002 On Off Valve- Chức năng

Tiếp theo phần cấu tạo cơ khí lần này mời các bạn thưởng thức một cách phân loại khác là phân loại theo chức năng. Cách phân loại này sẽ cho các bạn biết vị trí của valve trong hệ thống công nghệ và lý do tồn tại của nó. Khỏi vòng vo thì valve được chia làm 2 nhánh lớn là nhóm Throtling và nhóm On/Off. Nhóm On/Off là nhóm valve chỉ có 2 trạng thái hoặc là đóng hoặc là mở còn Throttling là hoạt động trên nhiều dải khác nhau, vì đặc điểm này mà đa phần valve điều khiển nằm trong nhóm throtling. Bây giờ ta sẽ đi sâu vào từng loại thay vì cưỡi @ xem hoa.

On/Off:

On hay off là để phân biệt trạng thái acting của valve bị sự kích hoạt hoặc khi bản thân valve bị sự cố. On là để chỉ trạng thái khi valve của valve là mở khi bị kích hoạt còn off thì ngược lại. Đa phần On/Off valve dùng ball valve, cũng có trường hợp là dùng Gate valve. Bản thân trong nhóm On/Off có nhiều loại, thay vì bắt đầu bằng loại On ta lại bắt đầu bằng Off, cái này không phải cho ngược đời mà là cho dễ hiểu vì nhóm Off này khá nhiều. Nhóm Off đa số là Shutdown Valve (SDV) nên gọi phứt luôn là SDV cho tiện.

·         SDV: SDV theo đúng tên gọi của nó là để đóng khi bị sự cố, sự cố có thể từ nhiều nguyên nhân khác nhau chẳng hạn như cháy, có đám mây khí qua hệ thống F&G hay có lệnh dừng khẩn cấp khi có một thông số công nghệ nào đó cao hoặc thấp bất bình thường qua hệ thống SIS (Safety Instrumented System) hoặc qua DCS-Distributed Control System(gọi BPCS – Basic Process Control Systemhay PCS Process Control System) cũng ok tuỳ công ty..

SDV bản thân nó cũng có nhiều loại- nếu phân chia theo độ tin cậy thì có SDV thường (SIL1 và2) và HIPPS valve tức là valve đạt Safety Integrity Level 3- riêng SIL 4 chưa thấy trong Oil and Gas mà chỉ nghe nói có dùng trong công nghiệp hột nhơn. Nếu tính theo độ tin cậy thì HIPPS chỉ được phép không thành công 1 trong 1000 lần đóng mở. Còn làm thế nào để chia nhóm nó là SIL 3 thì cần đánh giá nó khi tính đến các hậu quả mà nó gây ra như con người, môi trường và tài sản. Ngoài độ tin cậy SIL 3 còn phải đóng đủ nhanh để đảm bảo các dòng lưu chất ở thượng nguồn không thể gây tai nạn cho hạ nguồn hoặc ngược lại.. Các bạn nên nhớ valve SIL 3 rất đắt và thời gian giao hàng lâu và chỉ khuyến cáo dùng khi không còn giải pháp nào khác. Valve có SIL 3 này khá hiếm gặp, hiện ở Offsore việt nam có tầm 5 cái.

Nãy giờ quanh co chuyện phân loại vậy lý do gì mà SDV được lắp đặt. SDV thông thường đặt theo từng phân khu có chung chức năng, đơn giản như từ đầu giếng đến cụm manifold là có 1 SDV nếu rating khác nhau, hoặc từ Test facility đến production manifold cũng có 1 cái SDV khác nữa (nếu rating thẳng tưng bằng nhau thì gọi là Switch valve nha). Tiến lên chỗ xa hơn là cái CPP, FPSO thì sẽ thấy rất nhiều SDV giữa các cụm công nghệ tiêu biểu là Inlet separation, dehydration, compression, dewpoiting etc… Chưa biết có chỗ nào ghi cách chia SDV chưa nhưng theo mục đích đặt SDV nhằm:

·         Tạo cách ly giữa các nhóm thiết bị có cùng chức năng để dễ khởi động, chạy thử.

·         Làm nhỏ các cụm có chứa hydrocarbon để tránh tai nạn leo thang qua các khu vực khác khi có rò rỉ, gãy, vỡ ống do các nguyên nhân bên ngoài. Cái này đi đúng với tôn chỉ càng nhỏ, càng thấp càng friendly càng tốt của Inherent Process Safety.

·         Phân chia các khu vực có thông số vận hành giống hoặc gần giống nhau để giảm giá mua sắm. Cái này có thể thấy tại cụm máy nén ly tâm  lúc nào áp suất thiết kế tại bình suction cũng rất cao so với áp suất vận hành nhưng nhỏ hơn áp suất cửa xả. Áp suất được chọn thiết kế này là do lúc shutdown máy nén thì cả 2 valve suction và discharge cùng đóng, lúc này bọn 1 phần khí ở discharge sẽ lộn ngược lại đầu suction và làm tăng áp ở đây. Như vậy nếu không có  cái SDV ở đầu suctin thì dòng khí này sẽ tiếp tục đi mãi về phía trước cho đến khi nó gặp 1 SDV nào đó chắn giữa đường nó hoặc 1 vật cản như valve 1 chiều, lúc này toàn bộ phần thiết bị phía trước phải được thiết kế để chịu đựng áp suất lộn ngược này, mà áp suất thiết kế tăng thì thành thiết bị dày lên và cuối cùng là giá cao hơn. Cần lưu ý là chỉ SDV mới được coi là valve có chức năng cách ly chứ các loại Control valve dù có đóng được cũng không coi là có chức năng này.

·         Blowdown valve: hay còn gọi là depressurization valve. Blowdown valve là gì?trước tiên nó nằm trong nhóm On valve và thứ 2 nó là một cái valve để giải phóng hydrocarbon đi ra đuốc hoặc vent nếu khu vực đó bị sự cố, sự cố nghiêm trọng là bị cháy tại khu vực có hydrocarbon ở áp suất cao, áp suất cao trong ống kết hợp với sự giảm cơ tính của vật liệu do quá nóng dẫn đến khả năng gãy, vỡ, do đó cần phải di chuyển hydrocarbon đi chỗ khác. Nếu quý vị đi trong 1 số công ty dầu khí tại thành phố Hồ Chí Minh sẽ thấy khẩu hiệu “Keep it in pipe”, cái này chưa đúng vì nếu nó bị đốtở đáy thì tốt nhất là di chuyển nó đi chỗ khác cho đỡ nóng trước khi ống bị bể. Do đó khẩu hiệu đúng phải là “Keep it in pipe and dispose it to the right place”. Nhóm blowdown valve này nói cho đúng là chỉ cho dòng bị tắc phía trước nó đi chỗ khác, đằng sau BDV luôn có 1 orifice nhằm điều tiết dòng tránh cho việc xộc ra 1 đống hydrocarbon 1 lúc rồi sau đó không còn gì, lúc đó hệ thống đuốc hoặc vent sẽ cực to chỉ để phục vụ bọn BDV xả ra trong có vài giây. Cái orifice để hạn chế dòng thực ra chỉ là 1 cái đĩa thép có đục 1 cái lỗ nhỏ ở giữa vừa đủ cho 1 dòng khí cố định đi vào. Tính toán cái lỗ này khá phức tạp, tiêu chuẩn tính phổ biến là áp hệ thống mà nó bảo vệ về 100 psig trong vòng 15 phút. Một đặc điểm cần nhớ là BDV nếu có thể làm được thì nên xài loại full bore để giảm yếu tố. tắc nghẽn lúc xả áp- cái này tuy không bắt buộc nhưng là yếu tố khuyến cáo. Một câu hỏi khá hay gặp là chả nhẽ chỗ nào bị “giam” cũng phải có automatic blowdown? Cái này trong thực tế là tuỳ cơ ứng biến, chỗ nào có inventory lớn thì phải blowdown còn nhỏ quá thì chậc lưỡi bỏ qua, thế nhỏ là bao nhiêu? Tiêu chuẩn Norsok là quá 1 tấn hydrocarbon trong đoạn ống bị “nhốt” thì phải blowdown, tiêu chuẩn Pháp thì tính thêm cả yếu tố áp suất qua công thức PxV nếu tích số này >100 bargxm3 thì phải có blowdown còn không thì thôi. BP thì thoáng hơn, cho hẳn 30 tấn hydrocarbon làm gì thì làm, nếu quá số đó thì vui lòng gắn Automatic blowdown giùm. Đó là piping thế pipeline thì xử lý ra sao? Chã nhẽ cứ vài m hoặc vài trăm m là phải lắp 1 blowdown valve? Tất nhiên chẳng ai làm kiểu đó cả mà có quy định hẳn về mật độ dân cư/1 trạm blowdown hay còn gọi là line break valve station. Nói chung các quy định như trên chỉ mang tính quy ước, thực tế là tuỳ vị trí mà quyết định biến báo, việc làm  vài automatic blowdown valve không khó nhưng đi kèm nó là hệ thống vent hoặc đuốc đòi hỏi phải đặt cách xa vị trí con người thường có mặt, đầu tư này thường khá đắt đỏ và chỗ rất dễ bị “điểm huyệt” đầu tiên khi xem xét tài liệu thiết kế.

·       On off control valve: On/Off control valve là mấy valve vừa On vừa Off tuỳ theo nhu cầu điều khiển,vì chức năng như vậy nên nó được nối trực tiếp vào hệ thống DCS thay vì SIS và không được tính tới như là 1 phương tiện cách ly trong HAZOP. Nhóm này cũng thấy khá phổ biến trong các nơi cần tich áp hay mức tại các bình khi lưu lượng quá nhỏ và việc duy trì cả mức và áp một cách liên tục là không cần thiết. Nguyên tắc hoạt động khá đơn giản là “đầy rồi xả”.

·         Hot gas bypass: valve này khá hiếm gặp trong thực tế. Nó thường được cắm từ đầu xả đến đầu hút của máy nén, valve này chỉ được sử dụng khi nhóm anti surge valve mở không đủ nhanh để bù dòng cho máy nén khi máy nén rơi vào vùng surge. Vùng surge hiểu nôm na là vùng mà máy nén rung dữ dội do thiếu dòng đi vào máy nén, cụ thể surge là cái gì thì xin mời gúc gù nha. Để máy nén không đi vào vùng surge thì thường hay lắp 1 cái Anti Surge Valve lấy chỗ mát nhất của máy nén để lộn ngược lại đầu hút, nguyên nhân lấy chỗ mát nhất là vì lúc nén nhiệt độ khí sẽ tăng lên (xin mời xem nhiệt động học nha) nếu lấy chỗ nóng rồi nhồi lại đến chỗ nóng hơn thì toàn bộ đống kim loại ở cửa xả sẽ hoạt động ở nhiệt độ rất cao và hư nhanh, tuy nhiên Anti Surge Valve do lấy ở chỗ mát nhất nên đoạn từ cửa xả đến Valve khá xa nên thỉnh thoảng phản ứng chậm tức là máy nén đã vào vùng surge thì valve mới bắt đầu xong hành trình của mình, đó là lý do của Hot gas bypass valve. Hot gas bypass cũng coi là fast acting valve nhưng khác ở chỗ là bọn ASV cho phép máy nén duy trì hoạt động 1 thời gian còn Hot gas bypass chỉ cứu máy nén khi bị sự cố là xong nhiệm vụ.

·         Subsea SDV: Còn gọi là SSIV, hay valve ngầm. Bọn này đặt là để cách ly khu có người ra khỏi phần ống dầu hoặc khí chứa hydrocarbon rất lớn trong pipeline. Tuỳ theo mật độ người, xác suất mà đoạn ống từ valve SDV  cuối cùng trên topside có thể bị vỡ mà quyết định có nên đặt SSIV hay không. Bài học từ vụ Piper alpha là bài học rất đáng lưu tâm trong trường hợp này. Ngày nay rất nhiều valve ngầm đã được thay thế bằng Subsea Checkvalve do bớt được phần hydraulic, J tube nhưng vẫn phong trào này vẫn chỉ dừng ở vùng nước sâu do chi phí lặn ngụp để mở valve khi phóng pig vẫn còn lớn.

sẽ cực to chỉ để phục vụ bọn BDV mất dạy lúc nó xuất tinh trong có vài giây.ồi sau đó dell còn gì.sự cố

001 Valve- sơ bộ về cấu tạo

Lúc đi vào các nhà máy Lọc Dầu, các cơ sở hóa chất, các giàn khai thác dầu khí chúng ta sẽ rất choáng ngợp bởi các thể loại Valve. Valve trong công nghiệp hóa chất nói chung  và công nghiệp dầu khí nói riêng rất đa dạng về chủng loại, chức năng. Kỹ sư hóa học muốn vận hành, thiết kế các cơ sớ hóa chất, dầu khí này cần phải trang bị một số kiến thức rất cơ bản về Valve, công việc về Valve các loại là công việc của Kỹ sư Piping nhưng công việc của Kỹ sư công nghệ là đặt chúng đúng chỗ dựa trên đặc điểm công nghệ và cấu tạo cơ khí. Chúng ta sẽ lướt qua các đặc điểm của Valve và phân loại theo nhiều cách khác nhau để hiểu hơn về chúng. Bài viết dựa trên kinh nghiệm và trí nhớ để tránh khỏi cách giải thích từ chương hàn lâm nên sẽ có nhiều thiếu sót so với google.

Tất cả ai cũng biết Valve để làm gì, đơn giản như ta thấy hằng ngày chỉ là cho một cái gì đó chạy qua, đơn giản là cái đầu chai tương ớt, hay valve đầu bình gas hay phức tạp tí là các loại valve trong oil and gas. Tất cả chúng nó đều có mục đích cho lưu chất chạy qua đúng lúc.

Để biết valve vận hành ra sao thì cách tốt nhất là phân loại nó ra thành từng nhóm và nhìn nó dưới nhiều cách nhìn chuyên môn khác nhau.

Phân loại theo cấu tạo:

Theo cấu tạo thì Oil and Gas chia valve ra các loại chính sau (không biết tiếng việt chia , ra sao nên dùng đỡ tiếng anh nha)

1-      Ball valve: ở xứ annam mình nhũ danh em nó là valve bi, bi này không được trọn vẹn lắm vì nó có khoét 1 lỗ chứ nó không tròn trịa đẹp đẽ như hòn bi bình thường. Ball valve có chức năng rất quan trọng là hay dùng làm valve đóng chặn các dòng lưu chất và rất thường dùng với chức năng ON/OFF, thậm chí hễ nói đến Vave ON/OFF là dễ làm người ta liên tưởng ngay đến Ball Valve. Bản thân ball valve cũng chia làm 2 loại khác nhau: full bore và reduced bore. Full bore và reduced bore chỉ khác nhau mỗi đường kính bore, một cái có đường kính lỗ trên bi bằng với đường kính ống cái còn lại thì nhỏ hơn. Full bore thường lắp ở mấy đường xuất dầu hoặc khí để làm giảm nguy cơ tắc Pig hoặc trên các valve xả khẩn cấp để hạn chế vận cản, còn lại thì lắp vô tư.

2-      Globe valve: loại phổ biến thứ hai là globe valve. Globe valve có hình thù thế nào thì mời google. Như mấy đã thấy, globe valve có hình như cái chày với cối, làm sao để định lượng được performance của valve thì từ từ tính sau. Để ý thấy là trong mọi hành trình của valve thì lưu chất luôn luôn thắt nhỏ lại và gom vào cái lỗ tròn nên bộ phận này rất dễ bị hao mòn gây leak,  đây là lý do globe valve không bao giờ được dùng làm các valve chặn mà dùng làm valve điều khiển. Một lý do khác nữa là tương ứng với một hành trình của cái “chày” thì có một khoảng diện tich  mở ra ở biên độ thay đổi khá thích hợp chứ không như ball valve, nhích 1 cái là thay đổi độ kín hoàn toàn nên hầu như không điều khiển được. Globe valve dùng để điều khiển hầu như mọi thứ: áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, mức.

3-      Gate valve: tương tự như globe valve gate valve hay dùng để điều khiển hơn là đóng ngắt, lưu ý đây là quan điểm của phần surface facility nhưng gần đây quan niêm này đã có thay đổi, thực tế cho thấy các valve trong cụm cây thông như wing và các master valve đã được làm bằng gate valve. Một số cụm valve rất quan trọng như SSIV đã được làm bằng gate valve làm valve chặn thay vì dùng ball valve.

4-      Butterfly valve: tên Việt nam của nó là valve bướm. Valve bướm cấu tạo như thế nào xin mời google.  Vì có cái đĩa xoay nên valve bướm rất dễ bị mòn ở rìa.  Do rất dễ bị leak nên Vlave bướm thường dùng ở những vị trí mà lưu chất nguy hiểm hay nói cách khác, leak tại các vị trí này không gây nhiều nguy hiểm. Valve bướm có 1 lợi thế là rẻ và khá nhẹ nên khi thấy có chỗ dùng được là dùng ở offshore liền.

5-      Needle valve:  needle valve là 1 loại valve rất nhỏ có cấu tạo như cái dùi đục di chuyển lên xuống thường được dùng trong các hệ thống bơm hoá phẩm, hoặc các dòng điều khiển nhỏ trong các package.

Ngoài các loại valve trên còn có các loại khác như vave 1 chiều, relief valve. Các chủng loại valve này khá đặc biệt nên sẽ đề cập trong những chủ đề riêng.

003 Khảo Sát Các Số Liệu liên quan đến Flow Assurance Cho Cả Đời Mỏ

Khảo Sát Các Số Liệu liên quan đến Flow Assurance Cho Cả Đời Mỏ

Flow Assurance trong các dự án thượng nguồn là một trong những khâu then chốt. Để phát tiển mỏ một cách an toàn và kinh tế, Flow Assurance cần tính toán nhiều yếu tố tại nhiều điểm vận hành khác nhau trên Production Profile được cho bởi nhóm Công nghệ mỏ. Do các phần mềm thương mại phổ biến như PIPESIM hoặc PIPEPHASE chỉ dừng lại ở việc tính toán 1 điểm vận hành nên tùy theo thông số cần nghiên cứu kỹ sư Flow Assurance sẽ ước lượng sơ bộ và lựa chọn điểm thích hợp để tiếp tục phân tích. Điểm đại diện đại diện cho điều kiện vận hành ngặt nghèo nhất của đường ống và thông số cần khảo sát nên không hề dễ tính toán, với hàng trăm thậm chí là hàng ngàn mốc thời gian, việc ước lượng để chọn một điểm đại diện không phải lúc nào cũng dễ dàng và dễ dàng rơi vào tình trạng thiết kế thấp hơn hoặc quá cao hơn so với yêu cầu nếu kỹ sư Flow Assuracne không có đủ kinh nghiệm.

Là người thực hiện rất nhiều phân tích Flow Assurance cho các hệ thống ống thượng nguồn, tôi đã phát triển một Module viết trên Open Link của PIPESIM (tạo gọi là Module 1) cho phép khảo sát, tính toán các thông số cơ bản của đường ống tại mọi điểm trong Production Profile và phần mở rộng bao gồm tính toán tốc độ ăn mòn ống qua các năm và độ ăn mòn tích lũy qua cả đời mỏ. Việc tính toán này sẽ rất hữu ích cho các công việc sau:

• Tính toán bọc ống cho các hệ thống ống dầu: cách truyền thống mà chúng ta hay dùng là
• Lấy 1 điểm có lưu lượng dầu thấp nhất, sau đó tính cho từng giá trị U để nhiệt độ tại điểm đến lớn hơn nhiệt độ tạo Wax.
• Bằng Excel tính toán sơ bộ Entropy của hệ đa pha trong tại các điểm thời gian sau đó chọn điểm có Entropy thấp nhất tức là điểm mà nhiệt lượng của để làm tăng hoặc giảm 1 đơn vị nhiệt độ là bé nhất rồi tìm giá trị U. Cách làm này tuy có chặt chẽ hơn so với cách làm trên nhưng vẫn còn nhiều nhược điểm chẳng hạn như: phải giả định nhiệt dung riêng khối của lưu chất gồm dầu khí và nước là constant nhưng trong thực tế nhiệt dung riêng của khí sẽ dao động tương đối mạnh theo tỷ trọng hoặc nói chính xác hơn là theo áp suất, hoặc trong thực tế tại một số điểm dọc ống vấn đề trao đổi nhiệt bị chi phối rất mạnh bởi hiện tượng đối lưu nên gải định một giá trị Entropy bất biến trong quá trình lưu chuyển là không chính xác.

Như vậy, với Module 1, việc khảo sát sẽ chính xác hơn rất nhiều, Module 1 cho phép tính nhiệt độ tại điểm đến với từng điểm thời gian dựa trên các mô hình tính toán thủy lực phức tạp có sẵn trên PIPESIM. Các mô hình này cho phép dự báo nhiệt độ nằm trong mối tương quan của chế độ chảy, nhiệt độ môi trường, độ dày các lớp thành ống vv… nên rất chính xác nên hạn chế sai lầm khi thiết kế ống do chọn điểm tính toán bọc ống không chính xác.

• Cũng với các tính dòng và cho ra Profile nhiệt độ tại từng thời điểm, việc tính toán Thermal Expansion và Buckling Analysis sẽ cho kết quả hợp lý hơn với Module 1 nhất là với các hệ thống ống kết nối liên hoàn, vd: ta có hệ thống ống A kết nối với B rồi sau đó đưa về CPP. Cách làm rất phổ biến và rất Conservative là giả định nhiệt độ tại B bằng đúng nhiệt độ đầu giếng mà bỏ qua yếu tố là nhiệt độ tại B là nhiệt độ trộn của 2 dòng A và B rồi sau đó tính toán 1 profile nhiệt độ và dùng nó làm cơ sở để thiết kế cơ khí. Khác với cách tính toán hay thực hiện Module 1 sẽ cho 1 profile nhiệt độ tại B theo các thời điểm vận hành và đồng thời tính ra từng Profile nhiệt độ dọc tuyến ống tại nhiều điểm thời gian khác nhau, kỹ sư cơ khí đường ống lúc đó sẽ chọn 1 Profile nhiệt độ dọc tuyến ống tích hợp mà tính toán thay vì phải chọn 1 profile dựa trên các giả định rất Conservative như trên. Việc này đặc biệt trở nên rất hiệu quả nếu đường ống kết nối liên hoàn gồm  nhiều phần tử có Profile đạt Peak  về lưu lượng khác nhau.
• 
  
• Ăn mòn: để tính toán ăn mòn, cách làm khá phổ biến là tính toán ăn mòn tại nhiều điểm sau đó chọn điểm có tốc độ ăn mòn cao nhất và sau đó nhân lên cho cả đời mỏ. Cách làm thứ 2 tốt hơn hiện được OLGA sử dụng là tính toán tốc độ ăn mòn dọc theo tuyến ống tại 1 điều kiện cho trước. Cách làm số 2 tuy có cải tiến hơn so với cách số 1 tuy nhiên cách làm này cũng lặp lại những nhược điểm nêu trên là tốc độ ăn mòn cho dù tính toán tại 1 số điểm và chia Production profile thành những khoảng khác nhau cũng không thể lường hết các bất thường trong các khoảng thời gian trên do sự thay đổi của lưu lượng khí, thành phần CO2 dẫn tới sự thay đổi Shear Stress  và do đó ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn. Module 1 cho phép tính toán tốc độ ăn mòn tại nhiều tất cả các điềm khác nhau dọc Profile sau đó cho phép tổng chiều dày kim loại mất mát do ăn mòn trong cả đời mỏ, thực tế cho thấy nếu dùng cách tính này chiều dày kim loại bị ăn mòn sẽ giảm đi rất đáng kể.
• Tính toán áp suất: áp suất tại các giàn vệ tinh là thông số quan trọng ảnh hưởng đến độ nặng thiết bị, hiệu quả khai thác và con số được quan tâm nhiều nhất khi thực hiện công việc Flow Assurance. Cách làm thường gặp là lấy thời điểm mà lưu lượng khí, lỏng là cao nhất rồi thực hiện tính toán tại điểm đó, cách làm này đến giờ vẫn đúng tuy nhiên peak áp suất nhiều khi chỉ xảy ra trong thời gian rất ngắn sau đó giảm đi, có 1 số đường ống tính toán thiết kế với đường ống kính ống nhỏ hơn và chấp nhận mất mát sản lương trong 1 thời gian ngắn, với cách làm truyền thống ta khó mà biết được chính xác thời giản sản lượng bị mất kéo dài trong bao lâu. Vấn đề thứ 2 hay gặp là tính toán kích thước đường ống nhằm xác định thời giản bỏ mỏ khi đó tuy lưu lương khai thác thấp như áp suất tại tubing đã giảm đáng kể, cách tính dò từng điểm không cho phép xác định chính xác khoảng thu hồi thêm với các áp suất khác nhau.Vấn đề thứ 3 là việc chọn điểm thiết kế các thiết bị nâng áp như bơm máy nén tại các giàn vệ tinh, việc chọn điểm thiết kế quá cao trong thời gian quá ngắn rõ ràng là không hợp lý. Module 1 thực hiện cả 3 công việc này khá đơn giản và cho biết Profile áp suất theo thời gian trong cả đời mỏ, qua đó có thể xác định thời gian Peak kéo dài trong bao lâu và nên quyết định hy sinh khoảng thời gian này để giảm giá thành thiết kế hay không? Với Pressure Profile, kỹ sư có thể dễ dàng thể hiện mối tương quan giữa áp suất cần có tại Riser và áp suất sẵn có tại đầu Tubing qua đó có thể xác định thời gian bỏ mỏ chính xác. Tương tự như cách làm số 1, việc xác định áp suất thiết kế cho các thiết bị nâng áp cũng có thể tối ưu nhờ có được Production Profile.

Ví dụ khảo sát.

Giả sử ta có production profile cho 10 WHPs được cho theo từng tháng như sau:

Mạng ống sau khi nghiên cứu được kết nối như sau:

Figure 1 Sơ đồ mạng ống

Giả sử nhiệt độ tại đầu mỗi giếng là 120oC

Yêu cầu đặt ra là

1. Tính toán profile áp suất, nhiệt độ  tại Node 4.
2. Tính toán Profile nhiệt độ và áp suất tại KP 3200m của đường ống từ Source 6 về Sink. Tính toán Profile áp suất và nhiệt độ dọc theo tuyến ống vào tháng 7 năm 2021.
3. Tính toán ăn mòn tích lũy của tất cả các đường ống chính trong sơ đồ trên

Sau khi thực hiện tính toán với Module 1, kết quả tính toán tại Node 4 như sau.

1. Profile nhiệt độ và áp suất tại Node 4 như sau:
2. 
   
3. 
   
4. 
   
5. 

Figure 2 Diễn tiến nhiệt độ tại node 4

Figure 3 Diển tiến áp suất tại Node 4

1. Profile nhiệt độ tại từng thời điềm của đường ống từ Source6 về Sink và Profile áp suất và nhiệt độ dọc theo tuyến ống vào tháng 7 năm 2021 được tính toán kết quả dưới dạng bảng và đồ thị như sau:

Figure 4 Profile nhiệt độ được tính toán tại nhiều mốc thời gian

Figure 5 Diễn tiến nhiệt độ tại KP 3200m của đường ống từ  Node 4 đến Node 5

Figure 6 Diễn tiến áp suất tại KP 3200m của đường ống từ  Node 4 đến Node 5

Figure 7 Profile nhiệt độ của tuyến ống từ Node 4 đến Node 5 tại tháng 7 năm 2021

Figure 8 Profile áp suất từ Node 4 đến Node 5 tại tháng 7 năm 2021

Figure 9 Diển tiến tốc độ ăn mòn của tuyến ống từ Node 4 đến Node 5

Figure 10 Tổng chiều dày ống bị hao hụt tại từng điểm trong mạng ống sau toàn bộ thời gian hoạt độ

Các tính năng cơ bản

Tuy đang trong giai đoạn hoàn thiện Module 1 có thể hoàn thành các tác vụ cơ bản như sau:

• Tính toán số lượng không giới hạn giàn và ống trong 1 mạng ống, hiện tại đã thử nghiệm lên đến 62 giàn.
• Cho phép tính toán các thông số cơ bản như áp suất nhiệt độ và lưu lượng tại từng Node. Đặc biệt tính toán tốc độ ăn mòn tại từng thời điểm trong năm theo tiêu chuẩn Norsok 506. Các tính năng này được trình bày như trên.
• Cho phép tính toán tại từng điểm của 1 Pipeline (từng KP) tại các thời điểm khác nhau của quá trình vận hành. Các thông số được tính toán bao gồm áp suất, nhiệt độ,hold up, Mass flow, tốc độ thể tích của khí và lỏng, độ nhớt của khí và lỏng; vận tốc tiền đầu của khí và lỏng; tốc độ ăn mòn theo tiểu chuẩn Norsok.
• Trình này kết quả theo các dạng bảng biểu và độ thị ngang hoặc dọc tùy theo nhu cầu.

Như vậy, có thể thấy Module 1 có năng lực tính toán rất mạnh với hầu như tất cả các kết quả phân tích quan trọng phục vụ cho việc tính toán Flow Assurance. Các tính toán chi tiết này cho phép hạn chế tối đa các lỗi trong quá trình chọn điểm thiết kế trên Production profile. Một tính năng rất đặc biệt của Module 1 là khả năng tính toán ăn  mòn tại tất cả các điểm thời gian và trên profile. Ứng dụng này sẽ cực kỳ hữu ích cho việc tính toán độ dày ống cần có đảm bảo cho chúng hoạt động an toàn trong cả đời mỏ.