Viện Nghiên cứu Cơ khí với cơng tác tư vấn thiết kế chế tạo giàn khoan tự nâng Việt nam Th.S Đinh Viết Hải – Phó Giám đốc TT Máy Động Lực, TS Phan Đăng Phong – Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Cơ khí Tóm tắt: Thiết kế, đóng giàn khoan tự nâng đạt tiêu chuẩn quốc tế địi hỏi trình độ cơng nghệ, kỹ thuật quản lý cao Tháng 3/2012 Tập đồn dầu khí quốc gia Việt nam bàn giao giàn khoan tự nâng 90m nước (thuộc chương trình khí trọng điểm quốc gia) thiết kế, chế tạo lần Việt nam cho Liên doanh dầu khí Việt – Xô Giàn khoan tự nâng 90m nước Tam đảo 03 thành hợp tác chặt chẽ, có hiệu Viện Nghiên cứu Cơ khí Cơng ty Cổ phần Chế tạo Giàn khoan Dầu khí Bài báo giới thiệu giàn khoan tự nâng đóng góp Viện Nghiên cứu Cơ khí với cơng tác tư vấn thiết kế nội địa hóa giàn khoan tự nâng Việt nam Để thực công tác thăm dị khai thác dầu khí, người ta sử dụng nhiều loại giàn khoan khác (tùy thuộc vào đặc điểm giếng dầu, vị trí địa lý mơi trường hoạt động) Theo vị trí địa lý, giàn khoan chia thành số loại Hình b4 b3 b2 b1 a Hình Các loại giàn khoan a Giàn khoan đất liền (Land Rig) b Giàn khoan biển bao gồm: b1 Giàn khoan có bệ đỡ cố định (Submersible Rig); b2 Giàn khoan tự nâng (Jack-up Rig); b3 Giàn khoan nửa nửa chìm (Semisubmersible Rig); b4 Tàu khoan (Drilling Ship) Số lượng loại giàn khoan giới tính tới 15/11/2011 823, vào năm 2014 đạt 951 giàn Tính tới năm 2014, số lượng giàn khoan tự nâng 550, chiếm xấp xỉ 60% số lượng giàn khoan giới Đã chế tạo Tới 15/11/2011 2011 Tàu khoan 74 Nửa nổi, nửa chìm 208 Tự nâng 488 Chìm Xà lan khoan 48 Tổng cộng 823 15 Loại giàn khoan 2012 10 21 0 38 Đang chế tạo tiếp 2013 2014 >2014 21 27 0 0 0 51 17 Tổng 51 15 62 0 128 Tổng số 125 223 550 48 951 Giàn khoan tự nâng (Hình 2) giàn có thân giàn đủ lực để lai dắt tàu tới vị trí định, sau giàn nâng lên mặt nước biển nhờ chân chống xuống đáy biển Giàn khoan tự nâng thiết kế để hoạt động vùng biển có độ sâu tới 150m, chịu sức gió tốc độ tối đa 180km/h, tốc độ dòng chảy 2m/s, khoan đạt độ sâu 8000 - 10000m Trọng lượng giàn khoan tự nâng đại vượt 16.000 Giàn khoan tự nâng đóng vai trị quan trọng cơng nghiệp ngồi khơi, hiệu kinh tế tính linh hoạt chứng minh trình phát triển khai thác mỏ Điều chủ yếu khả tự lắp đặt giàn kéo (chân nâng lên khỏi nước) Hình Giàn khoan tự nâng Mặc dù nhu cầu giàn khoan lớn, song số lượng cơng ty có khả thiết kế, thi công chế tạo giàn khoan lại u cầu thiết kế, thi cơng phức tạp, yêu cầu hàm lượng chất xám cao, phải tổ chức đăng kiểm quốc tế kiểm tra cấp chứng nhận Bản quyền thiết kế thiết kế công nghệ phụ thuộc vào số số hãng lớn giới, sở hữu không phổ biến rộng rãi dễ mua việc thiết kế giàn đầu giếng Các công ty quốc tế có thiết kế đăng kiểm bao gồm: GustoMSC (Mỹ), LeTourneau (Mỹ), Keppel FELS (Singapore), Friede & Goldman (Mỹ), PPL (là công ty Singapore mua lại cơng ty thiết kế Baker Marine Mỹ),… Ngồi số nhà thầu chế tạo giàn khoan theo tiêu chuẩn nội địa phục vụ nhu cầu sử dụng nước Trung Quốc, số lượng cơng ty có lực chế tạo giàn khoan theo tiêu chuẩn quốc tế không nhiều: Công ty Keppel Fels, PPL, Labroy, Le Tourneau Trong số công ty thiết kế chế tạo nói trên, có cơng ty có khả vừa thiết kế, vừa chế tạo giàn khoan 90m nước là: Le Tourneau, Keppel FELS Hiện Việt Nam có 06 giàn khoan tự nâng hoạt động là: giàn Tam Đảo 01, Tam Đảo Cửu Long Xí nghiệp liên doanh Việt Xơ; giàn khoan tự nâng PVD 01, 02 03 Tổng Cơng Ty CP Khoan Dịch vụ Khoan dầu khí (PV Drilling) Các giàn mua thuê chế tạo trọn gói nước ngồi Vì việc nghiên cứu hệ thống giàn dừng lại phần nguyên lý cấu tạo hoạt động nhằm đáp ứng việc vận hành bảo dưỡng định kỳ Đối với giàn Cửu Long Tam Đảo thời gian hoạt động lâu nên có vài lần sửa chữa lớn Tuy nhiên việc sửa chữa lớn hầu hết thực nước Các nhà thầu liên doanh nước nước mở rộng việc khoan thăm dị vùng biển Đơng với nhu cầu ngày tăng lên Để phục vụ nhu cầu trên, Tổng Cơng ty khoan dịch vụ khoan dầu khí thuê giàn khoan tự nâng Topaz Driller từ đối tác nước để cung cấp cho chiến dịch khoan năm 2010 đầu tư thêm giàn khoan bán tiềm thủy dự kiến nhà thầu đóng giàn Keppel FELS (Singapore) bàn giao vào cuối năm 2012 Với giàn khoan có khơng đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng cho công ty nước công ty quốc tế khác hoạt động vùng Hầu hết hoạt động thăm dò vùng biển Việt Nam phải thuê tàu khoan giàn khoan từ nước ngồi Một vấn đề mang tính thời sự, dẫn đến tính cần thiết chế tạo giàn khoan tự nâng vấn đề bảo vệ chủ quyền tổ quốc Tình hình biển Đơng căng thẳng với hành động gây hấn Trung Quốc lãnh thổ, việc chế tạo giàn khoan tự nâng sau tàu lai dắt đến hạ thủy vào hoạt động khẳng định chủ quyền lãnh thổ đất nước Trước nhu cầu xúc thực tiễn, ngày 7/4/2008 Thủ tướng Chính phủ có Quyết định 522/TTg-DK đưa “Dự án chế tạo (đóng mới) giàn khoan tự nâng 90m nước” vào chương trình khí trọng điểm quốc gia Ngày 29/8/2008 Bộ Khoa học cơng nghệ có định 1903/QĐ-BKHCN phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học công nghệ thuộc Dự án khoa học công nghệ “Nghiên cứu thiết kế chi tiết công nghệ chế tạo, lắp ráp hạ thủy giàn khoan tự nâng độ sâu 90m nước phù hợp với điều kiện Việt nam” Thực định Thủ tướng Chính phủ Bộ Khoa học Cơng nghệ, Tập đồn dầu khí quốc gia Việt nam giao nhiệm vụ cho Viện nghiên cứu Cơ khí (NARIME) phối hợp với Cơng ty Cổ phần Chế tạo Giàn khoan Dầu khí (PVSHIPYARD) thực hiện: − Dự án Khoa học Công nghệ “Nghiên cứu thiết kế chi tiết công nghệ chế tạo, lắp ráp hạ thủy giàn khoan tự nâng độ sâu 90m nước phù hợp với điều kiện Việt nam” Dự án bao gồm 11 Đề tài cấp Nhà nước, Viện nghiên cứu Cơ khí thực Đề tài là: “Nghiên cứu xây dựng tài liệu thiết kế, công nghệ chế tạo, lắp đặt hệ cấu nâng hạ hãm giàn khoan tự nâng 90m nước”; “Nghiên cứu thiết kế chi tiết, chế tạo lắp đặt hệ thống bơm sục bùn giàn khoan tự nâng 90m nước”; “Nghiên cứu thiết kế chi tiết lắp đặt hệ thống báo động cố tập trung giàn khoan tự nâng 90m nước”, thời gian thực từ 2009-2012 Trong trình thực đề tài, ln ln có hợp tác chặt chẽ với Công ty Trường đại học giới, 04 kỹ sư cử Singapore đào tạo, cập nhật kiến thức công nghệ giàn khoan tự nâng Tới nay, toàn đề tài thực xong, quan hữu quan đánh giá cao − Tiếp nhận thiết kế sở từ Công ty LeTourneau (Mỹ); làm việc hướng dẫn Công ty TrustCon (Singapore) Rig Construction Consultants Pte Ltd (Singapore) để thực toàn công tác tư vấn thiết kế, mua sắm, chế tạo lắp đặt giàn khoan tự nâng 90m nước (Tam Đảo 03) Viện cử 18 cán có chuyên môn, kinh nghiệm ngoại ngữ để tham gia vào dự án thời gian năm Các cán Viện làm việc nhiều phận quan trọng Dự án (tư vấn, đấu thầu mua sắm thiết bị; thiết kế chi tiết, thiết kế thi công) chuyên ngành (cơ khí – thiết bị, điện – tự động hóa, đường ống, kết cấu, thi cơng) Tháng 3/2012 toàn giàn khoan tự nâng 90m nước (Tam Đảo 03) chế tạo, hoàn thiện bàn giao cho Xí nghiệp liên doanh Việt Xơ khai thác sử dụng (Hình 3) Lễ ký kết bàn giao giàn khoan tự nâng 90m nước – giàn Tam Đảo 03 lãnh đạo PVN, PV Shipyard Liên doanh Vietsovpetro) − Tích hợp thiết bị điện chế tạo phần kết cấu thép cho giàn khoan Hình giàn khoan tự nâng Tam Đảo 03 NARIME phối hợp với PVSHIPYARD thiết kế, chế tạo Đây dự án có khối lượng chế tạo khí xác lớn, địi hỏi trình độ kỹ thuật cơng nghệ cao với khối lượng thi công khoảng 9.685 kết cấu, 950 đường ống công nghệ, 1.748 thiết bị bao gồm hạng mục điện, điện tự động, kiến trúc nội thất Giàn tự nâng có trọng lượng gần 12.000 với chiều cao chân giàn 145m, Giàn khoan hoạt động khu vực nước sâu đến 90m hệ thống khoan khoan sâu đến 6.100m đáy biển Cơng trình Cục Đăng kiểm Việt Nam (VR) Cơ quan đăng kiểm Hàng hải Hoa Kỳ – ABS cấp giấy chứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế, khẳng định chất lượng giàn khoan Tam Đảo 03 đạt tiêu chuẩn quốc tế tương đương giàn khoan nước Mỹ, Singapore, Hàn Quốc chế tạo Hình Lễ ký kết bàn giao giàn khoan tự nâng 90m nước – giàn Tam Đảo 03 lãnh đạo PVN, PV Shipyard Liên doanh Vietsovpetro Hình Giàn khoan Tam đảo 03 NARIME PVSHIPYARD thiết kế, chế tạo Thực thành công Dự án khoa học Cơng nghệ, Dự án đóng giàn khoan tự nâng 90m nước, Viện nghiên cứu Cơ khí có góp đáng kể cho q trình nội địa hóa giàn khoan tự nâng Việt nam Thơng qua q trình làm việc với đối tác quốc tế, cán Viện tiếp thu, học hỏi nhiều công tác quản lý dự án, quản lý thiết kế, thiết kế, mua sắm, cập nhật hệ thống tài liệu, tiêu chuẩn quốc tế, nâng cao trình độ ngoại ngữ Từ đó, tạo tiền đề vững cho dự án lớn, có yếu tố hợp tác quốc tế sau Với kinh nghiệm thực công tác nội địa hóa giàn khoa tự nâng dự án hợp tác quốc tế khác, Viện Nghiên cứu Cơ khí tự tin với dự án việc thực dự án giàn khoan, nhiệt điện, điện hạt nhân,…với chất lượng tốt, đáp ứng yêu cầu Chủ đầu tư ... nhu cầu trên, Tổng Công ty khoan dịch vụ khoan dầu khí thuê giàn khoan tự nâng Topaz Driller từ đối tác nước để cung cấp cho chiến dịch khoan năm 2010 đầu tư thêm giàn khoan bán tiềm thủy dự kiến... chân giàn 145m, Giàn khoan hoạt động khu vực nước sâu đến 90m hệ thống khoan khoan sâu đến 6.100m đáy biển Cơng trình Cục Đăng kiểm Việt Nam (VR) Cơ quan đăng kiểm Hàng hải Hoa Kỳ – ABS cấp giấy... chế tạo giàn khoan 90m nước là: Le Tourneau, Keppel FELS Hiện Việt Nam có 06 giàn khoan tự nâng hoạt động là: giàn Tam Đảo 01, Tam Đảo Cửu Long Xí nghiệp liên doanh Việt Xơ; giàn khoan tự nâng