giai phap thi cong neo giu FPSO

I

: Nghiên cứu xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FPSO) trong điều kiện biển Việt Nam.

LỜI CAM ĐOAN

Tô x cam đoa : Luậ vă “Nghiên cứu xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý

để lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FPSO) trong điều kiện biển VIỆT

NAM” là công trình nghiên cứu của cá â , được thực hi dưới sự ướng dẫn khoa

học của TS. Phạm Hi n Hậu

Các s li u, kết luận của nghiên cứu được trình bày trong luậ vă y ru ực

v c ưa ừ được công b dưới bất kỳ hình thức nào.

Tôi xin chịu trách nhi m v nghiên cứu của mình.

Hà Nội, tháng 10 ăm 2013

Nguyễ ạt Thịnh

II


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biế ơ đến thầy ướng dẫn TS. Phạm Hi n Hậu đã ận tình chỉ

bảo, ướng dẫn tôi trong su t thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành bản luận

vă y.

Tô cũ x được gửi lờ cám ơ ới các thầy cô ro K oa Sau đại học, Vi n Xây

dựng Công trình Biển, các Bộ môn liên quan thuộc Trườ ại học Xây dự đã

truy đạt kiến thức c o ô . Tô cũ x b y ỏ lò cám ơ ới Ban Giám hi u nhà

Trườ ại học Xây dự đã ú đỡ ô cũ ư lớp cao học trong su t quá trình

học tập và nghiên cứu.

Tôi xin gửi lờ cám ơ ới Ban Lã đạo Liên Doanh Vi t-N a V e sov e ro ơ ô

đa cô ác đã ạo đ u ki n v vật chất, thờ a cũ ư ần giúp tôi hoàn

thành bản luậ vă y.

Tô x được bày tỏ lòng cảm ơ ớ a đì , bạ bè đồng nghi p. Sự khích l ,

độ v ê , ú đỡ của mọ ười l động lực to lớ ú ô vượt qua nhữ k ó k ă

trong su t quá trình học tập.

Hà Nội, tháng 10 ăm 2013

Nguyễ ạt Thịnh

III


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... I

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ II

MỤC LỤC…………. .................................................................................................... III

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... VI

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................... VII

DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ .......................................................................... VIII

MỞ ĐẦU…………… ................................................................................................... XI

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG NEO CÔNG

TRÌNH BỂ CHỨA DẦU NỔI (FSO/FPSO) .................................................................. 1

1.1. Mô tả chung về FSO/FPSO .................................................................................... 1

1.1.1.Cấu tạo của bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO) ........................................................................... 1

1.1.2.Vai trò và chức năng của bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO) ..................................................... 3

1.1.3.Mô tả Quy trình công nghệ xử lý dầu cùa FSO .................................................................... 6

1.2. Khái quát về hệ thống neo bể chứa dầu nổi (FPSO/FSO) .................................... 11

1.2.1.Dạng neo động D.P (Dynamic Positioning) ....................................................................... 11

1.2.2.Dạng neo nhiều điểm CMBM (Conventional Multi Buoy Mooring) .............................. 12

1.2.3.Dạng neo một điểm S.P.M (Single Point Mooring) ........................................................... 13

1.2.4.Các dạng dây neo .................................................................................................................. 26

1.2.5.Các dạng mỏ neo thông dụng .............................................................................................. 28

1.3. Các FPSO/FSO đang hoạt động trên thế giới ....................................................... 41

1.4. Các FPSO/FSO điển hình đang vận hành ở Việt Nam ......................................... 42

1.5. Kết luận về các dạng hệ thống dây neo FPSO ...................................................... 43

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG GIẢI PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG HỢP LÝ ĐỂ LẮP

ĐẶT HỆ THỐNG DÂY NEO BỂ CHỨA DẦU NỔI (FPSO) .................................... 45

IV


2.1. Mở đầu .................................................................................................................. 45

2.2. Các căn cứ xuất phát để xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ

thống dây neo bể chứa dầu nổi (FPSO) ................................................................ 45

2.2.1.Tiêu chuẩn thiết kế để đề xuất phương án .......................................................................... 45

2.2.2.Căn cứ vào điều kiện chiều sâu mực nước và điều kiện môi trường vùng biển thi công 46

2.2.3.Phương tiện, trang thiết bị thực hiện việc thi công ............................................................. 48

2.3. Nội dung chính của giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây neo

bể chứa dầu nổi (FPSO) ........................................................................................ 49

2.3.1.Lựa chọn phương tiện vận chuyển cọc, xích hợp lý .......................................................... 49

2.3.2.Quy trình thực hiện việc hạ thủy xích xuống tàu, sà lan .................................................... 50

2.3.3.Quy trình thực hiện việc thi công đưa cọc xuống nước .................................................... 51

2.3.4.Quy trình thực hiện việc thi công đóng cọc và thả xích neo ............................................. 57

2.3.5.Quy trình thực hiện việc thi công kết nối xích neo vào FPSO ......................................... 64

2.3.6.Tiêu chí đánh giá phương án thi công hợp lý ..................................................................... 66

2.3.7.Các bài toán cơ bản để phục vụ thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi

(FPSO) .................................................................................................................................... 67

2.3.8.Những rủi ro có thể xảy ra và biện pháp khắc phục trong quá trình thi công ................ 67

2.4. Kết luận chương .................................................................................................... 75

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG THỰC HIỆN PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG LẮP

ĐẶT HỆ THỐNG DÂY NEO BỂ CHỨA DẦU NỔI (FPSO) CHO CÔNG TRÌNH TÊ

GIÁC TRẮNG- HOÀNG LONG ................................................................................. 77

3.1. Số liệu đầu vào ...................................................................................................... 77

3.1.1.Giới thiệu chung dự án FPSO- Tê Giác Trắng ................................................................... 77

3.1.2.Số liệu môi trường phục vụ thi công ................................................................................... 80

3.1.3.Số liệu bể chứa FPSO và hệ thống neo giữ FPSO ............................................................. 87

3.2. Phương án thi công hợp lý .................................................................................... 95

3.2.1.Công tác chuẩn bị ................................................................................................................. 95

3.2.2.Công tác vận chuyển ra vị trí hạ thủy .................................................................................. 96

V


3.2.3.Công tác hạ thủy ................................................................................................................ 100

3.2.4.Trình tự thực hiện việc thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu(FPSO) ............ 111

3.2.5.Các bài toán cơ bản để phục vụ thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi

(FPSO) ................................................................................................................................. 134

3.3. Các sự cố và biện pháp khắc phục trong quá trình thi công lắp đặt hệ thống dây

neo lắp đặt ........................................................................................................... 135

3.3.1.Sự cố vách cọc bị xé khi đóng .......................................................................................... 135

3.4. Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đạt được khi áp dụng giải pháp .............. 138

3.5. Kết luận chương .................................................................................................. 138

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 139

PHỤ LỤC………. ....................................................................................................... 141

VI


CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký tự viết tắt Viết đầy đủ - Giải thích

AHT1 Anchor Handling Tug

CALM Catenary Anchor Leg Mooring

CALRAM Catenary Anchor Leg Rigid Arm Mooring

CMBM Conventional Multi Buoy Mooring

CPP Central Process Platform

DP Dynamic Positioning

FSO Floating, Storage and Offloading

FPSO Floating Production, Storage and Offloading

PGF Pile Guide Frame

PLEM Pipeline End Manifold

PLET Pipeline end termination

SALM Single Anchor Leg Mooring

SALS Single Anchor Leg Storage

SPM Single Point Mooring

SPAR Single Point Anchor Reservoir

ROV Remotely Operated Vehicle

WHP Wellhead Platform

VII


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Sử dụng neo hình cái bừa trong đất sét ......................................................... 30

Bảng 1.2: Ưu và nhược điểm của Neo loại gài trực tiếp ................................................ 34

Bảng 1.3: Những ưu điểm và nhược điểm của các loại mỏ neo .................................... 37

Bảng 1.4: Các FPSO/FSO điển hình đang vận hành ở Việt Nam .................................. 42

Bảng 2.1: Vận tốc dòng chảy lớn nhất ở các khu vực ................................................... 47

Bảng 2.2: Giá trị chiều cao sóng Hmax(m) tương ứng với các chu lỳ lặp .................... 48

Bảng 2.3: So sánh 2 phương án vận chuyển .................................................................. 49

Bảng 2.4: Tính hợp lý giữa các phương án thi công đưa cọc xuống nước ................... 56

Bảng 2.5: Tiêu chí đánh giá phương án thi công hợp lý ................................................ 66

Bảng 3.1: Sự thay đổi thủy triều .................................................................................... 82

Bảng 3.2: Số liệu sóng- Điều kiện TRS ......................................................................... 83

Bảng 3.3: Số liệu sóng- Điều kiện Non TRS ................................................................. 84

Bảng 3.4: Sóng gây mỏi ................................................................................................. 85

Bảng 3.5: Phân bố hướng sóng ...................................................................................... 86

Bảng 3.6: Thông số nhiệt độ nước biển ......................................................................... 86

Bảng 3.7: Thông số nhiệt độ không khí ......................................................................... 87

Bảng 3.8: Vị trí tọa độ của FPSO ..................................................................................... 87

Bảng 3.9: Bảng đặc tính của FPSO ................................................................................ 88

Bảng 3.10: Vị trí Turret so với FPSO ............................................................................ 89

Bảng 3.11: Tọa độ vị trí neo........................................................................................... 90

Bảng 3.12: Mô tả các công việc hạ thuỷ cọc xuống sà lan vận chuyển ....................... 101

Bảng 3.13: Quy trình đặt xích trên tàu ......................................................................... 104

Bảng 3.14: Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đạt được khi áp dụng giải pháp ..... 138

VIII


DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Các thành phần cấu tạo chính của FPSO ......................................................... 1

Hình 1.2: Hình ảnh FPSO ................................................................................................ 4

Hình 1.3: Sơ đồ làm việc của mỏ ..................................................................................... 5

Hình 1.4: Sơ đồ minh họa hệ thống ống ngầm đi từ PLEM vào FPSO ........................... 6

Hình 1.5: Sơ đồ minh họa đơn giản quá trình xử lý dầu .................................................. 9

Hình 1.6: Hình ảnh Thiết bị, đường ống công nghệ trên FSO (1) ................................... 9

Hình 1.7: Hình ảnh Thiết bị, đường ống công nghệ trên FSO (2) ................................. 10

Hình 1.8: Hình ảnh thiết bị đường ống công nghệ trên FPSO (3) ................................. 10

Hình 1.9: Mô hình dạng neo động D.P .......................................................................... 12

Hình 1.10: Hệ thống neo CMBM ................................................................................... 13

Hình 1.11: Hệ thống neo C.A.L.M (1) ........................................................................... 14

Hình 1.12: Hệ thống neo C.A.L.M (2) ........................................................................... 15

Hình 1.13: Mặt cắt hệ thống neo C.A.L.M .................................................................... 15

Hình 1.14: Hệ thống phao neo CALRAM ..................................................................... 16

Hình 1.15: Hệ thống neo S.A.L.M ................................................................................. 17

Hình 1.16: Hệ thống phao neo CALRAM ..................................................................... 18

Hình 1.17: Hệ thống neo S.A.L.M với hệ Tubular column ........................................... 19

Hình 1.18: Hệ thống neo S.A.L.S (1) ............................................................................. 20

Hình 1.19: Hệ thống neo S.A.L.S (2) ............................................................................. 21

Hình 1.20: Hệ thống neo dạng tháp có khớp ................................................................. 22

Hình 1.21: Hệ thống neo dạng tháp ............................................................................... 22

Hình 1.22: Hệ thống neo dạng S.P.A.R ......................................................................... 23

Hình 1.23: Hệ thống Turret neo bên trong ..................................................................... 24

Hình 1.24: Hệ thống Turret neo bên ngoài (1) ............................................................... 25

Hình 1.25: Hệ thống Turret neo bên ngoài (2) ............................................................... 26

Hình 1.26: Xích neo ....................................................................................................... 27

Hình 1.27: Dây thừng ..................................................................................................... 27

Hình 1.28: Dây thừng sợi tổng hợp ................................................................................ 28

Hình 1.29: Các loại mỏ neo trọng lực ........................................................................... 29

Hình 1.30: Mỏ neo dạng cái bừa .................................................................................... 29

Hình 1.31: Mỏ neo trọng lực .......................................................................................... 32

Hình 1.32: Mỏ neo dạng cọc .......................................................................................... 35

IX


Hình 1.33: Mỏ neo dạng cọc hút .................................................................................... 36

Hình 1.34: Bảng đồ phân bố FPSO/FSO trên thế giới 2011 ......................................... 41

Hình 2.1: Chuẩn bị hạ cọc .............................................................................................. 53

Hình 2.2: Kéo trượt cọc trên Sà lan ............................................................................... 53

Hình 2.3: Hạ cọc xuống biển.......................................................................................... 54

Hình 2.4: Nhấc cọc ở vị trí thẳng đứng .......................................................................... 54

Hình 2.5: Sử dụng phương tiện cẩu nâng cọc và đưa xuống nước ................................ 56

Hình 2.6: Sử dụng phương tiện khung đóng cọc (PGF) để đóng cọc ............................ 60

Hình 2.7: Khung đóng cọc (PGF) .................................................................................. 61

Hình 2.8: Sử dụng tàu cẩu Trường Sa để đưa xích xuống ............................................. 63

Hình 2.9: Thi công kết nối xích neo vào FPSO ............................................................. 65

Hình 2.10: Cọc đẩy (Pile follower) ............................................................................... 68

Hình 2.11: Kết nối Cable vào xích ................................................................................. 70

Hình 3.1: Sơ đồ mỏ TGT ............................................................................................... 77

Hình 3.2: Sơ đồ vị trí các Block- mỏ TGT .................................................................... 78

Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động mỏ TGT .............................................................................. 79

Hình 3.4: Sơ đồ các đặc điểm khí tượng ........................................................................ 81

Hình 3.5: Sơ đồ neo FPSO ............................................................................................. 92

Hình 3.6: Sơ đồ neo FPSO mỏ TGT .............................................................................. 92

Hình 3.7: Sơ đồ vị trí cọc neo ........................................................................................ 93

Hình 3.8: Sơ đồ chi tiết xích neo .................................................................................... 93

Hình 3.9: Xích neo tại vị trí kho bãi .............................................................................. 97

Hình 3.10: Xích được đưa lên xe trailer vận chuyển ra vị trí hạ thủy ........................... 97

Hình 3.11: Vận chuyển búa đóng cọc ra vị trí hạ thủy .................................................. 98

Hình 3.12: Vị trí chế tạo cọc .......................................................................................... 98

Hình 3.13: Kiểm tra Padeye cọc .................................................................................... 99

Hình 3.14: Kiểm tra độ vừa của ma ní vào Padeye cọc ................................................. 99

Hình 3.15: Cọc sẵn sàng hạ thủy xuống sàlan vận chuyển .......................................... 100

Hình 3.16: Đưa cọc xuống sà lan vận chuyển .............................................................. 102

Hình 3.17: Chằng buộc cọc trên Sàlan để sẵn sàng đi biển ......................................... 102

Hình 3.18: Cẩu khung đóng cọc (PGF) xuống tàu ....................................................... 103

Hình 3.19: Chằng buộc búa, khung đóng cọc trên tàu ................................................. 103

Hình 3.20: Dùng cẩu bánh xích đưa xích xuống tàu .................................................... 107

Hình 3.21: Dùng cẩu cảng đưa xích xuống tàu ............................................................ 108

Hình 3.22: Xích được đưa lên boong tàu ..................................................................... 108

X


Hình 3.23: Đánh dấu kiểm soát xích ............................................................................ 109

Hình 3.24: Hệ thống tang cuốn xích mạn trái và phải của tàu ..................................... 109

Hình 3.25: Đưa xích vào chain locker ......................................................................... 110

Hình 3.26: Kết nối mắc xích đầu và cuối các đoạn xích ............................................. 110

Hình 3.27: Treo xích tại Chain locker .......................................................................... 111

Hình 3.28: Đưa khung đóng cọc (PGF) vào vị trí ........................................................ 112

Hình 3.29: Nhấc cọc khỏi sàlan ................................................................................... 115

Hình 3.30: Đưa cọc về vị trí thẳng đứng và đưa vào khung đóng cọc......................... 115

Hình 3.31: Quay lật búa về vị trí thẳng đứng và đưa vào đóng cọc ............................ 117

Hình 3.32: Thực hiện công tác đóng cọc ..................................................................... 118

Hình 3.33: Trình tự thực hiện công tác kết nối đoạn xích Bottom Chain vào cọc ...... 120

Hình 3.34: ROV thực hiện việc kết nối đoạn xích Bottom .......................................... 123

Hình 3.35: Đánh dấu xích ............................................................................................ 126

Hình 3.36: Kiểm soát xoắn xích khi vào hầm chứa ..................................................... 127

Hình 3.37: Xích neo sau khi được kết nối vào Turret .................................................. 129

Hình 3.38: Kéo xích vào Turret ................................................................................... 131

Hình 3.39: Xích được khóa vào Chain Flapper/Stopper .............................................. 131

Hình 3.42: Cọc đẩy (Pile follower) .............................................................................. 136

Hình 3.43: Cable nối giữa Búa và Cọc đẩy .................................................................. 136

Hình 3.44: Vách cọc chính bị Cọc đẩy xuyên thủng .................................................. 136

Hình 3.45: ROV bị trôi mất phần thân, chỉ còn phần phao nổi ................................... 137

XI


MỞ ĐẦU

1.0 Lý do chọn đề tài:

Dịch vụ cung cấp kho nổi, chứa, xử lý và xuất dầu thô (FSO/FPSO) là một trong

những dịch vụ chiến lược mang tính ổn định lâu dài của ngành dầu khí Việt Nam do

gắn liền với hoạt động khai thác các mỏ dầu. Tuy nhiên, đây cũng là loại hình dịch vụ

rất khó chiếm lĩnh do công nghệ quản lý vận hành đòi hỏi trình độ tay nghề cao, giá trị

đầu tư rất lớn, đồng thời cạnh tranh quốc tế vô cùng gay gắt.

Hiện nay, lĩnh vực dịch vụ khai thác, cung cấp các kho nổi, chứa, xử lý và xuất

dầu thô (FSO/FPSO) ở Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc đã được khẳng

định trên thị trường. Các dự án kho nổi FSO/FPSO được cung cấp cho các mỏ có ý

nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc hiện thực hóa chiến lược phát triển dịch vụ kinh

doanh kho nổi chứa và xử lý dầu thô nói riêng và chiến lược phát triển kinh tế biển của

Tập đoàn Dầu khí Việt Nam nói chung.

Góp phần vào việc thành công của dịch vụ cung cấp này, việc đề ra giải pháp thi

công lắp đặt biển hợp lý cho các FSO/FPSO này đóng vai trò một phần không nhỏ góp

phần thành công cho cả dự án và mang lại giá trị kinh tế cao, đặc biệt là nếu tận dụng

được nguồn trang thiết bị, nhân lực trong nước.

2.0 Mục đích chọn đề tài:

Đề tài nhằm mục đích tổng kết thực tiễn công nghệ thi công lắp đặt hệ thống dây

neo bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO) đang được áp dụng. Tìm hiểu năng lực về cơ sở hạ

tầng, thiết bị phương tiện hiện có ở Việt Nam và các nước lân cận. Từ đó nghiên cứu

xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý để thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể

chứa dầu nổi (FSO/FPSO) trong điều kiện biển Việt Nam nhằm mang lại hiệu quả kinh

tế nhất cho dự án.

3.0 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

XII


Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu các giải pháp thi công lắp đặt hệ

thống xích neo bể chứa dầu nổi để xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý thi công

lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO) trong điều kiện biển Việt Nam.

4.0 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

- Ý nghĩa khoa học:

Hiểu rõ được các tiêu chuẩn để áp dụng trong điều kiện tính toán thi công.

Xây dựng được phương pháp luận phục vụ lựa chọn phương án thi công hợp

lý để lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu (FSO/FPSO) trong điều kiện biển

Việt Nam.

- Ý nghĩa thực tiễn:

Ứng dụng phương pháp luận đã xây dựng để đưa ra được phương án tổ chức

thi công thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO)

5.0 Bố cục của luận văn:

Nội dung của Luận văn này có 166 trang, bao gồm phần mở đầu, 03 Chương, Kết

luận và kiến nghị, 26 bảng, 89 hình vẽ, Tài liệu tham khảo và Phụ lục các bản vẽ, tính

toán. Cụ thể như sau:

- Mở đầu

- Chương 1: Tổng quan về các giải pháp cho hệ thống neo công trình bể chứa dầu

nổi FPSO, FSO trên thế giới và ở Việt Nam

- Chương 2: Xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây

neo bể chứa dầu nổi (FPSO)

- Chương 3: Áp dụng thực hiện phương án tổ chức thi công lắp đặt hệ thống dây

neo bể chứa dầu nổi (FPSO) cho Công trình Tê Giác Trắng

- Kết luận và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo

- Phụ lục: Các bản vẽ, tính toán

Sau đây là phần trình bày lần lượt các nội dung của luận văn theo cấu trúc nêu

trên

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG NEO

CÔNG TRÌNH BỂ CHỨA DẦU NỔI (FSO/FPSO)

1.1. Mô tả chung về FSO/FPSO

1.1.1. Cấu tạo của bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO)

Một FSO/FPSO thông thường bao gồm các thành phần chính được mô tả như

hình vẽ sau:

Hình 1.1: Các thành phần cấu tạo chính của FPSO

2


- Thân FSO/FPSO (hull) bao gồm toàn bộ phần thân vỏ, khoang két nơi dùng để

chứa sản phẩm sau khi sơ chế.

- Hệ thống định vị, neo (mooring system) là hệ thống neo buộc định vị giữ

FSO/FPSO tại một vị trí. Hệ thống này gồm: dây neo buộc, các đầu nối và thiết

bị, tời, cọc, neo và thiết bị đẩy.

- Hệ thống xử lý/sản xuất (production) là hệ thống công nghệ gồm hệ thống xử lý,

hệ thống an toàn và điều khiển, hệ thống trợ giúp công nghệ và các thiết bị phụ

trợ cho quá trình xử lý hỗn hợp chất lỏng hydrocarbon và khí từ giếng. Thông

thường, hệ thống này là các module được đặt cao hơn mặt chính boong chính

khoảng vài mét (≥3m), nhưng các đường ống liên quan lại đặt ngay trên mặt

boong chính. Phụ thuộc vào kích thước của thân vỏ và bố trí thượng tầng, các

module thượng tầng có thể có nhiều sàn để lắp đặt các thiết bị xử lý gas, nước

và dầu. Các trang thiết bị thượng tầng sẽ được chế tạo thành từng cụm hoàn

chỉnh. Hệ thống công nghệ gồm các hệ thống sau:

+ Hệ thống xử lý chất lỏng, gas hoặc hỗn hợp hydrocacbon từ giếng;

+ Hệ thống phụ trợ trợ giúp công nghệ như các hệ thống cung cấp năng

lượng, khí nén, thủy lực, hơi, nước, cho quá trình xử lý. Các hệ thống được

dùng để kích hoạt giếng như hệ thống bơm khí, nước, hóa chất xuống giếng qua

cây noel

+ Hệ thống phát điện cho việc xuất dầu/khí

+ Bộ phận và thiết bị điện liên quan đến thiết bị công nghệ;

+ Các hệ thống khác không đề cập ở trên như hệ thống sản xuất và/hoặc

xử lý methanol, hệ thống khử muối

+ Hệ thống ép vỉa: bơm trực tiếp nước hoặc khí đồng hành xuống vỉa để

đảm bảo duy trì áp suất vỉa;

+ Hệ thống xuất và nhập dầu\khí gồm các ống cứng, ống mềm hoặc kết

hợp cả hai loại ống trên, các bộ phận liên quan đến ống đứng như hệ thống kéo

3


căng, các module nổi, phao nổi dọc ống đứng, kẹp cố đinh, hệ thống neo và các

hệ thống điều khiển an toàn. Trong một hệ thống xuất và nhập tiên biểu của

FSO/FPSO, điểm bắt đầu là điểm nối ống đứng với PLEM và điểm kết thúc là

điểm kết nối ống đứng với FSO/FPSO. Các điểm kết nối thông thường là mặt

bích đầu ra (hoặc mặt bích đầu vào) của PLEM và mặt bích đầu vào (hoặc mặt

bích đầu ra) của FSO/FPSO;

+ Khu sinh hoạt và điều khiển (accommodation) là nơi có buồng điều

khiển, khu nhà ở và sinh hoạt chung của mọi người trên FSO/FPSO;

+ Sân bay (helideck) dùng để vận chuyển hàng và nhân lực bằng đường

hàng không. Tùy theo các bố trí công năng của FSO/FPSO mà sân bay có thể

đặt trực tiếp lên nóc khu nhà ở hoặc nhô ra phía biển;

+ Hệ thống cẩu (crane) dùng để cẩu nhấc các trang thiết bị, nhu yếu

phẩm…phục vụ quá trình hoạt động của FSO/FPSO hoặc công việc sản xuất.

+ Cần đuốc (flare boom) là hệ thống dùng để đốt khí đồng hành và khí tự

nhiên xuất hiện trong quá trình khoan thăm dò, khai thác (không thải trực tiếp

vào môi trường);

+ Hệ thống ống công nghệ và điều khiển;

+ Hệ thống thiết bị hàng hải (navigation equipments);

+ Hệ thống cứu sinh, cứu hỏa

1.1.2. Vai trò và chức năng của bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO)

Dầu mỏ được khai thác từ các khu vực ngoài khơi vào cuối những năm 1940. Ban

đầu, tất cả các giàn khoan dầu đều được đặt ở đáy biển, nhưng khi việc thăm dò được

mở rộng đến những vùng nước sâu hơn và những khu vực xa hơn nữa vào những năm

1970, hệ thống sản xuất nổi được sử dụng.

4


Hình 1.2: Hình ảnh FPSO

FPSO đầu tiên là Castellon Shell, được xây dựng ở Tây Ban Nha vào năm 1977.

Ngày nay, hơn 200 tàu được triển khai trên toàn thế giới như FPSO.

FPSO là chữ viết tắt của cụm từ Floating Production, Storage and Offloading

(tạm dịch: công trình nổi để khai thác, xử lý, lưu trữ và rót dầu), là một tàu nổi được sử

dụng trong ngành công nghiệp dầu khí, nhằm xử lý hỗn hợp hydrocarbon và được dùng

để lưu trữ dầu. Tàu FPSO được thiết kế để nhận hỗn hợp hydrocarbon được khai thác

từ các giàn gần đó hoặc cụm Subsea Template, xử lý, và lưu trữ cho đến khi dầu có thể

được chuyển lên một tàu chở dầu hoặc tàu dịch vụ, hoặc đôi khi, được vận chuyển

thông qua một hệ thống đường ống dẫn. FPSO được sử dụng phổ biến ở ngoài khơi

khu vực biên giới vì dễ dàng lắp đặt, và không đòi hỏi một cơ sở hạ tầng đường ống

5


dẫn để xuất dầu. FPSOs có thể được cải hoán từ một tàu chở dầu hoặc có thể là một tàu

được xây dựng mới đặc biệt cho hệ thống chức năng. Một tàu dầu chỉ được sử dụng để

lưu trữ dầu (không có hệ thống xử lý dầu) được gọi là kho nổi chứa và xuất dầu (FSO).

Hình 1.3: Sơ đồ làm việc của mỏ

Dầu được sản xuất từ các giàn khoan, sau đó có thể được vận chuyển vào đất liền

bằng hệ thống đường ống dẫn hoặc tàu chở dầu. Khi một tàu chở dầu được chọn để vận

chuyển dầu, điều cần thiết là chọn được tàu có nhiều khoang chứa để các khoang này

không bị chiếm dụng trong suốt quá trình dầu được sản xuất, và khoang chỉ được sử

dụng khi dầu được rót vào. Khi đó tàu chở dầu di chuyển đến và kết nối vào đuôi của

ngăn chứa dầu và tiến hành rót dầu.

http://en.wikipedia.org/wiki/File:FPSO_diagram.PNG

6


Hình 1.4: Sơ đồ minh họa hệ thống ống ngầm đi từ PLEM vào FPSO

Ưu điểm:

Công trình nổi để khai thác, xử lý, lưu trữ và rót dầu đặc biệt hiệu quả tại các vị

trí xa hoặc những vùng nước sâu, nơi hệ thống đường ống dẫn dưới đáy biển không

hiệu quả về chi phí. FPSO loại bỏ sự cần thiết phải xây dựng tuyến đường ống dẫn dầu

từ nơi xử lý đến trạm trên bờ. Ưu điểm này đưa ra một giải pháp kinh tế hơn cho các

mỏ dầu có trữ lượng nhỏ mà có thể bị cạn kiệt trong một vài năm và không cần phải

tốn chi phí lắp đặt một hệ thống đường ống dẫn. Hơn nữa, khi một mỏ dầu đã được

khai thác hết, FPSO có thể được di chuyển đến một vị trí mới.

1.1.3. Mô tả Quy trình công nghệ xử lý dầu cùa FSO

Dầu được tách riêng khỏi khí tại các giàn cố định ngoài khơi (OFP) hoặc giàn xử

lý trung tâm (CPP) với hàm lượng nước tối đa 10% thể tích, sau đó được dẫn đến các

7


FSO thông qua các đường ống dẫn, các ống góp ngầm (PLEM) dưới biển, các đường

ống mềm, cụm khớp nối xoay di động. Tại đây, dầu được làm sạch sơ bộ trong các bầu

lọc thô tại đường vào để tách bỏ các tạp chất cơ học, sau đó được chuyển tới dụng cụ

đo lắp tại đường vào. Sau khi được hâm nóng tới khoảng 65oC trong thiết bị trao đổi

nhiệt (Heat Exchanger), dầu đi qua các ống phun hướng dòng đến két xử lý lắng tới

điều kiện của két chứa (hàm lượng nước tối đa 5% thể tích). Dầu sau khi xử lý được

chuyển tới các khoang chứa dầu để chứa ở nhiệt độ 45oC. Ống dẫn dầu vào trong két

xử lý sẽ có các lỗ hình ô van ở miệng ống làm cho chất lỏng phân tán nhỏ chảy vào

trong két nhanh hơn. Việc bố trí này sẽ làm cho việc tách nước có hiệu quả hơn bởi

bằng cách này sẽ làm cho các giọt nước va chạm vào nhau và đọng lại thành từng lớp.

Dầu đã qua xử lý được giữ ở nhiệt độ 65oC trong két xử lý sẽ được chuyển đi chủ yếu

qua hệ thống bơm hàng và bơm hút vào các khoang chứa dầu dự trữ (số 1, 2, 4, 5). Dầu

dự trữ trong các két này được duy trì ở nhiệt độ 45oC và sẽ được bơm lên bằng hệ

thống bơm hàng và xuất dầu vào trạm xuất dầu qua một hệ thống đo lượng dầu

(Metering Skid) được đặt tại phía đuôi FSO.

Trước khi xuất dầu, khoảng 50% dầu trong két xử lý được bơm vào khoang chứa

dầu dự trữ bằng máy bơm để cho két xử lý vơi một nửa (do két xử lý là két lắng trong

đó dầu chứa nước). Do nước nặng hơn dầu nên lắng xuống phía dưới và một phần đang

ở dạng nhũ tương chưa kịp lắng xuống và đang lơ lửng ở tầng giữa, còn lớp trên là dầu

đạt tiêu chuẩn thương mại, do đó chỉ bơm 50% tức chỉ phần trên để nước khỏi ra theo

dầu). Tại giai đoạn đầu tiên của quá trình xuất dầu trên FSO, dầu được đưa vào két xử

lý sẽ được chứa trong phần trống của két. Trước khi két xử lý đầy, dầu trong các

khoang chứa dầu dự trữ được xuất ra. Bước tiếp theo sau khi két xử lý đầy thì dầu

trong két xử lý được bơm vào két dầu. Vậy quá trình xuất dầu ở đây sẽ được liên hoàn

khép kín.

8


Nước được tách ra từ két xử lý được chuyển về két lắng (Slop tank) bên trái.

Nước sau khi lắng sơ bộ ở két này sẽ được chảy về két lắng bên phải sau đó được bơm

đến thiết bị hydrocyclon trên boong chính để xử lý tiếp qua bơm hydrocyclon (trong

buồng bơm). Nước sau khi xử lý đảm bảo nồng độ dầu nhỏ hơn 15 phần triệu sẽ được

thải ra ngoài qua mạn tàu. Nồng độ dầu trong nước thải sẽ được kiểm soát hoàn toàn tự

động thông qua thiết bị kiểm tra nồng độ dầu. Dầu được tách ra trong két lắng sẽ sẽ

chảy ngược lại trong một trong số các két hàng.

Trên kho nổi FSO còn được trang bị một hệ thống buồng thí nghiệm với đầy đủ

các thiết bị thí nghiệm và vật dụng cần thiết để các thuyền viên thực hiện việc kiểm tra

chất lượng dầu cũng như kiểm định nước thải ra biển.

Khí được tách khỏi dầu trong suốt quá trình xử lý và dự trữ trên FSO phải được

xử lý bằng quy trình hút nguội để đưa chất lỏng quay lại một trong các két hàng (được

xử lý qua thiết bị thu gom khí – VRU). Khí còn lại sẽ được thoát ra ngoài khí quyển

qua một tháp khí, trên tháp được thiết kế các hệ thống van xả và van an toàn trong khi

xả khí.

9


Hình 1.5: Sơ đồ minh họa đơn giản quá trình xử lý dầu

Hình 1.6: Hình ảnh Thiết bị, đường ống công nghệ trên FSO (1)

10


Hình 1.7: Hình ảnh Thiết bị, đường ống công nghệ trên FSO (2)

Hình 1.8: Hình ảnh thiết bị đường ống công nghệ trên FPSO (3)

11


1.2. Khái quát về hệ thống neo bể chứa dầu nổi (FPSO/FSO)

Ba (03) dạng hệ thống neo phổ biến được sử dụng trên thế giới được mô tả dưới

đây, với các ưu, nhược điểm của từng loại :

- Dạng neo động D.P (Dynamic Positioning)

- Dạng neo nhiều điểm CMBM (Conventional Multi Buoy Mooring)

- Dạng neo một điểm S.P.M (Single Point Mooring): Dạng này có nhiều kiểu

khác nhau:

Dạng neo trọng lực đơn, cọc đơn

Dạng TURRET

Dạng CALM (Catenary Anchor Leg Mooring)

Dạng SALM

Dạng tháp có khớp (Articulated Tower)

Dạng SPAR

Dạng chân đế Jacket

Chi tiết mỗi dạng neo được mô tả như sau:

1.2.1. Dạng neo động D.P (Dynamic Positioning)

Không có hệ thống dây neo vì nó sử dụng các thiết bị dẫn tiến ở bên sườn tàu, nối

với một phần mềm định vị động để tàu được giữ ở vị trí khai thác chống lại các yếu tố

tác động bên ngoài. Ưu điểm là không cần bàn xoay đỡ cáp neo, tính di động cao.

12


Hình 1.9: Mô hình dạng neo động D.P

1.2.2. Dạng neo nhiều điểm CMBM (Conventional Multi Buoy Mooring)

Với hệ thống này neo sử dụng tối thiểu là ba phao.

Tàu chứa dầu neo vào hệ thống như vậy bị hạn chế việc xoay. Thực tế, hệ thống

neo là một phao neo thông thường (CBM), hay hệ neo nhiều phao (MBM).

Thông thường hệ thống phao nhiều điểm neo được sử dụng ở những nơi có điều

kiện môi trường vừa phải và tần số của các hoạt động xuất dầu được giới hạn, hoặc cho

các dự án tàu chở dầu nhỏ.

13


Hệ thống này không cho phép tàu chứa dầu xoay 360 độ, nó có thể gây hạn chế

nghiêm trọng trong việc hoạt động. Thông thường bao gồm các thành phần chính sau

đây:

Multiple mooring buoys

Anchor arrangement

PLEM with submersible hose string

Hình 1.10: Hệ thống neo CMBM

1.2.3. Dạng neo một điểm S.P.M (Single Point Mooring)

Hệ thống này neo giữ tàu bằng một điểm duy nhất. Hệ neo này bao gồm các bộ

phận chung như sau:

Một bộ phận liên kết với đáy biển (dạng phao neo bằng dây cáp, dạng

chân đế cố định, …)

14


Một bộ phận xoay liên kết với tàu FPSO.

Tổ hợp này cho phép tàu xoay quanh vị trí neo giữ để giảm thiểu tác động môi

trường bên ngoài. Nhờ ưu điểm này, dạng neo SPM là dạng thích nghi nhất với tất cả

các điều kiện môi trường.

Trong các dạng neo một điểm, có thể kể đến các kiểu neo sau:

1.2.3.1. C.A.L.M. (Catenary Anchor Leg Mooring)

Cùng với sự tăng trưởng về thương mại, dầu thô và các sản phẩm chất lỏng khác

trên thế giới, phao dạng CALM sẽ được tiếp tục sử dụng như một trong những giải

pháp hiệu quả nhất và kinh tế cho việc neo của các tàu chở dầu.

Phao nổi được nối với tàu bằng dây cáp, hoặc bằng một hệ thống tay đòn cứng,

hoặc nửa cứng

Hình 1.11: Hệ thống neo C.A.L.M (1)

15


Hình 1.12: Hệ thống neo C.A.L.M (2)

Hình 1.13: Mặt cắt hệ thống neo C.A.L.M

16


Hệ thống phao neo CALRAM (Catenary Anchor Leg Rigid Arm

Mooring):

Nguyên tắc hoạt động của phao CALRAM tương tự như phao CALM. Sự khác

biệt là cánh tay đòn dạng khung cứng thay thế hawser neo để kết nối các tàu chở dầu

vào phao.

Đây là loại phao neo chỉ có thể được sử dụng cho các tàu chứa dầu neo đậu vĩnh

viễn. Cánh tay đòn neo cứng loại bỏ nguy cơ va chạm gây hư hỏng giữa tàu chứa dầu

và phao.

Hình 1.14: Hệ thống phao neo CALRAM

1.2.3.2. S.A.L.M. (Single Anchor Leg Mooring)

Cấu tạo bao gồm thân phao, trục nối đa chiều, xích neo, hệ thống ống mềm

17


Hình 1.15: Hệ thống neo S.A.L.M

Hệ S.A.L.M: Để ngăn chặn sự phá hỏng do va chạm vào trục nối giữa hai bộ

phận ở độ sâu dưới mực nước biển và mức của tàu. Bất kỳ sự hư hỏng gì nếu có xảy ra

18


chỉ đơn giản ảnh hưởng đến bề mặt của phao và dễ dàng khắc phục. Tuy nhiên nhược

điểm lớn là việc bảo trì cho khớp nối dưới biển. Để ngăn việc ống mềm cọ xát vào hệ

thống xích neo, hệ xích thông thường sử dụng hệ xích đơn, thẳng đứng.

Ở độ sâu mực nước nông, khớp nối này đặt ở khung đế. Tuy nhiên, ở mực nước

sâu, khớp nối này được tách biệt lên phía bên trên so với cọc neo, mục đích là để thuận

tiện cho việc bảo trì khớp nối và ống mềm từ khớp nối đến tàu chứa dầu.

Thân của phao cung cấp độ nổi và là nơi để đặt các thành phần khác.

Phao nổi được neo xuống mặt đáy biểnđáy biểnthông qua một cọc neo, kết nối

qua điểm neo. Phao được nối với khung đáy bằng xích neo đơn hoặc ngay cả cột dạng

ống.

Hình minh họa như sau:

Hình 1.16: Hệ thống phao neo CALRAM

19


Hình 1.17: Hệ thống neo S.A.L.M với hệ Tubular column

Dòng dầu có thể đi qua hệ thống ống mềm từ trạm ở mặt đáy biển đi trực tiếp vào

tàu chứa dầu hoặc đi qua cả trạm và cột dạng ống thông qua khớp nối để vào tàu dầu.

Hệ thống ống mềm có chiều dài đủ để thích hợp với sự chuyển động của phao. Dòng

dầu được chuyển giữa phao và FPSO thông qua 1 hoặc nhiều ống mềm.

Những thiết bị hổ trợ như là thiết bị định vị, thiết bị báo hiệu hàng hải hoặc bến

cập tàu, khung bảo vệ chống va đập cho phao... cũng được sử dụng.

1.2.3.3. S.A.L.S (Single Anchor Leg Storage)

Được thiết kế đặc biệt, hệ thống bao gồm: 1 riser mảnh, 1 cánh tay đòn cứng. Ở

hệ neo sử dụng hệ cánh tay đòn cứng, phao nổi được hợp nhất để giữ Riser bằng một

lực kéo. Hệ neo được nối với tàu bằng hệ thống tay đòn cứng.

20


Hình 1.18: Hệ thống neo S.A.L.S (1)

1.2.3.4. Dạng chân đế Jacket

Hệ thống neo là những cấu trúc tháp cứng cố định dưới đáy biển và đóng vai trò

như một điểm neo đậu cho tàu để thực hiện việc xuất các sản phẩm khí hoặc chất lỏng.

Đặc điểm chính của một hệ tháp neo là tàu chứa dầu được kết nối với tháp thông

qua một kết cấu tay đòn hoặc một hawser cố định hoặc tạm thời.

Hệ thống neo dạng tháp phù hợp cho việc áp dụng ở các khu vực có độ sâu mực

nước nông và vừa với dòng chảy mạnh.

21


Hình 1.19: Hệ thống neo S.A.L.S (2)

1.2.3.5. Dạng tháp có khớp (Articulated Tower)

Ống mềm để rót dầu được nối với tháp tại vị trí đầu quay, chứ không phải ở dưới

nước như dạng SALM. Kết cấu của tháp có thể là dạng khung dàn thép, hoặc dạng cột

thép, cột bê tông. Kết cấu của đầu xoay có thể từ dạng đơn giản như CALM, cho tới

dạng phức tạp bao gồm khu nhà ở và một sân bay ở thượng tầng.

22


Hình 1.20: Hệ thống neo dạng tháp có khớp

Hình 1.21: Hệ thống neo dạng tháp

23


1.2.3.6. Dạng S.P.A.R

Dạng này phát triển từ dạng cột có khớp. Trên phao có các khoang để chứa dầu.

Đây là một phao nổi neo với đất bằng các xích.

Hình 1.22: Hệ thống neo dạng S.P.A.R

1.2.3.7. Dạng TURRET

Hệ thống neo Turret tích hợp tất cả các chức năng cho việc neo, vân chuyển chất

lỏng, khí đốt và năng lượng trong một hệ thống. Không có hawsers, ống nổi, kích hoạt

hệ thống xoay của Turret hay hệ thống động cơ được yêu cầu.

Tháp neo có thể đủ không gian để nhận được hơn 50 risers và umbilicals liên

quan. Turret có thể được thiết kế và xây dựng để sử dụng ngay cả bên trong thân tàu

hoặc bên ngoài, khi đó thân tháp được kết nối bởi một hệ kết cấu phía mũi hoặc đuôi

của tàu cho phép tàu quay 360 độ.

Có hai loại hệ thống neo cơ bản như sau:

a. Hệ thống Turret neo bên trong

Cấu tạo cơ bản của một hệ thống Turret neo khác nhau tùy thuộc vào các yêu cầu

về hệ thống công nghệ, kích thước tàu, điều kiện môi trường…

24


Loại Turret neo bên trong có thể được sử dụng ở các vùng nước trung bình và

nước sâu. Đây là loại hệ thống neo được sử dụng rộng rãi cho FPSO và FSO và thiết kế

của nó đã được kiểm chứng qua thời gian và trong điều kiện biển khắc nghiệt nhất của

Biển Bắc.

Bluewater’s là nhà cung cấp hệ thống Turret neo bên trong phổ biến nhất hiện

nay.

Hình 1.23: Hệ thống Turret neo bên trong

b. Hệ thống Turret neo bên ngoài (dạng cố định hoặc tháo rời)

Một hệ thống Turret neo bên ngoài tương tự như một hệ thống tháp neo bên

trong. Tuy nhiên, tháp neo nằm bên ngoài thân tàu. Điều này có thể làm giảm những

sửa đổi cần thiết ở thân tàu và cho phép tiến hành chế tạo ở bờ cảng, trong khi hệ thống

tháp neo bên trong đòi hỏi tàu phải lên ụ nổi. Tuy nhiên, dùng hệ thống Turret neo bên

ngoài sẽ bị giới hạn về số lượng risers.

25


Một điểm khác biệt nữa là bàn neo xích của một hệ thống tháp neo ngoài thường

nằm trên mực nước trong khi hệ thống neo bên trong cấu tạo bàn chứa xích ngập nước.

Đặc điểm này cho phép hệ thống tháp neo ngoài này được sử dụng trong vùng nước

nông vì chiều sâu hiệu quả hệ thống neo tăng lên, dung lượng lưu trữ của thân tàu có

thể được tối đa hóa.

Hệ thống Turret neo ngoài này là chủ yếu để sử dụng cho các vùng mỏ trữ lượng

nhỏ ở vùng nước nông.

Hình 1.24: Hệ thống Turret neo bên ngoài (1)

26


Hình 1.25: Hệ thống Turret neo bên ngoài (2)

Với tàu dầu hoán cải, dạng Turret ngoài có ưu điểm hơn vì nó ít phải thay đổi kết

cấu tàu.

- Với FPSO: Turret trong được ưu tiên hơn (5/8 FPSO đóng mới là dạng Turret

trong).

- Việc sử dụng Turret trong thì lực được truyền tốt hơn ở trong vỏ tàu, cho phép

dùng nhiều ống mềm riser hơn, hoặc trong điều kiện biển khắc nghiệt + khối lượng dây

neo và riser lớn (lực lớn) thì Turret trong ưu thế hơn.

- Turret trong dễ tiếp cận để bảo dưỡng, đầu xoay cũng được bảo vệ tốt hơn.

1.2.4. Các dạng dây neo

1.2.4.1. Xích neo (Chain)

Dây neo được sử dụng phổ biến nhất là dây xích với các đường kính và cấp sử

dụng khác nhau. Hai loại thiết kế của xích được sử dụng thường xuyên là mắt xích có

đinh tán và mắt xích trơn. Xích có đinh tán thường được sử dụng cho dây neo có thể sử

dụng lại nhiều lần, ví dụ tàu bán chìm, trong khi xích trơn thường được sử dụng để neo

vĩnh viễn (FPSO, phao, FSO). Một đường dây neo xích có thể được hoàn thiện với mắt

xích tổ hợp hay mắt xích cuối cùng.

http://www.google.com.vn/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=AYEcZnJVOLZWBM&tbnid=CXIxA63AZxTzpM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.strainstall.com/fpso_anchor_load_monitoring.html&ei=jVelUcPfMIbmigKfz4CYAQ&bvm=bv.47008514,d.cGE&psig=AFQjCNGJDLZyMECHNlbk1C9A-Q9HYsLt5A&ust=1369876506517428

27


Hình 1.26: Xích neo

1.2.4.2. Dây thừng (Wire rope):

Khi so sánh với dây xích, dây thừng có trọng lượng thấp hơn so với xích, ở cùng

mức tải và tính đàn hồi cao. Dây thừng được sử dụng phổ biến làm dây neo ngoài khơi

là loại có sáu tao và tao xoắn ốc. Các dây thừng được kết thúc bằng một đầu kẹp cáp

(ví dụ spetter mở, spetter đóng, CR) để kết nối với các thành phần khác trong hệ thống

neo. Nhìn chung dây thừng dễ bị hư hỏng và bị ăn mòn hơn xích.

Hình 1.27: Dây thừng

28


1.2.4.3. Dây thừng sợi tổng hợp (Synthetic fibre rope):

Gần đây, dây thừng sợi tổng hợp được đưa vào sử dụng làm dây neo. Vật liệu

điển hình có thể được sử dụng là polyester và nhựa có tính đàn hồi cao (Dyneema). Ưu

điểm chính của dây thừng sợi tổng hợp là trọng lượng nhẹ của vật liệu và tính đàn hồi

cao. Các dây thừng sợi tổng hợp thường được kết thúc bằng một spool đặc biệt và ma

ní để kết nối với các thành phần khác trong hệ thống neo.

Hình 1.28: Dây thừng sợi tổng hợp

1.2.5. Các dạng mỏ neo thông dụng

Bất kỳ vật nặng nào cũng có thể được đặt trên mặt đáy biển để sử dụng như neo

trọng lực. Các vật liệu như thép, bê tông, khối ferro-cement thường được sử dụng. Các

đặc điểm, yếu tố cần được xem xét trong việc lựa chọn dạng mỏ neo. Về cơ bản các

dạng mỏ neo trọng lực có thể được chia thành 5 loại như sau:

Neo dạng cái bừa (Drag-embedment anchors)

Neo trọng lưc (Deadweight anchors or clumps)

Neo dạng cái móc (Grappling devices)

Neo dạng gài trực tiếp (Direct-embedment anchors)

Neo dạng cọc (Pile anchors)

29


Hình 1.29: Các loại mỏ neo trọng lực

1.2.5.1. Neo dạng cái bừa (drag- anchors)

Các thành phần chính mỏ neo dạng cái bừa gồm có:

Cán neo

Lưỡi neo

Móc neo (Ma ní)

Phần dây neo phía trước mỏ neo

Hình 1.30: Mỏ neo dạng cái bừa

30


Góc gập lưỡi neo là góc tùy ý xác định bởi mặt phẳng lưỡi neo và đường thẳng đi

qua phía đầu cuối của lưỡi neo và thân neo. Thông thường góc này được cố định trong

khoảng 30° đến 50°, góc nhỏ hơn được áp dụng đối với cát và đất sét cứng/chăt, góc

lớn hơn áp dụng đối với đất sét mềm cố kết thường. Góc ở khoảng trung gian có thể

thích hợp hơn cho điều kiện đất nhất định (đất theo lớp, ví dụ như đất sét cứng trên đất

sét mềm hơn). Ưu điểm của việc sử dụng các góc lớn hơn cho đất sét mềm cố kết

thường là neo xuyên sâu hơn, tại đó áp lực đất và các thành phần theo phương pháp

tuyến trên lưỡi neo cao hơn, tạo ra một lực chịu gia tăng. Tuy nhiên, khi góc lớn hơn

được sử dụng trong các loại đất chặt hơn, neo có thể gặp khó khăn trong việc bám chặt

vào đáy biển.

Dạng neo hình cái bừa được khuyến cáo áp dụng cho việc thiết kế và lắp đặt ở

điều kiện địa chất là đất sét

Bảng 1.1: Sử dụng neo hình cái bừa trong đất sét

Loạ Tí c ấ

1 Đất cứng chặt: Sét cứng, cát chặt, đất cố kết…

2 Đất dạng lớp: Sét mền trên lớp sét cứng, cát trong đất pha sét, các lớp gắn kết

trong đất

3 Sét mềm đến nửa cứng, đất phân tầng

Khi lớp đất chuyển từ cứng sang mềm, kinh nghiệm cho thấy neo dạng mỏ cày

(fluke anchor) có thể xuyên qua lớp bề mặt của cát hoặc đất sét tương đối cứng vào

một lớp đất sét mềm hơn phía dưới, với điều kiện là độ dày của lớp đất mặt này là nhỏ

hơn 30 đến 50% chiều dài lưỡi neo thực tế. Mặc dù điều này không được thừa nhận,

nhưng nó có thể được sử dụng như hướng dẫn xem xét lựa chọn giữa các loại neo khác

31


nhau. Các điều kiện đất phổ biến và kinh nghiệm đã có cùng với việc lắp đặt trong diện

tích đất thực tế luôn cần được đánh giá trước khi lựa chọn sử dụng mỏ neo.

Khi lớp đất chuyển từ mềm sang cứng, khả năng cho mỏ neo tạo sức kháng của

lớp đất cứng hơn bên dưới phụ thuộc vào sự khác biệt của sức chịu của đất giữa hai

lớp, độ sâu đến lớp cứng hơn và góc của mặt phẳng qua lưỡi neo khi nó gặp lớp đất

cứng hơn. Nếu góc này quá nhỏ thì mỏ neo có thể không bám chặt trên lớp đất cứng ở

tải trọng không đổi. Nếu góc này là quá lớn ở điều kiện xuyên nông, neo có thể bị xoay

và trượt ra khỏi đất thay vì tiếp tục đi theo đường xuyên ban đầu. Trong cả hai trường

hợp này, tải trọng lắp đặt mong muốn sẽ không đạt được. Thay đổi góc lưỡi neo hoặc

lựa chọn loại và/hoặc kích thước của neo có thể cải thiện được tình hình.

Khi đất gồm các lớp cứng-mềm-cứng, kéo theo sự phức tạp hơn đó là sự xuyên

qua lớp đất cứng phía trên có thể yêu cầu một góc lưỡi neo nhỏ hơn so với góc mong

muốn để neo có thể xuyên qua các lớp đất mềm nằm giữa và sau đó tiếp tục xâm nhập

an toàn qua lớp đất cứng thứ 2. Một lần nữa, mỏ neo phải gặp lớp đất cứng sâu hơn ở

một góc đảm bảo việc cắm chặt và xuyên vào lớp đó. Hơn nữa, góc 6 gia tăng do lớp

đất cứng bên trên làm cho mỏ neo quay về phía sau và do đó làm giảm sự xâm nhập

cuối cùng của mỏ neo. Nếu độ dày của hai lớp đất đầu tiên như thế, neo sẽ ăn vào lớp

đất sâu hơn với một góc quá nhỏ, neo sẽ chỉ trượt dọc theo bề mặt của lớp đó. Điều này

có thể được hình dung bằng cách thực tế là lực cản trở nên quá lớn, hoặc không chấp

nhận được, và mục tiêu để lắp neo với lực căng mong muốn là không bao giờ đạt được.

Trong hầu hết các trường hợp, dự đoán có thể cho thấy đường xuyên gia tăng theo

chiều hướng đó, và trở nên dốc hơn ở một độ sâu và góc lưỡi neo cho trước, nếu neo

được tăng kích thước. Cũng có thể tìm thấy cách tối ưu hơn, phi tiêu chuẩn, kết hợp

giữa kích thước neo và góc lưỡi neo, tính toán cho cả lớp đất cứng bên trên và bên

dưới.

32


1.2.5.2. Neo trọng lực (deadweight anchors)

Bất kỳ vật nặng nào đều có thể được đặt trên mặt đáy biển để sử dụng như neo

trọng lực. Thép, bê tông, khối ferro-cement thông thường được sử dụng. Các tác nhân

cần được xem xét trong việc lựa chọn và lắp đặt dạng neo trọng lực bao gồm:

Độ sâu mực nước

Độ dốc mặt đáy biển

Thực trạng và tốc độ xói mòn của nền

Khả năng chống nhổ hoặc lực thẳng đứng của neo là trọng lượng đẩy nổi, thêm

vào đó sức hút trọng lực ở nền đất mềm. Khả năng chống trượt là kết quả của ma sát

giữa nền đất và neo.

Hình 1.31: Mỏ neo trọng lực

33


1.2.5.3. Neo dạng móc (grapping anchors)

Neo dạng móc được sử dụng để giữ khi đáy nền có những khối cứng như san hô,

khối đá cứng nhô lên và những khe đá hay những khối đá ngầm và chân san hô. Khả

năng giữ của neo phụ thuộc vào khả năng chịu lực của móc neo và đặc tính của nền.

Góc chịu kéo của neo so với mặt nền và lực căng ổn định được duy trì để ngăn việc neo

bị trượt.

1.2.5.4. Neo dạng gài trực tiếp (direct- embedment anchors)

Neo loại gài trực tiếp (Direct-embedment anchors ) được lắp đặt bằng cách mỏ

neo được chôn vào đất trước khi tuyến neo chịu tải, trái ngược với neo loại gài kéo

(drag-embedment anchors ) chúng tự chìm vào nền khi đang chịu tải. Các khối, tảng,

hoặc neo kéo được đặt trong hố đào sẵn thì nguyên trạng nhưng hiệu quả như neo loại

gài trực tiếp, như là neo kéo được cố định vào đáy biển bằng bởi thợ lặn hoặc rung nổ.

Loại neo gài trực tiếp được chế tạo có chủ đích thì chủ yếu là loại neo kiểu tấm, được

lắp theo phương đứng vào đáy biển và được mở rộng hoặc chỉnh hướng nhằm gia tăng

sức chịu tải. Có năm loại chính của neo loại gài trực tiếp (theo phương pháp thi công):

Đóng bằng cách sử dụng chất nổ (Propellant-driven)

Đóng bằng phương pháp rung (Vibratory-driven)

Đóng bằng phương pháp chấn động (Impact-driven)

Đóng bằng phương pháp thủy lực (Jetted-in), and

Dùng mô-men xoắn (Augured-in)

Neo loại gài trực tiếp cho thấy lợi thế đáng kể so với các loại neo khác, bao gồm

một tỉ lệ về khả năng neo giữ trên khối lượng, khả năng chịu lực nâng, và phù hợp với

34


phạm vi neo ngắn và vùng neo chật hẹp . Ưu điểm và nhược điểm của neo loại gài trực

tiếp được đưa ra trong bảng sau:

Bảng 1.2: Ưu và nhược điểm của Neo loại gài trực tiếp

Loại Neo Ưu điểm Nhược điểm

Rung có định hướng

(Vibro-driven)

Chôn sâu.

Tỷ lệ khả năng neo giữ/khối

lượng lớn.

Chịu được lực phương đứng và

từ nhiều hướng

Chi phí lắp đặt tăng cao

với

kích thước neo và chiều

sâu nước.

Đẩy bằng chất nổ

(Propellantembedded)

Tương tự như trên.

Khả năng xuyên hiệu quả vào

đất cứng (đất sét cố kết, san hô,

băng).

Lắp đặt nhanh chóng.

Khả năng đạn không nổ.

Tác động sóng, an toàn

cho con người.

Ảnh hưởng đến xích neo.

Gài thủy lực

(Jetted-in)

Cùng lợi thế như Vibro-driven

anchor.

Được sử dụng trong cát dễ hoá

lỏng.

Cát được lấp với điều kiện dày

đặc, tăng khả năng neo giữ.

Cần có hệ thống kép (phun

nước và phá vỡ đất bồi

lắng bằng thổi khí.

Ứng dụng hạn chế đối với

nền cát dày.

Không áp dụng với đất sét.

Chậm và không kinh tế.

Dùng mô-men xoắn

(Augured-in)

Sử dụng cho neo giữ đường

ống dẫn dưới đáy biển.

Neo trước sau tạo ra mô-men

xoắn trên mỗi neo.

Giới hạn ở 500 FSW do

gặp khó khăn trong cung

cấp áp lực nước ở vùng

nước sâu hơn.

1.2.5.5. Neo dạng cọc (pile anchors)

Cọc được hạ xuống đáy biển bằng thiết bị hạ cọc, hoặc khoan đổ bêtông cọc. Neo

dạng cọc đặc biệt phù hợp cho việc sử dụng khi công trình neo ngắn hạn và nền đất

cứng .

35


Cọc sử dụng ống thép hoặc thép hình chữ H được sử dụng rất phổ biến. Ở dạng

cọc này, lực dọc trục được triệt tiêu bởi ma sát đất nền dọc theo cọc và đầu cọc chống.

Các tải trọng sau đây được xem xét khi tính toán thiết kế cho Cọc neo:

Lực nhổ dọc trục

Lực ngang

Momen uốn

Lực nén cọc

Hình 1.32: Mỏ neo dạng cọc

36


Ngoài ra, Cọc hút là hệ cọc neo chiếm ưu thế được sử dụng cho các dự án ngành

công nghiệp dầu khí trên toàn thế giới. Ngày nay, cọc hút cũng được sử dụng rộng rãi

cho các giàn khoan ở mực nước nông, mang lại lợi nhuận đáng kể so với việc sử dụng

cọc đóng. Cọc hút có lợi thế hơn về việc lắp đặt và di chuyển dễ dàng.

Cọc hút được sử dụng rộng rãi cho việc neo FPSO/FSO, phao nổi…

Những thuận lợi:

Lắp đặt dễ dàng

Độ sâu mực nước từ >5m đến 3,000m

Thời gian lắp đặt nhanh trong vòng 1 giờ

Không gây ô nhiễm tiếng ồn khi lắp

Sử dụng rất thuận tiện cho làm cọc neo để bắt đầu việc rải ống

Hình 1.33: Mỏ neo dạng cọc hút

37

: Nghiên cứu xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FPSO)

trong điều kiện biển Việt Nam.

Bảng 1.3: Những ưu điểm và nhược điểm của các loại mỏ neo

Những ưu điểm và nhược điểm của các loại mỏ neo

Neo dạng cái bừa

(Drag-embedment Anchors)

Neo trọng lực

(Deadweight Anchors)

Neo dạng cọc

(Pile Anchors)

Neo dạng gài trực tiếp

(Direct-embedment

Anchors)

Ưu điểm:

- Lực giữ lớn (>100,000 lbs)

- Chủng loại và kích cỡ đa

dạng và có sẵn trên thị

trường

- Thiết bị được làm sẵn theo

đúng tiêu chuẩn

- Được sử dụng rộng rãi

- Khi lực giữ tối đa của neo

bị vượt, neo vẫn tiếp tục

giữ được.

Ưu điểm:

- Chịu được lực kéo

theo phương thẳng

đứng và do đó giảm

được chiều dài dây

neo khi thả.

- Mỏ neo chắc chắn vì

phần lớn lực giữ phụ

thuộc vào trọng lượng

neo.

- Kết cấu đơn giản, có

thể được thi công chế

tạo trên bãi.

Ưu điểm:

- Lực giữ lớn (>100,000

lbs).

- Chịu được lực kéo theo

phương thẳng đứng và do

đó giảm được chiều dài dây

neo khi thả.

- Không có giai đoạn thả neo

- Mỏ neo không bị kéo lê.

- Cọc được khoan và đổ bê

Ưu điểm:

- Lực giữ lớn

(>100,000 lbs)

- Chịu được lực kéo

theo phương thẳng

đứng và do đó giảm

được chiều dài dây

neo khi thả.

- Mỏ neo không bị kéo

lê.

- Hệ số giữa lực giữ

và trong lượng cao

38



- Có thể thu neo lại.

- Kích thước của mỏ

neo chỉ bị giới hạn

bởi thiết bị tải.

- Đạt hiệu quả kinh tế

nếu vật liệu có sẵn.

- Kết nối dây neo dễ

dàng cho việc giám

sát và bảo dưỡng.

tông đặc biệt phù hợp với

loại đáy biển có đá và san

hô cứng.

- Kết cấu đơn giản, có thể

được thi công chế tạo trên

bãi.

- Mỏ neo không trồi lên trên

mặt đáy biển.

- Cọc đóng có giá cạnh tranh

so với những mỏ neo khác

khi thiết bị đóng cọc có

sẵn.

- Kích cỡ và hình dáng đa

dạng, chẳng hạn hình dáng

cọc và cấu trúc của mỏ

neo.

- Cho phép cọc có thể được

điều chỉnh để phù hợp với

những yêu cầu đặc thù.

hơn các loại neo

khác.

- Dễ xử lý hơn vì

trọng lượng tương

đối nhẹ.

- Có thể hoạt động ở

những vùng có độ

dốc vừa phải và lớp

đáy biển cứng.

- Việc lắp đặt được

thực hiện dễ dàng

hơn vì mỏ neo sẽ lún

vào ngay khi tiếp

xúc mặt đáy biển.

- Neo có thể được lắp

đặt vào những vị trí

chính xác.

- Mỏ neo không trồi

39



- Neo được lắp đặt vào

những vị trí chính xác.

- Cọc có thể được đóng vào

vùng đáy biển nhiều tầng.

lên trên mặt đáy

biển.

- Neo có thể được thả

ở những vùng đáy

biển nhiều tầng hay

đáy biển có nhiều

chướng ngại vật.

Drag-embedment Anchors Deadweight Anchors Pile Anchors Direct-embedment

Anchors

Nhược điểm:

- Mỏ neo không chịu được

lực kéo theo phương thẳng

đứng; dây neo cần có độ

dài lớn để dẫn đến lực kéo

theo phương ngang ở đáy

biển.

- Không hoạt động được

trong lớp đáy biển cứng.

- Hoạt động không ổn định

trong vùng đáy biển nhiều

tầng.

Nhược điểm:

- Khả năng chịu tải

trọng ngang thấp hơn

các loại neo khác.

- Loại neo này chỉ

được áp dụng ở

những vùng nước

nông hơn; deadweight

có thể trở thành vật

cản không đáng có.

- Đòi hỏi thiết bị tải

Nhược điểm:

- Dây neo căng có thể gây

ảnh hưởng đến khả năng

chịu va đập của tàu đối với

sóng biển (khả năng chịu

va đập thấp)

- Việc đóng cọc và đổ bê

tông đòi hỏi chi phí cao, kĩ

năng và thiết bị chuyên

dụng.

Nhược điểm:

- Khả năng tải sẽ giảm

nếu được sử dụng

với dây neo căng

trong vùng đáy biển

có cát mịn hoặc phù

sa thô.

- Đối với dạng neo

đặc biệt, đòi hỏi phải

có kiến thức hiểu

biết về đặc tính của

đất.

40



- Neo bị kéo lê có thể gây

ảnh hưởng đến hệ thống

đường ống, cáp ngầm dưới

đáy biển.

phải có trọng tải lớn

để thực hiện việc lắp

đặt.

- Chi phí sẽ tăng khi lắp đặt

ở những vùng nước sâu đòi

hỏi phải có tàu lắp đặt

chuyên dụng.

- Để thực hiện việc lấy neo

lên và bảo dưỡng đòi hỏi

phải có thiết bị đặc biệt

(pile extractor).

- Cần nhiều dữ liệu về khu

vực lắp đặt hơn các loại

neo khác.

- Thiết bị đóng cọc phải giữ

nguyên vị trí trong suốt quá

trình lắp đặt.

- Không thể thu neo

lại được.

- Dây neo dễ bị mài

mòn và fatigue

- Không thể thu hồi

được nếu ở vùng

nước sâu > 1000 ft.

- Surface vessel phải

giữ nguyên vị trí

trong suốt quá trình

lắp đặt.

KẾT LUẬN:

Căn cứ vào địa chất thực tế của các vùng mỏ ở VN, chủ yếu là lớp đất sét pha cát dạng chặt, sét chặt

Hình thức neo dạng cái bừa và dạng neo cọc thường được sử dụng rất phổ biến, phù hợp với điều kiện trang thiết bị thi công.

41


1.3. Các FPSO/FSO đang hoạt động trên thế giới

Hình 1.34: Bảng đồ phân bố FPSO/FSO trên thế giới 2011

Các FPSO/FSO phân bố trên thế giới:

Xem phụ lục1

42


1.4. Các FPSO/FSO điển hình đang vận hành ở Việt Nam

Bảng 1.4: Các FPSO/FSO điển hình đang vận hành ở Việt Nam

Số

TT Tên tàu

FPSO/FS

O

Vùng mỏ Vị trí hiện

hữu

Đơn vị vận

hành

Xây dựng

mới hay

được cải

hoán

Năm

vận

hành

Đơn vị thiết

kế tàu/

/Điều hành

1 Cuulong

MV9 FPSO

Su Tu Den

Field Vietnam

Cuulong Joint

Operating

Company

(CLJOC)

Newbuild 2003 MODEC

2 Rang Dong

1 Rang Dong

South

China Sea,

Vietnam

JVPC, Nippon

Oil Conversion 1998

Mitsubishi

Heavy

Industries

3

Ruby

Princess

FPSO

Ruby

South

China Sea,

Vietnam

Petrovietnam Conversion 1998 Prosafe

4 Ruby II

FPSO Ruby

South

China Sea,

Vietnam

Petronas

Carigali

Vietnam Ltd.

Conversion 2010 MISC Bhd

5 Song Doc

MV19

FPSO

Song Doc

Field Vietnam

Truong Son

Joint Operating

Company

(TSJOC)

Conversion 2008 MODEC

6 ARMADA

PERWIRA

FPSO

Te Giac

Trang field

(TGT)

Vietnam

BUMI

ARMADA

BERHAD/

Vietsovpetro

Conversion 2011

BUMI

ARMADA

BERHAD

7

Orkid

FSO

Vietnam PM3 CAA Conversion

8 MV12 FSO KNOC/ Vietnam KNOC

MODEC

http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cuulong_Joint_Operating_Company_(CLJOC)&action=edit&redlink=1




http://en.wikipedia.org/wiki/MODEC

http://en.wikipedia.org/wiki/South_China_Sea


http://en.wikipedia.org/wiki/Nippon_Oil

http://en.wikipedia.org/wiki/Nippon_Oil

http://en.wikipedia.org/wiki/Mitsubishi_Heavy_Industries





http://en.wikipedia.org/wiki/Petrovietnam

http://en.wikipedia.org/wiki/Prosafe



http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Petronas_Carigali_Vietnam_Ltd&action=edit&redlink=1



http://en.wikipedia.org/wiki/MISC_Bhd

http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Truong_Son_Joint_Operating_Company_(TSJOC)&action=edit&redlink=1





http://en.wikipedia.org/wiki/Te_Giac_Trang_field

http://en.wikipedia.org/wiki/Te_Giac_Trang_field

http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=BUMI_ARMADA_BERHAD&action=edit&redlink=1







43


Số

TT Tên tàu

FPSO/FS

O

Vùng mỏ Vị trí hiện

hữu

Đơn vị vận

hành

Xây dựng

mới hay

được cải

hoán

Năm

vận

hành

Đơn vị thiết

kế tàu/

/Điều hành

Rong Doi

and Rong

Doi Tay

Block 11.2

9 MV17 FSO

JVPC/

Block 15.2 Vietnam JVPC

MODEC

10 FSO5

WhiteTiger

Vietnam Vietsovpetro Conversion 2011

11 FSO

Vietnam BDPOC

2012

12 FSO

Block

05/1A Vietnam Dai Hung

PV Trans

13 Chi Linh

FSO

WhiteTiger

Block 09/1 Vietnam Vietsovpetro

14 Ba vi

FSO

WhiteTiger


15 Vietsov 01

FSO

WhiteTiger


1.5. Kết luận về các dạng hệ thống dây neo FPSO

Hệ thống neo dạng Turret:

Hình thức neo này được dùng chung cho cả FPSO và FSO ở điều kiện môi trường

khắc nghiệt. Sử dụng nhiều dây neo, điểm neo của xích sẽ được chế tạo cùng với bàn

xoay của FPSO, FSO. FPSO, FSO sẽ xoay quanh Turret để giảm thiểu tác động của

điều kiện sóng gió, hơn nữa có thể cho phép nhiều hệ thống ống Riser mềm đi vào.

Với những ưu điểm nêu trên, xu hướng hiện naynhiều công ty dầu khí đang sử

dụng rất nhiều hệ thống neo này cho FPSO/FSO.

Hệ thống neo Spread:


44


Hình thức neo này cũng được dùng chung cho cả FPSO và FSO ở điều kiện môi

trường đỡ khắc nghiệt hơn. Hệ thống dây neo được nối kết trực tiếp vào FPSO, FSO tại

cả ở vị trí đuôi và vị trí mũi của tàu.

Khi việc khai thác dầu và khí nếu thực hiện ở vùng mỏ nước nông hoặc sâu thì hệ

thống neo thường được sử dụng nhất là neo xích. Ở những vùng nước sâu hoặc rất sâu,

trọng lượng bản thân của xích trở thành nên nhân tố khó khăn trong việc tính toán đẩy

nổi. Để khắc phục vấn đề này, giải pháp mới được đưa ra là dùng dây neo dạng sợi

tổng hợp (để giảm trọng lượng) và hệ thống neo căng. Đặc tính của neo dạng sợi tổng

hợp là trọng lượng nhẹ và tính đàn hồi cao.

Điểm khác biệt giữa hệ thống xích neo và hệ thống neo căng là hệ thống xích neo

có 1 đoạn nằm trên đáy biển, trong khi đó thì hệ thống neo căng tạo với đáy

biểnphương đáy biển một góc. Điều này có nghĩa là hệ neo căng phải chịu lực theo 2

phương đứng và ngang, trong khi hệ thống xích neo chỉ chịu được lực ngang mà thôi.

Ở hệ xích neo, hầu hết tải trọng tĩnh được sinh ra do trọng lượng của xích neo. Còn ở

hệ neo căng, lực này được sinh ra bởi độ đàn hồi của dây neo.

Một đặc điểm thuận lợi nữa của hệ neo căng là bán kính neo sẽ nhỏ hơn so với hệ

thống neo xích nếu áp dụng cho cùng 1 sơ đồ neo.

Xu hướng hiện nay của các Công ty khai thác dầu khí là sử dụng dang neo

Turret trong / ngoài. Đó là vì phạm vi áp dụng lớn về số lượng ống dẫn dầu riser, cũng

như các điều kiện thời tiết đa dạng.

Tuy nhiên, khi các điều kiện thời tiết ôn hòa, theo 1 hướng thì dạng neo nhiều

điểm Spread Mooring phù hợp và kinh tế hơn.

Mặt khác, sau một thời gian dài sử dụng, không thể phủ nhận dạng neo CALM

với số lượng được dùng nhiều và có khả năng di chuyển sang mỏ khác.

45


CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG GIẢI PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG HỢP LÝ ĐỂ

LẮP ĐẶT HỆ THỐNG DÂY NEO BỂ CHỨA DẦU NỔI (FPSO)

2.1. Mở đầu

Dựa trên cơ sở lựa chọn các dạng hệ thống neo và dây neo cho FPSO/FSO đã đề

cập đến ở chương 1, trong chương này đưa ra phương pháp luận để lựa chọn giải pháp

tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FSO/FPSO).

Phương pháp này được xây dựng dựa trên các đặc điểm về điều kiện môi trường tại

vùng biển thi công, độ sâu mực nước ở khu vực mỏ, phương tiện thi công, và dựa trên

thiết kế chi tiết đã có.

2.2. Các căn cứ xuất phát để xây dựng giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp

đặt hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FPSO)

2.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế để đề xuất phương án

Công tác tính toán thiết kế công trình hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi (FSO/

FPSO) phải dựa trên rất nhiều tiêu chuẩn. Tuy nhiên, việc tính toán thiết kế và thi công

thông thường dựa trên các tiêu chuẩn sau:

- ABS - Rules for Building and Classing Single Point Moorings

- ABS - Guide for the Certification of Offshore Mooring chain

- API RP 2SK - Recommended practice for Design and Analysis of Station

keeping Systems for Floating Structures

- API 2F Specification for Mooring Chain, 1997

- ABS Guide for Certification of Offshore Mooring Chain

- ABS Rule Requirements for Materials and Welding

- ABS Guide for Building and Classing Floating Production Installations

- API RP-2SK, Recommended Practice for Design and Analysis of Station

keeping Systems for Floating Structures

46


- AISC Manual of Steel Construction, Allowable Streess Design, 9th Edition

- ASTM: American Society of Testing Materials: Material and

Inspection/Testing Specifications, as applicable

- ASTM A 370-88 Standard Test Method and Definitions for Mechanical

Testing of Steel Products

- DnV PosMoor 1996

- DnV Position Mooring 2001 (OS E301)

- ND032 - Guidelines for Moorings

- Det Norske Veritas (DnV) Offshore Standard DNV-OS-E302: Offshore

Mooring Chain

- ISO 1704, 2nd

edition: Shipbuilding- Stud-link anchor chains

- Lloyds Rules “Code for Lifing Appliances in a Marine Environment” 2003

- SOFEC Quality Requirements Matrix, Mooring Chain: 2101-QA-0004, Rev.B

- SOFEC Quality Requirements Matrix, Mooring Leg Accessory: 2101-QA-

0007, Rev.C

2.2.2. Căn cứ vào điều kiện chiều sâu mực nước và điều kiện môi trường vùng

biển thi công

Ở Việt Nam các mỏ mới được phát hiện và các mỏ dự kiến khai thác đều ở độ sâu

dưới 150m nước và là mỏ biên về góc độ kinh tế. Để khai thác hiệu quả các mỏ ngoài

khơi, cần nghiên cứu áp dụng hệ thống khai thác theo quan điểm “giàn và các trang

thiết bị phải phù hợp”. Đáp ứng quan điểm này mô hình sử dụng các giàn đầu giếng

kiểu giàn nhẹ kết hợp một FSO/FPSO có công suất thích hợp cho quá trình khai thác,

chứa, xử lý và xuất dầu thì chi phí đầu tư ban đầu cũng như chi phí duy trì và thanh lý

mỏ sẽ là thấp nhất.

47


Ảnh hưởng của yếu tố địa lý, khí hậu, thủy văn cũng có sự tác động không nhỏ

đối với công tác vận chuyển và các quá trình công nghệ khai thác dầu. Vùng biển thềm

lục địa phía Nam này chịu ảnh hưởng gió mùa nhiệt đới, hình thành 2 mùa rõ rệt:

- Mùa mưa có gió Tây- Nam, được đặc trưng bởi lượng mưa lớn và nhiều sương

mù kéo dài từ khoảng tháng 4 đến tháng 10.

- Mùa khô thường từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, có gió Đông- Bắc với

cường độ lớn, gọi là mùa gió chướng. Trong khoảng thời gian này, thường

xuất hiện những cơn bão hay áp thấp nhiệt đới với sức gió từ 20-30m/s, nhiệt

độ không khí giảm xuống rõ rệt. Vì vậy, vào mùa thời tiết này rất khó khăn

cho việc thi công.

Điều kiện môi trường biển là dữ liệu đầu vào quan trọng trong quá trình thiết kế,

đánh giá lựa chọn công trình biển cho mỏ dự định khai thác và ảnh hưởng trực tiếp đến

thông số hình dạng, độ bền. Hiện nay, bộ số liệu thông số môi trường biển Việt Nam

tại một số vùng trầm tích đã được Cục Đăng Kiểm Việt Nam đánh giá xử lý. Đây là bộ

số liệu có thể dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ cho các công trình khai thác dầu khí

trên thềm lục địa Việt Nam.

Bảng 2.1: Vận tốc dòng chảy lớn nhất ở các khu vực

Khu vực Vận tốc dòng

triều (m/s)

Vận tốc dòng do

gió (m/s)

Vận tốc dòng

chảy trong bão

(m/s)

I 0.79 0.36 3.31

II 0.70 0.28 3.40

III 1.08 0.32 2.79

IV 0.80 0.26 3.43

V 1.18 0.38 3.58

48


Bảng 2.2: Giá trị chiều cao sóng Hmax(m) tương ứng với các chu lỳ lặp

Khu vực Chu kì lặp, năm

25 50 100

I 17.6 18.3 19.0

II 17.3 17.9 18.5

III 16.9 17.6 18.4

IV 16.0 16.7 17.3

V 15.3 15.8 16.3

2.2.3. Phương tiện, trang thiết bị thực hiện việc thi công

Các phương tiện đang hiện có ở Việt Nam:

Các phương tiện đang hiện có ở khu vực Đông Nam Á có thể huy động được để

thực hiện dự án hiệu quả cả về kỹ thuật và thương mại.

Xem phụ lục 2

49


2.3. Nội dung chính của giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây

neo bể chứa dầu nổi (FPSO)

2.3.1. Lựa chọn phương tiện vận chuyển cọc, xích hợp lý

2.3.1.1. Sử dụng phương tiện sà lan vận chuyển

Xích được chuyển lên Sà lan để thực hiện việc vận chuyển ra khu vực lắp đặt.

Thông thường, việc sử dụng Sà lan để vận chuyển xích áp dụng trong trường hợp

tàu lắp đặt xích là tàu cẩu không có hầm chứa xích.

Ưu điểm của việc vận chuyển dùng Sàlan: Có thể vận chuyển được cọc và xích

đồng thời trên cùng Sà lan. Tuy nhiên, nhược điểm của phương thức vận chuyển này là

thời gian sử dụng Sà lan kéo dài trong suốt chiến dịch đóng cọc và lắp đặt xích neo, sẽ

không kinh tế.

2.3.1.2. Sử dụng phương tiện tàu lắp đặt vận chuyển

Việc sử dụng tàu vận chuyển xích có ưu điểm sẽ giảm được việc phải huy động

sà lan riêng để vận chuyển, mặt khác việc kiểm soát xoắn xích trong quá trình rải xích

tốt hơn rất nhiều so với các phương án khác.

2.3.1.3. Phân tích tính hợp lý của các phương tiện vận chuyển được lựa chọn

Bằng cách lập bảng so sánh như dưới đây sẽ cho thấy ưu nhược điểm của các

phương tiện vận chuyển, từ đó có cơ sở để lựa chọn phù hợp:

Bảng 2.3: So sánh 2 phương án vận chuyển

Dùng Sà lan Vận chuyển

Dùng Tàu Vận chuyển(*)

Ưu điểm:

- Khối lượng vận chuyển lớn, có thể

vận chuyển đồng thời cọc và sà lan

cùng lúc

Ưu điểm:

- Xích được chứa dưới hầm tàu,

Việc kiểm soát xích xoắn khi ra khỏi

tàu để rải thực hiện dễ dàng hơn

50


- Trong quá trình thi công, có thể

chủ động việc huy động sà lan

- Thời gian thi công được cải thiện

hơn rất nhiều do sử dụng hệ thống

phụ trợ được lắp đặt trên tàu: tời, cẩu

phụ, bollars, shark jaw, các hệ thống

này làm việc đồng bộ với nhau.

Mặt khác, loại bỏ được thời gian cho

việc sà lan cập vào để cẩu xích, thời

gian này đôi khi còn phụ thuộc vào

điều kiện thời tiết

- Chi phí có thể được tiết kiệm hơn

do thời gian sử dụng tàu ngắn, tiết

kiệm việc sử dụng sà lan chở xích.

Nhược điểm:

- Việc sử dụng Sà lan đỏi hỏi tàu cẩu

lắp đặt phải có khả năng cẩu với bán

kính lớn để có thể cẩu xích

Nhược điểm:

- Thị trường Tàu cẩu có khoang

chứa xích hiện không nhiều, vì vậy

cần phải cân nhắc về việc lựa chọn

cho phù hợp.

- Phải lắp đặt các thiết bị hỗ trợ trên

Sà lan trong quá trình thi công như tời,

bollars, sharkjaw …

- Thi công kéo dài thời gian do việc

đưa Sà lan cập vào tàu cẩu, di chuyển

ra ngoài nhiều lần.

- Chi phí tăng cao do huy động Sà lan

và bộ tàu kéo, thời gian sử dụng Sà lan

kéo dài trong suốt quá trình thi công

xích …

(*): Tàu vận chuyển này thực hiện công tác rải xích

2.3.2. Quy trình thực hiện việc hạ thủy xích xuống tàu, sà lan

Căn cứ vào thông số kỹ thuật về kích thước của tàu/sà lan và độ sâu mực nước tại

vị trí cảng hạ thuỷ để chọn vị trí cầu cảng phù hợp. Từ đó xác định phương án sử dụng

phương tiện cẩu thích hợp.

51


2.3.2.1. Sử dụng phương tiện cẩu bánh xích/ cẩu cảng

Trường hợp tàu/sà lan có thể cập trực tiếp vào cẩu cảng để thực hiện việc bốc dỡ

hàng thì có thể sử dụng phương tiện cẩu bánh xích, bánh hơi hoặc cẩu cảng để đưa

hàng lên boong.

Thông thường các đoạn xích gồm nhiều bó xích vì vậy phải sử dụng tối thiểu 2

cẩu để phục vụ ha thuỷ: hoặc 01 cẩu bánh xích và 01 cẩu bánh hơi hoặc 01 cẩu bánh

xích và 01 cẩu bánh hơi.

Đặc điểm ưu thế của phương tiện cẩu bánh xích là khả năng vươn xa của cần và

có thể đứng ở vị trí khó để có thể đưa xích lên boong tàu/ sà lan.

Đối với cẩu cảng, ưu điểm lớn nhất là cẩu có thể di chuyển dọc trên đường ray

dọc vị trí cầu cảng để đưa hàng lên tàu mặc dù khả năng nâng tải hạn chế.

2.3.2.2. Sử dụng phương tiện cẩu tàu

Trong trường hợp độ sâu nước ở vị trí cảng bị hạn chế, tàu phải cập vào cảng

thông qua tàu cẩu, lúc đó sử dụng phương tiện tàu cẩu được yêu cầu. Hoặc trong

trường hợp xích được đưa trực tiếp lên boong tàu để thực hiện việc lắp đặt biển.

Đối với phương án này, hạn chế lớn nhất là khả năng thực hiện rất chậm do móc

cẩu nâng hạ mất nhiều thời gian, mặt khác không kinh tế. Chỉ sử dụng trong trường

hợp tình huống mà thôi.

2.3.3. Quy trình thực hiện việc thi công đưa cọc xuống nước

2.3.3.1. Sử dụng phương pháp kéo trượt cọc từ sà lan

Tất cả cọc được hạ thủy trên Sà lan chở cọc để thực hiện việc lắp đặt. Khung

đóng cọc, búa và cọc đẩy được đặt trên Tàu Cẩu.

Phương pháp kéo trượt cọc trên sà lan được mô tả như sau:

52


- Tàu cẩu lắp đặt di chuyển đến vị trí cọc theo thiết kế.

- Nhấc khung đóng cọc từ boong tàu và đưa vào vị trí đóng cọc (trong phạm vi

sai số cho phép) dưới sự quan sát từ ROV.

- Khi khung đóng cọc được đưa xuống đáy biển phù hợp với hướng như yêu

cầu, giải phóng cable cẩu khung với sự hỗ trợ của ROV.

- Di chuyển Tàu cẩu đến vị trí sà lan chở cọc. Chuyển Cable nâng cọc sang Sà

lan và kết nối vào cọc.

- Di chuyển Tàu cẩu ra xa Sà lan và kéo lê cọc dọc sà lan cho đến khi cọc rơi

xuống nước.

- Nhấc cọc ở vị trí thẳng đứng cho đến khi vị trí tai móc cẩu ngang vị trí sàn tàu

- Kết nối xích neo vào tai móc cẩu của cọc

- Di chuyển Tàu cẩu đến vị trí khung đóng cọc

- Từ từ hạ cọc xuống trong khi nhả xích dần dần

- Đưa cọc vào khung đóng cọc theo đúng hướng và vị trí yêu cầu thiết kế

- Giải phóng Cable nâng cọc với sự hỗ trợ của ROV

- Nhấc búa và cọc đẩy đưa vào vị trí, sẵn sàng thực hiện việc đóng cọc

53


Hình 2.1: Chuẩn bị hạ cọc

Hình 2.2: Kéo trượt cọc trên Sà lan

54


Hình 2.3: Hạ cọc xuống biển

Hình 2.4: Nhấc cọc ở vị trí thẳng đứng

55


2.3.3.2. Sử dụng phương tiện cẩu nâng cọc và đưa xuống nước

Phương pháp dùng cẩu để thực hiện việc nâng cọc được thiết kế sử dụng để nâng

cọc và đưa xuống đáy biển, nhằm giải phóng sà lan vận chuyển cọc, tiết kiệm chi phí

thuê tàu bè.

Quá trình cẩu nâng cọc và đưa xuống nước được mô tả như sau:

- Di chuyển Tàu, sà lan vận chuyển cọc cùng tàu kéo đến vị trí thả cọc.

- Dùng Tàu cẩu để chuyển người sang sà lan để làm công tác chuẩn bị

- Sà lan được giữ tại vị trí dùng tàu hỗ trợ giữ (tàu Tug)

- Tàu cẩu di chuyển đến vuông góc với sà lan, kết nối dây giữ tạm tàu vào sà lan

- Giải phóng chằng buộc trên sàlan

- Kết nối Cable cẩu vào cọc

- Nhấc cọc, khi cọc rời vị trí chằng buộc trên tàu thì

- Di chuyển tàu ra khỏi vị trí của Sàlan

- Hạ cọc từ từ xuống nước, trong suốt quá trình hạ cuống nước ROV sẽ quan

sát và sẽ hướng dẫn vào vị trí cần thả cọc.

- Chùng Cable cẩu

- ROV quan sát vị trí tai móc Cable ở cả hai bên của cọc

- ROV giải phóng Cable nâng cọc

- Khảo sát và ghi lại tọa độ vị trí của cọc được thả xuống seabed.

- Tiến hành các bước tương tự cho các nhóm cọc còn lại

56


Hình 2.5: Sử dụng phương tiện cẩu nâng cọc và đưa xuống nước

2.3.3.3. Phân tích tính hợp lý của các phương pháp trên

Bảng 2.4: Tính hợp lý giữa các phương án thi công đưa cọc xuống nước

Sử dụng phương pháp kéo trượt cọc

từ sàlan

Sử dụng phương tiện cẩu nâng cọc

và đưa xuống nước

Ưu điểm:

- Có thể sử dụng tàu cẩu với khả năng

nâng tải không lớn, chỉ đủ để đưa cọc

vào vị trí khung đóng cọc

Ưu điểm:

- Rút ngắn được thời gian sử dụng

sà lan vận chuyển cọc

57


- Có thể chủ động thực hiện việc

đưa cọc xuống nước trước bằng cách

dùng tàu cẩu khi chưa thể thực hiện

việc kết nối xích đồng thời cùng

chiến dịch

Nhược điểm:

- Thời gian sử dụng Sà lan kéo dài,

không kinh tế do thực hiện việc đưa

từng cọc vào vị trí và thực hiện công

tác đóng cọc

Nhược điểm:

- Sử dụng ROV thao tác nhiều lần

trong quá trình đưa cọc xuống mặt

đáy biển và khi thu hồi cọc đưa vào vị

trí để đóng cọc

- Việc thực hiện việc kéo cọc xuống

sà lan khá nhạy cảm với điều kiện thời

tiết, đặc biệt là điều kiện sóng.

Xem phụ lục 7 – Qui trình kéo cọc từ sà lan

2.3.4. Quy trình thực hiện việc thi công đóng cọc và thả xích neo

Trình tự thực hiện việc thi công đóng cọc và lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa tàu

dầu (FPSO) được mô tả như sơ đồ như sau:

58


BẮT ĐẦU

CÔNG TÁC KHẢO SÁT

NÂNG

(PGF)

QUAY LẬT C C Đ Y

ĐƯA C C VÀO KHUNG PGF

Đ NG C C

LẮP ĐO N X CH

GROUND CHAIN

CHUYỂN TR PGF, Đ NG C C VÀ LẮP

ĐO N X CH GROUND CHAIN CHO

T T CẢ CÁC C C

C NG X CH

SẮP XẾP GROUND CHAIN VÀ

LẮP CHO BOTTOM, EXCURSION

CHAIN VÀ TOPCHAIN

THU HỒI PGF

KẾT TH C

59


2.3.4.1. Sử dụng phương tiện khung đóng cọc (PGF) để đóng cọc:

PGF là thiết bị dẫn hướng cọc để đảm bảo độ thẳng của cọc khi xuyên vào lớp đất

nền và đảm bảo độ ổn định của búa khi thực hiện việc đóng cọc.

Đặc biệt khi thực hiện công tác đóng cọc dưới nước, thường xảy ra sự cố là sau

khi cọc được đưa vào đáy biển hoặc gần như vậy, khung đóng cọc sẽ phải xê dịch để

cho phép cọc được đóng vào vị trí như yêu cầu sai số cho phép của thiết kế. Việc này

làm chi phối thời gian và vì thế gây tốn kém.

Việc cấu tạo khung đóng cọc gồm hai nửa là một ưu điểm của khung đóng cọc,

cho phép việc đóng cọc được liên tục đến vị trí cuối cùng mà không cần phải di chuyển

khung đóng cọc ra khỏi vị trí.

Quy trình tiêu chuẩn cho việc sử dụng khung đóng cọc:

- Tiến hành kiểm tra khu vực sẽ đưa khung đóng cọc xuống

- Kết nối Cable cẩu và đưa khung đóng cọc xuống vị trí. Cung cấp tàu có cẩu

phù hợp với trọng lượng của khung đóng cọc.

- Kiểm tra độ phẳng của đáy khung đóng cọc dùng thiết bị “bull eye”.

- Khi móc Cable cẩu PGF cần lưu ý sắp xếp cable cẩu theo sơ đồ hình vẽ minh

họa để đảm bảo là Cable nằm bên ngoài của dẫn hướng cọc và không gây cản

trở khi đưa cọc vào.

- Đưa cọc xuống nước và đưa vào khung đóng cọc sử dụng thiết bị nâng cọc

hoặc dùng cẩu tàu đưa vào. Ghi lại độ trôi của cọc do trọng lược cọc và giải

phóng móc cẩu hoặc thiết bị nâng cọc. Kiểm tra độ phẳng của đáy khung đóng

cọc.

60


Hình 2.6: Sử dụng phương tiện khung đóng cọc (PGF) để đóng cọc

- Thực hiện công tác đóng cọc để đưa cọc vào vị trí.

- Sau khi thực hiện đóng cọc đến độ sâu như thiết kế, tiến hành đưa móc cẩu

xuống để móc cable vào khung đóng cọc.

- Nâng móc cẩu để nhấc khung ra khỏi cọc.

61


Hình 2.7: Khung đóng cọc (PGF)

2.3.4.2. Sử dụng khung sàn tàu để đóng cọc

Khác với phương pháp đóng cọc sử dụng khung đóng cọc thả trước dưới nước

(Pile Guide Frame), phương pháp này sử dụng khung đóng cọc được gắn vào sàn tàu

để thực hiện việc đóng cọc.

Những bước sau đây mô tả chi tiết quá trình lắp đặt cọc dùng khung đóng cọc nối

vào sàn tàu:

- Di chuyển Tàu đến vị trí cọc cần đóng

- ROV được đưa xuống đáy biển khu vực đóng cọc để khảo sát chướng ngại vật

vị trí đóng cọc

62


- Quay lật cọc neo và nhấc cọc dùng tai móc cable từ sà lan chở cọc và đưa vào

vị trí khung đóng cọc. Khi vị trí tai móc Cable của cọc neo (tai móc Cable

hướng vào bên trong tàu) cao hơn so với sàn đóng cọc khoảng 1m thì kết nối

xích neo vào cọc

- Tiếp tục hạ cọc xuống cho đến khi stopper của cọc ngang với khung sàn đóng

cọc, khi đó neo cọc vào vị trí khung đóng cọc, chùng xích.

- Nhấc đoạn đầu tiên của cọc đẩy và đưa vào để đóng cọc. Kết nối dây để giữ

hai đoạn cọc này với nhau. Giải phóng cable giữ cọc tại vị trí khung đóng cọc,

hạ nhóm gồm hai đoạn cọc đẩy và cọc neo xuống.

- Tiếp tục nối đoạn cọc đẩy thứ hai nếu đoạn cọc đẩy đầu tiên vẫn chưa thể đưa

cọc neo xuống độ sâu thiết kế.

- Tiếp tục nối đoạn cọc đẩy thứ hai nếu đoạn cọc đẩy đầu tiên vẫn chưa thể đưa

cọc neo xuống độ sâu thiết kế.

- Sử dụng ma ní có chốt để khóa tại vị trí nối chống xoay giữa cọc neo và đầu

cọc đẩy

- Trong khi đó, ROV sẽ tiếp tục thực hiện quan sát vị trí của cọc neo trong khi

hạ cọc xuống. Có thể đánh dấu vị trí cuối cùng của sẽ ở dưới biển bằng cách

đặt bao cát sẵn khi ROV khảo sát chướng ngại vật ở vị trí cọc neo. Trước khi

cọc neo chạm vị trí đáy biển, ROV sẽ xác định vị trí thực tế của cọc neo để

xác định sai số lắp đặt cọc neo. Sau đó ghi lại ví trí cuối cùng

- Độ thẳng đứng của cọc neo sẽ được kiểm tra dùng thiết bị trong vòng sai số

cho phép. Hướng của cọc neo sẽ được kiểm soát và quan sát bằng phương

pháp đáng dấu theo phương đứng trên khung đóng cọc.

- Khi cọc dừng lại sau khi đi vào seabed dưới tải trọng bản thân thì tiến hành

nâng búa đưa vào dầu cọc đẩy để thực hiện công tác đóng cọc.

Xem phụ lục 8 – Bản vẽ quy trình đóng cọc và đoạn xích Bottom Chain.

63


2.3.4.3. Sử dụng tàu cẩu để rải xích

Không giống như việc sử dụng tàu rải xích chuyên dụng, việc sử dụng tàu cẩu để

rải xích nhằm chủ yếu tận dụng việc sử dụng phương tiện kết hợp việc đóng cọc và rải

xích. Mặc dù tính chuyên dụng không cao, do hầu hết các tàu cẩu đều sử dụng hệ thống

neo, điều nay gây trở ngại trong quá trình di chuyển thả neo thay vì hệ thống DP. Thêm

vào đó, do không có hệ thống kiểm soát xích trong quá trình tiếp nhận cũng như nhả

xích khi thực hiện việc rải xích sẽ dẫn đến việc khó kiểm soát hiện tượng xoắn xích.

Tuy nhiên, ưu điểm lớn cho việc sử dụng tàu cẩu là tận dụng tàu để thực hiện khi mà

việc thuê tàu chuyên dụng gặp khó khăn.

Hình 2.8: Sử dụng tàu cẩu Trường Sa để đưa xích xuống

2.3.4.4. Sử dụng tàu rải xích

Ưu điểm việc sử dụng tàu rải xích chuyên dụng là có thể loại bỏ những tồn tại của

phương án dùng tàu cẩu thi công rải xích.

Hầm chứa xích có thể đảm bảo việc cất giữ xích cho chiến dịch thực hiện việc lắp

đặt, đảm bảo được việc kiểm tra một cách hệ thống cho xích trước khi đưa vào trong

hầm.

64


Hệ thống DP2 của tàu: Hệ thống điều khiển này có chức năng chính là điều khiển

định vị và dịch chuyển vị trí tàu ở tốc độ thấp, được ứng dụng chủ yếu cho loại tàu

trang bị hệ thống động lực nhiều trục, làm nhiệm vụ đặc biệt cho việc rải ống, cable

ngầm….

2.3.5. Quy trình thực hiện việc thi công kết nối xích neo vào FPSO

Những bước sau đây mô tả chi tiết quá trình kết nối xích neo vào hệ thống Turret

của FPSO/FSO, hoặc vào phao neo.

Xem phụ lục 9 – Bản vẽ qui trình lắp đặt xích neo

- Giữ FPSO để vị trí tâm Turret đúng vị trí tâm lý thuyết, và đúng hướng yêu

cầu. Duy trì hướng của FPSO trong quá trình kết nối các xích giữ đầu tiên cho

FPSO.

- Tàu lắp đặt xích sẽ tiếp cận vị trí cách Turret tối thiểu 20 m (*) và hướng của

xích neo.

- (*): Thể hiện vị trí tương đối, tùy thuộc vào tính toán điều kiện thao tác từ

Turret của FPSO và tàu lắp đặt xích.

- Đội thi công từ vị trí Turret sẽ đưa dây mồi sang tàu lắp đặt xích để thực hiện

việc kết nối tời với xích. Khi đó, tời sẽ thả dần cable để đưa xuống kết nối vào

xích trên tàu lắp đặt xích.

- Tời trên FPSO kéo lên cho đến khi mắt xích đầu tiên được đưa vào chain

stopper.

- Giải phóng tải của tời, xem xét việc căng xích đạt đến chiều dài như thiết kế

yêu cầu.

- Lắp đặt hệ giàn giáo, chuẩn bị cắt phần xích thừa trên chain stopper.

65


Hình 2.9: Thi công kết nối xích neo vào FPSO

66


2.3.6. Tiêu chí đánh giá phương án thi công hợp lý

Bảng 2.5: Tiêu chí đánh giá phương án thi công hợp lý

No.

Tàu cẩu thực hiện (nội địa) Tàu chuyên dụng (thuê từ nước ngoài)

Mô tả Cơ cấu

giá

Đơn

vị

Đơn giá

ngày

Thời

gian

Tổng chi

phí

Tổng chi

phí

Thời

gian

Đơn

vị

Đơn giá

ngày

Cơ

cấu

giá

Mô tả

24,308,094

18,566,197

1

Chi phí huy động và giải

phóng Tàu và các phương

tiện hổ trợ

Trọn

gói

940,327.4

-

Trọn

gói

Chi phí huy động và giải

phóng Tàu và các phương

tiện hổ trợ

2 Chi phí lắp đặt Chi phí lắp đặt

2.1 Đội tàu lắp đặt gồm:

Đơn

giá

ngày

ngày

328,750.3

62.0

20,382,515.9

18,566,196.9 40 ngày

464,154.9

Đơn

giá

ngày

ộ u lắ đặ ồm:

T u cẩu+T u kéo T u cẩu+T u kéo

Sà lan+ Tàu kéo Sà lan+ Tàu kéo

T ế bị cô T ế bị cô

N â lực cô , QLDA N â lực cô , QLDA

2.2 Tàu ROV phục vu

Đơn

giá

ngày

ngày

48,149.2

62.0

2,985,250.7

- 0 ngày

38,118.1

Đơn

giá

ngày

Tàu ROV phục vu

67


2.3.7. Các bài toán cơ bản để phục vụ thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa

dầu nổi (FPSO)

- Tính toán thiết kế thiết bị nâng cọc

- Tính toán ổn định hạ khung đóng cọc xuống nước và thu hồi

- Tính toán nhấc cọc từ sà lan đưa vào vị trí và nâng cọc từ seabed

- Tính toán thiết kế cho sàn đóng cọc (trường hợp sử dụng sàn tàu đóng cọc)

- Tính toán đóng cọc

- Tính toán rải cáp và căng cáp

- Tính toán thiết kế cho cáp nâng lắp đặt xích

- Tính toán nâng và thu hồi xích

- Tính toán kéo cáp vào turret

2.3.8. Những rủi ro có thể xảy ra và biện pháp khắc phục trong quá trình thi

công

2.3.8.1. Búa đóng cọc/cọc đẩy bị mắc kẹt vào cọc đóng không thể thu hồi

Trong trường hợp búa đóng cọc/cọc đẩy không thể thu hồi được do bị mắc kẹt

giữa cọc đẩy và cọc, khi đó ROV được trang bị thiết bị cắt dây Cable nối giữa búa

đóng cọc và cọc đẩy. Cẩu sẽ thu hồi búa đóng cọc trước, sau đó dây Cable sẽ được đưa

xuống nước kết nối vào tai móc Cable của cọc đẩy bởi ROV. Cẩu sẽ kéo cọc đẩy ra

khỏi cọc.

2.3.8.2. Khung đóng cọc (Pile Guide Frame) không thể mở ra được bằng hệ

thống thủy lực

Trong trường hợp khung đóng cọc (Pile Guide Frame) không thể mở sau khi

ROV đã kết nối ống cung cấp khí, khi đó Cable nối được đưa xuống để kết nối vào sợi

dây khung đóng cọc được gắn sẵn như bản vẽ để hỗ trợ thực hiện việc mở khung đóng

cọc .

68


Hình 2.10: Cọc đẩy (Pile follower)

2.3.8.3. Cọc bị phá hủy trong lúc đóng cọc:

Các nguyên nhân có thể gây ra sự phá hủy cọc:

a. Sự cố đầu cọc bị phá huỷ khi đóng:

Nguyên nhân: Do lực tác dụng vào búa lớn, nền đất cứng dẫn đến độ chối của cọc

lớn hoặc sức chịu tải của đầu cọc chưa đảm bảo.

Biện pháp khắc phục: Cắt bỏ phần bị phá huỷ của đầu cọc (Thường với đoạn cọc

đầu tiên cắt 500 mm, với các đoạn còn lại cắt 1500mm). Việc này gặp rất nhiều khó

khăn do phải thực hiện việc cắt cọc ở điều kiện khó khăn, vì vậy phải quan sát thường

xuyên trong quá trình đóng cọc cũng như theo dõi năng lượng búa trong quá trình đóng

cọc.

Sau đó đóng tiếp nhưng phải đóng với lực nhỏ hơn, gia tải một cách từ từ.

69


b. Sự cố vách cọc bị xé khi đóng:

Nguyên nhân : Năng lượng đóng cọc của búa cao so với yêu cầu. Khi chiều dài

liên kết giữa búa đóng cọc và cọc đẩy dài hơn so với yêu cầu, cọc đẩy xé thành vách

cọc đóng đi xuống.

Biện pháp khắc phục: Xem xét cắt đoạn cọc có vách bị xuyên qua bởi cọc đẩy

nếu vị trí tai móc xích nằm bên dưới, vẫn đủ trong phạm vi cho phép.

Trường hợp không thực hiện được, cọc mới sẽ được đóng tại vị lân cận để thay

thế.

c. Sự cố cọc chưa đóng hết thì bị chối:

Nguyên nhân: Trường hợp này xảy ra khi mà gặp phải tầng đất tốt, hoặc gặp tầng

đá cứng hoặc gặp đá mồ côi.

Biện pháp khắc phục: Thay búa có công suất lớn hơn rồi đóng tiếp, nếu vẫn

không được thì tính toán kiểm tra lại. Nếu sau khi tính toán thấy độ sâu cọc đã đảm bảo

thì dừng lại, còn không đảm bảo thì có thể dùng phương pháp xói đất (Jetting) rồi tiếp

tục đóng.

2.3.8.4. Dây Cable thu hồi xích bị hỏng hoặc mất:

Trong trường hợp dây Cable thu hồi xích bị hỏng hoặc mất, cần thiết phải tiến

hành thứ tự các bước sau:

Biện pháp khắc phục: Cable tời của AHT1 kết nối sẵn với cable đường kính

36mm, sẽ được luồn xuyên qua mắt xích bởi ROV. Dây cable này sẽ được kết nối với

Cable tời thông qua ROV, xích neo sẽ được thu hồi lên boong tàu và cố định tạm. Thời

điểm này quy trình hook up được thực hiện tưng tự như quy trình đã được nêu ở phần

trước.

70


Hình 2.11: Kết nối Cable vào xích

2.3.8.5. Xoắn xích vượt quá giới hạn tiêu chuẩn cho phép:

Biện pháp khắc phục: ROV sẽ tiến hành việc khảo sát xích đã rải, bằng việc quan

sát hướng của các mắt xích đã được sơn màu trắng trước khi tiến hành rải xích, từ đó

có thể xác định được xích bị xoắn bao nhiêu vòng (độ).

Trong trường hợp sự cố xoắn xích có xảy ra và vượt quá giới hạn cho phép,cần

thiết phải giải phóng xích bị xoắn từ Turret của FPSO và chuyển ngược về AHT1 để

loại bỏ những đoạn xích bị xoắn bằng cách dùng Tàu xoay tròn đầu xích theo hướng

cùng chiều kim đồng hồ hoặc ngược lại theo thực tế để đưa xích về trạng thái trong

vòng sai số chấp nhận được, sau đó đặt xích trở lại vị trí.

Thời điểm thực hiện việc khắc phục xoắn xích phải được thảo luận với người chỉ

huy lắp đặt FPSO và chỉ huy lắp đặt xích. Trong trường hợp FPSO không ở trạng thái

được neo giữ an toàn trong điều kiện thời tiết xấu thì việc khắc phục này sẽ được trì

71


hoãn cho đến khi đạt được điều kiện neo giữ để đảm bảo an toàn cho FPSO và tàu hổ

trợ đưa FPSO vào vị trí.

2.3.8.6. Vật liệu bị hư hỏng:

Biện pháp khắc phục: Trong trường hợp xảy ra sự cố dẫn đến hư hại vật liệu quan

trọng trong quá trình thi công, báo cáo hiện trường sẽ được lập. Những trường hợp hư

hỏng nhẹ, đồng ý thỏa thuận giữa khách hàng và chỉ huy trưởng công trường, có thể

chấp nhận để tiến hành . Tuy nhiên, có những trường hợp hư hỏng nặng, cần thiết phải

được phân tích và đánh giá lại khi nhận được thông tin chi tiết từ việc khảo sát để tìm

ra biện pháp khắc phục.

2.3.8.7. Cẩu bị hỏng:

Biện pháp khắc phục: trong trường hợp sự cố cẩu chuyển người bị hỏng, ngay lập

tức phải tìm cách sửa chữa. Trường hợp không sửa chữa được do thiếu thiết bị, cần

thiết phải xác định và tìm phương tiện thay thế khác trong khi chờ đợi khắc phục.

2.3.8.8. Tời bị hỏng:

Biện pháp khắc phục: trong trường hợp sự cố tời sử dụng cho việc kết nối xích

vào tời trên FPSO hay bất kỳ tàu Tug nào bị hỏng hóc, chỉ huy trưởng và chỉ huy trên

FPSO cần thông tin liên lạc với nhau. Ngay lập tức, phải tìm cách khắc phục sửa chữa.

Trường hợp không sửa chữa được do thiếu thiết bị, cần thiết phải xác định và tìm

phương tiện thay thế khác và vận chuyển từ trong bờ ra công trường để khắc phục.

2.3.8.9. ROV bị hỏng:

Biện pháp khắc phục: Trong trường hợp sự cố ROV không hoạt động trong quá

trình vận hành, công việc sẽ bị gián đoạn và khi đó cần thiết phải giữ tàu tại vị trí cho

đến khi ROV hoạt động trở lại. Nếu trường hợp không thể khắc phục được, chỉ huy

72


công trường và chỉ huy trên FPSO cần ngay lập tức đưa ra huy động ROV dự trữ để

thay thế.

2.3.8.10. Thiết bị DP (Dynamic Positioning) không hoạt động:

Biện pháp khắc phục: Trong trường hợp sự cố thiết bị DP của tàu không hoạt

động, người vận hành DP sẽ chuyển sang chế độ điều khiển DP bằng tay. Khi đó người

vận hành DP cần thiết phải giám sát hệ thống DP này trong suốt quá trình vận hành.

Thuyền trưởng, chỉ huy trưởng và người giám sát trên AHT1 phải được thông báo ngay

lập tức, để đảm bảo công việc được an toàn. Các hoạt động mà sẽ bị ảnh hưởng do việc

hỏng hóc này sẽ được tạm dừng cho đến khi việc tìm ra nguyên nhân và biện pháp

khắc phục.

Những việc sau đây cần phải được tiến hành ngay:

- Trường hợp tời, cẩu không kết nối với mã hàng

Thông tin đến kỹ sư giám sát và ban quản lý dự án biết hệ thống DP không

hoạt động.

Điều khiển cưỡng bức hệ thống DP bằng tay để đưa về điều kiện làm việc

ban đầu

- Trường hợp tời, cẩu đang kết nối với mã hàng bên dưới đáy biển.

Thông tin đến kỹ sư giám sát và ban quản lý dự án biết hệ thống DP không

hoạt động.

Liên hệ ngay với cán bộ đang vận hành tời, cẩu. Yêu cầu nới lỏng hệ thống

dây tời, Cable cẩu


ban đầu.

73


Trong trường hợp DP không hoạt động trong quá trình rải xích thì đoạn xích

được thả xuống dài hơn yêu cầu để tạo độ chùng trong khi thả DP tự do để set

up lại DP.

- Trường hợp tời, cẩu đang kết nối với mã hàng đang quá trình đưa xuống đáy

biển:

Thông tin đến cán bộ thi công biết hệ thống DP không hoạt động.

Yêu cầu cán bộ đang vận hành tời thu hệ thống dây tời về , lưu ý quá trình

nhấc xích lên không làm tác động đến trạng thái tĩnh của bề mặt biển


ban đầu

2.3.8.11. Thiết bị định vị trên Tàu bị hỏng:

Khi FPSO được đưa vào vị trí Mooring Center:

Biện pháp khắc phục: Sự cố xảy ra trong trường hợp trạm định vị chủ hoặc đường

kết nối tín hiệu định vị giữa FPSO và các Tàu tham gia đưa FPSO vào vị trí. Khi đó,

dừng việc đưa FPSO vào cho đến khi hệ thống được khắc phục.

Trong quá trình kéo nối các xích đầu tiên vào FPSO:

Biện pháp khắc phục: Một cách chung nhất, những việc sau đây phải được nhanh

chóng triển khai khi AHT hỏng, không thực hiện được việc kéo:

Đội thi công trên Turret nhận được thông tin ngay lập tức có sự cố nêu trên,

sơ tán khu vực nguy hiểm có thể xảy ra tai nạn do bởi việc quay không kiểm

soát được của Chain Table.

AHT1 sẽ nhận lệnh chuẩn bị di chuyển ra ngoài bán kính quay của FPSO

Tàu hỗ trợ sẽ được huy động vào vị trí để kiểm soát một cách tốt nhất

hướng và vị trí của FPSO.

74


Những xích neo đã được nối vào Chain Table sẽ cùng làm việc đồng thời với

Tàu hỗ trợ kiểm soát hướng và vị trí của FPSO.

Nếu trường hợp Cable kéo của tời được kết nối vào xích chưa được đưa

vào chain stopper, chỉ huy trưởng công trường và chỉ huy của tàu sẽ thảo

luận quyết định sẽ tiếp tục kết nối xích vào chain stopper hoặc thả chùng

Cable tời để ngăn chặn việc bị phá hỏng Cable tời. Điều này hoàn toàn phụ

thuộc vào khả năng giữ FPSO trong sai số cho phép.

2.3.8.12. Điều kiện thời tiết môi trường xấu:

Trong trường hợp điều kiện thời tiết trở nên xấu đi làm ảnh hưởng đến việc an

toàn trong thi công, công tác ngầm có thể được tiếp tục để hoàn thành nốt việc còn lại

tuy nhiên không sử dụng phương tiện cẩu, A-Frame hoặc cẩu của giàn. Sau khi hoàn

thành các công việc ngầm, tạm dừng công việc cho đến khi thời tiết phù hợp cho công

việc để tiếp tục công việc.

Hậu quả thời tiết thay đổi đột ngột trong quá trình kết nối xích dẫn đến kết quả

của việc mất vị trí và hướng do việc giảm khả năng giữ FPSO của AHTs.

2.3.8.13. Tai nạn:

Tai nạn cho con người ở vị trí Mooring Turret:

Trước khi tiến hành hoạt động kết nối Cable, Giám sát tiến hành hướng dẫn an

toàn và cách sử dụng cáng cứu thương đưa đưa người bị thương từ Chain Table vào

phòng cấp cứu.

Những thiết bị an toàn được sử dụng bao gồm cáng cứu thương phù hợp để có thể

di chuyển những người bị tai nạn không tự di chuyển được ra khỏi Chain Table vào

phòng sơ cứu của FPSO.

75


Trường hợp những ca bị thương hoặc tai nạn về con người tại vị trí Mooring

Turret, phải thực hiện các động tác sau đây:

Kỹ sư giám sát từ Turret thông tin đến chỉ huy trên FPSO và trung tâm y

tế trên FPSO. Chỉ huy trên FPSO sau đó sẽ thông báo cho chỉ huy công trường

và Tàu AHTs

Hạn chế những hoạt động trên Turret, cố gắng tập trung vào việc di chuyển

người đến trạm y tế trên FPSO.

Chỉ huy công trường chỉ định người hỗ trợ người bị thương di chuyển về

trung tâm y tế của FPSO và căn cứ vào hướng dẫn của trung tâm y tế, sắp xếp

đưa vào bờ chữa trị.

Tai nạn con người trên AHTs:

Trên mỗi Tugs đều có kế hoạch ứng cứu khẩn cấp cho những trường hợp tai nạn

và cấp cứu cho con người.

Trường hợp những ca bị thương hoặc tai nạn, phải thực hiện các động tác sau

đây:

Chỉ huy tàu AHT thông tin đến chỉ huy trên FPSO.

Chỉ huy tàu AHT sẽ yêu cầu chỉ huy trên FPSO chuẩn bị nhân viên/ y cụ

cấp cứu để chuyển sang nơi xảy ra tai nạn tàu AHT.

Một quyết định nhanh chóng được đưa ra sau khi có cuộc thảo luận ngắn

giữa trung tâm y tế của FPSO và chỉ huy tàu AHT sẽ chuyển người lên FPSO

hay điều trị trên tàu Tug. Phương tiện vận chuyển lên FPSO (nếu có) sẽ được

xúc tiến sau khi nhận được sự đề đạt từ chỉ huy tàu AHT.

2.4. Kết luận chương

Trên cơ sở nghiên cứu giải pháp tổ chức thi công hợp lý để lắp đặt hệ thống dây

neo, có thể rút ra một số kết luận như sau:

76


- Hoàn toàn có thể sử dụng cơ sở hạ tầng bến bãi ở một số bãi chế tạo, lắp ráp ở

Việt Nam để tiếp nhận tàu b mớn nước lên đến 8m cũng như các vật tư thiết bị

cần thiết phục vụ cho dự án lắp đặt hệ thống xích neo với tải trọng lớn.

- Có thể sử dụng tốt các phương tiện bờ để có thể đảm bảo hoàn thành việc dỡ

xích từ tàu hàng và đưa xích xuống tàu lắp đặt theo tiến độ đề ra và đạt được

hiểu quả kinh tế nếu biết kết hợp phương tiện cẩu bánh xích và cẩu bánh hơi

một cách linh hoạt.

- Khi thực hiện chiến dịch lắp đặt biển, nếu chiến dịch chia thành hai giai đoạn

khác nhau cho việc lắp đặt cọc, đoạn xích bottom chain thì việc sử dụng phương

tiện tàu cẩu có sẵn ở Việt Nam thực hiện sẽ mang lại hiệu quả kinh tế hơn do có

thể tận dụng được nguồn trang thiết bị, máy móc và nhân lực tốt.

- Tuy nhiên, trong giai đoạn tiếp theo khi lắp đặt các đoạn xích còn lại và kết nối

xích vào hệ thống thì chỉ cần tàu có khả năng chuyên chở xích và cẩu vừa đủ để

nâng được xích, phương án tìm kiếm tàu phù hợp sẽ được xem xét để mang lại

giá trị kinh tế tốt hơn.

77


CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG THỰC HIỆN PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG

LẮP ĐẶT HỆ THỐNG DÂY NEO BỂ CHỨA DẦU NỔI (FPSO)

CHO CÔNG TRÌNH TÊ GIÁC TRẮNG- HOÀNG LONG

3.1. Số liệu đầu vào

3.1.1. Giới thiệu chung dự án FPSO- Tê Giác Trắng

Công ty điều hành chung Hoàng Long (HLJOC) phát triển dự án Tê Giác Trắng

( hite Rhinocerous), vị trí mỏ nằm ở khu vực phía bắc của Block 16-1, vịnh Cửu

Long về phía đông nam 100 km của Vũng Tàu, 20 km về phía tây bắc của mỏ Bạch Hổ

và 35km về phía tây của mỏ Rạng Đông.

Hình 3.1: Sơ đồ mỏ TGT

78


Hình 3.2: Sơ đồ vị trí các Block- mỏ TGT

Kế hoạch phát triển cho mỏ TGT liên quan đến giai đoạn phát triển khu vực dự

trữ của mỏ TGT. Trong giai đoạn 1, FPSO, H1- HP và tuyến ống nội mỏ, đường ống

xuất gas và umbilicals được lắp đặt. Trong giai đoạn 2, H4- HP được lắp đặt và được

kết nối với H1- HP qua tuyến ống nội mỏ.

Các đặc điểm của khu vực mỏ được tóm tắt như sau:

Giàn đầu giếng HP H1 được đặt ở độ sâu mực nước xấp xỉ 42.5m

Giàn đầu giếng HP H4 được đặt ở độ sâu mực nước xấp xỉ 43.1m

Giàn đầu giếng thông thường không có người ở với việc giảm thiểu các thiết

bị (manifolds and chemical injection)

79


FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) xấp xỉ 2km từ giàn H1,

nằm ở độ sâu mực nước 43m (LAT)

Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động mỏ TGT

Khoảng cách giữa các giàn và FPSO này được tóm tắt như sau:

H1 và H4 8.0 km

H1 và FPSO 2.0 km

H4 và FPSO 7.0 km

80


Bumi Armada cung cấp các FPSO, được cải hoán từ một tàu chở dầu hiện tại với

dung lượng lưu trữ là 1.000.000 thùng. FPSO sẽ được cố định tại vị trí (ở độ sâu ~

43m) bằng một hệ thống Turret bên ngoài để chịu được các điều kiện bão 100 năm.

Dòng dầu khai thác được từ giếng của giàn HP-H1 sẽ được chuyển sang FPSO

thông qua hệ thống đường ống, PLET và hệ thống ống Riser mềm được kết nối vào

FPSO tại vị tri Turret ngoài, nơi mà hỗn hợp dòng dầu khai thác sẽ trộn lẫn và đi vào

Topside để xử lý ở áp suất 10 barg, nhiệt độ 55 độ C.

Các bộ phận của FPSO xử lý ổn định dòng dầu, khử nước, lưu trữ và xuất dầu, sử

dụng bộ tách lọc khí đốt cho các tiện ích, tách lọc và xử lý nước cho xả xuống biển,

phát điện cho các thiết bị, hàng hải và khu nhà ở trên FPSO. Khí được sản xuất sẽ được

xuất thông qua các đường ống sang các điểm tie-in ở Bạch Hổ.

Hoạt động chuyển dầu thô sẽ được thực hiện trong một chu trình song song để

chuyển sang tàu chở dầu (lên đến 150.000 D T), thông qua hệ ống đôi 20’’.

3.1.2. Số liệu môi trường phục vụ thi công

3.1.2.1. Giới thiệu chung

Ba báo cáo số liệu môi trường (metocean) được cung cấp bởi HLJOC. Nó cung

cấp một bộ các dữ liệu bao gồm các thông số khí tượng và hải dương học cần thiết cho

việc thiết kế công nghệ, kết cấu và thi công biển. Dữ liệu này được dựa trên những

quan trắc từ một số trạm nằm xung quanh các khu vực mỏ, bao gồm: Tài liệu tham

khảo cho dự án Cá Ngừ Vàng (CNV) trong block liền kề và chỉ cung cấp dữ liệu về

gió, sóng, dòng chảy và mực nước biển.

3.1.2.2. Khí hậu khu vực địa phương

Mỏ TGT nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới khoảng 10° Bắc của đường xích đạo

và bị ảnh hưởng bởi hệ thống gió mùa châu Á dẫn đến khí hậu ẩm nóng. Hai chế độ

81


tương phản mưa - gió mùa Tây Nam trong những tháng mùa h (tháng Tám) và gió

mùa Đông Bắc trong giai đoạn mùa đông (tháng mười- tháng ba) - làm phát sinh chủ

yếu là mùa mưa và mùa khô tương ứng.

Trung bình 10 đến 12 cơn lốc xoáy xảy ra trên biển Đông mỗi năm với 1-6 lần đi

qua bờ biển của Việt Nam từ giữa tháng 10 và tháng 12. K m theo điều kiện khắc

nghiệt biển - gió mạnh, mưa lớn và bão lớn.

Các đặc điểm khí tượng chủ yếu được thể hiện trong hình 3.5 dưới đây.

Hình 3.4: Sơ đồ các đặc điểm khí tượng

82


3.1.2.3. Dữ liệu thiết kế:

Các phần sau đây cung cấp thông tin về số liệu môi trường được đề xuất để sử

dụng trong các đơn vị thiết kế cho Block 16-1.

Độ sâu mực nước:

Độ sâu mực nước (liên quan đến độ sâu mực nước thấp nhất LAT):

WHP H1: 42.5m

WHP H4: 43.1m

Độ sâu mực nước được thu thập từ biểu đồ khảo sát độ sâu được chuẩn bị trong

suốt quá trình khảo sát mối nguy của khu vực mỏ lân cận của HP-H1 và WHP-H4 và

tham chiếu đến LAT.

LAT được lấy là 0.0m.

Sự thay đổi thủy triều:

Bảng 3.1: Sự thay đổi thủy triều

Tide Refer TGT LAT

Highest Astronomical Tide (cm) 322

Mean Higher High Water (MHHW) (cm) 281

Mean Lower High Water (MLHW) (cm) 248

Mean Sea Level (MSL) (cm) 197

Mean Higher Low Water (MLLW) (cm) 158

Mean Lower Low Water (MLLW) (cm) 69

Lowest Astronomical Tide (LAT) (cm) 0

Sóng: Số liệu sóng được cung cấp cho chu kỳ lặp 100 năm, 10 năm và 1 năm:

83


Bảng 3.2: Số liệu sóng- Điều kiện TRS

Return Hs Tz Tp Hmax Tass

Direction (m) (s) (s) Tp/Tz (m) (s)

Period

1-YEAR

North 2.4 5.6 7.3 1.4 3.8 6.3

North East 8.3 9.7 14.5 1.5 13.3 11.7

East 4.9 7.5 10.8 1.4 7.8 9

South East 2.1 5.1 6.7 1.4 3.4 5.9

South 2.8 5.8 7.9 1.4 4.5 6.8

South West 4.7 7.4 10.6 1.4 7.5 8.8

West 5.6 8 11.7 1.4 9 9.6

North West 3.7 6.6 9.3 1.4 5.9 7.8

10-YEAR

North 4.2 7 10 1.4 6.7 8.3

North East 9.2 10.2 15.3 1.4 14.7 12.3

East 5.3 7.8 11.3 1.4 8.5 9.4

South East 3.1 6.1 8.4 1.4 5 7.2

South 4.2 7 10 1.4 6.7 8.3

South West 5.2 7.7 11.2 1.4 8.3 9.3

West 6.2 8.4 12.3 1.4 9.9 10.1

North West 5.7 8.1 11.8 1.5 9.1 9.7

100-YEAR

North 6.2 8.4 12.2 1.5 9.2 10.1

North East 10 10.6 16 1.5 16 12.9

East 5.6 8 11.7 1.4 9 9.6

South East 4.1 6.9 9.9 1.4 6.6 8.2

South 5.6 8 11.6 1.5 8.9 9.6

South West 5.7 8.1 11.8 1.5 9.1 9.7

West 6.9 8.9 13.1 1.5 11 10.7

North West 8.5 9.8 14.2 1.4 13.6 11.9

84


Bảng 3.3: Số liệu sóng- Điều kiện Non TRS

Return Hs Tz Tp Hmax Tass

Direction (m) (s) (s) Tp/Tz (m) (s)

Period

1-YEAR

North 1.7 4.6 5.9 1.3 2.7 5.7

North East 7.3 9.1 13.5 1.5 11.7 13.4

East 4.2 7.0 9.9 1.4 6.7 9.7

South East 1.8 4.7 6.1 1.3 2.9 5.9

South 2.3 5.3 7.1 1.3 3.7 6.9

South West 4.5 7.2 10.3 1.4 7.2 10.1

West 4.5 7.2 10.3 1.4 7.2 10.1

North West 3.1 6.1 8.4 1.4 5.0 8.2

10-YEAR

North 3.9 6.7 9.5 1.4 6.2 9.3

North East 8.5 9.8 14.6 1.5 13.6 14.1

East 5.5 7.9 11.5 1.5 8.8 11.2

South East 2.8 5.8 7.9 1.4 4.5 7.7

South 3.8 6.7 9.4 1.4 6.1 9.2

South West 5.4 7.9 11.4 1.4 8.6 11.1

West 5.2 7.7 11.2 1.5 8.3 11.0

North West 5.2 7.7 11.2 1.5 8.3 11.0

100-YEAR

North 6.1 8.3 12.2 1.5 9.8 12.0

North East 9.4 10.3 15.4 1.5 15.0 15.2

East 6.8 8.8 13.0 1.5 10.9 12.8

South East 3.9 6.7 9.5 1.4 6.2 9.2

South 5.4 7.9 11.4 1.4 8.6 11.0

South West 6.1 8.3 12.2 1.5 9.8 12.0

West 5.8 8.1 11.9 1.5 9.3 11.7

North West 7.2 9.0 13.4 1.5 11.5 13.1

85


Trong việc thiết kế kết cấu, các tải trọng chiếm ưu thế là tải trọng sóng và do đó

phải thận trọng trong việc lựa chọn chiều cao sóng thiết kế an toàn. Từ các bản nghiên

cứu so sánh, có thể kết luận là khuyến cáo dùng điều kiện TRS.

Sóng gây mỏi:

Thống kê sóng trong khoảng thời gian 20 năm để sử dụng trong giai đoạn thiết kế

FEED được sử dụng như trong bảng sau:

Bảng 3.4: Sóng gây mỏi

Individual Wave

Height Class (m)

Associated

Period (s)

Total Number

Waves

0.0 - 0.5 4.85 76 806 755

0.5 - 1.0 5.38 42 981 253

1.0 - 1.5 5.81 24 096 063

1.5 - 2.0 6.15 13 708 690

2.0 - 2.5 6.45 7 871 168

2.5 - 3.0 6.71 4 531 147

3.0 - 3.5 6.95 2 612 672

3.5 - 4.0 7.17 1 507 733

4.0 - 4.5 7.37 871 816

4.5 - 5.0 7.55 503 015

5.0 - 5.5 7.73 289 888

5.5 - 6.0 7.89 166 747

6.0 - 6.5 8.04 95 459

6.5 - 7.0 8.19 54 286

7.0 - 7.5 8.33 30 902

7.5 - 8.0 8.45 17 570

8.0 - 8.5 8.58 9 858

86


8.5 - 9.0 8.69 5 598

9.0 - 9.5 8.85 3 020

9.5 - 10.0 8.96 1 674

10.0 - 10.5 9.06 891

10.5 - 11.0 9.18 468

11.0 - 11.5 9.27 251

11.5 - 12.0 9.34 133

12.0 - 12.5 9.4 69

12.5 - 13.0 9.5 34

13.0 - 13.5 9.5 14

13.5 - 14.0 9.5 6

14.0 - 14.5 9.5 2

14.5 - 15.0 9.5 1

Total

176 167 183

Sự phân bố hướng được thể hiện như sau:

Bảng 3.5: Phân bố hướng sóng

Direction N NE E SE s sw w NW Total

(from)

% 0.29 54.03 7.14 0.61 0.7 18.38 18.22 0.62 100

Nhiệt độ:

Nhiệt độ sử dụng trong giai đoạn tính toán theo bảng sau:

Dãi nhiệt độ nước biển:

Bảng 3.6: Thông số nhiệt độ nước biển

Surface Seabed

Maximum (°C) 32 28.4

Minimum (°C) 27.2 21.1

87


Nhiệt độ không khí:

Bảng 3.7: Thông số nhiệt độ không khí

Maximum (°C)

35.5

Average(peak) (°C) 29.1

Minimum (°C)

35.5

3.1.3. Số liệu bể chứa FPSO và hệ thống neo giữ FPSO

3.1.3.1. Số liệu bể chứa FPSO

Vị trí mỏ:

Bảng 3.8: Vị trí tọa độ của FPSO

Proposed Field Location

FPSO Coordinates

Latitude Longitude UTM Y UTM X

FPSO Turret 9

o 58' 01.548"

North

107o 58' 10.182"

East

1,103,236.00

m

825,614.00

m

Số liệu tàu:

Đặc tính chủ yếu của thân FPSO mô tả trong bảng:

88


Bảng 3.9: Bảng đặc tính của FPSO

Donor Vessel Main Particular

Particulars Units Ballasted 620k

Loaded

Fully

Loaded

Length Overall, LOA m 274.0 274.0 274.0

Length Between Perpendiculars,

LBP m 264.0 264 264

Breadth m 48.0 48 48

Depth m 23.2 23.2 23.2

Displacement T 79397 154059 169789

Draft (mean) m 8.0 14.2 16.0

Turret Centreline Location from

midships

m 165 165 165

Water Plane Area m2 10500 10467 11520

VCG from KEEL (KG) m 11.5 11.55 15.0

VCB (KB) m 4.2 7.07 8.4

KMT m 15.7 18.97 5.4

KML m 559.3 297.14 340.1

Pitch Gyradius m 66.0 66.50 66.0

Roll Gyradius m 16.8 15.97 18.7

Yaw Gyradius m 66.0 67.66 66.0

Head-on Wind Effective Drag

Area

m2

- 1250 -

Beam-on Wind Effective Drag

Area

m2

- 5600 -

Head-on Current Effective Drag

Area

m2

- 679 -

Beam-on Current Effective Drag

Area

m2

- 3749 -

89


Hệ thống External Turret:

Tàu được cố định với hệ thống Turret bên ngoài. Bảng dưới đây mô tả vị trí của

tâm của Turret và vị trí dây neo liên quan.

Bảng 3.10: Vị trí Turret so với FPSO

Proposed Turret Location

Turret location fwd of FP Tx m 33.0

Turret on vessel centreline Ty m 0.0

Turret height above keel Tz m 31.5

Turret của FPSO là Turret ngoài được chế tạo và lắp đặt trên FPSO được cải hoán

từ tàu chứa dầu để sử dụng cho dự án TGT. Thiết kế cuối cùng của Turret sẽ cho phép

FPSO xoay tự do xung quanh hệ thống neo để mà FPSO có thể chịu tác động nhỏ nhất

từ hướng sóng gió chủ đạo mọi thời điểm.

Turret được thiết kế dạng hình trụ và kết hợp các tính năng chính sau đây:

Kết nối dây neo

Hệ thống chịu lực đảm bảo chuyển tải thông suốt từ FPSO cho Turret

Hệ thống vận chuyển dòng chất lỏng (dầu, hệ thống điều khiển) giữa

Turret và FPSO

Ống dẫn hướng cho Riser

Tời kéo Riser

Gia cường điểm kết thúc trên Chain table

Turret được thiết kế cho tối đa 7 hệ thống Risers.Turret được thiết kế cho phép

đấu nối xích neo và hệ thống risers ở công trường dùng hệ tời và Cable nâng thích hợp

được lắp sẵn hoặc lắp ngoài công trường thi công.

Tuổi thọ thiết kế:

90


Tuổi thọ thiết kế của công trình là 20 năm.

3.1.3.2. Hệ thống neo giữ FPSO:

Hệ thống cọc neo:

Tọa độ Hệ thống neo và Cọc neo được cung cấp như bảng.

Bảng 3.11: Tọa độ vị trí neo

Mooring Line Anchor and Fairlead Positions

Anch

or

Line

Heading1

[degrees]

Fairlead Position Anchor Position

X

[m] 2

Y

[m] 2

Z

[m]4

X

[m] 2

Y

[m] 2

Z

[m]3

1 357 6.3 -1.7 31.5 614 -32 -44.5

2 0 6.5 0.0 31.5 615 0 -44.5

3 3 6.3 1.7 31.5 614 32 -44.5

4 87 1.7 6.3 31.5 32 614 -44.5

5 90 0.0 6.5 31.5 0 615 -44.5

6 93 -1.7 6.3 31.5 -32 614 -44.5

7 177 -6.3 1.7 31.5 -614 32 -44.5

8 180 -6.5 0.0 31.5 -615 0 -44.5

9 183 -6.3 -1.7 31.5 -614 -32 -44.5

10 267 -1.7 -6.3 31.5 -32 -614 -44.5

11 270 0.0 -6.5 31.5 0 -615 -44.5

12 273 1.7 -6.3 31.5 32 -614 -44.5

91


Notes:

1. The heading is referenced from South in the anti-clockwise direction,

for example, South=0deg and East=90deg.

2. W.r.t. turret centre.

3. Measured from the Mean Sea Level (MSL).

4. Measured from the keel of the FPSO.

Chi tiết về cọc neo như sau:

Mô tả Giá trị

Số lượng cọc neo 12

Đường kính ngoài cọc (mm) 1,651

Đường kính trong cọc (mm) 1,550-1,601

Vật liệu cọc API Spec 2H Gr.50

hoặc ABS Gr DH36

Chiều dài cọc (m) 35.5

Trọng lượng nâng cọc trong không khí (T) 43.5

Khoảng cách từ đỉnh cọc đến tai móc xích (m) 10.35

Hệ thống xích neo:

Hệ thống dây neo gồm 12 xích neo được kết nối vào Cọc được đóng sâu xuống

độ sâu thiết kế. Hệ 12 cọc được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm 3 cọc được phân bố

xung quanh hệ Turret. Hệ thống xích neo được thiết kế để giữ FPSO tại vị trí trong mọi

điều kiện sóng gió, theo yêu cầu của thiết kế.

92


Hình 3.5: Sơ đồ neo FPSO

Hình 3.6: Sơ đồ neo FPSO mỏ TGT

93


Hình 3.7: Sơ đồ vị trí cọc neo

Hình 3.8: Sơ đồ chi tiết xích neo

94


Chi tiết về xích neo như sau:

- Đoạn xích bottom chain: Mỗi đoạn gồm 3 bó xích

Mô tả Giá trị

Số lượng đoạn xích bottom chain 12

Đường kính (mm) 117

Trọng lượng khô (kg/m) 273.80

Trọng lượng của 1 đoạn xích (kg) 41,070

Chiều dài (m) 150

- Đoạn xích ground chain: Gồm có 3 loại chiều dài khác nhau: 570m, 470m,

170m

Mô tả Giá trị

Số lượng đoạn xích ground chain 12


Trọng lượng khô (kg/m) 269.10

A Đoạn xích 1,2,3 (m) 570

Trọng lượng của 1 đoạn (kg) 153,387

B Đoạn xích 4,5,6,10,11,12 (m) 470


C Đoạn xích 7,8,9 (m) 170


95


- Đoạn xích Excursion Limiter chain: Mỗi tuyến gồm 3 đoạn đặt song song

Mô tả Giá trị

Số lượng đoạn xích excursion limiter chain 36


Trọng lượng khô (kg/m) 506


Chiều dài (m) 125

- Đoạn xích Top chain:

Mô tả Giá trị

Số lượng đoạn xích top chain 12


Trọng lượng khô (kg/m) 288


Chiều dài (m) 85

Xem phụ lục 5

3.2. Phương án thi công hợp lý

3.2.1. Công tác chuẩn bị

Cần kiểm tra lại tất cả danh mục các trang thiết bị, tàu bè, nhân lực và các

phương tiện khác để đảm bảo tình trạng sẵn sàng trước khi tiến hành công việc. Về cơ

bản, có thể chia thành các giai đoạn cho công tác chuẩn bị như sau:

96


3.2.1.1. Giai đoạn hạ thủy xuống tàu :

- Độ sâu cảng vị trí tàu cập cảng để hạ thủy vật tư, trang thiết bị xuống sà lan,

tàu.

- Phương tiện bờ vận chuyển và hạ thủy cọc, xích xuống sà lan, tàu

3.2.1.2. Giai đoạn vận chuyển, thi công lắp đặt:

- Phương tiện Tàu bè thi công việc đóng cọc, rải xích

- Trang thiết bị thi công bao gồm: Búa đóng cọc, khung đóng cọc, thiết bị nâng

hạ cọc, xích neo, bull-eyes

3.2.2. Công tác vận chuyển ra vị trí hạ thủy

Vận chuyển xích, cọc, trang thiết bị ra vị trí sẵn sàng hạ thủy

Xích được vận chuyển từ vị trí kho đến vị trí bờ cảng phù hợp để hạ thủy

xuống tàu, sà lan vận chuyển.

Trọng lượng mỗi bó xích khoảng 16 tấn, mỗi sợi xích khoảng trung bình 5 bó

xích. Căn cứ vào mức độ cồng kềnh của xích mà chọn lựa phương tiện phù hợp. Thông

thường xe trailer được sử dụng sẽ đáp ứng được với những đoạn xích có nhiều bó xích,

còn lại có thể sử dụng xe truck để vận chuyển, ưu điểm xe truck là vận chuyển nhanh

chóng, tuy nhiên nhược điểm lớn nhất là khả năng giới hạn về số lượng vận chuyển và

địa hình

97


Hình 3.9: Xích neo tại vị trí kho bãi

Hình 3.10: Xích được đưa lên xe trailer vận chuyển ra vị trí hạ thủy

98


Hình 3.11: Vận chuyển búa đóng cọc ra vị trí hạ thủy

Hình 3.12: Vị trí chế tạo cọc

99


Hình 3.13: Kiểm tra Padeye cọc

Hình 3.14: Kiểm tra độ vừa của ma ní vào Padeye cọc

100


Hình 3.15: Cọc sẵn sàng hạ thủy xuống sàlan vận chuyển

3.2.3. Công tác hạ thủy

3.2.3.1. Thi công hạ thủy cọc xuống Sà lan vận chuyển

Các bước như trong bảng dưới đây mô tả các công việc hạ thủy cọc xuống Sà lan

vận chuyển

101


Bảng 3.12: Mô tả các công việc hạ thuỷ cọc xuống sà lan vận chuyển

Số TT Mô tả công việc

Ghi chú

1 Vận chuyển cọc từ vị trí chế tạo đến vị trí bờ cảng

khu vực chuẩn bị hạ thủy

Cọc dài L=35m,

trọng lượng=65Tấn.

2 Thực hiện công tác chuẩn bị trên Sà lan: khung đỡ

Cọc, Cable chằng buộc….

3 Thực hiện việc móc Cable nậng cọc để đưa xuống

Sà lan

4 Dùng Cẩu bánh xích đưa cọc xuống Sà lan Sử dụng cẩu bánh

xích để hạ thủy

xuống sà lan, Tải

trọng nâng 85Tấn ở

bán kính 25m

5 Thực hiện việc chằng buộc cọc trên Sà lan

102


Hình 3.16: Đưa cọc xuống sà lan vận chuyển

Hình 3.17: Chằng buộc cọc trên Sàlan để sẵn sàng đi biển

103


Hình 3.18: Cẩu khung đóng cọc (PGF) xuống tàu

Hình 3.19: Chằng buộc búa, khung đóng cọc trên tàu

3.2.3.2. Thi công hạ thủy xích xuống Sà lan vận chuyển:

Căn cứ vào khả năng vận chuyển của tàu, và cơ sở tính toán điều kiện FPSO có

thể chịu được có thể chia thành các đợt vận chuyển và lắp đặt như sau:

- Chuyến 1: vận chuyển và lắp đặt cho 12 cọc (cọc 1-12) và đoạn bottom chain

104


- Chuyến 2: vận chuyển và lắp đặt cho đoạn xích Ground chain, Excursion

Limiter Chain và Top chain cho các vị trí cọc số 12, 4, 2 và 1





Các bước như trong bảng dưới đây mô tả các công việc bốc xích lên Tàu và đưa

vào trong hầm chứa xích.

Đối với những đoạn xích gồm nhiều bó xích, sẽ được đưa lên tàu từng bó một sử

dụng phương tiện cẩu bờ.

Đối với những đoạn xích dài và nặng, bó xích sẽ được nhấc lên Tàu từng nhóm

nhỏ.

Trong quá trình đưa xích lên Tàu, đơn vị lắp đặt biển cho xích sẽ giám sát chặt

chẽ để đảm bảo việc thực hiện theo đúng quy trình và thứ tự xích đặt trên tàu

Bảng 3.13: Quy trình đặt xích trên tàu

STT Mô tả công việc

Ghi chú

1 Đảm bảo độ sâu của cảng tại khu vực Tàu cập vào để

đưa xích xuống như yêu cầu đặc tính của Tàu.

2 Nhà thầu thi công lắp đặt và khách hàng sẽ có mặt và

giám sát cho việc đưa xích xuống Tàu tại cảng để dễ

dàng nhận dạng điểm đầu và cuối của xích

3 Xích sẽ được vận chuyển đến khu vực Tàu để đưa

xuống. Đảm bảo việc thực hiện đúng quy trình chuyển

xích để hạn chế tối đa việc xoắn và thắt nút xích.

4 Xích sẽ được kiểm tra bởi đơn vị nhà thầu thi công lắp

đặt, ABS, khách hàng trước khi xích được đi qua Gipsy

wheel để vào locker. Bất kỳ sự hư hỏng hay bất thường

105


nào của xích sẽ đều được ghi lại và xác nhận của đại

diện khách hàng. Số serial sẽ được khi lại khi xích được

đưa lên Tàu.

5 Đảm bảo chọn Gypsy đúng với kích thước xích sẽ được

lắp đặt, và đúng vị trí.

6 Chọn vị trí cập tàu phù hợp để dễ dàng trong việc đưa

xích lên Tàu

7 Bó xich chứa FIRST END theo yêu cầu vào locker sẽ

được đưa lên Tàu đầu tiên

FIRST END vào

locker sẽ được

đánh dấu trên bờ

bằng sợi dây

mềm. Việc nhận

dạng sẽ được

hoàn tất bằng

cách xác nhận

kích thước đúng

của mắc xích

cuối.

8 Đối với những đoạn xích có chiều dài lớn không thể

nhấc lên Tàu chỉ dùng 1 mã hàng thì từng bó sẽ được

nhấc lên và đuôi của xích cho phép được vắt qua giữa

cảng và Tàu. Đuôi xích sẽ được nhấc qua khung đỡ bảo

vệ trên AHTs

Nhằm tránh trượt xích khi nhấc từ cảng sang Tàu, một

tời giữ or holdback có thể nối vào xích thông qua dây

đặt sẵn.

9 Tời có mái che trên Tàu được set up để kéo xích qua

GYPSY

10 Cable tời được kéo qua khỏi Gypsy để kết nối với Cable

kéo xích

11 Kết nối tời vào mắc xích đầu tiên của đoạn cuối xích.

Kéo xích xuyên qua kết cấu dẫn hướng vào Gypsy

12 Kéo xích qua Gypsy để vào locker phù hợp

13 Đánh dấu lưng xích màu trắng cho mỗi hai mắc xích

một để xác định xích bị xoắn.

106


14 Tiếp tục cho xích đi vào locker cho đến khi bó xích cuối

cùng được đưa lên boong Tàu.

15 Đánh dấu sơn mắc xích trên mỗi sợi xích tại vị trí 25m

từ điểm cuối của xích đến chain locker. Màu sơn nên là

màu vàng với những dãi đen. Điều này là cần thiết và

quan trọng vì trong quá trình lắp người giám sát có thể

biết khi điểm cuối của xích gấn Gypsy

16 Không được kéo cùng lúc nhiều xích qua Gypsy, chỉ

kéo vừa đủ để có thể kết nối mắc xích nối.

17 Tiếp tục đưa bó xích đầu tiên của đoạn xích kế tiếp lên

boong Tàu

18 Kết nối đoạn xích kế tiếp vào đoạn xích trước đó, sử

dụng mắc xích như thiết kế chỉ ra

19 Lặp lại tiến trình công việc trên cho đến khi đoạn xích

107


cuối cùng được chuyển lên boong Tàu AHTs. Thực hiện

việc cất giữ xích trong lockers. Tuy nhiên giữ lại

khoảng 15m đuôi xích và chằng buộc trên boong Tàu.

Dùng cẩu bánh xích/ cẩu cảng đưa xích xuống Tàu chở xích:

Hình 3.20: Dùng cẩu bánh xích đưa xích xuống tàu

108


Hình 3.21: Dùng cẩu cảng đưa xích xuống tàu

Hình 3.22: Xích được đưa lên boong tàu

109


Hình 3.23: Đánh dấu kiểm soát xích

Hình 3.24: Hệ thống tang cuốn xích mạn trái và phải của tàu

110


Hình 3.25: Đưa xích vào chain locker

Hình 3.26: Kết nối mắc xích đầu và cuối các đoạn xích

111


Hình 3.27: Treo xích tại Chain locker

3.2.4. Trình tự thực hiện việc thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể chứa

dầu(FPSO)

3.2.4.1. Công tác Survey

Tàu thực hiện việc khảo sát di chuyển đến khu vực mỏ, làm thủ tục xin phép vào

khu vực mỏ. Tàu sẽ tiến hành định vị trí cho khu vực lắp đặt cọc và vị trí thả neo.

ROV sẽ tiến hành công việc khảo sát:

Cho vị trí hạ PGF và vị trí cọc

Cho tuyến xích lắp đặt

Các vật tư thiết bị cần thiết:

Item ô ả S lượ

1 ROV và bộ định vị ngầm đi k m theo 1

3.2.4.2. Đưa khung đóng cọc (PGF) xuống seabed

Các bước đưa khung đóng cọc PGF vào vị trí được mô tả như sau:

Di chuyển tàu đến vị trí thả PGF

Cẩu Pile Guide Frame xuống vị trí

112


Đưa Clumps weight xuống nước

PGF kết nối với Clumps weight

Định vị PGF vào vị trí/ hướng

Ghi lại vị trí của PGF

Thu lại hệ thống Cable cẩu cho PGF



1 Pile Guide Frame bộ định vị 1

2 Bộ Cable cẩu PGF 1

3 Bộ Cable cẩu tiêu chuẩn cho A-Frame 1

4 Spreader Frame dạng Tri-plate 1

5 Clump weight 1

6 Bộ Cable để giữ PGF trong quá trình

cẩu lắp PGF

1

7 Transponders (2 cái trên PGF, 1 cái

trên clump)

3

Hình 3.28: Đưa khung đóng cọc (PGF) vào vị trí

113


3.2.4.3. Nâng cọc ở vị trí nằm ngang và đưa xuống seabed:

Giai đoạn này mô tả chi tiết quá trình nâng cọc khỏi sà lan và đưa cọc xuống

seabed. Phương pháp được mô tả như sau:

Di chuyển tàu đến vị trí thả cọc

Sàlan chở cọc cập vào vị trí tàu cẩu

Đưa người từ tàu cẩu sang sà lan để thực hiện việc cắt chằng buộc, móc

cable

Thực hiện công tác móc cable cọc vào móc tàu cẩu (A- Frame)

Nâng cọc khỏi Sà lan, di chuyển tàu cẩu và hạ cọc xuống nước

Hạ cọc xuống seabed, cọc ở vị trí nằm ngang và ghi lại vị trí cọc

Cẩu lặp lại thao tác cho tất cả các cọc

Giải phóng sà lan



1 Bộ Cable cẩu Cọc 12

2 Bộ Cable cẩu Cọc ở vị trí thẳng đứng 12

3 Cầu chuyển người sang sà lan 1

4 Dây neo giữ sà lan vào Tàu cẩu 4

3.2.4.4. Nhấc cọc lên từ Seabed đưa vào vị trí khung đóng cọc (PGF):

Giai đoạn này mô tả chi tiết quá trình nhấc cọc lên khỏi seabed để chuẩn bị đưa

vào khung đóng cọc PGF. Phương pháp được mô tả như sau:

Kết nối móc cẩu của Tàu cẩu vào Cable nâng cọc

Nâng cọc khỏi seabed, ROV sẽ kiểm tra việc móc cable và nhấc cọc lên

Nhấc cọc và tựa vào đuôi của khung kết cấu của sàn Tàu để thực hiện việc

nối xích vào cọc.

114




1 Khung kết cấu 1

2 Khung cẩu cọc dạng tam giác 1

3 Bộ cable cẩu cọc 1

3.2.4.5. Kết nối đoạn xích đầu tiên vào cọc:

Giai đoạn này mô tả chi tiết quá trình kết nối đoạn xích đầu tiên và đưa cọc vào

khung đóng cọc PGF, sẵn sàng cho việc đóng cọc xuống độ sâu thiết kế. Qúa trình

được mô tả như sau:

Cọc được nâng lên tựa vào khung kết cấu

Maní của đoạn xích sẽ được kết nối vào padeye cọc

Xích cọc sẽ được hạ từ từ xuống độ sâu

Cọc được đưa vào khung đóng cọc PGF



1 Cọc 12

2 Maní neo vào cọc 12

3 Xích neo và các mắc xích đặc biệt cho

việc kết nối đoạn xích

12

4 Bộ Cable cẩu cọc 1

115


Hình 3.29: Nhấc cọc khỏi sàlan

Hình 3.30: Đưa cọc về vị trí thẳng đứng và đưa vào khung đóng cọc

116


3.2.4.6. Kết nối búa và thực hiện công tác đóng cọc:

Giai đoạn này mô tả chi tiết công tác chuẩn bị và đóng cọc. Qúa trình được mô tả

như sau:

Móc cable cẩu vào búa

Chằng buộc cọc đẩy vào búa đóng cọc sử dụng Cable treo

Đưa cụm búa và cọc đẩy vào vị trí trên đầu cọc

Tiến hành đóng cọc đến độ sâu theo thiết kế

Gỉai phóng búa và cọc đẩy và treo vào khung treo

Tháo chằng buộc giữa búa và cọc đẩy

Chằng buộc cọc đẩy trên khung treo và đưa búa lên boong Tàu

ROV quan sát và hổ trợ các công việc cần thiết trong suốt quá trình đóng

Mở khung đóng cọc PGF, nhấc búa ra khỏi cọc và thu hồi búa

Các vật tư, thiết bị cần thiết:


1 Búa đóng cọc và các phụ kiện k m

theo

1

2 Cọc đẩy để đóng dưới nước 1

3 Bộ cable cẩu búa và cọc đẩy 12

4 Bộ cable cẩu cọc 1

117


Hình 3.31: Quay lật búa về vị trí thẳng đứng và đưa vào đóng cọc

118


Hình 3.32: Thực hiện công tác đóng cọc

3.2.4.7. Kết nối đoạn xích Bottom Chain và đưa xuống nước:

Kéo xích từ hầm chứa xích lên boong tàu với sự hổ trợ của tời

Kết nối maní, xích vào cọc trước khi tiến hành việc đưa cọc vào khung

đóng cọc (PGF).

Thực hiện công tác kiểm tra việc chống xoắn của xích khi thao tác việc

kết nối vào cọc

Đưa đoạn xích Bottom chain xuống seabed

119


120


Hình 3.33: Trình tự thực hiện công tác kết nối

đoạn xích Bottom Chain vào cọc

3.2.4.8. Di chuyển PGF đến vị trí các cọc còn lại để thực hiện việc đóng cọc và

lắp đoạn xích Bottom Chain:

Di chuyển PGF đến vị trí cọc kế tiếp

Hoàn tất việc đóng cọc và lắp đoạn xích Bottom Chain cho tất cả các

cọc neo còn lại

121


3.2.4.9. Chi tiết lắp đặt các đoạn xích còn lại:

Phương pháp chi tiết lắp đặt xích neo được chia ra thành các giai đoạn để mô tả

rõ ràng hơn về phạm vi và cách thức tiến hành, các giai đoạn như sau:

Thu hồi đoạn xích đầu tiên (Bottom Segment), căng xích

Lắp đoạn xích thứ 2 (Ground chain Segment)

Lắp đoạn xích thứ 3 (Excursion Limiter chain Segment)

Lắp đoạn xích thứ 4 (Top chain Segment)

Khảo sát hoàn tất việc lắp đặt xích

Trước khi tiến hành việc nối và lắp đoạn xích Ground chain, công tác khảo sát

cọc hiện hữu và đoạn xích Bottom chain phải được tiến hành. Tàu hổ trợ lắp đặt sẽ tiến

hành công việc thu hồi đoạn Bottom chain lên boong và kết nối đọan Ground chain,

sau đó tiến hành rải cả 2 đoạn xích này, và thực hiện việc căng xích.

Sau khi thực hiện xong việc căng xích, ROV sẽ thao tác chính xác vị trí của đoạn

xích trên để tính toán điều chỉnh đoạn Ground chain như thiết kế yêu cầu để có thể đảm

bảo đoạn xích Excursion Limiter Chain sẽ nằm trong giới hạn về sai số như yêu cầu.

Đoạn xích Excursion Limiter Chain gồm 3 đoạn xích song song kết nối qua triplate.

Đoạn Top chain sẽ được nối vào Excursion Limiter Chain thông qua triplate và

được rải. Điểm cuối cùng của đoạn xích sẽ được đánh dấu và kết nối sẵn với dây để có

thể kết nối vào FPSO/ FSO sau này.

Việc khảo sát sau khi xích được rải là cần thiết, sẽ ghi lại tất cả các vị trí và

trường hợp xích bị xoắn và vị trí cuối cùng của đoạn xích để kết nối vào FPSO/FSO.

Thu hồi đoạn xích Bottom Chain Segment:

Giai đoạn này mô tả chi tiết công tác thu hồi đoạn xích đầu tiên đã rải để nối vào

đoạn xích Ground Chain. Qúa trình được mô tả như sau:

Định vị trí tàu hổ trợ lắp đặt xích neo vào vị trí đoạn xích cần được thu hồi

122


Đưa ROV và tời xuống cùng với dây Cable nâng

ROV sẽ kết nối dây của tời với đoạn xích cần được thu hồi và Cable nâng

Kéo đoạn xích lên boong Tàu và giữ tạm

Tháo bỏ Cable nâng để nối Bottom Chain vào Ground Chain

Xem Phụ lục 8 – Bản vẽ số: 210011-DG-PS-160.1

Căng xích:

Giai đoạn này mô tả chi tiết công tác căng đoạn xích Bottom Chain. Qúa trình

được mô tả như sau:

Thu hồi đoạn xích Bottom chain: Kết nối đoạn xích tạm vào đoạn xích

Bottom chain, nối phao nổi vào để đánh dấu

Kết nối vào Cable căng xích : Kết nối tời vào mắc xích sử dụng Cable căng

xích và xích tạm.

Thực hiện việc căng xích: Tạo lực căng trên xích và giải phóng shark jaws

Tàu tăng dần dần lực kéo của Bollar Pull đến lực kéo cần thiết. Khi lực căng

đạt đến giá trị , giữ trong vòng 30 phút. Ghi lại giá trị.

Khóa xích lại dùng shark jaws

Giải phóng Cable căng xích

Tàu hổ trợ rải cable di chuyển về phía đuôi để ROV có thể đến gần phía cuối

đoạn xích Bottom Chain giải phóng đoạn nối xích Bottom Chain và

Temporary Chain

ROV sẽ ghi lại vị trí cuối cùng của đoạn xích Bottom Chain . Từ đó, sẽ xác

định chiều dài của đoạn xích của Ground Chain sẽ được cắt

Thu hồi đoạn xích tạm Temporary Chain lên boong với sự quan sát của ROV

123


Khi mắc xích cuối của Bottom Chain được kéo lên boong tàu , công tác

chuẩn bị cho việc nối Ground Chain sẽ được tiến hành tiếp sau đó.

Khóa xích lại dùng shark jaws để giải phóng cable tời

Hình 3.34: ROV thực hiện việc kết nối đoạn xích Bottom

Lắp đoạn xích Ground Chain:

Giai đoạn này mô tả chi tiết công tác lắp đoạn xích Ground Chain vào đoạn xích

Bottom Chain. Qúa trình được mô tả như sau:

Kéo xích Ground Chain ra khỏi Chain Locker: Sử dụng tời phụ để kéo xích

ra khỏi Chain Locker, chùng xích đủ để có thể nối đoạn Ground Chain vào

Bottom Chain

Kết nối Ground Chain vào Bottom Chain: Dùng Cẩu của Tàu, nâng đoạn

xích Groung Chain vào vị trí của Bottom Chain đang được khóa tại Shark

Jaws

124


Kết nối đầu cuối của Ground Chain vào đoạn xích Bottom Chain thông qua

maní nối (Joining Shackle)

Rải đọan xích Ground Chain theo tuyến thiết kế: Tạo lực căng cho xích và

giải phóng shark jaw, ROV quan sát trong suốt quá trình rải xích

Trong trường hợp yêu cầu, thực hiện việc căng xích

ROV sẽ ghi lại vị trí cuối cùng của đoạn xích. Từ đó, sẽ xác định chiều dài

của đoạn xích của Ground Chain sẽ được cắt

Kết thúc việc nối đoạn xích Ground Chain, chuẩn bị cho việc nối đoạn xích

Excursion Limiter Chain.


Lắp đoạn xích Excursion Limiter Chain:

Giai đoạn này mô tả chi tiết công tác lắp đoạn xích Excursion Limiter Chain vào

đoạn xích Ground Chain. Đoạn xích Ground Chain này thiết kế gồm 3 đoạn xích song

song nhau cùng nối vào Tri-plate ở đầu và cuối. Qúa trình được mô tả như sau:

Kết nối triplate vào mắc xích cuối của Ground Chain

Kéo đoạn đầu tiên của Excursion Limiter Chain xuống sàn, kết nối vào Tri

plate bên trái sau đó đặt vào vị trí của roller ở vị trí đuôi tàu

Cố định điểm cuối của đoạn xích Excursion Limiter Chain đầu tiên vào

mặt sàn

Lặp lại thao tác cho đoạn Excursion Limiter Chain thứ 2 vào phía bên phải

của Triplate

Kết nối đoạn Excursion Limiter Chain giữa vào Triplate


125


Lắp đoạn xích Top Chain:

Giai đoạn này mô tả chi tiết công tác lắp đoạn xích Top Chain tiếp theo sau khi

hoàn tất việc lắp đoạn xích Excursion Limiter Chain. Đoạn xích Top chain sẽ được kéo

lên để kết nối với Turret FPSO.

Qúa trình được mô tả như sau:

Kết nối Top Chain vào Triplate

Gỉai phóng Cabe giữ Excursion Limiter Chain

Căng xích

Giải phóng xích từ từ theo tiến trình di chuyển của tàu

Kiểm soát độ thẳng của đoạn xích Top Chain

Tiếp tục công tác rải xích cho đến khi đoạn xích cuối cùng của Top Chain

(đoạn xích này thường được đánh dấu) ra khỏi hầm chứa xích.

Thả xích xuống vị trí seabed

Đánh dấu vị trí xích trước khi tiến hành di chuyển tàu

Phương án kiểm soát xoắn xích trong quá trình thi công:

Sai số quy định cho việc lắp đặt xích theo các tiêu chuẩn

- Sai số bán kính vị trí lắp đặt cọc: +/-2.5m

- Độ thẳng đứng của cọc: +/-5°

- Hướng của cọc: +/-5°

Sai số trong quá trình lắp đặt

- Việc thiết kế hệ thống TMS (Turret Mooring Swivel) cho phép dung

sai lắp đặt chung cho FPSO cũng như cũng như dung sai lắp đặt / khoảng

cách cho các neo.

126


- Sai số lắp đặt yêu cầu cho vị trí cuối cùng của tâm neo ở trạng thái cân

bằng là +/- 1.0 m

- Những giới hạn sai số có thể đạt được một cách hợp lý bởi nhà thầu lắp

đặt như sau:

o Đường rải xích: +/- 5m

o Độ xoắn cho phép: 0.5 độ cho mỗi mắc xích theo bảng bên dưới

o Vị trí rải cho Excursion Limiter Chain: +/-2m

Đánh dấu xích neo khi sản xuất để có thể kiểm soát xích bị xoắn

- Trong quá trình rải xích và thu hồi, số lượng các xích bị xoay và hướng

xoắn sẽ được xác định. Tất cả các đoạn xích sẽ được sơn màu ở mỗi hai

mắc xích, trên một phần thẳng của một chân duy nhất của liên kết.

Nhận dạng liên kết cuối cùng

Hình 3.35: Đánh dấu xích

127


Liên kết cuối cùng của mỗi phân đoạn xích được sơn bằng loại sơn có khả năng

hiển thị cao để dễ nhận dạng. Nhà sản xuất có trách nhiệm đề xuất phương án màu sắc

khác nhau cho các liên kết cuối cùng của mỗi phân đoạn xích.

Kiểm soát xoắn xích khi vào hầm chứa

Hình 3.36: Kiểm soát xoắn xích khi vào hầm chứa

Kiểm tra xoắn xích sau khi lắp đặt

- Sau khi rải xích thành công, ROV sẽ tiến hành công tác ghi hình ảnh lại

toàn bộ từng tuyến xích hiện hữu trên mặt đáy biển

- Các mắc xích được đánh dấu màu trắng khi đưa lên tàu sẽ được dùng để

xác định độ xoắn của xích theo bước nhảy 45 độ theo chiều kim đồng

hồ hoặc ngược lại

- Độ xoắn của xích sẽ được ghi lại và lập bảng so sánh với bảng giá trị

xoắn cho phép.

128


3.2.4.10. Chi tiết quá trình thi công hook-up xích neo vào tàu FPSO:

Phần này mô tả chi tiết quá trình thi công hook-up xích neo vào tàu FPSO, thứ

tự các bước được tiến hành như sau:

129


Hình 3.37: Xích neo sau khi được kết nối vào Turret

Công tác khảo sát lại xích đ rải trước khi tiến hành di chuyển tàu:

Thực hiện việc khảo sát dùng ROV xung quanh tâm của FPSO, để xác định lại vị

trí các xích neo đã thực hiện việc rải trước đó làm công tác chuẩn bị sẵn sàng cho việc

hook up vào Turret FPSO.

Công tác kết nối xích vào Turret- FPSO:

Mục này sẽ mô tả chi tiết các công việc sẽ được tiến hành:

Định vị Tàu hổ trợ (AHT1) vào vị trí xích

ROV sẽ được đưa xuống và xác định vị trí dây thu hồi đồng thời kiểm tra

tình trạng của dây này.

Hạ dây kết nối của AHT xuống Seabed với sự trợ giúp quan sát định vị của

ROV.

ROV kết nối dây kết nối của AHT và dây thu hồi xích.

Thu tời, xích được kéo lên boong tàu.

ROV đồng thời sẽ quan sát, kiểm tra việc xích bị xoắn. Nếu có hiện tượng

xắn xảy ra, xoay tàu để điều chỉnh xoắn.

130


Tàu hổ trợ (AHT1) di chuyển về phía FPSO, khi mà FPSO thông báo là

FPSO đã sẵn sàng việc tiếp nhận tàu AHT1 ở vị trí Turret (thông thường vị

trí tương đới giữa đuôi AHT1 và điểm gần nhất của Turret là 20m*.

(*): Thể hiện vị trí tương đối, tùy thuộc vào tính toán điều kiện thao tác từ

Turret của FPSO và AHT1.

Đội thi công từ vị trí Turret sẽ đưa dây mồi sang tàu AHT1 để thực hiện việc

kết nối tời với xích. Khi đó, tời sẽ thả dần cable để đưa xuống kết nối vào

xích trên tàu AHT1.

Tời trên FPSO kéo lên cho đến khi mắc xích đầu tiên được kéo vào chain

stopper.

Gỉai phóng tải của tời, xem xét việc căng xích đạt đến chiều dài như thiết kế

yêu cầu.

Lắp đặt hệ giàn giáo, chuẩn bị cắt phần xích thừa trên chain stopper.


Item ô ả S Lượ

Trên FPSO

1 Bộ dây Cable kéo

2 40mm dia x50m dây cable vải 3



5 6mm dia dây cable vải x 220m roll 1

Trên Tàu hổ trợ AHTs

1 Bộ dây Cable kéo để thu hồi xích

neo

2 Bộ dây Cable kéo để giữ xích neo

3 Bộ dây Cable kéo để giữ tời

131


Hình 3.38: Kéo xích vào Turret

Hình 3.39: Xích được khóa vào Chain Flapper/Stopper

132


3.2.4.11. Chi tiết quá trình thi công căng xích neo:


Item ô ả S Lượ

Trên FPSO

1 Maní 200Tấn loại ide body 1

2 Tời 5Tấn 3

3 Tirfor 2Tấn 1

Công tác chuẩn bị:

Kiểm tra điều kiện thời tiết và xác nhận điều kiện tốt nhất để hoàn thành

công việc

Kiểm tra đường truyền các thiết bị thông tin liên lạc giữa đội thi công trên

Turret, đội trực tời, chỉ huy thi công trên FPSO

Kiểm tra đường truyền các thiết bị thông tin liên lạc giữa FPSO và tàu AHT

Định vị lại vị trí của máng để phù hợp với đoạn xích sẽ kéo căng

Định vị lại vị trí của camera ở Turret để có thể quan sát được khi xích kéo

qua Chain Stopper

Quy trình thực hiện công việc:

Giữ FPSO ở vị trí heading như yêu cầu thiết kế, sẵn sàng cho việc căng xích

Hạ cable tời xuống

Kết nối cable tời với xích sẽ được căng

Chùng cable tời, đảm bảo không có bất kỳ sự cọ x1t vào hệt hống pipeline

trong phạm vi Turret.

133


Di chuyển người ra khỏi khu vực sẽ căng xích để đảm bảo điều kiện làm

việc một cách an toàn nhất.

Từ từ tăng dần cable tời, kéo xích lên

Tiếp tục tăng cale tời cho đến khi trọng lượng của xích truyền lên Stopper

Plate và bắt đầu truyền toàn bộ lên. Lúc này chưa chùng cable tời.

Đội thi công trên FPSO vào vị trí Turret kiểm tra để xác nhận rằng xích vào

vị trí và chain Stopper đã được khóa lại.

Khi thông tin này được xác nhận locking plate đã được ngồi hoàn toàn đúng

vị trí thì lực trên cable tời được hoàn toàn giải phóng.

Lắp đặt giàn giáo cho việc cắt xích

Cắt đoạn xích ở trên Chain Stopper trong khi vẫn còn cable của tời treo vào

Kéo đoạn xích cắt ra ngoài

Lặp lại các thao tác cho các đoạn xích còn lại

134


3.2.5. Các bài toán cơ bản để phục vụ thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể

chứa dầu nổi (FPSO)

Các bài toán cơ bản để phục vụ công tác thi công lắp đặt hệ thống dây neo bể

chứa dầu nổi (FPSO/FSO):

Tính toán ổn định cho khung đóng cọc

Tính toán đóng cọc

Tính toán bố trí và căng xích

Tính toán nâng hạ các đoạn xích

Tính toán kết nối xích vào Turret của FPSO

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, các bài toán tiêu biểu dưới đây được xem

xét tính toán:

1/ Tính toán căng xích:

2/ Kiểm tra độ vừa cho Phương án 2 cho việc sử dụng thêm đoạn xích Ground

chain cho việc căng xích:

3/ Tính toán thả và thu hồi xích:

4/ Tính toán giữ Top Chain:

5 /Tính toán bố trí và căng xích:

6/ Tính toán giữ xích Excursion Limiter:

Xem phụ lục 3

135


3.3. Các sự cố và biện pháp khắc phục trong quá trình thi công lắp đặt hệ thống

dây neo lắp đặt

3.3.1. Sự cố vách cọc bị xé khi đóng

Quá trình được mô tả như sau:

Trong quá trình vận hành, kỹ sư vận hành búa phát hiện có sự bất thường của cảm

biến từ của búa.

Ngay lập tức, việc vận hành búa bị tạm dừng và ROV sẽ tiến hành việc khảo sát

quan sát búa đóng cọc, phần cọc đẩy và cọc kết nối vào búa để xác định nguyên nhân

gây bất thường này.

ROV quan sát và ghi nhận từ hộp đen, cọc đẩy đóng xuyên qua thành cọc chính,

dẫn đến việc phá hủy, xé thành cọc chính.

Nguyên nhân :

Chiều dài của sợi cable nâng được cung cấp không chính xác (dài hơn yêu cầu) để

nối giữa búa thủy lực dùng đóng cọc và cọc đẩy là nguyên nhân cốt lõi gây ra sự việc

trên. Dưới năng lượng đóng cọc như vậy, cọc đẩy hoàn toàn có thể xé vách cọc để đi

xuống.

136


Hình 3.40: Cọc đẩy (Pile follower)

Hình 3.41: Cable nối giữa Búa và Cọc đẩy

Hình 3.42: Vách cọc chính bị Cọc đẩy xuyên thủng

137


3.3.2. ROV bị trôi mất:

ROV gắp sự cố bị trôi mất phần bên thân dưới khi đang tiến hành công việc dưới

nước

Nguyên nhân: Điều kiện thời tiết không thuận lợi (dòng chảy, sóng). Mặt khác,

công tác kiểm tra điều kiện làm việc của ROV không đảm bảo (các dây kết nối các bộ

phận trên ROV, các liên kết giữa các bộb phận). Khi gặp dòng chảy mạnh, dây mềm

kết nối từ ROV bị cuốn vào chân vịt của tàu làm tách rời các phần của ROV, gây ra sự

cố trên.

Hình 3.43: ROV bị trôi mất phần thân, chỉ còn phần phao nổi

138


3.4. Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đạt được khi áp dụng giải pháp

Bảng 3.14: Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đạt được khi áp dụng giải pháp

3.5. Kết luận chương

Áp dụng giải pháp đã nghiên cứu để thực hiện phương án tổ chức thi công lắp đặt

hệ thống dây neo bể chứa dầu nổi trong trường hợp cụ thể đã mang lại hiệu quả về kỹ

thuật và kinh tế. Tuy nhiên, để có thể phát huy hết năng lực từ các trang thiết bị, máy

móc sẵn có và nguồn nhân lực cần phải có sự kết hợp nhịp nhàng, ngoài ra cần xem xét

để đầu tư tàu b chuyên dụng để có thể phục vụ cho thị trường trong nước và khu vực.

STT Các tiêu chí đánh giá Phương án thực hiện

Kết luận Thực tế thực

hiện trên

phương tiện có

sẵn (Tàu, báu

máy)

Áp dụng giải

pháp

1 V mặ k uậ

1.1 Đáp ứng được sai số lắp

đặt theo yêu cầu

Đáp ứng được Kiểm soát tốt

hơn

Có hiệu quả

1.2 Khả năng kiểm soát xoắn

xích

Còn nhiều hạn

chế

Kiểm soát tốt

hơn

Có hiệu quả

1.3 Tiến độ thực hiện 62 days 40 days Có hiệu quả

2 V mặ ươ mạ

2.1 Thực hiện việc so sánh

giá trị kinh tế cho việc thi

công đóng cọc và lắp đặt

xích neo khi sử dụng 02

loại phương tiện khác

nhau

24,308,094

18,566,197

Có hiệu quả

139


TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] Phạm Hiền Hậu, (10/2009), Luận chứng khoa học kỹ thuật và kinh tế phục vụ

thiết kế xây dựng công trình biển nước sâu kiểu bể chứa nổi và rót dầu FSO/FPSO

ở vùng nước sâu lựa chọn từ 150m-500m, Thềm lục địa Việt nam. Đề tài NCKH cấp

nhà nước, mã số:KC.09.15/06-10, Nội dung 5, Viện XD CTB, ĐHXD, Hà nội.

[2] Phạm Hiền Hậu, (04/2010), Estimation of the reliability of mooring systems of

FSO / FPSO installed in Vietnamese conditions taking into account the

accumulation of fatigue damage. PhD Thesis, University of Liège, Belgium.

[3] Nguồn Internet

[4] Tạp chí Dầu Khí số 03/2013

[5] Tạp chí khoa học công nghệ hàng hải số 14 tháng 6/2008

Tiếng Anh

[6] ABS Guide for Rules for Building and Clashing Floating production installations

[7] ABS Rules for Building and Clashing Single Point Moorings

[8] ABS Guide for the Certification of Offshore Mooring Chain

[9] API RP 2SK 3rd

edition, (October 2005), “Recommended Practice for Design and

Analysis of Stationkeeping Systems for Floating Structures”.

[10] Bureau Veritas, (2004), “Classification of Mooring Systems for Permanent

Offshore Units”, Guidance Note NI 493 DTM R00 E, Paris.

140


[11] DnV Positioning Mooring 2001 (OS E301)

[12] ND032 Guideline for Moorings

[13] Geotechnical Parameter Review for TGT Studies- Genesis Oil &Gas Consultant

Ltd.

[14] UMW Deepnautic Proposal for transort, Installation & Hook up of TGT FPSO

[15] Website: http://www.vsp/

[16] Website: http://www.petrovietnam.com.vn/

[11] Website: http://mc.ptsc.com.vn

http://www.vsp/

http://www.petrovietnam.com.vn/

http://mc.ptsc.com.vn/

141


PHỤ LỤC

Engineering

giai phap thi cong neo giu FPSO