Báo cáo thực tập sản xuất bộ môn Khoan và khai thác dầu khí

1.2 CÁC LOẠI DỊCH VỤ:
1.2.1 Fishing
Cung cấp các hệ thống hay các công cụ kéo (fishing), xay xát (mill) và cắt (cutting) các
chướng ngại vật trong giếng một cách hiệu quả và an toàn do đó có thể tối đa hóa việc khai thác
và giảm thiểu thời gian ngưng hoạt động.
1.2.2 Completion & Wellbore interventor service:
Baker Hughes cung cấp các giải pháp hoàn thiện giếng đáng tin cậy bất kể giếng khoan hay
môi trường nào. Công ty cung cấp phần mềm InQuest TubeMove 3.0 độc quyền để xây dựng và
tính toán hoàn thiện giếng 
pdf 96 trang thamphan 29/12/2022 260
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo thực tập sản xuất bộ môn Khoan và khai thác dầu khí", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfbao_cao_thuc_tap_san_xuat_bo_mon_khoan_va_khai_thac_dau_khi.pdf
  • docxNỘI DUNG_WORD_1511675.docx

Nội dung text: Báo cáo thực tập sản xuất bộ môn Khoan và khai thác dầu khí

  1. CHƯƠNG 7: CÔNG TY PVD TRAINING 46 theo tiêu chuẩn quốc tế như: - Kỹ sư giám sát chất lượng QA/QC (Giám sát hàn CSWIP, AWS, EWF, ; kỹ thuật viên NDT UT, MPI, DPI, ET, EMI theo các chương trình chứng nhận CSWIP, ASNT, PCN, BINDT, ; giám sát chất lượng sơn CSWIP/BGAS; ). - Kỹ sư kết cấu (Construction Engineer hoặc Construction Manager); kỹ sư đường ống (Pipeline Engineer). - Kỹ sư kiểm định nhà máy (CSWIP Plant inspector); kiểm định hệ thống bồn bình áp lực EEMUA 159; Kỹ sư đánh giá rủi ro (Risk Based Inspector, API RP580); Kỹ sư đánh giá phù hợp cho vận hàn (Fitness for Services, API RP579); - Các chức danh thợ hàn kết cấu với chứng chỉ ABS; Lloyd Register; Lloyd Germanischer; CSWIP cho tư thế hàn 6G, 6GR với các tiêu chuẩn hàn AWS, ASME, API, BS Các chức danh cung ứng bao gồm: Floorman/ Pumpman/ Derrickman Sailors/Deck Crew Electricians Mechanics Radio Operator Roustabout/ Lead Roustabout Painter/ Lead Painter Welder Fitter/ Helper Crane Operator/Offshore Crane Operator Scaffolder (Basic, Intermediate, Advanced Medical Doctor and Inspector/ Supervisor Level) Laboratorial Diver Diver Inspector (CSWIP 3.1u, 3.4u) QA/QC inspector/manager NTD Technician/Inspector Painting Inspector Welding Inspector Instrumentation Electrical Technician Drilling and Production Technician Installation and Transportation Manager Floorman/ Pumpman/ Derrickman Sailors/Deck Crew Project Manager Engineer / Senior Engineer Electrical / Senior Electrical Piping Structural QC E&I QC Piping/ Mechanical Supervisor Piping Engineer Structure Engineer Instrument Engineer Safety Supervisor T&I Field Engineer Project Coordinator 46
  2. CHƯƠNG 7: CÔNG TY PVD TRAINING 48 (Hình 7.7 Mô hình trực thăng chìm vào nước) (Hình 7.8 Tàu ngầm) (Hình 7.9 Mô hình trực thăng) 48
  3. CHƯƠNG 7: CÔNG TY PVD TRAINING 50 Tháp khoan được trang bị với các thiết bị và mô hình khoan tiên tiến, và đặc biệt là mô hình kiểm soát giếng khoan phục vụ thực hành. Là loại tháp 4 chân, cấu trúc bằng thép dạng tháp chịu tải trọng của các thiết bị trong quá trình khoan và nâng hay hạ các vật. Giếng càng sâu thì tháp càng cao để chịu tải trọng càng lớn và có khả năng treo các cần dựng dài vào giá. Tháp khoan được xây dựng giống như tháp khoan của Vietsovpetro. Đế chân tháp có diện tích là 10x10m, chiều cao là 52m. Cấu trúc dưới tháp dùng lắp đặt thiết bị bề mặt như BOP (thiết bị kiểm soát bề mặt giếng khoan khi khoan). Tời khoan dùng để nâng thả và treo bộ khoan cụ, cột ống chống, di chuyển các vật nặng và thực hiện các chức năng phụ trợ. (Hình 7.12 Tời khoan) Để treo chuỗi cần khoan và khai thác khi tháo vặn cần người ta sử dụng chấu chèn. Chấu chèn đặt trên bàn roto, điều khiển bởi kíp trưởng bằng thủy lực. (Hình 7.13 Slip) 50
  4. CHƯƠNG 7: CÔNG TY PVD TRAINING 52 (Hình 7.16 Hệ thống ròng rọc) (Hình 7.17 Khóa càng cua) 52
  5. CHƯƠNG 7: CÔNG TY PVD TRAINING 54 (Hình 7.20 Cần khoan) 54
  6. CHƯƠNG 8: XÍ NGHIỆP KHAI THÁC VIETSOVPETRO 56 Thiết bị giãn nở nhiệt có hình dạng bên ngoài là một trong những thiết bị quan trọng của bộ thiết bị 56ong giếng, nó giúp chuỗi ống khai thác không bị uống cong và gây ra hiện tượng gãy ống khai thác khi ống làm việc trong môi trường làm việc áp suất và nhiệt độ cao. (Hình 8.2 Thiết bị bù trừ giãn nở nhiệt được bảo quản để đưa ra giàn gồm : Ống 56 trong (1) và ống 56 ngoài (2)) 8.1.3 Van tuần hoàn Khi khai thác nhiều tầng sản phẩm, các tầng sản phẩm thường được cách ly với nhau bằng Packer vì chất lưu ở mỗi vỉa có đặc tính khác nhau và áp suất vỉa cũng khác nhau. Người ta thường tính toán sao cho việc khai thác các vỉa lần lượt hoặc đồng thời một cách tối ưu nhất. Khai thác mỏ có nhiều tầng sản phẩm, ta có thể khai thác từ dưới lên, từ trên xuống hoặc khai thác đồng thời nhiều tầng sản phẩm cùng một lúc. Van tuần hoàn giúp tạo đường dẫn cho dòng từ ống chống khai thác vào trong ống khai thác. Van tuần hoàn thường được lắp đặt giữa các packer cách ly các tầng sản phẩm với nhau, bằng cách sử dụng các tool hỗ trợ và wireline có thể đóng hoặc mở van tuần hoàn một cách dễ dàng. (Hình 8.3 Van tuần hoàn) 56
  7. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 58 CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 9.1 GIỚI THIỆU XÍ NGHIỆP: Xí nghiệp Khoan được thành lập vào ngày mồng 2 tháng 6 năm 1983. 9.1.1 Chức năng - Nhiệm vụ: • Khoan tìm kiếm, khoan thăm dò, khoan khai thác và sửa chữa các giếng khoan dầu khí. • Hỗ trợ phương tiện, vật tư cho nhà thầu khoan của Petrovietnam. 9.1.2 Nguồn lực: Hiện Xí nghiệp có gần 1000 CBCNV với trình độ, tay nghề cao đang quản lý và vận hành 5 giàn khoan tự nâng với các thiết bị hiện đại (Tam Đảo 01, Tam Đảo 02, Tam Đảo 03, Tam Đảo 05, Cửu Long), 6 bộ giàn khoan Uranmash-3D, 2 giàn nhẹ sửa giếng (MMWU-01, MMWU-02), căn cứ dịch vụ trên bờ với hệ thống nhà xưởng hiện đại, Ban khoan định hướng, Xưởng máy đo khoan định hướng, Ban dung dịch khoan, Ban gia cố giếng khoan và 5 đội khoan có khả năng đáp ứng được dịch vụ trọn gói hoặc riêng lẻ trong công tác thi công và sửa chữa giếng khoan. 9.1.3 Chứng chỉ: Hiện đang áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2015, Bộ luật ISM Code, ISPS Code, Hệ thống quản lý về an toàn, sức khỏe, môi trường OHSAS 18001: 2007 ; Chứng chỉ quản lý sức khỏe nghề nghiệp OHSAS 18001, Chứng chỉ quản lý môi trường ISO 14001: 2015. 9.1.4. Sản phẩm dịch vụ: • Khoan thăm dò và khai thác. • Sửa chữa và hủy giếng. • Khoan định hướng và đo khoan định hướng. • Cứu chữa sự cố trong thi công giếng khoan. • Cung ứng nhân lực cho dịch vụ khoan và sửa giếng. • Bơm trám xi măng và kiểm tra độ kín giếng khoan. • Dịch vụ dung dịch và hóa phẩm khoan. • Cung cấp cần khoan, ống chống, đầu treo ống chống lửng. • Dịch vụ ống mềm (CTU) • Sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị khoan, lấy mẫu. • Cho thuê và bảo dưỡng thiết bị khoan. • Cho thuê giàn khoan. 58
  8. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 60 CHƯƠNG 10: DUNG DỊCH KHOAN VĂN PHÒNG KHOAN VÀ SỬA GIẾNG Thời gian : 14/08/2018 10.1 LÝ THUYẾT GHI NHẬN 10.1.1 Dung dịch khoan a. Khái niệm Dung dịch khoan là chất lưu được sử dụng để khoan các hố khoan trong lòng đất. Dung dịch khoan được dùng để tuần hoàn đưa mùn khoan từ dưới đáy lên giữ cho việc khoan được tiến hành liên tục b. Hệ thống tuần hoàn dung dịch (Hình 10.1 Hệ thống tuần hoàn dung dịch) 10.1.2 Chức năng của dung dịch khoan a. Làm sạch đáy giếng khoan và nâng mùn khoan lên bề mặt (mang thông tin địa chất lên bề mặt) Choòng khoan phá hủy lớp đất đá tạo mùn khoan, chúng ta cần đưa lượng mùn khoan này lên trên bề mặt đề choòng khoan có thể liên tục phá hủy đất đá mà không bị mùn khoan làm chậm vận tốc khoan và tránh các sự cố như: kẹt bộ khoan cụ, tốc độ khoan giảm, choòng khoan bị mài mòn. Muốn rửa sạch đáy lỗ khoan thì phải kịp thời đưa mùn khoan lên mặt đất theo khoảng 60
  9. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 62 độ nơi tiếp xúc rất cao. Điều này sẽ làm giảm độ bền của bộ khoan cụ, dễ gây ra các sự cố trong lúc khoan. Khi dùng các chất lỏng và khí để rửa lỗ khoan thì chất đó sẽ thu nhiệt dẫn đến sự cân bằng nhiệt độ: nhiệt độ tỏa ra do quá trình ma sát sau một thời gian bằng nhiệt độ các chất rửa lỗ khoan. Lúc ấy nhiệt độ của dụng cụ phá đá sẽ không đổi. Vì thế dung dịch khoan sẽ có nhiệm vụ: + Giảm nhiệt độ bộ khoan cụ: quá trình này phụ thuộc vào tính chất của dung dịch, khả năng dẫn nhiệt. + Bôi trơn để làm giảm ma sát: Để giảm ma sát người ta thường thêm vào dung dịch một số chất dầu để tăng độ nhớt của dung dịch. Việc làm mát dụng cụ phá đá phụ thuộc lưu lượng, tỉ nhiệt và nhiệt độ ban đầu của chất để rửa lỗ khoan. Lưu lượng và tỉ nhiệt càng lớn thì nhiệt độ trung bình ở chỗ tiếp xúc càng nhỏ. Mặt khác khi lỗ khoan càng lớn thì việc làm lạnh choòng khoan càng nhanh. Thực tế cho thấy dung dịch làm lạnh dụng cụ phá đá tốt nhất là nước lã, sau đó là dung dịch sét và các chất lỏng khác, cuối cùng là chất khí. e. Truyền năng lượng cho động cơ đáy Đối với một số trường hợp khoan giếng định hướng có góc nghiêng lớn và khoan ngang, người ta sử dụng động cơ đáy (tuabin hoặc động cơ thể tích). Động cơ này làm việc nhờ năng lượng của dòng dung dịch tuần hoàn trong giếng. Áp lực tại choòng được làm giảm bằng cách: Dùng cần khoan và đầu nối có kích thước nhỏ Dùng động cơ đáy; Dùng thiết bị đo trong khi khoan Tổn thất áp suất cao khi: Dung dịch có tỉ trọng lớn; Dung dịch có độ nhớt lớn Thành phần rắn trong mùn khoan cao f. Giữ thành lỗ khoan không bị sập lở, tránh mất nước rửa và hiện tượng dầu-khí-nước vào lỗ 62
  10. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 64 đá bền vững thành giếng ổn định, ít xảy ra các hiện tượng phức tạp như sập lở, trương nở, mất nước. − Dung dịch sét Là một hệ thống gồm: Pha phân tán là các hạt sét; Môi trường phân tán là nước. Nếu các hạt của pha phân tán có kích thước nhỏ hơn 0.1µm thì ta có hệ keo, con kích thướng lớn hơn 1 um thì ta có hệ huyền phù. Do thành phần không đông fnhất nên trong dung dịch khoan bao giờ cũng tồn tại cả hai hệ phân tán keo và huyền phù − Dung dịch polime Để nâng cao hiệu quả thi công khoan, giảm sự cố và bảo vệ tầng sản phẩm người ta sử dụng các polime khác nhau để pha chế dung dịch khoan Nhằm vảo vệ độ thấm tự nhiên cảu tầng chứa, cần sử dụng dung dịch khoan với các đặc tính hạn chế nhiễm bẩn tầng chưa. Tuy nhiên, việc này thường rất khó và rất tốn kém. Tùy theo mục đích của giếng khoan và đặc tính cơ lý hóa của tầng khai thác, việc khoan vào tâng chứa sẽ được thực hiện bằng dung dịch khoan đã dùng hoặc thay thế bằng dung dịch hoàn thiện giếng b. Dung dịch gốc dầu Dung dịch gốc dầu thường được dùng để khoan vào tầng chứa và là dung dịch hoàn thiện giếng rất tốt − Các ưu điểm của dung dịch khoan gốc dầu: Kiểm soát dễ dàng các đặc tính cả dung dịch khi không có sự xuất hiện của nước hoặc dầu thô. Không nhạy với các chất nhiễm bẩn thông thường của dung dịch gốc nước. Các đặc tính thấm lọc tĩnh tốt ở nhiệt độ và áp suất cao, vỏ sét mỏng. Tỷ trọng của dung dịch nhỏ. Giảm ma sát bộ khoan cụ lên thành giếng, do vậy giảm momen xoắn và giảm hao mòn bộ khoan cụ. Tăng tuổi thọ choòng khoan dạng chóp xoay. Loại trừ sự dính do chênh áp. Tỷ lệ lấy mẫu cao, ít gây nhiễm bẩn thành hệ. Tăng khả năng thu hồi dầu so bới giếng khoan rửa bằng dung dịch gốc nước − Các nhược điểm của dung dịch gốc dầu: Nhạy với nước. Dễ lắng đọng các chất làm nặng. Thao tác dễ bẩn người và dễ cháy. Làm hỏng cao su không chuyên dùng với hydrocacbon. Khó phát hiện sự hiện diện của dầu trong mùn khoan. Một số phương pháp đo trong khi khoan và đo địa vật lý giếng khoan không thể áp dụng được. Giá thành cao. 64
  11. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 66 Khối lượng riêng của dung dịch khoan phụ thuộc vào các tạp chất và các chất phụ gia được sử dụng để pha chế dung dịch. Khối lượng riêng của dung dịch không được vượt quá giới hạn cho phép vì: Làm giảm tốc độ khoan Làm tổn hao nhiều năng lượng của máy bơm Làm tổn hao dung dịch đi vào khe nứt b. Độ nhớt quy ước Độ nhớt là khả năng chống lại sự dịch chuyển tương đối giữa các phần tử của dung dịch. Khi khoan qua tầng đá nứt nẻ nhiều lỗ rỗng có áp lực vỉa thấp, có thể tăng độ nhớt để đỡ tổn thất dung dịch. Đồng thời khi tăng độ nhớt giúp việc lấy mẫu đạt tỉ lệ cao, tạo điều kiện tốt nâng mùn khoan lên mặt đất, tăng độ ổn định thành giếng khoan ở tầng đát đá bở rời. Tuy nhiên độ nhớt tăng làm tổn hao công suất máy bơm, hệ số hút đẩy máy bơm giảm và khó loại trừ mùn khoan ra khỏi dung dịch. Vì vậy trong điều kiênj khoan bình thường, không nênn dùng dung dịch có độ nhớt cao. Tuy nhiên trong thực tế người ta thường dùng hệ số nhớt hiệu dụng và xem đó là một thông số của dung dịch khoan. 푛−1 144 ( ) μ=100*ks*( ) 푠 ℎ− 66
  12. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 68 Độ thải nước được xác định bằng lượng chất lỏng thu được với mẫu dung dịch đo trên máy FILTER PRESS – API dưới áp suất 100psi trong 30 phút, đơn vị tính là cm3/30’. Độ thải nước lớn tạo ra lớp vỏ sét dày, xốp và dễ bị phá vỡ, lớp vỏ này làm hẹp thành giếng nên dễ gây kẹt bộ khoan cụ. Ngoài ra độ thải nước còn phá hoại sự ổn định các tầng đất đá, gây hiện tượng trương nở, ảnh hưởng xấu đến tầng san phẩm, Vì vậy dung dịch khoan phải có độ thải nước nhỏ (kèm theo là vỏ bùn mỏng bền chắc) để khắc phục những vấn đề trên. e. Ứng suất cắt động (YP) Ứng lực cắt động còn gọi là điểm chảy của chất lỏng là giá trị ứng suất cần thiết để chất lỏng bắt đầu chuyển động, còn gọi là điểm chảy của chất lỏng. Nó chỉ ra lực hút giữa các phân tử chất lỏng khi chất lỏng bắt đầu chuyển động. Ứng lực cắt động (giới hạn chảy) còn biểu hiện khả năng vận chuyển mùn khoan lên mặt đất, khi dung dịch tuần hoàn. Người ta xác định ứng lực cắt động bằng dụng cụ đo lưu biến: Đọc gá trị quay V300 Tính YP = V300 – PV, lb/100ft2 Ứng lực cắt động cần thiết của dung dịch để đảm bảo vận chuyển mùn khoan và rửa sạch đáy giếng hiệu quả phụ thuộc vào độ ổn định của dung dịch trong giếng. Dưới điều kiện ổn định, ứng lực cắt động tối thiểu cần thiết để hạn chế quá trình lắng đọng khi góc xiên tăng lên. 10.2 THIẾT BỊ QUAN SÁT VÀ ỨNG DỤNG 10.2.1 Bản thiết kế giếng khoan Khi bắt đầu khoan 1 giếng phải có bản thiết kế giếng khoan, bản thiết kế gồm có về độ sâu, góc nghiêng, chia hố khoan từng đoạn, mỗi đoạn sẽ lựa chọn 1 hệ dung dịch phù hợp (lựa chọn các thông số tỷ trọng dung dịch, loại dung dịch, ), bộ khoan cụ, 10.2.2 Thiết bị đo độ nhớt: Phễu đo độ nhớt dùng để đo độ nhớt qui ước của dung dịch khoan, chỉ số chảy loãng của 68
  13. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 70 lưu biên của dung dịch, giúp làm sạch đáy giếng khoan ở chế độ chảy rối và nâng mùn khoan lên bề mặt nhờ chế độ chảy tầng. (PV) được xác định bằng hiệu số giữa chỉ số đọc ở tốc độ vòng quay 600 vòng/phút và 300 vòng/phút. Ứng lực cắt động (YP=V300-PV): tính bằng đơn vị lb/100ft2. Nó đặc trưng cho sự linh động của dung dịch trong giếng khoan, hiệu quả tải mùn khoan và làm sạch thân giếng khoan khi tuần hoàn. YP được tình bằng hiệu số giữa số đọc ở tốc độ 300 vòng/phút và độ nhớt dẻo PV. (Hình 10.3 Máy đo lưu biến Fann) 10.2.4 Dụng cụ đo tỷ trọng dung dịch: Cân đo tỷ trọng Dùng để xác định khối lượng của một đơn vị thể tích dung dịch cho trước. Đơn vị để tính khối lượng riêng của dung dịch là pound/gallon (lb/gal); pound/ft3; g/cm3, hoặc kg/m3. Cân tỷ trọng gồm có: cốc đong có dung tích 210ml, đòn cân có vạch chia tỷ trọng cho 2 hệ tính là g/cm3 và PPG, bọt thủy ngân cân bằng và con trượt. Khoảng đo của cân từ (0.8-2.7) g/cm3 hoặc (7.0-23.0) PPG 70
  14. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 72 Gồm 6 cốc chứa dung dịch khoan đường kính 76.2mm và cao 64mm được chế tạo bằng vật liệu ngăn ngừa ăn mòn và chịu được áp lực bên trong khi lọc. Phần đáy của cốc đặt vừa tấm lưới đỡ bằng kim loại và giấy lọc theo API có đường kính 9cm. Thể tích cốc chứa 45.8 cm3. Bên dưới ống thoát nước là ống đong thủy tnh có chia vạch thể tích (ml) đựng nước lọc. Phần nắp cốc nối với ống dẫn khí nén. Phương pháp đo: Làm sạch và khô cốc. Đổ dung dịch khoan vào cốc đã lắp giấy lọc API, đến cách miệng cốc khoảng 1cm, đậy nắp cốc lại và lắp vào hệ thống tạo áp suất 100psi. Giữ áp suất ổn định 100 psi trong vòng 30 phút nhờ thiết bị gia áp Hình 2-5, đọc thể tích filtrat (ml), tại thời điểm 7.5 phút và 30 phút. Độ thải nước chuẩn (Bc), được xác định bằng công thức: Bc = 2*(B30’-B7.5’) đơn vị: ml/30 phút. Xả áp suất, lấy cốc ra khỏi giá đỡ, đổ dung dịch thừa và rửa nhẹ cho trôi hết lớp mùn khoan. Đo bề dày (mm) của lớp vỏ bùn, từ chất lượng của lớp vỏ bùn này có thể dự đoán độ cứng, mềm, dính của bỏ bùn thành giếng khoan. Làm sạch dụng cụ làm và lau khô sau mỗi lần sử dụng. (Hình 10.5 Cụm thiết bị gia áp) 10.2.6 Thiết bị đo khả năng bôi trơn Thiết bị mô phỏng mức độ bôi trơn của dung dịch lên bộ khoan cụ và thành giếng khoan thông qua sự tăng giảm mômen xoắn của dụng cụ. 72
  15. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 74 Ngoài ra còn có một số thiết bị và hóa chất khác như: (Hình 10.7 Bình khí nén áp suất cao) (Hình 10.8 Máy nén mẫu) 74
  16. CHƯƠNG 9: HỌC AN TOÀN Ở XÍ NGHIỆP KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 76 (Hình 10.11 Hóa chất Pac- LV) (Hình 10.12 Hóa chất Barite) 76
  17. CHƯƠNG 11: CĂN CỨ KHOAN 78 11.2 THIẾT BỊ KHOAN VÀ ỨNG DỤNG 11.2.1 Hệ thống nâng thả Tời khoan Dùng để nâng thả và treo bộ khoan cụ, cột ống chống, di chuyển các vật nặng và thực hiện các chức năng phụ trợ khác. Tời khoan là một khung bằng kim loại, trên đó có gắn các ổ bi để đỡ trục tời và trục truyền. Tời có trang bị phanh để hãm hoặc giảm tốc độ quay của tang tời. Tời khoan gồm một tang tời chính để cuộn cáp khoan và một đến hai tang phụ, nhỏ hơn (thường gọi là sand rells) thường dùng để tháo vặn cần khoan, nới lỏng ren khi tháo cần, thả các dụng cụ nhẹ xuống đáy, di chuyển các vật nhẹ quanh sàn khoan. Các tang phụ này được bố trí ngay bên cạnh tang tời chính hoặc được thiết kế độc lập thành tời riêng. (Hình 11.1 Bộ khung tời chưa quấn dây cáp) Ngoài tời khoan còn các tời phụ (catheads) được sử dụng để lắp ráp, di chuyển bộ khoan cụ ra hoặc vào giếng khoan. Tang phụ quay đề khi công suất được truyền cho tời khoan. Nhờ quấn dây dạng sợi lớn (thường gọi là dây ruột mèo) quanh một trong những cuộn quay, các thành viên trong kíp khoan có thể kéo nâng các chi tiết, bộ phận quanh sàn khoan. Đây là thao tác nguy hiểm nên phần lớn các thiết bị khoan ngày nay trang bị tời phụ hoạt động bằng khí nén, độc lập với tời khoan 11.2.2 Hệ thống xoay: Bàn Roto Tên gọi xuất phát từ phương pháp khoan roto. Vận hành nhờ động cơ điện riêng, bàn roto gồm nhiều chi tiết. Bàn dẫn động, cần chủ đạo dẫn động ống lóng cần chủ đạo và làm phù hợp 78
  18. CHƯƠNG 11: CĂN CỨ KHOAN 80 11.2.4 Đối áp BOP a. Chức năng chính Thiết bị đối áp được lắp đặt ở mặt bích ở đầu cột ống chống của ống chống sau cùng đã được trám xi măng. Các đối áp và thiết bị đi kèm của chúng có các chức năng: Đảm bảo đóng giếng trong trường hợp gặp các tầng chứa chất lỏng có áp suất lớn hơn áp suất thủy tĩnh của cột dung dịch khoan; Cho phép tuần hoàn để điều chỉnh lại dung dịch khoan, thay đổi tỷ trọng dung dịch tùy theo áp suất vỉa và thu hồi chất lỏng đã xâm nhập vào giếng. Các thao tác này được thực hiện dưới áp suất. b.Phân loại Có nhiều cách phân loại có thể phân loại theo nhãn hiệu, theo đường kính danh nghĩa chính, áp lực làm việc của BOP, Thông thường, người ta thường phân theo nguyên lí làm việc thì có hai loại chính là đối áp ngàm và đối áp vạn năng. ➢ Ngoài ra đối với đối áp người ta còn chỉ rõ các đặc tính sau: • Lỗ mở lớn nhất hoặc đường kính lớn nhất của lỗ cho phép dụng cụ khoan lọt qua. • Các tỷ số đóng và mở (tỷ số giữa áp suất tồn tại trong giếng khoan ở thời điểm đóng hoặc mở giếng khoan và áp suất thủy lực tác dụng lên các piston làm việc của đối áp để đóng hoặc mở nó). • Ví dụ: tỷ số đóng của đối áp hãng Cameron, loại U là 7:1, cần tác dụng một áp suất tối thiểu là 1.000 psi lên các piston điều khiển các mở kẹp để đóng chúng, nếu áp suất trong giếng khoan là 7.000 psi. • Thể tích chất lỏng cần thiết để đóng hoặc mở đối áp. • Kích cỡ: chiều cao, chiều dài, chiều rộng, khối lượng. khi đối áp được mở để thay đổi các mở kẹp chì thì cần bổ sung thêm chiều dài hoặc chiều rộng tùy theo loại đối áp. Dòng chất lỏng từ giếng được gây ra bởi sự “Kích” được dừng bởi việc sử dụng hệ thống chống phun trào. Nhiều thiết bị chống phun trào được sử dụng trong một chuỗi được nhắc tới như là cụm BOP. Cụm BOP có khả năng kết thúc dòng chất lỏng dưới mọi điều kiện. 80
  19. CHƯƠNG 11: CĂN CỨ KHOAN 82 Choòng liền khối: Là choòng có các răng cắt là các hạt kim cương tự nhiên hoặc nhân tạo được gắn cố định vào thân choòng. (Hình 11.6 Chòng liền khối) 11.2.6 Bộ khoan cụ ➢ Những chức năng cơ bản của bộ khoan cụ là: • Truyền chuyển động quay của bàn rôto tới choòng khoan hoặc nhận mô men của động cơ đáy. • Tuần hoàn dung dịch. • Tạo tải trọng lên choòng. • Dẫn hướng và điều khiển quỹ đạo của choòng trong quá trình khoan. • Thành phần của bộ khoan cụ: • Chuỗi cần khoan: Là phần dài nhất của bộ khoan cụ. Các cần khoan được nối với nhau thành chuỗi cần khoan nhờ các đầu nối. Bộ dụng cụ đáy: + Cần khoan nặng (HWDP): Hay còn gọi là cần khoan thành dày, là cần trung gian giữa cần khoan và cần nặng. Cần khoan nặng có đường kính ngoài bằng với đường kính của cần khoan nhưng có đường kính trong nhỏ hơn, làm cho thành của cần khoan nặng dày hơn thành của cần khoan. Mục đích chính là tăng độ dẻo, giảm ứng suất do chênh lệch đường kính giữa cần khoan và cần nặng. 82
  20. CHƯƠNG 11: CĂN CỨ KHOAN 84 (Hình 11.8 Thiết bị định tâm) 11.3 THIẾT BỊ SỬA GIẾNG Trong quá trình khoan thì thường xảy ra các sự cố trong khi khoan đó là đứt gãy cần khoan, làm rơi các thiết bị xuống giếng khoan để giải quyết vấn đề đó thì một số thiết bị cứu giếng được thiết kế để cứu giếng khi có các sự cố xảy ra. (Hình 11.9 Thiết bị fishing giếng) (Hình 11.10 Dụng cụ giải quyết sự cố) 84