Đang tải... (xem toàn văn)
Dầu khí là một ngành công nghiệp lớn trên thế giới. Công nghiệp dầu khí Việt Nam tuy phát triển chưa lâu nhưng đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể, đóng góp tỉ trọng GDP cao so với các ngành khác và trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn đưa đất nước ta tiến lên con đường công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất M U Du khớ l mt ngnh cụng nghip ln trờn th gii. Cụng nghip du khớ Vit Nam tuy phỏt trin cha lõu nhng ó t c nhiu thnh tu ỏng k, úng gúp t trng GDP cao so vi cỏc ngnh khỏc v tr thnh ngnh cụng nghip mi nhn a t nc ta tin lờn con ng cụng nghip hoỏ hin i hoỏ t nc. Vi vic thnh lp xớ nghip liờn doanh du khớ Vietsopetro nm1981, chớnh thc i vo khai thỏc nm 1986 hai m Bch H v M Rng nn cụng nghip du khớ Vit Nam ó cú bc khi u khỏ quan trng. V cho ti nay s hin din ca cỏc cụng ty du khớ nc ngoi nh BP, BPH, Mobil, Schlumbeger, Halliburton.a nn cụng nghip du khớ Vit Nam lờn tm cao mi. Cụng ngh khoan l mt b phn quan trng ca ngnh cụng nghip Du khớ. Vic la chn phng phỏp khoan sao cho phự hp vi tng ging khoan c th l vn ỏng quan tõm. Cho n nay Xớ nghip liờn doanh Vietsopetro ó a vo s dng loi ng c khoan trc vớt thay th cho tua bin khoan khoan nh hng. Ngoi ra cũn thay th c khoan rotor v cựng kt hp vi khoan rotor mang li hiu qu cao trong khi khoan. Tuy bc u s dng loi ng c ny cha cú nhiu kinh nghim do ú trong quỏ trỡnh vn hnh ó xy ra nhiu s c hng húc. c bit l khi khoan trong t ỏ cng cn phi tng ti trng chiu trc lm cho ng c khụng quay c nhng ngi iu khin khụng bit iu chnh kp thi dn n lm hng ng c. Vỡ th hn ch nng sut khoan v tui th ng c khoan trc vớt. Vỡ th cn nhanh chúng nghiờn cu tỡm ra bin phỏp nõng cao hiu qu s dng l yờu cu cn thit thc. Sinh viên: Hoàng Văn Biên Lớp: Thiết bị Dầu khí - K50 1 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất L sinh viờn thuc b mụn Thit b Du khớ v Cụng trỡnh, khoa Du Khớ, trng i Hc M - a Cht H Ni sau mt thi gian hc tp v nghiờn cu ti trng cng nh c thc tp ti Xớ nghip khoan v sa ging ca Vietsopetro, c s hng dn nhit tỡnh ca thy Trn Vn Bn em quyt nh chn ti: S DNG NG C KHOAN TRC VT TRONG CễNG TC KHOAN DU KH TI X NGHIP LIấN DOANH VIETSOVPETRO Chuyờn : NG DNG KHOAN NG C TRC VT NATIONAL OILWELL962, 4: 5 LOBE 4 STAGE TRONG GING KHOAN 10009 - BK10 TAM O Nhim v ca ti, trc ht l tỡm hiu s b v cỏc phng phỏp khoan Du khớ v sau ú l nghiờn cu lch s ra i, cu to, nguyờn lý hot ng ca ng c khoan trc vớt. Ngoi ra nờu lờn cỏc thụng s k thut ca ng c khoan trc vớt, quy trỡnh s dng ng c khoan trc vớt v ng dng khoan bng ng c trc vớt trong cỏc ging khoan ti xớ nghip liờn doanh Vietsovpetro. Cu trỳc ti bao gm phn m u, 5 chng ni dung, phn kt lun, ti liu tham kho c trỡnh by trong 92 trang vi 7 bng biu, 26 hỡnh v. ti c hon thnh trng i hc M - a Cht di s hng dn ca thy Trn Vn Bn B mụn Thit b Du khớ v Cụng trỡnh. Tỏc gi xin by t lũng bit n sõu sc v li cm n chõn thnh ti thy giỏo Trn Vn Bn B mụn Thit b Du khớ, chỳ Bựi Vn Tớnh cựng cỏc anh ch - Phũng khoan xiờn, anh Nguyn Thanh Hi v cỏc cụ chỳ Xng Tuabin thuc xớ nghip khoan v sa ging ca Vietsopetro, cỏc thy cụ giỏo trong b mụn Thit b Du khớ v Cụng trỡnh, b mụn Khoan Khai thỏc, b mụn C khớ, b mụn Mỏy Thit b M trng i Hc M - a Sinh viên: Hoàng Văn Biên Lớp: Thiết bị Dầu khí - K50 2 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Cht H Ni cựng ton th cỏc bn sinh viờn ó giỳp tỏc gi hon thnh tt ti ny. Trong quỏ trỡnh lm ti, do mc tỡm hiu mi dng nguyờn lớ, ti liu cng cũn hn ch v cha c trc tip s dng trong thc t nờn ti cũn nhiu thiu sút. Rt mong c s gúp ý ca cỏc thy cụ v cỏc bn ng nghip. Mi ý kin úng gúp xin vui lũng liờn h theo ch sau : Mail : hoangbien.tbdk.humg@gmail.com Phone : (84) + 974 350 300 Xin chõn thnh cm n! H Ni, thỏng 06 nm 2010 Sinh viờn thc hin Hong Vn Biờn Sinh viên: Hoàng Văn Biên Lớp: Thiết bị Dầu khí - K50 3 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất CHNG I: TNG QUAN V CC PHNG PHP KHOAN TRONG KHOAN DU KH. Trong cụng tỏc khoan du khớ thit b quay dựng truyn ng chuyn ng quay cho choũng khoan. Nú c chia lm 2 loi chớnh : - Chuyn ng quay truyn trc tip t trờn b mt xung choũng khoan thụng qua ct cn khoan. - Chuyn ng truyn cho choũng khoan thụng qua ng c ỏy. Tựy theo phng phỏp khoan v yờu cu k thut m s dng thit b khoan quay sao cho phự hp. Hin nay trong cụng tỏc khoan du khớ thng s dung cỏc loi thit b quay nh: bn rotor, u quay di ng, tuabin khoan, ng c khoan trc vớt truyn chuyn ng cho choũng khoan trong quỏ trỡnh phỏ hy t ỏ. 1.1. Phng phỏp khoan rotor. 1.1.1. Bn roto (Rotary table) Khoan rotor l phng phỏp khoan truyn thng ó c s dng t rt lõu v cú l trong tng lai nú vn c s dng vỡ khú cú mt phng phỏp no cú th thay th hon ton khoan rotor vi nhng u im riờng bit. Trong phng phỏp khoan rotor s dng bn rotor quay ct cn khoan. Bn rotor c dựng quay ct cn khoan. Lm b tỡ gi ct cn, ng chng khi kộo th v rt nhiu cụng tỏc ph khỏc. Do vy cu to ca bn rotor phi phự hp va quay c ct cn vi tc nht nh v bn chc cú th gi c ct cn khoan nng nht. ng kớnh ca l rotor phi ln cho phộp ng kớnh ln nht ca ct ng. Thõn ca bn rotor tip nhn ton b ti trng v truyn cho nn múng. Trong thõn ca rotor cú cha du bụi trn. Sinh viên: Hoàng Văn Biên Lớp: Thiết bị Dầu khí - K50 4 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất u trc ca rotor cú th lp then vi a xớch, hoc vi khp trc cỏc ng. Rotor quay trờn cỏc bi cú th hóm cht rotor bng then hoc bng c cu hóm. Khi truyn chuyn ng quay ca rotor cho ti, tc ca rotor c thay i bng hp s ti hoc bng cỏch thay i a xớch. rotor lm vic c lp vi ti v iu khin tc trong mt gii hn rng ngi ta cho rotor nhn chuyn ng riờng bit. Kớch thc danh ngha c c trng bng ng kớnh l bn rotor trong ú t ng l vuụng treo b khoan c nh cỏc c cu chốn v lm quay u vuụng dn khi khoan. Kớch thc l ny cú th l : 17 , 20 , 27 , 37 , 49 Bn rotor c s dng rt nhiu trong khoan du khớ. Nú cú mt s chc nng chớnh sau : - úng vai trũ b truyn trung gian bin chuyn ng quay ca trc nm ngang thnh chuyn ng thng ng ca ct cn khoan truyn mụmen quay t trờn mt t xung choũng khoan. - Gi v kp cht b cn khoan, ng chng trong thit b khoan. - Thỏo v vn ren ca b cn khoan. Sinh viên: Hoàng Văn Biên Lớp: Thiết bị Dầu khí - K50 5 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Hỡnh 1.1 : H thng bn rotor 1. Trc ch ng 2.Giong lm kớn 3. Bỏnh rng nún 4. ln chớnh 5. ln bỏnh rng 6. ng lút hỡnh nún 7. u vuụng dn ng 8. Ming chốn chớnh 9. Giong lm kớn dung dch khoan 10. ln t la 11. Cỏc te Sinh viên: Hoàng Văn Biên Lớp: Thiết bị Dầu khí - K50 6 1.1.2. Đầu quay di động (Topdriver) Đầu quay di động là bộ phận có chức năng tương tự như bàn rotor truyền chuyển động quay cho bộ khoan cụ. Đầu quay di động được dẫn động được dẫn động bằng động cơ thủy lực hoặc động cơ điện. Nó truyền chuyển động quay cho cột cần khoan mà không cần thông qua cần chủ đạo. Là loại thiết bị quay mà trong quá trình làm việc nó có thể chuyển động tịnh tiến lên xuống nhờ cơ cấu thủy lực hoặc cơ cấu xích. Để có công suất lớn và độ ổn định thường dùng đầu quay di động có 2 động cơ lắp song song cùng độ cao chống sập lở qua các vùng đất đá mềm và mở rộng góc khi khoan ngang, khoan xiên. Đầu quay di động có một số ưu nhược điểm sau Ưu điểm : - Không phải dùng cần chủ đạo việc tiếp cần nhanh thuận lợi - Có thể tháo lắp bộ dụng cụ khoan ở mọi độ cao - Tiếp cần được bằng cần dựng - Trong quá trình lấy mẫu thu được mẫu chất lượng cao - Giảm tổn hao năng lượng và khống chế được mômen trong quá trình khoan - Thực hiện khoan và chống ống đồng thời trong đất đá mềm rời rất tiện lợi - Doa và đặc biệt hơn là doa ngược rất linh hoạt - Dễ định hướng động cơ đáy trong lúc khoan xiên - Vận hành thuận tiện, độ an toàn cao Nhược điểm : - Lắp thêm hệ thống dẫn hướng trên tháp làm tăng khối lượng thiết bị trên cao - Phải có kết cấu hệ thống ống chống vì có lực xoắn phụ - Phải tăng chiều cao của tháp khoan vì đầu quay di động lớn hơn đầu quay thủy lực - Giá thành thiết bị cao và yêu cầu trong công tác bảo dưỡng nhiều hơn so với khoan rotor. Hình 1.2 : Hệ thống đầu quay di động. 1: Quạt gió mô tơ 4: Ống dẫn dung dịch 7: Dung dịch vào cần 2: Ống dẫn khí làm mát 5: Nắp chắn 8: Hộp truyền và ổ hướng 3: Quang treo 6: Hãm thủy lực trục chính 9: Cần chuyển tiếp 1.2. Phương pháp khoan tuabin. 1.2.1. Tuabin khoan (Turbine motor) Trong phương pháp khoan bằng động cơ đáy động cơ truyền chuyển động cho choòng có thể là tuabin khoan, khoan trục vít. Động cơ này lắp ngay trên choòng khoan. Trong quá trình khoan bằng động cơ đáy cột cần khoan không quay tạo điều kiện làm việc nhẹ nhàng cho chúng. So với khoan rotor tuabin khoan có một số ưu điểm sau : - Trong khoan tuabin cột cần khoan không quay. Do đó trong quá trình làm việc cột cần khoan chịu tải nhẹ hơn. Hiện tượng mỏi sinh ra do tải trọng đặc biệt là ứng suất uốn sẽ có giá tri nhỏ hay bị triệt tiêu dẫn đến sự cố về đứt cần khoan ít hơn. - Cột cần khoan không quay sẽ giảm được sự mài mòn cho các bộ phận của cột cần khoan và các chi tiết quay trên bề mặt - Sử dụng tuabin để khoan định hướng dễ hơn và năng suất hơn. Tuy nhiên vẫn có một số nhược điểm sau : - Đặc tính làm việc của tuabin làm việc với số vòng quay lớn nên cần phải sử dụng những loại choòng có khả năng chịu được những vòng quay như thế. Đối với choòng chóp xoay chúng làm việc với tải trọng lớn và số vòng giảm. Do đó loại choòng này không thỏa mãn khi khoan tuabin. Thời gian làm việc bị rút ngắn do sự mài mòn nhanh nhất là ổ tựa - Ở một số đất dẻo đòi hỏi phải mômen phá lớn rất nhiều loại tuabin thông thường không đạt được những yêu cầu này - Vùng làm việc ổn định của số vòng quay ở tuabin hẹp. Nếu vượt quá giới hạn này có thể dẫn đến tuabin ngừng quay - Trong khoan tuabin công suất thủy lực của máy bơm lớn hơn rất nhiều so với khoan rotor. Trong khoan rotor công suất thủy lực của bơm chủ yếu là tiêu thụ trong hệ thống tuần hoàn dung dịch. Nhưng trong khoan tuabin ngoài thành phần công suất bơm còn cung cấp cho tuabin và cho choòng phá đáy. Do đó đòi hỏi những thiết bị bơm có công suất lớn và còn sử dụng những [...]... với xí nghiệp liên doanh Dầu khí Vietsopetro đầu những năm 1990 đã đưa vào khoan thử nghiệm loại động cơ khoan trục vít Đến năm 1997 chính thức sử dụng động cơ khoan trục vít để khoan một số giếng khoan Trong những năm đầu sử dụng động cơ khoan trục vít trong công tác khoan định hướng giếng khoan Với tính năng và hiệu quả đạt được đến những năm đầu thế kỷ 20 XNLD Dầu khí Vietsopetro đã sử dụng loại động. .. vòng/phút - Tuabin cong là loại mà sử dụng để khoan định hướng giếng khoan Tuabin này có số tầng cánh cong từ 95 đến 109 tầng tốc độ vòng quay từ 660 đến 670 vòng/phút 1.2.2 Động cơ trục vít ( Positive Displacement Motor ) Động cơ khoan trục vít là loại động cơ đáy được sử dụng trong công tác khoan dầu khí đặc biệt là trong công tác khoan định hướng Động cơ khoan trục vít được phân làm ba loại theo tốc... động cơ này để khoan cả những giếng khoan thẳng đứng trong các địa tầng khác nhau Hiện nay tại XNLD Dầu khí Vietsopetro đã sử dụng động cơ khoan trục vít để thay thế hoàn toàn động cơ tuabin khoan và một phần khoan rotor chủ yếu của các hãng Anadrill, Blackmax, National oilwell và đang dùng phổ biến động cơ của hãng National oilwell 2.2 Cấu tạo động cơ trục vít Cấu tạo của động cơ khoan trục vít gồm... lỏng chuyển động tịnh tiến từ trên xuống dưới 2.3 Giới thiệu một số hãng sản xuất động cơ trên thế giới Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất chế tạo động cơ khoan trục vít hoặc bộ phận công tác trong động cơ khoan trục vít Một số hãng sản xuất động cơ trục vít được thống kê trong bảng dưới đây: Bảng 2.1 : Một số hãng sản xuất động cơ đáy trên thế giới Đối với xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro. .. cầu khoan mà có thể chọn theo từng loại cho phù hợp Hiện nay động cơ khoan trục vít được được sản xuất đa dạng về chủng loại cho phép lựa chọn tốc độ và mômen quay trong khoảng rộng Hình 1.4 : Động cơ khoan trục vít Phân loại các loại động cơ trục vít theo tốc độ - Loại động cơ trục vít tốc độ thấp: Đây là loại động cơ khoan có mômen quay lớn tốc độ quay thấp để sử dụng để khoan cắt xiên giếng khoan, ... 2.3 Nguyên lý làm việc, sự truyền động thủy lực trong động cơ trục vít 2.3.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ trục vít Động cơ khoan trục vít được làm việc dựa trên nguyên lý tác dụng ngược của máy bơm Moineau Nó làm việc được nhờ bơm dung dịch khoan để làm quay rotor xoắn ốc Động cơ này là loại thể tích rotor bằng thép cách ly các thể tích làm việc của xy lanh Cố định trong stator bằng cao su, chất lỏng... tốc độ quay cao được ứng dụng để khoan nắn và cắt xiên giếng khoan Trong những điều kiện trên có thể lựa chọn chính xác phương của thân giếng khoan, góc lệch quy định khi tải trọng tác dụng lên choòng thấp Ngoài ra động cơ khoan trục vít tốc độ cao có thể dùng để khoan nắn giếng khoan thẳng đứng, khoan lấy mẫu và sửa giếng Động cơ khoan trục vít làm việc trên nguyên lý truyền động thủy tĩnh bằng hình... Phần công tác tạo công suất Khớp nối cong Trục các đăng Hệ thống ổ đỡ Đinh tâm trên động cơ Hình 2.1: Cấu tạo động cơ trục vít 1 Rotor 2 Stator 3 Đầu nối 4 Trục 5 6 7 8 Thân Ổ đỡ Ổ đỡ cao su Vành làm kín Hình 2.2 : Sơ đồ tổng thể động cơ khoan trục vít 2.2.1.Van thông ( Dump valve ) Hình vẽ 2.3 : Van thông Là bộ phân trên cùng của động cơ được nối trực tiếp với cần khoan nằm phía trên bộ phận công tác. .. trong công nghiệp dầu khí CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHOAN TRỤC VÍT 2.1 Lịch sử ra đời Trong nền công nghiệp dầu khí hiện nay do được cải tiến công nghệ, cải tiến thiết bị nên chiều sâu trung bình của giếng khoan ngày càng tăng lên Có thể nói rằng phương pháp khoan truyền thống khoan rotor sẽ vẫn được tiếp tục sử dụng và không có phương pháp khoan nào có thể thay thế hoàn toàn được khoan rotor vì... choòng khoan mới điều này tuabin khoan không đáp ứng được vì tổn thất thủy lực ở độ sâu lớn tăng Để đáp ứng yêu cầu đó cần chuyển đổi từ máy thủy động lực kiểu tuabin sang máy thể tích động cơ khoan trục vít Việc chế tạo động cơ khoan trục vít được tiến hành từ năm 1960 Năm 1964 ở Liên xô cũ đã bắt đầu nghiên cứu chế tạo động cơ khoan trục vít Năm 1966 ở Mỹ chế tạo và thử nghiệm loại động cơ này sau . - úng vai trũ b truyn trung gian bin chuyn ng quay ca trc nm ngang thnh chuyn ng thng ng ca ct cn khoan truyn mụmen quay t tr n mt t xung choũng khoan.. to n động cơ tuabin khoan và một ph n khoan rotor chủ yếu c a các hãng Anadrill, Blackmax, National oilwell và đang dùng phổ bi n động cơ c a hãng National
