Đồ án Quy trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa bình tách chịu áp lực ở mỏ Bạch Hổ, các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của bình tách

LỜI NÓI ĐẦU Ngành dầu khí Việt Nam càng ngày càng phát triển, sản lượng khai thác dầu thô và khí đồng hành ngày càng tăng. Dầu thô và khí đồng hành chủ yếu được khai thác ở thềm lục địa phía Nam Việt Nam. Dầu thô được khai thác trên các mỏ ở Việt Nam có hàm lượng Parafin cao, độ nhớt, nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác, vận chuyển hỗn hợp dầu - khí, vận chuyển dầu gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải xử lý nhiều sự cố kỹ thuật xảy ra trên đường ống vận chuyển như: sự cố đường ống do lắng đọng Parafin, xung động trong hệ thống vận chuyển hỗn hợp dầu - khí, làm giảm công suất tách, giảm mức độ an toàn với các thiết bị công nghệ. Do điều kiện thuận lợi là được thực tập trong xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro, được tiếp cận các thiết bị trong công nghiệp dầu - khí. Với điều kiện thực tế khi sản xuất cần đến các bình tách chịu áp lực cho việc khai thác cũng như vận chuyển dầu thô của những giếng với áp suất đầu giếng thấp. Cùng với sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Thịnh, em đã và quyết định làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: Quy trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa bình tách chịu áp lực ở mỏ Bạch Hổ. Chuyên đề: Các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của bình tách. Đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu khoa học được xây dựng dựa trên quá trình học tập, nghiên cứu tại trường kết hợp với thực tế sản xuất nhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức đã học. Với mức độ tài kiệu 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 góp ý, bổ sung của các thầy cô, các nhà chuyên môn và các bạn cùng học. Em xin chân than cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị dầu khí và công trình, các bạn cùng lớp và đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Thịnh đã giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này. Nhân đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ, công nhân viên trong xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đã giúp đỡ thu thập tài liệu để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2010 Sinh viên Vũ Duy Trường CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ TÁCH PHA VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU KHÍ Ở MỎ BẠCH HỔ 1.1. Giới thiệu chung về mỏ Bạch Hổ Mỏ Bạch Hổ nằm trên thềm lục địa Việt Nam thuộc lô 09 -1, từ 9 - 11 độ vĩ Bắc và 106,30 - 190 độ kinh Đông, cách thành phố Vũng Tàu 120 km về phía Đông Nam. Đây là một trung tâm công nghiệp dầu khí của Viêt Nam, là cơ sở kỹ thuật, sản xuất và cung ứng của xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro. Khí hậu vùng mỏ là nhiệt đới gió mùa, gồm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Chiều sâu nước biển trong vùng mỏ khoảng 50m nên có thể sử dụng được các giàn khoan tự nâng. Tốc độ dòng chảy ở độ sâu 15 - 20m đạt 85 cm/s, còn ở lớp nước gần đáy thì thay đổi từ 20 - 30cm/s. Nhiệt độ nước biển trong năm thay đổi từ 25 đến 300C. Độ mặn nước biển khoảng 33 - 35g/l. Theo số liệu địa chất công trình, phần đất đá bề mặt biển có tính chất thuận lợi cho việc xây dựng các công trình mỏ. Mức độ địa chấn ở vùng mỏ không vượt quá 6 độ Richter. Mỏ Bạch Hổ được phát hiện vào tháng 03 năm 1975, được bắt đầu khai thác từ tháng 06 năm 1986. Thời gian đưa các đối tượng vào khai thác như sau: Mioxen dưới: 26/06/1986 Oligoxen hạ : 15/05/1987 Oligoxen trên : 25/11/1987 Móng : 06/09/1988 Tới thời điểm 01/01/2005 trên mỏ đã có 11 giàn khoan cố định, 7 giàn nhẹ, đã khoan tổng cộng 246 giếng khoan trong đó có 22 giếng khoan thăm dò, 224 giếng khoan khai thác. Việc thu gom dầu từ các giếng khoan khai thác được thực hiện trên các giàn cố định (MSP) và giàn nhẹ (BK), sau đó dầu theo hệ thống dẫn đi tới 3 trạm rót dầu không bến 1, 2, 3. Có 2 trạm nén cục bộ và 2 trạm nén trung tâm để gom và tách khí đồng hành chuyển vào bờ. Việc bơm nước nhằm duy trì áp suất vỉa được thực hiện từ 2 hệ thống nén công suất 30.000 m3/ngày và 40.000 m3/ngày và 2 trạm công suất 500 m3/ngày đặt trên giàn MSP - 9. Trên tất cả các giàn cố định đều có các thiết bị nén riêng. Tính đến 01/01/2005 đã khai thác được: 135.264.258 tấn dầu, trong đó: Từ Mioxen dưới: 4.130.329 tấn. Từ Oligoxen: 7.627.456 tấn Từ móng: 123.506.473 tấn 25.495.308 ngàn m3 khí, trong đó: Từ Mioxen dưới: 704.575 ngàn m3 khí Từ Oligoxen: 1.766.950 ngàn m3khí Từ móng: 23.023.783 ngàn m3khí 7.703.627 tấn nước, trong đó: Từ Mioxen dưới: 2.743.671 tấn. Từ Oligoxen: 426.338 tấn Từ móng: 4.533.618 tấn Hình 1.1 Sơ đồ vị trí mỏ Bạch Hổ 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. Việc 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. 1.2. Sơ lược 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. Các bình tách bậc một làm việc ở các trạm tách nhiệt độ thấp hoặc tách lạnh, thường gọi là bình giãn nở, được trang bị thêm nguồn nhiệt để nung chảy hydrat. Cũng có thể bơm chất lỏng phòng ngừa hydrat hoá vào chất lỏng giếng trước khi giãn nở. Các bình lọc khí cũng tương tự như bình tách dùng cho các giếng có chất lưu chứa ít chất lỏng hơn so với chất lưu của giếng khí và giếng dầu, thường dùng trên các tuyến ống phân phối, thu gom, được chế tạo theo kiểu lọc thô và lọc ướt. Loại lọc thô có trang bị bộ chiết sương, phổ biến là kiểu keo tụ và các chi tiết phía trong tương tự như bình tách dầu khí. Loại lọc ướt dòng hơi đi qua một đệm lỏng, có thể là dầu để rửa sạch bụi bẩn và tạp chất, sau đó qua bộ chiết sương để tách lỏng. Bình lọc thường lắp ở dòng đi lên từ thiết bị xử lý khí bất kỳ hoặc thiết bị dòng ra. 1.2.1. Phân loại thiết bị tách pha 1.2.1.1. Theo chức năng làm việc Bình tách 2 pha: loại này chủ yếu khí được tách ra khỏi pha lỏng và pha khí đi theo đường riêng biệt. Bình tách 3 pha: phần chất lưu khai thác từ giếng lên được phân ra thành nước, dầu, khí đi theo đường riêng biệt. 1.2.1.2. Theo phạm vi ứng dụng Bình tách thử giếng: dùng để tách và đo chất lỏng, có trang bị các loại đồng hồ để đo tiềm năng dầu, khí, nước, thử định kỳ các giếng khai thác hoặc thử các giếng ở biên mỏ. Thiết bị có 2 kiểu: tĩnh tại và di động, có thể 2 pha hoặc 3 pha, trụ đứng hay nằm ngang hoặc hình cầu. Bình tách đo: có nhiệm vụ tách dầu, khí , nước và đo các chất lưu có thể thực hiện trong cùng một bình, các kiểu thiết kế đảm bảo đo chính xác các loại dầu khác nhau, có thể 2 hoặc 3 pha. Ở loại 2 pha, sau khi tách chất lỏng được đo ở phần thấp nhất của bình. Trong thiết bị tách 3 pha có thể chỉ đo dầu hoặc cả dầu lẫn nước. Việc đo lường được thực hiện theo giải pháp: tích luỹ, cách ly và xả vào buồng đo ở phần thấp nhất. Với dầu nhiều bọt hoặc độ nhớt cao, thường không đo thể tích mà đo trọng lượng thông qua bộ khống chế cột áp thuỷ tĩnh của chất lỏng. Bình tách khai thác: là một kiểu bình đặc biệt, chất lỏng giếng có áp suất cao chảy vào bình qua van giảm áp sao cho nhiệt độ bình tách giảm đáng kể thấp hơn nhiệt độ chất lỏng giếng. Sự giảm thực hiện theo hiệu ứng Joule - Thomson khi giãn nở chất lỏng qua van giảm áp nhờ đó xảy ra sự ngưng tụ. Chất lỏng thu hồi lúc đó cần phải được ổn định để ngăn bay hơi thái quá trong bể chứa. 1.2.1.3. Theo áp suất làm việc Các bình tách làm việc với áp suất từ giá trị chân không khá cao cho tới 300 at và phổ biến là trong giới hạn 1,5 - 100 at. Loại thấp áp: áp suất làm việc của bình là 0,7 - 15 at. Loại trung áp: áp suất làm việc của bình là 16 - 45 at. Loại cao áp: áp suất làm việc của bình là 45 - 100 at. 1.2.1.4. Theo nguyên lý tách cơ bản Nguyên lý trọng lực: dựa vào sự chênh lệch mật độ của các thành phần chất lưu. Các bình tách loại này ở cửa vào không thiết kế các bộ phận tạo va đập, lệch dòng hoặc đệm chắn. Còn ở cửa ra của khí có lắp đặt bộ phận chiết sương. Nguyên lý va đập hoặc keo tụ: gồm tất cả các tiết bị ở cửa vào có bố trí các tấm chắn va đập, đệm chắn để thực hiện tách sơ cấp. Nguyên lý tách ly tâm: có thể dùng cho tách sơ cấp và cả thứ cấp, lực ly tâm được tạo ra theo nhiều phương án: - Dòng chảy vào theo hướng tiếp tuyến với thành bình. - Phía trong bình có cấu tao hình xoắn, phần trên và dưới được mở rộng hoặc mở rộng từng phần. Lực ly tâm tạo ra các dòng xoáy với tốc độ cao đủ để tách chất lỏng. Tốc độ cần thiết để tách ly tâm thay đổi từ 3 - 20 m/s và giá trị phổ biến từ 6 - 8 m/s. Đa số thiết bị ly tâm có hình trụ đứng. Tuy nhiên các thiết bị hình trụ ngang cũng có thể lắp bộ phận tạo ly tâm ở đầu vào để tách sơ cấp và ở đầu ra của khí để tách lỏng. 1.2.1.5.Theo hình dáng bình tách Bình tách trụ ngang có thể đơn hoặc kép: kiểu 2 pha hoặc 3 pha. Loại kép gồm hai bình bố trí chồng lên nhau, cái này phía trên cái kia. Loại đơn phổ biến hơn vì có diện tích lớn cho dòng khí, mặt tiếp xúc dầu - khí rộng và thời gian lưu trữ dài nhờ có thể tích dầu lớn và thay rửa dễ dàng. Đường kính thay đổi từ 0,8 - 16 ft, chiều dài từ 4 - 70 ft. Thường được áp dụng trong các trường hợp sau: Cần tách hiệu quả dầu - nước, tức là khi cần phải tách 3 pha. Tách dầu bọt: nhờ có diện tích tiếp xúc lỏng và khí lớn bọt sẽ bị phá huỷ nhanh cho phép tách lỏng - khí có hiệu quả. Nơi có chiều cao hạn chế do mái thấp. Tỷ lệ dầu - khí cao. Giếng có tốc độ khai thác ổn định, cột áp chất lỏng bé. Cần loại trừ bộ khống chế mức tiếp xúc dầu- nước. Bình tách trụ đứng: có đường kính từ 0,8 - 10 ft, chiều cao có thể đạt từ 4 ft đến 25 ft, thường dùng khi: Tỷ lệ khí - lỏng cao. Chất lỏng giếng có nhiều cát, bùn và tạp chất rắn. Nơi có diện tích hạn chế như các trạm chứa và các giàn khai thác ngoài biển. Cho các giếng có lưu lượng thay đổi trong phạm vi rộng, tức thời như giếng có ép khí gián đoạn. Ở dòng chảy xuôi có thể tạo ra đông tụ hoặc keo tụ. Bình tách hình cầu: thường có đường kính từ 24 - 72 inch, thường sử dụng khi: Tỷ lệ dầu - khí cao, tốc độ khai thác ổn định, chất lỏng không có cột áp. Điều kiện không gian lắp đặt phù hợp. Cần thiết bị tách nhỏ, chỉ cần một người có thể vận chuyển hoặc lắp đặt. Làm bộ lọc nhiên liệu để sử dụng ở hiện trường hoặc ở các nhà máy. Ngoài các điều kiện sử dụng trên đây, ta còn thấy loại hình cầu và trụ nằm ngang có một số ưu việt so với trụ đứng ở chỗ cần đường kính bé hơn khi có cùng áp suất, vận hành dễ dàng vì thấp và đầu tư ít hơn. Tuy vậy chúng có hạn chế cơ bản là chiếm diện tích lớn và khó giữ chất lỏng ổn định. 1.2.2. Chức năng của thiết bị tách pha Chức năng cơ bản bao gồm tách dầu khỏi khí, tách khí khỏi dầu và tách nước khỏi dầu. Việc tách khí có thể được bắt đầu khi chất lỏng đi từ vỉa vào giếng, khi di chuyển trong ống nâng và ống xả. Vì vậy những trường hợp trước khi vào bình tách, dầu khí đã được tách hoàn toàn, lúc đo bình tách chỉ còn tạo không gian cho khí và dầu di theo đường riêng. Sự chênh lệch mật độ lỏng - khí nói chung bảo đảm cho quá trính tách dầu, tuy nhiên vẫn cần đến các phương tiện cơ khí chẳng hạn như bộ chiết sương và các phương tiện khác trước khi xả dầu, khí ra khỏi bình. Tốc độ giải phóng khí ra khỏi dầu là một hàm số biến thiên theo áp suất và nhiệt độ. Thể tích khí tách ra khỏi dầu phụ thuộc vào tính chất vật lý và hoá học của dầu thô, áp suất và nhiệt độ vận hành, tốc độ lưu thông, hình dáng kích thước của bình tách và nhiều yếu tố khác. Tốc độ lưu thông qua bình và chiều sâu lớp chất lỏng ở phần thấp quyết định thời gian lưu giữ hoặc thời gian lắng. Thời gian này thường từ 1- 3 phút là thoả mãn trừ trường hợp dầu bọt, còn phải tăng lên từ 5 - 20 phút tùy theo độ ổn định của bọt và kết cấu của bình, chung nhất là từ 2 - 4 phút, loại 2 pha từ 20 giây đến 2 phút, loại 3 pha từ 2 đến 10 phút, khoảng thời gian có thể gặp là từ 20 giây đến 2 giờ. Hệ thống khai thác và xử lý đòi hỏi phải tách hoàn toàn khí hoà tan, bao gồm rung lắc, nhiệt, keo tụ, lắng. Nếu dầu có độ nhớt cao hoặc sức săng bề mặt lớn thì phải sử dụng các vật liệu lọc. Nước trong chất lưu giếng cần được tách trước khi đi qua các bộ phận giảm áp như van, vòi để ngăn ngừa sự ăn mòn, tạo thành hydrat hoặc tạo thành nhũ tương bền gây khó khăn cho việc xử lý. Việc tách nước thực hiện trong các thiết bị 3 pha bằng cơ chế trọng lực kết hợp với hoá chất. Nếu thiết bị có kích thước không đủ lớn để tách theo yêu cầu thì chúng sẽ được tách trong các bình tách nhanh lắp ở đường vào hoặc ra của thiết bị tách có vai trò tách sơ bộ hoặc bổ sung. Nếu nước bị nhũ hoá thì cần có hoá chất để khủ nhũ. Chức năng phụ của bình tách bao gồm duy trì áp suất tối ưu và mức chất lỏng trong bình tách. Để thực hiện tốt chức năng cơ bản, áp suất trong bình tách cần được duy trì ở giá trị sao cho chất lỏng và chất khí thoát theo đường riêng biệt tương ứng vào hệ thống gom và xử lý. Việc duy trì được thực hiện bởi các van khí cho riêng mỗi bình hoặc một van chính kiểm soát áp suất cho một số bình. Giá trị tối ưu của áp suất là giá trị bảo đảm hiệu quả kinh tế cao nhất khi bán dầu và khí thương phẩm. Để duy trì được áp suất, cần giữ một đệm chất lỏng ở phần thấp của bình tách, nó có tác dụng ngăn khí thoát theo chất lỏng, mức chất lỏng thường được khống chế bởi van điều khiển bằng rơle phao. Các chức năng đặc biệt của thiết bị tách bao gồm tách dầu bọt, ngăn ngừa lắng đọng parafin, ngăn ngừa sự han gỉ và tách các tạp chất. Trong một số loại dầu thô các bọt khí tách ra được bọc bởi một màng dầu mỏng, tạo thành bọt phân tán trong chất lỏng. Một số loại khác lại có độ nhớt và sức căng bề mặt cao, khí tách ra cũng bị giữ lại trong dầu tương tự như bọt. Bọt có độ ổn định khác nhau tuỳ theo thành phần và hàm lượng tác nhân tạo bọt có trong dầu. Dầu tạo bọt thường có tỷ trọng thấp hơn 40 độ API, độ nhớt lớn hơn 53 cp và nhiệt độ làm việc thấp hơn 160 độ F. Sự tạo bọt làm giảm khả năng tách của thiết bị, các dụng cụ đo làm việc không chính xác, tổn hao thế năng của dầu - khí một cách vô ích và đòi hỏi các tiết bị đặc biệt cản phá hoặc ngăn ngừa sự tạo bọt theo phương pháp rung lắc, lắng, nhiệt và hoá học. Các thiết bị tách dầu nhiều parafin có thể gặp trở ngại do parafin lắng đọng làm giảm hiệu quả và có thể phải ngừng hoạt động do bình hẹp dần hoặc bộ chiết sương có đường dẫn chất lỏng bị lấp. Giải pháp hiệu quả có thể dùng hơi nóng hoặc dung môi để làm tan parafin. Tuy nhiên tốt nhất là dùng giải pháp ngăn ngừa bằng nhiệt và hoá chất, phía trong thiết bị sơn phủ một lớp chất dẻo. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất của tầng chứa, chất lưu có thể mang theo các tạp chất cơ học như cát, bùn, muối kết tủa với hàm lượng đáng kể. Việc tách chúng trước khi chảy vào đường ống là một việc làm rất cần thiết. Các hạt tạp chất với số lượng nhỏ được tách theo nguyên tắc lắng trong các bình trụ đứng với đáy hình côn và xả cặn định kỳ. Muối kết tủa được hoà tan bởi nước và xả theo đường xả nước. 1.2.3. Mục đích sử dụng thiết bị tách pha Thu hồi khí dầu làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá hoặc dùng làm nhiên liệu. Giảm xáo trộn của dòng khí - dầu, giảm sức căng kháng thuỷ lực trên các ống dẫn và hạn chế sự tạo thành nhũ tương. Giải phóng các bọt khí đã tách trên đường ống. Giảm các va đập áp suất khi tạo trên ống thu gom hỗn hợp dầu - khí dẫn tới các trạm bơm hoặc trạm xử lý. Tách nước khỏi dầu khi khai thác các nhũ tương không ổn định. 1.3. Cơ chế tách Ta có thể đánh giá quá trình tách pha bằng thực nghiệm hoặc lý thuyết. Nghiên cứu thí nghiệm về tách khí của các mẫu dầu tiến hành bởi các bơm cao áp theo hai phương pháp: tiếp xúc một lần và vi sai hoặc nhiều lần. Mẫu nghiên cứu có thể là mẫu ngầm lấy trực tiếp ở đáy giếng hoặc mẫu tái tạo trên mặt đất. Dù mẫu nào cũng phải bảo đảm tỷ lệ dầu - khí đúng như tỷ lệ trong điều kiện mỏ. Mẫu được cho vào bình cao áp với nhiệt độ không đổi. Sự thay đổi áp suất thực hiện bằng bơm piston thuỷ ngân, sự thay đổi thể tích sẽ được đo trực tiếp. Với thí nghiệm tách tiếp xúc, áp suất trong bơm đầu tiên được nâng cao hơn điểm bọt, rồi giảm đột ngột từng nấc một, sau đó ghi nhận giá trị thể tích tương ứng. Khi giảm tới điểm bọt, khí sẽ tách ra, độ nén của hệ thống sẽ tăng cho nên một thay đổi nhỏ áp suất sẽ dẫn đến sự thay đổi lớn về thể tích trong bình. Vì vậy thí nghiệm về tiếp xúc có thể dùng để xác định điểm bọt khi áp suất thấp hơn điểm bọt. Tại mỗi nấc áp suất ta không thể phân biệt thể tích khí và dầu mà chỉ có thể ghi thể tích tổng. Dầu   Hg   Dầu   Hg   Dầu   Hg   P> Ps P= Ps P< Ps Hình 1.2. Tách tiếp xúc. Chú thích: P- áp suất ban đầu của mẫu. Ps- áp suất bọt ứng với nhiệt độ thí nghiệm. Với thí nghiệm tách vi sai thường bắt đầu bởi áp suất điểm bọt vì nếu trên giá trị này thì lại giống với trường hợp tách tiếp xúc. Khác với tách tiếp xúc, sau mỗi lần giảm áp thì khí được giải phỏng khỏi bình bằng cách giữ áp suất bơm không đổi. Thể tích khí được giãn nở tới điều kiện chuẩn, so sánh với điều kiện bình cao áp ta được hệ số giãn nở E và yếu tố Z. Thể tích dầu được đo trực tiếp sau khi giải phóng khí. Dầu   Hg   Khí   Dầu   Hg   Dầu   Hg   P= Ps P< Ps Hình 1.3. Tách vi sai. Nói chung, tách vi sai cho nhiều dầu hơn là tách tiếp xúc. Nguyên nhân có thể là khi tách một bậc, dầu tiếp xúc với một thể tích khí lớn, các cấu tử trung gian dễ thoát và nhập vào khối khí này. Còn khi tách vi sai, thể tích khí luôn bé hơn nên các thành phần này khó xâm nhập vào đó. CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT VỀ BÌNH TÁCH 2.1. 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. 2.1.1. Tách trọng lực Nguyên lý tách dựa vào sự chênh lệch về tỷ trọng. Khí nhẹ hơn dầu, ở điều kiện chuẩn các giọt dầu nặng hơn khí tự nhiên từ 400 đến 1600 lần. 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. Khi ta giới hạn tốc độ dòng khí thì ta có thể thu được kết quả tách thỏa mãn nhờ cơ chế phân ly trọng lực. Các hạt chất lỏng có kích thước từ 100 µm trở lên được tách cơ bản trong các thiết bị tách trung bình, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn cần nhờ đến bộ chiết sương. 2.1.2. Tách va đập Dòng khí có chứa hỗn hợp lỏng đập vào một tấm chắn, chất lỏng sẽ dính lên bề mặt tấm chắn và chập lại với nhau thành c