BỘ KHOAN cụ (cơ sở kỹ THUẬT dầu KHÍ SLIDE)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ GEOPET MƠN HỌC KHOAN VÀ HỒN THIỆN GIẾNG BỘ KHOAN CỤ NỢI DUNG  Chức  Thành phần khoan cụ BỘ KHOAN CỤ Chức  Nhiệm vụ bản  Truyền chuyển động quay bàn rôto tới choòng khoan hoặc nhận mômen động đáy quá trình phá hủy đất đá ở đáy giếng  Cho phép thiết lập tuần hoàn dung dịch khoan từ bề mặt đến đáy giếng ngược lại  Tạo tải trọng cho choòng  Dẫn hướng điều khiển quỹ đạo choòng quá trình khoan (đặc biệt khoan định hướng khoan ngang)  Đảm bảo tính ổn định dụng cụ đáy (BHA) nhằm giảm thiểu sự rung động lắc lư choòng  Cho phép tiến hành các công tác phụ trợ khác doa, mở rộng thành giếng, thử vỉa bằng cần, khảo sát giếng, khắc phục các sự cố BỘ KHOAN CỤ Chức  Tổ hợp lực tác dụng lên bộ khoan cụ  Lực kéo trọng lượng bản thân khoan cụ  Lực nén tác dụng tải trọng lên choòng  Mômen xoắn tác dụng quay khoan cụ  Mômen uốn  Áp suất dư dung dịch khoan cần  Các tải trọng động BỘ KHOAN CỤ THÀNH PHẦN CỦA BỢ KHOAN CỤ  Ch̃i cần khoan hoặc cột cần khoan (drillpipe): cần đơn được nối trực tiếp với bằng chính các đầu nối cần  Bộ dụng cụ đáy BHA (bottom hole assembly):  Cần khoan nặng  Dụng cụ ổn định  Búa thủy lực  Ớng giảm xóc  Đầu nới cong (nếu có)  Cần nặng  Cần nặng không nhiễm từ  Động đáy (nếu có)  Đầu nới choòng BỘ KHOAN CỤ THÀNH PHẦN CỦA BỢ KHOAN CỤ BỘ KHOAN CỤ Cần khoan  Đường kính ngoài, đường kính trong, trọng lượng danh định mác thép  Phân loại dựa vào mức đợ mịn  Cần mới: chưa dùng, không mòn (đánh dấu bằng vòng sơn màu trắng)  Cần loại (premium): cần bị mòn đều, chiều dày thành ống còn lại 85 % (đánh dấu bằng hai vòng sơn màu trắng)  Cần loại 2: cạnh mòn với chiều dày thành ống còn lại 65%, phần khác bị mòn với chiều dày thành ống còn lại 80% (đánh dấu bằng vòng sơn màu vàng)  Cần loại 3: chiều dày thành ống chỉ còn lại 55% ở cạnh (đánh dấu bằng vòng sơn màu xanh da trời) BỘ KHOAN CỤ Cần khoan  Các cần khoan được nối với tạo thành chuỗi cần nhờ các đầu nới Đầu nới có loại ren ngồi (đầu đực) ren (đầu cái) Đầu nối có chiều dày lớn phần thân cần khoan để tăng độ bền mối nối Phần dày gọi phần chồn BỘ KHOAN CỤ Cần khoan  Kiểu chờn hỡn hợp IEU: đường kính ngồi đầu nới lớn đường kính ngồi thân cần khoan đường kính đầu nối thì nhỏ đường kính cần khoan  Kiểu chồn IU: đường kính đầu nối nhỏ đường kính thân cần đường kính đầu nới bằng đường kính ngồi cần khoan  Kiểu chờn ngồi EU: đường kính ngồi đầu nới lớn đường kính thân cần khoan còn đường kính đầu nối bằng đường kính cần khoan BỘ KHOAN CỤ Cần khoan thành dày  Mục đích  Chuyển tiếp cần nặng cần khoan nhằm tăng độ cứng giảm hiện tượng mỏi chênh lệch độ cứng cần khoan cần nặng   Cung cấp tải trọng cho choòng để phá hủy đất đá Ưu điểm:  Giảm mômen xoắn kéo chuỗi cần khoan  Giảm nguy kẹt cần chênh áp  Tăng khả chỉnh xiên  Giảm nguy làm hỏng các đầu nối khoan qua đoạn giếng bị gập BỘ KHOAN CỤ 10 Cần nặng  Cần nặng loại cần khoan đặc biệt, cung cấp tải trọng trực tiếp cho choòng để phá hủy đất đá ở đáy giếng khoan Hai dạng hình học chủ yếu:  Cần nặng thường (nhẵn)  Cần nặng xoắn (có rãnh xoắn) BỘ KHOAN CỤ 11 Dụng cụ ổn định  Là loại đầu nối đặc biệt có gắn các cánh phá hủy đất đá thân, thường được sử dụng nhằm mục đích: − Giảm dao động khoan cụ, nâng cao chất lượng thi công giếng nhờ điều khiển tốt các thông số định hướng quỹ đạo giếng khoan giếng khoan, tăng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khoan −  Giảm nguy gây sự cố Dựa theo kiểu cánh nguyên lý hoạt động dụng cụ ổn định, người ta phân biệt:  cánh quay  cánh cố định BỘ KHOAN CỤ 12 Búa đập thủy lực (jars)  Búa đập thủy lực được sử dụng nhằm tạo lực giật hướng lên hoặc hướng xuống lớn gấp nhiều lần lực tác dụng để giải phóng khoan cụ trường hợp bị kẹt  Búa hoạt động theo nguyên lý học, thủy lực hoặc phối hợp học - thủy lực BỘ KHOAN CỤ 13 Ống giảm xóc (shock sub/shock absorber)  Ống giảm xóc được sử dụng nhằm mục đích hấp thụ toàn hoặc làm giảm bớt dao động choòng gây BỘ KHOAN CỤ 14 Động đáy  Để thi công giếng định hướng người ta thường sử dụng hai loại động đáy tuabin hoặc động thể tích PDM BỘ KHOAN CỤ 15 Thiết kế    Thông số thiết kế  Tải trọng (ứng suất) tác dụng  Xác định hệ sớ an tồn  Xác định kích thước hình học từng đoạn khoan cụ  Chọn dụng cụ thiết bị hợp lý Kiểm tra các điều kiện bền tĩnh độ bền mỏi:  Điều kiện khoan thực tế khác với liệu thiết kế  Bộ khoan cụ thiết kế bị thay đổi quá trình thi công  Phân tích sự cố Kiểm toán về độ bền, cần xác định các thông số sau :  Tải trọng dọc trục lực kéo ống  Mômen uốn ở đoạn cong giếng  Mômen xoắn quay khoan cụ  Ứng suất pháp ứng suất tiếp tương ứng với tải trọng làm việc BỘ KHOAN CỤ 16 VIDEO: BỘ KHOAN CỤ BỘ KHOAN CỤ 17 ... đoạn cong giếng  Mômen xoắn quay khoan cụ  Ứng suất pháp ứng suất tiếp tương ứng với tải trọng làm việc BỘ KHOAN CỤ 16 VIDEO: BỘ KHOAN CỤ BỘ KHOAN CỤ 17 ... cố BỘ KHOAN CỤ Chức  Tổ hợp lực tác dụng lên bộ khoan cụ  Lực kéo trọng lượng bản thân khoan cụ  Lực nén tác dụng tải trọng lên choòng  Mômen xoắn tác dụng quay khoan cụ. .. kính ngồi cần khoan  Kiểu chờn ngồi EU: đường kính ngồi đầu nới lớn đường kính ngồi thân cần khoan còn đường kính đầu nối bằng đường kính cần khoan BỘ KHOAN CỤ Cần khoan thành