Tải bản đầy đủ
Hình 3.3 Tháp khoan ở giàn khoan khai thác ngoài biển

Hình 3.3 Tháp khoan ở giàn khoan khai thác ngoài biển

Tải bản đầy đủ

-

Điều chỉnh tốc độ truyền tải cho choòng khoan trong quá trình phá huỷ đất đá (chủ yếu thực
hiện đối với quá trình khoan giảm tải cho choòng bằng cách treo một phần trọng lượng của
cột cần khoan trên móc nâng trong khi khoan đối với những giếng khoan có chiều sâu lớn.)

-

Ngoài ra, tời khoan còn thực hiện một số công tác phụ trợ trong quá trình xây lắp, trong quá
trình khoan và trong quá trình khai thác.
 Yêu cầu kỹ thuật đối với tời khoan.

-

Khi tính toán thiết kế lựa chọn tời khoan phải đảm bảo một số yêu cầu kỹ thuật chính như
sau:

-

Công suất của tời khoan phải đủ lớn, đáp ứng được yêu cầu của quá trình kéo thả cột cần
khoan và ống chống.

-

Phải có số tốc độ (k) cũng như việc bố trí các tốc độ trung gian một cách hợp lý để giảm
thời gian kéo thả.

-

Có công sơ đồ động học đơn giản và các tốc độ phải sử dụng tối đa công suất của động cơ
dẫn động.

-

Hệ thống phanh hãm của tời phải làm việc an toàn với độ tin cậy cao.

-

Phải thiết kế một tốc độ lớn nhất để thực hiện quá trình kéo thả móc nâng không tải.

-

Phải thuận lợi cho việc điều chỉnh được tốc độ truyền tải trọng cho choòng khoan trong quá
trình phá huỷ đất đá.
Giàn khoan PVD VI được trang bị tời khoan với số hiệu NOV/ADS-10T để thực hiện
các quá trình khoan với các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 3.4. bảng thông số kỹ thuật của tang tời NOV/ADS-10T

Công suất tức thời

3200 hp

Công suất liên tục

2950 hp

Kích thước tang tời

0,914m x 1,803m

Số tốc tộ

3

Công suất động cơ

3450 hp
.

42

Hình 3.4. Tời khoan
3.2.2.3. Động cơ Top Driver.
Đây là loại thiết bị để tạo chuyển động quay cho cột cần khoan rất hiện đại. Động cơ
đượclắp trên đầu của cột cần khoan và được treo giữ bỏi móc nâng, trong quá trình làm việc
động cơ sẽ di chuyển lên xuống theo cần dẫn và được ổn định bởi hệ thống giá trượt dẫn
hướng được lắp dọc theo tháp khoan.
Để quay cột cần khoan và truyền chuyển động xuống choòng khoan thì trên động cơ
được bố trí các mô tơ dẫn động, với hệ thống truyền động này cho phép tăng công suất
truyền cho cột cần khoan mà không phụ thuộc vào các quy trình công nghệ khác nhau.
Trong quá trình khoan thì tốc độ và mô men quay được tạo ra tương đối ổng định, ít gây ra
rung động, va đập và đặc biệt có thể khử được mô men phản lực từ đáy, cho nên có thể hạn
chế được các sự cố trong quá trình khoan. Ngoài ra, đầu quay di động còn cho phép thực
hiện đồng thời quá trình vừa kéo vừa thả vừa quay cột cần.
Động cơ Top Driver NOV-TDS 8SA được trang bị cho giàn khoan PVDrilling có
thông số kỹ thuật như sau:
Bảng 3.5. Thống số kỹ thuật động cơ di động Top Driver.
Sức nâng

680 T

Áp suất làm việc

7500 psi

Momen xoắn

62,250ft.lbs

Công suất lớn nhất

1150HP

Tốc độ quay lớn nhất

270 RPM

43

Hình. 3.5. Đầu quay di động Top Drive
3.2.2.4. Bàn roto.
 Chức năng và nhiệm vụ của bàn roto.

-

Đóng vai trò là bộ truyền trung gian có nhiệm vụ biến chuyển động quay của trục nằm
ngang được truyền ra từ động cơ dẫn động thành chuyển động quay của trục thẳng đứng rồi
truyền xuống choòng khoan để thực hiện quá trình phá huỷ đất đá tạo thành lỗ khoan.

-

Chịu toàn bộ tải trọng của cột cần khoan (hoặc ống chống) trong quá trình tháo lắp cần
khoan (ống chống) vì khi đó toàn bộ trọng lượng của cột cần khoan (ống chống)trong giếng
sẽ được treo trên bàn roto.

-

Chịu các momen uốn, xoắn và tiếp nhận các phản lực từ đáy trong quá trình quay cột cần
khoan.
Trong công tác khoan dầu khí phụ thuộc và chiều sâu và đườngkính của giếng khoan
mà lựa chọn bàn roto có công suất truyền hợp lý.
Thông số kỹ thuật của bàn roto NOV / RST 495 3G
44

Bảng 3.6. thông số bàn roto.
Kích thước

1"

49
Công suất

2

390 HP

Momen xoắn cực đại

45,000 ft-lbs

Tốc độ lớn nhất khi quay không tải

15 RPM

Tốc độ lớn nhất khi quay có tải

5 RPM

3.2.2.5 Máy bơm khoan.
Máy bơm khoan có nhiệm vụ bơm dung dịch khoan tuần hoàn từ bề mặt xuống đáy
giếng để vận chuyển mùn khoan từ đáy giếng lên trên bề mặt và làm mát choòng khoan.
Ngoài ra, trong trường hợp khoan bằng động cơ đáy thì máy bơm còn có nhiệm vụ bơm
dung dịch khoan để dẫn động cho động cơ đáy làm việc.
Trong thực tế hầu hết các công tác khoan dầu khí thường sử dụng loại máy bơm piston
bởi vì có đặc điểm của các giếng khoan dầu khí thông thường là có chiều sâu lớn nên đòi
hỏi áp suất bơm phải cao và lưu lượng lớn. Trong thực tế, đối với công tác khoan dầu khí
người ta thường sử dụng hai loại máy bơm: hai xi-lanh tác dụng kép hoặc 3 xi-lanh tác dụng
đơn.
Yêu cầu cơ bản đối với máy bơm khoan là phải bơm được dung dịch có độ nhớt cao,
trọng lượng riêng lớn và chứa các pha rắn có tính mài mòn như cát, chất làm nặng,…. Đồng
thời phải tạo được áp suất bơm lớn và lưa lượng đảm bảo được yêu cầu của quá trình khoan.
Ngoài ra, tuổi thọ máy bơm phải cao, thuận tiện trong quá trình lắp đặt, đơn giản trong vận
hành và làm việc ổn định với độ tin cậy cao.
Một số thông số kỹ thuật của máy bơm NOV 14P-220 được sử dụng trong quá trình
khoan giếng 09-2/09-KTN-5X.
Bảng 3.7. Thông số kỹ thuật của máy bơm NOV 14P-220
Công suất máy bơm
Số xi- lanh
Số hành trình tối đa trong 1 phút
Hành trình dịch chuyển piston
Tỷ số truyền
Khối lượng máy bơm
Áp suất làm việc

1150HP
3
105
355.6 mm
3.969
39.007 T
7500 psi
45

3.2.2.6 Thiết bị đối áp.
Trong khi khoan cần phải giữ chất lưu trong thành hệ đã khoan qua. Dung dịch tuần
hoàn trong giếng phải đảm nhận vai trò này cho tới khi áp suất thuỷ tính của nó nhỏ hơn áp
suất chất lưu gặp phải. Như vậy yếu tố đầu tiên khống chê giếng luôn là cột dung dịch
khoan có tỷ trọng thích hợp.
Thiết bị đối áp luôn là thiết bị bảo vệ thứ hai để ngăn chặn sự phun của chất lưu trong
vỉa khi khoan vào tầng áp suất tăng đột ngột chưa kịp điều chỉnh dung dịch phù hợp với áp
suất vỉa.

-

Thiết bị và khống chế chất lưu phun từ giếng khi vẫn còn cần khoan trong giếng.

-

Chứa và khống chế chất lưu phun từ giếng cho tới khi có một cột dung dịch khoan với
những đặc tính thích hợp làm cân bằng áp suất đáy.

- Đối áp được lắp trên ống dẫn hướng 508mm.
- Đối áp được lắp trên ống 508mm gồm:
Shaffer 500 psi: Đối áp vạn năng
Shaffer 21-1/4” 2000psi: Đối áp cắt cần
Shaffer 21-1/4” 2000psi: Đối áp ôm cần 127 m

3.3 Lựa chọn dụng cụ khoan
3.3.1. Mục đích và yêu cầu.
Bộ dụng cụ khoan trong quá trình thi công giếng khoan có mục đích phá hủy đất đá
nhằm tạo được thân giếng khoan theo thiết kế,do đó bộ dụng cụ khoan phải đảm bảo những
yêu cầu sau :

-

Nâng cao chỉ tiêu kỹ thuật.

-

Đảm bảo độ cứng vững,định hướng tốt trong quá trình khoan.

-

Đảm bảo lưu thông vận chuyển mùn khoan ,hạn chế tối đa sự cố có thể xảy ra trong quá
trình khoan.

-

Bộ dụng cụ khoan đơn giản,thuận tiện trong quá trình khoan,phù hợp với điền kiện thực tế.

- Tổn thất thuỷ lực là nhỏ nhất.
3.3.2. Lựa chọn choòng khoan.
46

3.3.2.1. Cơ sở lựa choòng khoan.
Để choòng khoan có thể hoạt động tốt trong quá trình thi công và phù hợp với từng
khoảng khoan nhằm nâng cao hiệu quả hủy đất đá và đẩy nhanh tiến độ thi công giếng
khoan thì người ta lựa chọn choòng khoan dựa vào các yếu tố sau:

-

Độ cứng của đất đá: Các loại choòng khoan có hiệu quả phá hủy đất đá khác nhau. Choòng
chóp xoay phá hủy đất đá theo cơ chế cắt vỡ và mài mòn, choòng cánh dẹt phá hủy đất đá
theo cơ chế cắt, choòng kim cương phá hủy đất đá theo cơ chế mài mòn. Chính vì vậy tùy
theo các loại đất đá có độ cứng và độ mòn khác nhau mà ta sử dụng các loại choòng cũng
khác nhau.

+ Đất đá mềm dẻo sẽ thích hợp cho cơ chế phá hủy cắt nên choòng cánh dẹt thích hợp để
khoan qua tầng đất đá này.
+ Đất đá có độ cứng cao sẽ không thích hợp cho cơ chế cắt, choòng kim cương được sử dụng
để khoan vào tầng đất đá cứng đến rất cứng theo cơ chế mài mòn.
+ Choòng chóp xoay phá hủy đất đá với cơ chế cắt vỡ và mài mòn nên đối tượng phá hủy của
loại này đa dạng hơn. Loại choòng chóp xoay có thể được lựa chọn để phá hủy đất đá mềm
bở rời đến cứng và rất cứng. Tuy nhiên với đât đá cứng thì hiệu quả sử dụng choòng chóp
xoay không bằng choòng kim cương.

-

Hệ dung dịch: Loại dung dịch khoan và đặc tính của nó có ảnh hưởng đến khả năng làm
sạch đáy và vận chuyển mùn khoan. Mặt khác áp suất đáy đo cột dung dịch tạo ra luôn lớn
hơn áp suất thành hệ, điều này làm giảm hiệu quả phá hủy đất đá của choòng.

-

Phương pháp khoan: Các phương pháp khoan khác nhau sẽ có các thông số chế độ khoan
khác nhau, do vậy tùy theo từng phương pháp khoan mà chọn loại choòng cho phù hợp.
Ngoài ra việc lựa chọn choòng khoan còn phụ thuộc vào profile của giếng khoan, cấu
trúc cột ống đã chọn, kinh nghiệm khoan các giếng lân cận hay các giếng có điều kiện địa
chất tương tự

47