Giáo trình Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình I - Trường Cao đẳng Dầu khí (2022)

Giáo trình nghiên cứu vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1 nghề vận hành thiết bị khai thác dầu khí trung, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù

• 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 Vận Hành Hệ Thống Khai Thác Dầu Khí Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• 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
• 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 trung cấp" cung cấp kiến thức cơ bản về các hệ thống khai thác dầu khí. Nội dung giáo trình được thiết kế để giúp học sinh hiểu rõ về các thành phần, vị trí và chức năng của hệ thống. Đặc biệt, giáo trình này còn giúp người học nắm vững cách đọc sơ đồ PFD và P&ID, từ đó có thể vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác một cách hiệu quả.

1.1. Giới thiệu về hệ thống khai thác dầu khí

Hệ thống khai thác dầu khí bao gồm nhiều thành phần quan trọng như cây thông khai thác, bình tách và các thiết bị xử lý khác. Mỗi thành phần đều có vai trò riêng trong quá trình khai thác và xử lý dầu khí.

1.2. Mục tiêu của giáo trình

Mục tiêu của giáo trình là trang bị cho học sinh những kiến thức và kỹ năng cần thiết để vận hành hệ thống khai thác dầu khí, từ đó nâng cao hiệu quả công 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 không chỉ đơn thuần là việc điều khiển thiết bị mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như an toàn lao động, bảo trì thiết bị và quản lý quy trình là những yếu tố quan trọng cần được chú ý. Việc không tuân thủ các quy định có thể dẫn đến sự cố nghiêm trọng.

2.1. An toàn lao động trong khai thác dầu khí

An toàn lao động là yếu tố hàng đầu trong ngành khai thác dầu khí. Các quy định về an toàn cần được tuân thủ nghiêm ngặt để bảo vệ sức khỏe của người lao động và môi trường.

2.2. Quản lý quy trình khai thác

Quản lý quy trình khai thác hiệu quả giúp giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa sản lượng. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong quản lý quy trình là cần thiết để nâng cao hiệu quả khai thác.

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 tiên tiến. Việc sử dụng các thiết bị hiện đại và quy trình chuẩn hóa sẽ giúp tối ưu hóa hoạt động khai thác.

3.1. Sử dụng công nghệ hiện đại trong khai thác

Công nghệ hiện đại như cảm biến và hệ thống điều khiển tự động giúp theo dõi và điều chỉnh các thông số khai thác một cách chính xác, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.2. Quy trình chuẩn hóa trong vận hành

Quy trình chuẩn hóa giúp đảm bảo rằng tất cả các bước trong quá trình khai thác đều được thực hiện một cách nhất quán và hiệu quả, giảm thiểu sai sót và rủi ro.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Giáo Trình Vận Hành Hệ Thống Khai Thác Dầu Khí

Giáo trình không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn có các bài thực hành giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tế. Các bài thực hành này giúp sinh viên làm quen với các thiết bị và quy trình thực tế trong ngành dầu khí.

4.1. Thực hành vận hành thiết bị khai thác

Các bài thực hành giúp sinh viên nắm vững cách vận hành các thiết bị như bơm, van và máy nén, từ đó nâng cao kỹ năng thực hành trong môi trường làm việc thực tế.

4.2. Kết quả nghiên cứu từ thực hành

Kết quả từ các bài thực hành không chỉ giúp sinh viên củng cố kiến thức mà còn cung cấp dữ liệu quý giá cho việc cải tiến quy trình khai thác trong tương lai.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Vận Hành Hệ Thống Khai Thác Dầu Khí

Giáo trình "Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trung cấp" là tài liệu quan trọng giúp sinh viên trang bị kiến thức và kỹ năng cần thiết cho nghề nghiệp trong ngành dầu khí. Việc áp dụng các kiến thức từ giáo trình vào thực tế sẽ giúp nâng cao hiệu quả khai thác và đảm bảo an toàn lao động.

5.1. Tương lai của ngành khai thác dầu khí

Ngành khai thác dầu khí đang đối mặt với nhiều thách thức nhưng cũng mở ra nhiều cơ hội mới. Việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình sẽ là chìa khóa cho sự phát triển bền vững.

5.2. Định hướng phát triển giáo trình

Giáo trình cần được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi trong công nghệ và quy trình khai thác, từ đó đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành dầu khí.

Nội dung chính

TỔNG QUAN VỀ GIÁO TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÊN MÔ HÌNH 1

Tổng quan về giáo trình

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

Trong cấu trúc chương trình đào tạo chuyên ngành, mô đun có khối lượng 5 tín chỉ với tổng thời lượng 135 giờ học. Môn học này được bố trí học sau các mô đun kỹ thuật cơ sở và chuyên môn tiền đề (như Cơ sở khai thác, Vận hành van, Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác, Vận hành bơm, Vận hành máy nén, Vận hành thiết bị tách dầu khí, Hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí) và được xếp ngay trước mô đun Thực tập sản xuất (PETP54261) nhằm chuẩn bị năng lực thao tác thực tế cho người học.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể qua ba nhóm chuẩn đầu ra:

• Chuẩn đầu ra kiến thức: Trình bày chính xác các thành phần, hệ thống, vị trí, chức năng của thiết bị trên mô hình khai thác (A1); Đọc hiểu và phân tích thành thạo sơ đồ quy trình công nghệ (PFD - Process Flow Diagram) và sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường (P&ID - Piping and Instrumentation Diagram) (A2).
• Chuẩn đầu ra kỹ năng: Xây dựng được quy trình vận hành tiêu chuẩn cho các hệ thống công nghệ phục vụ khai thác (B1); Thao tác vận hành, giám sát và kiểm soát ổn định các thông số chế độ khai thác (B2).
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tuân thủ tuyệt đối quy định an toàn, phòng cháy chữa cháy, nội quy phòng thực hành; chấp hành nghiêm ngặt quy trình kỹ thuật về cơ khí, điện, tự động hóa để ngăn ngừa sự cố hư hỏng thiết bị (C1).

Cấu trúc giáo trình phân bổ thời lượng thành hai bài học lớn: Bài 1 tập trung vào lý thuyết tổng quan và đọc bản vẽ kỹ thuật (8 giờ), Bài 2 dành trọn vẹn cho việc hướng dẫn thiết bị và 10 bài thực hành vận hành chuyên sâu (127 giờ). Đặc điểm trọng tâm của tài liệu là phương pháp tiếp cận dựa trên mô phỏng thực hành, với tỷ trọng thời gian thao tác thực nghiệm chiếm tới 85,9% tổng thời lượng (116 giờ thực hành trên tổng số 135 giờ).

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai tuần tự qua hai bài học với cấu trúc logic từ nguyên lý hệ thống đến quy trình thao tác trên từng thiết bị công nghệ:

1. Bài 1: Tổng quan về mô hình khai thác (8 giờ)

   • Tổng quan các hệ thống công nghệ: Mô tả cấu trúc các phân hệ chính trên công trình khai thác gồm Hệ thống thu gom dầu, Hệ thống thu gom nước, Hệ thống thu gom khí đồng hành và các hệ thống phụ trợ (Hệ thống cung cấp điện năng với 2 máy phát điện chính, 1 máy phát turbine hơi Steam Turbine Driven Generator, 1 máy phát sự cố Emergency Generator; Hệ thống xử lý khí thải và đuốc xả Flare Drum).
   • Đọc hiểu sơ đồ PFD và P&ID: Cung cấp phương pháp phân tích sơ đồ dòng công nghệ (PFD) và sơ đồ chi tiết đường ống - thiết bị đo (P&ID). Hướng dẫn quy tắc ký hiệu đường ống, phụ kiện đường ống (Elbows/Bends, Tees/Branches, Reducers/Expanders, Couplings, Olets, Expansion Joint, Strainer), các loại van công nghiệp (Gate, Globe, Check, Butterfly), cơ cấu chấp hành van và bảng phân loại ký hiệu thiết bị đo lường (Tag numbers) theo chuẩn quốc tế.

2. Bài 2: Vận hành và kiểm soát các thông số chế độ khai thác (127 giờ)

   • Hướng dẫn chi tiết hệ thống thiết bị: Phân tích vị trí lắp đặt, nguyên lý làm việc của từng cụm thiết bị từ đầu giếng đến xuất sản phẩm.
   • Chuỗi 10 bài thực hành công nghệ:
     • Bài thực hành số 01A (10 tiết): Vận hành hệ thống bơm van để điều chỉnh mức condensate ở bình lọc hút Suction Scrubber 23VG101.
     • Bài thực hành số 01B (10 tiết): Vận hành hệ thống bảo vệ an toàn, xử lý các trạng thái khóa liên động (Interlock), khóa thiết bị (Process Shut Down - PSD), xác nhận cảnh báo (ACK) và cấp quyền khởi động cưỡng bức (Start up Override - SOR).
     • Bài thực hành số 02 (8 tiết): Khởi động hệ thống bơm hút nước biển (Sea Water Lift Pumps) và xử lý nước biển tại tháp khử khí (Water Injection Deaerator).
     • Bài thực hành số 03 (17 tiết): Vận hành và xử lý hệ thống tháp sản xuất hơi (Steam Drum) và turbine hơi (Steam Turbine).
     • Bài thực hành số 04 (8 tiết): Khơi thông dòng sản phẩm từ Cây thông khai thác (Christmas Tree) qua Cụm phân dòng (Manifold) tới Bình tách cao áp (HP Separator) và Bình đo (Test Separator).
     • Bài thực hành số 05 (9 tiết): Vận hành hệ thống xử lý nước đồng hành qua thiết bị tách dầu Hydrocyclones, bình tách dầu khí Produced Water Degassing Drum, bơm nâng áp Produced Water Booster Pumps và bơm ép nước vào vỉa Water Injection Pumps.
     • Bài thực hành số 06 (8 tiết): Vận hành chu trình tách dầu từ Bình tách cao áp qua Bình tách trung áp (MP Separator), Thiết bị gia nhiệt dầu (Crude Oil Heater) tới Bình tách thấp áp (LP Separator) và Bình tách nước tĩnh điện (Coalescer).
     • Bài thực hành số 07 (16 tiết): Vận hành hệ thống bơm nâng áp (Booster Pumps), thiết bị trao đổi nhiệt làm mát và cụm bơm xuất dầu (Oil Export Pumps) về bể chứa (Oil Storage).
     • Bài thực hành số 08 (17 tiết): Vận hành và xử lý hệ thống khử ẩm khí đồng hành qua Tháp tiếp xúc Glycol (Glycol Contactor), Hệ thống tái sinh Glycol (Glycol Regeneration) và Cụm khí nhiên liệu (Fuel Gas).
     • Bài thực hành số 09 (8 tiết): Vận hành hệ thống máy nén xuất khí (Gas Export Compressor), máy nén ép khí tái nạp vỉa (Reinjection Compressor) qua thiết bị trao đổi nhiệt vào Cụm giếng ép khí (Gas Injection Wells).
     • Bài thực hành số 10 (9 tiết): Vận hành và kiểm soát chế độ làm việc của Trạm máy nén khí cấp 1 (1st Stage Recompressor) và Trạm máy nén khí cấp 2 (2nd Stage Recompressor).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình trang bị hệ thống lý thuyết kỹ thuật quá trình và nguyên lý công nghệ khai thác mỏ:

• Lý thuyết tách ba pha và hai pha theo cấp áp suất: Cơ chế phân tách dòng đa pha dầu - khí - nước qua chuỗi bình tách giảm áp nhiều bậc (Cao áp -> Trung áp -> Thấp áp) kết hợp lắng tĩnh điện (Coalescer) để tách nhũ tương nước - dầu.
• Nguyên lý thủy lực và thu hồi thứ cấp: Nguyên lý bơm hút nước biển, khử khí hòa tan để chuẩn bị nước bơm ép; thu hồi nước đồng hành qua hệ thống Hydrocyclones và Degassing Drum để tái bơm ép duy trì áp suất vỉa.
• Nguyên lý xử lý khí và nhiệt động học: Quá trình nén khí phân cấp (Recompressors), chu trình hấp thụ ẩm bằng dung dịch Triethylene Glycol (TEG) trong tháp tiếp xúc và chu trình giải hấp tái sinh nhiệt cho Glycol.
• Hệ thống ký hiệu kỹ thuật và chuẩn đo lường: Quy tắc mã hóa thẻ đo lường (Tag numbers) dựa trên bảng phân loại:

Ký tự đo lường	Bộ chỉ thị (Indicator)	Bộ điều khiển (Controller)	Bộ truyền tín hiệu (Transmitter)	Van điều khiển (Control Valve)
Lưu lượng (Flow - F)	FI	FC / FIC	FT	FCV
Mức lỏng (Level - L)	LG (Kính đo)	LC / LIC	LT	LCV
Áp suất (Pressure - P)	PI / PG	PC / PIC	PT	PCV
Nhiệt độ (Temperature - T)	TI	TC	TT	-
Chênh áp (Diff. Pressure - PD)	PDI	-	PDT	-

• Nguyên tắc an toàn và điều khiển tự động: Cơ chế tác động của van tự động theo trạng thái an toàn gồm van đóng khi mất tín hiệu (Fail Closed - FC) và van mở khi mất tín hiệu (Fail Open - FO); logic khóa bảo vệ liên động (Interlock) và van chặn cô lập (Isolation Valve).

Kỹ năng phát triển

Thông qua chương trình học, người học phát triển các nhóm kỹ năng thao tác và kỹ năng phân tích chuyên môn:

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác đóng mở và vận hành các loại van tay, van điều khiển khí nén; khởi động và dừng các loại máy bơm ly tâm, bơm piston, máy nén khí ly tâm; thiết lập và điều chỉnh các thông số vận hành như áp suất (barg), nhiệt độ (degC), lưu lượng (m3/h), mức chất lỏng (%) và tốc độ quay máy nén/bơm (rpm).
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc và đối chiếu bản vẽ PFD, P&ID với thực tế mô hình; nhận diện sai lệch giữa giá trị cài đặt (Set Point - SP), giá trị đo thực tế (Process Variable - PV) và ngõ ra điều khiển (Output - OP); phân tích nguyên nhân tác động của hệ thống khóa liên động (Interlock) khi xảy ra sự cố quá áp hoặc lệch mức lỏng.
• Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Lập bảng kiểm tra (Checklist) trước khi khởi động thiết bị; thực hiện quy trình bàn giao ca; xử lý chất lỏng và khí thải an toàn qua hệ thống đuốc xả theo đúng quy chuẩn an toàn dầu khí.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình quy định phương pháp tổ chức dạy học kết hợp giữa lý thuyết chuyên đề và thực hành trực tiếp trên hệ thống mô phỏng công nghệ:

• Phương pháp sư phạm của giảng viên: Áp dụng mô hình giảng dạy tích cực bao gồm thuyết trình ngắn, phương pháp dạy học nêu vấn đề, hướng dẫn sinh viên khai thác sơ đồ công nghệ, điều phối bài tập tình huống và phân tích sự cố mô phỏng.
• Tổ chức bài tập và thảo luận: Người học được chia thành các nhóm nhỏ từ 8 đến 10 thành viên. Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ nghiên cứu tài liệu kỹ thuật, phân tích nguyên nhân hiện tượng (ví dụ: giải thích lý do sản lượng khai thác phải qua tách lọc nhiều cấp, hoặc biện pháp xử lý khi hệ thống bị khóa liên động Interlock), thảo luận nhóm và lập báo cáo kỹ thuật.
• Quy định chuyên cần và tự học:
  • Người học phải chuẩn bị bài và nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp.
  • Phải tham dự tối thiểu 70% số tiết lý thuyết (vắng quá 30% phải học lại mô đun).
  • Phải tham gia đủ 100% các buổi thực hành (vắng buổi thực hành bắt buộc phải học lại).
• Phương pháp và hình thức đánh giá: Thực hiện theo Quy chế đào tạo tích lũy tín chỉ (căn cứ Thông tư 09/2017/TT-LĐTBXH của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội). Cơ cấu điểm số bao gồm:
  • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Bao gồm 1 cột kiểm tra thường xuyên sau 8 giờ học lý thuyết (hình thức hỏi miệng/trắc nghiệm đánh giá chuẩn A1, A2, C1) và 1 cột kiểm tra định kỳ sau 24 giờ học thực hành (hình thức viết/thuyết trình kết hợp thao tác thực hành đánh giá chuẩn A1, A2, B1, B2, C1, C2, C3).
  • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Tổ chức sau khi hoàn thành 135 giờ, gồm phần thi viết/trắc nghiệm lý thuyết và phần thi thao tác thực hành trên trạm mô phỏng. Điểm chấm theo thang điểm 10 (làm tròn 1 chữ số thập phân) và quy đổi sang thang điểm 4 cùng điểm chữ theo quy chế hiện hành.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình được thiết kế bám sát các tiêu chuẩn kỹ thuật thực tế trong ngành công nghiệp dầu khí:

• Tích hợp tài liệu chuẩn hóa quốc tế: Giáo trình được biên soạn dựa trên nguồn tài liệu đào tạo chuyên gia vận hành của tập đoàn KONGSBERG (Na Uy, 2010) bao gồm: Generic Oil & Gas Simulator – Instructor Manual và P&ID, PFD, Oil and Gas Production – Operator Training.
• Mô phỏng chu trình công nghệ khép kín: Phản ánh đầy đủ các phân hệ xử lý trên một công trình khai thác mỏ ngoài khơi thực tế, bao gồm:
  • Dây chuyền thu gom và phân tách dòng dầu từ đầu giếng qua cụm van phân dòng (Manifold), tách sơ cấp ở bình cao áp, tách thứ cấp ở bình trung áp, gia nhiệt nâng nhiệt độ, tách tinh ở bình thấp áp và bình lắng tĩnh điện (Coalescer).
  • Dây chuyền xử lý nước biển làm mát và nước đồng hành đạt tiêu chuẩn bơm ép tái nạp vào tầng chứa dầu để duy trì năng lượng vỉa.
  • Dây chuyền nén khí hai cấp (1st & 2nd Stage Recompressor), khử ẩm khí sâu bằng tháp sục Glycol và phân phối khí thương phẩm (Gas Export), khí nhiên liệu máy phát (Fuel Gas) và khí bơm ép (Gas Injection).
• Gắn liền với quy trình an toàn công nghiệp: Tài liệu cập nhật chi tiết các quy trình vận hành van an toàn, hệ thống xả đuốc đốt (Flare Drum & Heater), hệ thống điều khiển tự động hóa quá trình với các thuật ngữ kỹ thuật chuẩn mực (Fail Open, Fail Closed, Interlock, ESD/PSD).

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình phục vụ trực tiếp cho các nhóm đối tượng trong hệ thống đào tạo kỹ thuật và doanh nghiệp:

• Sinh viên và học viên chuyên ngành:
  • Học sinh, sinh viên theo học nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở đào tạo chuyên ngành dầu khí.
  • Sinh viên các ngành Công nghệ kỹ thuật Hóa dầu, Kỹ thuật Địa chất - Dầu khí, Tự động hóa quá trình công nghiệp cần tài liệu thực hành mô phỏng về hệ thống công nghệ bề mặt.
• Điều kiện tiên quyết đối với người học: Để tiếp thu hiệu quả mô đun này, người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học kỹ thuật cơ sở gồm Vẽ kỹ thuật (MECM52003), Điện kỹ thuật cơ bản (ELEO53012), Cơ sở điều khiển quá trình (AUTM52111) và các mô đun kỹ thuật chuyên ngành: 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), Hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí (PETP53157).
• Giảng viên và kỹ thuật viên đào tạo: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, làm căn cứ xây dựng giáo án lý thuyết, kịch bản thực hành trên phần mềm mô phỏng (Simulator) và xây dựng ngân hàng đề thi kết thúc mô đun.
• Kỹ sư và công nhân vận hành: Dùng làm tài liệu tham khảo nội bộ để ôn tập các ký hiệu quy ước P&ID, PFD và quy trình khởi động - dừng hệ thống thiết bị khai thác trên các giàn khai thác dầu khí.

---

Câu hỏi thường gặp

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

Tài liệu được biên soạn phục vụ học sinh, sinh viên theo học nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí (trình độ Trung cấp và Cao đẳng). Ngoài ra, kỹ thuật viên vận hành quy trình công nghệ tại các giàn khai thác hoặc nhà máy xử lý khí có thể sử dụng giáo trình để tra cứu quy trình vận hành và ký hiệu bản vẽ P&ID.

2. Người học cần đáp ứng những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần hoàn thành khối kiến thức kỹ thuật cơ sở (Vẽ kỹ thuật, Điện kỹ thuật cơ bản, Cơ sở điều khiển quá trình) và khối mô đun chuyên môn về thiết bị đơn lẻ gồm: Vận hành van, Thiết bị hoàn thiện giếng, Vận hành bơm, Vận hành máy nén, Vận hành thiết bị tách và Hệ thống thu gom vận chuyển dầu khí.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết khai thác dầu khí thông thường là gì?

Giáo trình tập trung vào việc hướng dẫn thực hành và xử lý tình huống trên mô hình mô phỏng (chiếm 116 trên 135 giờ đào tạo). Nội dung không chỉ dừng ở cấu tạo thiết bị đơn lẻ mà tích hợp toàn bộ dòng công nghệ khép kín (dầu, nước, khí, điện, hơi, khí thải) dựa trên sơ đồ chuẩn P&ID và tài liệu đào tạo của hãng KONGSBERG.

4. Làm sao để học tập và thực hành giáo trình đạt hiệu quả cao?

Người học cần chủ động đọc trước tài liệu và nắm vững các ký hiệu thẻ đo lường (Tag numbers) cùng logic điều khiển van (FC, FO) ở Bài 1; tham gia đầy đủ 100% thời lượng các buổi thực hành trên mô hình; tích cực thảo luận nhóm (8-10 người) để giải quyết các kịch bản sự cố và hoàn thành báo cáo thực hành.

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

Giáo trình đi kèm hệ thống sơ đồ bản vẽ kỹ thuật chi tiết (PFD, P&ID), danh mục thiết bị từ giếng khai thác đến hệ thống xuất sản phẩm, danh mục câu hỏi thảo luận, các bài tập tình huống sự cố và dựa trên hai tài liệu tham khảo chính thức của KONGSBERG (2010): Generic Oil & Gas Simulator – Instructor Manual và P&ID, PFD, Oil and Gas Production – Operator Training.

---

Kết luận

Giáo trình "Vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên mô hình 1" của Trường Cao đẳng Dầu khí cung cấp tài liệu đào tạo chuẩn hóa, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết phân tích sơ đồ công nghệ PFD/P&ID và kỹ năng thực hành vận hành trên trạm mô phỏng.

Lộ trình học tập được thiết kế mạch lạc: đi từ việc nắm vững nguyên lý các hệ thống thu gom và nhận diện ký hiệu bản vẽ (Bài 1), chuyển sang thực hành vận hành từng phân hệ riêng biệt (khởi động bơm nước biển, vận hành tháp sản xuất hơi, khơi thông giếng khai thác, vận hành cụm bình tách cao áp - trung áp - thấp áp, trạm nén khí cấp 1 - cấp 2, tháp khử ẩm Glycol), và hoàn thiện bằng kỹ năng xử lý hệ thống bảo vệ an toàn liên động. Đây là nền tảng tài liệu kỹ thuật bắt buộc giúp sinh viên hoàn thành chương trình đào tạo nghề trước khi bước vào giai đoạn thực tập sản xuất tại doanh nghiệp khai thác dầu khí.

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: TRUNG CẤP (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 Giáo dục Nghề nghiệp, 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 nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí.

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 Giáo dục Nghề nghiệp 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 2 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 19 BÀI 2.

VẬN HÀNH VÀ KIỂM SOÁT CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ KHAI THÁC 36 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 .49 BÀI THỰC HÀNH SỐ 01A (SỐ TIẾT: 10) .50 VẬN HÀNH HỆ THỐNG BƠM VAN ĐỂ ĐIỀU CHỈNH MỨC CONDENSATE Ở SUCTION SCRUBBER 23VG101 .50 BÀI THỰC HÀNH SỐ 01B (SỐ TIẾT:10) .53 VẬN HÀNH HỆ THỐNG BẢO VỆ AN TOÀN. HỆ THỐNG NƯỚC BIỂN .57 BÀI THỰC HÀNH SỐ 02 (SỐ TIẾT: 08).57 KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG BƠM HÚT NƯỚC BIỂN .61 BÀI THỰC HÀNH SỐ 03 (SỐ TIẾT: 17).61 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG HƠI. HỆ THỐNG GIẾNG KHAI THÁC .65 BÀI THỰC HÀNH SỐ 04 (SỐ TIẾT: 08).65 Trang 3 KHƠI THÔNG DẦU TỪ GIẾNG KHAI THÁC TỚI BÌNH TÁCH CAO ÁP.

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH .69 BÀI THỰC HÀNH SỐ 05 (SỐ TIẾT: 09).69 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ NƯỚC ĐỒNG HÀNH. HỆ THỐNG XỬ LÝ DẦU .73 BÀI THỰC HÀNH SỐ 06 (SỐ TIẾT: 08).73 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ DẦU TỪ BÌNH TÁCH CAO ÁP TỚI BÌNH TÁCH THẤP ÁP. HỆ THỐNG XUẤT DẦU .77 BÀI THỰC HÀNH SỐ 07 (SỐ TIẾT: 16).77 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG BƠM XUẤT DẦU. HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ ĐỒNG HÀNH .81 BÀI THỰC HÀNH SỐ 08 (SỐ TIẾT: 17).81 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG TÁI SẢN XUẤT GLYCOL.

HỆ THỐNG XUẤT KHÍ .85 BÀI THỰC HÀNH SỐ 09 (SỐ TIẾT: 08).85 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN XUẤT KHÍ. HỆ THỐNG TRẠM NÉN KHÍ .89 BÀI THỰC HÀNH SỐ 10 (SỐ TIẾT: 09).89 VẬN HÀNH VÀ XỬ LÝ HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ CẤP 1 VÀ CẤP 2 .89 TÀI LIỆU THAM KHẢO.94 Trang 4 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 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Tổng quan về hệ thống thu gom dầu .15 Hình 1-2: Tổng quan về hệ thống thu gom nước .16 Hình 1-3: Tổng quan về hệ thống thu gom khí đồng hành.17 Hình 1-4: Tổng quan về hệ thống cung cấp điện năng .18 Hình 1-5: Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải .18 Hình 1-6: Ba Tank trước khi làm hệ thống kết nối .20 Hình 1-7: Ba Tank chỉ với các đường ống là đoạn thẳng.21 Hình 1-8: Ba Tank đã được đặt các phụ kiện kết nối .22 Hình 1-9: Ba Tank đã được kết nối .23 Hình 1-10: Ba Tank đã được đặt bộ phận kiểm soát dòng chảy (Valve) .23 Hình 1-11: Bộ lọc trên đường ống kết nối.24 Hình 1-12: Mở rộng liên kết trên đường ống kết nối .25 Hình 1-13: Sơ đồ phát triển P&ID.26 Hình 1-14: Sơ đồ quy trình nhiệt độ .27 Hình 1-15: P&ID sử dụng các biểu tượng và vòng tròn đại diện.28 Hình 1-16: Sơ đồ dùng những thẻ số (Tag numbers) .28 Hình 1-17: Vòng lặp cơ bản với thiết bị .29 Hình 1-18: Sơ đồ mô tả thẻ .29 Hình 1-19 (a,b): Biểu tượng các loại van .31 Hình 1-20: Ký hiệu cơ cấu chấp hành van điều khiển .32 Hình 1-21: Ký hiệu đường ống.32 Hình 1-22: Ký hiệu bơm ly tâm.33 Hình 1-23: Ký hiệu bơm piston .33 Hình 1-24: Ký hiệu máy nén ly tâm .34 Hình 1-25: Ký hiệu thiết bị trao đổi nhiệt .34 Hình 2-1: Cây thông khai thác.37 Hình 2-2: Cụm phân dòng .38 Hình 2-3: Bình tách cao áp .39 Hình 2-5: Bình tách trung áp .40 Hình 2-6: Bình tách thấp áp.41 Trang 6 Hình 2-7: Thiết bị tách nước ra khỏi dầu .41 Hình 2-8: Thiết bị lưu trữ dầu .42 Hình 2-9: Thiết bị tách dầu & khí khỏi nước đồng hành .43 Hình 2-10: Thiết bị xử lý nước biển .44 Hình 2-11: Cụm xử lý khí đồng hành .47 Hình 2-12: Thiết bị làm khô khí .47 Hình 2-13: Trạm máy nén khí cấp 1 .50 Hình 2-14: Gas Export.54 Hình 2-15: Cụm bơm hút nước biển.58 Hình 2-16: Tháp sản xuất hơi .62 Hình 2-17: Cụm đầu giếng khai thác dầu 1 tới 4 .66 Hình 2-18: Cụm nước đồng hành sau khi ra khỏi bình tách cao áp .70 Hình 2-19: Crude Oil Heater .74 Hình 2-20: Cụm bơm xuất dầu .78 Hình 2-21: Cụm tái sản xuất Glycol .82 Hình 2-22: Hệ thống máy nén xuất khí .86 Hình 2-23: Cụm máy nén khí cấp 2.90 Trang 7 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1: Bảng quy tắc đặt tên viết tắt .30 Trang 8 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 Thời gian đào tạo (giờ) Tên môn học, mô đun MH/MĐ/HP Trong đó Trang 9 Thực Số hành/ Thi/ Tổng thí nghiệm/ Kiểm tra Lý tín số thuyết chỉ bài tập/ thảo luận LT TH I Các môn học chung/ đại cương 14 285 117 153 10 5 COMP52001 Giáo dục chính trị 2 30 15 13 2 0 COMP51003 Pháp luật 1 15 9 5 1 0 COMP51007 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 0 2 COMP52009 Giáo dục quốc phòng và An ninh 2 45 21 21 1 2 COMP52005 Tin học 2 45 15 29 0 1 FORL54002 Tiếng Anh 4 90 30 56 4 0 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 Các môn học, mô đun chuyên II. 39 1005 220 740 15 30 môn ngành, nghề II. Môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở 7 135 65 63 5 2 MECM52003 Vẽ kỹ thuật - 1 2 45 15 28 1 1 ELEO53012 Điện kỹ thuật cơ bản 3 45 36 6 3 0 AUTM52111 Cơ sở điều khiển quá trình 2 45 14 29 1 1 Môn học, mô đun chuyên môn II.