Tải bản đầy đủ
3 Lựa chọn bộ khoan cụ cho từng khoảng khoan.

3 Lựa chọn bộ khoan cụ cho từng khoảng khoan.

Tải bản đầy đủ

Bảng3.15.a. Cấu trúc bộ khoan cụ cho khoảng khoan 94,5 – 160m

ST
T

1
2
3

4
5
6

7

8

9
10
11
12

Các bộ
phận của
bộ Khoan
cụ

Đường
kính
ngoài

Độ
dài

Tổng
chiều
dài
BKC

(in)

(m)

(m)

3.00

3.00

7

1.00

4.00

7

0.50

4.50

7.80

12.30

Choòng
36 ( theo
Khoan
GOCT )
mở lỗ
Sub- X/O
Đầu nối
12
Sub- pin
x pin
9
Thiết bị
MWD LWD
Sub –
X/O
Thiết bị
Ontrak MWD
BCPM
(cần chứa
trung tâm
điều
khiển )
NM
MWD –
sub –
stop
Sub –
Filter
Sub Orienting
Drill
collar x3
Sub –

9

Trọng
lượng /
1 đơn
vị
chiều
dài
(lb/ft)

Kiểu ren nối

7
210

7
9
7

9

0.80

13.10

210

9

7.00

20.10

210

9

9
9

3.87

23.97

210

9

0.80

24.77

210

9

1.50

26.27

210

7

9

1.50

27.77

210

7R

9

28.2

55.97

210

7

9

1

56.97

210

6

58

7

13
14
15

X/O
Drill
collar x3
Sub X/O

8

28.2

85.17

160

6

8

1

86.17

160

DS55 – 6 R

HWDP

5

80

166.17

61.9

DS55 – DS55

Bảng 3.15.b. Cấu trúc bộ khoan cụ cho khoảng khoan từ 160 – 750m

ST
T

1
2
`3
4
5

6

7

8
9

Các bộ
phận của
bộ Khoan
cụ
Chóp
xoay
Subbit
Thiết bị
MWD LWD
Sub –
X/O
Thiết bị
Ontrak MWD
BCPM
(cần chứa
trung tâm
điều
khiển )
NM
MWD –
sub –
stop
Sub –
Filter
Sub -

Đường
kính
ngoài

Độ
dài

Trọng
lượng /1
đơn vị
chiều dài
(lb/ft)

Kiểu ren nối

(m)

Tổng
chiều
dài
BKC
(m)

(in)
26

0.5

0.5

250

7

9

0.5

1

210

7

9

7.8

8.8

210

9

1

9.8

210

9

7

16.8

210

7
97
9

9
9

3.87

20.67

210

9

0.8

21.47

210

9

1.7

23.17

210

7

9

1.5

24.67

210

7R

59

7

10
11
12
13
14

15

Orienting
Định tâm
Drill
collar x3
Sub –
X/O
Drill
collar x3
Jar
Drill
collar x2
Sub X/O

9

2.3

26.97

210

7R

9

28.2

55.17

210

7

9

1

56.17

210

6

8

28.2

84.37

160

6

8

12.65

97.02

8

18.8

115.82

8

1

116.82

16

HWDP x
15

5

142.5

259.32

17

Drill pipe

5

491

750.32

60

6
160

6

160

5

61.9

5

21.9

5

Bảng 3.15.c. Cấu trúc bộ khoan cụ choa khoảng khoan 750 - 2096

ST
T

1

2

3

4

5

6
7
8
9
10
11
12
13

Các bộ
phận của
bộ Khoan
cụ

Choòng
PDC
Hệ thống
RSS –
AuTo
Trak
Flex sub
với định
tâm
Thiết bị
Ontrak MWD
BCPM
(cần chứa
trung tâm
điều
khiển )
NM
MWD –
sub –
stop
Định tâm
Sub –
Filter
Sub Float
Drill
collar x3
Sub –
X/O
Drill
collar x3
Jar

Đường
kính
ngoài

Độ dài

Tổng
chiều
dài
BKC

Kiểu ren nối

(m)

Trọng
lượng /1
đơn vị
chiều
dài
(lb/ft)

(in)

(m)

16

0.45

0.45

250

7

15.56

2.53

2.98

291.7

9

9

3.63

6.61

210

9

9

7.01

13.62

210

9

9

3.61

17.23

210

9

9

1

18.23

210

7

9

2.3

20.53

210

7

9

1.7

22.23

210

7

9

0.8

23.03

210

7R

9

28.2

51.23

210

7

8

1

52.23

160

6

8

28.2

80.43

160

6

8

9.5

89.93

160

6

61

14
15

Drill
collar x2
Sub X/O

8

18.8

108.73

160

6

8

1

109.73

160

5

16

HWDP x
15

5

141

250.73

61.9

17

Drill pipe

5

2064,2
7

2315

21.9

5

5

Bảng 3.15.d. Cấu trúc bộ khoan cụ cho khoảng khoan từ 2096 – 3446,5m

ST
T
1

2

3

4

5

6
7
8

Các bộ
phận của
bộ Khoan
cụ
Choòng
PDC
Hệ thống
RSS –
AuTo
Trak
Flex sub
với định
tâm
Thiết bị
Ontrak MWD
BCPM
(cần chứa
trung tâm
điều
khiển )
NM
MWD –
sub –
stop
Định tâm
Sub –

Đường
kính
ngoài

Độ
dài

Trọng
lượng /1
đơn vị
chiều dài
(lb/ft)

Kiểu ren nối

(m)

Tổng
chiều
dài
BKC
(m)

(in)
12

0.4

0.4

200

6

11.860

2.53

2.93

265.18

9

9

3.67

6.60

210

9

9

7.00

13.60

210

9

9

3.7

17.3

210

9

9

0.8

18.1

210

6

8
8

1.5
1.7

19.6
21.3

180
180

6
6

62

9
10
11
12
13

Filter
Sub Float
Drill
collar x6
Jar
Drill
collar x2
Sub X/O

8

1.5

22.8

180

6

8

56.4

79.2

160

6

8

10

89.2

160

6

8

18.8

108

160

6

7

1

109

150

5

14

HWDP x
15

5

141

250

61.9

15

Drill pipe

5

3675

3925

21.9

63

5
5

Bảng 3.15.e. Cấu trúc bộ khoan cụ cho khoảng khoan từ 3446,5– 3461,5

ST
T
1

2

3

4

5

6

7
8
9
10
11
112
13
14

Các bộ
phận của
bộ Khoan
cụ
Choòng
chóp
xoay
Hệ thống
RSS –
AuTo
Trak
Flex sub
với định
tâm
Thiết bị
Ontrak MWD
BCPM
(cần chứa
trung tâm
điều
khiển )
NM
MWD –
sub –
stop
Định tâm
Sub –
Filter
Sub Float
Drill
collar x6
HWDP x
15
Jar
HWDP
Drill pipe

Đường
kính
ngoài

Độ
dài

Trọng
lượng /1
đơn vị
chiều dài
(lb/ft)

Kiểu ren nối

(m)

Tổng
chiều
dài
BKC
(m)

(in)
8

0.23

0.23

100

4

8.030

2.17

2.4

126,95

6

7.024

2.53

4.93

100

6 -6

6

5.2

10.13

100

6 -6

6

3.39

13.52

100

6 -6

6

0.8

14.32

100

4-6

6
6

1.7
1.7

16.02
17.72

100
100

4 -4
4 -4

6

0.8

18.52

100

4 -4

6

56.4

74.92

99,5

4 -4

5

141

215.92

51,99

4 -4

6
5
5

9.5
47
1000

225.42
272.42
1272.4

133,14
51,99
19,5

4 -4
4 -4
4 -4

64

15

Sub X/O

6

2

2
1274.4
2

100

16

5 -4
5

Drill pipe

5

2890

4164.4
2

65

21,9

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ KHOAN
4.1. Mục đích lựa chọn thông số chế độ khoan.
Chế độ khoan là tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu khoan, các yếu tố ấy
được gọi là thông số chế độ khoan. Thông số chế độ khoan bao gồm:

- Tải trọng lên choòng (Gc);
- Tốc độ vòng quay (n);
- Lưu lượng nước rửa (Q).
Ngoài ra còn có thêm chất lượng nước rửa (tỷ trọng, độ nhớt, độ thải nước..), chất
lượng của bộ dụng cụ khoan…
Chỉ tiêu khoan ta nói ở đây là chỉ tiêu về mặt kinh tế và kĩ thuật. Trong công tác khoan
người ta đề cập tới 3 chế độ khoan sau:

-

Chế độ khoan tối ưu: Là chế độ khoan sử dụng các thông số chế độ khoan ở mức tối đa để
đảm bảo hiệu quả phá vỡ đất đá ở đáy giếng là cao nhất. Trong công tác hiện nay thì chế độ
khoan tối ưu là khó thực hiện được.

-

Chế độ khoan hợp lý: Là sự kết hợp hợp lý giữa các thông số chế độ khoan trong điều kiện
cụ thể về địa chất, kỹ thuật và trình độ công nghệ… Để đạt hiệu quả khoan cao.

-

Chế độ khoan cưỡng bức: Là chế độ khoan trong đó một hay nhiều thông số chế độ khoan
có giá trị lớn nhất nhằm đạt chỉ tiêu cao về số lượng hoặc chất lượng.
 Mục đích tính toán lựa chọn chế độ khoan:

+ Tận dụng tối đa khả năng của thiết bị, trong đó phải tính toán vùng làm việc hợp lý của
choòng, máy bơm khoan, tuabin khoan vì nếu vượt quá giới hạn cho phép thì sự cố luôn có
thể xảy ra.
+ Có tốc độ cơ học khoan và tốc độ thương mại lớn nhất, thời gian hoàn thành giếng khoan là
ngắn nhất.
+ Lựa chọn, tính toán các thông số chế độ khoan: tải trọng đáy, tốc độ quay, lưu lượng bơm tối
ưu nhất để đảm bảo cho giếng khoan thiết kế và thi công thuận lợi.
 Yêu cầu tính toán:

66

-

Nghiên cứu chi tiết về các điều kiện địa chất, khoảng khoan đang nghiên cứu, lựa chọn
thông số chế độ khoan tối ưu cho khoảng khoan đó.

-

Nghiên cứu khả năng cong tự nhiên của giếng khoan để có các biện pháp phòng chống và
điều khiển quỹ đạo của giếng theo đúng yêu cầu thiết kế.
Trên quan điểm như vậy cùng với kinh nghiệm khi khoan các giếng khoan trước đây
của mỏ Kình Ngư Trắng ta tiến hành lựa chọn thông số chế độ khoan phù hợp nhất với điều
kiện địa chất và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của giếng khoan.

4.2 Tính toán thông số chế độ khoan.
Do giếng 09-2/09-KTN-5X sử dụng phương pháp khoan bằng động cơ Top Drive kết
hợp với thiết bị lái chỉnh xiên, mà việc khoan bằng động cơ Top Drive cũng hoạt động theo
nguyên lý truyền chuyển động tới bộ khoan cụ như phương pháp khoan bằng động cơ Roto
do đó ta có thể áp dụng các công thức tính toán các thông số chế độ khoan trong phương
pháp khoan bằng bàn Roto vào phương pháp khoan bằng động cơ Top Drive
4.2.1. Tính toán lưu lượng nước rửa Q.
a. Phương pháp tính toán.
Để tính toán được lưu lượng dung dịch trong phương pháp này ta dựa vào :

- Lưu lượng lớn nhất cho phép khoan ở chiều sâu L được tính theo công thức:
(4.1 )

-

Lưu lượng nhỏ nhất cho phép được tính theo công thức:
– d2).Vmin.103 ,l/s (4.2)
Từ hai công thức trên ta chọn lưu lượng máy bơm khoan Q thỏa mãn điều kiện:
Qmin< Q < Qmax.

Để chọn Q ta phải thoả mãn biểu thức trên đồng thời phải dựa trên đặc tính kỹ thuật
của máy bơm. Khi chọn Q chúng ta tính toán chiều sâu cho phép khoan với lưu lượng đã
chọn trên,thoả mãn :
Lcf = (( 7,5.N.ηb – A.γ ). )) / (B.γ. )
Trong đó :
ηb :Hiệu suất của máy bơm (mã lực )
γ : Tỷ trọng của dung dịch (g/)
67

A : hệ số tổn thất áp suất không phụ thuộc vào chiều dài cần khoan.
B : Hệ số tổn thất áp suất ở hệ thống tuần hoàn phụ thuộc vào chiều dài cần khoan
Nếu Lcf chưa đạt được chiều sâu thiết kế, chúng ta lựa chọn lưu lượng Q bé hơn nhưng
vẫn phải nằm trong giới hạn Qmin< Q < Qmax.
b.Tính toán lưu lượng nước rửa cho từng khoảng khoan
 Tính toán lưu lượng cho khoảng khoan từ 160÷ 750 m
Khoảng khoan này sử dụng phương pháp khoan Top Drive. Áp dụng công thức tính
Qmax ở trên ta có :
Công suất mát bơm NOV 14-P-220 là : N = 1150 HP.
Hiệu suất máy bơm là : ηb = 0,9.
Chiều dài cột cần khoan trong đoạn này là : L = 750m
Trọng lượng riêng của dung dịch trong đoạn này là : γ = 1.08 G/.
Tra bảng về tổn thất áp suất ta có các thông số sau :
Hệ số tổn thất áp suất ở bề mặt ( gồm tổn thất ở ống đứng,ống nằm ngang, ống mềm, đầu
thuỷ lực,..) là : abm = 350.
Hệ số tổn thất áp suất trong cần nặng : acn = 2,24.
Chiều dài cần nặng là : lcn = 56.4m
Hệ số tổn thất ở các tiết diện thoát nước của choòng khoan 660,4mm là :
ac =
Trong đó : F là tổng tiết diện các lỗ thoát nước ()
F = 1.63 () = 1051,6108 ()
Khi đó ta có :
ac = 1,085.
Hệ số tổn thất áp suất ở cần khoan là : atc = 1.48
Hệ số tổn thất áp suất ở đầu nối : adn = 2,2.
Chiều dài cần dựng là : l = 28.2 m
Hệ số tổn hao áp suất ở khoảng không vành xuyến : avx = 0,08.
68