Giáo trình vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình - Trường Cao đẳng Dầu khí

Giáo trình vận hành hệ thống khai thác dầu khí cung cấp kiến thức chuyên sâu cho sinh viên ngành khai thác dầu khí tại trường cao đẳng dầu khí.

• Tác giả: Ks. Phạm Thế Anh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Vận Hành Thiết Bị Khai Thác Dầu Khí
• Đề tài: Giáo Trình Mô Đun: Vận Hành Hệ Thống Khai Thác Dầu Khí Trên Mô Hình 1
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH KHAI THÁC
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH KHAI THÁC
• 1.2. Hệ thống thu gom dầu
• 1.3. Hệ thống thu gom nước
• 1.4. Hệ thống thu gom khí đồng hành
• 1.5. Một số hệ thống xử lý khác
• 1.6. ĐỌC HIỂU SƠ ĐỒ PFD VÀ P&ID TRÊN MÔ HÌNH KHAI THÁC
• 1.6.1. Sơ đồ quy trình (Process Flow Diagram) PFD
• 1.6.2. Sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường (Piping and Instrumentation Diagram) P&ID
• 2. BÀI 2: VẬN HÀNH VÀ KIỂM SOÁT CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ KHAI THÁC
• 2.1. HƯỚNG DẪN HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRÊN MÔ HÌNH
• 2.1.1. Thiết bị trong hệ thống thu gom dầu
• 2.1.2. Thiết bị trong hệ thống thu gom nước
• 2.1.3. Thiết bị trong hệ thống thu gom khí đồng hành
• 2.1.4. Thiết bị trong một số hệ thống xử lý khác
• 3. BÀI THỰC HÀNH
• 3.1. BÀI THỰC HÀNH SỐ 01A (SỐ TIẾT: 10) VẬN HÀNH HỆ THỐNG BƠM VAN ĐỂ ĐIỀU CHỈNH MỨC CONDENSATE Ở SUCTION SCRUBBER 23VG101
• 3.2. BÀI THỰC HÀNH SỐ 01B (SỐ TIẾT: 10) VẬN HÀNH HỆ THỐNG BẢO VỆ AN TOÀN HỆ THỐNG NƯỚC BIỂN
• 3.3. BÀI THỰC HÀNH SỐ 02 (SỐ TIẾT: 08) KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG BƠM HÚT NƯỚC BIỂN
• 3.4. BÀI THỰC HÀNH SỐ 03 (SỐ TIẾT: 17) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG HƠI HỆ THỐNG GIẾNG KHAI THÁC
• 3.5. BÀI THỰC HÀNH SỐ 04 (SỐ TIẾT: 08) KHƠI THÔNG DẦU TỪ GIẾNG KHAI THÁC TỚI BÌNH TÁCH CAO ÁP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH
• 3.6. BÀI THỰC HÀNH SỐ 05 (SỐ TIẾT: 09) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ DẦU
• 3.7. BÀI THỰC HÀNH SỐ 06 (SỐ TIẾT: 08) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ DẦU TỪ BÌNH TÁCH CAO ÁP TỚI BÌNH TÁCH THẤP ÁP HỆ THỐNG XUẤT DẦU
• 3.8. BÀI THỰC HÀNH SỐ 07 (SỐ TIẾT: 16) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG BƠM XUẤT DẦU HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ ĐỒNG HÀNH
• 3.9. BÀI THỰC HÀNH SỐ 08 (SỐ TIẾT: 17) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG TÁI SẢN XUẤT GLYCOL HỆ THỐNG XUẤT KHÍ
• 3.10. BÀI THỰC HÀNH SỐ 09 (SỐ TIẾT: 08) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN XUẤT KHÍ HỆ THỐNG TRẠM NÉN KHÍ
• 3.11. BÀI THỰC HÀNH SỐ 10 (SỐ TIẾT: 09) VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ CẤP 1 VÀ CẤP 2
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí

Giáo trình "Vận hành hệ thống khai thác dầu khí cao đẳng" cung cấp kiến thức cơ bản về các hệ thống khai thác dầu khí. Nội dung giáo trình được thiết kế để giúp sinh viên hiểu rõ về các thành phần, chức năng và quy trình vận hành của hệ thống. Mô hình khai thác dầu khí được trình bày một cách hệ thống, từ việc thu gom dầu, nước đến khí đồng hành. Điều này không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn áp dụng vào thực tiễn.

1.1. Mục tiêu của giáo trình Vận hành hệ thống khai thác

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho sinh viên kiến thức và kỹ năng cần thiết để vận hành và kiểm soát các thông số trong chế độ khai thác. Sinh viên sẽ học cách đọc sơ đồ PFD và P&ID, từ đó hiểu rõ hơn về quy trình khai thác dầu khí.

1.2. Đối tượng áp dụng giáo trình

Giáo trình này được áp dụng cho sinh viên ngành Dầu khí tại các trường cao đẳng, nhằm chuẩn bị cho họ những kiến thức cần thiết trước khi bước vào thực tập và làm việc trong ngành công nghiệp dầu khí.

II. Những thách thức trong vận hành hệ thống khai thác dầu khí

Vận hành hệ thống khai thác dầu khí đối mặt với nhiều thách thức, từ việc đảm bảo an toàn cho đến việc tối ưu hóa quy trình khai thác. Các vấn đề như sự cố thiết bị, quản lý chất lượng dầu khí và bảo vệ môi trường là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Việc hiểu rõ các thách thức này giúp sinh viên chuẩn bị tốt hơn cho công việc trong tương lai.

2.1. Sự cố thiết bị và cách khắc phục

Sự cố thiết bị có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong quá trình khai thác. Việc nắm vững quy trình bảo trì và sửa chữa thiết bị là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống.

2.2. Quản lý chất lượng dầu khí

Quản lý chất lượng dầu khí là một thách thức lớn trong ngành. Cần có các biện pháp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn trước khi đưa ra thị trường.

III. Phương pháp vận hành hệ thống khai thác dầu khí hiệu quả

Để vận hành hệ thống khai thác dầu khí một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng các thiết bị tự động hóa và phần mềm quản lý sẽ giúp tối ưu hóa quy trình và giảm thiểu rủi ro. Các phương pháp này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu suất làm việc.

3.1. Ứng dụng công nghệ tự động hóa

Công nghệ tự động hóa giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người trong quá trình vận hành, từ đó giảm thiểu sai sót và tăng cường độ chính xác trong các quy trình khai thác.

3.2. Sử dụng phần mềm quản lý hệ thống

Phần mềm quản lý hệ thống giúp theo dõi và điều khiển các thông số trong quá trình khai thác, từ đó đưa ra các quyết định kịp thời nhằm tối ưu hóa hiệu suất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình trong ngành dầu khí

Giáo trình "Vận hành hệ thống khai thác dầu khí" không chỉ là tài liệu học tập mà còn là nguồn tham khảo quý giá cho các kỹ sư trong ngành. Những kiến thức và kỹ năng được trang bị sẽ giúp sinh viên áp dụng vào thực tiễn, từ đó nâng cao hiệu quả công việc và đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác.

4.1. Kinh nghiệm từ thực tế

Nhiều sinh viên sau khi tốt nghiệp đã áp dụng thành công những kiến thức từ giáo trình vào công việc thực tế, giúp họ nhanh chóng thích nghi với môi trường làm việc.

4.2. Đánh giá hiệu quả sau khi áp dụng

Việc áp dụng giáo trình vào thực tiễn đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong quy trình khai thác, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

V. Kết luận và tương lai của giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí

Giáo trình "Vận hành hệ thống khai thác dầu khí" là một tài liệu quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực cho ngành dầu khí. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu thực tiễn. Tương lai của ngành dầu khí phụ thuộc vào việc áp dụng các kiến thức và kỹ năng đã học vào thực tế.

5.1. Định hướng phát triển giáo trình

Giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi trong công nghệ và quy trình khai thác, từ đó đảm bảo sinh viên luôn được trang bị kiến thức mới nhất.

5.2. Tầm quan trọng của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn trang bị cho họ những kỹ năng thực tiễn cần thiết để làm việc hiệu quả trong ngành dầu khí.

Nội dung chính

TÀI LIỆU MÔ TẢ VÀ TỔNG QUAN HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN VẬN HÀNH HỆ THỐNG KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÊN MÔ HÌNH 1

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình mô đun Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1 (Mã mô đun: PETP55159) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề trình độ Cao đẳng thuộc nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí, được ban hành theo Quyết định số 210/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Công trình do Kỹ sư Phạm Thế Anh làm Chủ biên cùng tác giả Bùi Đức Sơn biên soạn.

Trong chương trình đào tạo chuyên môn gồm 86 tín chỉ (2025 giờ), mô đun PETP55159 có khối lượng 5 tín chỉ với tổng thời lượng 135 giờ (gồm 14 giờ lý thuyết, 116 giờ thực hành/thảo luận, 1 giờ kiểm tra lý thuyết và 4 giờ kiểm tra thực hành). Về vị trí đào tạo, mô đun được bố trí giảng dạy ở giai đoạn chuyên môn nâng cao, sau các môn học kỹ thuật cơ sở và các mô đun thiết bị đơn lẻ (như Vận hành van, Bơm, Máy nén, Thiết bị tách dầu khí, Thiết bị hoàn thiện giếng), đồng thời là điều kiện tiên quyết trước khi người học tham gia Vận hành hệ thống khai thác trên mô hình 2 (PETP63160), Thực tập sản xuất (PETR54261) và Khóa luận tốt nghiệp (PETR63262).

Mục tiêu học tập của mô đun được xác định theo 3 chuẩn đầu ra:

• Kiến thức (A1, A2): Trình bày cấu trúc, vị trí, chức năng của các hệ thống công nghệ trên mô hình giàn khai thác; đọc hiểu thành thạo Sơ đồ quy trình (PFD) và Sơ đồ đường ống - thiết bị đo lường (P&ID).
• Kỹ năng (B1, B2): Thiết lập quy trình vận hành và trực tiếp kiểm soát, điều chỉnh các thông số chế độ khai thác của hệ thống.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Tuân thủ tuyệt đối quy định an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy (PCCC), quy trình vận hành cơ - điện - tự động hóa, hoàn thành nhiệm vụ kỹ thuật không để xảy ra sự cố thiết bị.

Giáo trình tiếp cận theo mô hình mô phỏng công nghệ thực tế (Generic Oil & Gas Simulator), chia cấu trúc thành 2 phần: Bài 1 cung cấp cơ sở lý thuyết tổng quan và đọc bản vẽ kỹ thuật; Bài 2 hướng dẫn chi tiết hệ thống thiết bị và 10 bài thực hành vận hành chuyên sâu.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được tổ chức thành 2 bài chính cùng hệ thống 10 bài thực hành tích hợp:

• Bài 1: Tổng quan về mô hình khai thác (8 giờ lý thuyết):

  • Giới thiệu tổng thể 4 tuyến công nghệ chính: Hệ thống thu gom dầu, hệ thống thu gom nước, hệ thống thu gom khí đồng hành và các hệ thống phụ trợ (cung cấp điện năng, xử lý khí thải/Flare Drum).
  • Phương pháp đọc hiểu và phát triển sơ đồ kỹ thuật từ BFD (Block Flow Diagram) qua PFD đến P&ID.
  • Cấu tạo và ký hiệu các thành phần đường ống: Đoạn ống thẳng, phụ kiện nối (Elbows/Bends, Tees/Branches, Reducers/Expanders, Couplings, Olets), mối nối mặt bích/hàn, khớp giãn nở nhiệt (Expansion Joint), bộ lọc cặn (Strainer), các loại van (Gate, Globe, Check, Butterfly) và cơ cấu chấp hành.
  • Quy chuẩn đặt tên thẻ thiết bị (Tag numbers) theo Bảng 1-1 (FC, LC, PC, TC, FIC, LIC, PIC, TIC, FCV, LCV, PCV, LT, PT, TT, FT...).

• Bài 2: Vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác (127 giờ gồm 6h lý thuyết, 116h thực hành, 5h kiểm tra):

  • Chi tiết thông số kỹ thuật, vị trí lắp đặt và chức năng của từng thiết bị trên dây chuyền thu gom dầu, nước, khí và phụ trợ.
  • 10 bài thực hành chuẩn hóa:
    • Bài 01A: Vận hành hệ thống bơm van điều chỉnh mức condensate tại Suction Scrubber 23VG101 (10 tiết).
    • Bài 01B: Vận hành hệ thống bảo vệ an toàn (10 tiết).
    • Bài 02: Khởi động hệ thống bơm hút nước biển - Sea Water Lift Pumps (8 tiết).
    • Bài 03: Vận hành và xử lý hệ thống hơi - Steam Drum, Steam Turbine (17 tiết).
    • Bài 04: Khơi thông dầu từ giếng khai thác tới bình tách cao áp HP Separator (8 tiết).
    • Bài 05: Vận hành và xử lý nước đồng hành qua Hydrocyclones, Degassing Drum (9 tiết).
    • Bài 06: Vận hành và xử lý dầu từ HP Separator qua MP Separator, Crude Oil Heater tới LP Separator (8 tiết).
    • Bài 07: Vận hành và xử lý hệ thống bơm xuất dầu - Oil Export Pumps (16 tiết).
    • Bài 08: Vận hành và xử lý hệ thống tháp tiếp xúc Glycol và tái sinh Glycol Regeneration (17 tiết).
    • Bài 09: Vận hành và xử lý hệ thống máy nén xuất khí - Gas Export Compressor (8 tiết).
    • Bài 10: Vận hành và xử lý hệ thống trạm nén khí cấp 1 và cấp 2 (9 tiết).

Progression logic phát triển tuần tự từ việc nhận diện ký hiệu bản vẽ (Bài 1) đến định vị thiết bị trên mô hình, sau đó tiến hành thao tác vận hành từ giếng, qua các công đoạn phân tách nhiều cấp áp suất, xử lý sản phẩm đạt chuẩn và bơm xuất/bơm ép vỉa (Bài 2).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình hệ thống hóa các nguyên lý kỹ thuật cốt lõi trong công nghệ khai thác mỏ ngoài khơi:

• Nguyên lý phân tách đa pha (Dầu - Khí - Nước): Cơ chế phân tách trọng lực qua 3 cấp áp suất: Bình tách cao áp (HP Separator), Bình tách trung áp (MP Separator), Thiết bị gia nhiệt dầu (Crude Oil Heater), Bình tách thấp áp (LP Separator), Thiết bị tách nước tĩnh điện/hợp giọt (Coalescer) và Bình đo tham số vỉa (Test Separator).
• Nguyên lý xử lý nước đồng hành và nước biển: Cơ chế tách xoáy thủy lực (Hydrocyclones), bình tách khử khí (Produced Water Degassing Drum), thiết bị khử khí nước biển (Water Injection Deaerator) và bơm ép vỉa (Water Injection Pumps).
• Nguyên lý nâng áp và làm khô khí: Chu trình nén khí đa cấp qua máy nén cấp 1 (1st Stage Recompressor), máy nén cấp 2 (2nd Stage Recompressor), công nghệ hút ẩm khí bằng dung dịch Triethylene Glycol (TEG) qua tháp tiếp xúc (Glycol Contactor) và tháp tái sinh (Glycol Regeneration), nén xuất khí (Gas Export Compressor) và nén khí tái ép vỉa (Reinjection Compressor).
• Hệ thống điều khiển và bảo vệ công nghệ: Các định nghĩa kỹ thuật van an toàn mở khi mất tín hiệu (Fail Open - FO), van đóng khi mất tín hiệu (Fail Closed - FC), công tắc điều khiển bằng tay (Hand Switch - HS), hệ thống khóa liên động (Interlock), van cách ly (Isolation Valve), trạng thái dừng khẩn cấp hệ thống (Process Shut Down - PSD), công nhận tín hiệu cảnh báo (ACK), và cho phép vượt quyền khởi động (Start up Override - SOR).

Kỹ năng phát triển

• Technical skills: Đọc hiểu thành thạo bản vẽ PFD/P&ID; thao tác chính xác trình tự khởi động, dừng và chuyển đổi các cụm thiết bị cơ khí (bơm ly tâm, bơm piston, máy nén ly tâm, van điều khiển, thiết bị trao đổi nhiệt, tuabin hơi).
• Analytical skills: Đọc và phân tích các đại lượng đo lường công nghệ: Lưu lượng ($m^3/h$), áp suất ($barg$), nhiệt độ ($^\circ C$), tốc độ vòng quay máy nén/bơm ($rpm$), công suất điện ($kW$), mức chất lỏng (Level Gauge/Transmitter). Phân tích độ lệch giữa giá trị đặt (Set Point - SP) và giá trị thực tế (Process Variable - PV) để điều chỉnh đầu ra điều khiển (Output - OP); chẩn đoán nguyên nhân kích hoạt khóa liên động (Interlock) để tái lập chu trình vận hành.
• Practical competencies: Thiết lập quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP), xử lý tình huống phát sinh trên 10 kịch bản công nghệ thực tế, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ sinh thái thiết bị trên giàn.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình áp dụng mô hình sư phạm tích cực, lấy người học làm trung tâm và định hướng thực hành kỹ năng nghề nghiệp:

• Phương pháp giảng dạy của giảng viên: Giảng viên sử dụng các bài giảng lý thuyết ngắn gọn, kết hợp phương pháp nêu vấn đề, hướng dẫn tra cứu tài liệu chuyên ngành, trình chiếu trực quan bản vẽ PFD/P&ID và tổ chức bài tập tình huống kỹ thuật.
• Tổ chức thảo luận nhóm và bài tập: Sinh viên được chia thành các nhóm nhỏ từ 8 đến 10 người. Mỗi thành viên được phân công nghiên cứu từng cụm công nghệ cụ thể (hệ thống dầu, hệ thống nước, hệ thống khí, hệ thống điện), sau đó thảo luận, tổng hợp và báo cáo nhóm trước khi bước vào phòng thực hành.
• Tổ chức thực hành mô phỏng: Thực hiện tại Xưởng thiết bị dầu khí và Phòng mô hình khai thác dầu khí với trang thiết bị máy tính, máy chiếu và phần mềm mô phỏng chuyên dụng. Thời lượng thực hành chiếm 86% tổng thời lượng mô đun (116/135 giờ), giúp người học thao tác trực tiếp trên các giao diện điều khiển thực tế.
• Phương pháp và quy chế đánh giá: Căn cứ theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH ngày 13/3/2017 của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, cơ chế tính điểm bao gồm:
  • Điểm kiểm tra quá trình (Trọng số 40%): Gồm 1 điểm kiểm tra thường xuyên (hình thức hỏi miệng sau 8 giờ lý thuyết, đánh giá chuẩn A1, A2, C1) và các điểm kiểm tra định kỳ lý thuyết/thực hành (hình thức tự luận/trắc nghiệm kết hợp thao tác thực hành sau 24 giờ và các mốc thực hành, đánh giá chuẩn A1, A2, B1, B2, C1).
  • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Đánh giá toàn diện kiến thức và kỹ năng sau 135 giờ bằng hình thức viết/thuyết trình kết hợp bài thi thực hành trực tiếp trên mô hình. Điểm chấm theo thang điểm 10 (làm tròn 1 chữ số thập phân) và quy đổi sang thang điểm chữ/thang điểm 4.
• Quy định tự học và chuyên cần đối với người học: Sinh viên bắt buộc phải nghiên cứu giáo trình trước khi đến lớp; tham dự tối thiểu 70% số tiết lý thuyết (vắng $>30%$ phải học lại mô đun) và tham dự đầy đủ 100% các buổi thực hành (vắng buổi thực hành bắt buộc phải học lại mô đun).

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình được biên soạn dựa trên nguồn tài liệu chuẩn hóa quốc tế của Tập đoàn KONGSBERG (Na Uy) năm 2010:

• Generic Oil & Gas Simulator – Instructor Manual (KONGSBERG, 2010).
• P&ID, PFD, Oil and Gas Production – Operator Training (KONGSBERG, 2010).

Tài liệu phản ánh đồng bộ cấu trúc công nghệ của một giàn khai thác dầu khí ngoài khơi hiện đại với các điểm kỹ thuật nổi bật:

1. Tích hợp toàn diện các phân hệ công nghệ khép kín: Giáo trình không tiếp cận thiết bị rời rạc mà mô tả dòng chảy vật chất liên tục giữa các hệ thống: Dòng dầu từ Cây thông giếng đến Bồn chứa sản phẩm (Oil Storage); dòng nước từ bơm hút nước biển sâu 20–30m và nước đồng hành qua xử lý lắng lọc, khử khí đưa tới Giếng bơm ép vỉa (Water Injection Wells); dòng khí đồng hành qua trạm nén cấp 1, cấp 2, khử ẩm Glycol đến Giếng bơm ép khí (Gas Injection Wells) và tuyến xuất khí (Gas Export).
2. Cập nhật hệ thống phụ trợ công nghiệp (Utilities): Mô tả chi tiết cấu trúc Trạm phát điện gồm 2 máy phát chính (Generator), 1 máy phát tuabin hơi (Steam Turbine Driven Generator) và 1 máy phát sự cố (Emergency Generator); Trạm phân phối nước làm mát trung gian (Cooling Medium); Tháp sản xuất hơi (Steam Drum); cùng Hệ thống xử lý khí thải (Flare Drum tích hợp Heater và buồng đốt đỉnh tháp) đảm bảo xả áp an toàn cho hydrocacbon và khí độc trong điều kiện vận hành bình thường cũng như khẩn cấp.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

• Sinh viên chuyên ngành: Giáo trình được thiết kế bắt buộc cho học sinh, sinh viên trình độ Cao đẳng nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp đào tạo nhóm ngành dầu khí.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức kỹ thuật cơ sở bao gồm:
  • Vẽ kỹ thuật (MECM52001)
  • Điện kỹ thuật cơ bản (ELEO53012)
  • Cơ sở điều khiển quá trình (AUTM52111)
  • Hóa đại cương (PETR63001)
  • Địa chất cơ sở (PETD53031) Và các mô đun chuyên môn tiên quyết: Cơ sở khai thác (PETD53034), Vận hành van (PETP53151), Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác (PETP53152), Vận hành Bơm (PETP54153), Vận hành máy nén (PETP53154), Vận hành thiết bị tách dầu khí (PETP54155), Vận hành thiết bị nhiệt (PETP63156), Hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí (PETP53157), Công nghệ khí (PETP62158).
• Giảng viên chuyên nghiệp: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức của Khoa Dầu khí để lập kế hoạch bài giảng, xây dựng đề thi lý thuyết và thiết kế bài kiểm tra thực hành trên mô hình.
• Tự học và tham khảo chuyên môn: Kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật vận hành trên các công trình dầu khí biển, nhà máy xử lý khí có thể sử dụng làm tài liệu tra cứu các quy chuẩn ký hiệu P&ID và quy trình kiểm soát thông số công nghệ.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên trình độ Cao đẳng nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí, đồng thời là tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên vận hành quy trình công nghệ khai thác dầu khí ngoài khơi.

2. Cần trang bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần nắm vững kiến thức về vẽ kỹ thuật, đo lường điều khiển quá trình, địa chất khai thác dầu khí và nguyên lý hoạt động của các thiết bị đơn lẻ như bơm ly tâm/piston, máy nén, bình tách phân pha, van điều khiển và thiết bị trao đổi nhiệt.

3. Điểm khác biệt cốt lõi của giáo trình này là gì?

Tài liệu tập trung vào phương pháp đào tạo tích hợp trên mô hình mô phỏng thực tế (Simulator) với thời lượng thực hành chiếm 86% (116/135 giờ). Nội dung gắn kết chặt chẽ giữa việc đọc hiểu bản vẽ chuẩn PFD, P&ID với việc xử lý trực tiếp các thông số áp suất ($barg$), lưu lượng ($m^3/h$), nhiệt độ ($^\circ C$) trên hệ thống công nghệ hoàn chỉnh.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu trước tài liệu theo hướng dẫn của giảng viên, học thuộc bảng quy tắc ký hiệu và thẻ số thiết bị (Tag numbers), tham gia tích cực vào các nhóm học tập (8-10 người) để giải quyết các bài tập tình huống, và bắt buộc tham dự đầy đủ 100% thời lượng thực hành trên mô hình.

5. Giáo trình có những tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Tài liệu được hỗ trợ bởi hệ thống phần mềm mô phỏng Generic Oil & Gas Simulator, hệ thống bản vẽ chi tiết PFD/P&ID của mô hình khai thác, cùng các tài liệu gốc của KONGSBERG (2010) về hướng dẫn giảng viên và đào tạo nhân sự vận hành khai thác dầu khí.

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1 (PETP55159) đóng vai trò là tài liệu đào tạo chuyên môn cốt lõi, trang bị năng lực đọc hiểu bản vẽ kỹ thuật PFD/P&ID và kỹ năng điều khiển, kiểm soát chế độ vận hành các cụm thiết bị thu gom - xử lý dầu, nước, khí trên giàn khai thác.

Lộ trình học tập đề xuất cho sinh viên sau khi hoàn thành mô đun bao gồm:

1. Học tập mô đun nâng cao: Vận hành hệ thống khai thác trên mô hình 2 (PETP63160 - 3 tín chỉ, 75 giờ).
2. Thực hành thực tế tại doanh nghiệp: Thực tập sản xuất (PETR54261 - 4 tín chỉ, 180 giờ).
3. Đánh giá tốt nghiệp: Khóa luận tốt nghiệp (PETR63262 - 3 tín chỉ, 135 giờ).

Tài nguyên học tập bổ trợ bao gồm hệ thống phòng máy mô phỏng Kongsberg, xưởng thực hành thiết bị dầu khí, các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật P&ID/PFD của KONGSBERG (2010) và quy chế đào tạo tín chỉ theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: VẬN HÀNH HỆ THỐNG KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÊN MÔ HÌNH I NGHỀ: VẬN HÀNH THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 210/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022 của Trường Cao đẳng Dầu khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Trang 1 LỜI GIỚI THIỆU Để phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên cũng như việc học tập của học sinh trong khoa Dầu khí, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu của các tác giả trong và ngoài nước biên soạn nên giáo trình “Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1”. Giáo trình được dùng cho các giáo viên trong khoa làm tài liệu chính thức giảng dạy cho học sinh.

Nội dung giáo trình đề cập một cách hệ thống các kiến thức cơ bản nhất về các thành phần, vị trí, chức năng của các hệ thống trên mô hình khai thác dầu khí và giúp học sinh vận hành và kiểm soát được các thông số chế độ khai thác. Cụ thể bao gồm các bài sau: • Bài 1: Tổng quan về mô hình khai thác • Bài 2 : Vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác Xin chân thành cảm ơn các giáo viên Khoa Dầu khí của trường Cao đẳng Dầu khí đã giúp đỡ tôi hoàn thành giáo trình này. Trân trọng cảm ơn. Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2022 Tham gia biên soạn 1.

Chủ biên: Ks. Phạm Thế Anh 2. Bùi Đức Sơn Trang 3 MỤC LỤC Trang BÀI 1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH KHAI THÁC.

GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH KHAI THÁC. Hệ thống thu gom dầu. Hệ thống thu gom nước. Hệ thống thu gom khí đồng hành.

Một số hệ thống xử lý khác. ĐỌC HIỂU SƠ ĐỒ PFD VÀ P&ID TRÊN MÔ HÌNH KHAI THÁC. Sơ đồ quy trình (Process Flow Diagram) PFD. Sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường (Piping and Instrumentation Diagram) P&ID 20 BÀI 2.

VẬN HÀNH VÀ KIỂM SOÁT CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ KHAI THÁC 37 2. HƯỚNG DẪN HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRÊN MÔ HÌNH. Thiết bị trong hệ thống thu gom dầu. Thiết bị trong hệ thống thu gom nước.

Thiết bị trong hệ thống thu gom khí đồng hành. Thiết bị trong một số hệ thống xử lý khác .50 BÀI THỰC HÀNH SỐ 01A (SỐ TIẾT: 10) .51 VẬN HÀNH HỆ THỐNG BƠM VAN ĐỂ ĐIỀU CHỈNH MỨC CONDENSATE Ở SUCTION SCRUBBER 23VG101 .51 BÀI THỰC HÀNH SỐ 01B (SỐ TIẾT:10) .54 VẬN HÀNH HỆ THỐNG BẢO VỆ AN TOÀN. HỆ THỐNG NƯỚC BIỂN .58 BÀI THỰC HÀNH SỐ 02 (SỐ TIẾT: 08).58 KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG BƠM HÚT NƯỚC BIỂN .62 BÀI THỰC HÀNH SỐ 03 (SỐ TIẾT: 17).62 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG HƠI. HỆ THỐNG GIẾNG KHAI THÁC .66 BÀI THỰC HÀNH SỐ 04 (SỐ TIẾT: 08).66 Trang 4 KHƠI THÔNG DẦU TỪ GIẾNG KHAI THÁC TỚI BÌNH TÁCH CAO ÁP.

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH .70 BÀI THỰC HÀNH SỐ 05 (SỐ TIẾT: 09).70 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH. HỆ THỐNG XỬ LÝ DẦU .74 BÀI THỰC HÀNH SỐ 06 (SỐ TIẾT: 08).74 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ DẦU TỪ BÌNH TÁCH CAO ÁP TỚI BÌNH TÁCH THẤP ÁP. HỆ THỐNG XUẤT DẦU .78 BÀI THỰC HÀNH SỐ 07 (SỐ TIẾT: 16).78 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG BƠM XUẤT DẦU. HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ ĐỒNG HÀNH .82 BÀI THỰC HÀNH SỐ 08 (SỐ TIẾT: 17).82 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG TÁI SẢN XUẤT GLYCOL.

HỆ THỐNG XUẤT KHÍ .86 BÀI THỰC HÀNH SỐ 09 (SỐ TIẾT: 08).86 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN XUẤT KHÍ. HỆ THỐNG TRẠM NÉN KHÍ .90 BÀI THỰC HÀNH SỐ 10 (SỐ TIẾT: 09).90 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ CẤP 1 VÀ CẤP 2 .90 TÀI LIỆU THAM KHẢO.95 Trang 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ACK : Công nhận (Acknowledge) SOR : Cho phép khởi động (Start up Override) PSD : Quá trình khóa thiết bị (Process Shut Down) HP : Áp suất cao (High Pressure)) MP : Áp suất trung bình (Medium Pressure) LP : Áp suất thấp (Low Pressure) m3/h : Đơn vị đo lưu lượng barg : Đơn vị đo áp suất degC : Đơn vị đo nhiệt độ (độ C) rpm : Đơn vị đo tốc độ vòng quay (số vòng trên phút) % : Phần trăm KW : Đơn vị đo công suất (kilo watt) Trang 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Tổng quan về hệ thống thu gom dầu .16 Hình 1-2: Tổng quan về hệ thống thu gom nước .17 Hình 1-3: Tổng quan về hệ thống thu gom khí đồng hành.18 Hình 1-4: Tổng quan về hệ thống cung cấp điện năng .19 Hình 1-5: Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải .19 Hình 1-6: Ba Tank trước khi làm hệ thống kết nối .21 Hình 1-7: Ba Tank chỉ với các đường ống là đoạn thẳng.22 Hình 1-8: Ba Tank đã được đặt các phụ kiện kết nối .23 Hình 1-9: Ba Tank đã được kết nối .24 Hình 1-10: Ba Tank đã được đặt bộ phận kiểm soát dòng chảy (Valve) .24 Hình 1-11: Bộ lọc trên đường ống kết nối.25 Hình 1-12: Mở rộng liên kết trên đường ống kết nối .26 Hình 1-13: Sơ đồ phát triển P&ID.27 Hình 1-14: Sơ đồ quy trình nhiệt độ .28 Hình 1-15: P&ID sử dụng các biểu tượng và vòng tròn đại diện .29 Hình 1-16: Sơ đồ dùng những thẻ số (Tag numbers) .29 Hình 1-17: Vòng lặp cơ bản với thiết bị .30 Hình 1-18: Sơ đồ mô tả thẻ .30 Hình 1-19 (a,b): Biểu tượng các loại van .32 Hình 1-20: Ký hiệu cơ cấu chấp hành van điều khiển .33 Hình 1-21: Ký hiệu đường ống.33 Hình 1-22: Ký hiệu bơm ly tâm.34 Hình 1-23: Ký hiệu bơm piston .34 Hình 1-24: Ký hiệu máy nén ly tâm .35 Hình 1-25: Ký hiệu thiết bị trao đổi nhiệt .35 Hình 2-1: Cây thông khai thác.38 Hình 2-2: Cụm phân dòng .39 Hình 2-3: Bình tách cao áp .40 Hình 2-5: Bình tách trung áp .41 Hình 2-6: Bình tách thấp áp.42 Trang 7 Hình 2-7: Thiết bị tách nước ra khỏi dầu .42 Hình 2-8: Thiết bị lưu trữ dầu .43 Hình 2-9: Thiết bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành .44 Hình 2-10: Thiết bị xử lý nước biển .45 Hình 2-11: Cụm xử lý khí đồng hành .48 Hình 2-12: Thiết bị làm khô khí .48 Hình 2-13: Trạm máy nén khí cấp 1 .51 Hình 2-14: Gas Export.55 Hình 2-15: Cụm bơm hút nước biển.59 Hình 2-16: Tháp sản xuất hơi .63 Hình 2-17: Cụm đầu giếng khai thác dầu 1 tới 4 .67 Hình 2-18: Cụm nước đồng hành sau khi ra khỏi bình tách cao áp .71 Hình 2-19: Crude Oil Heater .75 Hình 2-20: Cụm bơm xuất dầu .79 Hình 2-21: Cụm tái sản xuất Glycol .83 Hình 2-22: Hệ thống máy nén xuất khí .87 Hình 2-23: Cụm máy nén khí cấp 2.91 Trang 8 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1: Bảng quy tắc đặt tên viết tắt .31 Trang 9 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 1. Tên mô đun: Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1 2. Mã mô đun: PETP55159 3.

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: 3. Vị trí: Là mô đun thuộc phần môn học, mô đun chuyên môn nghề của chương trình đào tạo. Môn đun này được dạy trước mô đun thực tập tốt nghiệp và sau các mô đun như: Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác, vận hành thiết bị tách dầu khí. Tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức, kỹ năng về vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác.

Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Là mô đun bắt buộc, giúp học sinh, sinh viên thao tác thành thạo trong vận hành hệ thống khai thác 4. Mục tiêu của mô đun: 4. Về kiến thức: A1. Trình bày được các thành phần, hệ thống cũng như vị trí, chức năng của chúng trên mô hình; A2.

Đọc được sơ đồ PFD và P&ID trên mô hình khai thác. Về kỹ năng: B1. Xây dựng được quy trình vận hành các hệ thống phục vụ công tác khai thác; B2. Vận hành và kiểm soát được các thông số chế độ khai thác.

Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Tuân thủ tuyệt đối các qui định về an toàn, pccc, nội quy phòng học/xưởng thực hành và quy chế của nhà trường. Tuân thủ các qui trình vận hành các thiết bị cơ khí, điện, tự động hóa có liên quan. Xác định được công việc phải thực hiện, hoàn thành các công việc theo yêu cầu, không để xảy ra sự cố, hư hỏng đối với hệ thống thiết bị.

Nội dung của mô đun 5. Chương trình khung Mã Số Thời gian đào tạo (giờ) Tên môn học, mô đun MH/MĐ/HP tín Trong đó Trang 10 ch Thực Thi/ ỉ Lý hành/ Kiểm Tổn thuyế thí nghiệm tra g số t / bài tập/ L T thảo luận T H Các môn học chung/ đại I 23 465 180 260 17 8 cương COMP64002 Giáo dục chính trị 4 75 41 29 5 0 COMP62004 Pháp luật 2 30 18 10 2 0 COMP62008 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 0 4 Giáo dục quốc phòng và An COMP64010 4 75 36 35 2 2 ninh COMP63006 Tin học 3 75 15 58 0 2 FORL66001 Tiếng Anh 6 120 42 72 6 0 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 Các môn học, mô đun chuyên II. 63 1560 429 1052 30 49 môn ngành, nghề II. Môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở 13 255 120 122 9 4 MECM5200 Vẽ kỹ thuật - 1 2 45 14 29 1 1 3 ELEO53012 Điện kỹ thuật cơ bản 3 45 36 6 3 0 AUTM5211 Cơ sở điều khiển quá trình 2 45 14 29 1 1 1 PETR63001 Hóa Đại cương 3 45 42 0 3 0 PETD53031 Địa chất cơ sở 3 75 14 58 1 2 Môn học, mô đun chuyên môn II.