Tên luận án:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA ĐƯỜNG ỐNG THU GOM DẦU TRONG ĐIỀU KIỆN SUY GIẢM SẢN LƯỢNG MỎ BẠCH HỖ
Ngành:
Kỹ thuật dầu khí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung giải quyết những thách thức phức tạp trong quá trình vận chuyển dầu thô nhiều paraffin thông qua hệ thống đường ống ngầm, đặc biệt trong bối cảnh sản lượng tại mỏ Bạch Hổ đang suy giảm. Những vấn đề chính bao gồm nhiệt độ đáy biển thấp, nhiệt độ đông đặc và độ nhớt cao của dầu, dẫn đến vận tốc dòng chảy thấp, năng lượng vỉa suy kiệt, nhũ tương dầu-nước bền vững và tính chất lưu biến của dầu xấu đi, gây tắc nghẽn đường ống và giảm hiệu quả vận hành.
Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá thực trạng hoạt động của hệ thống đường ống ngầm vận chuyển dầu từ BK-14 về CPP-3, đề xuất phương pháp mới để nghiên cứu trạng thái thủy động lực học, và đưa ra các giải pháp công nghệ phù hợp nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống thu gom, xử lý, vận chuyển dầu trong giai đoạn suy giảm sản lượng. Điểm mới của luận án là việc áp dụng các công cụ toán học dựa trên lý thuyết Catastrophe và Entropi để định tính và định lượng trạng thái bền động học của hệ thống, từ đó xác định vận tốc dòng chảy tối ưu và tần suất, chu kỳ xử lý cần thiết.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tính chất lý hóa và lưu biến của dầu mỏ Bạch Hổ đã thay đổi theo chiều hướng phức tạp sau hơn 30 năm khai thác, với nhiệt độ đông đặc, độ nhớt và hàm lượng paraffin đều tăng. Hệ thống đường ống hiện có thiếu tính đồng bộ và chưa tương thích với đặc tính dầu. Việc ứng dụng lý thuyết Catastrophe đã khẳng định hệ thống thường xuyên hoạt động trong trạng thái kém bền vững và mất ổn định động học. Nghiên cứu cũng xác định dải vận tốc dòng chảy tối ưu từ 0,28-0,32 m/s giúp đạt chi phí năng lượng thấp nhất và tính bền động cao nhất.
Các giải pháp công nghệ được đề xuất bao gồm duy trì chế độ dòng chảy tối ưu, bơm rửa đường ống định kỳ, gia nhiệt trước khi bơm, xử lý bằng hóa phẩm giảm nhiệt độ đông đặc và pha trộn condensate hoặc nước để cải thiện tính chất lưu biến. Việc áp dụng các kết quả nghiên cứu đã mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể, tiết kiệm khoảng 461.651 USD mỗi năm nhờ giảm chi phí hóa phẩm và bơm rửa.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của đề tài
- 2. Mục đích nghiên cứu của luận án
- 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- 4. Phương pháp nghiên cứu
- 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- 6. Điểm mới của luận án
- 7. Luận điểm bảo vệ
- 8. Cơ sở tài liệu của luận án
- 9. Khối lượng và cấu trúc của luận án
- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM VÀ QUÁ TRÌNH THU GOM, XỬ LÝ VÀ VẬN CHUYỂN DẦU NỘI MỎ BẠCH HỔ VÀ RỒNG
- 1.1. Tổng quan về hệ thống công nghệ thu gom vận chuyển dầu nội mỏ Bạch Hổ
- 1.1.1. Tổng quan về quá trình phát triển hệ thống thu gom dầu tại các mỏ của Vietsovpetro
- 1.1.2. Tổng quan về hệ thống đường ống công nghệ thu gom dầu ở mỏ Bạch Hổ
- 1.2. Những thách thức mới trong thu gom dầu bằng đường ống ngầm ở giai đoạn suy giảm sản lượng khai thác cuối đời mỏ Bạch Hổ
- 1.3. Những sự cố điển hình trong quá trình vận hành hệ thống đường ống ngầm thu gom dầu nội mỏ Bạch Hổ
- 1.4. Tổng quan các công trình nghiên cứu về thu gom dầu tại mỏ Bạch Hổ
- CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI THỦY ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM VẬN CHUYỂN DẦU NHIỀU PARAFFIN MỎ BẠCH HỖ
- 2.1. Cơ sở lựa chọn tuyến ống BK-14/BT7 – CPP-3 làm đối tượng nghiên cứu đại diện
- 2.2. Nghiên cứu tính chất lý hóa của dầu và lưu chất khai thác ở khu vực BK-14
- 2.2.1. Nghiên cứu tính chất lý hóa của dầu
- 2.2.2. Nghiên cứu tính chất lưu biến của lưu chất khai thác ở khu vực BK-14
- 2.2.2.1. Nghiên cứu tính chất lưu biến của dầu có nước
- 2.2.2.2. Nghiên cứu tính chất lưu biến của dầu BK-14 bão hòa khí
- 2.3. Nghiên cứu và đánh giá hệ thống động học bằng lý thuyết Catastrophe và Entropi
- 2.3.1. Nghiên cứu và đánh giá hệ thống động học trên cơ sở lý thuyết Catastrophe
- 2.3.1.1. Đánh giá trạng thái thủy động học của hệ thống đường ống vận chuyển dầu BK-14 – CPP-3
- 2.3.1.2. Tính toán tần suất và chu kỳ xử lý, áp dụng các giải pháp công nghệ đối với đường ống thu gom dầu trong khu vực mỏ Bạch Hổ
- 2.3.2. Nghiên cứu và đánh giá hệ thống động học trên cơ sở lý thuyết Entropi
- 2.3.2.1. Lý thuyết Entropi trong động lực học:
- 2.3.2.2. Đánh giá trạng thái thủy động lực học của hệ thống đường ống vận chuyển dầu BK-14 – CPP-3 trên cơ sở lý thuyết Entropi
- CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA ĐƯỜNG ỐNG THU GOM DẦU TRONG ĐIỀU KIỆN SUY GIẢM SẢN LƯỢNG MỎ BẠCH HỖ
- 3.1. Nghiên cứu lựa chọn tổ hợp các nhóm giải pháp công nghệ - kỹ thuật nâng cao hiệu quả thu gom dầu bằng đường ống ngầm trong điều kiện suy giảm sản lượng của mỏ Bạch Hổ
- 3.2. Nghiên cứu công nghệ thu gom dầu trong giai đoạn suy giảm sản lượng khai thác
- 3.3. Lựa chọn tổ hợp nhóm các giải pháp công nghệ nâng cao hiệu quả phù hợp với đường ống thu gom dầu trong điều kiện suy giảm sản lượng mỏ Bạch Hổ
- 3.3.1. Nhóm giải pháp công nghệ xử lý và giải quyết vấn đề về năng lượng vận chuyển và lưu lượng dòng chảy trong đường ống
- 3.3.2. Nhóm giải pháp công nghệ xử lý và giải quyết vấn đề về lắng đọng paraffin trong đường ống
- 3.3.3. Nhóm giải pháp công nghệ xử lý và giải quyết vấn đề nhiệt độ đông đặc và độ nhớt của dầu
- 3.4. Đánh giá hiệu quả áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tế vận hành hệ thống đường ống thu gom vận chuyển dầu từ BK-14 về CPP-3 nội mỏ Bạch Hổ
- 3.4.1 Đánh giá mức độ bền vững và tính ổn định thủy động học của hệ thống trên cơ sở lý thuyết Catastrophe
- 3.4.2. Đánh giá mức độ phức tạp của hệ thống đường ống trong quá trình vận hành
- 3.4.3. Tính toán hiệu quả kinh tế sau khi áp dụng kết quả nghiên cứu của luận án vào vận hành cụm đường ống từ BK14 về CPP3
- KẾT LUẬN
- KIẾN NGHỊ