Đang tải... (xem toàn văn)
Quá trình khoan một giếng khoan dầu khí là một công trình hình trụ thi công trong lòng đất, công trình đó có kích thước về chiều rộng nhỏ hơn rất nhiều so với chiều sâu của giếng
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất Chng I CễNG TC KHOAN THM Dề - KHAI THC DU KH HIN NAY 1.1. Cụng tỏc khoan Quỏ trỡnh khoan mt ging khoan du khớ l mt cụng trỡnh hỡnh tr thi cụng trong lũng t, cụng trỡnh ú cú kớch thc v chiu rng nh hn rt nhiu so vi chiu sõu ca ging. Ging khoan c s dng trong cụng tỏc khoan thm dũ khai thỏc du khớ cú nhiu dng v cú nhiu quan im phõn loi. Tuy nhiờn cú mt s loi chớnh sau: - Ging khoan thm dũ. - Ging khoan khai thỏc. - Ging khoan dựng bm ộp. - Ging khoan chun. Tuy nhiờn cỏc ging khoan thm dũ, ging khoan khai thỏc v bm ộp cú th chuyn i cho nhau. Cụng tỏc thi cụng mt ging khoan gm cú: - Khoan thun tỳy (phỏ hy t ỏ .). - Nõng th b dng c, ng chng (khi thay choũng, chng ng .). - Ra ging khoan. - Quỏ trỡnh gia c thnh ging khoan. Trong ú quỏ trỡnh gia c thnh ging cú vai trũ quan trng trỏnh hin tng xp l, gõy kt. Cú hai cỏch gia c thnh ging khoan: - Gia c tm thi: Gia c tm thi thnh ging khoan ti õu gia c ti ú nh vo dung dch khoan (dung dch sột, dung dch nh tng). Dung dch khoan tỏc ng mt ỏp sut tnh P h lờn thnh ging trỏnh khụng cho cht lng chy vo ging khoan. - Gia c vnh vin: Sau khi khoan ta gia c tm thi thnh ging. Sau ú ta th vo ging cỏc ct ng chng v trỏng xi mng cỏch li hon ton ging vi mụi trng xung quanh. Khi khoan ging khoan du khớ, ngi ta cũn tin hnh ng thi mt s cụng tỏc nh: Ly mu, o carota, o cong, th va du . SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 1 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất Trong trng hp xy ra cỏc s c cho ging khoan lm kt cn khoan, t cn thỡ phi tin hnh cỏc cụng tỏc cu cha s c. 1.2. Cỏc phng phỏp khoan trong khoan du khớ Trong khoan du khớ cú hai phng phỏp khoan l: - Phng phỏp khoan p cỏp. - Phng phỏp khoan xoay c hc. Vit Nam thng s dng phng phỏp khoan xoay c hc . Trong phng phỏp khoan xoay c hc thụng thng s dng hai phng phỏp c bn sau: - Khoan rụto. - Khoan ng c ỏy (khoan tuabin, khoan trc vớt). Phng phỏp khoan Rụto: Phng phỏp ny s dng choũng khoan ba chúp xoay hoc choũng khoan lin khi nh cỏc dng c cú gn kim cng hay choũng PDC. Vi nguyờn lý truyn chuyn ng quay t bn rụto n choũng thụng qua ct cn khoan, chuyn ng ny lm cho choũng khoan quay tin hnh phỏ hy t ỏ. u im ca phng phỏp ny l cú th bm liờn tc cht lng cụng nghip xung ỏy ging khoan, a mựn khoan ra ngoi ging khoan. Phng phỏp khoan tuabin: Phng phỏp ny c s dng rng rói t nm 1923 n nm 1940-1941. c bit nm 1944 vic s dng tuabin khoan c s dng cỏc nc cú m du khớ, v phng phỏp ny ngy cng c hon thin. u im ca phng phỏp ny so vi phng phỏp khoan rụto: - Trong quỏ trỡnh khoan ct cn khoan khụng quay do ú khi lm vic nú chu ti nh hn. - Hin tng mi sinh ra do ti trng ng c bit l ng sut un s cú giỏ tr rt nh hoc b trit tiờu. Do ú s c v t cn khoan b hn ch. - Ct cn khoan khụng quay s gim c mi mũn cn v cỏc chi tit khỏc trong b dng c khoan. - S dng tuabin khoan khoan nh hng d hn v nhanh hn khoan bng rụto. SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 2 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất Nguyờn lý lm vic ca khoan tuabin l dựng nng lng thy lc ca dũng dung dch c chuyn hoỏ thnh c nng lm quay trc tuabin cú mang theo choũng khoan. Khoan tuabin cú hai dng: - n: Cú mt tuabin lm vic. - Ni: gm nhiu tuabin n ni li vi nhau. Trong ú v ca tuabin ni vi nhau bng ren v trc ca cỏc tuabin n ni vi nhau bng trc cú rónh. 1.3. Nhim v ca cụng tỏc ra ging Khi quỏ trỡnh khoan c thc hin, choũng khoan c a xung phỏ hu t ỏ, mt nhim v c t ra l phi a mựn khoan lờn trờn b mt nhm khoan ging t c nhng sõu cn thit. Nhng ngy u s khai l cụng vic a mựn khoan ra khi ging ú l nh nhng chic gu mỳc tng gu mt. Ngy nay vi s thụng minh ca loi ngi v nhng ng dng khoa hc vo trong lao ng sn xut, ngi ta ó s dng mỏy bm nhm to ra ỏp lc a cht lng xung v s a mựn khoan t ỏy ging qua khong khụng vnh xuyn a cht lng lờn trờn b mt. Dung dch lng ú cú tỏc dng ho tan mựn khoan, qun mựn khoan theo cựng i theo lờn trờn b mt, ng thi gia c tm thi thnh ging khoan, lm sch ging khoan nhm gim thiu cn tr ti a do ma sỏt i vi cn khoan. Do vy, cụng vic ra ging khoan l ht sc quan trng bi nú quyt nh n sõu ca ging khoan v hiu qu ca quỏ trỡnh khoan. 1.4. Cỏc loi mỏy bm c dựng trong Liờn Doanh Vietsovpetro Trc õy, cỏc thit b mỏy múc phc v cho cụng tỏc khoan. Khai thỏc mt ging khoan, hu nh do Liờn Xụ c (nay l Nga) ch to v lp t. Mỏy bm khoan cng th, tuy nhiờn hin nay cỏc loi mỏy ny cũn rt ớt do khụng cũn ỏp ng c yờu cu ca sn xut. thay th cỏc thit b do Nga (Liờn Xụ c) ch to, trong liờn doanh ó dựng mt s loi thit b ca t bn sn xut nh ca Canada. Hin nay liờn doanh du khớ ang s dng cỏc loi mỏy bm nh: - Mỏy bm YH-600 do Nga ch to v mt s mỏy bm: 12T-ireco, 12T-Direce, 14T do Canada ch to. Cỏc loi mỏy bm cú mỏc trờn c dựng bm dung dch khoan. - Mỏy bm FMC, ADENA cng do Canada ch to c dựng bm ộp va. SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 3 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất Chng II MY BM KHOAN YH-600 2.1. Tng quỏt v mỏy bm khoan 2.1.1. Cụng dng ca mỏy bm khoan Mỏy bm khoan l thit b khụng th thiu c trong mi mt t hp thit b khoan. Nú cú nhim v y cht lng vo ging khoan thụng qua b cn khoan to dũng chy a mựn khoan t ỏy ging lờn lm sch ging khoan, lm mỏt choũng khoan. Ngoi ra mỏy bm khoan cũn to nng lng cho cht lng lm quay tuc bin khoan trong quỏ trỡnh khoan bng tuc bin. Trong mt s trng hp mỏy bm khoan cũn c dựng ộp cht lng vo va duy trỡ ỏp sut va tng tui th khai thỏc cho vựng m. 2.1.2. Cu to chung ca mỏy bm Mỏy bm khoan gm 2 phn chớnh: + Phn c khớ + Phn thy lc Phn c khớ cú nhim v mụmen truyn ng t h thng dn ng v bin chuyn ng quay thnh chuyn ng tnh tin trờn con trt cng nh SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 4 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất trc trung gian truyn n phn thu lc mỏy hỳt v y cht lng vo ging khoan. Phn c gm cú cỏc b phn ch yu sau: Trc bỏnh ai (trc ch ng); trc khuu; tay biờn; con trt; trc trung gian v thõn mỏy. Phn thy lc ca mỏy l ni lp rỏp cỏc cm chi tit nh xylanh, piston, van hỳt, van nộn, van an ton v bỡnh n ỏp. Phn thy lc ca mỏy bm l ni tip nhn nng lng t phn c ca mỏy bm truyn nng lng ú ti cht lng v y cht lng ú t b cha qua ng ng x vo ging khoan. 2.1.3. u nhc im v c tớnh k thut ca mỏy bm khoan YH-600 Mỏy bm khoan cú nhiu loi nhng hin nay trờn cỏc gin khoan c nh chỳng ta thng s dng loi mỏy bm cú ký hiu YH-600 vỡ nú cú nhng u im l: - Cụng sut khỏ ln m bo ỏp ng cụng sut, lu lng, ỏp sut cho nhu cu khoan trờn cỏc vựng bin ca Vit Nam. - Lm vic n nh ớt xy ra hng húc ln, thit b khụng quỏ phc tp vỡ vy d dng trong vic bo dng, sa cha khc phc khi cú s c hng húc mỏy bm. - Giỏ thnh thp tui th cao m bo yờu cu kinh t khi s dng loi mỏy bm ny. Song mỏy bm ny cng cú mt s nhc im nh: - Thit b cng knh nng n vỡ vy khú khn trong vic thỏo d, di chuyn mỏy bm v xng sa cha khi xy ra hng húc ln hoc phi chuyn mỏy bm sang gin khoan khỏc v rt tn din tớch mt sn t mỏy bm. - Do s dng hai ng c diezel dn ng nờn mỏy bm to ting n rt ln khi lm vic nh hng n mụi trng lm vic, sc kho ca ngi lao ng khi tip xỳc trc tip vi mỏy bm. Mỏy bm YH-600 l mỏy bm hai xylanh tỏc ng kộp dựng khoan cỏc ging khoan cú sõu n 5600m, ngoi ra nú cũn c dựng lm quay tubin trong khi khoan bng tuabin, c tớnh k thut ca mỏy nh sau: SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 5 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất - Cụng sut mỏy bm : 600 KW - Cụng sut cú ớch : 475 KW - Chiu di hnh trỡnh piston : 400 mm - ng kớnh ty bm : 70 mm - S hnh trỡnh kộp lp nht : 1,083 m/s (65 ln/phỳt) - Tc quay ln nht ca trc bỏnh ai : 327 v/ph; 5,3 m/s - p sut bm ln nht : 250 KG/cm 2 - S lng xylanh : 2 - Mụun bỏnh rng truyn ng : m H = 14; gúc nghiờng: 9 0 14'55" - T s b truyn ng bỏnh rng : 4,92 - Chiu dy ca bỏnh rng : 300mm - S dõy ai ca b truyn : 16 - Chiu dõy ai ca bỏnh ai : 815 mm - ng kớnh bỏnh ai : 1400; 1700; 1800 Trng lng mỏy bm tng ng vi cỏc loi pu ly 1400 nng 22250 kg 1700 nng 25750 kg 1800 nng 26050 kg - ng kớnh trc bỏnh ai: 175 - Van an ton dng mng - Bỡnh n ỏp loi: K - 70 - 250 Th tớch 70 lớt; ỏp sut lm vic 250 kg/cm 2 - Nhit cht lng bm 80 0 C. - Lng cỏt ln trong cht lng < 0,5% v th tớch - ng kớnh trc trung gian = 120 - S hiu vũng bi gi trc khuu: 07352 - Kớch thc vũng bi trc khuu: 260 x 540 x 110 - S hiu vũng bi tay biờn: 10078/710 - Kớch thc vũng bi tay biờn: 710 x 950 x 114 - Kớch thc ca mỏy bm: Rng: 3020; Di: 5100; Cao: 3300 SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 6 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất Bng 2.1: Cỏc thụng s k thut ca xylanh xylanh (mm) Lu lng bm khụng nh hn m 3 /h (L/s) p sut bm khụng nh hn MPa (Kg/cm 2 ) 200 184 (51,9) 10 (100) 190 164 (45,7) 11 (110) 180 151 (42) 12,5 (125) 170 130 (36) 14,5 (145) 60 113 (31,5) 16,5 (165) 150 99 (27,5) 19,0 (190) 140 84 (23,3) 22,5 (225) 130 71 (19,7) 25,0 (250) 2.1.4. S ng hc mỏy bm YH-600 Ton b s ng hc mỏy bm c th hin trờn (H-2.2). SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 7 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 8 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất Bng 2.2. Cỏc chi tit trờn hỡnh v s ng hc mỏy bm TT Tờn gi TT Tờn gi 1 Mỏy Diezel B 2 -500 15 Con trt 2 Khp ni mm 16 B dung dch 3 Hp gim tc 17 Xy lanh 4 Cụn hi M 500 18 Van chn 5 Puly 19 ng ng cao ỏp 6 ai E38 x 5600 20 Tybm 7 Puly 21 Pittụng 8 Puly dn ng mỏy bm 22 Van an ton 9 ai E38 x 10.000 23 ng ng hỳt 10 Puly mỏy bm 24 Bỡnh n ỏp 11 Bỏnh rng ch ng 25 Trc ch ng 12 Trc khuu 26 bi 13 Bỏnh rng b ng 27 bi khuu 14 Ty trung gian 28 bi tay biờn a: van hỳt; b: van hỳt; c: van hỳt; d: van hỳt; e: van nộn; f: van nộn; g: van nộn; h: van nộn. Hot ng ca h thng ng hc nh sau: Mỏy Diezel 1 v 2 lm vic vi chiu quay c nh nh trờn hỡnh v, ton b mụmen truyn ng s c truyn qua hp gim tc, cụn hi v ho ti vo puly 8. Puly 8 truyn chuyn ng cho puly 10 qua b truyn ai 9 lm cho trc 25 quay cựng bỏnh rng ch ng 11. Bỏnh rng ch ng 11 quay s dn ng cho bỏnh rng b ng 13 quay theo. Bỏnh rng 13 quay lm trc khuu 12 quay v bin chuyn ng quay ca trc khuu thnh chuyn ng tnh tin ca pittụng thc hin quỏ trỡnh nộn hỳt. Vi cỏch b trớ nh vy nờn hot ng ca mỏy bm theo hnh trỡnh kộp ngha l c hai chiu mỏy u thc hin ng thi hai chc nng, nộn cht SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 9 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mỏ - Địa chất lng v ng cao ỏp vo ging khoan v hỳt cht lng t b vo xylanh chun b cho hnh trỡnh nộn tip theo. Khi piston chuyn ng theo hỡnh mi tờn van b, d, e, g úng li cũn cỏc van a, c, m ra cho dung dch i vo ng cao ỏp xung ging, ng thi cỏc van f, h, m ra dung dch t b cha i vo bung hỳt xylanh chun b cho hnh trỡnh nộn tip theo. Khi piston chuyn ng theo chiu ngc li thỡ cỏc van úng m s theo quy trỡnh ngc li. Quy trỡnh c lp i lp li nh vy, lng cht lng c y vo ging khoan mt cỏch liờn tc. m bo ỏp sut cng nh lu lng u ra luụn n nh mt ỏp sut tng i no ú ngi ta lp trờn u ra ca ng ng cao ỏp bỡnh n ỏp 24. Bỡnh n ỏp ny cú tỏc dng tớch tr v gii phúng nng lng n nh cho ỏp sut u ra. bo m an ton cho mỏy cng nh cỏc thit b khỏc ngi ta lp van an ton 22 gia ng hỳt mỏy bm vi ng cao ỏp, khi ỏp sut trờn ng cao ỏp vt quỏ giỏ tr cho phộp s lm thng mng van 22 a cht lng t ng cao ỏp v ng hỳt nh vy m bo m an ton cho ng ng cng nh mỏy bm. Kt cu ca tng b phn mỏy bm s c trỡnh by c th nhng phn sau. 2.2. H thng dn ng mỏy bm khoan 2.2.1. Tng quỏt v h thng dn ng bm 2.2.1.1. Chc nng v nhim v H thng dn ng cho mỏy bm khoan 1 t hp mỏy v thit b nhm truyn nng lng t ngun ng lc l cm 2 mỏydiezel qua hp gim tc PC 1,53; cụn hi M500 ho ti vo cm puly dn ng cho mỏy bm YH-600. Tựy thuc vo yờu cu c th ca mỏy bm m ngi ta iu chnh tc vũng quay ca mỏy Diezel. Cm mỏy ng lc gm 2 mỏy Diezel B 2 - 500, cú tc vũng quay ln nht 1600v/ph. SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị dầu khí K49 10 [...]... bn nhm tng cng vng cho hp gim tc v nú cng l nhng lỏ tn nhit cho mỏy Thõn l ni cha cỏc trc v cp bỏnh rng truyn ng SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 13 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 Đại học 14 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học Bng 2.3: Cỏc chi tit trờn hp gim tc TT 1 2 Tờn chi tit Thõn trờn Thõn di S lng TT 1 11 Np 04 1 12 L dn khớ n cụn hi 01 Tờn... x 160 SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 25 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học 2.3.3 Tay biờn Tay biờn c ch to bng thộp 35 XH1M, mt u tay biờn c ni vi con trt bng cht Mt u cú lp vũng bi a lp vo trc biờn, hai tay biờn lp lch nhau gúc 900 Bu lụng ai c ch to bng thộp 40X Mi tay biờn nng 1366kg SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 26 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học 2.3.4 Ty trung... bụi trn trong mỏng Con trt c lm bng thộp 35II, cú trc lp u nh tay biờn Khe h gia con trt v mỏng trt t 0,2 - 0,5 mm SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 27 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 Đại học 28 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học 2.3.5 V phn c c ch to bng gang C20, lm thnh hai phn v lin np trờn v np di Thõn di l phn ca ton b trc truyn ng v trc biờn.. .Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học 2.2.1.2 Cu to chung ca h thng dn ng 1- Mỏy Diezel B2-500; 2- Khp ni mm; 3- Hp gim tc PC 1.53; 4- Cụn hi M500; 5- Puly; 6- B truyn ai 38 x 5600; 7 - Cụn hi ỳp M500... sut hp gim tc: 330KW, nng 720 kg S vũng quay cho phộp ln nht: 1600 v/ph Vũng bi lp trờn trc 1 loi bi chn 2 dóy (hay cũn gi l bi t la) S hiu vũng bi: 53522 SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 15 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học 2.2.2.2.2 Bụi trn hp gim tc Hp gim tc lm vic trong iu kin rt kht khe, ti trng ln s vũng quay ln Vy vn bụi trn hp gim tc cn phi tuõn th mt cỏch nghiờm ngt ỳng yờu... mỏy bm (s 11 trờn hỡnh 2.3) l loi ai E 38 x 1000 Trờn cỏc trc ca puly cú cỏc gi vũng bi 1.Trc ch ng ca hp gim tc; 2 Hp gim tc; 3 Cụn hi M500 4 Gi ; SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 16 5 Puly Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học Puly ca h thng truyn ng trong cm thit b khoan u dựng loi puly rónh ai thang Puly c lp vi trc puly bng then bng Puly c ch to, cõn bng tnh v ng nh mỏy ch to, mt s puly... b puly khụng lm vic trong mt thi gian di cn phi bo qun cn thn nh bụi m, bao bc kớn li puly, hoc sn ph rónh puly chng li s phỏ hoi ca mụi trng l rt cn thit SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 17 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học Trc khi lp cn phi kim tra k ai cng nh puly, tui th ca b truyn ai chu nh hng nhiu i vi cht lng ca puly Yờu cu rónh puly phi khụng c sột, r, trúc r hoc b mũn quỏ ln... n tui th vũng bi, nu lc cn khụng lm cho mụmen truyn ng ca b truyn khụng bo m gõy trt dn n tn hao v cụng sut Trờn H-2.6 l cu to cm puly, cụn hi v hp gim tc SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 18 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học Cỏch kim tra lc cng ca ai nh trờn H-2.8 Sau khi cng xong ta kim tra cng bng cỏch treo 1 vt nng 10kg gia vừng cho phộp ca dõy ai H = 60 n 65mm cũn i vi song song... tangbua cú cha bung khớ nộn v cỏc tm m ma sỏt chu nhit cao nú c gn vi trc b ng ca hp gim tc, liờn kt bng then Phn tang trong liờn kt vi trc ca puly bỏnh ai SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 19 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học 1- Trc b ng ca hp gim tc; 2- Tang bua; 3- ng dn khớ nộn; 4- Vnh ngoi cụn; 5- Bung cha khớ; 6- Tm ma sỏt chu nhit; 7- Tang trong Lm vic ca cụn hi nh sau: khi khụng... yu t v nú c xỏc nh bi cụng thc sau: M C = pD.hp.m D pD 2 = hp.m( Kg cm) 2 2 (2.1) Trong ú: D - ng kớnh ngoi tang trong s 7 p - p sut khớ nộn à - H s ma sỏt SV: Nguyễn Tiến Đạt dầu khí K49 20 Thiết bị Đồ án tốt nghiệp Mỏ - Địa chất Đại học h - Chiu rng ca phn tip xỳc Mt s thụng s k thut ca loi cụn M500 - D = 500 2 mm - S tm m: N = 12 cỏi - Chiu di tm m: h = 152 2mm - Chiu rng tm m: B = 124mm 2.3 Cu
