GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU GOM VÀ GIẢM ĐỐT BỎ KHÍ ĐỒNG HÀNH MỎ RỒNG LÔ 09-1 LD VIỆT-NGA VIETSOVPETRO

• Tác giả: Huỳnh Hữu Thắng
• Người hướng dẫn: TS. Mai Cao Lân
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Dầu khí
• Đề tài: Giải pháp nâng cao hiệu quả thu gom và giảm đốt bỏ khí đồng hành mỏ Rồng lô 09-1 LD Vietsovpetro
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
• 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU GOM VẬN CHUYỂN KHÍ LD VIỆT-NGA VIETSOVPETRO
• 1.1. Hệ thống công nghệ thu gom vận chuyển khí đồng hành lô 09-1
• 1.2. Hệ thống công nghệ thu gom, vận chuyển khí mỏ Rồng, NR-ĐM
• 2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG THU GOM KHÍ
• 2.1. Yêu cầu đặt ra đối với các giải pháp
• 2.1.1. Yêu cầu chung
• 2.1.2. Các yêu cầu chi tiết
• 2.2. Các tiêu chí giảm thiểu đốt bỏ khí
• 2.3. Các tiêu chí định hướng cho việc nâng cao hiệu quả thu gom khí
• 2.4. Xem xét khả năng thu gom cao áp
• 2.5. Xem xét khả năng thu gom trung áp
• 2.6. Kết luận về định hướng nâng cao hiệu quả thu gom khí tại mỏ Rồng
• 3. CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU GOM KHÍ KHU VỰC MỎ RỒNG
• 3.1. Cơ sở dữ liệu để giải quyết bài toán
• 3.2. Số liệu khai thác theo sơ đồ công nghệ mỏ Rồng
• 3.3. Nhu cầu cân đối khí khu vực mỏ Rồng và Nam Rồng – Đồi Mồi theo sơ đồ công nghệ
• 3.4. Lý giải về sự cần thiết phải đầu tư thêm máy nén booster tại mỏ Rồng
• 3.5. Đề xuất phương án thu gom và lắp đặt máy nén booster tại mỏ Rồng
• 3.5.1. Sơ đồ thu gom hiện tại
• 3.5.2. Đề xuất các phương án thu gom vận chuyển khí đồng hành
• 3.5.2.1. Phương án 1 – Vận chuyển đồng thời khí trung áp theo sơ đồ vận chuyển hiện hữu
• 3.5.2.2. Phương án 2 – Vận chuyển đồng thời khí trung áp kèm theo chuyển đổi chức năng đường ống ngầm
• 3.5.2.3. Phương án 3 – Vận chuyển song song khí trung áp
• 3.5.3. Mô hình tính toán cho các phương án được đề xuất
• 3.5.3.1. Mô hình tính toán cho phương án 1
• 3.5.3.2. Mô hình tính toán cho phương án 2
• 3.5.3.3. Mô hình tính toán cho phương án 3
• 3.5.4. So sánh và lựa chọn phương án tối ưu
• 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Vì Sao Cần Thu Gom Khí Đồng Hành Mỏ Rồng

Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro (VSP) đang vận hành nhiều hệ thống thu gom và nén khí, bao gồm giàn nén khí trung tâm (CCP), giàn nén khí nhỏ (MKS) và giàn nén khí mỏ Rồng (DGCP). Các hệ thống này có chức năng chính là thu gom khí đồng hành, xử lý và cung cấp khí gaslift cho các công trình khai thác. Giàn CCP tiếp nhận khí từ bể Cửu Long và các mỏ lân cận để xử lý, cung cấp khí nén về bờ và hỗ trợ khai thác dầu bằng phương pháp gaslift. Tại giàn nén khí mỏ Rồng, hai tổ máy nén khí cao áp, mỗi tổ có công suất thiết kế 450 ngàn m3/ngày đêm, được sử dụng. Khí nén này được dùng làm gaslift tại mỏ Rồng và Nam Rồng - Đồi Mồi. DGCP còn có một máy nén khí booster công suất 500 ngàn m3/ngày đêm để thu gom khí thấp áp, vận chuyển về giàn nén khí trung tâm mỏ Bạch Hổ qua đường RC-1 và BT-7. Luận văn này tập trung nghiên cứu các giải pháp để nâng cao hiệu quả của quá trình thu gom khí đồng hành.

1.1. Hiện Trạng Thu Gom Khí Đồng Hành Tại Vietsovpetro

Vietsovpetro hiện đang đối mặt với thách thức lớn trong việc thu gom khí đồng hành tại mỏ Rồng. Sản lượng khí đồng hành khai thác và lượng khí gaslift tuần hoàn vượt quá công suất thu gom khí hiện có. Điều này dẫn đến tình trạng đốt bỏ một lượng lớn khí đồng hành, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Bài toán đặt ra là làm sao để tăng cường thu gom khí, tái sử dụng lượng khí này, giảm thiểu đốt bỏ, và tăng nguồn năng lượng cho phát triển kinh tế, góp phần giảm phát thải khí nhà kính.

1.2. Mục Tiêu Nghiên Cứu Tối Ưu Thu Gom Khí và Giảm Đốt Bỏ

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả thu gom khí, mở rộng năng lực hoạt động thu gom khí, và giảm thiểu lượng khí đồng hành bị đốt bỏ tại mỏ Rồng. Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát tổng quan hiện trạng hệ thống thu gom khí tại Vietsovpetro, phân tích các giải pháp đã được thực hiện trước đây, và khảo sát các phương án tăng cường thu gom khí về hệ thống mỏ Bạch Hổ. Đồng thời, nghiên cứu sử dụng các công cụ mô hình hóa chuyên dụng như HYSYS để tính toán và lựa chọn phương án tối ưu.

II. Thách Thức Giảm Đốt Khí Đồng Hành Nâng Cao Hiệu Quả

Mỏ Rồng đang ở giai đoạn cuối đời mỏ, với độ ngập nước tăng cao, dẫn đến nhu cầu gaslift ngày càng tăng. Nhu cầu khí gaslift khu vực mỏ Rồng và Nam Rồng - Đồi Mồi hiện nay khoảng 1.7 triệu m3/ngày đêm, trong khi sản lượng khí đồng hành khai thác khoảng 0.3 triệu m3/ngày đêm. Tổng công suất thu gom khí tại mỏ Rồng chỉ đạt 1.4 triệu m3/ngày đêm. Điều này dẫn đến việc đốt bỏ từ 300-600 ngàn m3 khí mỗi ngày. Dự báo giai đoạn 2019-2030, sản lượng khí cần thu gom tại khu vực này khoảng 1.0 triệu m3/ngày đêm, vượt quá công suất hiện tại.

2.1. Lãng Phí Tài Nguyên và Ô Nhiễm Môi Trường Từ Khí Đồng Hành

Việc đốt bỏ khí đồng hành không chỉ gây lãng phí nguồn tài nguyên quý giá mà còn gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường. Quá trình đốt bỏ thải ra các chất ô nhiễm như CO2, NOx, SOx, góp phần vào hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm không khí. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp hiệu quả để thu gom và sử dụng khí đồng hành là vô cùng cấp thiết. Cần áp dụng công nghệ thu gom khí hiện đại để giảm thiểu tác động tiêu cực này.

2.2. Cân Bằng Nhu Cầu Gaslift và Công Suất Thu Gom Khí

Thách thức lớn nhất là làm thế nào để cân bằng giữa nhu cầu khí gaslift ngày càng tăng và công suất thu gom khí hạn chế tại mỏ Rồng. Cần có những giải pháp sáng tạo để tăng cường công suất thu gom, đồng thời tối ưu hóa việc sử dụng khí gaslift. Điều này đòi hỏi việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ thu gom khí đồng hành tiên tiến, cũng như cải tiến quy trình vận hành hệ thống hiện có. Các phương án tái sử dụng khí đồng hành cần được ưu tiên.

III. Phương Pháp Khảo Sát Lựa Chọn Công Nghệ Thu Gom Khí

Nghiên cứu này sử dụng kết hợp các phương pháp tổng hợp, phân tích dữ liệu, và mô hình hóa quá trình thu gom khí bằng phần mềm chuyên dụng HYSYS. Đầu tiên, tiến hành khảo sát tổng quan hệ thống thu gom khí tại mỏ Rồng, bao gồm sơ đồ công nghệ, các thiết bị, và quy trình vận hành. Tiếp theo, phân tích các số liệu khai thác, nhu cầu gaslift, và công suất thu gom khí hiện tại. Dựa trên kết quả phân tích, đề xuất các phương án cải tiến hệ thống thu gom khí, bao gồm lắp đặt thêm máy nén booster, cải tạo đường ống, và tối ưu hóa quy trình vận hành.

3.1. Mô Hình Hóa Quá Trình Thu Gom Khí Bằng Phần Mềm HYSYS

Phần mềm HYSYS được sử dụng để xây dựng mô hình mô phỏng quá trình thu gom khí tại mỏ Rồng. Mô hình này cho phép đánh giá hiệu quả của các phương án cải tiến khác nhau, từ đó lựa chọn phương án tối ưu nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế. Mô hình HYSYS giúp xác định áp suất, nhiệt độ, và lưu lượng khí tại các điểm khác nhau trong hệ thống, từ đó đánh giá khả năng vận chuyển khí và hiệu quả của quá trình nén.

3.2. Phân Tích Chi Phí Lợi Ích Kinh Tế Của Các Giải Pháp

Việc lựa chọn phương án tối ưu thu gom khí không chỉ dựa trên yếu tố kỹ thuật mà còn phải xem xét đến yếu tố kinh tế. Nghiên cứu tiến hành phân tích chi phí đầu tư, chi phí vận hành, và lợi ích kinh tế của từng phương án, bao gồm lượng khí thu hồi thêm, doanh thu từ việc bán khí, và giảm chi phí do giảm lượng khí đốt bỏ. Từ đó, xác định phương án có hiệu quả kinh tế cao nhất và khả thi nhất để triển khai trong thực tế.

IV. Giải Pháp Lắp Booster Thu Gom Khí Áp Suất Trung Bình Hiệu Quả

Trên cơ sở phân tích các tiêu chí giảm thiểu đốt bỏ khí, nhu cầu cân đối khí khu vực mỏ Rồng và Nam Rồng – Đồi Mồi, các khả năng sử dụng hệ thống thu gom cao áp và trung áp được tập trung khảo sát. Qua đó định hướng triển khai hệ thống thu gom trung áp được lựa chọn cho mỏ Rồng. Dựa trên số liệu khai thác và phân tích sơ đồ công nghệ hiện hữu, ba phương án lắp đặt booster được khảo sát: (a) Vận chuyển đồng thời khí trung áp theo sơ đồ vận chuyển hiện hữu; (b) Vận chuyển đồng thời khí trung áp kèm theo chuyển đổi chức năng đường ống ngầm; (c) Vận chuyển song song khí trung áp.

4.1. Đề Xuất Ba Phương Án Lắp Đặt Máy Nén Booster Tại Mỏ Rồng

Nghiên cứu đề xuất ba phương án lắp đặt máy nén booster để tối ưu thu gom khí tại mỏ Rồng. Phương án 1 sử dụng hệ thống vận chuyển khí hiện hữu, phương án 2 chuyển đổi chức năng đường ống ngầm, và phương án 3 vận chuyển song song khí. Cả ba phương án đều nhằm mục đích tăng cường công suất thu gom khí và giảm thiểu lượng khí đồng hành bị đốt bỏ. Việc lựa chọn phương án tối ưu sẽ dựa trên phân tích chi tiết về kỹ thuật, kinh tế, và môi trường.

4.2. Vận Chuyển Song Song Khí Trung Áp Giải Pháp Tối Ưu

Dựa vào mô hình tính toán trên phần mềm HYSYS, phương án sử dụng hệ thống thu gom trung áp với việc lắp đặt máy nén booster trên giàn RP-3, dẫn động bằng động cơ điện, công suất 450-500 ngàn m3/ngày đêm, áp suất đầu vào 3.5-6 bar, áp suất đầu ra 24-27.5 bar được lựa chọn. Phương án này giúp thu gom và nén khí lên trung áp, vận chuyển song song theo hai tuyến ống, nâng cao hiệu quả thu gom và giảm thiểu đốt bỏ khí đồng hành tại mỏ Rồng. Giải pháp này giúp giảm phát thải khí nhà kính hiệu quả.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Mô Hình Tính Toán Lựa Chọn Tối Ưu

Trên cơ sở tổng hợp số liệu khai thác cũng như phân tích sơ đồ công nghệ hiện hữu của hệ thống thu gom khí khu vực mỏ Rồng, ba phương án lắp đặt booster được đi sâu khảo sát bao gồm (a) vận chuyển đồng thời khí trung áp theo sơ đồ vận chuyển hiện hữu; (b) vận chuyển đồng thời khí trung áp kèm theo chuyển đổi chức năng đường ống ngầm, và (c) vận chuyển song song khí trung áp. Các phương án được đánh giá dựa trên mô hình tính toán bằng phần mềm HYSYS. Mô hình tính toán này giúp xác định áp suất, nhiệt độ và lưu lượng trong hệ thống để từ đó lựa chọn ra được phương án tối ưu thu gom khí.

5.1. Kết Quả Mô Hình HYSYS So Sánh Đánh Giá Các Phương Án

Mô hình HYSYS cho phép so sánh khả năng vận chuyển khí và sản lượng khí cần vận chuyển cho từng phương án. Kết quả cho thấy phương án vận chuyển song song khí trung áp (Phương án 3) có khả năng vận chuyển khí lớn nhất và đáp ứng được nhu cầu thu gom của mỏ Rồng. Các phương án khác gặp hạn chế về khả năng vận chuyển hoặc yêu cầu cải tạo đường ống phức tạp.

5.2. Lựa Chọn Phương Án Tối Ưu Tính Khả Thi Hiệu Quả Kinh Tế

Dựa trên kết quả mô hình HYSYS, phương án lắp đặt máy nén booster trên giàn RP-3 và vận chuyển song song khí trung áp được lựa chọn là phương án tối ưu nhất. Phương án này không chỉ đảm bảo khả năng thu gom đủ lượng khí cần thiết mà còn có tính khả thi cao và mang lại hiệu quả kinh tế tốt. Điều này giúp Vietsovpetro nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường. Cần chú trọng đến an toàn thu gom khí đồng hành.

VI. Kết Luận Hướng Đến Thu Gom Khí Bền Vững Tại Mỏ Rồng

Nghiên cứu đã đề xuất một giải pháp tối ưu cho việc thu gom khí đồng hành tại mỏ Rồng, đó là lắp đặt máy nén booster trên giàn RP-3 và vận chuyển song song khí trung áp. Giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu lượng khí đốt bỏ, tăng cường thu gom khí, mà còn góp phần nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc hướng đến khai thác dầu khí bền vững tại Việt Nam.

6.1. Đề Xuất Nghiên Cứu Tiếp Theo Tối Ưu Hóa Quy Trình Vận Hành

Để đảm bảo hiệu quả lâu dài của hệ thống thu gom khí mới, cần tiếp tục nghiên cứu và tối ưu hóa quy trình vận hành. Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc điều chỉnh các thông số vận hành như áp suất, nhiệt độ, và lưu lượng để đạt được hiệu quả thu gom cao nhất. Ngoài ra, cần nghiên cứu các phương pháp bảo trì và bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo hoạt động ổn định và liên tục. Chú trọng công tác quản lý khí đồng hành.

6.2. Hướng Phát Triển Áp Dụng Công Nghệ Thu Gom Khí Tiên Tiến

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các công nghệ thu gom khí tiên tiến nhất trên thế giới. Các công nghệ như màng lọc, hấp thụ, và hấp phụ có thể được sử dụng để thu gom các thành phần khí có giá trị cao như CO2 và H2S. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo ra nguồn doanh thu mới cho Vietsovpetro. Đồng thời, cần xem xét các phương án hóa lỏng khí đồng hành (LNG) hoặc nén khí đồng hành (CNG) để vận chuyển và sử dụng khí một cách hiệu quả hơn.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh khai thác dầu khí tại mỏ Rồng, lô 09-1 thuộc Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro (VSP), khí đồng hành được tách ra trong quá trình khai thác dầu và được thu gom, nén để phục vụ phương pháp khai thác gaslift. Tuy nhiên, hiện nay công suất thu gom và nén khí tại mỏ Rồng chỉ đạt khoảng 1,4 triệu m³/ngày đêm, trong khi nhu cầu khí gaslift và khí đồng hành lên tới khoảng 1,7 triệu m³/ngày đêm, dẫn đến việc phải đốt bỏ khoảng 300-600 ngàn m³ khí mỗi ngày, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Dự báo giai đoạn 2019-2030, sản lượng khí cần thu gom vẫn vượt quá công suất hiện hữu khoảng 300-600 ngàn m³/ngày đêm.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả thu gom khí đồng hành và giảm thiểu đốt bỏ khí tại mỏ Rồng, đồng thời mở rộng năng lực thu gom khí nhằm đáp ứng nhu cầu khai thác dầu khí bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống thu gom khí tại mỏ Rồng và khu vực Nam Rồng – Đồi Mồi trong giai đoạn 2018-2030, với trọng tâm là khảo sát hiện trạng, phân tích các phương án kỹ thuật và lựa chọn giải pháp tối ưu dựa trên mô hình hóa bằng phần mềm chuyên dụng.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm thiểu phát thải khí gây ô nhiễm, tiết kiệm nguồn tài nguyên khí đồng hành, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và phát triển kinh tế ngành dầu khí Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình kỹ thuật trong lĩnh vực thu gom và nén khí đồng hành, bao gồm:

• Lý thuyết về thu gom khí đồng hành: Khí đồng hành là khí tự nhiên tách ra trong quá trình khai thác dầu, cần được thu gom và xử lý để tránh lãng phí và ô nhiễm môi trường.
• Mô hình gaslift trong khai thác dầu khí: Sử dụng khí nén để nâng dầu lên bề mặt, đòi hỏi nguồn khí gaslift ổn định và đủ công suất.
• Mô hình vận chuyển khí trong hệ thống đường ống: Phân tích áp suất, lưu lượng khí và khả năng vận chuyển qua các tuyến ống ngầm và trên giàn.
• Khái niệm máy nén booster: Thiết bị tăng áp suất khí trung áp, giúp nâng cao hiệu quả thu gom khí thấp áp và giảm lượng khí phải đốt bỏ.
• Tiêu chí kỹ thuật và kinh tế trong lựa chọn giải pháp: Đánh giá dựa trên hiệu quả thu gom, chi phí đầu tư, vận hành, khả năng tích hợp với hệ thống hiện hữu và tác động môi trường.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

• Thu thập và phân tích số liệu thực tế: Dữ liệu khai thác khí đồng hành, nhu cầu gaslift, công suất thu gom hiện hữu, sản lượng khí bị đốt bỏ từ giai đoạn 2018-2030.
• Khảo sát hiện trạng hệ thống thu gom khí tại mỏ Rồng và các mỏ lân cận: Bao gồm giàn nén khí trung tâm (CCP), giàn nén khí nhỏ (MKS), giàn nén khí mỏ Rồng (DGCP) và các tuyến ống vận chuyển khí.
• Tổng hợp các giải pháp kỹ thuật đã được áp dụng tại VSP: Đánh giá ưu nhược điểm các phương án nâng công suất nén khí, cải hoán hệ thống thu gom.
• Mô hình hóa quá trình thu gom và vận chuyển khí bằng phần mềm Aspen HYSYS V7.3: Mô phỏng lưu lượng, áp suất khí trong các phương án lắp đặt máy nén booster mới, phân tích khả năng vận chuyển khí qua các tuyến ống.
• Phân tích và lựa chọn phương án tối ưu: So sánh hiệu quả kỹ thuật, kinh tế và khả năng thực hiện của ba phương án vận chuyển khí trung áp sau khi lắp đặt máy nén booster trên giàn RP-3.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập số liệu và khảo sát hiện trạng (2018-2019), mô hình hóa và phân tích phương án (2019), đề xuất và lựa chọn giải pháp tối ưu (2019-2020).

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ hệ thống thu gom khí tại mỏ Rồng và khu vực Nam Rồng – Đồi Mồi, với dữ liệu khai thác và vận hành thực tế trong giai đoạn 2018-2030. Phương pháp chọn mẫu là toàn diện, tập trung vào các giàn khai thác và hệ thống nén khí liên quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Công suất thu gom khí hiện hữu không đáp ứng nhu cầu
   Công suất thu gom khí tại mỏ Rồng hiện là khoảng 1,4 triệu m³/ngày đêm, trong khi nhu cầu khí gaslift và khí đồng hành lên tới 1,7 triệu m³/ngày đêm, dẫn đến thiếu hụt khoảng 300-600 ngàn m³/ngày đêm. Lượng khí bị đốt bỏ hàng ngày dao động từ 300 đến 600 ngàn m³, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường.

2. Nhu cầu khí gaslift tăng trong giai đoạn 2018-2030
   Dữ liệu cân đối khí cho thấy nhu cầu khí gaslift khu vực mỏ Rồng và Nam Rồng – Đồi Mồi duy trì ở mức khoảng 1,6-1,8 triệu m³/ngày đêm, vượt công suất thu gom hiện tại. Việc bổ sung khí gaslift từ mỏ Bạch Hổ là cần thiết để đảm bảo khai thác dầu ổn định.

3. Phương án lắp đặt máy nén booster trên giàn RP-3 là tối ưu
   Qua mô hình hóa bằng phần mềm HYSYS, ba phương án vận chuyển khí trung áp được khảo sát:

   • Phương án 1: Vận chuyển khí trung áp theo sơ đồ hiện hữu.
   • Phương án 2: Vận chuyển khí trung áp kèm chuyển đổi chức năng đường ống ngầm.
   • Phương án 3: Vận chuyển song song khí trung áp.

   Kết quả cho thấy phương án 3 với việc vận chuyển song song khí trung áp qua hai tuyến ống đạt công suất vận chuyển khí từ RP-3 lên đến 772-828 ngàn m³/ngày đêm ở áp suất đầu ra booster 27,5 barg, cao hơn so với các phương án còn lại.

4. Giảm thiểu đốt bỏ khí đồng hành hiệu quả
   Lắp đặt máy nén booster mới với công suất 450-500 ngàn m³/ngày đêm giúp thu gom tối đa khí thấp áp, giảm lượng khí phải đốt bỏ tại các đuốc từ 150-350 ngàn m³/ngày đêm xuống mức thấp hơn đáng kể, góp phần giảm phát thải và bảo vệ môi trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của việc thiếu hụt công suất thu gom khí là do hệ thống nén khí hiện hữu tại mỏ Rồng không đủ khả năng xử lý lượng khí đồng hành và khí gaslift ngày càng tăng. Việc bổ sung máy nén booster trên giàn RP-3 tận dụng được không gian trống và hệ thống công nghệ hiện có, giảm thiểu chi phí đầu tư xây dựng mới.

So sánh với các nghiên cứu trước đây tập trung chủ yếu vào mở rộng công suất nén tại mỏ Bạch Hổ hoặc cải hoán hệ thống thu gom hiện hữu, luận văn này đi sâu vào giải pháp kỹ thuật lắp đặt máy nén booster trung áp tại mỏ Rồng, phù hợp với đặc thù khai thác cuối đời mỏ và nhu cầu gaslift tăng cao.

Dữ liệu mô hình hóa cho thấy áp suất đầu ra booster càng cao (27,5 barg) thì khả năng vận chuyển khí càng lớn, giúp tối ưu hóa hiệu quả thu gom. Biểu đồ so sánh lưu lượng khí vận chuyển theo các phương án được trình bày rõ ràng, minh họa sự vượt trội của phương án vận chuyển song song.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn, giúp Vietsovpetro nâng cao hiệu quả thu gom khí, giảm thiểu đốt bỏ khí đồng hành, đồng thời đảm bảo nguồn khí gaslift ổn định cho khai thác dầu khí, góp phần phát triển bền vững ngành dầu khí Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Lắp đặt máy nén booster trung áp trên giàn RP-3
   Thực hiện đầu tư máy nén trục vít công suất 450-500 ngàn m³/ngày đêm, áp suất đầu vào 3,5-6 barg, đầu ra 24-27,5 barg để thu gom khí thấp áp, dự kiến hoàn thành và vận hành từ tháng 6 năm 2019. Chủ thể thực hiện: Ban kỹ thuật và đầu tư Vietsovpetro.

2. Triển khai phương án vận chuyển khí trung áp song song (Phương án 3)
   Cải hoán hệ thống đường ống vận chuyển khí sau booster, sử dụng hai tuyến ống song song từ RP-3 đến RC-1/3 để tối ưu lưu lượng khí vận chuyển, giảm áp suất tổn thất và tăng hiệu quả thu gom. Chủ thể thực hiện: Ban vận hành và bảo trì hệ thống thu gom khí.

3. Tối ưu hóa vận hành hệ thống thu gom khí hiện hữu
   Rà soát, điều chỉnh các van điều khiển, áp suất làm việc của bình tách khí để giảm thiểu lượng khí xả ra đuốc, đồng thời tối ưu hóa khai thác gaslift cho các giếng dầu nhằm giảm nhu cầu khí gaslift không cần thiết. Chủ thể thực hiện: Đội ngũ kỹ thuật vận hành mỏ.

4. Giám sát và đánh giá hiệu quả sau đầu tư
   Thiết lập hệ thống giám sát lưu lượng, áp suất khí và lượng khí đốt bỏ hàng ngày để đánh giá hiệu quả của giải pháp, từ đó điều chỉnh vận hành phù hợp. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý dự án và phòng kỹ thuật.

5. Nghiên cứu mở rộng và áp dụng công nghệ mới
   Tiếp tục nghiên cứu các công nghệ thu gom khí tiên tiến, khả năng tích hợp các nguồn khí mới trong khu vực, nhằm nâng cao hiệu quả thu gom và giảm phát thải khí trong dài hạn. Chủ thể thực hiện: Phòng nghiên cứu và phát triển Vietsovpetro.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư và chuyên gia ngành dầu khí
   Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về thu gom và nén khí đồng hành, giúp họ hiểu rõ các giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả thu gom khí và giảm thiểu đốt bỏ khí trong khai thác dầu khí.

2. Ban quản lý và hoạch định chiến lược của các công ty dầu khí
   Tài liệu hỗ trợ trong việc lập kế hoạch đầu tư, nâng cấp hệ thống thu gom khí, đảm bảo cân đối nguồn khí và tối ưu hóa chi phí vận hành.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật dầu khí
   Cung cấp cơ sở lý thuyết, phương pháp mô hình hóa và phân tích kỹ thuật thực tiễn, là tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu liên quan đến thu gom khí đồng hành và gaslift.

4. Cơ quan quản lý môi trường và chính sách năng lượng
   Giúp hiểu rõ tác động môi trường của việc đốt bỏ khí đồng hành và các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu phát thải, từ đó xây dựng chính sách phù hợp thúc đẩy phát triển bền vững ngành dầu khí.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần nâng cao hiệu quả thu gom khí đồng hành tại mỏ Rồng?
   Vì công suất thu gom hiện tại không đáp ứng nhu cầu khí gaslift và khí đồng hành, dẫn đến lượng khí bị đốt bỏ lớn, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Nâng cao hiệu quả thu gom giúp tiết kiệm khí, giảm phát thải và đảm bảo khai thác dầu ổn định.

2. Máy nén booster có vai trò gì trong hệ thống thu gom khí?
   Máy nén booster tăng áp suất khí thấp áp lên mức trung áp, giúp thu gom tối đa khí đồng hành và vận chuyển hiệu quả hơn qua hệ thống đường ống, giảm lượng khí phải đốt bỏ.

3. Phương án vận chuyển khí trung áp song song có ưu điểm gì?
   Phương án này sử dụng hai tuyến ống song song để vận chuyển khí, giảm áp suất tổn thất, tăng lưu lượng vận chuyển khí từ giàn RP-3 đến trung tâm nén khí, nâng cao hiệu quả thu gom và giảm đốt bỏ khí.

4. Làm thế nào để giảm lượng khí bị đốt bỏ tại các đuốc?
   Bằng cách lắp đặt máy nén booster mới để thu gom khí thấp áp, tối ưu hóa vận hành hệ thống thu gom, điều chỉnh áp suất làm việc của bình tách khí và giảm nhu cầu khí gaslift không cần thiết thông qua khai thác định kỳ các giếng dầu.

5. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng cho các mỏ khác không?
   Có, các giải pháp và phương pháp nghiên cứu có thể tham khảo và điều chỉnh áp dụng cho các mỏ dầu khí khác có đặc điểm tương tự, giúp nâng cao hiệu quả thu gom khí đồng hành và giảm phát thải khí.

Kết luận

• Công suất thu gom khí hiện hữu tại mỏ Rồng không đáp ứng nhu cầu, dẫn đến lượng khí bị đốt bỏ khoảng 300-600 ngàn m³/ngày đêm.
• Nhu cầu khí gaslift khu vực mỏ Rồng và Nam Rồng – Đồi Mồi duy trì ở mức cao trong giai đoạn 2018-2030, cần mở rộng công suất thu gom.
• Phương án lắp đặt máy nén booster trung áp trên giàn RP-3 với vận chuyển khí trung áp song song là giải pháp tối ưu về kỹ thuật và kinh tế.
• Giải pháp giúp giảm thiểu đốt bỏ khí đồng hành, tiết kiệm tài nguyên và giảm ô nhiễm môi trường, đồng thời đảm bảo nguồn khí gaslift ổn định cho khai thác dầu.
• Khuyến nghị triển khai đầu tư, cải hoán hệ thống và giám sát hiệu quả vận hành để phát huy tối đa lợi ích của giải pháp.

Next steps: Triển khai đầu tư máy nén booster, hoàn thiện hệ thống vận chuyển khí trung áp, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng và áp dụng công nghệ mới trong thu gom khí đồng hành.

Call to action: Các đơn vị liên quan cần phối hợp chặt chẽ để thực hiện các giải pháp đề xuất, góp phần phát triển bền vững ngành dầu khí Việt Nam và bảo vệ môi trường biển.