ, m¸y mãc cña Liªn X«. HiÖn nay, xÝ nghiÖp ®· nhËp c¸c thiÕt bÞ tiªn tiÕn vµ hiÖn ®¹i h¬n. C¸c m¸y b¬m dïng ®Ó Ðp vØa ngoµi yªu cÇu cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ vËn hµnh, b¶o qu¶n, söa ch÷a, thay thÕ, cã ®é bÒn cao…cßn ph¶i ®¸p øng ®ù¬c nhu cÇu cña vØa, tøc lµ kh¶ n¨ng duy tr× ¸p suÊt vØa vµ t¨ng hÖ sè thu håi dÇu. Tuú vµo hÖ th«ng thiÕt bÞ b¬m Ðp trªn bÒ mÆt hay d­íi ngÇm mµ ta sö dông c¸c lo¹i b¬m kh¸c nhau. HÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ b¬m trong hÖ thèng thiÕt bÞ b¬m Ðp trªn bÒ mÆt ®Òu sö dông b¬m piston, v× nã cã nh÷ng ­u ®iÓm sau: - T¹o ¸p suÊt lín phï hîp cho viÖc b¬m Ðp - ThÝch hîp ®èi víi chÊt láng cã tû träng lín vµ n­íc cã tû träng t­¬ng ®èi lín nªn dïng b¬m piston ®¹t hiÖu qu¶ cao h¬n c¸c lo¹i m¸y b¬m kh¸c. - Cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n - DÔ vËn hµnh, b¶o qu¶n, söa ch÷a vµ thay thÕ - §é bÒn cao - Cã ®­êng ®Æc tÝnh l­u l­îng vµ ¸p suÊt b¬m ®éc lËp víi nhau, ®iÒu nµy lµ rÊt cÇn thiÕt ®Ó thay ®æi c¸c chÕ ®é b¬m Ðp theop yªu cÇu. - Khi t¨ng ¸p suÊt kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn l­u l­îng - Cã kh¶ n¨ng hót tèt - B¬m cã hiÖu suÊt cao Bªn c¹nh nh÷ng ­u ®iÓm nãi trªn th× b¬m piston còng cã nh­îc ®iÓm sau: - Cã kÝch th­íc, träng l­îng lín, l­u l­îng vµ ¸p suÊt kh«ng æn ®Þnh. - Khã ®iÒu chØnh l­u l­îng, tèc ®é chuyÓn ®éng thÊp. C¸c th«ng sè lµm viÖc cña 3 lo¹i m¸y b¬m piston ®ang ®ùoc sö dông réng r·i t¹i xÝ nghiÖp liªn doanh Vietsovpetro nh­ sau: 1. B¬m UESPK - ¸p suÊt lµm viÖc lµ 140- 180 atm - L­u l­îng b¬m lµ 2000- 2364 m3 /ngµy®ªm 2. B¬m ADENA - ¸p suÊt lµm viÖc lµ 154- 210 atm - L­u l­îng b¬m lµ 520- 707 m3/ngµy®ªm 3. B¬m FMC - ¸p suÊt lµm viÖc lµ 145- 224 atm - L­u l­îng b¬m lµ 493 – 770 m3 /ngµy®ªm HiÖn nay, theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy, l­u l­îng khai th¸c cña giÕng khoan trung b×nh ®¹t 81,9 m3 / ngµy ®ªm, hÖ sè khÝ 191 m3 /T. ¸p suÊt vØa trung b×nh vïng chøa dÇu lµ 204 atm, thÊp h¬n ¸p suÊt vi¶ ban ®Çu gÇn 100 atm. Do ®ã ®Ó duy tr× ¸p suÊt vØa, ng­êi ta cÇn c¸c m¸y b¬m cã th«ng sè: - L­u l­îng b¬m Ðp ®¹t 450-500 m3 /ng.® - ¸p suÊt b¬m Ðp ®¹t 200- 220 atm C¸c th«ng sè lµm viÖc cña tõng lo¹i m¸y b¬m piston, chóng ta thÊy r»ng b¬m FMC cã c¸c th«ng sè lµm viÖc phï hîp víi c¸c yªu cÇu cña vØa. Ngoµi ra, b¬m FMC 5 piston t¸c dông ®¬n cßn cã sù thay ®æi ¸p suÊt vµ l­u l­îng lµ nhá nhÊt so víi lo¹i m¸y b¬m 1 piston t¸c dông ®¬n, 1 piston t¸c dông kÐp, 2 piston t¸c dông kÐp, 3 piston t¸c dông ®¬n …v× vËy trong nh÷ng ®iÒu kiÖn cho phÐp chóng ta nªn sö dông lo¹i b¬m FMC 5 piston t¸c dông ®¬n phôc vô cho c«ng t¸c b¬m Ðp. Tãm l¹i, lo¹i m¸y b¬m FMC lµm viÖc trong hÖ thèng c«ng nghÖ b¬m Ðp n­íc nh»m duy tr× ¸p lùc vØa t¹i má B¹ch Hæ. TÝnh n¨ng kü thuËt, th«ng sè lµm viÖc phï hîp víi yªu cÇu thùc tÕ.Tuy nhiªn, qu¸ tr×nh lµm viÖc theo thêi gian vµ trong m«i tr­êng biÓn th× kh«ng tr¸nh khái háng hãc còng nh­ gi¶m hiÖu qu¶. Do vËy cÇn ph¶i ®ù¬c nghiªn cøu ®Ó kh¾c phôc, h¹n chÕ c¸c yÕu tè t¸c h¹i nh»m n©ng tuæi thä trong m¸y b¬m. H×nh 1.2: S¬ ®å hÖ thèng modun Ðp vØa chuyªn dông H×nh 1.3: S¬ ®å c«ng nghÖ hÖ thèng b¬m Ðp n­íc ®Ó duy tr× ¸p suÊt vØa ë má B¹ch Hæ (Trªn c¸c giµn khoan cè ®Þnh)