Giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 2 (Nghề: Vận hành thiết bị khai thác dầu khí - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

Giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 2 (Nghề: Vận hành thiết bị khai thác dầu khí - Cao đẳng) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác; Sự cố, dấu hiệu nhận biết và biện pháp xử lý. Mời các bạn cùng tham khảo!

HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

Trên giàn khai thác, các hệ thống quan trọng bao gồm hệ thống thu gom dầu, nước và khí đồng hành, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả Bên cạnh đó, hệ thống cung cấp điện năng ổn định đóng vai trò quan trọng trong vận hành các thiết bị khai thác Hệ thống xử lý khí thải giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường, trong khi hệ thống chữa cháy đảm bảo an toàn tuyệt đối cho toàn bộ cấu trúc dầu khí dưới biển.

Hệ thống cung cấp điện năng đáp ứng nhu cầu chiếu sáng và vận hành máy lạnh, đồng thời khởi động nhiều thiết bị như bơm piston và bơm ly tâm trong quá trình khai thác Trên giàn khai thác, có 2 máy phát điện chính, cùng với 1 máy phát điện chạy bằng hơi (Steam Turbine Driven Generator) và một máy phát điện khẩn cấp (Emergency Generator) Trong hoạt động bình thường, cả máy phát điện chính và Steam Turbine Driven Generator đều hoạt động liên tục, còn máy phát điện khẩn cấp chỉ được kích hoạt trong trường hợp xảy ra sự cố.

The generator is equipped with two units responsible for supplying power to essential systems, including the 1st and 2nd Stage Recompressor stations, the cooling medium production equipment, seawater lift pumps, water injection pumps for the reservoir, and oil export pumps This dual-generator setup ensures reliable and continuous power supply for critical facility operations.

Máy phát điện chạy bằng hơi (Steam Turbine Driven Generator): được trang bị với nhiệm vụ giống như máy phát điện;

Máy phát điện khẩn cấp (Emergency Generator) được trang bị hệ thống tự động hoạt động, sẵn sàng kích hoạt ngay khi máy phát điện hoặc Steam Turbine Driven Generator gặp sự cố trong quá trình vận hành Điều này đảm bảo cung cấp nguồn điện liên tục, giảm thiểu ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất và an toàn của hệ thống Việc sử dụng máy phát điện khẩn cấp giúp duy trì hoạt động ổn định của nhà máy, đảm bảo khả năng tự phục hồi nhanh chóng sau các sự cố kỹ thuật.

Bài 1: Vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác Trang 13

Hình 1.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp điện năng

HỆ THỐNG NƯỚC LÀM MÁT TRUNG GIAN

Nước biển được hút lên nhờ Cụm máy hút nước biển (Sea Water Lift Pumps) để sử dụng trong các mục đích như làm nước sinh hoạt, cung cấp hơi, làm mát thiết bị, và một phần lớn được xử lý thành nước bơm ép để đưa về Cụm bơm ép nước cho vỉa Sản lượng nước khai thác từ giếng sau đó đi qua Cây thông khai thác đến Cụm phân dòng (Manifold), trong đó phần lớn tập trung về Bình tách cao áp (HP Separator) và phần còn lại chảy về Bình đo (Test Separator) Tại các bình tách này, nước được tách ra khỏi sản phẩm dầu mỏ, gọi là nước đồng hành, sau đó được xử lý để tách dầu và khí trước khi trở thành nước bơm ép và tiếp tục bơm xuống giếng ép để cung cấp cho vỉa.

Hình 1.2 Tổng quan về hệ thống thu gom nước

HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ NHIÊN LIỆU

Khí là sản lượng khai thác từ giếng, sau khi qua các thiết bị như Cây thông khai thác và Cụm phân dòng (Manifold), phần lớn khí tập trung về Bình tách cao áp (HP Separator) và một phần chảy về Bình đo (Test Separator) Tại các Bình tách cao áp, Bình đo, Bình tách trung áp và Bình tách thấp áp, khí được tách ra khỏi dầu; khí tại Bình tách thấp áp có áp suất thấp sẽ được xử lý và nâng cao áp suất nhờ Trạm máy nén khí cấp 1 (1st Stage Recompressor), sau đó được nâng cấp lên bằng Trạm máy nén khí cấp 2 (2nd Stage Recompressor) để phù hợp với áp suất khí từ các bình cao áp và bình đo Khí đã qua xử lý như làm sạch, làm khô, gia nhiệt để thay thế diesel chạy máy phát điện và cung cấp khí cho Trạm máy nén khí (Gas Export Compressor) Phần lớn khí sau đó được đưa tới Giếng bơm ép để nén và tạo áp lực đẩy khí vào vỉa, hỗ trợ quá trình khai thác dầu khí hiệu quả.

Hình 1.3 Tổng quan về hệ thống thu gom khí đồng hành

HỆ THỐNG BƠM ÉP KHÍ

Sơ đồ quy trình (Process Flow Diagram) PFD

Sơ đồ quy trình (PFD) là công cụ được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật hóa chất và quy trình để thể hiện tổng thể các quy trình và thiết bị của nhà máy hoặc giàn khai thác Nó giúp minh họa mối quan hệ giữa các thiết bị chính của cơ sở, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiểu và quản lý hệ thống PFD không trình bày các chi tiết nhỏ như chi tiết đường ống hoặc chỉ định, tập trung vào các thành phần quan trọng nhất của quy trình và thiết bị.

PFD (Process Flow Diagram) là sơ đồ khối thể hiện toàn bộ quy trình từ đầu đến cuối, rõ ràng xác định các đầu vào, đường vòng, đường nhánh, các điểm hoạt động hoặc quyết định, và kết thúc quá trình Công cụ này giúp hình dung rõ các bước trong quy trình sản xuất hoặc quản lý dự án, đảm bảo tính trực quan và dễ hiểu cho tất cả các bên liên quan PFD đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích, thiết kế, và tối ưu hóa quy trình công nghiệp, đồng thời tăng cường khả năng kiểm soát và giảm thiểu rủi ro trong hoạt động.

- PFD là một bản vẽ kỹ thuật cung cấp các thong tin sau:

✓ Toàn bộ các thiết bị chính Bao gồm thông tin cơ bản về kích cỡ và công suất

✓ Hướng dòng chảy của quá trình

✓ Thiết bị đo chính (áp suất, nhiệt độ, lưu lượng)

✓ Van điều khiển và các van quan trọng

✓ Các thông số vận hành ở điều kiện bình thường (không bắt buộc)

- PFD phục vụ cho các mục đích:

✓ Huấn luyện an toàn, vận hành

✓ Thiết kế, tính toán sơ bộ trong các dự án

✓ Tài liệu chung để thảo luận trong các cuộc họp với nhiều bên không chuyên

Người vận hành và kỹ sư khi nhìn vào sơ đồ PFD có thể dễ dàng hình dung các thiết bị trong quá trình, dòng chảy của nguyên liệu và hướng đi của chúng PFD giúp xác định rõ nguyên liệu di chuyển từ máy này đến máy kia, các đường hồi về, cùng với các van được điều khiển để đảm bảo quá trình vận hành hiệu quả Đây là công cụ quan trọng để theo dõi và kiểm soát hệ thống công nghiệp, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hoạt động.

HỆ THỐNG BƠM ÉP NƯỚC

Sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường (Piping and Instrumentation Diagram) P&ID

P&ID là bản vẽ kỹ thuật chi tiết hơn so với sơ đồ quy trình (PFD), thể hiện đầy đủ các máy móc, thiết bị đo lường, đường ống và các thông số kỹ thuật của chúng Bên cạnh đó, bản vẽ P&ID còn mô tả cách hệ thống vận hành dựa trên các chỉ số từ các thiết bị đo lường, giúp đảm bảo quá trình vận hành chính xác và hiệu quả.

- P&ID sẽ cung cấp các thông tin bao gồm:

✓ Toàn bộ các máy Bao gồm các linh kiện được lắp đặt, đường ống kết nối giữa các máy, đường ống nước ngưng, đường ống gió

✓ Toàn bộ các van, bít mù và trạng thái bình thường của chúng

✓ Thiết bị đo lường, và các đặc tính của chúng

✓ Chi tiết đường về sưởi nhiệt (heat tracing) và bảo ôn (insulation)

✓ Thông tin của động lực (điện, hơi nước, gas, nước cấp, nước thải, nhiên liệu…)

✓ Đường truyền tín hiệu (khí nén, điện, hơi nước, thủy lực….)

P&ID đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế, xây dựng và bảo trì hệ thống công nghiệp Một bản P&ID cung cấp chi tiết cụ thể về hệ thống, tuy nhiên, có thể không phản ánh đầy đủ cách bố trí mặt bằng của quy trình Trong các trường hợp này, các bản P&ID nhỏ hơn, chi tiết hơn sẽ được bổ sung để thể hiện rõ từng khu vực Các bản P&ID thường không bao gồm các thông tin về mặt bằng, thiết kế không gian hay các yếu tố kiến trúc chung của dự án.

✓ Điều kiện quá trình và dữ liệu vật lý

✓ Chi tiết về dòng chảy

✓ Định tuyến ống (bố trí ống), độ dài ống và lắp nối ống

✓ Chi tiết các bệ, khung đỡ, kết cấu xây dựng

Sơ đồ đường ống và thiết bị đo (P&ID) là bản vẽ minh họa rõ nét mối quan hệ chức năng giữa các thành phần như đường ống, thiết bị đo đạc và hệ thống Đây là công cụ quan trọng giúp quản lý và giám sát hệ thống hiệu quả, đảm bảo hoạt động chính xác và an toàn P&ID cung cấp cái nhìn toàn diện về cấu trúc và vận hành của hệ thống, hỗ trợ kỹ thuật viên trong việc bảo trì và sửa chữa.

Hình 1.4 Ba Tank trước khi làm hệ thống kết nối

- Trong bất kỳ nhà máy nào, các chất lỏng khác nhau chảy qua các đường ống từ đầu này sang đầu kia

- Chúng ta phải chuyển chất lỏng từ Tank 1 sang Tank 2 & Tank 3

- Chúng ta sẽ cần kết nối các đường ống để chuyển chất lỏng từ Bể-1 sang Bể-2 và Bể-3

Hình 1.5 Ba Tank chỉ với các đường ống là đoạn thẳng

- Để giải quyết những vấn đề này, chúng ta cần các thành phần đường ống, được gọi là Phụ kiện đường ống (Hình 1-8):

✓ Cần một số kết nối chi nhánh (branch connections)

✓ Cần một số kết nối uốn cong (bend connections)

Hình 1.6 Ba Tank đã được đặt các phụ kiện kết nối

Các loại phụ kiện ống khác nhau phục vụ các mục đích đa dạng trong hệ thống ống, trong đó phổ biến nhất gồm có khuỷu tay/uốn cong, tee/nhánh, bộ giảm/mở rộng, khớp nối và olets Những phụ kiện này đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối, điều chỉnh hướng, thay đổi kích thước và mở rộng hệ thống ống, giúp đảm bảo hiệu quả và độ bền của hệ thống ống công nghiệp Việc chọn đúng loại phụ kiện phù hợp là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hoạt động của hệ thống ống và nâng cao hiệu suất vận hành.

- Dù sao, các đường ống và phụ kiện đã được đặt sẵn, nhưng các đầu vẫn chưa được nối với các Tanks

- Bây giờ chúng ta phải hoàn thành các kết nối cuối

- Đây là các khớp có mặt bích hoặc được kết nối bởi mối hàn (Hình 1-9)

- Cho đến nay đây là một sự sắp xếp tốt đẹp Nhưng không kiểm soát được dòng chảy từ Tank-1 sang các Tank khác

- Chúng ta cần một số sắp xếp để ngăn dòng chảy nếu cần

Hình 1.7 Ba Tank đã được kết nối

Hình 1.8 Ba Tank đã được đặt bộ phận kiểm soát dòng chảy (Valve)

- Để kiểm soát dòng chảy trong đường ống, chúng ta cần lắp một bộ phận đặc biệt Đó được gọi là valve (Hình 1-10)

- Có nhiều loại van, được phân loại dựa trên cấu tạo và chức năng của chúng, như là: Gate, Globe, Check, Butterfly, v.v

- Ngoài van, một bộ phận quan trọng khác của đường ống là một bộ lọc (Strainer), làm sạch cặn bẩn khỏi chất lỏng chảy

Hình 1.9 Bộ lọc trên đường ống kết nối

- Ở đây chúng ta thấy một hệ thống đường ống ít nhiều chức năng, với các van và bộ lọc được lắp đặt

- Bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu một số khía cạnh của tính linh hoạt của đường ống

- Nếu vòi bể này nở ra, khi bể nóng (chỗ các mặt bích)

- Trong trường hợp đó, chúng tôi cần lắp một bộ phận ống mềm tại vị trí đó, được gọi là MỞ RỘNG LIÊN KẾT (EXPANSION JOINT)

Hình 1.10 Mở rộng liên kết trên đường ống kết nối

- P&ID là viết tắt của:

✓ và Thiết bị đo (and Instrumentation)

✓ Sơ đồ hoặc Bản vẽ (Diagram or Drawing)

- Tại sao phải đọcP&IDs:

Đánh giá và phản hồi thiết kế dựa trên sơ đồ P&ID giúp hiểu rõ tổng thể và mục đích hoạt động của hệ thống Việc biết cách đọc P&ID giúp nắm bắt chính xác các yếu tố trong thiết kế, từ đó đưa ra phản hồi chính xác và hiệu quả Điều này đảm bảo quá trình thiết kế phù hợp với mục tiêu hoạt động và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

✓ Hoạt động: Hỗ trợ hiểu biết về quá trình và các tương tác của quá trình Các tùy chọn để kiểm soát

✓ Bảo trì: Số thẻ; khóa liên động với các thiết bị khác; van và điều khiển; dư

- Sử dụng P&ID như thế nào:

Trong quá trình tích hợp các lĩnh vực khác nhau như Quy trình, Cơ khí, Điện đường ống, hệ thống hiển thị các yêu cầu chức năng (không phải vật lý) được sử dụng để phát triển và kiểm tra danh sách thiết bị, đồng thời hỗ trợ xây dựng danh sách đầu ra/đầu vào cho PLC.

Bài 1: Vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác Trang 23 o Mô tả các yêu cầu đối với phần mềm PLC (Programmable Logic Controller)

- Định nghĩa thuật ngữ kỹ thuật:

✓ FAIL CLOSED (FC): Đặc điểm của van tự động khiến van đóng lại do các sự cố cụ thể, bao gồm mất tín hiệu hoặc công suất động cơ

✓ FAIL OPEN (FO): Đặc điểm của van tự động khiến van mở do các sự cố cụ thể, bao gồm mất tín hiệu hoặc công suất động cơ

Hand Switch (HS) là thiết bị điều khiển rời rạc do người vận hành thao tác, bao gồm các công tắc bảng điều khiển có dây cứng và các điểm phần mềm HS đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và vận hành thiết bị một cách dễ dàng và an toàn Việc sử dụng Hand Switch đảm bảo khả năng thao tác linh hoạt, phù hợp cho nhiều hệ thống điều khiển công nghiệp khác nhau.

Hệ thống interlock là cơ chế phản ứng khi một điều kiện nhất định được đáp ứng, bắt đầu một hành động đã được xác định trước, thường sử dụng tín hiệu nhị phân như bật/tắt để điều khiển quá trình Nó giúp điều phối trình tự hoặc bảo vệ ngắt các chức năng điều khiển quá trình bình thường, đảm bảo an toàn hoặc thương mại Khóa liên động bảo vệ có thể liên quan đến các yếu tố an toàn hoặc bảo vệ tài sản và sản xuất.

Trong hệ thống xử lý, van cô lập (isolations valve) là thiết bị dùng để cách ly các thiết bị quy trình nhằm thực hiện các hoạt động như tẩy rửa, khử áp suất hoặc xả tồn kho một cách an toàn và hiệu quả Van này còn được biết đến rộng rãi là van khối chính, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì an toàn và vận hành liên tục của hệ thống.

(b) Hình 1.11 (a,b): Biểu tượng các loại van

Hình 1.12 Ký hiệu cơ cấu chấp hành van điều khiển

Hình 1.13 Ký hiệu đường ống

Hình 1.14 Ký hiệu bơm ly tâm

Hình 1.15 Ký hiệu bơm piston

Hình 1.16 Ký hiệu máy nén ly tâm

Hình 1.17 Ký hiệu thiết bị trao đổi nhiệt

HỆ THỐNG FLARE

Hệ thống xử lý khí thải (Flare Drum) được thiết kế để đảm bảo xử lý an toàn khí hydrocarbon và khí độc trong quá trình vận hành bình thường và các tình huống khẩn cấp Đây là giải pháp quan trọng giúp loại bỏ khí có hại trước khi thải ra môi trường, đảm bảo tuân thủ quy định về bảo vệ môi trường Flare Drum hoạt động hiệu quả trong việc kiểm soát rủi ro cháy nổ và giảm thiểu tác động tiêu cực của khí độc Hệ thống này đóng vai trò then chốt trong hệ thống xử lý khí của các nhà máy dầu khí, giúp duy trì an toàn và bảo vệ môi trường.

Hình 1.18 Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải

Bình chứa khí thải có vai trò thu thập các dòng khí thải từ các bộ phận như cụm phân dòng (manifolds), bình tách cao áp, bình tách trung áp, thiết bị gia nhiệt dầu, bình tách thấp áp, thiết bị tách nước khỏi dầu cũng như cụm bơm cung cấp dầu, cụm xử lý khí đồng hành và thiết bị làm khô khí Nó also loại bỏ dầu thải, tách khí hydrocacbon và khí độc trước khi khí chuyển về trạm máy nén khí cấp 1, trong đó phần khí hydrocacbon và khí độc được đưa tới buồng đốt để xử lý an toàn.

Thiết bị gia nhiệt cho khí thải (Heater) lắp đặt trong bình chứa khí thải nhằm tăng nhiệt độ, giúp quá trình tách dầu khỏi khí thải diễn ra dễ dàng và hiệu quả hơn Ngoài ra, Heater còn hỗ trợ quá trình vận chuyển dầu thải về bình chứa dầu thải một cách thuận lợi, đảm bảo vận hành liên tục và tiết kiệm thời gian Việc sử dụng thiết bị gia nhiệt này góp phần nâng cao hiệu suất xử lý khí thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tối ưu hóa quá trình sản xuất.

Bình chứa dầu thải: được trang bị với nhiệm vụ nhận dầu thải sau khi tách ra từ khí thải ở Bình chứa khí thải;

Buồng đốt: được gắn trên đỉnh tháp với nhiệm vụ đốt khí hydrocacbon và khí độc thải ra

Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:

- Hệ thống truyền tải điện năng

- Hệ thống nước làm mát trung gian

- Hệ thống xử lý khí nhiên liệu

- Hệ thống bơm ép khí

- Hệ thống bơm ép nước

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1

Hệ thống truyền tải điện năng gồm các thành phần chính như đường dây tải điện, máy biến áp và hệ thống trạm biến áp, đảm nhận chức năng chuyển đổi và phân phối điện năng từ nhà máy phát điện đến các khu vực tiêu thụ Chức năng của hệ thống này là truyền tải điện năng một cách hiệu quả, ổn định và an toàn, nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho cộng đồng và các ngành công nghiệp Hoạt động của hệ thống nước làm mát trung gian diễn ra qua quá trình tuần hoàn nước qua các thiết bị nhiệt, giúp hấp thụ và loại bỏ nhiệt lượng phát sinh trong các thiết bị như máy móc hoặc hệ thống điện, từ đó duy trì hoạt động ổn định và tránh quá nhiệt gây hư hỏng.

Câu hỏi 3 Trình bày hệ thống xử lý khí nhiên liệu?

Câu hỏi 4 Trình bày hệ thống bơm ép nước?

Câu hỏi 5 Trình bày nguyên tắc hoạt động của hệ thống flare?

SỰ CỐ, DẤU HIỆU NHẬN BIẾT VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ

DẤU HIỆU NHẬN BIẾT SỰ CỐ, HỎNG HÓC VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ

- Vận hành hệ thống van, bơm ở Oil Storage và 1st Stage Recompressor

- Xử lý bộ điều khiển mức 23LC1011 hay Condensate return Pumps (23PA101A, 23PA101B) để tạo mức cao và cao nhất ở Suction Scrubber 23VG101

- Ghi chép mức trong bình Suction Scrubber 23VG101 khi tín hiệu báo cao và cao nhất

• Chuẩn bị vật tư, dụng cụ, thiết bị:

Yêu cầu kỹ thuật, chất lượng Đơn vị tính Số lượng Ghi chú

1 Mô hình động khai thác dầu khí

2 Tài liệu hướng dẫn thực hành

Phù hợp với mô hình hiện có

3 Máy chiếu, máy tính, bút chỉ laser

Bài 2: Sự cố, dấu hiệu nhận biết và biện pháp xử lý Trang 31

+ Chấp hành nghiêm chỉnh hướng dẫn sử dụng máy móc, thiết bị và dụng cụ của phòng mô hình

+ Các vật dụng cá nhân phải để đúng nơi quy định Cấm tuyệt đối không được mang chất cháy nổ, độc hại, vũ khí vào phòng mô hình

+ Cấm hút thuốc lá, mang thức ăn và đồ uống vào phòng mô hình Cấm sử dụng các loại chất kích thích, rượu bia, chất gây nghiện

Không được tự ý tháo gỡ thiết bị, máy móc hoặc mang tài sản ra khỏi phòng mô hình mà chưa có sự cho phép của giáo viên hướng dẫn Việc tuân thủ quy định này đảm bảo an toàn và tránh gây hỏng hóc thiết bị Chỉ khi có hướng dẫn chính thức, học sinh mới được phép thực hiện các thao tác liên quan đến thiết bị, máy móc trong phòng mô hình.

+ Mức Condensate ở Suction Scrubber 23VG101 cao: 65%, cao nhất: 91%

+ Các sai hỏng thường gặp:

TT Các sai hỏng thường gặp Nguyên nhân Cách khắc phục

1 Không vận hành được van, bơm

Van, bơm ở trạng thái interlock

Reset PSD cho van, bơm rồi vận hành

Out put ở bộ điều khiển 23LC1011 cao

Cài đặt Out put ở bộ điều khiển 23LC1011 nhỏ

Bước 1: Mở tới “Oil Storage” và mở Block Valve 22HV0001

Chọn Block Valve 22HV0002 và mở cửa sổ “Details” để kiểm tra tín hiệu điều khiển van Khi van 22HV0001 đã mở hoàn toàn, tiến hành đóng van 22HV0002 và quan sát phản hồi của tín hiệu để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác.

Bước 3: Mở tới “Oil Wells 1 To 4” và thay đổi điểm cài đặt của van góc (Choke Valve) 13HV0307 tới độ mở 60% Quan sát rằng choke valve mở từ từ

Bước 4: Mở tới “1st Stage Recompressor” – Dừng Pump 23PA101A và Khởi động Pump 23PA101B Mở XY-plot cho 23PA101B để quan sát sự hoạt động của bơm

Bước 5: Để bộ điều khiển mức (Controller) 23LC1011 ở chế độ Manual Thay đổi controller với output là 60%

Bước 6: Mở Controller Details window và mở rộng window để nhìn xu hướng điều khiển Quan sát giá trị trong quá trình điều khiển (Mức trong scrubber đang tăng)

Bước 7: Để Controller 23LC1011 trở về auto, thay đổi điểm cài đặt (set point) tới 50% Quan sát rằng controller output đang tăng, van đang mở và mức đang giảm

Bước 8: Dừng pump 23PA101B và đợi tận mực cao báo alarm ở 23LT1011 Mở transmitter Details window để nhìn mức alarm ở transmitter Chấp nhận alarm (Acknowledge alarm)

Bước 9: Tiếp tục đợi tận khi mực quá cao, shut down có hiệu lực ở 23LST1012

Mở transmitter Details window để nhìn mức báo hiệu shut down Chấp nhận shut down alarm

+ Mức trong bình Suction Scrubber 23VG101 khi tín hiệu báo cao: %

+ Mức trong bình Suction Scrubber 23VG101 khi tín hiệu báo cao nhất: %

+ Mức trong bình Suction Scrubber 23VG101 khi tín hiệu báo cao: 65%

+ Mức trong bình Suction Scrubber 23VG101 khi tín hiệu báo cao nhất: 91%

1 Không vận hành được van Van ở trạng thái interlock

Reset PSD cho van rồi vận hành

2 Áp suất và nhiệt độ tại van góc tăng đột ngột

Mở van góc quá nhanh

Mở van góc từ từ

Bước 1: Mở tới ”Oil Wells 9 to 12” và mở “PSD 5_20 Production Well 9” từ một trong những tín hiệu Shutdown ở Oil Well 9

Bước 2: Để “Startup Override” (SOR) trên các thiết bị đo với một tín hiệu shutdown: 13PST0903, 13PST0906, 13PST0909

In Step 4, return to "Oil Well 9 to 12" and open the surface safety valve (SSSV) 13EV0901 at Oil Well 9 Ensure that the master valve and wing valve are interlocked, confirming proper safety procedures. -**Sponsor**Looking to refine your article and make it SEO-friendly? Let's focus on coherence and key sentences A crucial sentence could be: "Reopen the 'Sub Surface Safety Valve' (SSSV) 13EV0901 at Oil Well 9, noting the interlock signal between the master and wing valves." To further optimize your article, consider exploring diverse investment options like ETFs for portfolio diversification; check out [Freedom24 ETF - English](https://pollinations.ai/redirect-nexad/WgXRL6XZ?user_id=983577) for more information and enhance your investment knowledge with their educational resources This not only supports your content but also provides value to your readers.

Bước 5: Khi SSSV đã mở, mở “Master Gate Valve” 13EV0902 ở Oil Well 9 Quan sát rằng áp suất sau van đang tăng

Bước 6: Mở van 13HV0910 từ Oil Well 9 tới cụm phân dòng khai thác (Production Manifold) Mở “Wing Valve” 13EV0905

Bước 7: Mở Choke Valve 13HV0907 tới độ mở 30%

Bước 8 hướng dẫn tạo Pop-up trend gồm lưu lượng khí xuất ra “27FT1014”, bằng cách mở mục “PSD 4_6 Gas Reinjection” và kích hoạt PSD 4_6 để theo dõi hiệu quả Tiếp theo, truy cập “PSD Overview Gas” để quan sát ảnh hưởng của các thay đổi trong lưu lượng khí, giúp đánh giá chính xác quá trình Reinjection khí trong hệ thống.

Bước 9: Mở tới Alarm List và chấp nhận alarms rồi refresh page

Bước 10: Quan sát sự ảnh hưởng của việc kích hoạt PSD 4_6

+ Áp suất trên đường xuất khí sau khi Activate PSD 4.6 hai phút: barg

+ Nhiệt độ trên đường xuất khí sau khi Activate PSD 4.6 hai phút: degC

+ Trên đường xuất khí: 158 barg > Áp suất > 136 barg

+ Trên đường xuất khí: 45 degC > Nhiệt độ > 55 degC.

XỬ LÝ SỰ CỐ TRONG KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG KHAI THÁC

2.2.1 Khởi động hệ thống bơm hút nước biển

- Mở được van, bơm trong hệ thống bơm hút nước biển

- Xử lý được van, bơm trong hệ thống bơm hút nước biển để trên đường đẩy của bơm hút nước biển: 14 barg > áp suất > 10 barg

- Tuân thủ nội quy phòng mô hình khai thác dầu khí

- Bơm, van ở trạng thái không cho vận hành thì phải Reset PSD cho chúng trước khi vận hành (sử dụng SOR ON nếu cần thiết)

- Áp suất trên đường đẩy của bơm hút nước biển phụ thuộc vào Out put (OP) của hai bộ điều khiển: 50PC0006, 50FC0005

Hình 2.1 Cụm bơm hút nước biển Mức lưu lượng qua van điều khiển 50PV0006 tương ứng với độ mở (OP) của van

- Vận hành van, bơm trong hệ thống bơm hút nước biển

- Xử lý van, bơm trong hệ thống bơm hút nước biển để trên đường đẩy của bơm hút nước biển: 14 barg > áp suất > 10 barg

- Ghi chép mức áp suất trên đường đẩy của bơm hút nước biển sau khi xử lý

1 Mô hình động khai thác dầu khí Hoạt động bình thường

Không được tự ý tháo gỡ thiết bị, máy móc hoặc mang tài sản ra khỏi phòng mô hình khi chưa có sự cho phép của giáo viên hướng dẫn Việc này nhằm đảm bảo an toàn và trật tự trong môi trường học tập, cũng như giữ gìn tài sản của nhà trường Học sinh cần tuân thủ các quy định để tránh gây hư hỏng thiết bị hoặc gây mất trật tự trong phòng mô hình.

+ Trên đường đẩy của bơm hút nước biển: 14 barg > áp suất > 10 barg

2 Áp suất trên đường đẩy của bơm hút nước biển thấp

Mở đường hồi về biển quá lớn

Mở đường hồi về biển nhỏ lại

Bước 1: Mở van nước biển đi vào 50HV0001

Bước 2: Mở van nước biển hồi về 50HV1004

Bước 3: Để bơm lưu lượng nhỏ controller 50FC0005 ở MANUAL và với 60% Output

Bước 4: Tạo một trend pop-up để quan sát lưu lượng và áp suất ở bơm hút nước biển (sea water lift pump)

Bước 5: Khởi động Sea Water Lift Pump 50PA001A

Bước 6: Để lưu lượng bơm nhỏ nhất controller 50FC0005 ở AUTO và EXTERNAL

Bước 7: Hiệu chỉnh controller 50PC0006 để điều chỉnh đầu ra nhằm đạt áp suất đẩy 12.0 barg, đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác Khi áp suất đã ổn định, điều chỉnh controller về chế độ AUTO với điểm cài đặt (set point) là 12.0 barg, giúp duy trì áp suất ổn định trong hệ thống Quan sát quá trình vận hành của cả controller 50PC0006 và controller 50FC0005 để đảm bảo hoạt động ổn định ở điểm cài đặt mong muốn, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống.

Bước 8, hệ thống bơm hoạt động với lưu lượng nhỏ, được điều khiển bởi thiết bị 50FC0005, đảm bảo kiểm soát chính xác dòng chảy Áp suất đẩy được kiểm soát bằng bộ điều khiển 50PC0006, giúp duy trì trạng thái hoạt động ổn định Hệ thống nước biển đã sẵn sàng để sử dụng, sẵn lòng phục vụ cho các bước tiếp theo.

+ Áp suất trên đường đẩy của bơm hút nước biển sau khi xử lý: barg

+ Trên đường đẩy của bơm hút nước biển: 14 barg > áp suất > 10 barg

2.2.2 Vận hành và xử lý nước đồng hành

Sau khi ra khỏi bình tách cao áp, cụm nước đồng hành cần được quản lý để duy trì mức nước ổn định Để đạt được mức nước trong các bình trong phạm vi mong muốn, hệ thống cài đặt các bộ điều khiển mức tự động, đặt mức cài đặt ở trung tâm của khoảng mức yêu cầu Điều này đảm bảo hoạt động tối ưu của hệ thống và duy trì mức nước ổn định trong quá trình vận hành.

- Vận hành hệ thống van trong cụm xử lý nước đồng hành

- Xử lý hệ thống van trong cụm xử lý nước đồng hành để trong bình tách cao áp: 22%

< mức nước < 66% và trong bình Degassing Drum: 38% < mức nước < 64%

- Ghi chép mức nước trong bình tách cao áp và bình Degassing Drum sau khi xử lý

Không tự ý tháo gỡ thiết bị, máy móc hoặc mang tài sản ra khỏi phòng mô hình khi chưa có sự cho phép của giáo viên hướng dẫn là quy định bắt buộc để đảm bảo trật tự và an toàn trong môi trường học tập.

+ Trong bình tách cao áp: 22% < mức nước < 66% và trong bình Degassing Drum: 38% < mức nước < 64%

1 Không vận hành được van Van ở trạng thái interlock

Reset PSD cho van rồi vận hành

Không chuyển bộ điều khiển mức cho Degassing Drum về chế độ tự động

Chuyển bộ điều khiển mức cho Degassing Drum về chế độ tự động

Step 1: Reset PSD 3.3 for the water treatment control unit Open 20EV1009 to adjust the pressure in the HP hydrocyclone If the pressure is too low, the signal from PW Degassing Drum 44VD101 will close; in this case, reset PSD 3.3 to restore proper operation.

Bước 2: Khi Hydrocyclone có áp thì mở van chính 20EV1008 và đóng van cân bằng áp 20EV1009 Van chính sẽ cho mở sau hơn 2 phút

Trong bước 3, mở van 44XV0001 để loại bỏ dầu từ Hydrocyclones, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả Cài đặt bộ điều khiển áp suất chênh lệch 44PDC0003 ở chế độ AUTO với SetPoint là 1.8 để duy trì mức áp suất tối ưu Đồng thời, thiết lập bộ điều khiển mức 20LC1018 ở chế độ AUTO với SetPoint là 53% để kiểm soát mức dầu chính xác trong hệ thống.

Bước 4: Reset PSD 4.8 cho hệ thống tháo nước Mở 44XV1001 đưa nước tới bơm tăng áp cho nước đồng hành (Produced Water Pumps)

Trong bước 5, bạn cần cài đặt các bộ điều khiển mức nước: bộ 44LC1004A ở chế độ Manual 0% để bơm xuống giếng bơm ép, còn bộ 44LC1004B ở chế độ Auto 55% để tự chảy về biển Hệ thống sẽ tự động xả nước về biển cho đến khi hệ thống bơm ép nước sẵn sàng hoạt động.

Step 6 involves opening valve 44XV1002 and directing wastewater to the Closed Drains Tank 57TB101 Use the Start-Up Override (SOR) at 44LST1007 LL if the closing signal is detected on valve 44XV1002 The waste will automatically flow to the closed drain at 61% tank level and stop at 26%, ensuring proper drainage control.

Bước 7: Quan sát bình tách áp suất cao và hệ thống sản xuất nước

+ Mức nước trong bình tách cao áp sau khi được xử lý: %

+ Mức nước trong bình Degassing Drum sau khi được xử lý: %

+ Trong bình tách cao áp: 22% < mức nước < 66%

+ Trong bình Degassing Drum: 38% < mức nước < 64%

2.2.3 Vận hành và xử lý dầu từ bình tách cao áp tới bình tách thấp áp

- Mở được hệ thống van trên chuỗi dầu từ bình tách cao áp tới bình tách thấp áp

Hệ thống van trên chuỗi dầu được xử lý hiệu quả, đảm bảo mức dầu trong bình tách trung áp duy trì trong khoảng 36% đến 67%, trong khi trong bình tách thấp áp, mức dầu từ 37% đến 66% Việc kiểm soát chính xác các van này giúp duy trì hoạt động ổn định của hệ thống và nâng cao hiệu suất vận hành Đảm bảo hệ thống van hoạt động đúng mức là yếu tố quan trọng để tránh sự cố và tăng tuổi thọ cho các thiết bị liên quan.

- Tuân thủ nội quy phòng mô hình khai thác dầu khí

- Bơm, van ở trạng thái không cho vận hành thì phải Reset PSD cho chúng trước khi vận hành (sử dụng SOR ON nếu cần thiết)

- Mở dầu qua Crude Oil Heater để gia nhiệt cho dầu giúp tách nước ra khỏi dầu dễ hơn trước khi tới bình tách thấp áp

Để duy trì mức nước trong các bình đạt giá trị mong muốn, chúng ta cài đặt các bộ điều khiển mức nước ở chế độ tự động, với mức cài đặt nằm ở khoảng giữa của dải yêu cầu Hình 2.3 minh họa bộ gia nhiệt dầu thô, giúp đảm bảo quá trình vận hành hiệu quả và an toàn Việc điều chỉnh chính xác các mức nước trong bình đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì quá trình xử lý dầu mỏ liên tục, giảm thiểu rủi ro xảy ra sự cố.

- Vận hành hệ thống van, bơm trên chuỗi dầu từ bình tách cao áp tới bình tách thấp áp

Hệ thống van trên chuỗi dầu từ bình tách cao áp đến bình tách thấp áp cần được xử lý để duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu Trong bình tách trung áp, mức dầu cần duy trì trong khoảng 36% đến 67%, đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và ổn định Đồng thời, trong bình tách thấp áp, mức dầu nên nằm trong khoảng trên 37%, giúp đảm bảo quá trình tách dầu khí hiệu quả và tránh các ảnh hưởng tiêu cực đến thiết bị Việc kiểm soát chính xác mức dầu trong các bình tách này là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa hoạt động của hệ thống dầu khí, đồng thời giảm thiểu rủi ro và tăng tuổi thọ của các thiết bị liên quan.

- Ghi chép mức dầu trong bình tách trung áp và bình tách thấp áp sau khi xử lý

Không tự ý tháo gỡ thiết bị, máy móc hoặc mang tài sản ra khỏi phòng mô hình khi chưa có sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn Việc này đảm bảo an toàn và giữ gìn thiết bị, máy móc trong quá trình thực hành hoặc học tập Chính sách này giúp duy trì môi trường học tập trật tự, hạn chế rủi ro và đảm bảo quyền lợi của các học viên và giáo viên.

+ Trong bình tách trung áp: 36% < mức dầu < 67% và trong bình tách thấp áp: 37% < mức dầu < 66%

2 Mức dầu trong bình tách trung áp và bình tách thấp áp quá thấp

Không chuyển các bộ điều khiển mức dầu về chế độ tự động

Chuyển các bộ điều khiển mức dầu về chế độ tự động

Bước 1: Mở 20EV1007 trên đường dầu ra của bình tách cao áp (HP Separator) tới bình tách trung áp (MP Separator)

Trong bước 2, bạn cần cài đặt bộ điều khiển mức 20LC2015 (MP Separator) ở chế độ AUTO với set point là 50%, đảm bảo bộ điều khiển áp suất của MP Separator hoạt động tự động Đồng thời, thiết lập các set point phù hợp cho các thiết bị liên quan: 20PC2014A với mức 9.3 barg và 20PC2014B với mức 7.3 barg Hệ thống khí sẽ tự động xả qua flare cho đến khi hệ thống khí nén được khởi động thành công, đảm bảo an toàn và ổn định cho quá trình vận hành.

Bước 3: Mở 20XV2007 trên đường dầu ra của MP Separator tới Crude Oil Heater / LP Separator, mở Crude Heater Valves 20XV4001 và 20XV4002

Bước 4: Cài đặt bộ điều khiển mức dầu 20LC3015 (LP Separator) ở AUTO với set point 53.0%

Trong bước 5, mở van cân bằng áp 20EV3008 trên đường dầu ra từ LP Separator tới Coalescer để điều chỉnh áp suất Sau đó, mở van chính 20EV3007 và đóng van cân bằng áp 20EV3008, vì van chính sẽ được điều khiển sau hơn 2 phút Cuối cùng, mở van 20EV5001 trên đường cân bằng để hoàn thiện quy trình vận hành hệ thống.

Bước 6: Mở van 20XV5002 và van 20XV5003 trên đường tách nước đồng hành ở coalescer

Tiêu đề	Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 2
Tác giả	Ks. Trần Thanh Huy, Ks. Phạm Thế Anh, ThS. Hoàng Trọng Quang
Người hướng dẫn	Khoa Giáo dục Nghề nghiệp - Trường Cao Đẳng Dầu Khí
Trường học	Trường Cao Đẳng Dầu Khí
Chuyên ngành	Vận hành thiết bị khai thác dầu khí
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Bà Rịa - Vũng Tàu

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	1,24 MB