Tải bản đầy đủ
Bảng 3-3: Các thông số của choòng khoan 3 chóp xoay cho từng khoảng khoan.

Bảng 3-3: Các thông số của choòng khoan 3 chóp xoay cho từng khoảng khoan.

Tải bản đầy đủ

Móng

372.71 Fgi40YODPD 215.9

Granite

Không 18lắp vòi 20
phun
thủy lực

70-90 23

3.2.3. Cấu trúc bộ khoan cụ cho từng khoảng khoan.

Cột cần khoan là dụng cụ dùng để nối choòng khoan với thiết bị đặt trên
bề mặt, nó dùng để truyền động quay từ bàn roto cho choòng khoan. Trong quá
trình làm việc, tải trọng tác dụng lên cột cần khoan bao gồm tải trọng tĩnh và tải
trọng động gồm: lực kéo do trọng lượng cột cần, nến uốn do đặt cần khoan lên
đáy, xoắn do quay cần khoan gây ra, lực ma sát với thành giếng khoan, lực quán
tính và các dao động sinh ra mỏi. Trong quá trình làm việc các lực này luôn thay
đổi, càng gần miệng lỗ khoan thì tải trọng càng cố định dần. Cột cần khoan bao
gồm các bộ phận sau:
- Cần chủ đạo: Thường là cần vuông để khớp với bàn xoay roto nhận
chuyển động quay.
- Cần khoan thường: Có nhiều cấp đường kính khác nhau và mác thép
khác nhau, thường sử dụng thép G-105 và S-135.
- Da mốc: Nối các đoạn cần dựng, đường kính phụ thuộc đường kính cần
dựng, nhằm bảo vệ đầu nối của các thiết bị và cần khoan (hình 3-2).

Da mốc đực

Da mốc cái
Hình 3-2: Da mốc

- Pê rê khốt: Nối các bộ phận có các cấp đường kính khác nhau của cột
cần.
- Định tâm: Ổn định cột cần khoan, giữ cột cần khoan không chạm vào
thành giếng khoan, chống mòn cần. Định tâm còn được sử dụng để định hướng
trong các khoảng khoan xiên. Đường kính định tâm phụ thuộc vào đường kính
choòng (hình 3-3).
37

Hình 3-3: Định tâm

- Cần nặng: Để đảm bảo tải trọng tác dụng lên choòng khoan ta phải lắp
cần nặng ở trên choòng khoan. Do cột cần khoan thì phía trên chịu ứng suất kéo,
phía dưới chịu nén nên phần chịu nén chính là tải trọng tác dụng lên choòng.
Trong trường hợp chung, bộ cần nặng được tạo thành từ một vài đoạn với đường
kính giảm dần theo chiều từ cần nặng tới cột cần khoan. Đoạn cần nặng đầu tiên
chủ yếu để tạo phần chính tải trọng tác dụng lên choòng và thoả mãn những yêu
cầu về thuỷ lực và độ cứng chống uốn cong. Những đoạn tiếp theo đảm bảo
chuyển đổi đều về độ cứng từ đoạn cần nặng chính đến cần khoan.
Khi lựa chọn đường kính cần nặng, đường kính ngoài của cần nặng lớn
nhất phải tương ứng với đường kính choòng theo tiêu chuẩn API (viện dầu khí
Mỹ). Các tỷ lệ kích thước của cần nặng có thể được chọn theo tỷ lệ gần đúng
sau:
- Đối với choòng có đường kính < 295.3 mm nên chọn cần nặng có đường
kính gần bằng (0.75 - 0.85)×Dc trong điều kiện bình thường và 0.65×Dc trong
điều kiện phức tạp.
- Đối với choòng khoan có đường kính > 295.3 mm nên chọn cần nặng có
đướng kính gần với các giá trị (0.65- 0.75)×Dc trong điều kiện khoan bình
thưòng và 0.65×Dc trong điều kiện phức tạp.
- Tỷ lệ đường kính giữa hai cần nặng nối tiếp nhau là 1.1- 1.5.
- Tỷ lệ đường kính giữa cần nặng và cần khoan là 1.2- 1.6.
- Tỷ lệ phù hợp giữa đường kính choòng khoan và cần nặng được trình
bày trong bảng sau:

38

Bảng 3-4: Tỷ lệ phù hợp giữa đường kính cần nặng và choòng
Đường kính

Đường kính

(mm)
Choòng khoan

(mm)
Cần nặng

Choòng khoan

Cần nặng

139.7 – 146

114,118

269.9

229, 203

149.2 - 158.7

121 – 133

295.3

245, 219

320

245, 299

114 – 121
165.1 - 171.4

133 – 146
121 – 133

187.3 – 200

159, 146

349.2

254, 245

212.7 - 228.6

178, 159

≥ 374.6

273, 254

245 - 250.8

203, 178

Để đảm bảo chuyển đổi về độ cứng từ cần nặng đến cần khoan, bộ cần
nặng trong trường hợp chung được thực hiện theo từng đoạn, phải đặt sao cho
lúc chuyển đổi đến cần khoan và trong chuyển đổi giữa các đoạn phải thoả mãn
điều kiện:
Dcn ≥ 1.333×Dck

(3-1)

0,75Dcn × (i -1 ) ≤ Dcni ≤ Dcn×(i - 1)

(3-2)

Trong đó: - Dck: Đường kính của đoạn cần khoan, mm.
- n: Số đoạn chuyển tiếp của bộ cần khoan.
- i: Số thứ tự các đoạn của bộ cần nặng.
Chiều dài của những đoạn cần nặng chuyển đổi lcn1, lcn,…có thể lấy bằng
chiều dài của cần dựng hoặc chiều dài của một cần thường. Chiều dài của cần
nặng chính đối với các đoạn thẳng và đoạn nghiêng được tính theo công thức:
Lcn =

C.Gc
q cn . cos α .(1 −

γd
)
γ th

(m)
39

(3-3)

Trong đó: - Gc: Tải trọng tác dụng lên choòng, KG.
- α : Góc nghiêng của giếng.
- qcn: Trọng lượng riêng của một mét cần nặng, KG/m.
- γ d: Trọng lượng riêng của dung dịch khoan, G/cm3
- γ t: Trọng lượng riêng của thép, G/cm3
- C: Hệ số kể đến sự dao động của mặt cắt trung hoà khi tải
trọng động làm việc: C= 1.1 -1.25.

Hình 3-4: Cần nặng

- Búa thủy lực: lắp cùng cần, có tác dụng gây xung lực giật cột cần lên khi
cứu kẹt, có đường kính bằng đường kính cần nặng (hình 3-5).

Hình 3-5: Búa thủy lực

Bằng kinh nghiệm khi khoan các giếng khoan trước đó và số liệu thực tế
có thể cung cấp, ta chọn bộ khoan cụ cho các khoảng khoan như sau:
Bảng 3-5: Cấu trúc bộ khoan cụ cho kho ảng khoan 85m - 120m.
Thành phần bộ
khoan cụ

Đường
Chiều
kính (mm) dài (m)

Khối
Tổng chiều
lượng (kg) dài (m)

TổngKhối
lượng (tấn)

Choòng

660.4

0.80

617

0.80

0.617

Mở rộng thành

914.4

2.54

2000

3.34

2.617

Cần nặng xoắn

241.3

9.40

3038

12.74

5.655

Định tâm

660.4

2.41

1062

15.15

6.717

Cần nặng xoắn

241.3

18.80

6076

33.95

12.793

Cần nặng xoắn

203.2

28.20

6210

62.15

19.003

Cần dày

127

54.84

4026

116.99

23.029

40