Đề tài Nghiên cứu hệ thống tách pha dầu khí nội mỏ Bạch Hổ

Hiện nay, dầu khí đã trở thành nguồn tài nguyên cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người, cả trong lao động sản xuất lẫn trong cuộc sống hàng ngày. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp dầu khí ở các nước trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã trở thành một ngành chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Trong công nghiệp dầu khí việc tách các pha khi khai thác dầu thô từ giếng khai thác lên là một công việc hết sức quan trọng. Việc tách riêng từng pha giúp cho việc vận chuyển được một cách dễ dàng, không những thế mà nó còn tránh được một số hiện tượng khi vận chuyển như: sự lắng đọng Parafin, tạo bọt khí, tạo nhũ tương. Tách các pha là một việc làm cần thiết để có dầu thương phẩm và thu được một lượng khí nhất định có thể sử dụng trực tiếp cho việc khai thác dầu. Đảm nhiệm việc tách pha lỏng - khí và xử lý chất lưu, dùng thiết bị tách pha. Để nâng khả năng tách nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày càng cao của xã hội, ngoài việc phải đẩy nhanh công tác tìm kiếm thăm dò và đưa các mỏ mới vào khai thác thì việc nghiên cứu thiết bị tách pha lỏng - khí trong khai thác dầu khí, từ đó làm sạch các chất lưu đạt tới giá trị thương mại và tiêu chuẩn môi sinh cao nhất là việc hết sức quan trọng. Với mong muốn được vận dụng những kiến thức học được, cùng với sự tâm đắc của bản thân về các thiết bị tách sản phẩm khai thác, em chọn đề tài mang tên: “Nghiên cứu hệ thống tách pha dầu khí nội mỏ Bạch Hổ”, chuyên đề: “Tính toán công nghệ và chọn bình tách ngang trên giàn CTP-2 mỏ Bạch Hổ”. Trong thời gian thực tập tìm hiểu thực tế và sưu tập tài liệu. Do số lượng tài liệu và thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các nhà chuyên môn và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình - khoa Dầu khí, các bạn cùng lớp và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của Thạc sĩ Đào Thị Uyên, người đã hướng dẫn tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.

docx80 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2434 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu hệ thống tách pha dầu khí nội mỏ Bạch Hổ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, dầu khí đã trở thành nguồn tài nguyên cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người, cả trong lao động sản xuất lẫn trong cuộc sống hàng ngày. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp dầu khí ở các nước trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã trở thành một ngành chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Trong công nghiệp dầu khí việc tách các pha khi khai thác dầu thô từ giếng khai thác lên là một công việc hết sức quan trọng. Việc tách riêng từng pha giúp cho việc vận chuyển được một cách dễ dàng, không những thế mà nó còn tránh được một số hiện tượng khi vận chuyển như: sự lắng đọng Parafin, tạo bọt khí, tạo nhũ tương. Tách các pha là một việc làm cần thiết để có dầu thương phẩm và thu được một lượng khí nhất định có thể sử dụng trực tiếp cho việc khai thác dầu. Đảm nhiệm việc tách pha lỏng - khí và xử lý chất lưu, dùng thiết bị tách pha. Để nâng khả năng tách nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày càng cao của xã hội, ngoài việc phải đẩy nhanh công tác tìm kiếm thăm dò và đưa các mỏ mới vào khai thác thì việc nghiên cứu thiết bị tách pha lỏng - khí trong khai thác dầu khí, từ đó làm sạch các chất lưu đạt tới giá trị thương mại và tiêu chuẩn môi sinh cao nhất là việc hết sức quan trọng. Với mong muốn được vận dụng những kiến thức học được, cùng với sự tâm đắc của bản thân về các thiết bị tách sản phẩm khai thác, em chọn đề tài mang tên: “Nghiên cứu hệ thống tách pha dầu khí nội mỏ Bạch Hổ”, chuyên đề: “Tính toán công nghệ và chọn bình tách ngang trên giàn CTP-2 mỏ Bạch Hổ”. Trong thời gian thực tập tìm hiểu thực tế và sưu tập tài liệu. Do số lượng tài liệu và thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các nhà chuyên môn và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình - khoa Dầu khí, các bạn cùng lớp và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của Thạc sĩ Đào Thị Uyên, người đã hướng dẫn tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này. Hà Nội, ngày 04 tháng 05 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Cường B CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ TÁCH PHA VÀ HỆ THỐNG THU GOM - VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ Ở MỎ BẠCH HỔ 1.1. Hệ thống khai thác dầu khí Khai thác dầu khí bao gồm các công việc liên quan tới việc điều khiển dòng chảy HC qua các công đoạn khác nhau để thu được dầu - khí có giá trị thương mại. Tính hợp lý được thực hiện thông qua hai thông số là lưu lượng và áp suất, đòi hỏi việc thực hiện khai thác được một số lượng lớn nhất từ giá trị tại chỗ với chi phí ít nhất có thể, với một tốc độ khai thác theo yêu cầu của phát triển kinh tế và tốc độ đầu tư. Dòng HC trong dây chuyền khai thác có thể chia ra 3 giai đoạn: Đến nhà máy chế biến khí Đến nhà máy lọc dầu Máy nén khí Nước thải Bể chứa và trạm bơm Nước ép vỉa 3 Xử lý nước pwf pr pwb 2 1 Ống gom nước vỉa Xử lý dầu Ống gom dầu Ống gom khí Trạm xử lý khí Tách pha lỏng khí Mỏ HC Giếng HC Hình 1.1. Toàn cảnh hệ thống khai thác dầu khí 1.1.1. Dòng từ vỉa (Tầng chứa) vào đáy giếng Đây thực chất là một dòng thấm còn gọi là dòng chảy qua môi trường rỗng. Định luật thấm tuyến tính Darcy là cơ sở để mô tả dòng bằng toán học. Khi mô tả dòng khí, người ta còn vận dụng thêm định luật thấm phi tuyến Forchheimer. Điều kiện để có dòng chảy này là áp suất chất lưu trong lỗ rỗng pr phải lớn hơn áp suất ở đáy giếng pwf. Việc điều chỉnh dòng thông qua sự thay đổi áp suất đáy giếng pwf và áp suất vỉa pr. Giá trị pr ban đầu quyết định mức năng lượng tự nhiên, Khi suy giảm tới mức cần thiết ta có thể bổ sung bằng giải pháp nhân tạo: ép nước, ép khí. Mục đích cuối cùng của việc điều chỉnh là phải "kéo" được nhiều dầu khí nhất vào đáy giếng và với tiêu hao năng lượng vỉa ít nhất. 1.1.2. Dòng chảy từ đáy giếng lên miệng giếng Dòng chảy được kiểm soát bởi hai giá trị áp suất đáy pwf và miệng giếng pwh. Để có dòng chảy, áp suất pwf phải đủ lớn để sau khi chảy qua ống thẳng đứng còn lại giá trị dư là pwh. Dòng chảy trong ống được mô tả bằng định luật Bernoulli; Giếng dầu khí dù có thể nghiêng, cong, thẳng đứng ta vẫn xem bản chất là dòng chảy trong ống thẳng đứng vì bao giờ cũng có tổn hao thuỷ tĩnh. Tính hợp lý của dòng chảy là phải ít tổn hao năng lượng, đánh giá qua gradien áp suất với giá trị bé nhất. Mô tả và điều khiển dòng này là đối tượng của môn học khai thác giếng nói riêng hoặc kỹ thuật giếng nói chung. Giá trị áp suất đầu vào pwf có thể được bổ sung nhân tạo từ trên mặt bằng khí ép, điện, thuỷ lực hoặc năng lượng cơ học. 1.1.3. Dòng chảy trong hệ thống thu gom Được xem là dòng chảy trong ống nằm ngang. Điểm xuất phát là miệng giếng với thế năng áp suất pwh và điểm cuối cùng là bể chứa dầu thương mại (với pha lỏng) và sau trạm xử lý khí (với pha khí). Giá trị của pwh cũng như thiết bị tách pha ps phụ thuộc vào đặc tính hệ thống thu gom. Trong hệ thống kín các giá trị này phải cao hơn hệ thống hở. Sau thiết bị tách pha, dòng khí và dầu sẽ chảy riêng biệt qua các thiết bị công nghệ như tách pha bậc thấp hơn, xử lý - làm sạch các chất lưu cho đạt tới tiêu chuẩn thương mại. Để duy trì dòng chảy này, năng lượng được bổ sung nhờ các thiết bị bơm ép. 1.2. Sơ đồ thu gom dầu khí 1.2.1. Yêu cầu, nhiệm vụ của hệ thống Hệ thống thu gom dầu khí có các nhiệm vụ: - Tập hợp sản phẩm từ tất cả các giếng riêng rẽ, từ các khu vực trong mỏ lại với nhau. - Đo lường chính xác về số lượng và chất lượng của các thành phần trong sản phẩm khai thác theo những mục đích khác nhau. - Xử lý chất lưu khai thác thành các sản phẩm thương mại. Việc phân chia các sơ đồ thu gom thường căn cứ vào áp suất làm việc của thiết bị đo tách tại các trạm khu vực, được phân chia ra hệ thống kín, hệ thống hở; căn cứ vào đặc điểm địa hình: trên đất liền, ngoài biển, địa hình phẳng hoặc dốc, căn cứ vào tính chất hóa lý của dầu như dầu nặng nhẹ, dầu nhiều paraffin, dầu nhiều lưu huỳnh… Khi thiết kế một hệ thống thu gom cần phải căn cứ vào yếu tố tự nhiên và khả năng kỹ thuật, bao gồm: khả năng mặt bằng, địa hình của mỏ, khí hậu của vùng, năng lượng vỉa (áp suất, nhiệt độ), tính chất hóa lý của chất lưu. Về phương diện kỹ thuật phải căn cứ vào nguyên tắc, sơ đồ hệ thống đã lựa chọn, các phương pháp tác động vào vỉa và giá trị áp suất miệng giếng khi khai thác. 1.2.2. Sơ đồ thu gom hở Nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Trong sơ đồ hở (hình 1.2,a), áp suất của thiết bị tách đo có giá trị thấp, gần xấp xỉ với giá trị áp suất khí quyển. Tại đó thực hiện quá trình tách khí sâu, mức độ tách cao. Sơ đồ này được sử dụng phổ biến cho các thiết kế cách đây 3 đến 4 thập kỷ. Sau khi tách, dầu và khí đi theo các tuyến ống riêng biệt cho nên thường gọi là sơ đồ hai tuyến ống thu gom. Khí sau khi tách với áp suất dư 3 ÷ 5 kG/cm2 còn có thể tiếp tục chảy đến trạm xử lý. Còn dầu muốn tự chảy được phải tạo cho tuyến ống một độ dốc nào đó nên thông thường thiết bị tách được bố trí cao hơn mặt bằng tự nhiên, song phổ biến nhất là phải lắp trạm bơm đẩy. Hình 1.2. Sơ đồ thu gom hở và kín Chú thích: 1. Miệng giếng khai thác 5. Đường gom dầu 2. Ống xả 6. Đường gom hỗn hợp 3. Thiết bị tách đo 7. Đường xả một phần khí 4. Đường gom khí 8. Máy bơm Sơ đồ thu gom hở có ưu việt là việc đo lường cho các giếng chính xác vì áp suất thấp, giá trị dao động nhỏ, mặt khác giá trị áp suất miệng giếng bé nên có thể kéo dài khả năng tự phun, giảm được chi phí năng lượng khi khai thác cơ học (gaslift, bơm). Ngoài ra, do giá trị áp lực thấp nên mức độ an toàn khi vận hành cao. Tuy vậy, trong thời gian gần đây, ở các mỏ hiện đại, các sơ đồ này không còn được sử dụng do các hạn chế lớn. Trước hết chi phí đầu tư cao, do phải đầu tư hai tuyến ống riêng biệt, do phải trang bị thêm các trạm bơm, việc vận hành phải sử dụng nhiều nhân lực. Khi dùng sơ đồ này, sự hao hụt dầu tương đối cao từ 3 ÷ 5% do sự bay hơi thành phần nhẹ vào trong khí quyển. 1.2.3. Sơ đồ thu gom kín. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Trong sơ đồ kín (hình 1.2 b, c), áp suất của bình tách đo tại các trạm có giá trị lớn, khí sau khi được tách để thực hiện việc đo lường, phần lớn hoặc toàn bộ được gộp lại với dầu và chảy cùng một ống gom còn gọi là sơ đồ một tuyến ống. Trong ống gom, dòng chảy là dòng hai pha khí - lỏng. Các thiết kế trong thời gian gần đây đều hướng theo sơ đồ kín vì có một số ưu thế nhất định sau. Ưu điểm: - Dòng chảy trong ống gom gồm hai pha khí lỏng, tốc độ lớn và tốc độ sẽ tăng dần theo chiều dài tuyến ống, giảm sự lắng đọng của vật liệu cơ học. Đặc biệt với dầu có nhiều parafin, hỗn hợp lỏng khí hạn chế sự kết tinh và cùng với tốc độ lớn sẽ góp phần ngăn ngừa sự lắng đọng, giảm nguy cơ tắc nghẽn đường ống. - Giảm kinh phí đầu tư và vận hành nhờ tiết kiệm được kim loại, giảm được số lượng nhân lực vận hành, giảm được công suất bơm đẩy. - Sơ đồ cho phép tăng khả năng tự động hóa. Nhược điểm: - Đo lường không chính xác do áp lực bình tách đo cao và khó loại trừ các va đập áp suất. - Đòi hỏi áp lực miệng giếng cao nên sẽ giảm thời gian tự phun và khi chuyển qua khai thác cơ học sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn. - Có thể xảy ra rò rỉ qua các đầu mối, van… - Các dao động áp suất với biên độ lớn có thể làm đứt đường ống, làm mất tác dụng các thiết bị đo - kiểm tra, chất lượng tách khí của thiết bị tách sẽ xấu đi và có thể làm gián đoạn sự làm việc ở các giếng tự phun. Khi thiết bị tách làm việc kém dẫn tới hàm lượng khí ở các trạm chứa thương mại cao, có thể gây ra các sự cố nghiêm trọng như cháy, nổ, ngộ độc. 1.2.4. Sơ đồ thu gom trên biển. Bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước, tỷ lệ dầu được khai thác từ các thềm lục địa ngày càng gia tăng. Phần lớn các quốc gia ở Đông Nam Á, sản lượng khai thác ngoài biển là chủ yếu. Riêng nước ta hiện nay, tỷ lệ này là 100%. Dầu sản xuất ngoài biển đắt hơn trên đất liền do phải xây dựng một hệ thống thu gom tốn kém. Các sơ đồ được lựa chọn tùy thuộc vào cự ly so với đất liền và chiều sâu nước biển. Với các mỏ gần bờ, người ta xây dựng các giàn nhẹ để thi công 4 ÷ 6 giếng, các giàn này nối với bờ bằng các cầu vượt bằng thép hoặc bê tông, vừa là đường giao thông, vừa để lắp đặt các ống xả. Hỗn hợp theo các ống xả vào đất liền. Các trạm tách đo, xử lý đều bố trí trên bờ. Với các mỏ xa bờ, trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển, độ ngậm nước còn thấp thì dầu đã tách khí có thể được chở về đất liền để xử lý. Khi việc phát triển mỏ đã bước qua giai đoạn ổn định thì tất cả mọi công đoạn thu gom, xử lý đều phải tiến hành ngoài biển. Dầu thương mại đưa vào bờ bằng tàu chở dầu hoặc đường ống, còn khí vận chuyển nhờ đường ống là chủ yếu, nếu dùng tàu thì khí phải hóa lỏng. Điều kiện biển nông, các trạm thu gom khu vực là các giàn cố định, tất cả các đầu giếng đều bố trí trên giàn, cao hơn mặt nước biển. Nếu biển nông (20 ÷ 30 m), khí tượng không phức tạp, mật độ giếng cao thì các đường ống gom sẽ được lắp trên các cầu dẫn nối liền các giàn với nhau. Ở điều kiện ngược lại thì hệ thống ống thu gom sẽ bố trí dưới đáy biển. Trong sơ đồ thu gom với đầu giếng ngầm, khi chiều sâu nước biển vượt 90 ÷ 100 m, việc xây dựng các trạm thu gom kiểu giàn cố định là không kinh tế mà phải dùng các giàn nổi, các đầu giếng bố trí ngầm trong nước, các ống xả và thu gom là các ống mềm. Tùy theo chiều sâu, các đầu giếng được lắp ngay trên đáy biển hoặc ở một độ sâu nào đó thợ lặn có thể tới được để an toàn cho đầu giếng, các phương tiện vận tải biển vận hành an toàn. 1.2.5. Hệ Thống thu gom - vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ Bạch Hổ là mỏ nằm ngoài khơi cách đất liền khoảng (100 ÷ 130) km. Chiều sâu mực nước biển tại nơi khai thác là 50 ÷ 70 m. Vì vậy mọi công đoạn thu gom, xử lý đều được tiến hành ngoài biển, dầu được đưa vào bờ bằng các tàu. Do vậy hệ thống thu gom, vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ bao gồm 2 phần chính: - Hệ thống thu gom trong từng giàn (hệ thống này được đặt trên từng giàn cố định hoặc giàn công nghệ trung tâm). - Hệ thống thu gom từ các giàn về các trạm rót dầu không bến (hay còn gọi là các tàu chứa hoặc kho nồi xuất chứa dầu). Hệ thống thu gom trên giàn cố định Giàn cố định dùng để khoan khai thác đồng thời 16 ÷ 24 giếng. Dầu khai thác trên giàn cố định lần lượt được tách khí trong các bình tách bậc 1 thể tích 12,5/25 m3 và sau đó trong bình tách bậc 2 vừa đồng thời làm nhiệm vụ bình chứa thể tích 100 m3. Cuối cùng, dầu được tách khí từ các bình chứa được bơm đi các kho nổi chứa/xuất dầu (XNXCD). Khí tách ra được dẫn qua hệ thống đuối của giàn cố định. Trên giàn cố định sản lượng khai thác dầu và khí của từng giếng có thể xác định bằng cách cho dòng chất lưu đi qua bình đo. Sau đó được tách, khí và dầu được dẫn ra các đường ống riêng biệt để đo lưu lượng. Khối lượng dầu bơm đi khỏi giàn cũng được đo đạc và thống kê nhờ hệ thống đo đặt trên đầu ra của máy bơm. Trên các giàn cố định không có thiết bị xử lý nước, vì vậy không thể tiến hành tách và xử lý nước. Bảng 1.1. Thông số làm việc của các giàn tách khí sơ bộ trên các giàn nhẹ Giàn Áp suất, atm Lưu Lượng Pvào Pkhí Pkhí Ql, m3/ngđ Qd, t/ngđ Qd, t/ngđ BK3 20,5 12,5 20 7274 4882 10215583 21 14 20,5 7034 4776 955873 20 14 18 6715 4577 855220 BK4 20 18,5 17,5 5297 3706 68320 20 13,5 17 5441 3768 708000 20 12,8 17,2 5264 3661 698000 BK5 20 12,8 19,5 1744 1332 213980 20 13,5 18 2212 1683 270862 20 12,8 19,3 2232 1699 269664 BK6 26 11,5 22 8228 5866 1069024 20 13,6 16,3 8426 1540 1135614 20 13,5 15,7 8710 1519 10874496 BK8 28 15,5 18,8 2050 1540 257492 20,5 15,5 19,5 2043 1519 261094 27 15,5 19 2022 1527 251481 Bảng 1.2. Các thông số của bình tách áp lực trên giàn cố định Giàn Thể tích,m3 Công suất thiết kế Công suất thực tế Chất lỏng, T/ngđ Chất khí, ng.m/ngđ Chất lỏng, T/ngđ Chất khí, ng.m/ngđ MSP-1 12,5 2400 480 2400 480 16,5 3200 6400 2600 520 CTP-2 25 5000 1000 5000 1000 25 5000 1000 5000 1000 75 5000 1000 5000 1000 MSP-3 12,5 2400 300 800 100 MSP-4 12,5 2400 300 2400 100 MSP-5 12,5 2400 300 800 100 MSP-6 25 2400 600 2400 300 MSP-7 25 2400 600 - - MSP-8 25 2400 600 3400 850 MSP-9 25 5000 1000 5000 1000 MSP-10 25 2400 600 2400 500 MSP-11 25 2400 600 2400 500 Tổng 48800 10020 44600 8450 1.3. Tổng quan về thiết bị tách pha Thiết bị tách là một thuật ngữ dùng để chỉ một bình áp suất sử dụng để tách chất lưu thành các pha khí và lỏng. Các thiết bị truyền thống thường gọi là bình tách hoặc bẫy, lắp đặt tại vị trí sản suất hoặc ở các giàn ngay gần miệng giếng, cụm phân dòng, trạm chứa để tách chất lỏng giếng thành khí và lỏng. Do bố trí gần đầu giếng nên được thiết kế với tốc độ dòng tức thời cao nhất. Các thiết bị chỉ dùng để tách nước hoặc chất lỏng (dầu + nước) ra khỏi khí, thường có tên gọi là bình nốc ao hoặc bẫy. Nếu thiết bị tách nước lắp đặt gần miệng giếng thì khí và dầu lỏng thoát ra đồng thời còn nước tự do thoát ra ở phần đáy bình. Còn ở các bình tách lỏng cho phép tách tất cả chất lỏng ra khỏi khí thì dầu và nước thoát ra ở đáy bình, còn khí thoát ra ở phần đỉnh bình. Thiết bị tách truyền thống làm việc ở áp suất thấp, thường gọi là buồng Flat. Chất lưu vào từ các bình tách cao áp, còn chất lưu đi ra được truyền tới các bể chứa, cho nên thường đóng vai trò bình tách cấp hai hoặc cấp ba, có vai trò tách khí nhanh. Hệ thống các thiết bị tách dầu khí Hình 1.3. Hệ thống các thiết bị tách dầu khí Chú thích: 1. Manifold cho khai thác và thử giếng với 3 đường van được điều khiển bởi chương trình thử giếng tự động bằng khí nén hoặc điện 2. Giếng số 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16 3. Áp suất dòng chảy 4. Đường thử áp suất cao 5. Dòng 2 hoặc 3 pha 6. Thiết bị thử giếng 7. Thiết bị thử giếng áp suất cao 8. Thiết bị thử giếng áp suất thấp 9. Đường ống dẫn khí 10. Thiết bị tách bậc nhất, tách ở áp suất cao 11. Thiết bị tách bậc nhất, tách ở áp suất thấp 12. Thiết bị tách bậc hai, tách ở áp suất cao 13. Đường dẫn khí áp suất cao 14. Đường dẫn khí áp suất thấp 15. Đường dẫn dầu đi cất chứa 16. Thiết bị xử lý nhũ tương 17. Thiết bị đo thể tích 18. Đường xả nước muối sau khi đã đo thể tích 19. Đường ống dẫn khí 20. Bồn năng luợng 21. Đường thoát hơi 22. Đường cất chứa dầu/đường khí áp suất cao/đường khí áp suất thấp 23. Chương trình thử giếng tự động 1.3.1. Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí Trong dòng khí thường có những bụi dầu dạng sương mù hoặc thậm chí còn là các giọt dầu. Để tách chúng ra, trong thiết bị tách thường lắp bộ chiết sương. Tuy nhiên dòng khí khi ra khỏi bình tách vẫn có một lượng dầu nhất định tùy thuộc vào sự hoàn thiện về kỹ thuật và dầu sẽ ngưng tụ do giảm nhiệt độ. Các phương pháp dùng để tách dầu ra khỏi khí trong bình tách bao gồm: Trọng lực, va đập, thay đổi hướng và tốc độ chuyển động dòng hỗn hợp, dùng lực ly tâm, cơ chế keo tụ và thấm. 1.3.1.1. Phương pháp tách trọng lực Nguyên lý tách dựa vào sự chênh lệch về tỷ trọng. Bởi vì khí nhẹ hơn dầu. Theo các nhà nghiên cứu ở điều kiện chuẩn các giọt dầu nặng hơn khí tự nhiên từ 400 đến 1600 lần. Tuy nhiên khi áp suất và nhiệt độ tăng thì sự chênh lệch đó sẽ giảm nhanh. Chẳng hạn ở áp suất 50 at thì sự chênh lệch chỉ còn từ 6 đến 10 lần. Nếu kích thước các giọt đủ lớn thì chúng sẽ dễ dàng lắng đọng và tách ra. Tuy nhiên điều đó ít xảy ra vì kích thước các hạt lỏng thường bé làm cho chúng có xu hướng nổi trong khí và không thể tách ra khỏi dòng khí trong thời gian ngắn, đặc biệt nếu tốc độ dòng khí cao. Các hạt chất lỏng có kích thước từ 100 µm trở lên được tách nhờ cơ chế phân ly trọng lực, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn cần nhờ đến bộ chiết sương. 1.3.1.2. Phương pháp tách va đập Khi dòng khí có chứa hỗn hợp lỏng va đập vào tấm chắn, khi đó chất lỏng sẽ được giữ lại trên bề mặt tấm chắn, chúng sẽ nhập lại với nhau thành các hạt lớn và lắng xuống dưới nhờ tác dụng của trọng lực. Khi hàm lượng chất lỏng cao hoặc kích thước các hạt chất lỏng bé, lúc này để tách có hiệu quả cần phải tạo ra nhiều va đập nhờ vào sự bố trí các tấm chắn kế tiếp nhau theo những góc nghiêng nhất định. 1.3.1.3. Phương pháp thay đổi hướng và tốc độ chuyển động Cơ chế này dựa trên nguyên tắc lực quán tính của chất lỏng lớn hơn chất khí. Khi dòng khí có mang theo chất lỏng gặp các chướng ngại vật sẽ thay đổi hướng chuyển động một cách đột ngột. Do có quán tính lớn, chất lỏng vẫn tiếp tục đi theo hướng cũ, va vào bề mặt vật cản và dính vào đó, chập lại và dính vào với nhau tạo thành những giọt lớn và lắng xuống dưới nhờ trọng lực. Còn chất khí do có quán tính bé hơn, chấp nhận sự thay đổi hướng một cách dễ dàng và bỏ lại các hạt chất lỏng để bay theo hướng mới. Vai trò của quán tính cũng được vận dụng để tách lỏng - khí bằng phương pháp thay đổi tốc độ dòng khí đột ngột. Khi giảm tốc độ dòng khí đột ngột, do quán tính chất lỏng lớn sẽ vượt lên trước và tách ra khỏi chất khí. Ngược lại khi tăng tộc một cách đột ngột thì chất khí sẽ vượt lên trước nhờ quán tính bé hơn. 1.3.1.4. Phương pháp sử dụng lực ly tâm Khi dòng hơi chứa lỏng buộc phải chuyển động theo quỹ đạo vòng với tốc độ đủ lớn, lực ly tâm sẽ đẩy chất lỏng ra xa hơn, bám vào thành bình, chập dính với nhau thành các giọt lớn và lắng xuống dưới nhờ trọng lực. Còn chất khí do có lực ly tâm bé nên sẽ ở phần giữa bình và thoát ra ngoài theo đường thoát khí. Đây là một trong các phương pháp hiệu quả nhất để tách lỏng ra khỏi khí. Hiệu quả sẽ tăng cùng với sự tăng tốc dòng khí, nên ta có thể giảm được kích thước của thiết bị. 1.3.1.5. Phương pháp đông tụ Các đệm đông tụ là một phương pháp có hiệu quả để tách lỏng ra khỏi khí tự nhiên. Một trong các ứng dụng phổ biến nhất là tách dầu trong hệ thống vận chuyển và phân phối khí. Vì lúc đó tỷ lệ lỏng trong khí nói chung là thấp. Để tách lỏng trong đệm đông tụ sử dụng tập hợp các cơ chế: va đập, thay đổi hướng, thay đổi tốc độ dòng và keo tụ. Hiệu quả phụ thuộc vào diện tích có thể tập hợp và chập dính các hạt chất lỏng. Khi dùng đệm cho các thiết bị tách, người ta thường lưu ý hai điều: cá