Thuyet minh chinh (thanh pc's conflicted copy 2012-04-21)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ỐNG DẪN GASLIFT GIÀN HST-HSD

MỤC LỤC
CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU ............................................................................................... 6
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐƢỜNG ỐNG ................................................ 6
1.1.1 Trên thế giới ................................................................................................ 6
1.2 TÌM HIỂU ĐỀ TÀI ............................................................................................. 30
1.2.1 Tổng quan về khu mỏ Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng (HSD-HST)................ 30
1.2.2 Quy hoạch mỏ ........................................................................................... 32
1.2.3 Giới thiệu các công trình trong mỏ HSD – HST (Block15-02/01)............... 35
1.2.4 Công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng............... 37
1.2.5 Mục tiêu và nhiệm vụ thiết kế .................................................................... 40
CHƢƠNG II : SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ ................... 41
2.1 Số liệu sóng theo các tần suất khác nhau ........................................................ 41
2.1.1 Chiều cao sóng đáng kể Hs và chu kỳ sóng Ts với tần suất các năm theo
các hƣớng sóng cố định. ....................................................................................... 41
2.1.2 Chế độ sóng .............................................................................................. 41
2.1.3 Phân tích số liệu ........................................................................................ 42
2.2 Vận tốc dòng chảy (cm/giây) ............................................................................ 43
2.2.1 Số liệu vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất và dòng chảy đáy lớn nhất ......... 43
2.2.2 Chế độ dòng chảy ..................................................................................... 44
2.2.3 Phân tích số liệu ........................................................................................ 44
2.3 Số liệu gió ........................................................................................................ 46
2.4 Mực nƣớc biển................................................................................................. 47
2.5 Sự phát triển sinh vật biển ............................................................................... 47
2.6 Số liệu đƣờng ống ........................................................................................... 48
2.7 Địa hình đáy biển ............................................................................................. 50
2.7.1 Mục đích của việc thu thập số liệu và phân tích số liệu địa chất. .............. 50
2.7.2 Địa hình đáy biển ....................................................................................... 50
2.8 Địa chất khu vực .............................................................................................. 50

Page 1 of 225
KHUẤT TRẦN THANH – LỚP 52CB2 – MSSV : 3189.52


CHƢƠNG III : GIỚI THIỆU VỀ TUYẾN ỐNG THIẾT KẾ ........................................... 57
3.1 Mục đích và yêu cầu chung và các bƣớc để lựa chọn tuyến ống ngoài biển. .. 57
3.1.1 Mục đích của việc lựa chọn tuyến ống. ..................................................... 57
3.1.2 Những yêu cầu của việc lựa chọn tuyến. .................................................. 57
3.1.3 Các bƣớc lựa chọn tuyến ống ngoài biển.................................................. 58
3.2 Lựa chọn tuyến ống HST  HSD .................................................................... 58
3.2.1 Những cơ sở để lựa chọn tuyến ống: ........................................................ 58
3.2.2 Đề xuất phƣơng án chọn tuyến ống ......................................................... 59
3.2.3 Đánh giá lựa chọn tuyến ống biển: ............................................................ 64
3.2.4 Kết luận ..................................................................................................... 64
3.3 Tài liệu, tiêu chuẩn, quy phạm áp dụng cho thiết kế ........................................ 65
3.3.1 Nguyên tắc tính toán chung theo quy chuẩn, qui phạm ............................. 65
3.3.2 Phƣơng pháp tính toán thiết kế bền đƣờng ống ....................................... 65
3.3.3 Các tiêu chuẩn, quy phạm, tài liệu áp dụng cho thiết kế ........................... 66
CHƢƠNG IV : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ ĐƢỜNG ỐNG BIỂN ..................................... 67
4.1 Tính toán kiểm tra chiều dày ống chịu áp suất trong lớn nhất.......................... 67
4.1.1 Phƣơng pháp tính: .................................................................................... 67
4.1.2 Phân loại chất lỏng dẫn trong đƣờng ống, cấp vị trí, cấp an toàn. ............ 67
4.1.3 Tính toán đƣờng ống chịu áp lực trong đƣợc tính toán cho 2 trạng thái : . 69
4.1.4 Kết luận: .................................................................................................... 76
4.2 Tính toán kiểm tra điều kiện ổn định đàn hồi của tuyến ống. ........................... 77
4.2.1 Kiểm tra điều kiện mất ổn định cục bộ của tuyến ống. .............................. 77
4.2.2 Kiểm tra hiện tƣợng mất ổn định lan truyền. ............................................ 81
4.3 Tính toán kiểm tra ổn định vị trí của tuyến ống .................................................... 82
4.3.1 Hiện tƣợng. ................................................................................................... 82
4.3.2 Phân tích ổn định vị trí của đƣờng ống ......................................................... 82
4.3.3 Kết luận sơ bộ: .............................................................................................. 99
4.3.4 Phƣơng hƣớng giải quyết ........................................................................... 100
4.3.5 Kết luận : ..................................................................................................... 102

Page 2 of 225


4.4 Bài toán kiểm tra độ bền của đƣờng ống khi đi qua các địa hình phức tạp. ...... 104
4.4.1 Phân tích nhịp treo ...................................................................................... 104
4.4.2 Bài toán đƣờng ống đi qua hố lõm .............................................................. 105
4.4.3 Bài toán đƣờng ống qua đỉnh lồi ................................................................. 111
4.5 Bài toán cộng hƣởng dòng xoáy : ...................................................................... 113
4.5.1 Hiện tƣợng : ................................................................................................ 113
4.5.2 Phƣơng pháp tính toán kiểm tra : ............................................................... 114
4.5.3 Kết luận: ...................................................................................................... 115
4.6 Bài toán giãn nở nhiệt .................................................................................... 116
4.6.1 Tổng quan ............................................................................................... 116
4.6.2 Giãn nở đƣờng ống ................................................................................. 116
4.6.3 Tổng biến dạng ........................................................................................ 119
4.6.4 Kết quả .................................................................................................... 119
CHƢƠNG V : TÍNH TOÁN KIỂM TRA BỀN KẾT CẤU ỐNG ĐỨNG (RISER) ............ 120
5.1 Mô hình hóa sơ đồ tính ...................................................................................... 120
5.1.1 Mô tả chung kết cấu ống đứng (Riser) ........................................................ 120
5.1.2 Lựa chọn và mô hình hóa sơ đồ tính. ......................................................... 121
5.2 Kiểm tra bền ống đứng ...................................................................................... 127
5.2.1 Kết quả nội lực ............................................................................................ 127
5.2.2 Kiểm tra bền kết cấu Riser .......................................................................... 127
5.3 Kết luận ............................................................................................................. 132
CHƢƠNG VI : CHỐNG ĂN MÒN CHO ĐƢỜNG ỐNG ........................................... 134
6.1 Vai trò của việc chống ăn mòn trong thiết kế công trình đƣờng ống biển. ..... 134
6.2 Phân loại ăn mòn ........................................................................................... 134
6.2.1 Theo vị trí của quá trình ăn mòn: ............................................................. 134
6.2.2 Phân loại theo hình thái ........................................................................... 135
6.3 Các phƣơng pháp kiểm tra và phát hiện ăn mòn ........................................... 138
6.3.1 Mẫu thử ................................................................................................... 138
6.3.2 Đo bằng các thiết bị điện tử ..................................................................... 138

Page 3 of 225


6.3.3 Phân tích hóa học .................................................................................... 139
6.3.4 Thiết bị kiểm tra bề mặt ........................................................................... 139
6.3.5 Sử dụng tia phóng xạ .............................................................................. 139
6.4 Biện pháp chống ăn mòn ............................................................................... 139
6.4.1 Chống ăn mòn bị động. ........................................................................... 140
6.4.2 Chống ăn mòn chủ động. ........................................................................ 141
6.4.3 Phƣơng pháp bảo vệ kết hợp. ................................................................. 146
6.5 Bảo vệ chống ăn mòn cho tuyến ống dẫn dầu từ HSTHSD ........................... 146
6.5.1 Chọn loại sơn .......................................................................................... 147
6.5.2 Chọn hình dạng Anode ............................................................................ 147
6.5.3 Phƣơng án lựa chọn................................................................................ 147
6.5.4 Thiết kế bảo vệ chống ăn mòn điện hóa. ................................................. 148
6.6 Kết luận .......................................................................................................... 157
CHƢƠNG VII: THI CÔNG ĐƢỜNG ỐNG ................................................................ 158
7.1 Chế tạo ống.................................................................................................... 158
7.2 Thi công thả ống ............................................................................................ 160
7.2.1 Thả ống bằng xà lan thả ống ................................................................... 160
7.2.2 Phƣơng pháp thi công dùng tàu thả ống có trống cuộn .......................... 167
7.3 Thi công kéo ống............................................................................................ 168
7.3.1 Phƣơng pháp kéo ống trên mặt (Surface tow). ....................................... 168
7.3.2 Phƣơng pháp kéo ống sát mặt (Below-Surfacetow). ............................... 170
7.3.3 Phƣơng pháp kéo ống trên đáy biển (Bottomtow). .................................. 171
7.3.4 Phƣơng pháp kéo ống sát đáy biển ( off- Bottomtow). ............................ 172
7.4 Thi công nối ống............................................................................................. 173
7.4.1 Phƣơng pháp nối ống bằng mặt bích (Flanged Methode). ...................... 173
7.4.2 Phƣơng pháp hàn ở áp suất khí quyển (Atmospheric Welding Methode).
175
7.4.3 Phƣơng pháp hàn cao áp (Hyperbaric Welding) ......................................... 175
7.4.4 Mối nối cơ khí .......................................................................................... 176

Page 4 of 225


7.5 Thi công ống đứng (Riser) ................................................................................. 176
7.5.1 Phƣơng pháp thi công lắp đặt ống đứng lên khối chân đế ...................... 176
7.5.2 Phƣơng pháp thi công nối ống Riser với ống ngầm ................................ 179
7.6 Lựa chọn phƣơng án thi công tuyến ống HSTHSD .................................... 181
7.6.1 Cơ sở lựa chọn........................................................................................ 181
7.6.2 Lựa chọn phƣơng án ............................................................................... 182
7.7 Tổ chức thi công ............................................................................................ 182
7.7.1 Công tác chuẩn bị .................................................................................... 182
7.7.2 Các thông số của tàu Côn Sơn ............................................................... 184
7.7.3 Tính toán bền trong thi công thả ống ....................................................... 186
7.7.4 Quy trình thi công .................................................................................... 196
CHƢƠNG VIII: NGHIỆM THU (PRE-COMMISSIONING)......................................... 206
8.1 Giới thiệu........................................................................................................ 206
8.2 Pre-commissioning pipeline (Nghiệm thu đƣờng ống) ................................... 207
8.2.1 Flooding đƣờng ống, làm sạch và đo hệ thống ....................................... 207
8.2.2 Hydrotesting đƣờng ống và kiểm tra rò rỉ ................................................ 210
8.2.3 Khử nƣớc, sấy và tẩy đƣờng ống ........................................................... 211
8.3 Hoạt động Pigging .......................................................................................... 212
8.3.1 Giới thiệu ................................................................................................. 212
8.3.2 Hệ thống Pigging ..................................................................................... 213
8.4 An toàn lao động ............................................................................................ 221
8.4.1 Đối với thi công trên bãi lắp ráp ............................................................... 221
8.4.2 Đối với thi công trên biển ......................................................................... 222
8.5 Bảo vệ môi trƣờng ......................................................................................... 223
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 224

Page 5 of 225


CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐƢỜNG ỐNG

1.1.1 Trên thế giới
Hầu hết mọi ngƣời liên tƣởng từ "đƣờng ống” với đƣờng ống nƣớc nóng và
lạnh mà họ nhìn thấy trong nhà của họ. Ngoài ra, hầu hết chúng ta sẽ nhìn thấy các
đƣờng ống nhựa đặt dƣới đƣờng phố và đƣờng giao thông để phân phối khí đốt tự
nhiên tại địa phƣơng. Nhƣng nhiều ngƣời không biết có hàng trăm hàng ngàn cây số
những đƣờng ống rất lớn dẫn qua các quốc gia và đại dƣơng để cung cấp, vận chuyển
một lƣợng lớn dầu thô và các sản phẩm dầu, khí. Nhất là dƣới lòng đất hoặc dƣới biển:
ngút tầm mắt và thực sự khó để có thể hình dung đƣợc !

Dầu thô thƣờng đƣợc vận chuyển giữa các châu lục bằng những con tàu chở
dầu lớn, nhƣng dầu và khí tự nhiên đƣợc vận chuyển (truyền dẫn) khắp các lục địa
bằng đƣờng ống .Các đƣờng ống này có đƣờng kính rất lớn (hệ thống đƣờng ống của
Nga có đƣờng kính lên đến1422mm), và có thể dài hơn 1000km.

Hình 1. Hầu hết các đường ống dẫn dầu và khí được hàn lại với nhau và được chôn
dưới lòng đất hoặc đặt dưới biển.

Đƣờng ống dẫn dầu là động mạch chính của các doanh nghiệp dầu khí, làm việc
24 giờ mỗi ngày, bảy ngày một tuần, liên tục cung cấp cho nhu cầu năng lƣợng của
chúng ta. Chúng đóng vai trò cực kỳ quan trọng cho nền kinh tế của hầu hết các quốc
gia. Đƣờng ống dẫn có lịch sử lâu dài: đƣờng ống dẫn đã đƣợc sử dụng để vận chuyển
chất lỏng và chất khí từ hàng ngàn năm trƣớc: ngƣời Trung Quốc đã sử dụng ống tre

Page 6 of 225


để truyền tải khí đốt tự nhiên để thắp sáng thủ đô Bắc Kinh của họ từ những năm 400
TCN.

Dầu và khí đốt đƣợc vận chuyển trong các đƣờng ống truyền dẫn lớn tới các
nhà máy lọc dầu, nhà máy điện, vv, và đƣợc chuyển hóa thành các dạng năng lƣợng
nhƣ xăng dầu cho xe ô tô, và điện cho nhà cửa . Dầu và khí đốt cung cấp năng lƣợng
cho hầu hết thế giới . Các loại nhiên liệu cung cấp năng lƣợng cho thế giới với những
dạng năng lƣợng đơn giản nhƣ:

Dầu = 34% Than = 24% Khí đốt = 21%

40%

35%

30%

25%
Dầu
20%
Than
15% Khí đốt

10%

5%

0%
1

Hình 2: Tỉ lệ cung cấp năng lượng của các dạng năng lượng.

Chúng ta gọi dầu khai thác từ mặt đất là “dầu thô “ vì nó không đƣợc xử lý (' tinh
chế ') thành các sản phẩm nhƣ xăng hoặc dầu lửa mà chúng ta có thể sử dụng. Khí 'tự
nhiên' là chủ yếu là khí metan, thu đƣợc theo ' một cách tự nhiên' từ các hồ chứa
ngầm, trái ngƣợc với khí thu đƣợc từ việc đốt than. Khí từ sản xuất khí là khí chính mà
chúng ta sử dụng để chiếu sáng và sƣởi ấm vào giữa thế kỷ 20. Đến nửa sau của thế
kỷ này, khí đốt tự nhiên đƣợc xem nhƣ là một nguồn năng lƣợng chính.

Page 7 of 225


Hạt nhân = 7%Hidro = 2%Khí khác = 12%

14%

12%

10%

8%
Hạt nhân
Hidro
6%
Khí khác
4%

2%

0%
1

Hình 3: Tỉ lệ sử dụng các loại khí và năng lượng khác

Nếu không có đƣờng ống dẫn chúng ta sẽ không thể đáp ứng đƣợc nhu cầu rất
lớn về dầu và nhu cầu khí đốt cho cả hành tinh. Các đƣờng ống này cũng là hình thức
vận chuyển an toàn các dạng năng lƣợng:

Đƣờng ống dẫn an toàn hơn 40 lần hơn so với các xe bồn đƣờng sắt, và an toàn
hơn100 lần so với các xe bồn đƣờng bộ khi vận chuyển năng lƣợng; đƣờng ống dẫn
dầu làm tràn khoảng 1 gallon (3,785411784 lít) cho mỗi triệu thùng-dặm, theo Hiệp hội
Mỹ đƣờng ống dẫn dầu của Mĩ. Một thùng, vận chuyển một dặm (1609m), tƣơng
đƣơng với một thùng-dặm, và có 42 gallon (159 lít) trong một thùng. Trong quy mô hộ
gia đình,điều này tƣơng đƣơng với việc là ít hơn một thìa cà phê dầu tràn mỗi một ngàn
thùng !

Page 8 of 225


Hình 4: Đường ống dẫn rất cần thiết cho vận chuyển dầu và khí đốt

Chịu sức ép lớn, đƣờng ống công suất lớn mang nhiều sản phẩm nguy hiểm, và
do đó, chúng đƣợc thiết kế, xây dựng và hoạt động dựa trên các tiêu chuẩn đã đƣợc
công nhận rằng tất cả đều phải tập trung vào sự an toàn. Ngoài ra, những đƣờng ống
này phải đáp ứng các quy định về an toàn trong hầu hết các quốc gia. Những tiêu
chuẩn này và quy định này là để đảm bảo an toàn và bảo vệ các đƣờng ống dẫn.

Đoạn thông tin ngắn sau sẽ tìm hiểu về đƣờng ống, bao gồm cả sự phát triển
của đuồng ống dẫn dầu khí và các đƣờng ống đƣợc sử dụng ngày nay.

 ĐƢỜNG ỐNG CỦA NGÀY HÔM QUA

Nhiều đƣờng ống ngày nay chúng ta sử dụng để vận chuyển dầu và khí đốt đã
đƣợc xây dựng cách đây nhiều năm, và đó cũng là sự tin tƣởng của những kỹ sƣ
đƣờng ống dẫn rằng họ sẽ tiếp tục xây dựng các nguồn cung cấp năng lƣợng an toàn
nhƣ ngày hôm nay.

Nhƣng chúng ta cần phải trở lại trong lịch sử để tìm hiểu nguồn gốc của đƣờng
ống dẫn. Hàng ngàn năm qua, các đƣờng ống dẫn đã đƣợc xây dựng ở nhiều nơi khác
nhau trên thế giới để vận chuyển nƣớc để uống và tƣới tiêu cho nông nghiệp. Những

Page 9 of 225


ống này gồm đất sét nung và tre rỗng, bằng chứng là ngƣời Trung Quốc cổ đại đã sử
dụng ống tre để vận chuyển nƣớc.

Có khá tài liệu tham khảo nói rằng ngƣời Ai Cập đã sử dụng ống đồng để vận
chuyển nƣớc từ năm 3000TCN, ngƣời Cretian đã sử dụng ống đất nung để dẫn nƣớc
từ những năm 2000- 1500 TCN, và ngƣời Hy Lạp sử dụng các ống đất nung, ống chì,
ống đồng và ống đá từ năm 1600 – 300TCN. Thời đó, ngƣời thợ rèn nối các ống kim
loại lại với nhau bằng cách đơn giản là dùng búa nung nóng đỏ để dính chúng lại với
nhau.

Các nền văn minh cổ đại nhƣ Ba Tƣ và La Mã sử dụng rất nhiều loại ống, ví dụ
nhƣ đƣờng ống kim loại đã đƣợc sử dụng rất lâu từ năm 500 TCN khi mà những ngƣời
La Mã đã sử dụng đƣờng ống dẫn để phân phối nƣớc ở các thị trấn phát triển cao.

Việc sử dụng đƣờng ống đầu tiên để vận chuyển hydrocacbon đƣợc ghi lại là ở
Trung Quốc: khoảng 2.500 năm trƣớc đây, ngƣời Trung Quốc đã sử dụng ống tre để
vận chuyển khí đốt tự nhiên từ các giếng cạn: họ có thể dùng khí đun những chảo
nƣớc biển để tách muối, và tạo ra nƣớc uống đƣợc. các tài liệu sau đó chỉ ra rằng
ngƣời Trung Quốc đã sử dụng tre ống, bọc trong sáp để thắp sáng thủ đô Bắc Kinh của
mình rất sớm nhất từ năm 400 TCN.

Ngày hôm nay của ngành công nghiệp dầu và đƣờng ống dẫn khí có nguồn gốc
từ trong ngành dầu khí. Cho đến thế kỷ 19, dầu đã đƣợc chiết từ những nguồn rò rỉ tự
nhiên bề mặt của trái đất. Vào thế kỷ 19, dầu đƣợc phát hiện dƣới lòng đất nhờ những
ngƣời khoan giếng nƣớc, nhƣng nó lại đƣợc coi là một sự phiền toái! Tuy nhiên, các
doanh nhân đã sớm nhận ra rằng „đất dầu‟ có thể đƣợc sử dụng nhƣ một chất bôi trơn
và luminant. Dầu đã đƣợc khoan ở Baku, Azerbaijan vào năm 1848, và ở Ba Lan vào
năm 1854, nhƣng công cuộc khai thác và thƣơng mại hóa chính thức đầu tiên bằng
cách sử dụng đƣờng ống dẫn dầu bắt đầu cách đây 150 năm ở Mỹ, bởi một số ngƣời
nhƣ Đại tá Drake.

Năm 1859, Edwin Drake đã cho khoan hai giếng dầu, gần một bề mặt thấm dầu
ở Titusville, Pennsylvania, Hoa Kì. Giếng tốt có giá trị đến khoảng 40 000 đôla Mĩ. Họ
sản xuất khoảng 2.000 thùng (bbl) dầu thô, nhƣng nó có mùi và dầu thô có mùi bùn
không đƣợc phổ biến cho đến năm 1860, khi nhà máy lọc dầu đơn giản đƣợc hoạt
động để xử lý dầu. Những nhà máy lọc dầu đun nóng dầu thô Naphtha, sau đó đun sôi
dầu hỏa, để lại dầu nặng và dầu hắc .Dầu hỏa đã tách là một thay thế hoàn hảo và giá
rẻ cho dầu cá voi sau đó đƣợc sử dụng để chiếu sáng, và dầu đƣợc bán với giá
20đôla/thùng. Trong những ngày đầu, xăng dầu

Page 10 of 225


" đã giải quyết vấn
đề này, vì nó đòi hỏi phải có xăng để dùng các biện pháp vận chuyển bằng phƣơng tiện
khác.

Vào đầu những năm 1860, dầu đã đƣợc vận chuyển trong thùng gỗ trên sông,
trên sà lan ngựa kéo. Đây là việc rất nguy hiểm: thời tiết, và tranh chấp lao động,
thƣờng xuyên làm gián đoạn dòng chảy. Tuyến đƣờng sắt đã giải quyết nhẹ nhõm vấn
đề này, nhƣng dầu lại bị kiểm soát bởi các ông chủ đƣờng sắt và công nhân của họ.
Đƣờng ống là một giải pháp rõ ràng rất tốt cho vấn đề giao thông vận tải này, và các
công nhân dầu sớm quen thuộc với các đƣờng ống : ống gang và ống sắt non có nhiều
loại đƣờng kính khác nhau đƣợc sử dụng xung quanh các giếng sản xuất từ những
ngày đầu của ngành công nghiệp.

Năm 1865, một đƣờng ống dẫn dầu đƣờng kính hấp dẫn 6inch (152mm) (không
có máy bơm) đƣợc xây dựng ở bang Pennsylvania, Hoa Kì, vận chuyển 7.000 thùng /
ngày. Nó đã đƣợc hoàn thành bởi Pennsylvania Tubing và Công ty Vận tải cùng Pithole
Creek từ mỏ Pithole đến miệng của con lạch chảy vào sông Allegheny (4 thùng chứa
42 US gallon, hoặc 159 lít.)

Các khu vực khác trên thế giới đang phát triển hệ thống đƣờng ống dẫn và thực
hiện một chính sách tiết kiệm vận chuyển lớn: năm 1878, tại Baku, Azerbaijan, anh em
Nobel đã xây dựng một đƣờng ống dẫn dầu đƣờng kính 3 inch (76mm), dài 10 km giúp
giảm chi phí vận chuyển bằng 95%,và trả cho chính nó trong một năm! Đƣờng ống
đƣợc nhập khẩu từ Mỹ vì chi phí thấp và chất lƣợng cao, nhƣng có một điều thú vị là
đƣờng ống dẫn dầu Baku khoảng thời gian này cũng bị phản đối bởi các công ty và
công nhân với lợi ích trong các xƣởng đóng thùng, vv.

Những đƣờng ống dẫn dầu dài bắt đầu đƣợc xây dựng vào thời điểm chuyển
giao của thế kỷ 20, ví dụ:

 Năm 1906, một đƣờng ống dài 472mile (755km), đƣờng kính 8inch
(203mm) đƣợc xây dựng từ Oklahoma đến Texas
 Cùng chiều dài đó, một đƣờng ống với đƣờng kính nhỏ (8 đến 12inch
(203 đến 305mm)) đƣợc xây dựng ở Baku cùng một thời gian
 Năm 1912, một đƣờng ống dẫn khí đốt sản xuất dài 170 dặm (272km),
đƣờng kính 16 inch (406mm) sản xuất đƣờng ống dẫn khí đƣợc xây dựng
trong 86 ngày ở đảo Bow, Canada, để xây dựng nó trở thành một trong
những đƣờng ống dẫn dầu khí dài nhất ở Bắc Mĩ.

Page 11 of 225


Đến cuối những năm 1920 nhà máy lọc dầu chính đã có khả năng chế biến từ
80.000 đến125.000 thùng dầu mỗi ngày, để đáp ứng nhu cầu năng lƣợng tăng rất lớn
(ví dụ, từ năm 1910 đến1920 số lƣợng xe hơi và xe tải trên đƣờng bộ Mĩ đã tăng từ ít
nhất 500.000 đến hơn 9 triệu). Trong những năm 1920, bị thúc đẩy bởi sự tăng trƣởng
của ngành công nghiệp ôtô, tổng số dặm đƣờng ống dẫn dầu của Mĩ đã tăng lên trên
115.000 dặm (184.000 km).

Hình 5: Nhu cầu nhiên liệu cho xe ô tô tăng đã khuyến khích các đường ống
được xây dựng vào đầu những năm 1900.

Thay đổi trong kỹ thuật đƣờng ống lớn tiếp theo là xây dựng đƣờng ống dài,
đƣờng kính lớn: đi tiên phong là nƣớc Mĩ trong những năm 1940 do nhu cầu năng
lƣợng của Chiến tranh thế giới thứ hai. Trong suốt những năm 1950 và 1960, hàng
ngàn dặm đƣờng ống dẫn khí tự nhiên đã đƣợc xây dựng trên khắp nƣớc Mỹ cũng nhƣ
nhu cầu các loại năng lƣợng này đang tăng.

Chiến tranh thế giới thứ hai cũng buộc phải đổi mới công nghệ đƣờng ống dẫn:
năm 1944, “Pluto – (Sao Diêm Vƣơng) ",'Đƣờng ống dƣới đại dƣơng “đã bắt đầu. Dự
án này là xây dựng đƣờng ống dẫn dầu dƣới kênh đào Anh giữa Anh và Pháp, để cung
cấp nhiên liệu quan trọng từ Anh sang cho lực lƣợng đồng minh ở Pháp. Những đƣờng
ống dẫn cáp với đƣờng kính nhỏ (khoảng 75mm) đã đạt tổng cộng 500 dặm (800km),
và vận chuyển đƣợc khoảng 1.000.000 gallon (~4.000.000 lít) nhiên liệu mỗi ngày qua
khắp các kênh: một điều đáng kinh ngạc !

Page 12 of 225


Hình 6: Đường ống dẫn dầu đường dài bắt đầu được xây dựng vào giữa những
năm 1900

 ĐƢỜNG ỐNG DẪN NGÀY NAY

Nguồn lợi kinh doanh dầu và khí đốt là rất lớn, và nó sẽ trở nên ngày càng lớn
hơn :

 Cục Quản Lí Thông Tin Năng Lƣợng Hoa Kì thuộc Cục Năng lƣợng Thế
giới đã dự đoán nhiên liệu hóa thạch sẽ vẫn là nguồn năng lƣợng chính,
đáp ứng hơn 90% sự gia tăng nhu cầu năng lƣợng trong tƣơng lai.
 Nhu cầu dầu toàn cầu sẽ tăng khoảng 1,6% mỗi năm, từ 75 triệu thùng
dầu mỗi ngày (mb / d) vào năm 2000 lên 120 thùng/ ngày vào năm 2030.
 Nhu cầu đối với khí thiên nhiên sẽ tăng mạnh hơn so với bất kỳ nhiên liệu
hóa thạch khác: lƣợng khí tiêu thụ sẽ tăng gấp đôi từ nay đến năm 2030.

Exxon Mobil, công ty dầu mỏ lớn nhất đã công bố (tháng 1 năm 2006) lợi nhuận
đạt 36 tỷ đôla, lớn nhất từ trƣớc tới giờ bởi một công ty niêm yết. Trong tháng 2 năm
2006, Shell đã công bố lợi nhuận kỉ lục của một công ty Anh: 23 tỉ đô la. Những lợi
nhuận này dự kiến sẽ tiếp tục trong tƣơng lai gần, khi mà giá một thùng dầu tiếp tục
tăng cao kỷ lục trên 60đô/ thùng.

Để hỗ trợ sự tăng trƣởng của nhu cầu năng lƣợng, đƣờng ống cơ sở hạ tầng đã
phát triển bởi một yếu tố của 100 trong khoảng 50 năm. Nó đã đƣợc ƣớc tính rằng
đƣờng ống mở rộng thế giới có thể lên đến khoảng 7% mỗi năm trong vòng 15 năm

Page 13 of 225


tới. Điều này có nghĩa là 8000km/năm đƣờng ống đang đƣợc xây dựng chỉ riêng ở Mĩ,
với chi phí khoảng 8 tỉ đô la/năm.

Hình 7: Đường ống dẫn mới với đường kính lớn được mở rộng

Trên thế giới, mỗi năm có 32. 000 km đƣờng ống mới đƣợc xây dựng: đây là
một thƣơng vụ trị giá 28 tỉ đôla,và 50% trong số đó đƣợc dự kiến xây ở Bắc và Nam Mĩ.
Ngoài ra, mỗi năm 8.000 km đƣờng ống vận chuyển ra nƣớc ngoài đƣợc xây dựng: đây
là thƣơng vụ trị giá 5 tỉ đôla với 60% là ở Tây Bắc Châu Âu, Châu Á Thái Bình Dƣơng
và Vịnh Mexico.

Tổng chiều dài của đƣờng ống truyền dẫn áp lực cao trên khắp thế giới đƣợc
ƣớc tính vào khoảng 3.500.000 km . Đƣợc chia ra là:

ƒ64% vận chuyển khí tự nhiên;

ƒ19% vận chuyển các sản phẩm dầu khí;

ƒ17% vận chuyển dầu thô.

Page 14 of 225


Vận chuyển khí tự nhiên Vận chuyển các sản phẩm dầu khí Vận chuyển dầu thô

17%

19%

64%

Hình 8: Đường ống dẫn dầu mới được xây dựng khắp nơi trên thế giới để đáp ứngnhu
cầu về dầu và khí đốt

Page 15 of 225


Các hệ thống ống dẫn này rất khổng lồ có thể rất lớn, ví dụ, nếu bạn kéo dài hệ
thống đƣờng ống của Canada nó sẽ dài hơn 17 lần chu vi Trái Đất ! Tại Mĩ, các
đƣờng ống dẫn dầu và hệ thống đƣờng ống dẫn khí bao gồm:

 Truyền dẫn khí trên đất liền 295.000 dặm (472.000 km);
 Truyền dẫn khí ngoài khơi 6.000 dặm (10.000 km);
 Thu khí đốt trên đất liền 21.000 dặm (34.000 km);
 Thu khí đốt ngoài khơi 6.000 dặm (10.000 km);
 Đƣờng truyền chất lỏng 157.000 dặm (251.000 km).

500000
450000
400000 Truyền dẫn khí trên đất
liền
350000
Truyền dẫn khí ngoài
300000 khơi
250000 Thu khí đốt trên đất liền
200000
150000 Thu khí đốt ngoài khơi
100000
50000 Đƣờng truyền chất lỏng

0
1

Hình 9: Độ dài các loại đường ống

(Danh sách này đã bỏ qua 1.000.000 dặm (1.600.000 km) đƣờng ống phân phối khí áp
suất thấp ở Mĩ, và các đƣờng ống vận chuyển nƣớc, thoát nƣớc, dẫn bùn, vv.)

HIện tại trên thế giới có rất nhiều loại đƣờng ống dẫn. Các loại đƣờng ống dẫn
dầu và khí đốt có thể đƣợc tóm tắt nhƣ sau:

Page 16 of 225


Hình 10: Phân loại đường ống

Các đƣờng ống này đƣợc làm từ thép chất lƣợng cao (đƣờng ống thép), xây
dựng bằng những phƣơng pháp kĩ thuật tốt và đƣợc chế tạo bằng các phƣơng pháp
phát triển qua nhiều thập kỷ.

Hình 11:Hiện nay có 100.000 km đường ống vận chuyển năng lượng trên toàn thế giới.
Page 17 of 225


 Bản đồ một số hệ thống đƣờng ống trên thế giới
(Theohttp://www.theodora.com)
Tại Anh :

Hình 12: Sơ đồ đường ống tại Anh

Page 18 of 225


Tại Nga (bao gồm cả Liên Xô cũ):

Hình 13: Sơ đồ đường ống tại Liên Xô cũ

Tại Mỹ :

Hình 14: Sơ đồ đường ống tại Mỹ

Page 19 of 225


Tại khu vực Đông Nam Á:

Hình 15: Sơ đồ đường ống tại Đông Nam Á

 TẠI SAO CHÚNG TA NÊN QUAN TÂM VỀ CÁC ĐƢỜNG ỐNG DẪN ?

Chúng ta dựa vào đƣờng ống để cung cấp cho nhu cầu năng lƣợng của chúng
ta, nhƣng tất cả mọi ngƣời là đều là các bên liên quan trong vận chuyển dầu và khí:

 Bên vận hành đƣờng ống dẫn (vận chuyển) muốn có một nguồn cung
cấp, an toàn và đáng tin cậy với lợi nhuận hợp lí;
 Mọi ngƣời (ngƣời tiêu dùng) muốn xăng dầu, khí thiên nhiên giá rẻ
.v.v.,nguồn cung cấp đáng tin cậy và an toàn hạn chế tối thiểu về ô nhiễm
môi trƣờng;

Page 20 of 225


 Chủ hàng (sản xuất) mong muốn một nguồn cung cấp và vận chuyển giá
rẻ, đáng tin cậy và có lợi nhuận hợp lí;
 Phía quản lí mong muốn có một thị trƣờng công bằng và cạnh tranh;
 Phía chính phủ mong muốn sự an toàn, thân thiện với môi trƣờng, giao
hàng tận nơi;
 Nhóm vận động (tập trung vào các khía cạnh môi trƣờng, văn hóa, ...) đã
thu hút mối quan tâm của mọi ngƣời.v.v.

Các bên liên quan có nhiều điểm khác nhau, và thƣờng cạnh tranh, đòi hỏi lẫn
nhau (ví dụ nhƣ công ty đƣờng ống dẫn muốn chi phí vận chuyển cao, trong khi các
chủ hàng muốn chi phí vận chuyển thấp), và trong chính họ (khách hàng muốn có một
sản phẩm giá rẻ, nhƣng giao hàng một cách an toàn và đáng tin cậy).

Hình 16: Đường ống là cơ sở hạ tầng giao thông vận tải quan trọng.

Hệ thống đƣờng ống dẫn hiện là các cơ sở hạ tầng giao thông vận tải quan
trọngcủa hầu hết các nƣớc (ỡ Mĩ, các đƣờng ống dẫn khí đƣợc xem là "cơ sở hạ tầng
quan trọng" của Bộ An ninh Nội địa, bởi chúng cung cấp khoảng 2/3 nhu cầu năng
lƣợng của nƣớc Mĩ), và cần thiết cho tất cả tiêu chuẩn của cuộc sống và nền kinh tế.
Tƣơng lai cho những đƣờng ống dẫn là xán lạn nhƣng cũng đầy thử thách. Chúng sẽ
tiếp tục vận chuyển lƣợng lớn các nguồn năng lƣợng chính , nhƣng các kỹ sƣ cần phải
đảm bảo cho chúng vận chuyển một cách an toàn và bảo đảm.

Page 21 of 225


Hình 17: Các hạng mục công trình đường ống biển.

Page 22 of 225


1.1.2 Tại Việt Nam

Sự hình thành và phát triển của ngành khí Việt Nam bắt đầu từ những năm 70
của thế kỷ trƣớc. Sau ngày đất nƣớc thống nhất, tháng 7/1976, tại vùng trũng sông
Hồng, với sự hợp tác của các chuyên gia và kỹ thuật Liên Xô, giếng khoan số 61, sâu
2.400m đã phát hiện khí thiên nhiên ở Tiền Hải, Thái Bình.

Thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam có diện tích hàng trăm
ngàn km2. Nhiều bể trầm tích kỷ Đệ Tam nhƣ Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam
Côn Sơn, vùng biển Tây-Nam, các quần đảo Trƣờng Sa và Hoàng Sa đã đƣợc nghiên
cứu.

Hình 18: Các bồn trũng chứa dầu khí ở Việt Nam

Năm năm sau, năm 1981, dòng khí công nghiệp đầu tiên của đất nƣớc đã đƣợc
khai thác để phát điện và làm nhiên liệu khai sinh Khu Công nghiệp Tiền Hải, Thái Bình.
Tuy nhiên, sản lƣợng khí thiên nhiên Tiền Hải khi đó hết sức khiêm tốn, chỉ khoảng 22-
24 triệu m3/năm và đƣợc sử dụng chủ yếu cho công nghiệp địa phƣơng tỉnh Thái Bình
để sản xuất gốm sứ, thủy tinh, vật liệu xây dựng (khoảng 8-9 triệu m3/năm) và điện
(khoảng 14-15 triệu m3/năm).

Page 23 of 225


Do đó, mức độ ảnh hƣởng của nguồn khí này tới sự phát triển của đất nƣớc là
rất hạn chế và phải đến rất lâu sau này, khi nguồn khí đồng hành đƣợc dẫn vào bờ thì
ngành công nghiệp Khí Việt Nam mới thật sự tăng tốc phát triển, đóng góp một phần
quan trọng vào cơ cấu kinh tế năng lƣợng của quốc gia.

Cùng với việc ký kết Hiệp định Hợp tác về Thăm dò và Khai thác Dầu khí giữa
Việt Nam và Liên Xô tháng 6/1981 đã đƣợc ký kết, Xí nghiệp Liên doanh Dầu khí Việt –
Xô đã đƣợc hình thành với mục đích tiến hành thăm dò, khai thác dầu khí ở một số lô
thềm lục địa phía nam Việt Nam. Tiếp sau đó, một chƣơng trình xây dựng cơ sở vật
chất đồ sộ của ngành Dầu khí đƣợc triển khai tích cực cả trên biển và trên bờ tại Vũng
Tàu. Tuyến đƣờng ống đầu tiên đƣợc lắp đặt bởi liên doanh dầu khí Vietsov Petro khi
xây dựng mỏ Bạch Hổ. Mỏ Bạch Hổ là mỏ lớn nhất Việt Nam và cũng là mỏ Việt Nam
trực tiếp tham gia khai thác. Mỏ nằm ở phía nam thềm lục địa Việt Nam nằm trong lô
09-1 thuộc bể trầm tích Cửu Long cách thành phố Vũng Tàu 120 km.

Hình 19: Vị trí mỏ Bạch Hổ

Đến tháng 6/1986, tấn dầu thƣơng mại đầu tiên đã chính thức đƣợc khai thác từ
mỏ Bạch Hổ.

Song song với quá trình khai thác dầu, một lƣợng khí đồng hành đáng kể phun
lên từ các giếng khoan dầu thuộc mỏ Bạch Hổ cũng đã bị đốt bỏ tại các giàn khoan
biển do chƣa có hệ thống đƣờng ống dẫn khí vào bờ.

Page 24 of 225


Đứng trƣớc tình hình này, một kế hoạch tổng thể về sử dụng khí đồng hành
Bạch Hổ đã đƣợc Tổng Công ty Dầu khí Việt Nam khẩn trƣơng soạn thảo với sự tƣ vấn
của nhà thầu Canada SNC Lavalin, bao gồm hệ thống đƣờng ống thu gom và vận
chuyển khí, giàn nén khí, nhà máy xử lý khí, kho chứa và cảng xuất sản phẩm lỏng, các
trạm phân phối khí, với tổng vốn đầu tƣ khoảng 600 triệu USD.

Trên cơ sở quy hoạch tổng thể về sử dụng dụng khí đƣợc Chính phủ phê duyệt
năm 1993, Dự án đƣa nhanh khí vào bờ (Fast track) với các cấu hình tối thiểu đã đƣợc
nhà thầu Huyndai nhanh chóng triển khai. Ngày 26/4/1995, hệ thống đƣờng ống dẫn
khí Bạch Hổ – Long Hải – Dinh Cố – Bà Rịa dài 124km, 16inch, công suất thiết kế 2 tỉ
m3 khí/năm đƣợc hoàn thành xây dựng, đƣa vào vận hành đã đặt viên gạch đầu tiên
cho nền công nghiệp khí non trẻ của đất nƣớc và cũng kể từ đây, ngành Dầu khí Việt
Nam chính thức bƣớc sang một chƣơng mới.

Cùng với việc hoàn thành giàn nén khí nhỏ, giàn nén khí lớn Bạch Hổ và mở
rộng hệ thống đƣờng ống dẫn khí trên bờ, công suất đƣa khí vào bờ đã đƣợc nâng dần
lên 2 triệu m3/ngày đêm vào ngày 25/2/1997 và 3 triệu m3/ngày đêm vào ngày
14/12/1997 để cấp cho các Nhà máy Điện Phú Mỹ 2.1 và 2.1 mở rộng.

Page 25 of 225


Hình 20 : Các hệ thống đường ống ở khu vực Nam Bộ

Tiếp sau đó, Nhà máy xử lý Khí Dinh Cố, Kho chứa và Cảng xuất Thị Vải đã
hoàn thành vào cuối năm 1998, đây là một sự kiện có ý nghĩa to lớn về mặt kỹ thuật,
kinh tế và xã hội. Ngoài việc đƣa sản lƣợng cung cấp khí lên 4 triệu m3/ngày đêm, nhà

Page 26 of 225


máy còn cung cấp mỗi năm 150 nghìn tấn condensate, 300 nghìn tấn khí hóa lỏng phục
vụ nhu cầu trong nƣớc.

Đồng thời, đƣờng ống dẫn khí dài 45km từ mỏ Rạng Đông về mỏ Bạch Hổ
đã hoàn thành vào cuối tháng 11/2001, đƣa thêm 1 triệu m3 khí/ngày đêm của mỏ
Rạng Đông về mỏ Bạch Hổ, nâng công suất của Dự án khí đồng hành mỏ Bạch Hổ từ
4,7 triệu m3/ngày đêm lên 5,7 triệu m3/ngày đêm, góp phần tăng sản lƣợng cung cấp
khí.Hiện nay, toàn bộ Dự án khí Bạch Hổ đang đƣợc vận hành và khai thác một cách
hoàn chỉnh, đồng bộ và đạt hiệu quả cao.

Tiếp theo thành công của Dự án khí Bạch Hổ, tháng 12/2002, Dự án khí Nam
Côn Sơn 1 – dự án khí thiên nhiên đầu tiên đã đƣợc hoàn thành, minh chứng cho sự
phát triển vững chắc và ổn định ngành công nghiệp Khí, góp phần thỏa mãn tối đa nhu
cầu ngày càng tăng về khí và các sản phẩm khí của đất nƣớc. Dự án thu gom và sử
dụng khí bể Nam Côn Sơn với sự tham gia của các đối tác nƣớc ngoài là những tập
đoàn dầu khí đa quốc gia lớn nhất trên thế giới nhƣ BP và ConocoPhillips, có tổng vốn
đầu tƣ gần 600 triệu USD, công suất 7 tỉ m3 khí/năm, bao gồm hệ thống đƣờng ống dài
trên 400km,kích thƣớc đƣờng ống ngoài biển từ Lan Tây – Dinh Cô là 26inch, ANSI
1500, áp suất thiết kế 171 barg, áp suất vận hành là 157 barg chiều dài 362km. Đƣờng
ống trên bờ có kích thƣớc là 30 inch, cấp áp suất thiết kế là ANSI 600 lb, áp suất thiết
kế là 84 barg, áp suất vận hành là 60 barg vận chuyển khí tự nhiên từ Lan Tây - Long
Hải - Phú Mỹ áp suất thiết kế giai đoạn 1 là 157 bar, giai đoạn 2 nâng lên 180bar công
suất thiết kế khoảng 7,0 tỷ m3 khí/năm thu gom khí tự nhiên từ các mỏ Lan Tây, Lan
Đỏ, Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây… hiện đang cung cấp khoảng 20 triệu m3 khí/ngày cho
Trung tâm nhiệt điện Phú Mỹ. Ngoài ra, nhà máy Nam Côn Sơn Terminal thu hồi và ổn
định khoảng 900-1000 tấn Condensate/ ngày cung cấp cho Nhà máy chế biến
Condensat Thị Vải . Trạm xử lý khí Dinh Cố, Trung tâm Phân phối khí Phú Mỹ, Đƣờng
ống Phú Mỹ – TP HCMtiếp nhận, vận chuyển khí từ bể Nam Côn Sơn cung cấp cho
các nhà máy điện, các khu công nghiệp ở Bà Rịa – Vũng Tàu, Đồng Nai, TP HCM.

Page 27 of 225


Hình 21 : Tình hình khai thác dầu khí từ 1989-2004 và sản lượng dự kiến tới năm 2010

[Ghi chú Hình 1( Nguồn PetroVietnam): màu đỏ - sản lƣợng khí (Đơn vị : tỷ feet khối);
màu xanh - sản lƣợng dầu (Đơn vị : triệu thùng) ; 1feet khối ~ 0, 01 m3 ; 1 thùng ~ 0,14
tấn Gas BCF – Gas Billion Cubic Feet ; Oil MMbbls = Oil Million barrels ]

Tháng 4/2007, Dự án khí PM3-Cà Mau chính thức hoàn thành, cung cấp khí cho
dự án Nhà máy Điện Cà Mau 1, Cà Mau 2 với tổng công suất 1.500MW bằng đƣờng
ống dài trên 300km. Dự án có tổng vốn đầu tƣ trên 214 triệu USD và công suất 2 tỉ m3
khí/năm. Hệ thống đƣờng ống dẫn khí PM3 - Cà Mau 18 inch (dài 298 km ngoài khơi &
27 km trongbờ) với công suất thiết kế 2,0 tỷ m3 khí / năm hiện đang nhận khí từ mỏ
PM3 (Khu vực chồng lấn với Malaixia) thuộc bể Malay-Thổ chu, cung cấp khoảng 4,5
triệu m3 khí/ngày cho các nhà máy điện Cà Mau 1, 2 và sắp tới sẽ cung cấp khoảng 1,4
triệu m3 khí/ngày cho nhà máy đạm Cà Mau. Trong tƣơng lai đƣờng ống sẽ đƣợc sử
dụng để tiếp nhận và vận chuyển khí từ các mỏ PM3-CAA- Lô 46 Cái Nƣớc, Hoa Mai,
Sông Đốc với hệ số Phụ tải (Swing Factor) 10% trong đó khí từ mỏ PM3 có hàm lƣợng
CO2 là 8%. Dự án này đã đánh dấu bƣớc khởi đầu cho việc hình thành và phát triển
của cụm công trình Khí – Điện – Đạm tại khu vực Tây Nam Bộ.

Trong những năm tới, Tập đoàn Dầu khí Việt Nam đã xác định “Tầm nhìn chiến
lƣợc” cho việc phát triển ngành công nghiệp Khí Việt Nam theo hƣớng tăng tốc, đột
Page 28 of 225


phá, đảm bảo an toàn, chất lƣợng, hiệu quả; góp phần đảm bảo an ninh năng lƣợng
cho đất nƣớc và đảm bảo nguồn cung ổn định, lâu dài về khí và các sản phẩm khí;
phấn đấu giai đoạn 2011-2015: Tốc độ tăng trƣởng doanh thu từ ngành công nghiệp
Khí là 18-20%/năm, đƣa ngành công nghiệp Khí Việt Nam trở thành ngành kinh tế kỹ
thuật quan trọng trong nền kinh tế đất nƣớc.

Trên cơ sở “Quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp Khí Việt Nam đến
2015, định hƣớng 2025” đã đƣợc Thủ tƣớng phê duyệt tại Quyết định số 459/QĐ-TTg
ngày 30/3/2011, với mục tiêu sản lƣợng khí cung cấp đạt 15 tỉ m3 khí vào năm 2015,
Tập đoàn Dầu khí Việt Nam đang tích cực triển khai đồng bộ các dự án từ thƣợng
nguồn, trung nguồn tới hạ nguồn tại khu vực Nam Bộ, trong đó phải kể tới dự án khai
thác khí ngoài khơi nhƣ Lô B&52, Hải Thạch – Mộc Tinh, Thiên Ƣng – Mãng Cầu; Dự
án đƣờng ống dẫn khí Lô B – Ômôn, Nam Côn Sơn 2; Dự án Nhà máy Chế biến khí tại
Cà Mau & Phú Mỹ cùng các dự án thu gom khí Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng, Tê Giác
Trắng…

Việc triển khai xây dựng hệ thống đƣờng ống chính Nam Côn Sơn 2 và Lô B –
Ô Môn là một bƣớc quan trọng trong quá trình hoàn thiện cơ sở hạ tầng khí khu vực
Nam Bộ. Hệ thống đƣờng ống dẫn khí Lô B – Ô Môn có tổng chiều dài gần 400km,
trong đó tuyến ống trên biển dài khoảng 246km đƣờng kính 28inch, tuyến ống trên bờ
dài khoảng 152km kích thƣớc 30inch. Tuyến ống đi ngang qua địa bàn thành phố Cần
Thơ và 4 tỉnh Hậu Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau. Với công suất vận chuyển khí
đạt 18,3 triệu m3 khí/ngày (6,4 tỷ m3/năm), mục tiêu của Dự án nhằm vận chuyển khí
tự nhiên từ các Lô B & 48/95 và 52/97 thuộc vùng biển Tây Nam Việt Nam để cung cấp
khí nhiên liệu cho các nhà máy điện tại Trung tâm Điện lực Ô Môn, Trà Nóc của Cần
Thơ (tổng công suất 3.000MW) và bổ sung khí cho trung tâm phân phối khí Cà Mau.

Tập đoàn Dầu khí Việt Nam cũng đang nghiên cứu xây dựng hệ thống đƣờng
ống dẫn khí kết nối Đông – Tây Nam Bộ. Đƣờng ống có chiều dài khoảng 143km, kết
nối các hệ thống đƣờng ống dẫn khí khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ từ Hiệp
Phƣớc – TP.HCM đến Ô Môn – Cần Thơ. Hệ thống đƣờng ống kết nối Đông – Tây
Nam Bộ có nhiệm vụ cân đối nhu cầu về năng lƣợng khí của Việt Nam trong tƣơng lai .

Page 29 of 225


1.2 TÌM HIỂU ĐỀ TÀI

1.2.1 Tổng quan về khu mỏ Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng (HSD-HST)
Theo các nhà địa chất dầu khí, tại khu vực bồn trũng Cửu Long rộng 60.000km2
nằm trên thềm lục địa phía Nam Việt Nam có trữ lƣợng dầu đƣợc dự báo lên tới 700 -
800 triệu m3. Hiện nay, ngoài 7 mỏ chính đang khai thác là Bạch Hổ, Rồng, Hồng
Ngọc, Rạng Đông, Sƣ Tử Đen, Sƣ Tử Vàng, Cá Ngừ Vàng còn có 16 dự án dầu khí
cùng với hàng loạt mỏ mới đƣợc phát hiện đã biến nơi đây trở thành khu vực thăm dò,
khai thác trọng yếu của Tập Đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PetroVietnam và các
đơn vị thành viên), trong đó có Công ty Điều hành chung Thăng Long (gọi tắt là Thăng
Long JOC).Công ty Điều hành chung Thăng Long đƣợc thành lập vào ngày 26/5/2005
với sự tham gia 60% cổ phần của TALISMAN (Canađa) và 40% cổ phần của Tổng
công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP).

Mỏ HSD - HST nằm cách Vũng Tàu khoảng 80km về hƣớng đông thuộc khu vực
bồn trũng Cửu Long do Công ty Điều hành chung Thăng Long trực tiếp đảm nhiệm mọi
hoạt động thăm dò và khai thác. Mỏ HSD – HST nằm trên Block 15-2/01.

Hình 21 : Vị trí Block 15-2/01

Page 30 of 225


Hình 22 : Vị trí mỏ HSD –HST

Page 31 of 225


Trƣớc đây lô 15 - 02/1 đƣợc đánh giá là triển vọng thấp, đầy rủi ro và đã có 2
nhà thầu dầu khí thất bại sau khi tiến hành khoan 5 giếng nhƣng không thành công.
Sau hơn 3 năm đi vào hoạt động, đội ngũ cán bộ công nhân viên Việt Nam ở Thăng
Long JOC cùng đối tác nƣớc ngoài tiến hành thăm dò cuốn chiếu thu nổ địa chấn 3D
trên hàng chục ngàn km2. Thăng Long JOC đã phát hiện ra 3 mỏ tạo chứa dầu khí,
trong đó có 2 mỏ lớn là mỏ Hải Sƣ Trắng và mỏ Hải Sƣ Đen. Việc phát hiện ra mỏ Hải
Sƣ Trắng vào tháng 12/2006 với lƣu lƣợng thử vỉa tổng cộng khoảng 15.000 thùng
dầu/ngày đêm (1 thùng dầu = 158,97 lít. Cứ 7 thùng (barrel) dầu thì đƣợc 1 tấn.). Năm
2008-2009, sau khi khoan thăm dò 5 giếng ở mỏ Hải Sƣ Đen, trong đó có giếng khoan
HSD- IX phát hiện vào tháng 1/2008 với lƣu lƣợng thử vỉa tổng cộng khoảng 21.000
thùng dầu/ngày đêm.

Cuối năm 2011 hai mỏ dầu Hải Sƣ Trắng và Hải Sƣ Đen đi vào khai thác với sản
lƣợng ban đầu 50.000 thùng dầu/ngày đêm, sẽ tăng dần và vƣợt qua mức 100.000
thùng dầu/ngày đêm trong các năm tiếp theo sẽ góp phần duy trì và tăng trƣởng sản
lƣợng khai thác dầu khí, đảm bảo an ninh năng lƣợng quốc gia. Bên cạnh đó, dầu thô ở
mỏ Hải Sƣ Đen theo bƣớc đầu phân tích có đặc tính gần giống với mỏ dầu Bạch Hổ
nên có thể là nguồn cung cấp dầu thô quan trọng cho Nhà máy lọc dầu Dung Quất -
Quảng Ngãi, góp phần giải quyết đƣợc phần nào bài toán nguyên liệu để sản xuất của
ngành dầu khí Việt Nam.

1.2.2 Quy hoạch mỏ
1.2.2.1 Những căn cứ để qui hoạch mỏ

Qui hoạch mỏ phụ thuộc trữ lƣợng mỏ và việc lựa chọn công nghệ khai thác, từ
đó tính toán số lƣợng công trình khai thác tối tƣ và sản lƣợng tối ƣu (thùng dầu/ngày)
để đảm bảo công tác khai thác đạt hiệu quả cao nhất. Căn cứ qui hoạch mỏ:

 Trữ lƣợng mỏ.
 Hệ số thu hồi, phân bố sản lƣợng theo đời mỏ.
 Nhu cầu thị trƣờng.
 Nhu cầu khai thác của chủ đầu tƣ.

Căn cứ các nhu cầu khai thác, phân phối sản phẩm khác thác để xác định số
lƣợng dàn khoan (dàn công nghệ, dàn khoan khai thác…), bể chứa nổi (chứa dầu
trƣớc khi xuất), hệ thống đƣờng ống (phân phối hoặc thu gon từ các dàn nhỏ…)

1.2.2.2 Những yêu cầu thiết kế, quy hoạch hệ thống khai thác mỏ

Page 32 of 225


Khu khai thác dầu khí cần đƣợc xem nhƣ một tổ hợp công nghệ đồng nhất, đảm
bảo thu nhận đƣợc sản phẩm có chất lƣợng đạt yêu cầu với chi phí cho khai thác, thu
gom xử lý và vận chuyển sản phẩm tối thiểu. Hệ thống này bao gồm các quy trình công
nghệ:

 Thu gom, vận chuyển và đo các sản phẩm các giếng khai thác trên mỏ.
 Tách sơ bộ các sản phẩm từ các giếng.
 Xử lý dầu.
 Xử lý nƣớc thải và các loại khác cho hệ thống duy trì áp suất vỉ.
 Tiếp nhận và đo lƣờng dầu.
 Xử lý khí.

Các công trình công nghệ thu gom và vận chuyển sản phẩm của các giếng cần
phải :

 Đo đƣợc sản phẩm khai thác.
 Phân bố các dòng dầu theo các tính chất lý hoá và theo công nghệ vận
chuyển.
 Độ kín của hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí phải đảm bảo tránh
thất thoát và phải đảm bảo không bị ô nhiễm môi trƣờng. Sử dụng các
hệ thống đƣờng ống chuyên dụng để tách pha các sản phẩm.
 Tính toán khí theo hƣớng sử dụng.

1.2.2.3Những yêu cầu cơ bản thiết kế, xây dựng, khai thác hệ thống thu gom:

 Sơ đồ công nghệ cần phải chọn thích hợp với các điều kiện khí hậu, địa
hình địa chất vùng mỏ, đồng thời phải phù hợp với các tính chất lí hoá,
lƣu diễn của các sản phẩm khai thác đƣợc.
 Các thiết bị công nghệ: bơm, nén khí, đo, tách … phải có khả năng cải
tiến đƣợc
 Các hệ thống thu gom cần phải có khả năng xây dựng mới, cải tạo, sửa
chữa nhanh và kinh tế. Có thể thay đổi các thông số trong quy trình công
nghệ sao cho phù hợp với sự thay đổi trong quá trình khai thác.
 Các hệ thống thu gom cần phải cho phép thực hiện đồng thời việc tách
pha khí và pha lỏng.
 Trong hệ thống thu gom cần phải xét đến khả năng quá tải của một số
đƣờng ống công nghệ. Do đó để an toàn trong những giai đoạn khai thác
khác nhau cần phải thiết kế các đƣờng ống chính với hệ số n =1,5 theo
công suất. Đƣờng ống của hệ thống thu gom cần phải có những đoạn dự

Page 33 of 225


bị, những đƣờng vòng khép kín để thay đổi dòng đi theo những hƣớng
khác nhau.

1.2.2.3 Sơ đồ quy hoạch mỏ

Qui hoạch mỏ gồm các hạng mục sau:

 Một giàn đỡ đầu giếng (A Well Head Platform (WHP)) đặt ở mỏ HSD
 Một giàn đỡ đầu giếng phân chia(A Well Head Separation Platform
(WHSP)) đặt ở mỏ HST
 Thiết bị nối tới Tê Giác Trắng (TGT) của Hoàng Long JOC
 Hệ thống đƣờng ống kết nối dƣới biển.

Hình 23 : Sơ đồ hệ thống khai thác mỏ HSD – HST

Page 34 of 225


1.2.3 Giới thiệu các công trình trong mỏ HSD – HST(Block15-02/01)

Hình 24: Sơ đồ phát triển mỏ HSD-HST

Hiện tại khu mỏ block 15-02/01 có hệ thống đƣờng ống ngầm và các dàn nhƣ
sau:

 Một giàn đỡ đầu giếng (WHP) ở HSD.
 Một giàn đỡ đầu giếng (WHP) ở HST.
 Có liên quan công nghệ tới hệ thống mỏ HSD-HST mà Thăng Long JOC
đang khai thác chính là giàn đỡ đầu giếng H1, bể chứa rót dầu FPSO, hệ
thống phân phối cuối đƣờng ống-Pipeline End Manifold (PLEM) chuyển
dầu về Bạch Hổ và FPSO, (nhƣ trên hình 14). Phần này nằm trên khu mỏ
Tê Giác Trắng.

(Ghi chú: Mỏ Tê Giác Trắng thuộc Lô 16-1, thềm lục địa Việt Nam cách thành phố Vũng
Tàu khoảng 100 km về hƣớng Đông Nam . Kế hoạch phát triển mỏ Tê Giác Trắng gồm
một tàu chứa và xử lý dầu khí FPSO và 2 cụm giàn đầu giếng (H1 và H4). Ngoài ra còn
có hệ thống đƣờng ống ngầm nội mỏ để vận chuyển dầu, khí, nƣớc bơm ép. Chủ đầu
tƣ mỏ là Công ty liên doanh Điều hành Hoàng Long, gồm: Tổng công ty Thăm dò Khai
thác dầu khí Việt Nam, Công ty Soco của Vƣơng quốc Anh, Công ty PTTEP của Thái

Page 35 of 225


Lan và Công ty OPECO của Hoa Kỳ.Công ty liên doanh Điều hành Hoàng Long
(HLJOC) đã hoàn tất hạ thủy phần chân đế giàn đầu giếng H1, H4, khối thƣợng tầng
H1 tại cảng dịch vụ PTSC (thành phố Vũng Tàu) vào tháng 4/2011 và ngày 11/6 đã tiến
hành lễ khởi hành tàu FPSO Armada Tê Giác Trắng 01 từ cảng Keppel ShipYard
Singapore để về Việt Nam. Mỏ Tê Giác Trắng sẽ đƣợc đƣa vào hoạt động, đón dòng
dầu đầu tiên vào tháng 8/2011 từ các giếng khai thác thuộc cụm giàn đầu giếng H1)

 Hệ thống đƣờng ống nối giữa HSD – HST – TGT-H1

Hình 25: Sơ đồ các tuyến ống trong mỏ HSD-HDT

Sáu (6) loại Risers và hệ thống nối trong HST:

 Ống đứng sản phẩm và ống nối (Tie-in Spool)10-inch (Đƣờng ống
HSD tới HST)
 Ống nƣớc ép vỉa đứng (Water Injection Riser) và ống nối 6-inch
(Đƣờng ống HST tới HSD)
 Đƣờng ống đứng Gas Lift và ống nối6-inch (Đƣờng ống HST tới HSD)
 Đƣờng ống đứng sản phẩm và ống nối 16-inch (Đƣờng ống HST tới
TGT-H1)

Page 36 of 225


 Đƣờng ống đứng nƣớc ép vỉa và ống nối 8-inch (Đƣờng ống TGT-H1
tới HST)
 Đƣờng ống đứng Gas Lift và ống nối6-inch ( Đƣờng ống TGT-H1 tới
HST)

Ba (3) loại ống nối trên TGT-H1:

 Ống nối sản phẩm 16-inch (Đƣờng ống HST tới TGT-H1)
 Ống nối nƣớc áp lực 8-inch (Đƣờng ống TGT-H1 tới HST)
 Ống nối Gas Lift 6-inch (Đƣờng ống TGT-H1 tới HST)

Ba (3) loại ống đứng và ống nối trên HSD:

 Ống đứng sản phẩm 10-inch và ống nối (Đƣờng ống HSD tới HST)
 Ống nƣớc ép vỉa và ống nối 6-inch (Đƣờng ống HST tới HSD)
 Ống đứng Gas Lift và ống nối 6-inch (Đƣờng ống HST tới HSD)

Ba (3) loại đƣờng ống liên kết giữa HST và TGT-H1:

 Đƣờng ống sản phẩm 16-inch từ HST tới TGT-H1
 Đƣờng ống nƣớc ép vỉa 8-inch từ TGT-H1 tới HST
 Đƣờng ống Gas Lift 6-inch từ TGT-H1 tới HST

Ba (3) loại đƣờng ống liên kết giữa HST và HSD:

 Đƣờng ống thành phẩm 10-inch từ HSD tới HST
 Đƣờng ống nƣớc ép vỉa 6-inch từ HST tới HSD
 Đƣờng ống Gas Lift 6-inch từ HST tới HSD

1.2.4 Công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng
1.2.4.1 Các khâu trong quá trình khai thác dầu khí

Công nghệ khai thác dầu khí trên thế giới nói chung, ở việt nam và ở mỏ HSD –
HST nói riêng đều phải trai qua ba công đoạn sau đây:

Giai đoạn 2
Giai đoạn 1
-Khai thác Giai đoạn 3
-Khảo sát
-Vận chuyển -Phân phối
-Thăm dò
-Chứa đựng
Page 37 of 225


 Giai đoạn 1:

Là giai đoạn khảo sát và thăm dò dầu khí, bằng các phƣơng pháp kỹ thuật ngƣời
ta có thể xác định đƣợc chính xác nơi nào có dầu và trữ lƣợng là bao nhiêu. Từ đó
ngƣời ta đi đến quyết định có khai thác hay không, nếu trữ lƣợng đủ lớn để khai thác
thì tại đó các công trình khai thác dầu khí nhƣ các hệ thống giàn khoan và hệ thống
đƣờng ống sẽ đƣợc xây dựng.

 Giai đoạn 2:

Ở giai đoạn này các sản phẩm sẽ đƣợc khai thác và vận chuyển đến những nơi
xử lý nhƣ các giàn trung tâm, các giàn công nghệ,hoặc chúng đƣợc đƣa đến các bể
chứa thông qua hệ thống đƣờng ống.ở giai đoạn khai thác nó sẽ đƣợc phân thành hai
thời kỳ khai thác khác nhau đó là:

 Thời kỳ khai thác sơ cấp là thời kỳ đầu khi mà áp lực ở giếng là đủ lớn để
đẩy sản phẩm dầu khí lên đến nơi chế biến.
 Thời kỳ khai thác thứ cấp là thời kỳ mà giếng không còn đủ áp lực để đẩy
sản phẩm dầu khí đến nơi chế biến.Nhƣng trữ lƣợng của nó vẫn còn khá
lớn có thể vẫn tiếp tục khai thác đƣợc.Khi đó ngƣời ta sử dụng công nghệ
bơm nƣớc ép vỉa với áp lực đủ mạnh xuống giếng để tiếp tục khai thác.

 Giai đoạn 3:

Ở giai đoạn này các sản phẩm dầu mỏ sau khi đã đƣợc chế biến nó sẽ đƣợc
đƣa đến những trung tâm tiêu thụ nhƣ những trạm dót dầu không bến hoặc là những
cảng dầu nhờ hệ thống đƣờng ống.

1.2.4.2 Công nghệ khai thác dầu khí ở Mỏ Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng

Hiện tại, trong quá trình khai thác dầu khí ở Hải Sƣ Đen – Hải Sƣ Trắng, Thăng
Long JOC đang sử dụng các giàn đầu giếng có thể khoan-khai thác và xử lý sơ bộ sản
phẩm dầu khí thu đƣợc.Đồng thời kết hợp với sự hỗ trợ khoan của tàu khoan hoặc giàn
khoan tự nâng .Tất cả các đầu giếng đều đƣợc đặt trên giàn. Chất lỏng từ giàn đỡ đầu
giếng (Well Head Platform) HSD đƣợc chuyển đến HST thông qua đƣờng ống dƣới
biển. Giàn đỡ đầu giếng/phân chia trên dàn HST là trung tâm cho sự phát triển của
Thanglong JOC (TLJOC) Block 15-2. Tất cả chất lỏng của HSD và HST đƣợc chuyển
qua tuyến qua giàn HST. Tại HST, chất lỏng và khí đƣợc tách ra nhằm mục đích đo
lƣờng phân bổ thƣơng mại (commercial allocation metering). Sau đó cả chất lỏng và

Page 38 of 225


chất khí đƣợc chuyển tới giàn Tê Giác Trắng H1 (TGT). Tại giàn TGT H1, chất lỏng của
HSD và HST cùng với chất lỏng của dàn TGT H1 đƣợc gửi tới TGT H1 FPSO để sử lí.

Khí nén và nƣớc ép vỉa đƣợc cung cấp bởi TGT FPSO tới giàn HSD và HST.

Hình 26: Sơ đồ khu mỏ HSD-HST

Trong giai đoạn khai thác sơ cấp thu hồi đƣợc khoảng 30% trữ lƣợng của mỏ.

Trong giai đoạn khai thác thứ cấp chúng ta có thể thu hồi thêm khoảng 12-15%
trữ lƣợng của mỏ.Trong giai đoạn này cần xây dựng hệ thống đƣờng ống dẫn nƣớc ép
vỉa và gaslift với khả năng chịu áp lực cao( lên tới hàng trăm atm),cũng nhƣ hệ thống
máy bơm áp lực cao.

Hiện tại mỏ HSD – HST mới đƣợc đƣa vào khai thác.

Page 39 of 225


1.2.5 Mục tiêu và nhiệm vụ thiết kế
1.2.5.1 Mục tiêu thiết kế

Căn cứ vào số liệu khảo sát địa hình , địa chất đã thu thập đƣợc… để lựa chọn
tuyến ống từ HSD - HST, Block 15-02/01, Thăng Long JOC sao cho khả thi ,với giá
thành thấp nhất mà vẫn đảm bảo đƣợc các chỉ tiêu kĩ thuật. Lựa chọn tuyến ống hợp lí
sẽ đem lại hiệu quả kinh tế, tăng độ an toàn cho tuyến ống trong quá trình thi công cũng
nhƣ quá trình khai thác lâu dài.

1.2.5.2 Nhiệm vụ thiết kế

 Tính toán thiết kế tuyến ống dẫn gas lift Hải Sƣ Trắng→ Hải Sƣ Đen, block
15-02/01. Khoảng cách 8884 m,D=168.3 mm.Áp suất thiết kế 24 Mpa, nhiệt
độ thiết kế 60oC.
 Xác định tuyến ống cần thiết kế: đƣờng đi, chiều dài...
 Xem xét các khả năng nối mạng cho hệ thống tuyến ống cho tƣơng lai.
 Xác định độ dày đƣờng ống và các thiết bị cần thiết cho hệ thống đƣờng ống
 Tính toán và kiểm tra điều kiện bền và ổn định cho hệ thống đƣờng ốngtrong
mọi điều kiện bất lợi.
 Xác định đánh giá nhịp treo cho phép đối với tuyến ống khi dọc tuyến có sự
biến đổi phức tạp của địa hình và điều kiện phức tạp của địa chất hải văn.
 Tính toán, thiết kế chống ăn mòn đƣờng ống.
 Tính toán giãn nở đƣờng ống.
 Tính toán tĩnh, động cho Riser.
 Giới thiệu các biện pháp thi công, từ đó phân tích lựa chọn phƣơng án thi
công, chế tạo cho tuyến ống.
 Kiểm tra hệ thống đƣờng ống trƣớc khi đƣa vào vận hành.

Page 40 of 225


CHƢƠNG II : SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ

2.1 Số liệu sóng theo các tần suất khác nhau

2.1.1 Chiều cao sóng đáng kể Hsvà chu kỳ sóngTs với tần suất các năm theo các
hƣớng sóng cố định.
Bảng 1

Tần
Giá trị N NE E SE S SW W NW
suất(Năm)
Hs(m) 5.8 8.7 4.8 3.3 4.3 6.3 4.8 4.9
100
Ts(sec) 8.7 10.6 8.9 7.4 8.1 8.9 8.5 8.6
Hs(m) 4.9 8.3 4.3 2.9 3.8 5.8 4.4 4.3
50
Ts(sec) 7.8 10.1 8.2 6.8 7.6 8.7 7.9 7.8
Hs(m) 4.0 7.9 3.9 2.5 3.2 5.2 4.1 3.7
25
Ts(sec) 7.0 9.4 7.5 6.2 6.9 8.3 7.4 7.1
Hs(m) 2.9 7.4 3.3 2.1 2.7 4.7 3.7 3.0
10
Ts(sec) 6.0 8.8 6.7 5.6 6.3 7.9 6.7 6.2
Hs(m) 2.2 7.0 2.9 1.7 2.2 4.2 3.4 2.6
5
Ts(sec) 5.4 8.3 6.2 5.1 5.8 7.3 6.2 5.6

2.1.2 Chế độ sóng
Chiều cao sóng lớn nhất đã quan trắc đƣợc trên mỏ HSD – HST là 10.5m, ứng
với chu kỳ 16 giây. Hiếm khi nhìn thấy những con sóng lớn hơn 3m trong khoảng thời
gian chuyển tiếp gió mù. Vào mùa gió Tây-Nam hoạt động thì những con sóng điều hoà
trở nên mạnh hơn. Chiều cao sóng lớn nhất trong tháng 7, 8 có thể đạt tới 6m hoặc lớn
hơn.

Chế độ sóng tại khu vực xây dựng công trình chủ yếu phụ thuộc vào chế độ gió
thổi. Trong thời kỳ gió mùa Đông-Bắc biển có sóng mạnh, xẩy ra liên tục, thƣờng có gió
xoáy và bão. Bão thƣờng tập trung từ tháng 6 đến tháng 10 hàng năm, do vậy chế độ
sóng lớn rõ rệt trong thời kỳ này. Trong thời kỳ gió mùa Đông-Bắc sóng theo hƣớng
Đông-Bắc có chiều cao cực đại đạt tới 6,5 (m) và có thể lớn hơn.

Page 41 of 225


Trong thời kỳ gió mùa Tây-Nam, sóng theo hƣớng Tây-Nam có chiều cao cực đại có
thể vƣợt qua 6 (m).

 Chế độ sóng đƣợc mô tả bởi hai thông số chính là chiều cao sóng và chu kỳ
sóng, đƣợc xác định cho 8 hƣớng sóng chủ đạo là: Bắc (N), Đông-Bắc (NE),
Đông (E), Đông-Nam (SE), Nam (S), Tây-Nam (SW), Tây (W), Tây-Bắc (NW).
 Các thông số sóng ở các hƣớng khác đƣợc tính bằng cách nội suy tuyến tính từ
các hƣớng lân cận.
 Các thông số sóng đƣợc thống kê với tần suất xuất hiện là: 100, 50, 25, 10, 5,
năm và đƣợc thể hiện trong Bảng 1.

2.1.3 Phân tích số liệu
Nhìn vào bảng 1 ta thấy chiều cao sóng(Hs) và chu kỳ sóng(Ts) theo 8 hƣớng
sóng cố định ứng với tần suât xuất hiện 100 năm và 50 năm là lớn nhất.

Tần
suất(Năm)
Hs(m) 5.8 8.7 4.8 3.3 4.3 6.3 4.8 4.9
100
Ts(sec) 8.7 10.6 8.9 7.4 8.1 8.9 8.5 8.6

→ Hs max theo hƣớng đông bắc NE =8.7m, tiếp đến là hƣớng tây nam SW=6.3m.

Ts max theo hƣớng NE=10.6s ,tiếp đến là hƣớng Đông(E) và tây nam SW=8.9s.

Tần
suất(Năm)
Hs(m) 4.9 8.3 4.3 2.9 3.8 5.8 4.4 4.3
50
Ts(sec) 7.8 10.1 8.2 6.8 7.6 8.7 7.9 7.8

→Hs max theo hƣớng đông bắc NE =8.3m, tiếp đến là hƣớng tây namSW=5.8m

Ts max theo hƣớng NE=10.1s ,tiếp đến là hƣớng tây nam SW=8.7s.

Nhận xét :

Page 42 of 225


Độ cao sóng NE=8.7m thuộc vào sóng cấp VIII (Sóng rất mạnh) trong IX cấp sóng( theo
tài liệu quan trắc khí tƣợng hải văn ven bờ-PGS TS Vũ Uyển Dĩnh)

2.2 Vận tốc dòng chảy(cm/giây)

2.2.1 Số liệu vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất và dòng chảy đáy lớn nhất
Bảng 2: Vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất (cm/giây) với tần suất các năm
theo các hướng sóng cố định.

Hƣớng sóng
Tần
N NE E SE S SW W NW
suất
Hƣớng dòng chảy (độ)
(Năm)
240 244 294 56 68 131 56 134
100 93 183 116 175 224 153 200 121
50 85 165 102 157 197 134 173 107
25 77 140 89 133 173 116 147 94
10 67 120 73 114 142 95 116 79
5 59 100 62 95 121 80 95 67
1 26 85 44 84 69 56 61 49

Bảng3: Vận tốc dòng chảy đáy lớn nhất theo các hướng sóng cố định

Hƣớng sóng
Tần N NE E SE S SW W NW
suất Hƣớng dòng chảy (độ)
(Năm)
87 247 76 82 338 76 177 72
100 87 124 119 112 91 145 165 101
50 76 109 103 99 80 128 134 93
25 66 95 92 87 69 112 115 84
10 53 79 75 72 57 92 85 72
5 45 68 61 61 48 79 65 61
1 31 49 41 36 35 57 33 34

Page 43 of 225


Lƣu ý:

 Hƣớng dòng chảy là hƣớng tác động, đƣợc lấy so với hƣớng Bắc theo chiều kim
đồng hồ.
 Vận tốc dòng chảy mặt đƣợc đo cách mực nƣớc trung bình là 5m.
 Vận tốc dòng chảy đáy đƣợc đo cách đáy biển là 5m.
 Các vận tốc dòng chảy trung gian đƣợc tính bằng cách nội suy tuyến tính
dòngchảy mặt và dòng chảy đáy.

2.2.2 Chế độ dòng chảy
Do ảnh hƣởng của thủy triều và gió mùa nên dòng chảy tại các vùng mỏ HSD –
HST và lân cận phổ biến phân bố theo hƣớng N-E, E-NE và E (vào các tháng 49);
theo hƣớng S-W, W-SW (vào các tháng 112).Dòng chảy bao gồm : chế độ dòng chảy
mặt và chế độ dòng chảy đáy.

2.2.3 Phân tích số liệu
Trích dẫn bảng 2 với vận tốc dòng chảy mặt ứng với tần suất 100 năm và
50năm là lớn nhất. 4 giá trị vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất đƣợc đánh dấu nhƣ dƣới
bảng

Hƣớng sóng
Tần
N NE E SE S SW W NW
suất
(Năm) Hƣớng dòng chảy (độ)
240 244 294 56 68 131 56 134
100 93 183 116 175 224 153 200 121
50 85 165 102 157 197 134 173 107

Vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất theo hƣớng bắc (S)với chu kỳ xuất hiện lặp lại
100 năm là 224cm/s.

Trích dẫn bảng 3với vận tốc dòng chảy mặt ứng với tần suất 100năm và 50năm
là lớn nhất.4 giá trị vận tốc dòng chảy đáy lớn nhất đƣợc đánh dấu nhƣ dƣới bảng.

Page 44 of 225


Hƣớng sóng
Tần N NE E SE S SW W NW
suất Hƣớng dòng chảy (độ)
(Năm) 85 247 76 82 338 76 177 72
100 87 124 119 112 91 145 165 101
50 76 109 103 99 80 128 134 93

Vận tốc dòng chảy đáy lớn nhất theo hƣớng tây với chu kỳ xuất hiện lặp lại 100
năm là 165 cm/s.

Page 45 of 225


2.3 Số liệu gió
Bảng 4: Số liệu gió khu vực mỏ HSD – HST

Chu
kỳ N NE E SE S SW W NW
(năm)

Vận tốc gió trung bình trong thời gian 2 phút
100 38.4 49.3 30.0 20.8 22.0 35.7 34.2 33.5
50 36.2 45.0 29.1 19.2 21.4 33.4 32.7 31.8
25 34.2 40.6 27.4 18.2 20.4 31.5 30.4 29.2
10 30.6 37.5 26.3 16.8 19.2 28.2 27.5 26.5
5 28.5 34.6 25.2 15.5 18.4 26.2 25.2 21.3
1 23.0 26.0 22.0 12.7 16.0 21.0 20.0 18.0

Vận tốc gió trung bình trong thời gian 1 phút
100 39.7 50.9 31.0 21.4 22.7 36.9 35.3 34.6
50 37.4 46.5 30.1 19.8 22.1 34.5 33.8 32.8
25 35.3 41.9 28.3 18.8 21.1 32.5 31.4 30.2
5 29.4 35.7 26.0 16.0 19.0 27.1 26.0 22.0
1 23.8 26.9 22.7 13.1 16.5 21.7 20.7 18.6

Vận tốc gió trung bình trong thời gian 3 giây
100 44.7 57.4 34.9 24.2 25.6 41.6 39.8 39
50 42.1 52.4 33.9 22.3 24.9 38.9 38.1 37.0
25 39.8 47.3 31.9 21.2 23.7 36.7 35.4 34.0
10 35.6 43.7 30.6 19.6 22.4 32.8 32.0 30.8
5 33.2 40.3 29.3 18.0 21.4 30.5 29.3 24.8
1 26.8 30.3 25.6 14.8 18.6 24.4 23.3 21.0

 Chế độ gió:

Khu vực xây dựng công trình là khu vực chịu ảnh hƣởng trực tiếp của gió mùa
gồm có: gió mùa Đông - Bắc (vào mùa Đông) và gió mùa Tây - Nam (vào mùa Hạ).

 Gió mùa Đông - Bắc chiếm ƣu thế từ tháng 11 tới tháng 3 hàng năm. Trong
khoảng thời gian này gió thổi ổn định có tốc độ mạnh và thịnh hành trong
suốt cả mùa, tốc độ gió lớn nhất quan trắc đƣợc là 30m/s. Các giá trị của vận
tốc gió dùng cho thiết kế đƣợc thống kê trong Bảng 4

Page 46 of 225

Thuyet minh chinh (thanh pc's conflicted copy 2012-04-21)

Thuyet minh chinh (thanh pc's conflicted copy 2012-04-21)

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (19)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (9)

Ähnlich wie Thuyet minh chinh (thanh pc's conflicted copy 2012-04-21)

Ähnlich wie Thuyet minh chinh (thanh pc's conflicted copy 2012-04-21) (20)

Mehr von Khuất Thanh

Mehr von Khuất Thanh (20)

Thuyet minh chinh (thanh pc's conflicted copy 2012-04-21)