CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 9 1.1 TONG QUAN VE QUA TRINTI VA THIET BI TREN GIÀN KHÁI THÁC DẤU KHÍ I0 12 CACHE THONG CHINH 12 1.3 TONG QUAN HE THONG DIEU KHIEN CÔNG NGHỆ TRÊX GIÀN KHAI THÁC 28 14 CÁC BÀI TOÁN ĐIỂU KHIỂN ĐẶC TRUNG 32 CHUONG 2: THIFT KE HE THONG DIEU KHIEN TREN GIAN KHAI THAC DAU KHi: 39 2.1 TONG QUAT VE THIET KE HE THONG 39 22 THIẾT HỆ THONG PCS THO TU CHUAN (DNV, API) 52 CHUONG 3: THIET KE MO PHONG VA CHAY THU TREN WINCC 130 3.1 TONG QUAN VE PHAN MEM WINCC 130 3.2 THỰC HIỆN MÔ PHÒNG 133 CHUONG 4: DANH GIÁ — KẾT LUẬN — KIÊN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PIU LUC DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỎ THỊ Hình 1.1-1 Hệ thống công nghệ giản đầu giếng. H HH ng Hàng 10g men 1g xeerre, ——. Hình 12-2: Cụm thu gom sản phẩm.2-3: Bình lách sân phẩm - - - 15 Hình 1.2-4: Bộ do lưu lượng khi dầu ra bình tách .18 Hình 12-5: Sơ đồ công nghệ bình xã kin V-301 và binh xã hở V-300.2-6 Sơ đỏ phân cấp đừng giản khẩn oấp.3-1 SỞ DO KHOI HE THONG PCS VOL CAC HE THONG LIEN QUAN.4-1§ơ đồ công nghệ một nhánh gaslifL - 32 Hình 1.4-2:Sơ đỗ công nghệ bão về áp suất bình V-406.4-38o0 dé cdng nghệ điều khiển áp suất khi đầu ra binh V-400.4-4Sơ đồ công nghệ đo và cảnh báo nhiệt độ bình V-400 35 Hình 1.4-5Sơ đỗ công nghệ diều khiển mức chất lỏng phân tách trong bình V-400.4-6So đồ nguyên lý điều khiển mức.2-1Mô hình tống quát hệ thông điêu khiến - - 53 Hinh 2.2-2 Mé hinh một hệ thống điều khiển đặc trưng.2-310 THONG PCS TRONG $6 DO KIIGI TONG THB 13 THONG DIU KHIỂN TRAN GIÀN ĐẤU GIẺNG. TH“ sestenianveatl saaenoeouee ĐÓ Hinh 2.2-4 SƠ ĐỎ PIPING INSTRUMENTATION DIAGRAM (PID) CHO BINH TACH SAN PHAM V-400 - - - - ce 100 Hirth 2.2-3Mung profibus giita PCS PTC va ET-200 TÔ module e OF Hình 2.2-45ơ dé khéi/truyén thong tổng quat hé théng ICSS (PUS, SI8j.2-10LUU BO LOGIC DIEU KHIEN AP SUAT BINH V-400.GGIC EIÊU KHIỂN MỨC BÌNH V-400 118 Hình 2.2-12 CÁC LƯU ĐÔ ĐIÊU KHIỂN THIẾU BỊ ĐÓ LƯU LƯỢNG, ÁP SUẤT VÀ NITỆT DỘ TRÊN BỈNI1 V-400 PIIUC VU DIEU KITIẺN CONG NGIT.2-13 CÁC LƯU ĐÔ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG, ÁP SUẤT VA NUT DO TRÊN BÌNH V-400 PHỤC VỤ DIỂU KIHỦN CÔNG NGIHƑ.
120 LỜI MỞ ĐẦU Các hệ thông công nghệ khai thác dẫu - khí trên biển luôn đòi hỏi phải được trang, bị các hệ thông đo lường - điều khiển được thiết kế theo những tiêu chuẩn và qui định đặc thù, đâm bảo cho hệ thống công nghệ hoạt động an todn, én định, chính xác và hiệu quả, Trong quá trình thiết kế, kỹ sư thiế phải thực hiện hàng loạt tỉnh toán, lựa chọn. thiết bị, thiết kế - chế tạo hệ thống, lập trình điều khiển, ding kiểm thiết kế và hệ thống. phù hợp với chức năng và nguyên lý của hệ thống điền khiển được yêu cầu. Đô thực hiện nhiêm vụ nảy, ngoài kiến thức chuyên môn, người thiết kế phải có kinh nghiệm và nằm vững các tiêu chuẩn, qui trình và qui phạm trong thiết kể các hệ thông đo lường - điểu khi ứng như phải có kỹ răng lrong v Tạ quyết định dựa trên các qui định về an toàn cho con người và môi trường của dãng kiểm quốc gia và quốc tế ‘Thuc té cho thay các kỹ sư mới tốt nghiệp từ các trường, đảo tạo chuyên ngành do lường — điểu khiển trong và ngoài nước đều có những hạn chẻ nhất định trong việc tiếp cận và triển khai thực hiện công việc thiết kế.
Đặc biệt, họ hâu như không được đào tạo về các qui định, qui chuẩn vá tiêu chuẩn thiết kế hệ thống, Dựa trên những kinh nghiệm và khó khăn đã tồi qua trong quá trình tiếp cận công việc và thục hiện thiết kế, em meng muốn xáy dựng các bộ hướng dẫn thiết kẻ hệ thống đo lường - điều khiến để hỗ trợ và trang bị những kiến thức cần thiết cho các kỹ sư thiết kế chưa có kinh nghiệm, nhằm giảm bớt những khỏ khăn ban dau, đáp ứng tốt nhất các yêu cầu công việc cũng như nhanh chỏng nâng cao năng lực và kinh nghiệm. thiết kể hệ thống đo lường - điều khiển Công việc thiết kế hệ thống đo lường — điều khiển cụ thé sẽ phụ thuộc vào liêu chuẩn áp dụng, yêu câu của chủ đầu tư, qui mô dự án. do đó để tải nảy mang tinh chất định hướng chung cho việc tiếp cận và triển khai thiết kế. Các yêu cầu cụ thể về phương pháp tính toán, về lựa chọn thiết bị.
được đưa ra trong để Lải này nhằm phân tích, chứng mình tính đứng đắn và hướng dẫn người thiết kế hệ thông tuần thủ các tiêu Một số thuật ngữ và viết tắt được sử dựng trong tài liệu này như sau: BDV (Blowdown Valve} Van-xa ap ESD (Emergency Shutdown) Dừng khẩn cấp F&G (Fire and Gas) Bao chiy báo khí PCS (Process Control System) Hệ thống điều khiển công nghệ PFD (Process Flow Diagram) So dé qué tinh ppm (Parts Per Million) Phan trigu don vi PSD (Process Shutdown) Dung qua tinh SCSSV (Surface Controlled Sub-Surtace Safety Valve) Van sau diéu khién tu bé mat SDV (Shutdown Valve) Van dang khan cấp SSV (Surface Safety Valve) Van an toan bé mat TRG Tnothylone Glycol Hé théng tach mde dung céng nghé TEG USD (Unit Shutdown) Dimg tid. bi dm 1é WHCP (Wellhead Control Panel) Tủ điều khiến đâu giếng, WVSV (Wing Valve) Van nhánh WAT (Wax appearance temperature) Nhiét độ tạo sáp LỜI MỞ ĐẦU Các hệ thông công nghệ khai thác dẫu - khí trên biển luôn đòi hỏi phải được trang, bị các hệ thông đo lường - điều khiển được thiết kế theo những tiêu chuẩn và qui định đặc thù, đâm bảo cho hệ thống công nghệ hoạt động an todn, én định, chính xác và hiệu quả, Trong quá trình thiết kế, kỹ sư thiế phải thực hiện hàng loạt tỉnh toán, lựa chọn. thiết bị, thiết kế - chế tạo hệ thống, lập trình điều khiển, ding kiểm thiết kế và hệ thống. phù hợp với chức năng và nguyên lý của hệ thống điền khiển được yêu cầu.
Đô thực hiện nhiêm vụ nảy, ngoài kiến thức chuyên môn, người thiết kế phải có kinh nghiệm và nằm vững các tiêu chuẩn, qui trình và qui phạm trong thiết kể các hệ thông đo lường - điểu khi ứng như phải có kỹ răng lrong v Tạ quyết định dựa trên các qui định về an toàn cho con người và môi trường của dãng kiểm quốc gia và quốc tế ‘Thuc té cho thay các kỹ sư mới tốt nghiệp từ các trường, đảo tạo chuyên ngành do lường — điểu khiển trong và ngoài nước đều có những hạn chẻ nhất định trong việc tiếp cận và triển khai thực hiện công việc thiết kế. Đặc biệt, họ hâu như không được đào tạo về các qui định, qui chuẩn vá tiêu chuẩn thiết kế hệ thống, Dựa trên những kinh nghiệm và khó khăn đã tồi qua trong quá trình tiếp cận công việc và thục hiện thiết kế, em meng muốn xáy dựng các bộ hướng dẫn thiết kẻ hệ thống đo lường - điều khiến để hỗ trợ và trang bị những kiến thức cần thiết cho các kỹ sư thiết kế chưa có kinh nghiệm, nhằm giảm bớt những khỏ khăn ban dau, đáp ứng tốt nhất các yêu cầu công việc cũng như nhanh chỏng nâng cao năng lực và kinh nghiệm. thiết kể hệ thống đo lường - điều khiển Công việc thiết kế hệ thống đo lường — điều khiển cụ thé sẽ phụ thuộc vào liêu chuẩn áp dụng, yêu câu của chủ đầu tư, qui mô dự án. do đó để tải nảy mang tinh chất định hướng chung cho việc tiếp cận và triển khai thiết kế.
Các yêu cầu cụ thể về phương pháp tính toán, về lựa chọn thiết bị. được đưa ra trong để Lải này nhằm phân tích, chứng mình tính đứng đắn và hướng dẫn người thiết kế hệ thông tuần thủ các tiêu MỤC LỤC Trang Trang phụ bia Trời cam đoạn Danh mục các bảng, Danh mục các hình vẽ, dỗ thị Danh mục các ký hiệu, cáe chữ viết tắt MỞ DẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 9 1.1 TONG QUAN VE QUA TRINTI VA THIET BI TREN GIÀN KHÁI THÁC DẤU KHÍ I0 12 CACHE THONG CHINH 12 1.3 TONG QUAN HE THONG DIEU KHIEN CÔNG NGHỆ TRÊX GIÀN KHAI THÁC 28 14 CÁC BÀI TOÁN ĐIỂU KHIỂN ĐẶC TRUNG 32 CHUONG 2: THIFT KE HE THONG DIEU KHIEN TREN GIAN KHAI THAC DAU KHi: 39 2.1 TONG QUAT VE THIET KE HE THONG 39 22 THIẾT HỆ THONG PCS THO TU CHUAN (DNV, API) 52 CHUONG 3: THIET KE MO PHONG VA CHAY THU TREN WINCC 130 3.1 TONG QUAN VE PHAN MEM WINCC 130 3.2 THỰC HIỆN MÔ PHÒNG 133 CHUONG 4: DANH GIÁ — KẾT LUẬN — KIÊN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PIU LUC Một số thuật ngữ và viết tắt được sử dựng trong tài liệu này như sau: BDV (Blowdown Valve} Van-xa ap ESD (Emergency Shutdown) Dừng khẩn cấp F&G (Fire and Gas) Bao chiy báo khí PCS (Process Control System) Hệ thống điều khiển công nghệ PFD (Process Flow Diagram) So dé qué tinh ppm (Parts Per Million) Phan trigu don vi PSD (Process Shutdown) Dung qua tinh SCSSV (Surface Controlled Sub-Surtace Safety Valve) Van sau diéu khién tu bé mat SDV (Shutdown Valve) Van dang khan cấp SSV (Surface Safety Valve) Van an toan bé mat TRG Tnothylone Glycol Hé théng tach mde dung céng nghé TEG USD (Unit Shutdown) Dimg tid. bi dm 1é WHCP (Wellhead Control Panel) Tủ điều khiến đâu giếng, WVSV (Wing Valve) Van nhánh WAT (Wax appearance temperature) Nhiét độ tạo sáp DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỎ THỊ Hình 1.1-1 Hệ thống công nghệ giản đầu giếng. H HH ng Hàng 10g men 1g xeerre, ——.
Hình 12-2: Cụm thu gom sản phẩm.2-3: Bình lách sân phẩm - - - 15 Hình 1.2-4: Bộ do lưu lượng khi dầu ra bình tách .18 Hình 12-5: Sơ đồ công nghệ bình xã kin V-301 và binh xã hở V-300.2-6 Sơ đỏ phân cấp đừng giản khẩn oấp.3-1 SỞ DO KHOI HE THONG PCS VOL CAC HE THONG LIEN QUAN.4-1§ơ đồ công nghệ một nhánh gaslifL - 32 Hình 1.4-2:Sơ đỗ công nghệ bão về áp suất bình V-406.4-38o0 dé cdng nghệ điều khiển áp suất khi đầu ra binh V-400.4-4Sơ đồ công nghệ đo và cảnh báo nhiệt độ bình V-400 35 Hình 1.4-5Sơ đỗ công nghệ diều khiển mức chất lỏng phân tách trong bình V-400.4-6So đồ nguyên lý điều khiển mức.2-1Mô hình tống quát hệ thông điêu khiến - - 53 Hinh 2.2-2 Mé hinh một hệ thống điều khiển đặc trưng.2-310 THONG PCS TRONG $6 DO KIIGI TONG THB 13 THONG DIU KHIỂN TRAN GIÀN ĐẤU GIẺNG. TH“ sestenianveatl saaenoeouee ĐÓ Hinh 2.2-4 SƠ ĐỎ PIPING INSTRUMENTATION DIAGRAM (PID) CHO BINH TACH SAN PHAM V-400 - - - - ce 100 Hirth 2.2-3Mung profibus giita PCS PTC va ET-200 TÔ module e OF Hình 2.2-45ơ dé khéi/truyén thong tổng quat hé théng ICSS (PUS, SI8j.2-10LUU BO LOGIC DIEU KHIEN AP SUAT BINH V-400.