thiet bi tach

32
Thiết btách du khí Thái Võ Trang – BM. Khoan & Khai thác Du khí 1 PHN 6 THIT BTÁCH DU KHÍ 6.1. GII THIU Thiết kế, chế to và chn các thiết btách hơi và lng nói chung, thiết btách du, khí, nước nói riêng là yêu cu thiết thc cho hu hết các quá trình công nghsn xut trong khai thác, xlý, vn chuyn du khí và các sn phm ca chúng. Chrt hiếm khí thiên nhiên tương đối sch được khai thác tmkhí. Dòng các hydrocarbon được khai thác thường là các hn hp ca nhiu hydrocarbon cùng vi nước dng lng và ctrng thái khí. Thường nhng vn rn và nhng cht có hi cũng có trong dòng khí đi lên. Dòng khai thác có thlà không n định vi schuyn đổi pha nhanh ca các thành phn khi dòng được khai thác tva sâu hàng ngàn mét vi áp sut và nhit độ cao đi lên mt đất. Vì vy, vic loi bcác vn rn và các tp cht và tách nước, du, khí để vn chuyn riêng bit là rt quan trng. Các quá trình tách khí và lng là tách và n định các pha này thành nhng sn phm thương mi. Nói chung, nhng hydrocarbon trung gian (C 3 + ) trng thái lng có giá cao hơn nhiu so vi chúng trng thái khí, cho nên người ta mong mun tách lng ti đa. Để đạt được mc đích này, người ta sdng các thiết btách khác nhau. Thiết btách cơ bn để tách lng khi khí và tách lng khi lng là các bình tách trng lc và cbình tách ly tâm. Phn “THIT BTÁCH DU KHÍ” sgii thiu mt sđặc đim kthut sn xut ca bình tách; các loi bình tách thường được sdng để tách lng khi khí và tách nước khi du, các đặc đim cu to ca mt sbphn quan trng trong bình tách, phương pháp tính toán để chn bình tách cũng như xem xét các nguyên tc kim soát quá trình tách. 6.2. ĐẶC ĐIM KTHUT SN XUT Thiết btách du khí được chế to chuyên nghip ti các công ty chuyên trách theo nhng tiêu chun sn xut. Nhng yêu cu giám sát, kim soát, sbo đảm an toàn áp sut làm vic cao cũng như nhiu tiêu chun thiết kế và chế to khác.

Upload: vu-tran

Post on 19-Nov-2015

21 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

hay

TRANSCRIPT

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 1

    PHN 6

    THIT B TCH DU KH

    6.1. GII THIU

    Thit k, ch to v chn cc thit b tch hi v lng ni chung, thit b tch

    du, kh, nc ni ring l yu cu thit thc cho hu ht cc qu trnh cng ngh sn

    xut trong khai thc, x l, vn chuyn du kh v cc sn phm ca chng.

    Ch rt him kh thin nhin tng i sch c khai thc t m kh. Dng cc

    hydrocarbon c khai thc thng l cc hn hp ca nhiu hydrocarbon cng vi

    nc dng lng v c trng thi kh. Thng nhng vn rn v nhng cht c hi

    cng c trong dng kh i ln. Dng khai thc c th l khng n nh vi s chuyn

    i pha nhanh ca cc thnh phn khi dng c khai thc t va su hng ngn mt

    vi p sut v nhit cao i ln mt t. V vy, vic loi b cc vn rn v cc tp

    cht v tch nc, du, kh vn chuyn ring bit l rt quan trng. Cc qu trnh

    tch kh v lng l tch v n nh cc pha ny thnh nhng sn phm thng mi.

    Ni chung, nhng hydrocarbon trung gian (C3+) trng thi lng c gi cao hn nhiu

    so vi chng trng thi kh, cho nn ngi ta mong mun tch lng ti a. t

    c mc ch ny, ngi ta s dng cc thit b tch khc nhau. Thit b tch c bn

    tch lng khi kh v tch lng khi lng l cc bnh tch trng lc v c bnh tch

    ly tm.

    Phn THIT B TCH DU KH s gii thiu mt s c im k thut sn

    xut ca bnh tch; cc loi bnh tch thng c s dng tch lng khi kh v

    tch nc khi du, cc c im cu to ca mt s b phn quan trng trong bnh

    tch, phng php tnh ton chn bnh tch cng nh xem xt cc nguyn tc kim

    sot qu trnh tch.

    6.2. C IM K THUT SN XUT

    Thit b tch du kh c ch to chuyn nghip ti cc cng ty chuyn trch

    theo nhng tiu chun sn xut. Nhng yu cu gim st, kim sot, s bo m an

    ton p sut lm vic cao cng nh nhiu tiu chun thit k v ch to khc.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 2

    Nhng tiu chun thit k, ch to v vn hnh i hi cc thit b lm vic di

    p sut cao c sn xut phi bn v m bo mi trng lm vic an ton cho ngi

    s dng.

    6.2.1. Cc tiu chun ch to bnh tch

    Ti cc nc cng nghip pht trin, vic ch to cc trang thit b nht thit phi

    tun theo tiu chun ca mnh. Vi xu hng ton cu ho nn sn xut, cc tiu

    chun ca cc quc gia ch to cc trang thit b u c chung tiu ch: ng b v d

    dng thay th, sa cha.

    C nhng tiu chun hin hnh thng dng trong sn xut thit b cao p sau:

    - Tiu chun ASME (American Society of Mechanical Engineers) ca Hoa K

    - Tiu chun BS 5500 (British Standard Institution, BSI Standards) ca Anh

    Quc.

    - Tiu chun CSA (Canadian Standards Association) ca Canada.

    - Tiu chn COADAP95 ca Php.

    - Tiu chun GOST ca Lin Bang Nga.

    6.2.2. Ch to v bnh tch

    ch to v bnh tch kh du, ngi ta phi thit k v tnh ton kch thc

    v bnh. Cng tc thit k bao gm chn hnh dng v bnh v kh nng b tr cc b

    phn, chi tit bn trong v trn v bnh. Tnh ton kch thc v bnh l tnh ton b

    dy v bnh tch da trn p sut m bnh tch s lm vic v loi thp c chn. Do

    ngy nay, cc loi bnh tch thng dng iu c kiu dng dng tr nn vic chn kch

    thc bnh tch l tnh ng knh trong ca bnh v chiu di (cao- nu tr ng) ca

    bnh. Mc thp c chn thng dng ch to v bnh l thp cha cabon (A-515,

    Gr70-Hoa K).

    to dng v t c p sut lm vic theo yu cu, ngy nay ngi ta thng

    s dng cng ngh hn bng tia X (hn n bng tia X hoc hn i bng tia X).

    Phng php hn s dng tia X c h s s dng mi ni cao (E=0.8-1.0), trong khi

    hn thng h s hiu dng kh thp (E=0.65-0.7).

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 3

    Hu ht cc nh sn xut, do yu t kinh t trn ht, cn phi bo m lng v

    kch thc gii hn ca tm thp v cc u ni lm v bnh. V vy gi thnh thit

    b thng l gi thnh lao ng. C khi v bnh tch thnh dy hn li c gi thnh r

    hn v bnh tch thnh mng do nhng yu cu t bit v nhng chi tit trong bnh

    tch. Tht l khng thc t nu bt nh sn xut to ra bnh tch vi b dy thnh v

    kch thc chnh xc. Nh sn xut thng thit lp nhng kch thc nh nht theo

    yu cu khch hng.

    Cc b phn bn trong bnh tch thng c ch to ring bit v s c lp

    rp vo trong v trn v bnh theo yu cu ca khch hng.

    6.2.3. B dy v thit b tch

    B dy v thit b tch c tnh ton theo tiu chun nghim ngt ph thuc vo

    loi thp s dng, p sut thit k m bnh tch s lm vic v ng knh bnh tch

    c chn cng nh cng ngh hn c ng dng khi ch to v bnh.

    B dy b thit b tch dng tr c xc nh:

    - Theo tiu chun ASME:

    CP.2,1E.S.2D.P i +

    = (6.1)

    hoc: CP.8,0E.S.2D.P o ++

    =

    - Theo tiu chun BS 5500:

    CPS.2D.P i +

    = (6.2)

    hoc: CPS.

    D.P o ++

    =2

    vi:

    xS31

    = ( bn ko ca thp ch to bnh) hoc

    x5,3

    1S = ( bn ko ca thp ch to bnh) nu s dng cng thc 6.1

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 4

    xS32

    = (gii hn bn chy nh nht ca thp) cho cng thc 6.2

    H SI H FPS - b dy v bnh mm in P- p sut thit k MPa (g) psig Di- ng knh trong thit b tch mm in Do- ng knh ngoi thit b tch mm in S- ng sut ti a cho php MPa psi C- nh mc mi mn E- h s hiu dng ca mi hn ni (Bng 6.1)

    Bng 6.1. H s hiu dng E

    Phng php hn i Phng php hn nHn lin hon ton bng tia X 1.00 0.9 Hn im bng tia X 0.85 0.80 Hn bnh thng 0.7 0.65

    6.2.4. Khi lng bnh tch v chn

    Khi lng bnh tch dng tr ng hoc ngang c xc nh theo cng thc;

    Wb = Wv + Wt + Wph (6.3)

    :

    Wv khi lng ca v bnh tch

    Wt tng khi lng cc b phn bn trong bnh tch (b hng dng, b chit

    sng, mng dn...)

    Wph khi lng vi phun.

    Khi lng v bnh tch c xc nh:

    Wv = KvDiL (6.4)

    Kv - h s (SI: 0.32; FPS: 13.8)

    L - chiu cao hoc chiu di ca bnh tch (m, ft).

    Cng thc 6.4 c chn da trn dng chun bnh tch dng tr thng c

    tng quan : L/Di = 3-5. Khi L/Di > 5, Wv cng thc trn c nhn thm h s 1.1

    n 1.2.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 5

    6.3. CC LOI BNH TCH

    Ngy nay, ngi ta s dng ch yu hai loi bnh tch l bnh tch hnh tr ng

    v bnh tch tr ngang. Theo chc nng tch, ngi ta chia cc loi bnh tch ra thnh:

    - Bnh tch kh lng (du) hay cn gi l bnh tch 2 pha

    - Bnh tch lng lng (bnh tch 3 pha)

    6.3.1. Yu cu v c im thit b tch kh lng

    Bnh tch kh lng c s dng tch lng khi kh trc khi qua my nn

    kh, trc khi kh tip xc vi glycol v amin, trc khi kh nc,..

    Bnh tch lng kh hon thin cn c:

    - B phn tch s cp tch lng ln cht lng khi kh.

    - B phn cha cht lng n nh sng v kh kh cn trong lng.

    - ng knh bnh v chiu cao (tr ng) hoc chiu di (tr ngang) cho

    php nhng git nh cht lng lng ng nh trng lc;

    - Cch lm gim dng chy ri trong phn thn c bn ca bnh tch;

    - B chit sng bt gi v lm nhng git lng nh lng ng;

    - B phn tip nhn dng lm gim momen v xung ca dng;

    - Phng php tch cc vn rn;

    - Cch tip cn bn trong bnh tch kim tra v lm sch;

    - B phn iu khin mc v p sut, b phn ngt v bo ng;

    C 2 dng bnh tch c s dng ch yu:

    - Bnh tch tr ng

    - Bnh tch tr ngang

    u im ca bnh tch tr ng l tch tt nhng hn hp c t s kh - du cao,

    tc l c lng lng thp trong dng vo. Bnh tch tr ng t chim ch v c kh

    nng lng ct ln v d lm sch y, kh nng bc hi ca cht lng gim ti thiu.

    Bnh tch ch yu c s dng cho cc m khai thc kh.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 6

    Bnh tch tr ngang thng s dng tch nhng hn hp c t s kh - du

    thp n trung bnh. Bnh tch tr ngang c chiu cao thp, gi thnh r hn bnh tch

    tr ng v d lp rp cng nh vn chuyn. Bnh tch tr ngang c s dng ch

    yu cho cc m khai thc du, tch 3 pha v kh bt v sng v c din tch b

    mt kh - du ln.

    Mt dng hnh tch tr ng c tn gi l scrubber(bnh ra lc kh) . N

    thng c s dng cho h cha t hoc khng ng k lng cht lng. Chng

    thng c lp t v s dng tch dng trc khi dng vo my nn kh, vo h

    thng nhin liu vi t cch l bnh tch th cp. Cc scrubber c b tr cc b

    phn bn trong hiu qu cao, nh l b phn ly tm to hiu qu cao khi tch.

    Nhiu scrubber c kch thc nh v thp.

    6.3.2. Cc b phn chnh ca bnh tch

    Hnh 6.1 l cc s bnh tch ngang v ng (tch 2 pha) v hnh 6.2 l s

    bnh tch 3 pha tr ngang.

    Hnh 6.1. Cc loi bnh tch kh lng

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 7

    Hnh 6.2. S bnh tch 3 pha trc ngang

    Cc bnh tch 2 pha, 3 pha u c t nht 4 b phn c bn bn trong bnh, l:

    - B phn tip nhn dng khuych tn nng lng dng trc khi i vo

    phn tch trng lc;

    - B phn tch nh trng lc: lng ln hi v lng c tch y. Cc git

    lng ln ri v lng nh trng lc (chng thng c kch c - ng

    knh ht dd = 150 300 m (1 m = 10-6 m). Trong nhng bnh tch tr

    ngang, mt s dng cnh chnh lu c th c s dng gim dng chy

    ri;

    - B phn cha lng: Trong b phn ny, cc vch ngn tch t c th c s

    dng tng cng tch du - nc trong bnh tch 3 pha;

    - B chit sng: nhng got lng, kch c nh hn 150 300 m thng th

    khng th lng ng nh trng lc. Tht khng kinh t khi phi tng kch

    thc v bnh tch hoc gim vn tc dng kh trong bnh thu hi nhng

    git lng li ti ny. Nhng b chit sng c s dng tng cng s tch

    hiu qu hn v ty thuc vo cu trc c thit k ca b phn ny m

    chng c th bt li cc git lng kch c 20 30 m tch t, ri v lng ng

    xung.

    Kch thc bnh tch (D & L) c tnh ton v hiu chnh da trn dng n

    nh. Tuy nhin thc t ch ra rng lng ln sng v xung c trong dng vo m

    khng c cch no xc nh chnh xc t trc. V vy, chn cng sut bnh tch l

    phi da trn s trung ha gia gi thnh ca bnh tch v nhng yu cu ca quy trnh

    cng ngh.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 8

    b phn tch nh trng lc, chiu di L ca bnh tch tr ngang c nh hng

    ln n cng sut hn so vi chiu cao ca bnh tch tr ng. Trong bnh tch tr

    ngang, ng i ca git lng c qu o tng t nh vin n ra khi nng sng.

    V vy, chiu di cn thit ca bnh ph thuc vo:

    - Kch thc git lng

    - Vn tc kh

    - Khi lng th tch ca git lng

    - ng knh v bnh tch

    - Mc ri ca dng chy

    - Khi lng th tch ca kh

    6.3.3. Cc nguyn tc tch

    Cc thit b tch ni chung s dng mt hoc nhiu hn cc c ch tch sau:

    - Tch lng ng nh trng lc

    - Tch nh lc ly tm

    - Tch nh va p

    - Tch lng ng nh in tnh

    - Lng ng nh sng m

    - Tch nh lc

    - Tch nh dnh kt

    - Tch nh hp ph, ht bm

    - Tch nh nhit

    Ba c ch tch u tin: nh trng lc, lc ly tm v nh va p c s dng

    ch yu trong cc bnh tch kh - du.

    6.3.4. S phn b git lng trong bnh tch

    Nhng git, ht lng kch c b hn 20 30 m khng th lng ng trong bnh

    tch ch nh c ch trng lc, nh lc ly tm hoc nh va p. Cc bnh tch c b

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 9

    phn lc tch t vi kch c cn thit c th tch nhng git lng kch c khong 1 m

    v ln hn.

    S phn b cc ht lng trong bnh tch tr ngang bnh thng c th hin trn

    hnh 6.3 .

    Hnh 6.3. V d v s phn b cc ht lng trong bnh tch tr ngang

    S phn b cc ht lng trong bnh tch ph thuc vo cu to bn trong bnh

    tch, c tnh ca cht lng v chnh dng vo bnh tch. Khi gim mnh p sut quaa

    van, c bit vi cc condensat c t s kh du cao, c th phn chia cht lng v to

    ra nhng ht lng nh hn 2 m ng knh.

    Phn tch hnh 6.3 ta thy ti li vo bnh tch, s phn b cc ht lng c tnh

    chnh lch v cc c ht rt khc nhau. Ti y, cc ht kch c ln hn 500 m c

    tch (Hnh 6.3 (1))

    Hnh (6.3 - (2)) ch s phn b cc ht lng trong vng tch s cp, cc ht

    150 m v ln hn c tch nh trng lc.

    S phn b cc ht lng li vo cnh chnh lu b thay i (Hnh 6.3 (3)). Ti

    y, s tch sng nh lc qun tnh, lc ly tm v s gim ri, cc ht lng nh tch

    t thnh nhng ht ln hn. C nhng ht lng ln ri vo b phn cha lng

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 10

    nh nhng ng dn b phn cnh chnh lu v c lng ln nhng ht lng kch

    c ln cn i qua cnh chnh lu (Hnh 6.3 - (4))

    Li ra t cnh chnh lu a dng vo vng tch th cp. Ti y, trng lc tc

    dng lm lng ng cc ht lng kch c 150 m v ln hn.

    S phn b cc ht lng ti li ra khi bnh tch gm nhng ht kch c 30 m v

    nh hn. Cc ht lng c kch c ln hn 30 m c tch v lng ng trc li ra

    khi bnh tch tch.

    Trong khai thc du kh, a s cc bnh tch c ch to tch nhng ht

    lng kch c t 150 m tr ln bng lng ng trng lc. Nhng ht lng b hn cn

    c tch t to thnh nhng ht ln hn 150 m nh b phn chit sng.

    iu kin l tng, b chit sng dng li dy 100 mm s cho php 30

    40% cc ht kch c ln hn 20 m i qua nhng hiu qu t gn 100% i vi

    nhng ht lng kch c ln hn 60 70 m. Nh cc bn bit, hiu qu tch cn ph

    thuc vo s phn b kch c ca cc ht lng.

    6.3.5. B chit sng

    y l b phn quan trng trong bnh tch m khch hng phi ch . S chn

    la ng b chit sng ni ring v cc b phn khc bn trong bnh tch c th tng

    cng ng k qu trnh tch i vi bnh tch. Chnh cc b phn bn trong thng

    to qu trnh lm vic hiu qu ca bnh tch trong nhng iu kin thit k, nhng

    chng thng khng th hin thit k ph hp hoc ging khai thc b lch khi iu

    kin thc t.

    Thit b tch thng s dng b chit sng dng va p hoc dng ly tm. B

    va p thng c dng cnh hoc dng li.

    B chit sng kiu va p dng cnh c cu to t nhng tm kim loi song

    song c cnh ngon ngoo (labyrinth) vi nhng ci ti tch hp nhng git lng

    thch hp (Hnh 6.4).

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 11

    Hnh 6.4. Cu to b chit sng dng cnh.

    Khi i qua gia cc tm kim loi, kh b i hng nhiu ln. Di s hin din

    c mc lc ly tm, khi kh i hng, cc ht nng hn b dnh vo cc by ti v

    b gi li do b mt thng m v cc ht lng li ti va chm to mng lng v tnh linh

    ng ca chng hn km hn kh.

    B va p dng cnh c th lp t thng ng (cho dng i ngang) hoc nm

    ngang (cho dng ng i ln). B va p nm ngang khng c ng dng rng ri

    tch kh - du. Cc ti by du c th l n hoc i. Cc ti by du dng n th

    n gin v t lch do bn v c th thc nghim mt s lu cht lu lng cao hn.

    Cc ti by du dng i bo v tt hn cc git lng tch t khi s xm nhp

    dng kh v c th by du git tc cao.

    Kh nng cha hiu qu ca b va p dng cnh ti i cao hn so vi loi ti

    n nhng chng ch s dng chc nng lm sch. Cc b va p dng cnh cng

    nhiu ti by th s to xung, lc ly tm v b mt tch t cng ln, nhng mc

    gim p cng tng tng ng. Nh vy, vi lu lng dng c bit, tnh hiu qu

    ca b chit sng dng ny thng l hm s ca s gim p.

    gim p trung bnh thay i t 25 n 250mm H2O nc (1 10 in H2O

    nc). V gim p ny v ngn nga kh i vng qua b chit sng, trong cc

    ti tch t lng, ngi ta trng lp cch ly lng lm ht lng d tch t v b mt

    trong ca ti lun kh.

    Khi s dng b chit sng dng cnh, cn phi ch rng gim p theo tit

    din ngang ca n khng c vt qu chiu cao ca n so vi mc cht lng, nu

    ng dn dng hng xung c s dng. Ni cch khc, cht lng s b x ln cao.

    Hng dng kh -->

    B va p dng cnh ti n

    B va p dng cnh ti i

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 12

    Din tch tit din ngang ca b chit sng dng cnh c th c xc nh nh

    phng trnh (6.8) v chun kch thc di y:

    H s Ks phng trnh 6.8 Hng ca dng kh

    H SI H FPS

    i ln thng ng

    i theo phng ngang

    0,12 m/s

    0,2 0,3 m/s

    0,4 ft/sec

    0,65 1,0 ft/sec

    B chit sng dng cnh c lp c trong bnh tch ng v ngang. Chng

    c s dng rng ri trong bnh tch tr ngang c dng kh i theo phng ngang v

    y ca cc cnh c trng lp cch ly lng.

    V mt lch s, b chit sng dng li l rt thng dng cho cc bnh tch

    ng.

    B chit sng dng li c cu to l m li (gm nhiu lp li) c hnh

    thnh t cc si kim loi an vo nhau to ra v s nhng l m - k h khng i

    xng v khng thng hng. N ging nh mng lc m nhng hot ng c khc.

    Mng lc m th dy hn v cc l m nh hn. m li c khong 97 98% khng

    gian trng v lm tch t ngay cc ht lng ln u b va p.

    Nguyn tc tch b chit sng dng li cng ging nh b chit sng dng

    cnh, ch c iu tc ng ca lc ly tm khng c vai tr ln nh i vi b chit

    sng dng cnh; s va p l c ch lm vic u tin.

    Hiu qu ca b chit sng dng li ph thuc vo nhiu thng s. Hiu qu

    tng khi tng b dy m li, gim ng knh si li hoc tng cht st ( kn)

    ca li.

    Li si thng c s dng c quy cch sau:

    - ng knh si: 0,076 0,28 mm

    - Th tch rng: 92 99,4%

    - Khi lng th tch: 48 529 kg/m3

    - Din tch b mt: 164 1970 m2/m3

    Li si s dng rng ri nht c th tch rng 97 98%, khong 192 kg/m3,

    din tch b mt 328 410 m2/m3 vi ng knh si 0,28 mm. m li dy t 100

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 13

    150 mm l bo m cho hu ht cc bnh tch c ng dng. Trong cc bnh kh

    nc khi glycol m li c th dy hn 450 mm. Kim loi c s dng lm si

    li c th l thp cacbon, thp khng r, nhm. gim p khng c qu 30 mm

    H2O iu kin trung bnh.

    Kch thc b chit sng dng li c th c xc nh nh phng trnh

    (6.8). Gi tr KS ln nht l 0,107 m/s ni chung l t yu cu i vi nhng cht lng

    khng nht.

    B chit sng c th ngp do s xm nhp ca cht lng. Kh nng ti cht

    lng ti a i vi m li khong 2,4 m3/h trn 1m2 tit din dng. Kh nng bt,

    tch t cht lng b chit sng dng cnh gp i b chit sng dng li.

    Mt nguyn nhn na c th gp khi s dng b chit sng dng li x l

    hn hp c cht lng nht nh Glycol l khng th lm kh nhanh nh lu cht khng

    nht nh nc v hydrocacbon nh. Ngi ta ngh gim h s Ks i vi m li

    nh t s 0,04

    l1

    , l cp i vi cht lng nht ln hn 1 cp.

    Mt s chuyn gia s dng hiu qu m li cng vi b chit sng dng

    cnh trong cng ngh tch dng. B chit sng dng cnh c lp sau b chit

    sng dng li. B chit sng dng cnh c dung tch ln hn nn lu lng thit

    k cao, b chit sng dng cnh c th khng b ngp trong khi b chit sng dng

    li b ngp. trng thi ngp, b chit sng dng cnh vn lm vic hiu qu. B

    chit sng dng li thng c s dng tch s cp vi lu lng hi thp.

    6.3.6. B phn tch ly tm

    Cn nhn mnh rng lc ly tm l phn khng th thiu c ca qu trnh tch.

    Bnh tch du kh chun c th c du vo s dng lc ly tm tch nhng git lng

    ln.

    Nguyn tc ny cng c s dng trong mt s b chit sng tr khi vn tc

    cao hn l cn thit tch nhng ht lng nh hn. Tc cn thit tch l hm

    s ca ng knh ht, khi lng th tch ca kh v ht v nht ca kh.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 14

    Vi h cho trc, kch thc ht tch t t l nghch vi cn bc hai ca vn tc.

    Nh vy, hiu qu ca b chit sng xoy ph thuc vo vn tc t c. Vn tc

    cn thit tch, kch thc cho trc ca ht cn phi tng khi khi lng th tch

    ht tr nn b. Thm vo , to vn tc cn thit, b chit sng cn c cung

    cp nhng chi tit hiu qu tch t nhm trnh chng ti xm nhp.

    a. Bung xoy dng ngc b. Bung xoy dng trc tm

    Hnh 6.5. Cc dng bung xoy

    C nhiu dng n nguyn ly tm c s dng. Dng ph bin nht trc y l

    bung xoy dng ngc (Hnh 6.5 a)

    u im u tin ca n l mnh. Nhc im l gim p ln v kch thc

    bung tng i ln so vi cc loi khc.

    Dng khc l bung xoy dng trc tm (Hnh 6.5 b). S quay ly tm c to

    ra trong bung xoy nh cc cnh c lp ng dn dng. Kh c lm sch i ra

    ngoi cng hng vi dng. u im u tin ca bung xoy ny l gim p thp

    hn v kch thc bung kh nh cho php lp t nhiu bung xoy lin kt cng lm

    vic trong mt khi. Nhc im c bn ca bung xoy trc tm l mt phn ca

    dng kh ( 5 10%) i ra qua khe cng vi lng. Mt s nh sn xut s dng b va

    p dng li tch lng khi kh th cp cc bung xoy trc tm.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 15

    ng dng thng dng nht ca b ly tm trong bnh tch l s dng b a xoy.

    C nhiu ng xoy c lp t nh n nguyn bn trong bnh tch, mc d nhng

    bung xoy n vn c ngh s dng.

    Bnh tch trang b bung a xoy c s dng hiu qu trong tch cc ht bi

    cng nh cc ht lng. N t lm sch v c th iu chnh lng tng i ln ca c

    hai.

    Nhc im chnh ca bt k b ly tm no l gim p cao lm gim cng

    sut, ngha l tnh hiu dng gim nhanh khi vn tc dng gim di mc no .

    Tuy nhin nu s gim p cao hn l tt, n nguyn ly tm c th c thit k

    cho tc dng nh nht c ch i v n cho s tch hiu qu so vi dung lng

    dng.

    6.3.7. B tip nhn dng

    Vn tc vi phun dng vo bnh tch c th dao ng t 10 30 m/s.

    Mt s dng ca b tip nhn dng i hi phn tn nng lng ca dng vo.S

    phn tn nng lng ny cn phi xy ra trn khong cch trnh ct nhng git nh

    lng lm s tch kh kh khn hn.

    B tip nhn dng n gin nht c dng phng (tm phng) c t trn ng

    dng i ra t vi phun u vo. N c gi thnh thp nhng khng tht hiu qu

    dng vn tc cao.

    ng u vo na h (Hnh 6.6 a) c s dng kh ph bin. Khi lu cht i

    vo bnh tch, n chy qua ng ny m y c ct h, cht lng ri xung bnh tch

    v dng hi i ln v bao quanh ng n b chit sng. t hiu qu, s dng b

    tip nhn ny i hi vn tc vi phun u vo tng i thp.

    B tip nhn dng dng bung xoy (Hnh 6.6 c) cng c s dng hiu qu

    khi dng to bt i vo ph hy bt trc khi cht lng n b phn cha lng. B

    tip nhn dng dng ny c th lm vic vn tc vi phun cao.

    Hnh 6.6 -b l s b tip nhn dng dng cnh.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 16

    Hnh 6.6. Cc dng b tip nhn dng

    6.3.8. Vi phun

    Vi phun cn phi c kch c ph hp nhm gim thiu s mi mn, n mn,

    gim p, vv... Cc phng trnh sau c th c s dng nh gi kch c vi phun.

    Dng vo: 0,5m

    Aiv = (6.5)

    Kh ra: 0,5g

    Bgv

    = (6.6)

    Cht lng i ra: ve = C* (6.7)

    :

    SI FPS

    vi, vg, ve - vn tc vi phun m/s ft/sec

    m; g - tng ng l khi lng th tch ca

    hn hp v ca kh.

    kg/m3 lbm/ft3

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 17

    A- hng s 60 50

    B- hng s 75 60

    C*- hng s 1,0 3,3

    S hiu chnh kch c vi phun u vo ph thuc vo b tip nhn dng.

    Phng trnh (6.5) l c s tnh ton cho loi ng dng vo na h. Chnh nhng b

    tip nhn dng c th cho php s dng vn tc dng vo cao hn.

    Ti li ra ca cht lng cn c trang b van xoy ngn kh i ra cng vi

    lng. Nhiu b van xoy c s dng bnh tch c trnh by trn hnh 6.7.

    Hnh 6.7. S cc dng van xoy

    6.3.9. Cc thit b lm sch kh

    Lm sch kh bnh thng l tch nhng ht rn nh v sng lng khi dng

    kh. C 6 dng thit b c bn lm sch kh.

    - Bnh tch c phin lc tch t

    - Phin lc bi

    - Bnh tch kh - lng

    - Bnh ra lc kh ly tm (scrubber)

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 18

    - Bnh lng bng in tnh

    - Bnh ra lc kh nh m du

    Cc bnh tch c phin lc dng nh l dng s dng ph bin nht ngy nay.

    Bnh lng bng in tnh v bnh ra lc kh nh m du khng c s dng rng

    ri trong ngnh cng nghip kh.

    Cc bnh tch c phin lc c s dng trong hai ng dng: tch t lng v tch

    bi. Vi ng dng u tin, nhng git lng li ti (< 1 m) m khng th tch ra khi

    kh trong cc bnh tch c b va p chun c tch t qua on phin lc. Nhng git

    ln hn, gi c kch c vi trm m, ra khi phin lc v c tch khi kh nh

    lng ng trng lc hoc nh b chit sng. B phin lc c cu to t nhng si thy

    tinh c nn. Cc bnh tch c phin lc tch t c th rt hiu qu tch nhng xon

    kh nh khi kh.

    Cc phin lc bi tng t nh cc bnh tch c phin lc tch t, ngoi tr mc

    ch u tin ca phin lc l tch ht. ng chung nht ca phin lc ny l tch ht

    dng ra t thit b kh nc c sy kh.

    6.4. TNH TON BNH TCH

    Tnh ton bnh tch l xc nh cc thng s cn thit thit k, ch to hoc

    chn bnh tch ph hp cho x l du kh.

    6.4.1. Tnh ton bnh tch trng lc

    Vn tc ri ca git lng trong bnh tch trng lc xc nh theo API da trn

    nh lut Newton

    5,0

    gglsKdv

    = (6.8)

    Khi s ri ca git lng nh dng chy tng phng trnh trn tr thnh cng

    thc ni ting ca Stoks:

    g18

    )gl(gddv

    2d =

    :

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 19

    H SI H FPS

    vd vn tc ri ca git lng m/s ft/sec

    G gia tc trng lng 9,81 /s2 32,2 ft/sec2

    dd ng knh trung bnh git lng m ft

    l khi lng th tch ca lng kg/m3 lbm/ft3

    g khi lng th tch ca kh kg/m3 lbm/ft3

    g h s nht ng lc ca kh kg/m.s lbm/ftsec

    Ks thng s kch thc kh m/s ft/sec

    1 cp = 0,001 kg/m.s = 1 mPa.s = 0,000672 lb/ftsec

    Ks cn gi l hng s thc nghim. Gi tr Ks ph thuc vo nhiu yu t: dng

    bnh tch; kch thc git lng, gia tc trng trng, chiu di bnh tch ngang hoc

    hoc chiu cao bnh tch ng, t s kh du, cu to bn trong bnh tch. Mt s gi

    tr Ks c API xc nh bng thc nghim cho bng 6.2

    Bng 6.2. Mt s gi tr Ks theo API

    Ks Dng bnh tch

    Cao hoc di

    m (ft) H SI H FPS

    ng 3,0 (10) hoc cao hn 0,055 0,107 0,18 0,35

    Ngang kch thc khc Ks(L/3)0,56 Ks(L/10)0,56

    Ch rng vi bnh tch tr ngang, Ks l hm s ph thuc vo chiu di. Cc

    gi tr cho bng 6.2 ch i vi nhng bnh tch c t s L/D trung bnh khong 5 :

    1. H s Ks ch tng ng k khi chiu di L ng thi t s L/D tng. Bnh tch di

    (cao) 10 ft n 50 ft c th c cng gi tr Ks. S tng khng ng k v API khng

    cn hiu chnh vi bnh tch di (cao) t 4 ft n 20 ft nu cng tng quan L/D. Nu

    t s L/D khng vt qu 5:1 th kh tm thy gi tr Ks ln hn 0,15 (0,50) bt k

    chiu di. Nu bnh tch tr ngang c s dng c t s L/D 5 : 1, API khuyn co

    nhn Ks vi t s 0.56

    5L/D

    hiu chnh i vi nhng bnh tch tr ngang rt di

    c s dng tch hn hp nhiu bt.

    Vn tc i ln ca dng kh trong bnh tch c xc nh:

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 20

    86400

    sVF

    sTT

    PsP

    FgV

    gv == (6.9)

    gF4

    2iDF = (6.10)

    g3600

    gVgG

    = (6.11)

    :

    H SI H FPSvg vn tc i ln ca dng kh m/s ft/sec Vg lu lng th tch ca dng kh m3/s ft3/sec F tit din ngang ca dng kh trong bnh tch, ni

    kh i m2 ft2

    Di ng knh trong ca bnh tch m ft Ps p sut chun kPa psia P p sut lm vic ca bnh tch kPa psia Ts nhit chun oK oR T nhit lm vic ca bnh tch oK oR Z h s lch kh P & T Vs lu lng th tch chun m3/ng scf/d Gg lu lng khi lng ca kh kg/h lbm/hr

    Fg l h s tit din ct ngang, Fg ph thuc vo dng bnh tch v t s gia mc

    cht lng trong bnh v ng knh bnh tch.

    Vi bnh tch tr ng, Fg = 1,0

    Vi bnh tch tr ngang, Fg = 0,436 1,000 (Bng 6.3)

    Bng 6.3 Cc gi tr Fg i vi bnh tch tr ngang

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 21

    tch hiu qu, vg < vd

    Nh vy: vd = k.vg; k > 1,0 (6.12)

    Nh vy ta c: FgV.kgk.v

    5,0

    ggl.sKdv ==

    =

    gF.

    2iD.g3600..

    gG.4.k= (6.13)

    Gii phng trnh (6.13) qua Di, ta c:

    0,5

    25,0g.gl

    sK.gFgG.k.0,0188

    iD

    = (6.14)

    hoc gF.dv.

    gV.k.4iD = (6.15)

    Thc t ngi ta thng chn k = 1,2 n 1,5 ph thuc vo bn cht dng vo.

    Nhng gi tr cao ca k c th c s dng tch sn phm trong khai thc du

    bng Gaslift, khi dng chy trong h thng c nng cao trn cc gin khai thc

    ngoi khi.

    Thc nghim ch ra rng vi bnh tch tr ng c b phn chit sng vi li

    chun Ks thay i t 0,07 n 0,105 m/s. Vi b phn tip nhn dng chun v b

    chit sng dng ly tm, Ks c th chn n 0,25 m/s. Gi tr Ks cao thng c ng

    dng cho nhng bnh ra lc kh (scrubber).

    Vi nhng bnh tch tr ngang c trang b b cnh chnh lu hoc b chit sng

    dng li, Ks thay i t 0,127 n 0,15 m/s.

    Nh vy, da vo cc phng trnh (6.14) hoc (6.15), ngi ta xc nh c

    kch thc bnh tch nu lu lng dng c t trc hoc ngi ta s khng ch

    lu lng dng nu bnh tch c chn trc.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 22

    Cc cht lng to bt v to nh cng nh hng n kch thc thit b tch.

    Ngy nay, ngoi vic s dng cc ha phm kh nh v kh bt hiu qu, ngi ta

    thng chn nhng bnh tch tr ngang c chiu di ln vi t s L/D ln hn 10 : 1

    n nh bt hoc nh.

    tnh ton kch thc cc thp hp ph, hp th hoc thp chng ct, ngi ta

    thng chn Ks = 0,043 0,067 m/s (0,14 0,22 ft/sec)

    i vi nhng lu cht l nht v c t s kh - du tng i thp, trong tnh

    ton kch thc bnh tch kh - du cn phi xem xt n kh nng tch nhng bt kh

    cn trong du b phn cha. Ngha l vn tc nng mc cht lng trong bnh tch

    phi khng ln hn vn tc ni ln cc bt kh (thng kch thc bt db ln hn 200

    300 m) trong lng, ngha l:

    k18

    g)gl(2bd

    gvF.86400lQ

    lv

    ==

    6.4.2. Thi gian gi cht lng trong bnh tch

    Mt yu t khng c tnh n trong phng trnh xc nh kch thc bnh

    tch l thi gian lu gi cht lng trong bnh. N gii hn thi gian kh tch ra khi

    lng b phn cha ca bnh.

    Thi gian lu gi cht lng trong bnh tch l thng s gin tip xc nh th tch

    tch cn thit iu khin tc dng chy. Khi thit k bnh tch kh - du tch

    du m vi t s kh - du thp, thi gian lu gi cht lng trong bnh l thng s c

    nh hng rt ln v cn phi tnh n.

    Thi gian lu gi cht lng trong bnh tch c th c xc nh:

    1440

    t.lQlV = (6.16)

    :

    SI FPS

    Vl th tch cht lng c tch theo yu

    cu m3 bbl

    Ql lu lng cht lng i ra khi bnh m3/ng bbl/d

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 23

    T thi gian lu gi cht lng pht min

    API khuyn co thi gian lu gi ph thuc vo t trng (o) ca du cho cc

    bnh tch kh - du l nh sau:

    o < 0,85; t = 1 ph

    0,85 o < 0,93; t = 1 2 ph

    0,93 o < 1,0; t = 2 4 ph

    Thi gian lu gi cht lng trong bnh tch chu nh hng bi thnh phn lu

    cht, s to bt, to nh hoc s tn ti vn rn.

    Thi gian lu gi l thng s rt quan trng trong nhng bnh tch m ha phm

    c s dng v phn ng ha hc cn xy ra.

    Thi gian lu gi cn l thng s cn thit kim sot qu trnh tch.

    6.4.3. Thi gian lu gi cht lng trong bnh tch 3 pha

    Thi gian lu gi pha lng trong cc bnh tch lng-lng ph thuc vo t trng

    ca lu cht pha lin tc, nhit ca chnh lu cht.

    API khuyn co thi gian lu gi pha lng trong khi tch lng - lng l nh sau:

    o < 0,85; t = 3 5 ph

    o 0,85 + to > 100oF; t = 5 + 10 ph

    o 0,85 + to = 80 100oF; t = 10 20 ph

    o 0,85 + to = 60 80oF; t = 20 30 ph

    Khi tch Glycol khi cc Hydrocacbon trong bnh tch lnh. Thi gian lu gi

    hn hp ti thiu c khuyn co l 30 ph.

    6.4.4. Vn tc lng ng trong bnh tch lng - lng

    Phng trnh c bn m t vn tc lng ng ca nc trong pha du c xc

    nh theo nh lut Stocks:

    ( )

    o.18ow.

    2pd.g

    sv

    = (6.17)

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 24

    :

    SI FPS

    vs vn tc lng ng ca ht nc m/s Ft/sec

    dp ng knh ht nc (150 300 m) m Ft

    w khi lng th tch ca nc kg/m3 lbm/ft3

    o khi lng th tch ca du kg/m3 lbm/ft3

    o h s nht ca du kg/m.s lbm/ft.sec

    tnh ton thit k bnh tch lng - lng, ngi ta thng chn dp = 150 300

    m. nh lut Stocks l c s nh gi vn tc lng ng ca pha lng, nht l khi

    pha phn tn lng long (< 5%) so vi pha lin tc v nh lut Stocks gi s rng s

    lng ng rt t b cn tr.

    Tuy nhin, khi cn phi tch lng - lng vi nng pha phn tn cao hn (rt

    thng gp trong thc t), c nhiu vn pht sinh: s phn b kch c cc ht trong

    nh v bn vng ca nh nh hng trc tip n kch thc thit b tch du -

    nc. V trn thc t khng th xc nh chnh xc s phn b kch ch cc ht ca

    pha phn tn, nn cng tc thit k bnh tch lng - lng vn da trn ca nh lut

    Stocks c hiu chnh vi s liu thc nghim.

    Campbell a ra hiu chnh thc nghim da trn phng trnh Stocks vi

    nh khng n nh v khng gia nhit cng nh khng c s tham gia ha phm:

    ( )

    cLo

    ow.cC.cAsv

    = (6.18)

    :

    H SI H FPS

    Lc chiu di hiu chnh 0,52 . L0,2 1,35 . L0,2

    Ac h s 0,167 1,79

    Cc hng s hiu chnh

    Hng s hiu chnh Cc c xc nh trn hnh 6.8

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 25

    Hnh 6.8. H s hiu chnh i vi tch lng - lng

    Nhn xt rng khi tng hm lng nc, vn tc lng ng gim (Hnh 6.8)

    Kch thc thc ca b phn tch lng - lng phi ph hp vi c 2 chun l thi gian

    lu gi lng v vn tc lng ng chng. Bnh tch t ngang thng c chn la

    tch lng - lng v tng chiu di bnh tch lm gim tc lng ng. T s L/D in

    hnh c chn thay i t 3 n 5. Khi vn tc lng ng c xc nh, din tch tit

    din b phn lng ng c th c tnh:

    Fs = Qc/vs (6.19)

    :

    SI FPS

    Fs- din tch tit din b phn lng ngQc- lu lng ca pha lin tc (du)

    m2 m3/s

    ft2

    ft3/sec

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 26

    Vn tc lng ng vs c th c tnh nh phng trnh Stocks hoc cng thc

    hiu chnh ca Campbell hoc qua s liu thc nghim, nu thch hp. Ch rng Fs

    i vi bnh tch tr ngang c dng ch nht.

    6.5. KIM SOT QU TRNH TCH

    Kim sot p sut v mc lng trong bnh l c s qu trnh tch tt.

    Chn phng php kim sot, cc c tnh nhy, kim sot sn phm kim lai,

    ph thuc vo mc ch ca bnh tch v modun cng nghip ngay trc v sau n.

    Theo quy tc chung, p sut ca bnh tch phi c gi khng i mt cch tt

    nht khng ph thuc v s lm vic ca thit b bn cnh. Thng gi tr p sut c

    kim sot ch kh thot ra.

    Phng cch iu chnh in hnh l theo t l hoc t l cng tch phn (P+I).

    p sut thit k bnh tch v bo ng p sut cao hoc kim sot ngt cn phi ph

    hp vi p sut gii hn t ti.

    Trong thc t sn xut, khi p sut lm vic cao hn p sut lm vic bnh

    thng 5 10%, phi thc hin ngt p sut cao.

    Kh i ra khi thit b tch thng n my nn kh. Ty thuc vo lai my nn

    kh v b iu khin kim sot p sut c th t c nh van kim sat p hoc iu

    khin trc tip bng tay khc nhau; hc gim s vng quay my nn; hoc gim ti

    nh van; van trt Ni chung, my nn ly tm c tc khng i i hi c van

    kim sot. i vi nhng my nn kh tc thay i v my nn kh lai pittong

    c trang b van gim ti v / hoc nhng ti lm sch kim sat p sut c th

    thng c thc hin nh iu khin my nn bng tay.

    Nu tch lng - kh l mc ch u tin ca bnh tch, mc cht lng trong bnh

    phi gi tng i khng i. Nu phi tch cht lng to sng v nt, i tng u

    tin l phi n nh dng lng i ra.

    Hnh 6.9 ch s kim sot mc lng i vi dng to sng v nt. Trong khi

    cng sut lng vo l n nh, ch c van A lm vic. Van kim sat ra hon ton ng

    4 mA (3 psi) v han tan m 12 mA (9psi).

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 27

    Hnh 6.9. V d v phng php kim sot nc theo dy ti hn

    Nu nt lng nhiu p vo thnh bnh tch, mc s dng ln ch s van iu

    chnh t n 12 mA (9psi), van A m han tan nhng mc lng vn tip tc dng.

    12 mA (9psi), van B bt u m gim sng. M nhanh n mc no ty thuc vo

    dy t l. Khi nt sng ht v mc lng tr v dy bnh thng, van B ng v ch

    n s lt o k tip.

    H thng ny c trang b b kim sot nhy cm mc c thit lp cng vi

    kh nng gim sng l khng th vi h thng van n. Nhn mnh rng ng dn

    n van B c th ngt cng chnh vi phun lng nh van A. nhng bnh tch di hn

    6m (20ft), 2 vi phun lng i ra c th cn c lp t. bnh tch tr ng ngi ta

    lun s dng vi phun n.

    Cn kim sat kch c cc vi phun lng. Chng c khuynh hng cng nh (do

    gi c cnh tranh) ngay c khi chng gp phi nhng yu cu k thut.

    6.5.1. Kim sat thi gian lu gi cht lng

    Thit k bnh tch tinh t cn phi thit lp thi gian lu gi cn thit tng thch

    vi h thng kim sat.

    Hnh 6.10 trnh by bnh tch tr ngang c trang b h thng ngt mc cao v

    mc thp (LSDH v LSDL) cng nh h thng bo ng mc cao v mc thp (LAH

    v LAL). Trn s hnh cng ch s tng quan ca chng vi mc cht lng bnh

    thng (NLL).

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 28

    Hnh 6.10. Hng dn cch kim sot dung tch

    Nu dng chy c sng v nt xut hin, th tch cn c cung cp c 2

    pha thp v cao lm h thng bo ng kch hat. Mt khi s bo ng c kch

    hat, thi gian cn cho th thao tc hnh ng ng trc khi xy ra ngt. Nu bnh

    tch c trang b h thng ngt t ng, h thng bo ng khng l cn thit.

    Bng trn hnh 6.10 ch dn cch kim sat v thi gian can thip ca th thao

    tc. Th tch kim sat ln nht (LAL n LAH) thay i t 2 n 4 pht lu lng

    dng lng ty thuc vo loi ng dng.

    Hin nhin l thit k bnh tch v thit k kim sat phi tng thch. Phn quan

    trng ca th tch bnh cn phi c kim sat. S hng hc qui trnh c thit lp

    c tnh c tnh v hng hc chc nng kim sat s dn n s bo ng v ngt

    thng xuyn v / hc (c th km theo) s tch khng hiu qu.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 29

    6.5.2. Kim sot tch 3 pha

    Hnh 6.11 ch cc cch khc nhau kim sat tch kh, du v nc p sut cao.

    Hnh cng ch cch kim sat mc gia 2 pha, nh thng cha v p trn. kim

    sat mc gia 2 pha, ngi ta t phao ni gia nc v du nh s khc bit v khi

    lng th tch ca chng. Ch s khc bit v khi lng th tch ny nh hng n

    s thay i mc ni ca phao, nhng n c th khng n nh. Thng cha l ci

    bung nm trong bnh tch, 1 hoc nhiu pha lng c tch cch ly. p trn

    c s dng ph trong tch cch ly lai tr s cn thit kim sot mc gia cc

    pha.

    Hnh 6.11. Cc phng php khc nhau kim sot tch 3 pha

    Cc phng php (3) & (4) bnh 6.11 cung cp tnh n nh kim sat ti a.

    Tuy nhin thit k ny l phc tp v cc thng cha s b nghing, lch khi b lng

    ct.

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 30

    6.5.3. Kt lun

    Nhng iu trnh by phn 6 ny lm sng t rng s chn la cc bnh tch l

    khng bao gi c thit lp ng ngha. Qui tc chung nht l, cht lng h qui

    trnh cng ngh-khai thc, bn v tin cy ca n nn c xc nh v hiu

    gc rng trn c s quyt nh cui cng ca bn.

    6.6. BI TP

    Bi 1. Xc nh ng knh trong bnh tch dng tr

    Gi s phi tnh ng knh trong bnh tch tr ng cho dng kh vi lu lng

    1.106 m3/ng(35,4 MMscfd). Cho bit khi lng th tch ca kh l 80kg/m3 (5.0

    lbm/ft3) v ca lng l 800kg/m3 (50 lbm/ft3) . S dng thng s kch c kh 0,07m/s

    (0,23ft/sec), t trng kh 0,7

    Bi gii theo h SI:

    Lu lng khi lng ca kh c xc nh:

    Gg = 0,051060x1,0x106x0,7 = 35700 kg/h

    Lu lng th tch ca dng kh c xc nh:

    s/m,..

    GV

    g

    gg

    31240803600

    357003600

    ===

    Vn tc ri ca git cht lng c xc nh:

    s/m,80

    80-800,

    Kv,,

    g

    glsd 210070

    5050

    =

    =

    =

    Chn k = 1,2 v ch : Fg = 1,0 (bnh tch ng), ta xc nh c ng knh

    trong ca bnh tch ng:

    ( )[ ]0,25ggl0.5

    sg

    gi )..KF

    k.G0,0188D

    = :

    ( )[ ]0,250,5

    .8080800:1,0.0,07

    1,2.357000,0188

    = 0,95m

    .0,21.1,044.1,2.0,12

    Fv4.k.V

    gd

    g ===

    Bi gii theo h FPS:

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 31

    78800704353180 == ,.,.G g lbm/kh

    3754053600

    78800 ,,.

    Vg == ft3/sec

    6905

    55023050

    ,,v,

    d =

    = ft/sec

    ( )[ ] 25050

    555023001

    788002101880 ,,

    i .:,.,.,.,D

    = 13

    016903754214 ,

    ,.,.,.,.

    =

    = ft hoc 37 in

    Bi 2. Xc nh b dy v bnh tch v khi lng ca v bnh

    Gi s phi xc nh b dy v bnh tch tr ng v khi lng ca v bnh tch

    . S dng kt qu bi tp trc v bit cht liu v bnh l thp tm cacbon (A

    515, Gr 70). Ngi ta s dng cng ngh hn im i bng tia X. Cho bit nh mc

    n mn l 1 mm ( 0,4 in). p sut lm vic theo thit k l 4 MPa (580 psi). T s

    L/D = 4.

    Bi gii theo h SI:

    Vi thp cacbon (A 515, Gr 70) c bn ko l 483 MPa (70.000 psi) v c

    gii hn bn chy nh nht SMYS l 262 MPa (38.000 psi)

    ng sut ti a cho php theo tiu chun ASME l:

    161483.31S == MPa

    ng sut ti a cho php theo tiu chun BS 5500 l:

    17526232

    == .S MPa

    Vi cng ngh hn im i bng tia X, ta c h s hiu dng mi ni l E =

    0,85.

    B dy thnh bnh tch tr ng theo tiu chun ASME l:

    14218501612

    9504212

    +

    =+

    =.,,..

    .CP,E.S.

    D.P i =15,2 mm

    V theo tiu chun BS 5500 l:

  • Thit b tch du kh

    Thi V Trang BM. Khoan & Khai thc Du kh 32

    12141752

    95042

    =+

    =+

    =.

    .CPS.

    D.P i mm

    : Di = 0,95 m = 950 mm (bi tp trn)

    Khi lng v bnh tch c xc nh theo tiu chun ASME l:

    Wv = Kv . Di . . L = 0,032 . 950 . 15,2 . (4 . 0,95) = 1756 kg

    V theo tiu chun BS 5500 l:

    Wv = 0,032 . 950 .12 . (4 . 0,95) = 1387 kg

    Bn c c th t gii bi tp ny theo h FPS.

    Bi 3. Tnh ton kch thc bnh tch

    Gi s bnh tch tr ngang c L/D = 4 vi mc cht lng 50% c s dng

    tch kh khi du c nht l 10 cp. Khi lng th tch ca du v kh tng ng l

    800 kg/m3 (50 lbm/ft3) v 10 kg/m3 (0,625 lbm/ft3). Lu lng du l 8.000 m3/kg

    (50.300 bbl/d). Gi s ng knh ht kh l 250 m. Cn phi xc nh tit din

    ngang cn thit kh kh khi du.

    Bi gii theo h SI:

    Ta c db = 250 m = 250 . 10-6 m ; l = 10 cp = 0,01 kg/m.s

    Vn tc ni ln cc bt kh c xc nh theo phng trnh Stokes:

    ( ) ( ) ( )

    18.0,01.9,8110800.250.10

    18.gd

    u26

    l

    gl2b

    g

    =

    =

    = 0,00269 m/s

    Ql = 8000 m3/ng = 8000 / 86400 = 0,0926 m3/s.

    Din tch tit din cn thit kh i ln l:

    34,40,002690,0926

    uQF

    g

    l === m2

    Vi bnh tch tr ngang, tit din ny c dng ch nht nn:

    34,44.DL.DF 2ii === m2

    T ta c Di = 2,9 m ; L = 11,7 m

    Bn c t gii bi tp ny theo h FPS