Tải bản đầy đủ
Tải trọng đáy (T)

Tải trọng đáy (T)

Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp

Đại Học Mỏ Địa Chất

Trong đó:
Nđc: Công suất cực đại của động cơ.
Nbm: Công suất tiêu thụ bề mặt.
Nbm = a1.n + a2.n2
(5.19)
a 1, a2: Hệ số tổn hao công suất dẫn động theo thực nghiệm. Với kiểu truyền
động qua hộp giảm tốc hai động cơ: a1 = 25.10-3 ; a2 = 0,12.10-3.
nmax: Tốc độ quay cực đại của động cơ. (vòng/phút)
Nkt: Công suất quay cột cần không tải
Nkt = c.γd.Dck2.n1,7.L

(5.20)

C: Hệ số phụ thuộc vào độ cong giếng.

α = 34,86º chọn C = 52,5.10-5.

γd = 1,03G/cm: Trọng lượng riêng của dung dịch khoan.
Dck: Đường kính cần khoan.
L: Chiều dài thân giếng.
Nc: Công suất tiêu thụ ở choòng
Nc = 34,2.10-4.K.Gc.Dc.n
(5.21)
K: Hệ số mòn của choòng. + K = 1 – 1,5.
Gc: Tải trọng đáy.
Thay các giá trị Nbm, Nkt, Nc vào phương trình (5.18), xác định được chiều sâu cho
phép
(m)
(5.22)
Nếu chiều sâu lỗ khoan lớn hơn chiều sâu cho phép thì chúng ta phải chuyển
sang tốc độ có số vòng quay nhỏ hơn.
- Từ tốc độ quay nmax tìm được kết hợp với kinh nghiệm của các giếng khoan
trước đó ta đi chọn tốc độ quay hợp lý của choòng khoan (n) cho các khoảng khoan
sao cho tốc độ quay này vẫn thoả mãn điều kiện: n ≤ nmax
* Đối với khoan bằng động cơ đáy:
Sau khi tính được Q và G, chúng ta tiến hành xác định số vòng quay n.
n = nkt -

nkt
.
Mf

( Mc + Mô)

(v/ph)

(5.23)

Trong đó:
nkt : số vòng quay không tải, nkt=2n0
n0 = An.Q
Mô =

µ rô Gth − G

SV: Trần Giáp Tuất

Lớp: Khoan Khai Thác B – K57
63

Đồ án tốt nghiệp

Đại Học Mỏ Địa Chất

Mc = 4,53.K.G.Dc
K: Hệ số kể đến sự mài ṃòn của chóp xoay.

m

N= f(n)

Mf
= f(n)

m= f(n)

no

nkt

n

Hình 5.1. Đồ thị biểu diễn biến thiên momen, công suất, hiệu suất của động cơ
vào tốc độ vòng quay
Từ hình vẽ suy ra để công suất đạt cực đại ta chọn :
n = n0 = nkt/2
Sau khi chọn được n, ta tính Lcf như công thức (5.22).
5.2.3.2. Xác định tốc độ quay cho từng khoảng khoan

(5.24)

* Xác định tốc độ quay cho khoảng khoan từ 89 ÷250m:
Khoảng khoan này sử dụng động cơ Top drive.
Ta có các thông số:
Nmax = 1395(HP): Công suất cực đại của động cơ.
Tốc độ quay cần của động cơ từ 0 – 269 v/ph
- Công suất tiêu thụ bề mặt Nbm tính theo công thức (5.19):
Nbm = 25.10-3.n + 0,12.10-3.n2
- Công suất quay cột cần không tải Nkt tính theo công thức (5.20):
Trong đó:
c = 52,5.10-5.
γd = 1,05T/m3.
Dck = 0,127m.
L = 250m.
Thay vào ta có: Nkt = 52,5.10-5. 1,05. 0,1272.n1,7.250 = 2,23.10-3.n1,7

SV: Trần Giáp Tuất

Lớp: Khoan Khai Thác B – K57
64

Đồ án tốt nghiệp

Đại Học Mỏ Địa Chất

- Công suất tiêu thụ ở choòng Nc tính theo công thức (5.21):
Trong đó:
K = 1,1.
Gc = 4Tấn = 6000kG.
Dc = 0,6604m.
Thay vào được: Nc = 34,2.10-4 .1,1.6000.0,6604. n = 14,9.n
Căn cứ vào:
Kinh nghiệm của các giếng khoan trước
Đặc tính làm việc của chòong, chòong chóp xoay làm việc ở tốc độ vòng
quay vừa phải vì n quá cao sẽ ảnh hưởng tới độ bền của ổ bi, chòong cánh sẽ
làm việc ở tốc độ vòng quay thấp vì tạo momen cao
Tốc độ quay cột cần của động cơ
Quỹ đạo của khoảng khoan qua, độ bền của cột cần. Đoạn cong khi n lớn tạo
lực ly tâm lớn
Ta chọn tốc độ quay cho khoảng khoan này là n=55 v/ph. Thay vào công thức
(5.22) Ta được 283m > L vậy n đã chọn đảm bảo chiều sâu khoan. Thực tế ta chọn
tốc độ cho khoảng khoan này là n= 50 – 55 (v/ph)
* Với cách tính toán tương tự và dựa vào tài liệu trong quá trình thống kê những số
liệu tối ưu của các giếng khoan ở xung quanh có điều kiện địa chất tương tự ta tính
chọn được các tốc độ quay thích hợp cho các khoảng khoan được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 5.3. Thông số vòng quay cho từng khoảng khoan.
Khoảng khoan (m)
89 – 250
250 – 935
935- 2524

Số vòng quay n (v/ph)
50 - 55
45 - 50
140 - 160

Bảng 5.4. Thông số chế độ khoan cho các khoảng khoan
Khoảng khoan (m)
89 – 250
250 – 935
935 – 2524

Lưu lượng nước rửa
Q (l/s)
55 – 65
55 – 65
50 – 55

SV: Trần Giáp Tuất

Tải trọng đáy Gc (T)
4-6
8 - 12
6 - 10

Số vòng quay n
(v/ph)
50 - 60
40 -45
140 - 160

Lớp: Khoan Khai Thác B – K57
65

Đồ án tốt nghiệp

Đại Học Mỏ Địa Chất

CHƯƠNG VI
CHỐNG ỐNG VÀ TRÁM XI MĂNG GIẾNG KHOAN
6.1. Mục đích và yêu cầu.
* Mục đích
Trong quá trình thi công giếng khoan người ta phải tiến hành gia cố thành
giếng khoan bằng việc chống ống và trám xi măng với mục đích:
- Giữ cho thành giếng khoan không bị sập lở.
- Cách ly các tầng đất đá, các vỉa sản phẩm với nhau.
- Tăng độ bền cho cột ống chống.
- Phòng tránh những phức tạp xảy ra trong quá trình thi công đoạn giếng tiếp
theo hoặc những phức tạp trong quá trình khai thác.

* Yêu cầu
- Đảm bảo tốt chất lượng công trình. Không xảy ra sự cố phức tạp trong quá
trình khi thi công;
- Giảm tối đa các chi phí về vật tư cũng như thời gian thi công;
Gia cố các đoạn than giếng khoan bằng cột ống chống và trám ximăng là rất
quan trọng phù hợp với từng giai đoạn xây dựng giếng. Để thực hiện các công việc
tiếp theo trong giếng bảo đảm độ tin cậy, độ bền của công trình.

6.2. Công tác chống ống.
* Chuẩn bị cột ống chống.
Ống được chuẩn bị và đưa đến khoan trường trước lúc thả từ 2 – 4 ngày. Việc
bốc rỡ ống chống khi vận chuyển từ kho vật tư đến lỗ khoan phải được thực hiện
bằng các máy lăn chuyên dụng hoặc các xe cần cẩu. Nghiêm cấm việc rỡ ống bằng
cách ném xuống các ống chống. Ống chống được chuyển đến khoan trường cần
được kiểm tra để loại bỏ các ống hỏng. Khi kiểm tra ống chống cần phải chú ý đến,
khuyết tật, sự biến dạng của các múp ta và các đầu ren.
* Chuẩn bị lỗ khoan trước và trong khi chống ống.
Cần tiến hành doa rộng các đoạn lỗ khoan bị bó hẹp, cho thêm dầu mỏ hoặc các
chất bôi trơn khác, vào dung dịch nhằm làm giảm độ dính của vỏ sét. Trong thời
gian rửa lỗ khoan trước khi thả ống cần phải kiểm tra cẩn thận các thông số của
dung dịch và điều chỉnh cho đến mức đạt yêu cầu. Tốc độ đi lên của dung dịch phải
đạt tới 1m/s đối với loại choòng N o8’’ – 12’’ và ít nhất cũng phải 0,6m/s đối với các

SV: Trần Giáp Tuất

Lớp: Khoan Khai Thác B – K57
66

Đồ án tốt nghiệp

Đại Học Mỏ Địa Chất

loại choòng lớn hơn. Trong khi chuẩn bị lỗ khoan đồng thời phải kiểm tra, chuẩn bị
các dụng cụ cần thiết: 3 êlêvatơ còn tốt, 3 khóa bản lề có kích thước phù hợp, các
chấu chèn dự trữ, các quang treo, khóa tròng vạn năng…
* Thả ống chống xuống giếng khoan.
Công tác thả ống chống sao cho mọi thành viên trong đội khoan tham gia thả
ống chống đều thực hiện đúng chức năng công việc của mình để tránh xảy ra sự cố
trong quá trình thả ống và đảm bảo an toàn lao động.
Trong quá trình thả phải liên tục đo và kiểm tra các thông số của dung dịch cũng
như các thông số của giếng khoan.
Tốc độ thả ống từ 0.5 ÷0.6 m/s
Trong quá trình thả ống chống với những cột ống chống có lắp van ngược để
tránh hiện tượng bóp méo ống chống thì cứ 100÷200 m ta phải đổ thêm dung dịch
vào ống.
Khi thả ống chống đến chiều sâu thiết kế tiến hành lắp các thiết bị bơm rửa vào
rửa giếng khoan để chuẩn bị cho công trám xi măng giếng khoan.
* Đầu bơm trám vữa xi măng:
Được lắp trên đầu ống chống, nó có nắp và có thể tháo ra được, có các đầu nối
với máy bơm piston. Trước khi làm việc ta đặt các nút bơm trám vào vị trí thích hợp
trong đó có các chốt giữ. Dung dịch xi măng được bơm qua đầu nối phía trước đẩy
nút trám dưới cong dung dịch ép thì đi qua đầu nối phía trên và đẩy nút trám trên đi
vào giếng.
Có ba loại đầu bơm trám:
- Đầu bơm trám dùng cho một nút trám;
- Đầu bơm trám dùng cho hai nút trám;
- Đầu bơm trám dùng cho trám ống chống lửng.
* Nút trám xi măng:
- Nút trám dưới để ngăn cách dung dịch khoan và dung dịch xi măng, loại này
rỗng và có màng cao su, khi đến vòng dừng nó bị phá thủng cho vữa xi măng đi qua
để đi vào khoảng không gian vành xuyến;
- Nút trám trên để ngăn cách dung dịch ép và dung dịch xi măng.
Cả hai loại có cánh sao su đường kính đo theo mép ngoài của cánh lớn hơn đường
kính trong của ống từ 20 ÷ 25mm.
a. Nút dưới:

1: Màng ngăn
2: Thân cao su

1

3

SV: Trần Giáp Tuất

1

Lớp: Khoan Khai Thác B – K57
67