1 Thực trạng phát triển trong và ngoài nước
Vận chuyển CO2 bằng đường ống đã được áp dụng ở nước ngoài, với khoảng 6.000 km đường ống CO2 trên thế giới, với tổng công suất hơn 150 Mt/a.Hầu hết các đường ống CO2 được đặt ở Bắc Mỹ, trong khi một số khác ở Canada, Na Uy và Thổ Nhĩ Kỳ.Phần lớn các đường ống dẫn CO2 quy mô lớn, đường dài ra nước ngoài đều sử dụng công nghệ vận chuyển siêu tới hạn.
Sự phát triển của công nghệ truyền tải đường ống CO2 ở Trung Quốc tương đối muộn và vẫn chưa có đường ống truyền tải đường dài trưởng thành.Các đường ống này là đường ống thu gom và truyền tải bên trong mỏ dầu, và không được coi là đường ống CO2 theo nghĩa thực tế.
2 Các công nghệ chính cho thiết kế đường ống vận chuyển CO2
2.1 Yêu cầu đối với thành phần nguồn khí
Để kiểm soát các thành phần khí đi vào đường ống truyền tải, các yếu tố sau chủ yếu được xem xét: (1) để đáp ứng nhu cầu về chất lượng khí trên thị trường mục tiêu, chẳng hạn như thu hồi dầu EOR, yêu cầu chính là đáp ứng các yêu cầu của hỗn hợp- truyền động dầu pha.②Để đáp ứng yêu cầu truyền tải đường ống an toàn, chủ yếu là kiểm soát hàm lượng khí độc như H2S và khí ăn mòn, ngoài ra còn kiểm soát chặt chẽ điểm sương của nước để đảm bảo không có nước tự do kết tủa trong quá trình truyền tải đường ống.(3) Tuân thủ luật pháp và quy định của quốc gia và địa phương về bảo vệ môi trường;(4) Trên cơ sở đáp ứng ba yêu cầu đầu tiên, giảm chi phí xử lý khí ở thượng nguồn càng nhiều càng tốt.
2.2 Lựa chọn và kiểm soát trạng thái pha vận chuyển
Để đảm bảo an toàn và giảm chi phí vận hành đường ống CO2, cần phải kiểm soát môi chất đường ống để duy trì trạng thái pha ổn định trong suốt quá trình truyền tải.Để đảm bảo an toàn và giảm chi phí vận hành đường ống CO2, trước tiên cần kiểm soát môi trường đường ống để duy trì trạng thái pha ổn định trong quá trình truyền, do đó thường chọn truyền pha khí hoặc truyền trạng thái siêu tới hạn.Nếu vận chuyển pha khí được sử dụng, áp suất không được vượt quá 4,8 MPa để tránh sự thay đổi áp suất giữa 4,8 và 8,8 MPa và sự hình thành dòng chảy hai pha.Rõ ràng, đối với các đường ống CO2 có khối lượng lớn và khoảng cách xa, việc sử dụng đường truyền siêu tới hạn sẽ có lợi hơn khi xét đến chi phí đầu tư kỹ thuật và vận hành.
2.3 Định tuyến và phân cấp khu vực
Trong việc lựa chọn định tuyến đường ống CO2, ngoài việc tuân thủ quy hoạch của chính quyền địa phương, tránh các điểm nhạy cảm về môi trường, khu bảo tồn di tích văn hóa, khu vực thảm họa địa chất, khu mỏ chồng lấn và các khu vực khác, chúng ta cũng nên tập trung vào vị trí tương đối của đường ống và các làng xung quanh, thị trấn, doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ, khu bảo vệ động vật trọng điểm, bao gồm hướng gió, địa hình, thông gió, v.v. Trong khi chọn tuyến đường, chúng ta nên phân tích các khu vực có hậu quả cao của đường ống, đồng thời có biện pháp bảo vệ tương ứng và các biện pháp cảnh báo sớm.Khi chọn tuyến đường, nên sử dụng dữ liệu viễn thám vệ tinh để phân tích ngập lụt địa hình, để xác định khu vực có hậu quả cao của đường ống.
2.4 Nguyên tắc thiết kế buồng van
Để kiểm soát lượng rò rỉ khi xảy ra sự cố vỡ đường ống và để tạo điều kiện bảo trì đường ống, buồng van cắt đường thường được đặt ở một khoảng cách nào đó trên đường ống.Khoảng cách giữa các buồng van sẽ dẫn đến lượng đường ống chứa giữa buồng van lớn và lượng rò rỉ lớn khi xảy ra sự cố;khoảng cách giữa các buồng van quá nhỏ sẽ dẫn đến việc tăng thu hồi đất và đầu tư kỹ thuật, trong khi bản thân buồng van cũng dễ bị rò rỉ diện tích nên không dễ đặt quá nhiều.
2.5 Lựa chọn sơn phủ
Theo kinh nghiệm nước ngoài về xây dựng và vận hành đường ống CO2, không nên sử dụng lớp phủ bên trong để chống ăn mòn hoặc giảm điện trở.Lớp phủ chống ăn mòn bên ngoài được chọn phải có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt hơn.Trong quá trình đưa đường ống vào vận hành và nạp đầy áp suất, tốc độ tăng của áp suất cần được kiểm soát để tránh nhiệt độ tăng lớn do áp suất tăng nhanh dẫn đến hỏng lớp sơn.
2.6 Yêu cầu đặc biệt đối với thiết bị và vật liệu
(1) Hiệu suất bịt kín của thiết bị và van.(2) Chất bôi trơn.(3) Hiệu suất nứt ống dừng.
Thời gian đăng: 14-Jun-2022