Bình tách dầu khí trong hệ thống thu gom sản phẩm khai thác tại giàn MSP mỏ bạch hổ các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng bình tách

Dầu thô được khai thác trên các mỏ ở ViệtNam có hàm lượng Parafin cao, độ nhớt, nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác,vận chuyển hỗn hợp dầu - khí, vận chuyển dầu gặp nhiều khó khăn,

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành dầu khí Việt Nam càng ngày càng phát triển, sản lượng khai thác dầuthô và khí đồng hành ngày càng tăng Dầu thô và khí đồng hành chủ yếu được khaithác ở thềm lục địa phía Nam Việt Nam Dầu thô được khai thác trên các mỏ ở ViệtNam có hàm lượng Parafin cao, độ nhớt, nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác,vận chuyển hỗn hợp dầu - khí, vận chuyển dầu gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải xử

lý nhiều sự cố kỹ thuật xảy ra trên đường ống vận chuyển như: sự cố đường ống dolắng đọng Parafin, xung động trong hệ thống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí, làmgiảm công suất tách, giảm mức độ an toàn với các thiết bị công nghệ

Do điều kiện thuận lợi là được thực tập tại xí nghiệp liên doanhVietsovpetro, được tiếp cận các thiết bị trong công nghiệp dầu - khí Với điều kiệnthực tế khi sản xuất cần đến các bình tách chịu áp lực cho việc khai thác cũng nhưvận chuyển dầu thô của những giếng với áp suất đầu giếng thấp Cùng với sự hướngdẫn trực tiếp của thầy Trần Văn Bản, em đã và quyết định làm đồ án tốt nghiệp với

đề tài: về : "Bình tách dầu khí trong hệ thống thu gom sản phẩm khai thác tại giàn MSP-mỏ Bạch Hổ Các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng bình tách "

Đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu khoa học được xây dựng dựa trênquá trình học tập, nghiên cứu tại trường kết hợp với thực tế sản xuất nhằm giúp chosinh viên nắm vững kiến thức đã học Với mức độ tài liệu và thời gian nghiên cứuhoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, nên sẽ khôngtránh khỏi có những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý, bổ sung của cácthầy cô, các nhà chuyên môn và các bạn cùng học

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị Dầu khí vàCông trình, các bạn cùng lớp và đặc biệt là thầy Trần Văn Bản đã giúp đỡ, hướngdẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này Nhân đây em cũng xin bày

tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ, công nhân viên trong xí nghiệp liên doanhVietsovpetro đã giúp đỡ thu thập tài liệu để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Hà Nội, ngày …02… tháng …6 năm 2013 Sinh viên

Nguyễn Đình Hoàng

CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH KHAI THÁC THU GOM DẦU KHÍ

TẠI MỎ BẠCH HỔ

1.1 SƠ LƯỢC VỀ SỰ PHÁT TRIỂN DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM

Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam được hình thành theo Quyết định số198/2006/QĐ-TTg ngày 29/8/2006 của thủ tướng chính phủ Hiện nay với hơn 50đơn vị thành viên và các công ty liên doanh, lực lượng lao động với hơn 22 000người và doanh thu 2006 đạt 174 300 tỷ đồng (khoảng 11 tỷ đôla Mỹ) Tập đoànDầu khí Việt Nam hoạt động trong lĩnh vực dầu khí và các lĩnh vực khác không chỉ

ở lãnh thổ trong nước mà còn ở nước ngoài

Kết quả tìm kiếm thăm dò cho tới nay đã xác định được các bể trầm tích ĐệTam có triển vọng dầu khí: Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn,Malay- Thổ Chu, Tư Chính-Vũng Mây, nhóm bể Trường Sa và Hoàng Sa trong đócác bể Sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay-Thổ Chu là đã phát hiện vàđang khai thác dầu khí Đến nay đã ký trên 57 hợp đồng dầu khí trong đó có 35 hợpđồng đang có hiệu lực với các tập đoàn dầu khí quốc tế: Hợp đồng phân chia sảnphẩm (PSC), Hợp đồng hợp tác kinh doanh (BCC), Hợp đồng điều hành chung(JOC) với tổng đầu tư tới 7 tỷ đôla Với khoảng 600 giếng tìm kiếm, tổng số métkhoan có thể tới 2,0 triệu km Phát hiện khí tại giếng Đông Quan D-1X, vùng trũng

Hà Nội, phát hiện dầu khí tại giếng Rồng Tre-1X…đã góp phần làm gia tăng trữlượng dầu quy đổi khoảng từ 30-40 triệu tấn/năm

Bên cạnh đó Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam còn mở rộng ký kết cáchợp đồng tìm kiếm thăm dò khai thác ở nước ngoài như: lô madura 1 và 2 ởInđônêxia, lô PM 304 và SK-305 ở Malayxia…và còn tìm kiếm cơ hội ở các nướckhác thuộc khu vực châu Phi, Nam Mỹ…

Hiện nay đang khai thác tại 9 mỏ trong và ngoài nước: Bạch Hổ, Rồng, ĐạiHùng, PM3-CAA/Cái Nước, Hồng Ngọc, Rạng Đông, Lan Tây-Lan Đỏ, Tiền HảI

C, Sư Tử Đen, Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây, Cendoz thuộc lô PM-304, Malayxia

Sản lượng khai thác trung bình của Tập đoàn khoảng 350 000 thùng dầu thô/ngày và 18 triệu m3 khí/ngày Tính tới hết 12/2006 đã khai thác trên 235 triệu tấnquy dầu trong đó dầu thô đạt trên 205 triệu tấn thu gom, vận chuyển vào bờ và cungcấp 30 tỷ m3 khí cho sản xuất điện, đạm và các nhu cầu dân sinh khác

1.2 TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU KHÍ TẠI MỎ BẠCH HỔ

Năm 1981, Hiệp định liên chính phủ Việt Nam- Liên Xô đã được ký kết,thành lập xí nghiệp liên doanh Vietsopetro, có nhiệm vụ tìm kiếm, thăm dò và khaithác dầu khí trên thềm lục địa của Việt Nam Đến nay đã phát hiện 3 mỏ dầu có giátrị công nghiệp, với chi phí thấp, chỉ 0,2 USD/thùng đối với mỏ Bạch Hổ và 0,6USD/thùng với mỏ Rồng Doanh thu xuất khẩu dầu thô của Vietsopetro ước đạt32,5 tỷ USD và chiếm khoảng 60 sản lượng chung của cả nước

Một phát hiện đặc biệt là tìm ra tầng dầu trong đá móng tiền Đệ Tam tạigiếng khoan BH.6 ngày 15-5-1987 và bắt đầu khai thác từ 6-9-1988 Đây là tầngdầu quan trọng và độc đáo vì từ tầng dầu này đã góp phần làm tăng sản lượng khaithác dầu hàng năm ở mỏ Bạch Hổ Điều quan trọng nữa là thềm lục địa Việt Namtrở nên hấp dẫn với các nhà đầu tư vì chưa có tầng dầu nào như thế trong khu vực.Kiên trì và gian khó để xác lập thân dầu trong đá móng đến việc xác định công nghệkhai thác là thành tựu của Vietsopetro Nhờ áp dụng công nghệ Bơm ép nước mà hệ

số thu hồi dầu tăng tới 40,3% Nhờ vậy mà trong 129 triệu tấn dầu lấy từ mỏ Bạch

Hổ có hơn 50% là lấy từ tầng móng của mỏ

Từ 1995, khí đồng hành ở mỏ Bạch Hổ đã được đưa vào sử dụng Năm đầutiên cung cấp 202,9 triệu m3 khí Tính tới 7-11-2005 đã cung cấp 14,730 tỷ m3 khícho công trình khí-điện- đạm Phú Mỹ, cung cấp cho các hộ tiêu thụ 15 tỷ m3, 2 triệutấn khí hoá lỏng, 8 triệu tấn condensate Tổng doanh thu đạt 34.000 tỷ đồng và nộpngân sách 8000 tỷ đồng

Từ 1986-31/2/2004 VietsovPetro đa khai thác 140,153 triệu tấn dầu và13.315 tỷ m3 khí Doanh thu từ bán dầu là 22.364 tỷ USD, nộp ngân sách nhà nước10.368 tỷ đôla Năm 2005 thì dự báo bán dầu có doanh thu là 4250 tỷ đôla, nộpngân sách 3053 tỷ đôla Từ 1981-2005 doanh thu đạt 27.317,2 triệu USD và nôpngân sách 16.604,5 triệu USD

1.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THU GOM,KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÊN MSP10

- Tách dầu ra khỏi khí và nước

- Dùng hoá phẩm để gia nhiệt hoặc hạ nhiệt độ đông đặc của dầu

- Phân phối dòng sản phẩm nhờ cụm manhephon đến các thiết bị kiểm tra, xử

lý theo sơ đồ công nghệ

1.3.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống thu gom và xử lý

Hệ thống thu gom và xử lý trên giàn cố định cơ bản được lắp trên 6 block khai thác sau:

- Hệ thống máy bơm để bơm dầu từ bình C2 ra tầu chứa

- Hệ thống đường ống nối từ các bình tách đến các block 1,2 và 4,5

1.3.2.3 Block 4

Được lắp đặt các hệ thống sau:

- Hệ thống hoá phẩm cho Gaslift

- Trạm phân phối khí cho các giếng Gaslift

- Hệ thống đo gồm: bình đo(bình C3) và hệ thống tuabin đo dầu và khí

- Các máy bơm phục vụ cho công nghệ bơm ép nước

- Hệ thống máy nén khí để duy trì áp suất cho các hệ thống tự đông trêngiàn

1.3.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống thu gom và xử lý dầu

Dòng sản phẩm sau khi ra khỏi miệng giếng được đi qua hệ thống phân dòng(cụm manhephon) để phân phối dòng theo các đường ống phù hợp với từng mục đích công nghệ sau:

1.3.3.1 Đối với giếng gọi dòng

Sản phẩm dầu khí sau khi ra khỏi miệng giếng phân phối về đường gọi dòng

để đưa về bình gọi dòng Tại đây:

- Dầu được tách ra và đưa về bình 100m3 để tách lần 2

- Khí đưa ra phakel đốt

- Nước, dung dịch khoan, dung dịch gọi dòng được xả xuống biển.Khi thấy dầu phun lên thì người ta không đưa sản phẩm vào bình gọi dòng

mà chuyển sang bình tách 25m3 hoặc 100m3

1.3.3.2 Đối với giếng cần đo

Khi tiến hành khảo sát giếng, kiểm tra định kỳ hoặc đột suất để xác lập các thông tin của vỉa nhằm xây dựng chế độ khai thác hợp lý, cần phảI tiến hành công tác đo.

Quy trình công nghệ như sau: dầu, khí sau khi ra khỏi miệng giếng được đưa

về đường đo dẫn vào bình đo Bình đo có tác dụng tách dầu riêng, khí riêng:

- Dầu sau khi qua hệ thống tuabin đo được đưa về bình 100m3 để tách tiếp

- Khí sau khi qua thiết bị đo nếu áp suất cao thì đưa về bình 25m3 để xử

lý, áp suất thấp thì đưa ra phakel để đốt

1.3.3.3 Đối với giếng khai thác bình thường

Sản phẩm đi ra khỏi miệng giếng, qua đường làm việc chính vào bình tách 25m3

- Dầu tách được chuyển qua bình 100m3 tách tiếp, sau đó dầu được bơm ra tàu chứa, còn khí được đưa lên bình sấy áp suất thấp

- Khí tách được chuyển sang bình condensat

Trường hợp giếng có áp suất thấp, sản phẩm theo đường xả trực tiếp dẫn về bình 100m3 để tách

Hình 1.1 Sơ đồ tổ hợp thu gom dầu khí trên MSP

CHƯƠNG 2BÌNH TÁCH DẦU KHÍ

2.1 CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA BÌNH TÁCH DẦU KHÍ

2.1.2 Tách khí khỏi dầu

Các tính chất hoá học và vật lý của dầu và điều kiện về nhiệt độ, áp suất củachúng quyết định lượng khí mà nó chứa đựng trong lưu chất Tỷ lệ tại đó khí giảiphóng ra khỏi một lượng dầu đã cho là một hàm số với biến số là nhiệt độ và ápsuất Thể tích khí thoát ra khỏi dầu thô trong bình tách phụ thuộc vào :

- Tính chất hoá lý của dầu thô

kế của bình Trong quá trình tách dầu khí, việc tách khí không hoà tan ra khỏi dầu làrất cần thiết

2.1.3 Tách nước khỏi dầu

Việc tách nướckhỏi dung dịch dầu mỏ có tác dụng : trách được sự màimòn hệ thống thu gom xử lý và sự tạo thành nhũ tương không thấm ( làm khó khăncho việc phân giải dầu và nước )

Nước có thể được tách từ dầu ở bình tách 3 pha trong trường hợp sửdụng tách hoá học và tách trọng lực Nếu bình tách không đủ rộng để tách mộtlượng nước tương ứng nó có thể được tách trong bình tách nước tự do bằng trọng

lực lắp đặt ở trước hoặc sau bình tách Nếu nước bị nhũ tương hoá thì cần phải sửdụng thiết bị xử lý nhũ tương để làm rời các hạt nhũ tương ra khỏi nước.

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH DẦU VÀ KHÍ TRONG BÌNH TÁCH

2.2.1 Các phương pháp tách khí ra khỏi hỗn hợp dầu-khí trong bình tách

Do nhiều nguyên nhân khác nhau như đảm bảo chất lượng dầu thô` và lợiích từ khí tự nhiên cũng không nhỏ Vì vậy phải tách khí không hoà tan khỏi dầutrong quá trình xử lý Các cơ chế để tách khí ra khỏi dầu trong bình tách là: lắngđọng, khuấy, làm lệch, nung nóng, hoá học và lực ly tâm

2.2.1.1 Sự lắng đọng

Khí chứa trong dầu thô là khí không hoà tan và thường tách khỏi dầu khi có

đủ thời gian để dầu lắng xuống Khi tăng thời gian lưu giữ chất lỏng đòi hỏi phảităng kích thước của bình hay độ sâu của mực chất lỏng trong bình tách Sự tăng độsâu của mực chất lỏng trong bình tách có thể sẽ không làm tăng sự tách của khíkhông hoà tan khỏi dầu bởi vì ‘‘sự chồng chất’’ của dầu sẽ ngăn cản khí nổi lêntrên bề mặt của chất lỏng Việc tách tối đa của khí ra khỏi dầu đạt được khi phầnchứa dầu trong bình tách là mỏng (tỷ số diện tích bề mặt và thể tích dầu lớn)

2.2.1.2 Sự khuấy trộn

Phương pháp này rất cần thiết trong việc thu hồi khí không hoà tan bị giữ lạitrong dầu do sức căng bề mặt và độ nhớt của dầu Khi có hoạt động khuấy trongbình thì thời gian để các bọt khí trong dầu tách ra ngắn hơn nhiều so với không cóhoạt động khuấy Tuy vậy các hoạt động khuấy này cũng được điều chỉnh ở mộtmức thích hợp để không xảy ra phản tác dụng Mặt khác trong thiết kế và lắp đặtcác chi tiết bên trong sao cho hợp lý

2.2.1.3 Sự đổi hướng

Một thiết bị khử khí ở cửa vào như hình (1.1) có thể lắp đặt ở cửa vào củabình tách để hỗ trợ trong việc hướng dòng chất lưu đi vào bình tách không bị khuấyđộng mạnh và cũng hỗ trợ trong việc tách khí ra khỏi dầu Thiết bị này làm cho dầu

đi qua nó sẽ tán xạ hay tạo thành lớp mỏng để khí tách ra khỏi dầu nhanh hơn.Thiết

bị này cũng khử sự va đập của chất lỏng ở tốc độ cao vào thành đối diện của bìnhtách Hình (2.1) là hình vẽ của bộ làm lệch hướng dòng chảy được lắp trong bìnhtách giữa đầu vào và mức dầu làm cho dầu khi chảy từ cửa vào đến khoang dầuluôn ở dạng lớp mỏng Khi dầu chảy qua thiết bị này nó được dàn mỏng ra và có xuhướng cuộn tròn làm tăng hiệu quả làm tan các bọt khí, đặc biệt chúng có hiệu quảtrong việc xử lý dầu có bọt Bộ làm lệch có đục lỗ đưoc dùng để tách khí không hoà

tan trong dầu, chúng gây nên sự khuấy động nhẹ làm cho khí thoát ra khỏi dầu thôkhi dòng dầu chảy qua.

2.2.1.4 Nung nóng

Nung nóng làm giảm sức căng bề mặt và độ nhớt của dầu, vì vậy nó hỗ trợcho việc thoát khí khỏi dầu dễ dàng hơn Phương pháp hiệu quả nhất trong việcnung dầu thô là cho chúng đi qua một thùng nước được nung nóng Một cái đĩa làmtán xạ chất lỏng thành dòng hay lớp mỏng sẽ làm tăng ảnh hưởng của bình nướcnóng, dòng dầu đi lên qua bình nuớc nóng sẽ tạo ra sự khuấy động nhẹ rất cần thiếtcho sự kết tụ và tách khí sủi bọt từ trong dầu Bình nước nóng cũng làm tăng hiệuquả của việc tách khí ra khỏi dầu thô dạng bọt Trên thực tế bình nước nóng khôngđược lắp trong một số bình tách nhưng nhiệt lượng có thể cung cấp cho dầu bằngnhững bộ nung nóng bằng lửa ,bộ trao đổi nhiệt…một cách gián tiếp hay trực tiếp.Những bộ xử lý nhũ tương cũng được dùng như vậy

2.2.1.5 Hoá chất

Hoá chất làm giảm sức căng bề mặt của dầu thô và hỗ trợ trong việc giảiphóng khí ra khỏi dầu Những hoá chất như thế làm giảm đáng kể khuynh hướngtạo bọt của dầu và vì vậy làm tăng công suất của bình tách khi mà bọt dầu đã được

xử lý

bé chiÕt s ¬ng

thiÕt bi t¸ch cöa vµo

®Çu vµo chÊt láng

Hình 2.1 Sơ đồ bình tách đứng đặc biệt để tách dầu thô chứa nhiều bọt

2.2.2 Các phương pháp tách dầu ra khỏi hỗn hợp dầu-khí trong bình tách

Những hạt chất lỏng còn sót lại trong khi chất lưu đi qua các thiết bị táchban đầu (khi mà trong bình tách đã phân biệt rõ hai dòng chất lưu khí và lỏng) đượctách lần cuối bằng một bộ thiết bị gọi là bộ chiết sương hay màng ngăn Hơi ngưng

tụ trong khí không thể thu hồi bằng bộ chiết này Sự ngưng tụ của hơi này xảy ra do

sự giảm nhiệt độ hoặc sau khi khí vừa được thu hồi từ bình tách Bởi vì khí vừangưng tụ có thể có những đặc tính tự nhiên ở nhiệt độ và áp suất của bình tách Sựngưng tụ của hơi này xảy ra nhanh chóng sau khi ra khỏi bình tách

Sự khác nhau về tỷ trọng của chất lỏng và khí có thể hoàn thành việc táchnhững hạt chất lỏng còn lại trong khí khi mà tốc độ dòng khí chậm vừa phải để hoànthành sự tách Người ta có thể tính toán và giới hạn vận tốc của khí trong bình tách

để đạt được sự tách một cách hoàn toàn khi không có bộ chiết sương Tuy nhiên,theo quy ước thì các bộ chiết sương được lắp trong bình tách để hỗ trợ thêm côngviệc tách và làm giảm thấp nhất chất lượng chất lỏng khi bị khí mang theo

Các phương pháp để tách dầu từ khí trong bình tách là:

 Sự khác nhau về tỷ trọng

 Sự va đập

 Thay đổi hướng dòng chảy

 Thay đổi tốc độ dòng chảy

 Dùng lực ly tâm

 Sự đông kết và lọc

Bộ chiết sương dùng trong bình tách có nhiều kiểu khác nhau: Hình (2.2) làmàng ngăn kiểu cánh quạt Hình (2.3) là màng ngăn kiểu ly tâm Hình (2.4) là màngngăn dạng lưới

B A

B C

A

B C

A

B C

A :Va đậpB: Thay đổi h ớng dòng chảyC: Thay đổi vận tốc dòng chảy

(a) Thiết bị tách s ơng

Hỡnh 2.2 Thiết bị tỏch sương

Van an toµn

§uêng khÝ ra Van an toµn

thiÕt bÞ t¸ch cöa vµo Mµng ng¨n

Hình 2.4 Bình tách 2 pha sử dụng phương pháp lực ly tâm

Hình 2.5 Màng ngăn kiểu sợi

1 Khí ở dạng sương

2 Tấm khử sương phụ dạng lưới, dầy 3’’

3 Tấm khử sương dạng lưới, dầy 5’’

4 Xilanh dẫn chất lỏng

6 Chất lỏng đi xuống

2.2.2.1 Sự khác nhau về tỷ trọng

Khí tự nhiên nhẹ hơn hydrocacbon lỏng Do sự khác nhau về tỷ trọng và lựchấp dẫn, những phần tử hydroccacbon lỏng lơ lửng trong dòng khí tự nhiên sẽ thoátkhỏi dòng khí nếu như vận tốc dòng khí chậm vừa phải Những hạt lớn sẽ lắngxuống nhanh hơn, và những hạt nhỏ sẽ lắng xuống chậm hơn.

Với điều kiện áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn thì những hạt hydrocacbon lỏng

có tỷ trọng từ 400-16000 lần so với khí tự nhiên Tuy nhiên khi áp suất và nhiệt độkhí tăng lên thì sự khác nhau về tỷ trọng sẽ giảm xuống, ở áp suất làm việc 53 at thì

tỷ trọng hydrocacbon lỏng chỉ nặng gấp 6-10 lần so với khí Vì vậy áp suất có ảnhhưởng tới kích thước của bình tách; kích thước và kiểu của màng ngăn để tách hoàntoàn chất lỏng và khí

Trên lý thuết các hạt chất lỏng có tỷ trọng từ 6-10 lần tỷ trọng khí có thểnhanh chóng lắng xuống và tách khỏi khí Tuy nhiên điều này không xảy ra bởi vìnhững hạt chất lỏng quá nhỏ đến mức chúng có khuynh hướng trôi nổi trog khí vàkhông thoát ra khỏi khí khi khí ở trong bình

Trong hầu hết các bình tách có các kích thước trung bình,những phần tửhydrocacbon lỏng có đuờng kính 100m hoặc lớn hơn sẽ hoàn toàn lắng xuốngkhỏi khí Tuy nhiên những màng ngăn dùng để lọc những phần tử chất lỏng nhỏ hơncòn lại trong khí Khi áp suất làm việc của bình tăng lên sự khác nhau về tỷ trọngkhí và chất lỏng giảm xuống Vì thế cần phải vận hành bình tách ở áp suất thấp kếthợp với các phương pháp xử lý ở những điều kiện và yêu cầu khác nhau

2.2.2.2 Sự va đập

Nếu dòng khí có chứa những phần tử chất lỏng chuyển động khi va đập vàothành (bề mặt ) thì các phần tử có thể bám vào và ngưng tụ trên bề mặt Khi chấtlỏng ngưng tụ thành những hạt đủ lớn thì chúng rơi vào khoang chứa chất lỏng Nếuhàm lượng chất lỏng trong khí cao hoặc các phần tử lỏng là nguyên chất, những mặt

va đập được lắp đặt để thu hồi dầu dạng sương Hình 2.2 là hình vẽ của một bộmàng ngăn sử dụng để lặp đi lặp lại sự va đập để thu hồi dòng chất lỏng trong khí

2.2.2.3 Thay đổi hướng dòng chảy

Khi huớng chảy của dòng khí chứa chất lỏng bị thay đổi đột ngột thì quántính sẽ làm cho chất lỏng chuyển động theo hướng dòng chảy Sự tách sương chấtlỏng từ khí sẽ bị ảnh hưởng bởi vì khí nhẹ hơn sẽ dễ dàng thay đổi hướng dòng chảy

và tách khỏi những phần sương chất lỏng Vì thế chất có thể ngưng tụ trên bề mặthoặc rơi xuống buồng chứa chất lỏng phía duới Màng ngăn ở hình 2.2 thể hiện sửdụng phương pháp này

2.2.2.4 Thay đổi tốc độ dòng chảy

Việc tách chất lỏng và khí bị ảnh hưởng do sự tăng hay giảm tốc độ của khímột cách đột ngột Cả hai yếu tố đều sử dụng sự khác nhau về quán tính của khí vàlỏng Khi giảm vận tốc thì quán tính của chất lỏng sẽ lớn hơn và sẽ mang nó theo vàtách khỏi khí Chất lỏng sau đó ngưng tụ trên các bề mặt và chảy vào trong khoangchất lỏng của bình tách Khi tăng vận tốc của dòng khí, do có lực quán tính nhỏ chonên pha khí vượt lên trước và tách khỏi pha dầu Hình 2.2 là hình vẽ của một màngngăn kiểu cánh quạt dùng để thay đổi vận tốc dòng chảy Màng ngăn này được dùngtrong bình tách đứng hình 2.3

2.2.2.5 Dùng lực ly tâm

Nếu dòng khí có mang theo chất lỏng chuyển động theo đường tròn với vậntốc đủ lớn, lực ly tâm sẽ làm chất lỏng bắn vào thanh bình Tại đây thì chất lỏngngưng tụ thành những hạt chất lỏng có kích thước ngày càng lớn và cuối cùng chảyxuống khoang chất lỏng phía dưới bình Phương pháp dùng lực ly tâm là một trongnhững phương pháp hiệu quả nhất trong việc tách sương chất lỏng từ khí Hiệu quảcủa bộ màng ngăn này tăng khi tốc độ dòng khí tăng Vì vậy với cùng tốc độ dòngchảy vào bình cho trước với bình tách ly tâm cần kích thứơc nhỏ hơn là đủ

Hình (2.4) minh hoạ một bình tách 2 pha nằm ngang sử dụng hai giai đoạnchiết sương, ly tâm để tách sương chất lỏng khỏi khí Thiết bị gây va đập cửa vào làmột cái phễu với những cánh quạt hình xoắn ốc hướng ra ngoài truyền một chuyểnđộng xoáy cho chất lưu khi chúng đi vào bình tách Những hạt chất lỏng lớn hơn bịbắn vào vỏ của bình và rơi xuống khoang chứa chất lỏng Khí chảy vào thiết bị thứcấp gồm những cánh quạt hình xoắn ốc hướng vào trong để tăng tốc cho đến 0,7 2,7 m/s ở đầu ra của thiết bị thứ cấp Dầu được tách từ thiết bị ly tâm sơ cấp chảy từkhoang trên xuống khoang dưới qua đường dẫn bên dưới ở bên phải Khoang dướicủa bình tách được chia thành hai ngăn, chất lỏng được lấy ra từ hai ngăn bằng hai

bộ điều khiển mức chất lỏng và hai van thu hồi dầu

Bình tách và bình lọc dùng lực ly tâm để thu hồi sương dầu từ khí có thể xử

lý một lượng khí lớn

2.2.2.6 Sự đông kết

Những tấm đệm đông kết được dùng như những phương tiện có hiệu quảtrong việc tách và thu hồi sương dầu từ một dòng khí tự nhiên Một trong những

công dụng đặc biệt nhất là tách sương chất lỏng từ khí trong hệ thống vận chuyển vàphân phối khí nơi mà lượng chất lỏng trong khí là nhỏ Những tấm đông kết thườngdùng làm ở dạng vòng, dạng lưới bằng những vật liệu khác nhau Chúng sử dụng sựkết hợp giữa va đập, thay đổi hướng, thay đổi vận tốc và loại bỏ sương chất lỏng từkhí Những tấm này cung cấp một diện tích bề mặt lớn lắng đọng sương chất lỏng.Hình (2.5) là lược đồ của một màng ngăn dạng lưới dùng trong một số bình tách vàbình lọc khí Những gói này được làm bằng vật liệu giòn nên có thể bị vỡ trong khi

di chuyển và lắp đặt vì vậy chúng được lắp đặt ở nơi sản xuất trước khi đem đến nơi

sử dụng Lưới đan có thể bị kẹt, tắc nghẽn do sự lắng đọng của parafin và các vậtliệu khác vì thế làm bình tách hoạt động không hiệu quả sau một thời gian sử dụng.Mặc dù các tấm đông kết hoạt động rất hiệu quả trong việc thu hồi dầu từ khí nhưngmàng ngăn kiểu cánh quạt được sử dung rộng rãi hơn vì chúng có thể dùng trongnhiều điều kiện khác nhau Do nhược điểm của các tấm đông kết, công dụng củachúng chỉ hạn chế trong máy lọc khí và dùng trong hệ thống phân phối, vận chuyểnthu gom khí

2.2.2.7 Lọc bằng phin lọc

Dùng phin lọc dễ thấm qua rất có hiệu quả trong việc thu hồi dầu từ khí Vậtliệu có tính thấm lọc sương chất lỏng từ khí có thể sử dụng nguyên lý của sự va đập,thay đổi hướng dòng chảy và hỗ trợ cho việc tách sương chất lỏng từ khí, áp suấtgiảm qua màng ngăn càng thấp càng tốt trong khi hiệu quả tách tối đa vẫn được duytrì Tóm lại sự giảm áp suất qua màng ngăn là lớn nhất nếu ta sử dụng phương phápphin lọc và nhỏ nhất là phương pháp kết tụ Còn những kiểu khác thì thay đổi trongkhoảng này

cöa ra cña chÊt láng

§Çu vµo chÊt láng Condensate

Mµng ng¨n kiÓu ng ng

§ êng khÝ ra

Hình 2.6 Màng ngăn dạng lưới kiểu ngưng tụ

2.2.3 Những khó khăn thường gặp trong quá trình tách dầu khí

2.2.3.1 Tách dầu thô có bọt

Khi áp suất giảm tới một mức độ nào đó, những bọt khí được bao bọc bởimột lớp dầu mỏng khi có khí hoà tan trong dầu Điều này gây nên hiện tượng bọt,váng hoặc bị tán xạ lơ lửng trong dầu và tạo nên những chất gọi là bọt dầu Độ nhớt

và sức căng bề mặt của dầu có thể giữ khí trong dầu và gây tạo bọt trong dầu Dầuthô sẽ dễ dàng tạo bọt khi:

lý bọt dầu từ 10-15% Những nhân tố chính trong việc hỗ trợ làm vỡ những bọt dầu

là khuấy, nung nóng, hoá chất và lực ly tâm Những nhân tố này cũng được dùng đểtách khí sủi bọt trong dầu Những kiểu bình tách sử dụng trong việc xử lý bọt dầuthô vừa được cải tiến, chúng được sản xuất ở nhiều nơi khác nhau và một số bìnhđược thiết kế cho những ứng dụng riêng

2.2.3.2 Lắng đọng parafin

Parafin lắng đọng trong thiết bị tách làm giảm hiệu suất tách của thiết bị và

nó có thể lắng đọng cục bộ trong bình cản trở hoạt động của màng chiết

Để loại trừ ảnh hưởng của parafin lắng đọng có thể dùng hơi nóng hoặc dungmôi hoà tan hoàn toàn parafin

Giải pháp tốt nhất là ngăn cản sự lắng đọng ban đầu của nó bằng nhiệt hayhoá chất Một phương pháp khác là phủ bọc bên trong của bình một lớp nhựa (phùhợp mọi thời điểm) Độ nặng của parafin sẽ làm cho nó rơi khỏi bề mặt trước khi tụlại một lớp dày đến mức gây hại

2.2.3.3 Cát, bùn, cặn khoan, muối và các tạp chất khác

Nếu dòng chất lưu đi lên chứa một lượng đáng kể cát và các vật liệu khácthì cần phải loại bỏ chúng trước khi đưa chúng vào đường ống Những hạt cát vừavới số lượng nhỏ có thể loại bỏ bằng lắng đọng trong bình đứng với một cái phễudưới đáy và loại bỏ chúng theo định kỳ Muối có thể loại bỏ chúng bằng cách chothêm nước vào trong dầu và khi muối hoà tan thì nước được tách khỏi dầu và được

2.3.1 Bộ điều khiển bao gồm

+ Những thiết bị điều khiển mức chất lỏng đối với dầu và bề mặt tiếp xúcdầu –nước (sử dụng trong các bình tách 3 pha:dầu –khí –nước)

+ Những van điều khiển áp suất (cho khí hồi lưu để duy trì áp suất trong thiết

bị tách), bộ điều khiển áp suất

2.3.2 Các van sử dụng trong thiết bị tách và các thiết bị khác

+ Van điều khiển xả dầu

+ Van điều khiển xả nước (trong các thiết bị tách 3 pha hoạt động dầu –khí –nước)

+ Các van thải

+ Van giảm áp

+ Các van sử dụng cho kính quan sát mực chất lỏng trong thiết bị

+ Các thiết bị đo áp suất

+ Các nhiệt kế (dụng cụ đo nhiệt độ tách)

+ Các thiết bị điều khiển sự giảm áp (cho điều khiển khí)

+ Các kính quan sát mực chất lỏng

+ Đường ống và ống khai thác (đường ống dẫn sản phẩm)

2.3.3 Bộ điều khiển mức chất lỏng

Thông thường là một phao nổi hoạt động gắn với một van trên cửa vào thiết

bị tách, nó có tác động kích thích van tạo ra âm thanh báo động để ngăn cản nguyhiểm từ sự thay đổi đột ngột mức chất lỏng trong bình tách quá cao hoặc quá thấp

2.3.4 Thiết bị điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ phải đảm bảo sự đóng các đơn vị an toàn, báo độnghay mở ra các con đường vòng qua thiết bị khi nhiệt độ bình tách quá cao hoặc quáthấp Các thiết bị này ít được lắp đặt trên các thiết bị tách, chúng chỉ được ứng dụngtrong các trường hợp đặc biệt

hoặc đóng một van an toàn nhằm mục đích bảo vệ con nguời và thiết bị tách,

các thiết bị khác trong khu vực làm việc nơi xảy ra sự cố.

2.3.7 Van tháo chất lỏng

Nếu ta tháo một thể tích nhỏ nhất chất lỏng từ bình tách thì có thể gây kíchthích hoặc lôi kéo các van bên trong, hoặc tác dụng có hại vào các vị trí van xả chấtlỏng và có thể gây ra sự ăn mòn thân van thải dẫn đến sự tăng cường mà chúng cóthể gây nổ vỡ tại chỗ hay dưới mức áp suất làm việc Tuy vậy van xả vẫn hết sứccần thiết vì các bộ phận xử lý như thiết bị tách ở điều kiện áp suất thấp, các bộ làmbền, dòng ra của bình tách có thể yêu cầu dòng chảy phải ổn định Van điều khiểntháo chất lỏng có đường kính nhỏ hơn dòng ra để đảm bảo dòng qua van luôn chảy

ổn định và liên tục

2.3.8 Những đầu mối an toàn hay các đĩa ngắt

Một đầu mối an toàn hay các đĩa ngắt ( Rapture disks) là một thiết bị chứamột miếng kim loại mỏng được thiết kế để làm gián đoạn khi áp suất trong thiết bịtách vượt quá giới hạn cho phép (giới hạn này được xác định trước) Giá trị nàybằng khoảng từ 1,25-1,5 áp suất nhiệt kế Đĩa có vai trò quan trọng nhất thườngđược kiểm tra sự làm việc sao cho nó hoạt động không gián đoạn khi xẩy ra sự cốcho tới khi các van an toàn hoạt động và ngăn chặn sự vượt trội về áp suất trongthiết bị tách

2.3.9 Màng chiết tách

Các màng chiết tách trong các thiết bị tách có tác dụng ngăn cản chất lỏng bịcuốn theo dòng khí Tại đây có thể gây ra sự cố khi sự sụt áp qua màng chiết trở nênquá lớn (vượt trội giới hạn sự sụt áp cho phép) Nếu sự sụt áp qua màng chiết (đobằng inch cột dầu) vượt quá giới hạn thì dầu sẽ bị cuốn theo dòng khí vượt quamàng chiết và đi ra ngoài cùng với khí Khả năng có thể xảy ra là sự tắc nghẽn từngphần của màng chiết do parafin hoặc các vật liệu khác Điều này giải thích tại saomột số thiết bị tách không có sự xác định giới hạn dung tích nhưng không vượt quágiới hạn mức chất lỏng mà ở đó chất lỏng có thể theo dòng khí ra ngoài Như vậy nócũng giải thích tại sao dung tích của một số thiết bị có thể nhỏ đi sử dụng

Trong những năm gần đây những thiết bị tách với sự giúp đỡ của các màngchiết mà không phải yêu cầu tháo bớt hay giảm nguyên liệu đầu vào Những thiết kếnày đã loại trừ được những sự cố gây ra ở đầu vào của thiết bị tách

2.3.10 Cốc đo mực chất lỏng

Các bộ phận này phải luôn giữ khô và sạch để trong mọi thời điểm sự thôngbáo của chúng về mực chất lỏng trong bình tách là hoàn toàn chính xác Định kỳ lặplại sự cân bằng của cốc và làm sạch nó bằng dung môi đặc biệt và giẻ lau sạch.

2.3.11 Đồng hồ đo áp suất và các thiết bị cơ khí khác trong bình tách

Các thiết bị này cần phải được kiểm tra sự hoạt động thống nhất Các van rẽnhánh được sử dụng để đồng hồ đo áp suất có thể dễ dàng lấy ra kiểm tra, làm sạch

và sửa chữa thay thế

2.4 PHÂN LOẠI BÌNH TÁCH – PHẠM VI ỨNG DỤNG – ƯU NHƯỢC ĐIỂM

TỪNG LOẠI

2.4.1 Cấu tạo chung của bình tách

Mỗi bình tách thông thường bao gồm 5 phần chính:

- Ngăn tách chính: dùng để tách một khối lượng lớn dầu khỏi khí

- Ngăn làm sạch khí: xảy ra quá trình tách tiếp các phần còn lại như bọt khíbằng thiết bị khử mùi

- Ngăn thu dầu

- Ngăn chắn nước

- Ngoài ra còn có một bộ phận điều khiển áp suất trong bình thích hợp vàthiết bị điều khiển mực chất lỏng trong bình

Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo bình tách cơ bản

2.4.2 Phân loại bình tách

Trong thực tế do yêu cầu công nghệ mà bình tách được phân ra làm nhiềuloại, ta có thể phân loại như sau:

2.4.2.1 Phân loại theo chức năng

Tuỳ theo từng chức năng của bình tách mà ta có thể phân loại như sau:

1 Bình tách dầu và khí ( oil and gas separator)

2 Bình tách 3 pha dầu, khí và nước

3 Bình tách dạng bẫy (trap)

4 Bình tách từng giai đoạn (stage separator)

5 Bình tách nước (water knockout), kiểu khô hay ướt

có kích thước đủ để kiểm soát tốc độ dòng chảy tức thời lớn nhất

+ Tách lỏng (liquid kockout) dùng để tách chất lỏng, dẫn dầu lẫn nước khỏikhí nước và dầu lỏng thoát ra theo đường đáy bình, còn khí đi theo đường trên đỉnh

+ Expansion vessel thường là bình tách giai đoạn một trong đơn vị tách nhiệt

độ thấp hay tách lạnh Bình tách này có thể được lắp thiết bị gia nhiệt (heating oil )

có tác dụng làm chảy hydrat (như glycol) vào chất lưu vỉa từ giếng lên trước khi nốivào trong bình tách này

+ Bình tách làm sạch khí (gas scrubber) : có thể hoạt động tương tự như bìnhtách dầu và khí

Bình tách dầu và khí thường dùng trong thu gom khí,và đường ống phânphối,những chỗ không yêu cầu phải kiểm soát slugg hoặc heads của chất lỏng Bìnhlàm sạch khí kiểu khô dùng thiết bị tách sương và thiết bị bên trong còn lại tương tựnhư bình tách dầu và khí

Bình làm sạch khí kiểu ướt hướng dòng khí qua bồn chứa dầu hoặc các chấtlỏng khác để rửa sạch bụi và các tạp chất khác còn lại khỏi khí Khí được đưa qua

một thiết bị tách sương để tách các chất lỏng khỏi nó Một thiết bị lọc có thể coi nhưmột thiết bị đặt trước một tổ hợp thiết bị tách khí để bảo vệ nó khỏi chất lỏng haynước.

+ Thiết bị lọc (gas filter) được coi như một bình làm sạch khí kiểu khô đặcbiệt nếu đơn vị được dùng ban đầu để tách bụi khỏi dòng khí Thiết bị lọc trungbình được dùng trong bồn chứa để tách bụi, cặn đường ống (line scale), rỉ (rust) vàcác vật liệu khác khỏi khí

+ Flash chamber thường là bình tách dầu và khí hoạt động ở áp suất thấp vớichất lỏng từ bình tách có áp suất cao hơn được xả vào nó Đây thường là bình táchgiai đoạn 2 hoặc 3 với chất lỏng được thải vào bình chứa từ Flash chamber

2.4.2.2 Phân loại bình tách theo hình dạng

Ngoài sự phân loại theo chức năng thì dựa vào hình dạng bên ngoài của bìnhtách người ta có thể phân chia bình tách thành các loại sau:

+ Ngoài ra, một số bình tách dùng để tách rắn-cặn ra khỏi chất lỏng bằngnhững kết cấu đặc biệt có tác dụng lắng đọng các vật liệu rắn Chúng không đượccoi là pha lỏng khác trong phân loại bình Ta đi vào từng loại:

11

7 9 10 8

1

4

3 2

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

-cửa vào nguyên liệu -van điều áp hồi l u khí -cửa thoát khí

-đệm chiết -bộ phận tách khí trên cửa vào -đĩa kim loại làm chệch h ớng dòng chảy -miệng phao

-phao không trọng l ợng -thiết bị điều khiển mực chất lỏng -van vận hành ngăn dầu

-cửa tháo dầu

tỏch khỏi dầu và đi lờn Dầu, nước bị kộo xuống dưới theo mỏng dẫn Nước nặng

hơn chỡm xuống dưới, dầu nổi lờn trờn

Hỡnh 2.8 Bỡnh tỏch hỡnh trụ đứng 2 pha hoạt động dầu khớ

11

7

9 10

8

3 2

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

-cửa vào nguyên liệu -van điều áp hồi l u khí -đệm chiết

-bộ phận tách khí trên cửa vào -đĩa kim loại làm lệch h ớng dòng chảy -thiết bị điều khiển mực chất lỏng

-van vận hành ngăn dầu -phao không trọng l ợng -thiết bị điều khiển mực chất lỏng -phao trọng l ợng

-van vận hành ngăn n ớc

water oil

gas

dầu

n ớc khí

Hỡnh 2.9 Bỡnh tỏch hỡnh trụ đứng 3 pha hoạt động dầu-khớ-nước

1-Cửa vào nguyên liệu 2-Bộ phận do chuyển động xoáy tròn

nguyªn liÖu

12

3

4

56

GAS

OIL

1-cöa vµo t¸ch khÝ thµnh phÇn2-mµng chiÕt d¹ng c¸nh3-van ®iÒu ¸p khÝ håi l u4-miÖng phao

5-bé ®iÒu khiÓn mùc chÊt láng6-van vËn hµnh ng¨n dÇu

Hiện nay các thiết bị tách trụ ngang được sản xuất với hai dạng:

+Bình tách một ống trụ đơn

+Bình tách gồm hai ống trụ

Cả hai loại này đều có thể áp dụng tách 2 pha, hoặc 3 pha, những thiết

bị tách ngang có sự thay đổi kích thước từ 20-30’ đường kính và 4-5 ft (S to S) lên

tới 15-16 ft đường kính và 60-70ft (S to S)

Các thiết bị tách hình trụ nằm ngang được minh hoạ ở các bình tách sau:

+ Hình (2.11): Minh hoạ cấu tạo thiết bị tách trụ ngang 2 pha hoạt động

nguyªn liÖu láng

12

3

1-cöa vµo t¸ch khÝ thµnh phÇn2-mµng chiÕt d¹ng c¸nh3-van ®iÒu ¸p khÝ håi l u4-miÖng phao

5-bé ®iÒu khiÓn mùc chÊt láng6-van vËn hµnh ng¨n dÇu

8

9water

oil

oilwater

Nuíc7

AB6

7-van vËn hµnh ng¨n n íc8-phao kh«ng träng l îng9-phao träng l îng

Hình 2.12 Bình tách hình trụ nằm ngang 3 pha dầu-khí-nước

Loại 3 Thiết bị tách hình cầu

Thiết bị bình tách hình cầu có kích thước thay đổi từ 24-30’’, đường

Kiểm soát van dầu

1- Cửa vào tách khí thành phần

2- Màng chiết kiểu đệm ngưng tụ

3- Bộ phận dẫn điều khiển mực dầu lưu trong bình

4- Bộ phận dẫn điều khiển mực nước lưu trong bình

5- Phao không trọng lượng

6- Phao trọng lượng

Hình 2.14 Bình tách 3 pha hình cầu 2.4.3 Phạm vi áp dụng

Trong công nghiệp dầu khí bình tách được chế tạo theo 3 hình dạng cơ bảnlà: bình tách trụ đứng ,bình tách trụ ngang, và bình tách cầu Mỗi loại thiết bị cónhững tiện lợi nhất định trong quá trình sử dụng Vì vậy việc lựa chọn trong mỗiứng dụng thường dựa trên hiệu quả thu được trong quá trình lắp đặt và duy trì giátrị.

Bảng số (2.1) chỉ ra sự so sánh những ưu nhược điểm của các loại thiết bịtách dầu khí Bảng số (2.1) không phải là một bảng hướng dẫn thuần tuý nhưng nó

đủ tiêu chuẩn liên quan tới sự so sánh, như những đặc điểm thay đổi hay những đặcđiểm đặc trưng của sự khác nhau giữa các thiết bị tách dựa trên những phạm vi hìnhdạng, kích thước, áp suất làm việc Từ bảng so sánh có thể chắc chắn rằng nhữngthiết bị tách dầu và khí hình trụ nằm ngang là thiết bị có nhiều ưu điểm trong sửdụng, vận hành, duy trì làm việc, bảo dưỡng và sửa chữa thay thế, vì vậy nó được

áp dụng nhiều nhất Bảng tổng kết chỉ cho ta thấy khái quát chung của việc sử dụngthiết bị tách hình trụ ngang, hình trụ đứng, thiết bị hình cầu

2.4.3.1 Thiết bị tách hình trụ đứng

Trong công nghiệp dầu khí hiên nay, thiết bị bình tách hình trụ đứng thườngđược sử dụng trong những trường hợp sau:

+ Chất lỏng giếng có tỷ lệ lỏng/khí cao

+ Dầu thô có chứa lượng cát, cặn và các mảnh vụn rắn

+ Sự lắp đặt bị giới hạn về chiều ngang nhưng không giới hạn về chiều caocủa thiết bị

+ Được lắp đặt ở những nơi mà thể tích chất lỏng có thể thay đổi nhiều vàđột ngột như; các giếng tự phun, các giếng gaslift gián đoạn

+ Hạ nugget của các thiết bị sản xuất khác cho phép hoặc tạo ra sự đông tụchất lỏng

+ Đầu vào của các thiết bị sản xuất khác sẽ không làm việc phù hợp với sự

có mặt của chất lỏng ở trong khí đầu vào

+ Sử dụng tại những điểm mà việc áp dụng thiết bị tách trụ đứng mang lạihiệu quả kinh tế cao hơn

2.4.3.2 Thiết bị tách hình trụ nằm ngang

Phạm vi áp dụng của nó trong các trường hợp cụ thể:

1 Tách lỏng-lỏng trong bình tách 3 pha trong sự sắp đặt để hiệu quả hơntrong việc tách dầu –nước

2 Tách bọt dầu thô nơi mà diện tích tiếp xúc pha: lỏng –khí lớn hơn và chophép tạo ra phần vỡ bọt nhanh hơn và sự tách khí từ lỏng hiệu quả hơn

3 Thiết bị tách hình trụ ngang được lắp đặt tại những vị trí giới hạn vềchiều cao, vì bóng của nó có thể che lấp vùng phụ cận

4 Được lắp đặt tại những giếng khai thác ổn định lưu lượng với một GORcao

5 Việc lắp đặt tại những nơi mà những thiết bị điều khiển hay những điềukiện đòi hỏi sự thiết kế các ‘‘đập ngăn nước’’ bên trong và ‘‘ngăn chứa’’ dầu đểloại trừ việc sử dụng bộ điều khiển ranh giới chất lỏng dầu- nước

6 Dùng nơi có nhiều thiết bị nhỏ có thể xếp chồng nhau (đặt cạnh nhau)mục đích tiết kiệm không gian

7 Dùng cho những thiết bị cơ động, (hoặc trượt hoặc kéo…) được yêu cầucho việc kiểm tra hay sản xuất

8 Thượng nguồn của những thiết bị sản xuất sẽ không hoạt động hài hoànhiều như có chất lỏng trong khí ở đầu vào

9 Hạ nguồn của những thiết bị sản xuất mà cho phép hoặc tháo ra chất lỏngngưng tụ hay đông tụ

10 Dùng cho những trường hợp giá trị kinh tế của thiết bị tách trụ đứng đemlại thấp hơn

2.4.3.3 Thiết bị tách hình cầu

Phạm vi ứng dụng trong các trường hợp sau:

1 Những chất lỏng giếng với lưu lượng dầu khí cao ,ổn định và không

có hiện tượng trào dầu hay va đập của dòng dầu

2 Được lắp đặt ở những vị trí mà bị giới hạn về chiều cao

3 Hạ nguồn của những thiết bị xử lý như là thiết bị xử lý nước bằngglycol và các thiết bị làm ngọt khí (qua quá trình khử lưu huỳnh) để làm sạch vàtăng giá xử lý chất lỏng như là Amin và Glycol

4 Được lắp đặt tại những địa điểm yêu cầu thiết bị tách phải nhỏ và dễdàng di chuyển tới nơi lắp đặt

5 Lắp đặt tại những nơi mà hiệu quả để lại từ thiết bị tách hình cầu làcao hơn

6 Yêu cầu làm sạch nhiên liệu và xử lý khí cho mỏ hoặc nhà máy sửdụng

2.4.4 Ưu – nhược điểm

Bảng 2.1 So sánh sự thuận lợi và không thuận lợi của các loại bình tách

Số TT Các vấn đề so sánh

Thiết bị tách hình trụ ngang

(1)

Thiết bị tách hình trụ đứng

(2)

Thiết bị tách hình cầu

31

22

12 Tiện lợi cho việc kiểm

Ghi chú:

Xét về mặt công suất (hoặc hiệu suất) sắp xếp kí hiệu như sau:

(1): tiện lợi nhất

(2): trung bình

(3): kém tiện lợi

CHƯƠNG 3BÌNH TÁCH C1

3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÌNH TÁCH C1

3.1.1 Cấu tạo

Bình tách C1 có cấu tạo như hình vẽ 3.1

3.1.2 Nguyên lý hoạt động

Bình tách C1 hoạt động theo 4 giai đoạn cơ bản sau:

+ Giai đoạn 1: Là giai đoạn đầu của quá trình tách về cơ bản là sử dụng một

bộ phận gạt đầu vào, như thế động lượng của chất lỏng bị cuốn trong các pha hơilàm giọt chất lỏng lớn nhất va chạm lên bộ phận gạt này và rơi xuống bằng trọnglực

+ Giai đoạn 2: Là sự tách bằng trọng lực các giọt nhỏ hơn dạng hơi bằngcách chảy thông qua khu vực tách

+ Giai đoạn 3: Là sự tách sương ,tại đây các giọt nhỏ nhất được đông tụthành các giọt lớn hơn, nó sẽ được tách bằng trọng lực

+ Giai đoạn 4: Là sự phân lớp các chất lỏng nhẹ nổi lên trong pha nặng hay

sự sa lắng của các giọt lỏng lặng trong pha nhẹ và được chi phối bởi định luậtStock