Vietsovpetro tăng công suất giàn khoan nhờ tua bin khí mới

Vietsovpetro - liên doanh khai thác dầu khí giữa Việt Nam và Liên Xô (trước đây), được thành lập  30 năm trước trong bối cảnh quốc gia này chìm sâu trong khủng hoảng kinh tế với mức lạm phát phi mã tới 775%. Liên doanh này đã xây dựng một giàn khoan dầu khí cách bờ biển Việt Nam 100 km. Nằm trên một mỏ khí đốt tự nhiên dưới đáy biển, giàn khoan này đã khai thác dầu mỏ và khí thiên nhiên từ độ sâu hơn 100 mét dưới mực nước biển và đóng góp lớn vào phục hồi kinh tế Việt Nam.

Sau 30 năm hoạt động, đa số thiết bị trên giàn khoan của Vietsovpetro có dấu hiệu "lão hoá". Vấn đề này là rất nghiêm trọng khi họ phát hiện thêm nhiều túi khí mới gần mỏ dầu đang khai thác. Liên doanh đứng trước ba sự lựa chọn: tiếp tục duy trì tốc độ khai thác dầu khí; mở rộng giàn khoan để tăng công suất; hoặc tăng hiệu suất hoạt động để khai thác nhiều khí thiên nhiên hơn mà không thay đổi quy mô giàn khoan.

Tất nhiên, Vietsovpetro muốn hiệu quả kinh doanh cao hơn nhờ tăng công suất hoạt động của giàn khoan, nhưng họ rất ngại chuyện chi phí và thời gian dừng khai thác để mở rộng giàn khoan. Và chiếc Swirler nhỏ bé vào cuộc.

Quạt xoáy Swirler là một trong những chi tiết rất quan trọng trong hoạt động của tua bin NovaLT16 của Baker Hughes-GE. Có đường kính chỉ khoảng 10 cm với thiết kế cánh quạt bên trong, chi tiết này giữ vai trò đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí để làm quay tua bin. Bất kỳ thay đổi nhỏ nào trong hình dáng cánh quạt vòng xoáy đều có thể giúp tiết kiệm rất nhiều nhiên liệu.

Sử dụng tính năng dựng mẫu nhanh của ngành sản xuất đắp lớp, các kỹ sư đã tiến hành nhiều thử nghiệm nhỏ để tăng độ hiệu quả của quạt xoáy Swirler. Sau đó, họ sử dụng máy in 3D laze để sản xuất chi tiết này. Các kỹ sư có thể phân tích chi tiết thiết kế 3D của vòng xoáy và "in" nó thành một miếng duy nhất bằng cách dùng tia laze để đắp từng lớp bột kim loại theo bản vẽ thiết kế. Chính chi tiết này khiến NovaLT16 trở thành lựa chọn phù hợp cho các mục tiêu của Vietsopetro.

"Nếu trước đó, Vietsovpetro chỉ cung cấp khí thiên nhiên cho một nhà máy điện, thì giờ đây, họ có thể khai thác khí với tốc độ nhanh hơn và bán cho một nhà máy điện khác" - Khurram Majeed - Phó Chủ tịch phụ trách tua bin và giải pháp xử lý khu vực châu Á - Thái Bình Dương của Baker Hughes-GE nói. "Chúng tôi nhận thấy thiết bị của mình rất phù hợp trong tình huống này. Khi đó, Vietsovpetro sẽ không cần phải mở rộng giàn khoan nữa".

Một máy in 3D hoạt động tại nhà máy của BHGE tại Talamona, Italia. Ảnh: BHGE.

Tua bin khí NovaLT16 có thể lắp vừa vào giàn khoan sẵn có và tăng sức ép cho giàn nén khí, áp suất trong đường ống dẫn nên sẽ làm tăng lượng khí thiên nhiên chuyển về đất liền. Khí được nén trong điều kiện áp suất cao cũng sẽ di chuyển nhanh hơn và ổn định hơn. Nhờ đó, Vietsovpetro có thể vận chuyển nhiều khí hơn và mất ít thời gian hơn dù vẫn dùng những thiết bị cũ khác.

NovaLT16 có hiệu suất rất cao. Nó tiêu thụ ít nhiên liệu hơn loại tua bin đứng thứ hai trên thị trường khi sản xuất ra cùng một lượng điện. Hiệu suất cơ học của loại tua bin này đạt 37%, cao hơn mức trung bình trong ngành là 36,2%.

Được thiết kế và sản xuất tại Florence (Italia) với các linh kiện được in 3D, NovaLT16 có thể hoạt động liên tục trong 4 năm trước khi cần tắt máy để bảo dưỡng.

Trước đó, hằng năm, Vietsovpetro phải bảo dưỡng tua bin khí trên giàn khoan nên tốn nhiều thời gian và chi phí.

"Bên trong tua bin khí, các chi tiết kim loại liên tục chịu áp suất và nhiệt độ cao" - Majeed cho biết. "Do đó, cần phải thường xuyên tắt máy để bảo dưỡng. Nhưng nếu có thể nâng cấp các chi tiết kim loại và toàn bộ thiết kế, ta có thể tăng thời gian hoạt động giữa hai lần bảo dưỡng".

Quạt xoáy swirler đẩy hồn hợp nhiên liệu vào buồng đốt. Ảnh: BHGE.

NGUỒN: DOROTHY POMERANTZ