Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: 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 Hổ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT<br /> <br /> NGUYỄN HOÀI VŨ<br /> <br /> NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUẢ<br /> CỦA ĐƯỜNG ỐNG THU GOM DẦU TRONG ĐIỀU KIỆN<br /> SUY GIẢM SẢN LƯỢNG MỎ BẠCH HỔ<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> HÀ NỘI - 2018<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT<br /> <br /> NGUYỄN HOÀI VŨ<br /> <br /> NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUẢ<br /> CỦA ĐƯỜNG ỐNG THU GOM DẦU TRONG ĐIỀU KIỆN SUY<br /> GIẢM SẢN LƯỢNG MỎ BẠCH HỔ<br /> <br /> Ngành: Kỹ thuật dầu khí<br /> Mã số: 9520604<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> <br /> 1. TSKH Trần Xuân Đào<br /> 2. PGS. TS Nguyễn Thế Vinh<br /> <br /> Hà Nội – 2018<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết<br /> quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công<br /> trình nào khác.<br /> Tác giả Luận án<br /> <br /> Nguyễn Hoài Vũ<br /> <br /> ii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i<br /> MỤC LỤC ........................................................................................................ ii<br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................. iv<br /> DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vi<br /> DANH MỤC HÌNH........................................................................................ vii<br /> MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1<br /> CHƯƠNG 1...................................................................................................... 7<br /> TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM VÀ QUÁ TRÌNH THU<br /> GOM, XỬ LÝ, VẬN CHUYỂN DẦU NỘI MỎ BẠCH HỔ VÀ RỒNG .......... 7<br /> 1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ THU GOM VẬN CHUYỂN DẦU NỘI MỎ<br /> BẠCH HỔ ..................................................................................................... 8<br /> 1.2. NHỮNG THÁCH THỨC MỚI TRONG THU GOM DẦU BẰNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM Ở<br /> GIAI ĐOẠN SUY GIẢM SẢN LƯỢNG KHAI THÁC CUỐI ĐỜI MỎ BẠCH HỔ ......... 23<br /> 1.3. NHỮNG SỰ CỐ ĐIỂN HÌNH TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐƯỜNG<br /> ỐNG NGẦM THU GOM DẦU NỘI MỎ BẠCH HỔ............................................... 27<br /> 1.4. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THU GOM DẦU TẠI MỎ BẠCH<br /> HỔ ............................................................................................................ 33<br /> KẾT LUẬN ............................................................................................................. 37<br /> CHƯƠNG 2.................................................................................................... 38<br /> NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI THỦY ĐỘNG LỰC HỌC .. 38<br /> HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM VẬN CHUYỂN DẦU NHIỀU PARAFFIN<br /> MỎ BẠCH HỔ ............................................................................................... 38<br /> 2.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG BK-14/BT7 - CPP-3 LÀM ĐỐI TƯỢNG<br /> NGHIÊN CỨU ĐẠI DIỆN. .............................................................................. 38<br /> 2.2. NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA DẦU VÀ LƯU CHẤT KHAI THÁC KHU VỰC<br /> BK14 .... …………………………………………………………………………….40<br /> 2.2.1. Nghiên cứu tính chất lý hóa của dầu ....................................................... 40<br /> 2.2.2. Nghiên cứu tính chất lưu biến của lưu chất khai thác ở khu vực BK14 . 45<br /> 2.3. NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG ĐỘNG HỌC BẰNG LÝ THUYẾT<br /> CATASTROPHE VÀ ENTROPI. ...................................................................... 52<br /> 2.3.1. Nghiên cứu và đánh giá hệ thống động học trên cơ sở lý thuyết<br /> Catastrophe ............................................................................................. 54<br /> 2.3.2. Nghiên cứu và đánh giá hệ thống động học trên cơ sở lý thuyết<br /> Entropi ..................................................................................................... 65<br /> KẾT LUẬN ............................................................................................................. 71<br /> <br /> iii<br /> <br /> CHƯƠNG 3.................................................................................................... 72<br /> NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA<br /> ĐƯỜNG ỐNG THU GOM DẦU TRONG ĐIỀU KIỆN SUY GIẢM SẢN<br /> LƯỢNG MỎ BẠCH HỔ ................................................................................ 72<br /> 3.1. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN TỔ HỢP CÁC NHÓM GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ - KỸ THUẬT<br /> NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU GOM DẦU BẰNG ĐƯỜNG ỐNG NGẦM TRONG ĐIỀU<br /> KIỆN SUY GIẢM SẢN LƯỢNG CỦA MỎ BẠCH HỔ ........................................... 72<br /> <br /> 3.1.1. Nghiên cứu quá trình hình thành và lắng đọng của paraffin ................. 72<br /> 3.1.2. Các phương pháp xử lý lắng đọng paraffin ............................................ 76<br /> 3.2. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THU GOM DẦU TRONG GIAI ĐOẠN SUY GIẢM SẢN<br /> LƯỢNG KHAI THÁC ..................................................................................... 82<br /> 3.2.1. Công nghệ vận chuyển chất lỏng dầu-nước ở trạng thái nhũ tương<br /> thuận ........................................................................................................ 82<br /> 3.2.2. Công nghệ vận chuyển hỗn hợp dầu – khí............................................... 85<br /> 3.2.3. Vận chuyển dầu dầu bão hòa khí bằng thiết bị tách khí sơ bộ (UPOG) . 86<br /> 3.2.4. Ứng dụng mô hình mô phỏng để nghiên cứu đánh giá trạng thái hoạt động<br /> của đường ống thu gom dầu ở Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro ....... 87<br /> 3.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÙ HỢP VỚI ĐƯỜNG<br /> ỐNG THU GOM DẦU TRONG ĐIỀU KIỆN SUY GIẢM SẢN LƯỢNG MỎ BẠCH<br /> HỔ .......................................................................................................... 100<br /> 3.3.1. Nhóm giải pháp công nghệ xử lý và giải quyết vấn đề về năng lượng vận<br /> chuyển và lưu lượng dòng chảy trong đường ống ................................. 101<br /> 3.3.2. Nhóm giải pháp công nghệ xử lý và giải quyết vấn đề về lắng đọng paraffin<br /> trong đường ống .................................................................................... 102<br /> 3.3.3. Nhóm giải pháp công nghệ xử lý và giải quyết vấn đề nhiệt độ đông đặc<br /> và độ nhớt của dầu ................................................................................ 102<br /> 3.4. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI VÀO THỰC<br /> TẾ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG THU GOM VẬN CHUYỂN DẦU TỪ BK-14<br /> VỀ CPP-3 NỘI MỎ BẠCH HỔ.................................................................... 103<br /> 3.4.1 Đánh giá mức độ bền vững và tính ổn định thủy động học của hệ thống<br /> trên cơ sở lý thuyết Catastrophe ............................................................ 103<br /> 3.4.2. Đánh giá mức độ phức tạp của hệ thống đường ống trong quá trình vận<br /> hành ....................................................................................................... 104<br /> 3.4.3. Tính toán hiệu quả kinh tế sau khi áp dụng kết quả nghiên cứu của luận án<br /> vào vận hành cụm đường ống từ BK-14 về CPP-3 ............................... 105<br /> KẾT LUẬN .................................................................................................. 107<br /> KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 118<br /> DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .............................................. 109<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 112<br /> <br />