TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM CONDENSATE CHO GIÀN WHP-DC SVTH : Lê Phùng Hiệp Chuyên ngành : Lọc Hóa Dầu Lớp : K10CE Khóa : 2021-2025 Người hướng dẫn : TS. Lê Bá Hùng TS. Đàm Thị Thanh Hải Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2024 TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM CONDENSATE CHO GIÀN WHP-DC SVTH : Lê Phùng Hiệp Chuyên ngành : Lọc Hóa Dầu Lớp : K10CE Khóa : 2021-2025 Người hướng dẫn : TS. Lê Bá Hùng TS.
Lê Thanh Thanh Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2024 TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Họ và tên sinh viên Lê Phùng Hiệp MSSV: 10PPR110007 Chuyên ngành: Lớp: K10CE 1. Tên Đồ án: Mô phỏng và thiết kế hệ thống bơm condensate cho giàn WHP-DC. Nhiệm vụ: Mô phỏng hệ thống 3 giàn đầu giếng mới (WHP-DC/FC/EG) bằng phần mềm Hysys Thiết kế thiết bị bơm condensate (Crude Export Pump) trên giàn DCWHP Thiết kế hệ thống cho đường ống 3. Ngày hoàn thành Đồ án: 5.
Họ tên Người hướng dẫn: KS. Lê Bá Hùng Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng năm 2024 TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 (Mẫu của phản biện) Tên đồ án: Mô phỏng và thiết kế hệ thống bơm condensate cho giàn WHP-DC Tên sinh viên: Nguyễn A Chức MSSV: 10PPR110003 Lê Phùng Hiệp MSSV: 10PPR110007 Ngô Xuân Minh Khôi MSSV: 10PPR110011 Lý Nguyễn Linh Kiều MSSV: 10PPR110012 Chuyên ngành: Lọc - Hoá dầu Khoá: 2021-2025 Họ và tên người phản biện: KS. Ngô Châu Vĩ Khang I. PHẦN NHẬN XÉT: 1) Về hình thức và kết cấu ĐACN: 2) Về nội dung: 2.
Nhận xét phần tổng quan tài liệu: 2. Nhận xét về phương pháp nghiên cứu: 2. Nhận xét về kết quả đạt được: 2. Nhận xét phần kết luận: 2.
Những thiếu sót và tồn tại của Đồ án: II. ĐIỂM (ghi bằng chữ): Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng năm 2024 NGƯỜI PHẢN BIỆN TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 (Mẫu dành cho người hướng dẫn) Tên đồ án: Mô phỏng và thiết kế hệ thống bơm condensate cho giàn WHP-DC Tên sinh viên: Nguyễn A Chức MSSV: 10PPR110003 Lê Phùng Hiệp MSSV: 10PPR110007 Ngô Xuân Minh Khôi MSSV: 10PPR110011 Lý Nguyễn Linh Kiều MSSV: 10PPR110012 Chuyên ngành: Lọc - Hoá dầu Khoá: 2021-2025 Họ và tên người hướng dẫn: TS. Nhận xét về tinh thần thái độ làm việc và nghiên cứu của sinh viên: 2. Nhận xét về kết quả: 3.
Những tồn tại nếu có: Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng năm 2024 NGƯỜI HƯỚNG DẪN TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Tên đồ án: Mô phỏng và thiết kế hệ thống bơm condensate cho giàn WHP-DC Tên sinh viên: Nguyễn A Chức MSSV: 10PPR110003 Lê Phùng Hiệp MSSV: 10PPR110007 Ngô Xuân Minh Khôi MSSV: 10PPR110011 Lý Nguyễn Linh Kiều MSSV: 10PPR110012 Chuyên ngành: Lọc - Hoá dầu Khoá: 2021-2025 Họ và tên người hướng dẫn: TS. Đàm Thị Thanh Hải 1. Nhận xét về tinh thần thái độ làm việc và nghiên cứu của sinh viên: 2. Nhận xét về kết quả: 3.
Những tồn tại nếu có: Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng năm 2024 NGƯỜI HƯỚNG DẪN LỜI CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan đây là đồ án môn học của nhóm chúng em với sự hướng dẫn của TS. Lê Bá Hùng và TS. Lê Thanh Thanh. Nội dung trình bày trong đồ án này hoàn toàn là trung thực.
Các số liệu, bảng biểu, nội dung được trình bày trong đồ án này có trích dẫn nguồn tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện bất cứ nội dung gian lận nào trong đồ án, chúng em xin chịu trách nhiệm hoàn toàn. ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án quá trình thiết bị, trước hết nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS. Lê Bá Hùng và TS.
Lê Thanh Thanh đã hướng dẫn, cung cấp tài liệu và giải đáp thắc mắc trong khoảng thời gian thực hiện đồ án. Trong quá trình thực hiện đồ án, do hạn chế về mặt thời gian và kiến thức thực tế nên khó tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được những đóng góp quý báu của các thầy cô để có thể nâng cao chất lượng đồ án cũng như những kiến thức chuyên môn của bản thân. Cuối cùng, chúng em xin gửi lời chúc sức khỏe, thành công đến TS.
Lê Bá Hùng và TS. Lê Thanh Thanh cùng Quý thầy cô trường Đại học Dầu khí Việt Nam. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii LỜI CẢM ƠN.
iii MỤC LỤC.iv DANH MỤC HÌNH ẢNH. vii DANH MỤC BẢNG BIỂU. viii DANH MỤC VIẾT TẮT.1 Sơ lược mỏ Al-Shaheen.2 Các cụm thiết bị.3 Đặc điểm thành phần của mỏ Al-Shaheen.1 Thành phần cấu tử mỏ Al-Shaheen.2 Thành phần Lift Gas.3 Cơ sở để xác định kích thước của đường ống và choke valve.4 Hệ thống đường ống.1 Mục đích thiết kế đường ống.3 Tiêu chuẩn tính toán đường ống.4 Tính toán ống.1 Mục đích thiết kế bơm.3 Tiêu chuẩn tính toán bơm. 31 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG GIÀN DC.1 Giới thiệu phần mềm mô phỏng.2 Các bước mô phỏng giàn DC và bơm.1 Nhập cấu tử.2 Mô phỏng cụm đầu giếng.3 Mô phỏng cụm xử lí của giàn DC.4 Kết quả mô phỏng.
49 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG.1 Tính toán ống.1 Đường ống cho pha khí Lift Gas Manifold trước khi qua máy gia nhiệt .2 Đường ống cho 1 pha lỏng đầu vào của bơm trường hợp WC 95%.3 Đường ống cho 3 pha Production Manifold trường hợp WC 95%.57 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM.2 Xác định ống đầu vào và ống đầu ra.1 Xác định ống đầu vào.2 Xác định ống đầu ra.4 Xác định áp suất xả.72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO.76 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí mỏ Al-Shaheen.1 Bảng vẽ PID của giàn DC.3 Chọn hệ nhiệt động.4 Cụm đầu giếng Khariab B giàn DC.5 Cụm đầu giếng Shuaiba giàn DC.6 Adjust dòng của giàn DC.7 Adjust dòng Lift Gas Manifold.8 Virtual Stream cho dòng Kharaib B vào cụm xử lí của giàn DC.9 Mô phỏng của cụm xử lí của giàn DC.10 Kết quả mô phỏng giàn DC.1 Pump selection Guide.74 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thuộc tính và thông số thiết kế giếng Kharaib B/Shuaiba/Mauddud. 2 Thành phần cấu tử của giếng Kharaib B/Shuaiba/Mauddud.3 Tính chất đặc điểm của các cấu tử nặng của giếng Kharaib B/Shuaiba/Mauddud.4 Thành phần cấu tử dòng Lift Gas.5 Tiêu chuẩn thiết kế đường ống của giàn DC.6 Bảng tra vận tốc tối đa của các trường hợp [2].7 Tiêu chuẩn đường ống.8 Bảng Criteria Suction.9 Bảng Discharge Line Criteria.1 Thành phần dòng Kharaib B theo GOR 250.2 Thành phần dòng Shuaiba theo GOR 500.3 Thông tin cấu tử giả.4 Thông số thiết kế của dòng Lift Gas.5 Tỉ lệ dòng Kharaib B và Shuaiba vào cụm xử lí của giàn DC.6 Công suất của dòng Flowline/Manifold cho giàn DC.1 Các thông số của Lift Gas Manifold giàn DC.3 Tiêu chuẩn của đường Lift Gas Manifold giàn DC.3 Các thông số của đường đầu vào của bơm trong DCWC 95%.4 Tiêu chuẩn của đường đầu vào của bơm cho giàn DC.5 Các thông số của đường Production Manifold của DCWC95%.6 Tiêu chuẩn của đường Production Manifold cho giàn DC.7 Kết quả tính đường ống cho giàn DC với các trường hợp Water Cut.1 Bảng tính toán lưu lượng ống.2 Bảng criteria suction.3 Chọn ống theo Criteria.4 Bảng tính toán lưu lượng ống.5 Bảng Discharge Line Criteria.6 Chọn ống theo Criteria.7 Bảng kết quả Suction line.8 Bảng kết quả Discharge Line.9 Kết quả 3 bơm của 3 case. 73 ix DANH MỤC VIẾT TẮT STT Chữ cái viết tắt Tên đầy đủ trong tiếng Anh 1 WHP Well Head Platform 2 SWI Seawater Injection 3 WHP Wellhead Platform 4 API American Petroleum Institute 5 GOR Gas Oil Ratio, scf/bbl 6 CITHP Closed-in Tubing Head Pressure 7 CITHT Closed-in Tubing Head Temperature 8 FTHP Flowing Tubing Head Pressure 9 FTHT Flowing Tubing Head Temperature x TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược mỏ Al-Shaheen Mỏ dầu Al Shaheen là một mỏ dầu và khí đốt ngoài khơi bờ biển phía Đông Bắc của Qatar ở Vịnh Ba Tư, cách Doha 80 km về phía Bắc.
Mỏ dầu nằm phía trên mỏ khí đốt phía Bắc, một trong những mỏ khí đốt lớn nhất thế giới. Mỏ này được Maersk Oil Qatar AS của Đan Mạch vận hành cho đến tháng 7 năm 2017 theo thỏa thuận chia sẻ sản xuất với QatarEnergy, thay mặt cho nhà nước Qatar. Tính đến tháng 6 năm 2016, QatarEnergy và tập đoàn TotalEnergies lớn của Pháp đã thành lập một công ty mới có tên là North Oil Company. Công ty mới được sở hữu 70% bởi QatarEnergy và 30% bởi TotalEnergies.
Công ty North Oil tiếp quản hoạt động khai thác vào ngày 14 tháng 7 năm 2017. Machine, Artist, Qatar: Location of oil & gas fields. 2009 Mỏ có 33 giàn khoan cố định, bao gồm 5 trung tâm sản xuất chính được phân bố trên 9 khu vực khác nhau của mỏ - từ A đến I. Al-Shaheen đạt sản lượng cao nhất 300kbpd vào năm 2007 và vẫn duy trì mức sản lượng này cho đến ngày nay.
Đến tháng 12 năm 2016, tổng lượng dầu được khai thác từ Al-Shaheen là 1.1 Vị trí mỏ Al-Shaheen 11 1.2 Các cụm thiết bị Đối với một hệ thống xử lý trên giàn ngoài biển, các cụm thiết bị và hệ thống luôn có sự liên kết chặt chẽ với nhau, trong đó sản phẩm của cụm này là đầu vào của cụm khác. Về cơ bản, các cụm thiết bị trên giàn DC, FC và EG tương đối giống nhau. Tại đây, có các cụm cơ bản như cụm đầu giếng và thiết bị thu gom (Wellhead Production Gathering Manifold), bao gồm các thiết bị như một số ống kết nối từ vỉa dầu lên bề mặt của giàn (Wellhead), một thiết bị phía trên bề mặt (Christmas Tree), van giảm áp (Choke valve), và một số ống có kích thước lớn như Production and Test manifolds, Lift gas manifolds, SWI manifolds… với nhiệm vụ thu gom hỗn hợp lưu chất từ dưới vỉa lên và vận chuyển đến các thiết bị trên giàn. Ngoài ra, thiết bị đo sản lượng của vỉa cũng không thể thiếu.