Dầu & Khí

Trong phát triển mỏ dầu và khí ngoài khơi — dù trên các nền tảng cố định dạng giàn (jacket platforms) hay trên các đơn vị Lưu trữ, Sản xuất và Dỡ hàng nổi (FPSO) — những thách thức cốt lõi đối với bất kỳ thiết bị nào bao gồm: hạn chế về không gian, yêu cầu an toàn nghiêm ngặt và thời gian vận hành liên tục kéo dài. Các hệ thống lọc và hydrocyclone của CREST bao quát toàn bộ vòng đời từ khai thác đến xử lý và tiêm lại: từ loại bỏ cát tại đầu giếng (wellhead desanding) đến làm sạch nước khai thác (produced water purification), từ tinh chế TEG đến xử lý nước bổ sung cho giếng (make-up well water treatment) và lọc nước biển phục vụ mục đích công nghiệp (seawater utility filtration). Với thiết kế nhỏ gọn, khả năng hoạt động ổn định khi chịu chuyển động và chi phí bảo trì thấp, CREST cung cấp các giải pháp đáng tin cậy cho cả nền tảng cố định lẫn các đơn vị FPSO trên toàn thế giới.

Quy trình sản xuất và xử lý dầu & khí ngoài khơi điển hình được minh họa bên dưới:

Ghi chú: Các nút được tô nền vàng biểu thị các ứng dụng thiết bị cốt lõi của CREST.

Loại bỏ cát & Làm sạch cát

Quy trình :

Cát từ các tầng chứa đá cát kết chưa kết chặt di chuyển cùng dòng chất lỏng trong giếng với vận tốc vài mét mỗi giây, gây xói mòn các van, bơm và co ống ở hạ lưu. Hệ thống tách cát được lắp đặt sau bộ tách ba pha nhằm tách hiệu quả cát ra khỏi dòng chảy ở đáy có mang cát và rửa sạch dầu bị cuốn theo, từ đó bảo vệ thiết bị ở hạ lưu.

Thách thức:

Xói mòn do cát là vấn đề dai dẳng trong khai thác ngoài khơi. Việc thay thế một bơm đa pha bị hư hại bởi cát trên một đơn vị FPSO có thể tốn hàng triệu đô la Mỹ, kèm theo thời gian ngừng sản xuất kéo dài nhiều tuần. Sự tích tụ cát còn làm giảm thể tích hiệu dụng của bộ tách, tạo thành một vòng luẩn quẩn.

Giải pháp:

Bộ tách cát dạng hydrocyclone thực hiện việc tách rắn-lỏng một cách nhanh chóng. Dòng cát đậm đặc sau đó đi qua một hydrocyclone làm sạch cát để đáp ứng các yêu cầu xả thải ra môi trường.

Sản phẩm:

Thiết bị tự động tách cát ở đáy bồn chứa

hydrocyclone tách lỏng-rắn

Xử lý nước sản xuất

Quy trình :

Nước sản xuất từ bộ tách ba pha chứa lượng dầu và chất rắn lơ lửng đáng kể, đòi hỏi xử lý nhiều giai đoạn trước khi xả ra biển hoặc bơm trở lại vỉa. Các giàn khoan ngoài khơi phải tuân thủ giới hạn nghiêm ngặt về hàm lượng dầu trong nước khi xả thải, trong khi việc bơm trở lại vỉa yêu cầu kiểm soát chặt chẽ hàm lượng dầu và chất rắn lơ lửng.

Thách thức:

Việc vượt quá giới hạn xả thải có thể dẫn đến phạt nặng hoặc thậm chí đình chỉ giấy phép hoạt động. Đối với việc bơm trở lại vỉa, chất rắn sẽ làm tắc nghẽn các lỗ chân lông của vỉa, khiến áp suất bơm tăng mạnh và lưu lượng bơm giảm sút. Chuyển động liên tục của các giàn khoan ngoài khơi làm giảm đáng kể hiệu quả của phương pháp lắng trọng lực thông thường.

Giải pháp:

Áp dụng quy trình xử lý tuần tự, nước sản xuất có dầu từ bộ tách ba pha trước tiên đi qua bộ làm sạch cát bằng lực ly tâm (hydrocyclone desander) để loại bỏ cát tầng chứa và bảo vệ thiết bị ở hạ lưu; sau đó, nước này đi vào bộ tách dầu bằng lực ly tâm (deoiling hydrocyclone), nơi lực ly tâm loại bỏ phần lớn dầu tự do; tiếp theo, nước được xử lý trong thiết bị nổi khí hòa tan / Thiết bị nổi khí hòa tan nhỏ gọn (CFU) nhằm loại bỏ dầu nhũ tương và các chất rắn lơ lửng mịn; cuối cùng, quá trình lọc tinh ba cấp bao gồm Bộ lọc vỏ óc chó (Walnut Filter), Bộ lọc hai lớp vật liệu (Dual-Medium Filter) và Bộ lọc tiêm (Injection Filter) đảm bảo nước thải đạt yêu cầu để xả ra biển hoặc bơm trở lại vỉa.

Sản phẩm:

hydrocyclone tách lỏng-rắn	Bộ tách dầu bằng lực ly tâm

Bộ lọc vỏ óc chó

Bộ lọc hai lớp vật liệu

Làm sạch TEG (làm khô khí thiên nhiên)

Quy trình:

Khí thiên nhiên ẩm được khai thác ngoài khơi chứa một lượng hơi nước đáng kể, có thể gây ăn mòn đường ống và tắc nghẽn do hình thành hydrat nếu xuất khẩu trực tiếp. Quá trình khử ẩm bằng triethylene glycol (TEG) là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp. Khí ẩm trước tiên đi qua bộ lọc kết tụ để loại bỏ chất lỏng tự do và chất rắn, sau đó đi vào thiết bị tiếp xúc TEG để tiếp xúc ngược dòng với TEG nghèo, từ đó đạt được mức khử ẩm sâu. TEG giàu nước được tái sinh thông qua vòng tái sinh và tái sử dụng.

Thách thức:

Ngưng tụ, dầu bôi trơn máy nén, chất rắn được mang theo trong khí đầu vào, cũng như các sản phẩm phân hủy TEG do vận hành ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, đều gây ra hiện tượng tạo bọt, làm giảm hiệu suất khử ẩm và khiến điểm sương của khí khô vượt ngưỡng chấp nhận được. Việc đóng cặn trên ống bình đun lại đòi hỏi phải ngừng hoạt động thường xuyên để làm sạch, đồng thời tổn thất TEG gây tốn kém.

Giải pháp:

Bộ lọc kết tụ tại đầu vào giữ lại chất lỏng tự do và chất rắn, ngăn chặn hiện tượng tạo bọt của TEG ngay từ nguồn. Dung dịch TEG giàu đi qua dây chuyền tinh chế ba giai đoạn (bộ lọc cơ học → bộ lọc than hoạt tính → bộ lọc sau cùng) trước khi tái sinh. Dung dịch TEG nghèo được làm sạch thêm bằng một bộ lọc cuối cùng để đảm bảo tái sử dụng sạch sẽ. Giải pháp tích hợp này giải quyết đồng thời các vấn đề tạo bọt, bám cặn và ăn mòn.

Sản phẩm:

Bộ lọc kết tụ.

Bộ lọc than hoạt

Bộ lọc dạng cartridge.

Xử lý nước giếng bổ sung.

Quy trình:

Để duy trì áp suất vỉa và nâng cao hiệu suất thu hồi dầu, nước ngầm (hoặc nước khai thác đã xử lý) được bơm lên, lọc sạch rồi tiêm vào vỉa thông qua các máy bơm tiêm áp suất cao. Các vỉa có độ thấm thấp đặt ra yêu cầu đặc biệt nghiêm ngặt về chất lượng nước.

Thách thức:

Các chất rắn lơ lửng và hạt trong nước bổ sung, nếu không được loại bỏ hiệu quả, sẽ gây tắc nghẽn các cổ họng lỗ rỗng trong vỉa — dẫn đến áp suất tiêm tăng, lưu lượng tiêm giảm và trong trường hợp nghiêm trọng có thể phải bỏ giếng. Chi phí khắc phục là cực kỳ cao.

Giải pháp:

Sau khi bơm lên, nước giếng trước tiên đi qua bộ xoáy ly tâm loại bỏ cát để loại bỏ các hạt cát thô, sau đó qua bộ lọc sợi bóng để lọc tinh – nhằm tối đa hóa việc bảo vệ hồ chứa.

Sản phẩm:

hydrocyclone tách lỏng-rắn
Bộ lọc sợi bóng

Hệ thống nước biển phục vụ chung

Quy trình:

Các máy bơm nâng nước biển hút nước biển, sau đó nước biển được lọc qua các bộ lọc tự rửa ngược và phân phối đến nhiều đối tượng sử dụng khác nhau: bộ trao đổi nhiệt làm mát quy trình, các đơn vị điện phân khử trùng nước biển bằng clo, và hệ thống nước chữa cháy trên boong. Độ chính xác của quá trình lọc được thiết lập tùy theo yêu cầu cụ thể của từng đối tượng sử dụng.

Thách thức:

Nước biển chứa một lượng lớn sinh vật biển (như sứa, tảo, mảnh vỏ) và chất rắn lơ lửng. Nếu không được chặn hiệu quả, những thành phần này sẽ gây bám bẩn ống trao đổi nhiệt, làm giảm hiệu suất làm mát; xói mòn điện cực đắt tiền trong tế bào điện phân khử trùng bằng clo; và làm tắc vòi phun đầu phun chữa cháy, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước chữa cháy khẩn cấp.

Giải pháp:

Các bộ lọc nước biển tự rửa ngược được lắp đặt ở hạ lưu của các máy bơm nâng nước biển. Được chế tạo từ thép không gỉ siêu duplex để chịu được ăn mòn mạnh bởi ion Cl⁻. Nhiều phần tử lọc được bố trí song song cho phép rửa ngược trực tuyến một cách hoàn toàn tự động dựa trên chênh lệch áp suất hoặc theo thời gian.

Sản phẩm:

Bộ lọc nước biển tự rửa ngược

Hệ thống tiêm hóa chất

Quy trình:

Sản xuất ngoài khơi đòi hỏi việc tiêm chính xác các loại hóa chất — chất ức chế ăn mòn, chất ức chế tạo cặn, chất phá nhũ tương, chất diệt khuẩn và chất ức chế hình thành hydrat — tại nhiều điểm khác nhau trong quy trình, nhằm đảm bảo an toàn dòng chảy, kiểm soát ăn mòn/tạo cặn và ổn định quy trình.

Thách thức:

Ăn mòn, tạo cặn, hình thành hydrat và phá vỡ nhũ tương là những vấn đề phổ biến trong sản xuất ngoài khơi, yêu cầu liều lượng chính xác tại nhiều điểm. Các hệ thống phải vận hành đáng tin cậy trong điều kiện chuyển động của giàn khoan, không gian hạn chế và yêu cầu chống nổ nghiêm ngặt.

Giải pháp:

Cung cấp các gói tiêm hóa chất hoàn chỉnh — bao gồm lưu trữ hóa chất, định lượng chính xác và phân phối — theo thiết kế module dạng skid. Đã được hiệu chuẩn sẵn tại nhà máy, sẵn sàng vận hành ngay khi giao hàng. Các thành phần tích hợp bao gồm bồn chứa, bộ bơm định lượng, thiết bị đo lường/van điều khiển, bảng điều khiển và đường ống.

Sản phẩm:

Bệ tiêm hóa chất