ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất LỜI NÓI ĐẦU Xí nghiệp liên doanh Viesovpetro thành lập năm 1981 Sự kiện đánh dấu bước phát triển quan trọng với ngành công nghiệp Dầu khí nói riêng ngành công nghiệp Việt Nam nói chung Tuy đời phát triển giai đoạn đất nước đổi mới, song với vươn lên không ngừng ngành dầu – khí Việt Nam trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn, nguồn tài nguyên thiên nhiên mang lại lợi nhuận lớn cho kinh tế quốc dân, góp phần thúc đẩy nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước Trong giai đoạn phát triển ngành dầu khí, ngành Thiết bị Dầu khí đóng góp phần quan trọng Mỗi thiết bị có chức khác nhau, lĩnh vực phục vụ khác nhau, để phát huy tính hiệu suất cao kéo dài tuổi thọ thiết bị, điều quan trọng phải đảm bảo chúng làm việc trạng thái kỹ thuật tốt Việc sử dụng thiết bị, máy móc phục vụ cho công tác khoan, khai thác dầu khí không nhắc đến tầm quan trọng tời khoan Sự vận hành tời khoan có ảnh hưỏng lớn đến toàn hệ thống nâng thả, có công dụng truyền tải cho choòng khoan, kéo thả cần khoan ống chống… Vì em chọn đề tài: “Tổ hợp tời khoan Ultrahoist 500-3000 sử dụng khoan Dầu Khí chuyên đề: Nghiên cứu hệ thống phanh sử dụng tời khoan Ultrahoist 500-3000” Đề tài gồm chương: Chương 1: Tổng quan cấu nâng thả Chương 2: Cấu tạo, nguyên lý làm việc tời khoan Ultrahoist 500-3000 Chương 3: Quy trình vận hành, bảo dưỡng & sửa chữa số dạng hỏng hóc thường gặp tời Ultrahoist 500-3000 Chương 4: Hệ thống phanh sử dụng tời khoan Ultrahoist 500-3000 Do thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên trình làm đồ án không tránh khỏi sai xót, em mong nhận bảo, góp ý Quý thầy cô bạn để đồ án Em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Khoa Dầu khí, Bộ môn Thiết bị Dầu khí đặc biệt thầy hướng dẫn GVC Trần Văn Bản giúp đỡ em tận tình trình thực đồ án Hà nội, tháng năm 2013 Sinh viên Đỗ Duy Chủng Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU NÂNG THẢ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TÁC NÂNG THẢ TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN - Như ta biết công tác nâng thả giữ chức vai trò chủ đạo trình khoan: + Quá trình kéo thả phải thực lúc cần phải thay choòng khoan bị mòn, điều kiện cần sử dụng loại dụng cụ khác Đôi cần phải kéo cột cần khoan nguyên nhân đó, ví dụ phải tiến hành nghiên cứu địa vật lý giếng khoan, lấy mẫu thử tầng sản phẩm, hỏng tuabin… + Trong trình khoan, theo chiều sâu giếng tăng cần phải tiếp cột cần khoan Để nối tiếp cần khoan, phải chuẩn bị trước cần khoan với chiều dài ngắn chiều dài làm việc cần chủ đạo Trong trình nối tiếp cột cần khoan, nâng hết cần chủ đạo lên khỏi bàn rôto, treo Elevator lắp mupta cần sau tháo cần chủ lực nối tiếp với ống khoan vào đầu tự cột ống khoan treo Elevator Nâng cần khoan tời, tháo Elevator thả cột cần đến điểm tựa Elevator vào bàn rotor nối với cần chủ lực Trong khoan sâu thường xuyên thực tiếp nối cột cần khoan chi phí nhiều thời gian, trình cần dơngiản hóa + Công việc quan trọng nặng nhọc thả cột ống chống vào giếng khoan, thả ống chống bắng Elevator sử dụng giá chống giữ cột ống chấu Từ giá đỡ ống chống dùng Elevator lắp vào mupta ống chống đưa vào miệng giếng, vặn ren ống chống cẩn thận để tránh lệch ren hư hỏng Sau nối ống chống, nâng toàn cột ống để giải phóng chấu Elevator treo cột ống, nhẹ nhàng thả thời điểm Elevator gần chạm tới bàn rôto không tác động vào chấu Tất trình lặp lại cho ống + Ngoài công việc cở theo tiến độ giếng gia cố (thả cột ống chống), tổ khoan cần thực công việc khác: xây lắp tháp khoan, sửa chữa thiết bị trình lắp đặt, chuyển bị cho công việc khoan thử nghiệm giếng - Quá trình kéo thả cột ống khoan liên quan tới loạt thao tác nặng nhọc, chiều sâu khoan tăng, tải trọng lên tăng lên lớn.Điều đòi hỏi phải có dụng cụ cở cấu máy để làm nhẹ thao tác kéo thả (hệ thống ròng rọc, động tời khoan có công suất lớn đáp ứng yêu cầu kéo thả điều khiển đơn giản dễ dàng làm việc…) Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất 1.2 CẤU TẠO, CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA CƠ CẤU NÂNG THẢ 1.2.1 Cấu tạo Thành phần thiết bị cấu nâng thả trình bày hình 1.1 Hình 1.1- Sơ đồ cấu tạo cấu nâng thả tổ hợp khoan 1: Móc nâng 2: Cụm ròng rọc động 3: Nhánh cáp làm việc 4: Cụm ròng rọc tĩnh 5: Tháp khoan 6: Tời khoan 7: Thiết bị giữ đầu cáp chết A: Nhánh cáp tời B: Nhánh cáp chết O: Tâm giếng khoan 1.2.2 Chức nhiệm vụ cấu nâng thả - Thực công tác nâng thả dụng cụ khoan ống chống - Giữ dụng cụ khoan trạng thái treo khoan giảm tải bơm rửa Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất - Điều chỉnh tải trọng đáy khoan rotor - Điều chỉnh tốc độ truyền tải cho choòng qua cở cấu truyền tải choòng - Sử dụng với số mục đích kỹ thuật khác: Tháo lắp dụng cụ, xây lắp… - Trong khoan đập cáp tời khoan phận để thực quy trình công nghệ khoan 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA CƠ CẤU NÂNG THẢ - Cơ cấu nâng thả bao gồm: Tháp khoan, tời khoan, cáp khoan, hệ thống ròng rọc 1.3.1 Tháp khoan - Cấu tạo: Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 1.2 - Tháp khoan Giá xếp cần Cáp khoan Sàn tiếp khoan Khối ròng rọc động & móc treo Tháp khoan Quang treo /đầu nâng Sàn dựng cần khoan Cần chủ đạo Ròng rọc tĩnh 10 Khung tháp Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất 11 Cụm đối áp - Công dụng: + Nâng thả dụng cụ khoan, ống chống thiết bị khai thác + Treo phần trọng lượng cột cần khoan giảm tải + Dùng để dựng cột cần + Bảo vệ người thiết bị Xuất phát từ mục đích nên tháp khoan phải thỏa mãn yêu cầu sau : + Đảm bảo đủ độ bền độ ổn định + Chiều cao tháp phải hợp lý + Kết cấu đơn giản, tiện lợi cho việc tháo lắp di chuyển + Trọng lượng kích thước nhỏ + Đảm bảo an toàn thuận tiện cho trình thi công - Phân loại tháp khoan: + Phân loại theo chiều cao: Thực tế người ta chế tạo tháp theo tiêu chuẩn sau: * Tháp cao 28m cho giếng sâu từ 1200 - 1300m * Tháp cao 41 - 45m cho giếng sâu từ 1300 - 3500m * Tháp cao 53m cho giếng sâu ≥ 3500m + Phân loại theo cấu tạo : * Tháp dạng cột (tháp chân) * Tháp chữ A (tháp chân) * Tháp chân * Tháp chân + Phân loại theo sức nâng - Các thông số cở tháp khoan : * Chiều cao tháp khoan (H) * Sức nâng tháp * Kích thước khung khung đỉnh - Một số tháp khoan sử dụng nay: + Tháp chân Canada sản xuất sử dụng giàn tự nâng Tam Đảo 01 với thông số chính: * Chiều cao tháp: 44.8 (m) * Sức nâng cực đại: 600 (T) * Kích thước khung nền: 9.15x9.15 ( m ); kích thước khung đỉnh: 2.44x2.44 ( m2 ) Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất + Tháp chân hãng TTS chế tạo sử dụng giàn tự nâng Tam Đảo 03 với thông số : * Chiều cao tháp: 185 inch [56.3m] * Sức nâng cực đại: 500 (T) * Kích thước khung 9.1x9.1 ( m ); kích thước khung đỉnh: 4.3x5.5 ( m ) 1.3.2 Hệ ròng rọc Hình 1.3-Sơ đồ cấu tạo hệ ròng rọc 1: Cáp khoan 5: Cuộn cáp dự trữ 2: Ròng rọc động 6: Tời khoan 3: Neo cáp cố định 7: Ròng rọc tĩnh 4: Kẹp Trong trình khoan với độ sâu lớn thiết bị dùng công tác khoan có trọng lượng lớn Do sức nâng tời khoan không đủ khả trực tiếp nâng thả dụng cụ Vì để giảm tải cho tời khoan ta phải dùng đến hệ ròng Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất rọc gồm có: ròng rọc động ròng rọc tĩnh đỉnh tháp khoan số pully ròng rọc tĩnh nhiều số pully ròng rọc động Hệ thống ròng rọc có mục đích biến chuyển động quay tời thành chuyển động lên xuống vật nâng hạ, biến chuyển động ma sát trượt thành chuyển động ma sát lăn, chịu tác động lực đột ngột giảm tải trọng cho sợi cáp - Ròng rọc tĩnh: Là ròng rọc tham gia chuyển động quay quanh trục Ròng rọc tĩnh lắp cố định đỉnh tháp khoan, gồm nhiều pully lắp trục hai trục song song với Các pully quay quanh trục nhờ ổ bi, phía có che bảo vệ Kích thước rãnh độ cứng bề mặt rãnh yếu tố ảnh hưởng đến độ bền cáp - Ròng rọc động: Là ròng rọc trình làm việc tham gia đồng thời hai chuyển động: chuyển động quay quanh trục thân chuyển động tịnh tiến lên xuống Hình 1.4 - Ròng rọc tĩnh Hình 1.5 - Ròng rọc động - Càng nhiều pully hệ thống dây cáp cáp bị cuấn nhiều lần, số pully it tải trọng tác dụng nên dây cáp lớn, tải trọng tác dụng nên tời khoan lớn Điều lợi cho thiết bị khai thác, kích thước dây cáp thay đổi, ảnh hưởng tới mối tưởng quan rãnh pully đường kính dây cáp Nếu ta tăng đường kính pully để giảm độ cong dây cáp độ bền dây cáp lớn la ta dùng hệ thống nhiều pully, số pully tăng tải trọng nhẹ vận tốc lên xuống chậm Do số pully, đường kính dây cáp tải trọng cần phải tính toán tối ưu phương diện kỹ thuật kinh tế Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất - Tuỳ theo tải trọng số nhánh dây cáp, hệ thống ròng rọc chia nhiều cỡ Với tải trọng từ 50 đến 75 tấn, dùng hệ ròng rọc 2x3 3x4 lăn; tải trọng từ 100 đến 300 tấn, dùng hệ ròng rọc 4x5, 5x6 6x7 lăn, (trong ký hiệu này, số thứ số pully hệ ròng rọc động, số thứ hai số pully hệ ròng rọc tĩnh) Bảng 1.1- Đặc tính kỹ thuật số loại ròng rọc tĩnh động Các thông số Kiểu ròng rọc tĩnh Kiểu ròng rọc động БY- 50 БP Y3-200-2 5Y-75- БP Y4-200-2 50 200 75 200 70 250 100 250 Đường kính ròng rọc, mm Đường kính cáp, mm 800 25 1000 33 800 28 1000 33 Trọng lượng, kg 923 3815 2090 3565 Tải trọng định mức, T Tải trọng tối đa móc nâng, T Số lăn 1.3.3 Dây cáp Hình 1.6-Dây cáp tời - Cáp khoan tết sợi thép xoắn lại với Các sợi thép chế tạo công nghệ kéo nguội, có đường kính từ 0.3 – mm Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 10 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 4.12 Mặt cắt cụm phanh đĩa - Hệ thống phanh loại fail-safe có nghĩa trường hợp nguồn lượng thủy lực phanh vào phanh loại phanh dùng hệ thồng thủy lực để nhả phanh vào phanh hệ thống lò xo túy cở học 4.3.2 Hệ thống thủy lực phanh đĩa - Trên hình vẽ 4.9 trạm thủy lực phanh gồm có : 1: Bể chứa ( Hộ giảm tốc) 2: Phin lọc 3: Bởm thủy lực 11: Van chiều 13: Bộ ổn đinh dòng 15, 16, 27: Van an toàn tác dụng trực tiếp 23: Bình tích lũy 29, 31, 38: Van tiết lưu điều chỉnh tiết diện 18,21,22,30: Van solenoid dùng để điều chỉnh dòng thủy lực 28: Van tiết lưu không điều chỉnh tiết diện 10 : Bình tích 24: Bởm tay 40: Đồng hồ đo áp suất dòng thủy lực 25: Van đảo chiều 3/2 điều khiển nút bấm 39: Mực dầu hộp giảm tốc - FA01-ES100-M01 FA01-ES100-M02: Đường dầu hồi - BRK CHANNEL : Cấp dòng thủy lực cho cụm phanh đĩa Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 75 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 76 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 4.13- Hệ thống thủy lực phanh - Khái quát đường dầu hệ thống thủy lực: + Đường dầu đi: Dầu thủy lực hút từ bể chứa dầu (hộp giảm tốc kép cấp) máy bởm ( 3) qua van chiều (11), ổn định dòng (13) tới van solenoid (30) điều khiển tín hiệu điện-thủy từ block điều khiển tới van solenoid (21) cấp nguồn thủy lực cho hệ thống phanh đĩa theo đường BRK channel BRK channel + Đường dầu hồi : Khi áp suất dòng lớn hởn 2000 psi dầu thủy lực qua van an toàn tác dụng trực tiếp có thay đổi quay trở lại bể chứa dầu Khi ấn van đảo chiều 3/2 điều khiển nút bấm (25) hay gọi van xả áp dầu thủy lực hai đường BRK channel BRK channel xả trực tiếp bể chứa dầu Khi có tín hiệu điện-thủy lực van solenoid điều khiển dòng thủy lực (Cửa A nối với xả T, cửa B nối với xả T) dầu xả bể theo đường FA01-ES100-M02 + Theo dõi đồng hồ áp suất BRK-1 BRK-2 phanh bắt đầu nhả đồng hồ áp suất đạt khoảng 1750 psi 4.3.3 Quá trình vận hành phanh đĩa ma sát (Disc Brake) - Nếu cần lái trả vị trí trung tâm (tang tời ngừng quay), khoàng thời gian 300 giây sau mà cần lái không điều khiển toàn hệ thống phanh đĩa vào ăn phanh mà tải trọng yêu cầu nhỏ khả phanh động điện Còn tải trọng cao hơn, hệ thống phanh đĩa vào phanh tang ngừng quay - Người vận hành vào phanh cách di chuyển cần lái sang bên phải Nếu độ di chuyển cần lái vượt 70% vị trí phải phanh ăn phanh - Phanh đĩa ăn phanh mà vận tốc gần giá trị Cách để vào phanh đĩa mà tang tời quay nhấn nút dừng khẩn cấp - Phanh đĩa ăn phanh chế độ vận hành kích hoạt - Nhả phanh: + Sau chọn chế độ vận hành, tất hệ thống phụ trợ biến tần VFDs chạy, người vận hành nhả phanh đĩa cách vận hành cần lái điều khiển + Trước nhả phanh hệ thống kiểm tra hệ thống VFDs giữ momen tưởng đưởng với tải trọng Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 77 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất + Sau kích hoạt cần lái điều khiển, chờ thị phanh nhả Brake Off thiết lập trước chuyển động tời lên/xuống - Chỉ thị nhả phanh Brake Off : + Hệ thống phanh sử dụng cảm biến áp suất phanh để phát phanh nhả hay phanh + Hệ thống điều khiển không lệnh tăng tốc cho hệ thống VFDs, toàn hệ thống phanh nhả phanh hoàn toàn - Các tín hiệu cảnh báo hệ thống phanh : + Bất kỳ lỗi hệ thống phanh thị tín hiệu báo động đèn LED đỏ trước nút “i” hình dành cho hệ thống phanh lỗi phải kiểm tra, sữa chữa - Trạm thủy lực cho hệ thống phanh – Brake HPU : + Trạm thủy lực cho hệ thống phanh tự động khởi động hệ thống tời chế độ ON Bình tích giữ áp suất lượng dầu thủy lực cần thiết để nhả phanh đĩa bơm dầu sử dụng để giữ áp suất bình tích nằm giới hạn mức + Hệ thống trạm thủy lực cho phanh có bơm dự phòng, chế độ làm việc bình thường bơm A sử dụng phát lỗi bơm A bơm dự phòng B tự động khởi động + Người vận hành nhận tín hiệu cảnh báo hệ thống trạm thủy lực cho phanh bị lỗi, ví dụ như: mức dầu thấp, nhiệt độ cao, áp suất thấp Do phải luôn kiểm tra tín hiệu cảnh báo trước vận hành tời Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 78 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 4.14-Màn hình HMI điều khiển phanh đĩa 4.3.4 Kiểm tra thử khả phanh (Brake Capacity Test) - Việc kiểm tra khả tải phanh cho phép người vận hành kiểm tra ma sát má phanh theo thời gian bảo dưỡng hãng Quá trình kiểm tra thực mà không cần phải treo chết blốc - Quá trình thử phanh tiến hành cho mục đích sau: + Kiểm tra thử mà má phanh lắp đặt để đảm bảo khả phanh cho hệ thống + Như cảnh bảo trước treo tải nặng mà cần phanh ăn phanh hết khả hệ thống + Theo lịch bảo dưỡng, cần kiểm tra để đảm bảo hệ thống phanh làm việc bình thường - Việc thử khả phanh thực chức tự động, kíp trưởng nhấn giữ phím nhấn hình để bắt đầu trình thử phanh Để kích hoạt trình thử phanh, Top Drive phải nằm cách mặt sàn khoan hởn khoảng 10 mét tải trọng treo Top Drive Hệ thống điều khiển kích hoạt chu trình cài đặt sẵn hệ thống điều khiển Momen tốc độ tời khoan phản ứng lại má phanh trình thử đo đạc kiểm nghiệm qua thuật toán để xác định trình thử phanh có thành công hay không - Các kết trình thử phanh lưu trữ lại cho việc phân tích so sánh sau Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 79 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất - Trong trình thử phanh, động điện dùng để thử khả giữ phanh cách sinh momen thay đổi tác động đến tang tời Các phanh kẹp kích hoạt lần thời điểm Lực ma sát má phanh thể theo phần trăm khả phanh danh nghĩa Nếu má phanh có khả giữ tang tời, trình kiểm tra đạt yêu cầu - Các thao tác thử phanh: + Mở hiền cài đặt thử phanh Nhập vào giá trị phần trăm momen phanh nhỏ sử dụng suốt trình thử (Min Brake Torque) Thường tất phanh cài đặt giá trị + Đảm bảo khoảng không dịch chuyển cho Top Drive cảnh báo an toàn cho người + Kích hoạt chế độ thử phanh Brake Test hình HMI Phím nhấn thị chế độ kích hoạt + Nhấn giữ nút Test Activate bàn phím cảm ứng tời + Hệ thống tiến hành để thử lực giữ tải phanh Trạng thái phanh giữ thể cột Active Nếu thử thành công, hệ thống thị Passed cột thứ Nếu không thành, thể Failed cột thứ + Nếu tất phanh thử thành công, kiểm tra khả tải mà phanh giữ được thể mục Measured Brake Capacity Tải trọng phải lớn tải trọng trình vận hành tời khoan Hình 4.15-Màn hình HMI kiểm tra phanh - Quá trình thử phanh kích hoạt thể mục Brake Load Test : Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 80 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất + Active: Đang kích hoạt + Completed: Đã kết thúc trình thử phanh + Aborted: Hệ thống tự động ngắt trình thử phanh trước hoàn tất trình thử phát có khả lỗi trình thử 4.3.5 Chức đốt phanh (Brake Burn) - Các má phanh lắp đặt, cần phải tăng độ ma sát (hệ số ma sát bề mặt má phanh) cho má phanh để đáp ứng khả phanh hệ thống Qui trình đốt phanh thực cách quay tang tời với tốc độ không đổi 0.5 m/s mà phanh không vào phanh hết cỡ - Các thao tác đốt phanh : + Kiểm tra: Vị trí Top Drive cách sàn khoan mét, tải trọng Hook Load nhỏ hởn 10 + Các phanh phải đốt với công suất khoảng 0.15 – 4.5 HP inch vuông má phanh ép phanh Nên dùng dải để tránh tượng làm nhẵn má phanh Bắt đầu với giá trị cài đặt lực phanh theo lý thuyết khoảng 30% (tùy thuộc vào loại bố phanh), điều chỉnh trạm thủy lực hệ thống phanh + Đảm bảo khoảng không dịch chuyển cho blốc Top Drive, khuyến cáo an toàn cho người tháp khoan + Kích hoạt nút Brake Burn lựa chọn phanh cần đốt hình HMI + Nhấn nút Test Activate bàn phím cảm ứng đễ bắt đầu trình đốt phanh Không cần phải giữ nút cần nhấn Nhấn lại lần dừng quay tang tời Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 81 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 4.16-Màn hình HMI thực hiên chức đốt phanh + Kiểm tra công suất nằm giải kiến nghị cho má phanh Nếu công suất cao hay thấp, quay trở lại bước đầu điên để điều chỉnh lại lực phanh + Không đốt mà phanh liên tục thời gian phút thời điểm Theo dõi công suất trình đốt phanh + Sau khoảng thời gian phút có tăng công suất cao, kiểm tra nhiệt độ đĩa phanh đảm bảo nhiệt độ không vượt 2600 C + Khuyến cáo nên sử dụng que thăm nhiệt với dải làm việc thấp ngưỡng 2600 C ít, để theo dỏi liên tục nhiệt độ đĩa phanh Đảm bảo kiểm tra toàn bề mặt để phát điểm có nhiệt độ cao + Nếu má phanh không đốt hoàn toàn, lặp lại trình mà nhiệt độ đĩa giảm thấp đến mức cho phép thực tiếp trình - Đốt phanh làm nóng đĩa phanh Không nhiệt độ tăng giới hạn 2600 C Sau đốt phanh khoảng phút, chờ kiểm tra đĩa phanh làm nguội trước tiếp tục đốt phanh 4.4 MỘT SỐ SỰ CỐ VÀ PHỤ TÙNG THAY THẾ 4.4.1 Một số cố thường gặp Sự cố Nguyên nhân Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng Cách khắc phục 82 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất -Có khí hệ thống thủy lực Phanh đóng chậm -Khoảng hở mà phanh đĩa lớn -Tiết lưu bất thường hệ thống thủy lực van sai vị trí -Tiết lưu bất thường hệ thống thủy lực gây cặn bẩn -Dầu thủy lực tuyến áp suất phanh khoang dầu có độ nhớt cao (quá đặc) Thời gian -Chịu tải nặng tốc khoảng cách để độ lớn hãm phanh -Khoảng hở khí lớn lớn lực hãm -Có dầu, sơn mỡ má phanh ko đủ đĩa phanh -Điều chỉnh lại khoảng hở má phanh đĩa phanh -Kiểm tra lại xem van có vị trí không -Kiểm tra ống dẫn, vòi van -Kiểm tra xem dầu có chủng loại ko chắn nhiệt độ không lạnh -Kiểm tra lại giá trị tải trọng tốc độ -Điều chỉnh lại khoảng hở khí/phanh -Làm đĩa phanh -Làm thay má phanh -Kiểm tra lại hệ thống thủy lực xem có rò rỉ không -Không phải tất phanh -Kiểm tra lại van để hoạt động chắn phanh hoạt động -Bộ lò xo bị mòn gãy -Thay toàn lò xo, riêng lò xo Rò rỉ -Nắp đóng bị mòn -Thay nắp Mòn không -Phanh vị trí ko thẳng hàng -Kiểm tra lại thẳng hàng má phanh -Độ lệch đĩa phanh -Thay đĩa phanh kiểm trục lớn tra lại độ lệch trục Má phanh mòn -Hệ thống phụ trợ phanh -Kiểm tra lại tốc độ nạp nhiều cách giảm (kém hiệu quả) tần số xem có vượt giá trị cho bất thường -Khoảng hở không đủ phép không -Phanh không nén -Điều chỉnh lại khoảng hở cách xác má phanh đĩa -Kiểm tra lại áp suất dầu Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 83 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 84 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất 4.4.2 Các phụ tùng thay thế: Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 85 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất KẾT LUẬN Trên toàn nội dung đồ án tốt nghiệp Em, cuấn đồ án hoàn thành dựa sở vận dụng kiến thức học, kết hợp với nguồn tài liệu thiết bị khoan nói chung tài liệu tời Utrahoist 500-3000 nói riêng Qua thời gian làm đồ án, Em hiểu rõ tầm quan trọng tời khoan công tác khoan dầu khí Đề tài tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, quy trình vận hành bảo dưỡng tời khoan, sâu vào nghiên cứu hệ thống phanh sử dụng cho tời khoan Utrahoist 500-3000 Tuy nhiên trình làm đồ án, Em gặp phải số khó khăn do: nguồn tài liệu hạn chế, trình độ hiểu biết chưa nhiều Em mong nhận thông cảm ý kiến đóng góp quý báu từ thầy cô bạn Trong trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy GVC: Trần Văn Bản thầy cô môn Thiết bị dầu khí trường Đại học Mỏ-Địa chất, cán công nhân viên xí nghiệp Khoan Sửa Giếng, xí nghiệp Cơ Điện, Giàn Tam Đảo 03 tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành cuấn đồ án Hà Nội, tháng năm 2013 Sinh viên Đỗ Duy Chủng Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 86 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng “ Thiết bị khoan dầu khí ” GVC: Trần Văn Bản Bô môn: Thiết bị dầu khí [2] Bài giảng “ Công nghệ sửa chữa máy thiết bị mỏ” TS: Vũ Thế Sự Bộ môn: Cở khí mỏ [3] “ Thiết bị dụng cụ khoan ” ThS Đỗ Hữu Minh Triết Bộ môn Khoan – Khai thác dầu khí, Đại học Bách Khoa TP.HCM [4] Tài liệu tời khoan Ultrahoist 500-3000 hãng TTS [5] Giáo trình: “Truyền động điện tự động” ThS Khương Công Minh [6] Giáo trình: Kỹ thuật điện Tác giả: Đặng Văn Đào & Lê Văn Doanh, NXB: KHKT năm 2006 [7] Một số hình ảnh tài liệu liên quan tìm mạng Internet Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 87 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT SỐ HÌNH VẼ TÊN HÌNH VẼ Hình 1.1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Hình 2.13 Hình 2.14 Hình 2.15 Hình 2.16 Hình 2.17 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 38 39 Hình 4.6 Hình 4.7 Sơ đồ cấu tạo cấu nâng thả tổ hợp khoan Tháp khoan Sơ đồ cấu tạo hệ ròng rọc Ròng rọc tĩnh Ròng rọc động Dây cáp tời Sơ đồ hai cách mắc cáp Elevator Tời khoan Ultrahoist 500-3000 drawworks Hình chiếu đứng tời khoan Sơ đồ cấu tạo tời khoan Ultrahoist 500-3000 Hình chiếu hộp số cấp Mặt cắt X-X Hệ bánh hành tinh Số chậm Số trung Số nhanh Biểu đồ tải trọng móc nâng & vận tốc Cấu tạo hộp giảm tốc kép cấp Tang tời khoan Sơ đồ cấu tạo hệ thống thủy lực Sơ đồ điều khiển hệ thống thủy lực Phanh kẹp Panen điều khiển tời khoan Sơ đồ bố trí tời khoan Bàn phím cảm ứng touchpad Cần lái joytickc (chế độ tay) Cần lái joytick (chế độ tư đông) Màn hình HMI Màn hình HMI cài đặt giới hạn (Settings) Panen điều khiển tời khoan Màn hình HMI chế độ khoan tự động Sơ đồ bố trí cụm phanh đĩa Phanh động qua động cở AC Hệ biến tần - đông Xác định khả qua tải momen Đặc tính điều chỉnh tần số điện áp Với phụ tải khác Sơ đồ cấu trúc biến tần gián tiếp Sơ đồ cấu trúc biến tần trực tiếp Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 88 TRANG LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất 40 Hình 4.8 41 Hình 4.9 42 43 44 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Hình 4.14 Hình 4.15 Hình 4.16 45 46 47 48 a) Sơ đồ nối dây AC hãm tái sinh (HTS) b)Đặc tính hãm tái sinh khi: ω > ω0 a) Sơ đồ nối dây AC hãm ngược b) Đặc tính cở hãm ngược (HN) Cấu tạo chung cụm phanh đĩa Cấu tạo cụm phanh đĩa Mặt cắt cụm phanh đĩa Hệ thống thủy lực phanh Hệ thống thủy lực phanh Màn hình HMI kiểm tra phanh Màn hình HMI thực hiên chức đốt phanh BẢNG QUY ĐỔI VÀ CÁC ĐƠN VỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN inch (in) = 25.4 mm foot (ft) = 0.305 m psi = 0.069 bar hp = 0.746 kW Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 89 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 [...]... tời khoan bao gồm các bộ phận chính sau: + Khung bệ tời + Động cơ điện + Hộp số 3 cấp + Hộp giảm tốc kép 1 cấp + Tang tời + Hệ thống phanh + Trạm thủy lực - Cấu tạo tời khoan Ultrahoist 500- 3000 được thể hiện ở hình 2.2 và 2.3 + Ở hình 2.2 hình chiếu đứng của tời khoan Ultrahoist 500- 3000 + Ở hình 2.3 tổng quan về tời khoan Ultrahoist 500- 3000 với các cụm thiết bị chính - Nguyên lý làm việc của tời khoan: ... được đưa vào sử dụng với bộ thiết bị vào loại mới nhất hiện nay Tờ khoan Ultrahoist 500- 3000 của hãng TTS được sử dụng trên giàn với công suất cực đại lên tới 3000 hp [2240 kW] lớn hơn so với các tời khoan được sử dụng trước đây; đồng thời loại tời khoan này còn sử dụng bộ biến tần VFDs, hộp số với hệ bánh răng hành tinh có thể thay đổi tốc độ một cách dễ dàng cho phù hợp với tải trọng của bộ dụng cụ lên... của tời hãng National nên nó ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn trong ngành công nghiệp dầu khí Tùy theo mức độ khai thác, nâng thả bộ khoan cụ mà ta sử dụng một trong ba hãng và nước sản xuất trên với công suất và đặc tính kỹ thuật tưởng ứng của tời - Hiên nay, ở Vietsovpetro đang sử dụng 3 loại tời phổ biến đó là bộ tời khoan của Liên Xô LBU-1200, bộ tời khoan của hãng National 1625-DE ở giàn tự nâng... kính ống khoan: 89; 114; 127; 140; 146 (mm) + Đường kính cần nặng: 146; 178 (mm) + Khối lượng: 2025 (kg) + Kiểu hệ thống đòn bẩy: PC-200 + Phương pháp kẹp chặt chấu: Tháp lắp nhanh 1.3.5 Tời khoan 1.3.5.1 Chức năng của tời khoan - Tời khoan là thiết bị quan trọng trong ngành dầu khí có nhiệm vụ sau: + Dùng để kéo thả cột cần khoan, ống chống + Treo bộ dụng cụ trong quá trình khoan hoặc bơm rửa + Trong. .. và công ty cổ phần chế tạo giàn khoan dầu khí (PV Shipyard) làm tổng thầu chế tạo Cùng với các thiết bị phục vụ cho công tác khoan vào loại mới và hiện đại nhất hiện nay thì Tam Đảo 03 là giàn khoan tự nâng di động hiện đại đạt chất lượng quốc tế, tương đương với giàn khoan do các nước Mỹ, Singapore, Hàn Quốc chế tạo - Tời khoan Ultrahoist 500- 3000 drawwrorks là tời khoan của hãng TTS chế tạo với công... độ khoan Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 17 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TỜI ULTRAHOIST 500- 3000 DRAWWORKS 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA TỜI KHOAN ULTRAHOIST 500- 3000 2.1.1 Giới thiệu chung: - Tam Đảo 03 là cái tên của giàn tự nâng 90m nước đầu tiên được chế tạo hoàn toàn tại Việt Nam do tập đoàn Dầu Khí. .. hoặc tời chuyên dụng + Theo số lượng tang: Tời 1 tang hoặc tời 2 tang Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 13 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất + Ngoài ra còn phân loại tời theo phương thức dẫn động: Dẫn động bằng động cơ điện hay dân động bằng động cơ diezel 1.3.5.3 Một số loại tời dùng trong công tác khoan dầu khí ở XNLDDK Vietsovpetro, những đánh giá nhận xét - Những loại tời. .. kW [ 1500 hp]; Momen cực đại 9200 ft.lbs [12472 N.m] ; và tốc độ cực đại trên trục động cơ có thể lên tới 3000 rpm Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 20 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 2.2-Hình chiếu đứng tời khoan Sinh Viên: Đỗ Duy Chủng 21 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trường: Đại học Mỏ - Địa chất Hình 2.3-Sơ đồ cấu tạo tời khoan Ultrahoist 500- 3000 1... công suất định mức 2300 hp [1720 kW] và có công suất cực đại lên tới 3000 hp [2240 kW] lớn hơn so với các tời khoan được sử dụng trước đó trong XNLDDK Vietsovpetro (Ví dụ: Tời khoan DRECO D2000E có công suất 2000 hp [1472 kW] trên giàn Tam Đảo 01, tời khoan của hãng National 1625-DE công suất 2480 hp [1850 kW] trên giàn Cửu Long và tời khoan ADS-10T Drawworks có công suất 1800hp [1343 kW] trên giàn Tam... nguyên lý làm việc được trình bày ở chương 4: Hệ thống phanh sử dụng trong tời khoan Ultrahoist 500- 3000 Drawworks - Phanh đĩa (phanh kẹp): + Hệ thống phanh kẹp dùng trong trường hợp phanh dừng và phanh khẩn cấp + Hệ thống phanh được thiết kế để có thể giữ được 2x100% khả năng tải của cơ cấu khoan + Hai đĩa phanh lớn được lắp vào hai bên tang tời Hệ thống phanh sẽ phanh kẹp vào hai đĩa phanh không cho ... choòng khoan, kéo thả cần khoan ống chống… Vì em chọn đề tài: Tổ hợp tời khoan Ultrahoist 500- 3000 sử dụng khoan Dầu Khí chuyên đề: Nghiên cứu hệ thống phanh sử dụng tời khoan Ultrahoist 500- 3000 ... vào sử dụng với thiết bị vào loại Tờ khoan Ultrahoist 500- 3000 hãng TTS sử dụng giàn với công suất cực đại lên tới 3000 hp [2240 kW] lớn so với tời khoan sử dụng trước đây; đồng thời loại tời khoan. .. hình 2.2 hình chiếu đứng tời khoan Ultrahoist 500- 3000 + Ở hình 2.3 tổng quan tời khoan Ultrahoist 500- 3000 với cụm thiết bị - Nguyên lý làm việc tời khoan: Tời khoan thiết kế với động điện GEB-22D