Tải bản đầy đủ
THIẾT KẾ CHẾ ĐỘ KHOAN CHO GIẾNG KHOAN N0 1208

THIẾT KẾ CHẾ ĐỘ KHOAN CHO GIẾNG KHOAN N0 1208

Tải bản đầy đủ

5.1.2. Phương pháp khoan bằng Top driver.

Phương pháp khoan bằng động cơ Top drive hoạt động dựa trên nguyên lý
tương tự như phương pháp khoan roto, chuyển động quay được tryền tới choòng
khoan thông qua cột cần khoan để phá hủy đất đá. Top drive là thiết bị ngoài
việc là động cơ làm quay choòng khoan thông qua cột cần khoan nó còn thực
hiện chức năng như đầu xoay thủy lực thông thường.
Ưu nhược điểm của phương pháp khoan bằng Top drive.
* Ưu điểm:
- Không phải sử dụng cần chủ đạo nên có thể thao tác lắp bộ khoan cụ ở
mọi độ cao.
- Cho phép giảm thời gian tiếp cần do có thể tiếp cần dựng (ba cần đơn)
trong quá trình khoan.
- Khắc phục sự cố kẹt bộ dụng cụ hiệu quả hơn so với khoan Roto vì động
cơ Top Drive có khả năng vừa quay vừa kéo bộ dụng cụ.
- Lấy mẫu khoan dài.
* Nhược điểm:
- Tiếp cần sát đáy dễ xẩy ra sự cố kẹt nhất là ở các tầng sập lở.
- Phải lắp đặt một hệ thống dẫn hướng trong tháp để khử mô men cản.
- Phải gia cố kết cấu tháp do có lực xoắn phụ.
- Phải có các ống mềm hoặc có cáp tải điện phụ trong tháp khoan.
- Tăng đáng kể khối lượng trên cao.
- Tăng giá thành thiết bị và nhất là phải chăm sóc bảo dưỡng nhiều hơn so
với hệ thống bàn Roto.
Tuy nhiên khoan giếng N01208-BK10 sử dụng giàn tự nâng Tam Đảo -01
thì không có bàn roto mà trang bị sẵn có Top Drive
5.1.3. Phương pháp khoan bằng động cơ đáy.

Phương pháp khoan bằng động cơ đáy là phương pháp khoan truyền
chuyển động cho choòng khoan bằng tua bin khoan đặt ngay trên choòng khoan,
trong quá trình khoan thì cột cần khoan không quay. Động cơ tua bin ở đáy quay
được là nhờ năng lượng dòng chảy của dung dịch.
71

Ưu nhược điểm của phương pháp khoan bằng động cơ đáy:
* Ưu điểm:
- Trong quá trình khoan do cột cần khoan không quay nên nó chịu tải nhẹ
hơn, hiện tượng mỏi do tải trọng động bị triệt tiêu nên cột cần khoan bền hơn so
với các phương pháp khác.
- Giảm sự mài mòn các bộ phận của cột cần khoan và các chi tiết quay
của thiết bị bề mặt.
- Sử dụng tốt trong khoan định hướng.
* Nhược điểm:
- Đặc tính làm việc của động cơ đáy là số vòng quay lớn và mô men nhỏ
nên ít phù hợp với sự làm việc của choòng chóp xoay (choòng chóp xoay làm
việc tốt với số vòng quay nhỏ và tải trọng lớn).
- Không phù hợp khi khoan qua đất đá mềm dẻo.
- Vùng làm việc của số vòng quay tua bin hẹp, khi ra ngoài vùng đó thì
động cơ đáy sẽ làm việc không ổn định hoặc không làm việc được.
- Cần máy bơm khoan có công suất lớn hơn nhiều so với khoan roto.
- Chi phí cho việc bảo dưỡng và sửa chữa động cơ đáy lớn dẫn đến tăng
giá thành thi công giếng khoan.
Đồng thời ta phải dựa vào các yếu tố cơ bản sau để lựa chọn phương pháp
khoan:
- Mục đích nhiệm vụ của giếng khoan.
- Điều kiện địa tầng.
- Chiều sâu khoan.
- Nhiệt độ đáy giếng.
- Quỹ đạo thân giếng.
- Đường kính choòng khoan.
- Loại choòng khoan.
- Thông số dung dịch.
72

- Kinh nghiệm khoan trong vùng mỏ.
5.1.4. Lựa chọn phương pháp khoan cho từng khoảng khoan cho giếng khoan N1208.

Căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương pháp khoan và các yếu tố cơ
bản để chọn phương pháp ta lựa chọn phương pháp khoan cho từng khoảng
khoan như sau:
Bảng 5-1: Lựa chọn phương pháp khoan cho từng khoảng khoan của
giếng khoan N-1208.
Khoảng khoan
(m)
Từ
85
900
1700
5.2. Phương pháp tính toán chế độ khoan cho từng khoảng khoan.
5.2.1. Phương pháp xác định tải trọng đáy G.

Để xác định tải trọng đáy tác dụng lên choòng khoan ta cần xác định giá
trị của mấy tải trọng sau:
- Tải trọng nhỏ nhất đảm bảo cho choòng phá hủy đất đá trong miền phá
hủy thể tích.
G1
Trong đó: -

≥ F .σ

σ

(5-1)

: Giới hạn bền nén của đất đá.

- F: Diện tích tiếp xúc của răng choòng và đất đá ở đáy lỗ
khoan.

F=

η z .Dc .k
2

(5-2)

73

Trong đó: -

ηz

: Hệ số phủ của răng, giá trị trung bình,

ηz

÷

= 1.05 2.

÷

- k: Hệ số mòn của răng choòng, k=1 1.5.
- Tải trọng làm việc định mức của choòng khoan.
G2=Gt.Dc

(5-3)

Trong đó: - G t: Tỷ tải trọng hay tải trọng trên 1cm đường kính choòng.
- Tải trọng lớn nhất cho phép tác dụng lên choòng G3 (số liệu do nhà sản
xuất đưa ra, do vậy thông số lựa chọn theo bảng).
- Tải trọng chọn lọc ngoài thực tế, dựa vào tài liệu thống kê của các lỗ
khoan gần đây cho năng suất cao G4 .




Để chọn G khi khoan bằng Top Drive chúng ta cần lưu ý: G >G1; G G2;

G G4; G< G3.
Đối với khoan trục vít ta cần xác định thêm:
+ Tải trọng đảm bảo cho trục vít đạt momen cực đại.
÷

GM= (0,8 0,9)Gf

(5-4)

+ Tải trọng đảm bảo cho trục vít đạt công suất cực đại.
÷

GN=(0,6 0,7)Gf

(5-5)

Trong đó G là tải trọng hãm động cơ trục vít.
Để chọn G cho khoan tua bin. Chúng ta cần chọn như sau:






G>G1; G G2; G G4; G5.2.2. Chọn tốc độ vòng quay n.

* Đối với phương pháp khoan roto.
Để xác định tốc độ vòng quay hợp lý của choòng khoan ta cần căn cứ vào
kinh nghiệm khoan trước đó tại vùng mỏ theo phương pháp thống kê, đồng thời
phải tính đến sự hạn chế do độ bền của cột cần khoan và công suất truyền lực
cho choòng khoan. Thông thường máy khoan có nhiều tốc độ, mỗi tốc độ ứng
với một số vòng quay nhất định. Do đó, dựa vào tính chất cơ lí đất đá và phương
pháp khoan mà chúng ta có thể lựa chọn được tốc độ vòng quay phù hợp với
74