Giáo trình thiết bị hoàn thiện giếng khai thác (nghề vận hành thiết bị khai thác dầu khí cao đẳng)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: THIẾT BỊ HỒN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC NGHỀ: VẬN HÀNH THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 210/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng năm 2022 Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang LỜI GIỚI THIỆU Để phục vụ cho công tác giảng dạy giáo viên việc học tập học sinh Khoa dầu khí, chúng tơi tham khảo nhiều tài liệu tác giả nước biên soạn nên giáo trình “Thiết bị hồn thiện giếng khai thác” Giáo trình dùng cho giáo viên khoa làm tài liệu thức giảng dạy cho học sinh nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí Nội dung giáo trình đề cập cách hệ thống kiến thức sơ đồ, chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động thiết bị hoàn thiện giếng khai thác giúp học sinh xây dựng quy trình vận hành vận hành thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Cụ thể bao gồm sau: • Bài 1: Tổng quan thiết bị hoàn thiện giếng khai thác • Bài 2: Phân loại chức thiết bị hồn thiện giếng khai thác • Bài 3: Cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị hồn thiện giếng khai thác • Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Xin chân thành cảm ơn giáo viên Khoa dầu khí trường Cao đẳng Dầu khí giúp đỡ tơi hồn thành giáo trình Trân trọng cảm ơn./ Bà rịa - Vũng Tàu, tháng năm 2022 Tham gia biên soạn Chủ biên: Ks Trần Thanh Huy Ks Lý Tòng Bá ThS Phạm Hữu Tài Trang MỤC LỤC Trang BÀI TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC .14 1.1 SƠ ĐỒ THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC .15 1.1.1 Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác tự phun 15 1.1.2 Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác gaslift .16 1.1.3 Sơ đồ tổ hợp thiết bị miệng giếng khai thác tự phun gaslift 17 1.1.4 Sơ đồ thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác dầu tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 18 1.2 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 1.2.1 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị lòng giếng khai thác tự phun gaslift 19 1.2.2 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị miệng giếng khai thác tự phun gaslift………………………………………………………………………………… BÀI PHÂN LOẠI VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 21 2.1 PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 22 2.1.1 Phân loại thiết bị theo phương pháp khai thác .22 2.1.2 Phân loại thiết bị theo cấu trúc giếng khai thác 22 2.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 22 2.2.1 Chức thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác tự phun 22 2.2.2 Chức thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác gaslift.24 2.2.3 Chức thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác dầu tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm .24 2.2.4 Chức thiết bị miệng giếng phương pháp khai thác tự phun gaslift ………………………………………………………………………………26 2.2.5 Chức thiết bị bề mặt phương pháp khai thác dầu tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm .26 BÀI CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 29 Trang 3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ LÒNG GIẾNG 30 3.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác tự phun 30 3.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác gaslift 43 3.1.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác dầu tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 44 3.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐẦU GIẾNG 51 3.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động thông khai thác 35 3.2.2 Cụm phân dòng (manifold) 37 BÀI LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA NHỎ CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 56 4.1 LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA NHỎ CÁC THIẾT BỊ LÒNG GIẾNG 57 4.1.1 Thay van gaslift vào mandrel 39 4.1.2 Vận hành thiết bị lòng giếng 40 4.1.3 Bảo dưỡng sửa chữa nhỏ thiết bị lòng giếng 46 4.1.4 Học sinh, sinh viên lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ thiết bị theo quy trình nêu 48 4.2 VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA NHỎ CÁC THIẾT BỊ ĐẦU GIẾNG 66 4.2.1 Vận hành thiết bị đầu giếng 49 4.2.2 Bảo dưỡng thiết bị đầu giếng .53 4.2.3 Sửa chữa nhỏ thiết bị đầu giếng .53 4.2.4 Học sinh, sinh viên vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ thiết bị theo quy trình nêu 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TBLG OKT TBMG TBHTGKT Thiết bị lòng giếng Ống khai thác Thiết bị miệng giếng Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Trang DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác tự phun 15 Hình 1.2: Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác gaslift 16 Hình 1.3: Sơ đồ tổ hợp thiết bị miệng giếng khai thác tự phun gaslift 17 Hình 1.4: Sơ đồ thiết bị lòng giếng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 18 Hình 3.1: Phễu định hướng-van cắt .30 Hình 3.2: Thiết bị định vị không thông (không lựa chọn) 31 Hình 3.3: Thiết bị định vị thơng (có thể lựa chọn) 32 Hình 3.4: Ống đục lỗ .32 Hình 3.5: Sơ đồ bung packer học .33 Hình 3.6: Sơ đồ bung packer thủy lực 35 Hình 3.7: Thiết bị bù trừ học 37 Hình 3.8: Tháo rời thiết bị bù trừ học 38 Hình 3.9: Thiết bị bù trừ thủy lực 39 Hình 3.10: Van tuần hồn kiểu ống rời 40 Hình 3.11: Van dập giếng 41 Hình 3.12: Túi đựng (Mandrel) 42 Hình 3.13: Van an tồn giếng sâu .43 Hình 3.14: Van gaslift 44 Hình 3.15: Cáp tải điện 45 Hình 3.16: Thiết bị tách khí kiểu ly tâm 48 Hình 3.17: Thiết bị bảo vệ .49 Hình 3.18: Động điện .50 Hình 3.19: Thiết bị đo áp suất nhiệt độ 51 Hình 3.20: Cây thông khai thác .52 Hình 3.21: Cụm phân dịng 53 Hình 4.1: Sơ đồ vận hành bơm điện ly tâm ngầm 61 Hình 4.2: Sơ đồ vận hành rửa giếng 69 Hình 4.3: Sơ đồ vận hành dập giếng .70 Trang DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Các loại cáp điện dùng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm …………48 Trang GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Thiết bị hồn thiện giếng khai thác Mã mơ đun: PETP53152 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: 3.1 Vị trí: Là mơ đun thuộc phần môn học, mô đun chuyên môn nghề chương trình đào tạo Mơn đun dạy trước mô đun vận hành hệ thống khai thác dầu khí mơ hình sau mơn học như: Cơ sở khoan, Cơ sở khai thác 3.2 Tính chất: Mô đun trang bị kiến thức, kỹ lắp đặt vận hành thiết bị hoàn thiện giếng khai thác 3.3 Ý nghĩa vai trị mơ đun: Là mơ đun bắt buộc, giúp học sinh, sinh viên thao tác thành thạo vận hành, bảo dưỡng thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Mục tiêu mô đun: 4.1 Về kiến thức: A1 Trình bày sơ đồ thiết bị hồn thiện giếng khai thác; A2 Trình bày chức thiết bị hồn thiện giếng khai thác; A3 Mơ tả cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị hoàn thiện giếng khai thác 4.2 Về kỹ năng: B1 Vận hành thiết bị hoàn thiện giếng khai thác 4.3 Về lực tự chủ trách nhiệm: C1 Tuân thủ tuyệt đối qui định an tồn, pccc, nội quy phịng học/xưởng thực hành quy chế nhà trường C2 Tuân thủ qui trình vận hành thiết bị khí, điện, tự động hóa có liên quan C3 Xác định cơng việc phải thực hiện, hồn thành công việc theo yêu cầu, không để xảy cố, hư hỏng hệ thống thiết bị Nội dung mơ đun 5.1 Chương trình khung Mã MH/MĐ/HP Tên mơn học, mơ đun Số tín Thời gian đào tạo (giờ) Trong Trang Tổn g số Lý thuyế t Thực hành/ thí nghiệm / tập/ thảo luận 23 465 180 260 17 75 30 41 18 29 10 0 60 51 4 75 36 35 2 75 120 30 15 42 23 58 72 2 0 63 1560 429 1052 30 49 13 255 120 122 45 14 29 1 45 36 45 14 29 1 3 45 75 42 14 58 50 1305 309 930 21 45 3 30 45 45 30 75 28 42 42 28 14 0 0 58 3 0 0 75 14 58 4 105 75 105 75 14 14 14 14 87 58 87 58 1 1 3 75 14 58 2 45 14 29 1 135 14 116 75 14 58 180 15 155 10 ch ỉ Các môn học chung/ đại cương COMP64002 Giáo dục trị COMP62004 Pháp luật I COMP62008 Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng An COMP64010 ninh COMP63006 Tin học FORL66001 Tiếng Anh SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động Các môn học, mô đun chuyên II môn ngành, nghề II.1 Môn học, mô đun kỹ thuật sở MECM5200 Vẽ kỹ thuật - ELEO53012 Điện kỹ thuật AUTM5211 Cơ sở điều khiển trình PETR63001 Hóa Đại cương PETD53031 Địa chất sở Môn học, mô đun chuyên môn II.2 ngành, nghề PETD62032 Địa chất dầu khí PETD63033 Cơ sở khoan PETD53034 Cơ sở khai thác PETD62035 Địa chất môi trường PETP53151 Vận hành van Thiết bị hoàn thiện giếng khai PETP53152 thác PETP54153 Vận hành Bơm PETP53154 Vận hành máy nén PETP54155 Vận hành thiết bị tách dầu khí PETP63156 Vận hành thiết bị nhiệt Hệ thống thu gom vận PETP53157 chuyển dầu khí PETP62158 Cơng nghệ khí Vận hành hệ thống khai thác PETP55159 mơ hình Vận hành hệ thống khai thác PETP63160 mơ hình PETR54261 Thực tập sản xuất Thi/ Kiểm tra L T T H Trang van an toàn miệng giếng trạm điều khiển van bảo hiểm Trạm điều khiển cho phép tự động đóng van an tồn có cố xảy ❖ Vận hành mở giếng Để đưa giếng vào khai thác ta phải tiến hành thao tác mở giếng Trước hết ta phải tiến hành khơi thơng thiết bị lịng giếng (mở van an tồn sâu, an tồn bề mặt) sau tiến hành mở van an toàn trung tâm thông khai thác ❖ Vận hành rửa giếng Trong q trình khai thác có nhiều ngun nhân bắt buộc phải tiến hành rửa giếng để khơi thơng dịng chảy: tượng xơ cát - dịng dầu liên tục chảy từ vỉa vào giếng chênh áp nên dịng dầu thơ theo cát váo đáy giếng, thời gian đủ lớn lượng cát lắng đọng đáy giếng gây cản trở dịng dầu thơ; tượng lắng đọng parafin – thành phần dầu thơ có chứa parafin, nhiệt độ vỉa parafin hồn tan dầu khai thác nhiệt độ dầu thô giảm lên bề mặt parafin lắng đọng bề mặt thành ống khai thác, điều làm ảnh hưởng tới lưu lượng khai thác nên phải tiến hành rửa giếng Tùy thuộc vào nguyên nhân phải tiến hành rửa giếng mà người ta lựa chọn dung dịch rửa giếng, ví dụ để rửa cát ta chọn dung dịch rửa giếng nước lã, để rửa parafin lắng đọng ta chọn dung dịch ma thành phần có hóa chất làm tan parafin Thơng thường để rủa giếng ta rửa theo hai cách rửa thuận – bơm dung dịch rửa giếng từ cần cần rửa nghịch – bơm dung dịch rửa giếng từ cần vào cần Các bước tiến hành sau: - Chuẩn bị trang thiết bị vật tư để rửa giếng: dung dịch rửa, máy bơm có đủ cơng suất, nhân lực… - Kiểm tra dung dịch rửa giếng: xem chủng loại, thể tích dung dịch phải đủ - Kiểm tra trang thiết bị: máy bơm, hệ thống đường ống, van Để rửa giếng giếng cần rửa phải ngừng làm việc - Lựa chọn phương pháp rửa giếng: rửa thuận rửa nghịch - Kiểm tra kết rửa giếng: kiểm tra hàm lượng cát dung dịch rửa, hàm lượng parafin, vận tốc dòng chảy thay đổi áp trình bơm rửa để đửa kết luận kết việc rửa giếng: hàm lượng cát ban đấu tăng sau giảm dần kết tốt, hàm lượng parafin giảm, vận tốc áp suất tăng chứng tỏ dòng chảy khai thông - Ghi nhật ký vận hành bàn giao giếng để đưa giếng vào khai thác trở lại Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 59 ❖ Vận hành dập giếng Khi áp suất giếng tăng lên đột ngột có nguy xẩy cháy nổ van an toàn sâu, van an toàn bề mặt đóng lại, áp suất giếng tăng cao có nguy gây tượng phun trào giếng cần dập tắt dung dịch đặc biệt để đảm bảo an toàn cho người trang thiết bị giàn Khi giếng cần sửa chữa, bảo dưỡng giếng khai thác phải dập tắt để bàn giao cho bên sửa chữa Trong khai thác việc tăng áp suất bất thường giếng thường xuyên xẩy nên giàn khai thác người ta chuẩn bị sẵn trang thiết bị vật tư để tiến hành dập giếng có cố xẩy Để dập giếng ta tiến hành buốc sau: - Chẩn bị trang thiết bị vật tư để dập giếng: dung dịch dập, máy bơm có đủ cơng suất, nhân lực… - Kiểm tra dung dịch dập giếng: xem chủng loại tỷ trọng cần thiết chưa – thường tỷ trọng dung dịch dập giếng Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro từ 1,2 – 1,4, thể tích dung dịch phải đủ - Kiểm tra trang thiết bị: Máy bơm phải đủ cơng suất (nhất thiết phải có bơm dự phịng), van hệ thống tuyến ống khơng rị rỉ hoạt động tốt - Bơm dung dịch xuống giếng cần dập - Kiểm tra kết dập giếng: Bằng cách theo dõi đồng hồ đo áp, người thợ vận hành biết giếng dập tắt hay chưa, áp suất đáy giếng cân với áp suất vỉa tượng phun trào ngăn lại Việc dập giếng thành công - Ghi nhật ký vận hành bàn giao 4.1.2.2 Vận hành giếng khai thác máy bơm ly tâm điện chìm Đối với bơm điện ly tâm ngầm ngày có nhiều loại bơm khác nhiều nước khác sản xuất nên có đặc thù vận hành có phần khác Đặc biệt trạm điều khiển bơm, tùy thuộc vào hãng chế tạo mà chúng khác nhiều, có nguyên tắc vận hành chung là: - Khởi động máy bơm cách điện chung hệ thống đảm bảo hệ thống bảo vệ hoạt động bình thường - Các van miệng giếng (V1, V2, V3, V4, V5 V8, V9, V10 trạng thái mở (H4.1) Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 60 Hình 4.1: Sơ đồ vận hành bơm điện ly tâm ngầm Ống chống khai thác Thiết bị kẹp cáp Thiết bị phát tín hiệu Dây cáp điện Động điện ba pha 10 Van chiều Protector 11 Adaptor Máy bơm ly tâm 12 Ròng rọc, tang quấn cáp Van ngược 13 Tủ điều khiển Van xả 14 Trạm điều khiển Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 61 • Lưu ý: - Nếu máy bơm khơng lắp van ngược trước khởi động máy bơm phải cách bơm ngược dầu vào ống bơm đảm bảo áp suất đầu máy bơm trước khởi động máy bơm, loại trừ khả tải động điện khởi động - Trong trình máy bơm làm việc van V10 nối chuyển khoảng khơng ngồi ống bơm với ống bơm ln trạng thái mở để đảm bảo xả áp suất khí dư ngồi ống bơm Áp suất khí dư ngồi ống bơm xả vào hệ block cơng nghệ có áp suất làm việc hệ thống nhỏ tốt, có áp suất khí ngồi ống bơm xả thẳng vịi đốt khí dư - Đối với giếng khai thác phương pháp bơm ly tâm ngầm cơng việc người khai thác phải đồng thời nắm số liệu tình trạng làm việc vỉa tình trạng làm việc máy bơm thiết bị điện mặt đất, sổ theo dõi vận hành khai thác - Đối với trạm bơm điện ly tâm ngầm Reda Mỹ sản xuất thơng số áp suất đường vào máy bơm PV, TV, IA, IB, IC trạm tự động thơng báo tự động ghi lại theo chế độ ghi khác Trạm có khả bảo vệ tải cho động dòng tải, thường dòng tải IQT = 1,2 IĐM Ngồi để bảo vệ khí ngồi ống bơm khơng vào máy bơm áp suất Pvào khống chế giá trị PVMIN Ngồi trạm Reda cịn có ba chế độ làm việc tự động, bán tự động chế độ tay + Chế độ tự động sử dụng giếng mà lưu lượng dầu vỉa cung cấp phù hợp với lưu lượng máy bơm nên làm việc ổn định mức chất lỏng ngồi ống bơm ổn định mức + Chế độ bán tự động giếng mà lưu lượng giếng thường nhỏ lưu lượng máy bơm Khi máy bơm làm việc mực chất lỏng ngồi máy bơm khơng ổn định mà giảm dần PV = PVMIN máy bơm tự động ngắt (trạm tự động ngắt điện), việc khởi động lại máy bơm hoàn toàn tự động Thời gian tự khởi động lại tùy thuộc vào thời gian hồi phục mực chất lỏng từ mức PVMIN đến mức tĩnh Thời gian 20 ph, 40 ph, 60 ph, 90 ph, 120 ph tùy vào giếng + Chế độ tay thường sử dụng thời điểm đầu khởi động máy bơm sau chuyển sang chế độ tự động bán tự động tùy theo • Các trường hợp bất thường xảy ra, cách khắc phục Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 62 Bất thường xảy q trình khai thác nói chung khai thác bơm ly tâm ngầm nói riêng đa dạng Ở ý đến hoạt động khơng bình thường phần máy bơm thân vỉa sản phẩm - Khí xâm nhập máy bơm: + Hiện tượng: suất bơm giảm, lưu lượng chất lỏng giảm lưu lượng khí tăng, cường độ điện IA, IB, IC giảm Trường hợp khí xâm nhập vào máy bơm lơn có lưu lượng máy bơm “khơng” + Hạn chế - khắc phục: tùy thuộc vào mức độ khí xâm nhập mà có thể: Bằng cách xả hết áp suất khí ngồi ống bơm Tạm thời dừng bơm, sau khởi động lại cho máy bơm làm việc chế độ có lưu lượng nhỏ Nếu tiến hành thả bơm sâu thêm (tăng chiều sâu nhúng chìm) ❖ Lưu ý: - Thả bơm sâu thêm vẫn đảm bảo động máy bơm khoảng thân giếng khoan thẳng để máy bơm động đồng trục - Lắp thêm trước đường vào máy bơm thiết bị tách khí - Máy bơm chạy không tải: + Hiện tượng: lưu lượng máy bơm đột ngột giảm, cường độ dòng điện ba pha giảm hẳn + Khắc phục: gặp tượng mà xảy cách đột ngột nguyên nhân thuộc máy bơm khí xâm nhập cách đột ngột protector hỏng không truyền chuyển động từ động cho máy bơm Trường hợp khắc phục cách kéo bơm lên sửa chữa - Các trường hợp bất thường khác: Thông thường giếng chuyển sang khai thác phương pháp bơm ly tâm ngầm giếng khơng cịn khai thác tự phun nữa, đơi giếng vẫn khai thác tự phun lưu lượng không đáng kể người ta chuyển sang khai thác phương pháp bơm ly tâm ngầm Đối với giếng trước thả bơm ta phải tiến hành dập giếng nước sau thả bơm xong khởi động lại máy bơm tất nhiên máy bơm phải làm việc môi trường nước, tính tốn ban đầu với chiều sâu nhúng chìm lớn dễ bị tải, tức máy bơm không đẩy cột nước ống bơm Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 63 Khi gặp trường hợp máy bơm vẫn làm việc cho lưu lượng không đáng kể dẫn đến thời gian máy bơm làm việc với mơi trường nước dài hồn tồn bất lợi Để khắc phục tượng ta nên bơm rót vào khoảng khơng ngồi ống bơm với mục đích tăng chiều cao mực động, tương đương với việc tăng áp suất vào máy bơm PV làm giảm áp suất đẩy cần thiết máy bơm tạo điều kiện cho máy bơm, bơm hết lượng nước có vỉa Việc bơm rót dầu vào ngồi ống bơm thực cách liên tục bơm theo đợt ngắt quãng 4.1.3 4.1.3.1 Bảo dưỡng sửa chữa nhỏ thiết bị lòng giếng Bảo dưỡng thiết bị lòng giếng - Đối với thiết bị lòng giếng phương pháp khai thác tự phun gaslift : Nâng thả hai cột ống, thay ống bị khuyết tật ống có đầu ren bị mịn, thay đổi độ sâu nhúng chìm cột ống mức thủy động, kiểm tra thay paker, neo, van gaslift thiết bị (phụ tùng) khởi động khác, thay làm cột ống nâng bị tắc cát, parafin, muối sản phẩm han gỉ lắng đọng, làm rửa nút cát giếng - Đối với thiết bị khai thác bơm điện ly tâm ngầm: thay đổi độ sâu nhúng chìm bơm, kiểm tra độ kín cột ống bơm, thay ống bị khuyết tật đầu ren nối ống bị mài mòn, làm cột ống bơm (đưa lên không cần đưa cột ống bơm lên mặt đất) parafin, muối sản phẩm rỉ, … Làm rửa nút cát giếng, khắc phục tượng đứt cần tháo cần bơm cần xa-nhíc, rung dật piston bị kẹt, rung dật ống bơm bị kẹt, thay đổi kích thước bơm, ống cần bơm 4.1.3.2 Sửa chữa nhỏ thiết bị lòng giếng ❖ Sửa chữa thiết bị lòng giếng phương pháp tự phun gaslift Khi tháo dỡ thiết bị miệng giếng, người ta tiến hành tháo mặt bích xung quanh sườn, sau tháo đoạn ống đệm thay vào nối đoạn ống nâng loại ốc vít, có mặt bích hàn bảo đảm phía myphta phía Tiếp theo vặn, tháo bulơng trạc ba van trung tâm Dùng elevator móc vào đoạn ống nâng phía myphta cẩn thận nâng tồn thiết bị miệng giếng đặt sang bên, nơi quy định Quá trình lắp ráp thiết bị miệng giếng tiến hành theo quy trình ngược lại Ở giếng khai thác gaslift, trước tháo dỡ thiết bị miệng giếng thiết phải đình ép khí, sau giảm dần áp suất khoảng không vành xuyến khoảng không cột ống Trước bắt đầu nâng cột ống khai thác nên cần phải kiểm tra chắn cột ống không bị kẹt Điều đặc biệt quan Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 64 trọng tiến hành sửa chữa giếng khai thác nghiêng Khi nâng cột ống lên khỏi giếng cần lưu ý số nguyên tắc sau đây: - Ống cột ống khai thác nâng lên nhờ đoạn ống chuyên dụng - Khi nâng cột ông khai thác, không cho phép chuyển từ vận tốc nâng sang vận tốc nâng khác cách đột ngột tải trọng nâng không vượt 20% trọng lượng cột ống Việc tăng tải lực cản myphta lên thành cột ống chống khai thác, đặc biệt giếng khai thác nghiêng nghiêng định hướng - Trước nâng ống tháo ra, phải tin ống tháo hết ren myphata ống - Không phép myphta để làm yếu liên kết ren trước tháo ống - Ống tháo cần vặn nhipen để bảo vệ ren Trong trình tiến hành thả cột ống khai thác xuống giếng sửa chữa xong, cần lưu ý số nguyên tắc sau: - Khi nâng ống lên khỏi sàn giếng không ống (nhất ống đôi) đập vào dụng cụ Đối với ống đơi đừng myphta hai ống bị treo lên giằng tháp - Khi tiếp ống phải từ từ, tránh va đập đột ngột, ren ống sau vặn vào myphta khoảng 2-3 vòng thẳng đứng, sau dùng máy tự động vặn chặn đến hết ren - Để chống lại cột ống không bị quay, vặn ren, myphta người ta đặt khóa hãm - Nâng cột ống lên để tháo elevator khóa treo, sau hạ nhẹ cột ống xuống mặt bích miệng giếng (hoặc mặt bích trạc ba) - Khi thả cột ống nhiều cấp đường kính cần đánh dấu ghi lại độ dài loại ống chuyển tiếp từ ống có đường kính nhỏ sang ống có đường kính lớn cần có đoạn ống chuyển tiếp tương ứng - Các ống bị hỏng mang khỏi sàn giếng có đánh dấu “hỏng” khỏi bị nhầm lẫn - Phía cột ống thả xuống giếng nối với đoạn ống chuyên dụng để lắp với miệng giếng - Sau 10-12 lần sửa chữa ta nên đảo ống: ống thả xuống ngược lại để đảm bảo độ bền cho tồn cột ống (nếu cột ống có ống loại) - Khi cần thiết tăng giảm độ sâu nhúng chìm cột ống giếng trình tiến hành tương tự thả nâng cột ống tưng ứng (bớt thêm ống) Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 65 Có thể thay phần toàn cột ống khai thác trường hợp: + Chỗ nối ren ống bị mòn nhiều, khí qua chỗ vào cột ống + Trên thân ống có lỗ, khe rãnh bị han gỉ nhiều + Trên bề mặt ống lắng đọng nhiều muối + Trên bề mặt ống lắng đọng nhiều parafin làm chúng phương pháp khác chúng giếng + Khi cần thiết phải tăng giảm cấp đường kính ống khai thác Điều ý nâng ống cần phải thay lên khỏi giếng, chúng cần phải kiểm tra lại cận thận ren, thân ống, mặt ống… sau nhờ thiết bị chuyên dụng để đo mực nước giếng Để làm nút cát, phải tiến hành rửa giếng Số ống thả xuống giếng tương ứng với số ống hỏng nâng lên thay (nếu nguyên nhân địa – kỹ thuật vẫn khơng làm thay đổi nhấn chìm cột ống) ❖ Sửa chữa thiết bị lòng giếng khai thác dầu tổ hợp máy bơm ly tâm diện chìm Chuẩn bị giếng để thả máy bơm ly tâm ngầm bao gồm: kiểm tra trạng thái cột ống khai thác (từ miệng giếng đến độ sâu vị trí cần thả máy bơm khoảng 100-150m) kiểm tra đáy giếng nhờ mẫu khn chun dụng Đường kính mẫu khn lớn ngồi cực đại máy bơm khoảng 4mm có độ dài khơng ngắn 2m Công việc thả máy bơm điện ly tâm ngầm xuống giếng tiến hành theo thứ tự sau: động điện nối sẵn với thiết bị bảo vệ bơm bề mặt trước thả chúng xuống giếng Việc thả cột ống khai thác với động ngầm giống cách thả cột ống trường hợp sửa chữa giếng khác Chỉ khác phải thả song song đồng thời cột ống khai thác với dây cáp điện Việc nâng sửa chữa động ngầm tiến hành theo thứ tự ngược lại 4.1.4 Học sinh, sinh viên lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ thiết bị theo quy trình nêu 4.2 VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA NHỎ CÁC THIẾT BỊ ĐẦU GIẾNG 4.2.1 Vận hành thiết bị đầu giếng ❖ Vận hành đống giếng bình thường Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 66 Đóng giếng trường hợp phép thực van V5, có hai van lắp đường làm việc V4 V5 V4 có tác dụng dự phịng cho van V5 nên đóng van V5 khơng đạt u cầu ta tiến hành đóng van V4 Khi điều kiện thời gian, điều kiện vật tư nhân lực cho phép ta nên tiến hành thay khắc phục van V5, không nên để van V5 vào tình trạng làm việc mà khơng có van dự phòng Sau thực thao tác đóng giếng thơng khai thác, người thợ vận hành phải tiến hành kiểm tra đồng hồ đo áp, ghi chép lại giá trị áp suất đo (nếu có), tiến hành kiểm tra van thơng để đề phịng đóng van khơng kín có rị rỉ van Sau đó, ta tiến hành đóng chặn van sau cơn, van đường làm việc V12, V13, V16 van dẫn vào bình tách áp suất caoDừng để cách ly phần hệ thống, trạm để sửa chữa, bảo dưỡng lý kỹ thuật ❖ Vận hành đống giếng khẩn cấp Trong trường hợp xẩy cố áp suất giếng tăng đột ngột, thiết bị thu gom gặp cố thi ta cần phải đóng giếng khẩn cấp Để giếng trường hợp này, người ta tiến hành đóng van thủy lực trung tâm cách ấn nút điều kiển tủ TSK, van thủy lực trung tâm V6 gặp cố đóng giếng người ta đóng van V7 dự phịng Sau đóng van thủy lực trung tâm ta tiến hành đóng van V5, van sau van đường làm việc V16, V13, V12 van dẫn vào bình tách áp suất cao ❖ Vận hành mở giếng Để đưa giếng vào khai thác ta phải tiến hành thao tác mở giếng Trước hết ta phải tiến hành khơi thông thiết bị lịng giếng (mở van an tồn sâu, an tồn bề mặt – phần khơng thuộc pham vi giáo trình nên khơng trình bày đây) sau tiến hành mở van an tồn trung tâm V6, V7 van V1, lúc đồng hồ đo áp G1 hoạt động cho người thợ vận hành biết áp suất miệng giếng Căn vào áp suất người ta định dẫn dịng sản phẩm bình tách cao áp hay thấp áp Khi lựa chọn đường dòng sản phẩm, người thợ phải tiến hành mở van phía trước bình tách, van đường làm việc cụm phân dịng manifold, van sau van trước côn V5 Cụ thể ta tiến hành mở van sau: Nhánh làm việc chính: Mở van phía trước bình tách, van V26-là van điều kiển thủy lực, van V27, van 11, van 13, van 16, van sau côn van trước côn V5 Nhánh làm việc phụ (nhánh dự phòng): van hay hệ thống tuyến ống nhánh làm việc gặp cố rị rỉ hay hư hỏng… người ta chuyển nhánh Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 67 làm việc sang nhánh phụ để giếng đưa vào khai thác liên tục, không gián đoạn làm ảnh hưởng tới sản lượng khai thác giếng Khi chuyển sang nhánh làm việc phụ trước tiên ta mở van nhánh phụ sau: mở van 26, van 28, van 34, van 15, van 16, van sau côn van trước V5 Sau tiến hành đóng van đường làm việc ❖ Vận hành rửa giếng Trong q trình khai thác có nhiều ngun nhân bắt buộc phải tiến hành rửa giếng để khơi thơng dịng chảy: tượng xơ cát - dòng dầu liên tục chảy từ vỉa vào giếng chênh áp nên dịng dầu thơ theo cát váo đáy giếng, thời gian đủ lớn lượng cát lắng đọng đáy giếng gây cản trở dịng dầu thơ; tượng lắng đọng parafin – thành phần dầu thơ có chứa parafin, nhiệt độ vỉa parafin hồ tan dầu khai thác nhiệt độ dầu thô giảm lên bề mặt parafin lắng đọng bề mặt thành ống khai thác, điều làm ảnh hưởng tới lưu lượng khai thác nên phải tiến hành rửa giếng Tùy thuộc vào nguyên nhân phải tiến hành rửa giếng mà gười ta lựa chọn dung dịch rửa giếng, ví dụ để rửa cát ta chọn dung dịch rửa giếng nước lã, để rửa parafin lắng đọng ta chọn dung dịch mà thành phần có hóa chất làm tan parafin… Thơng thường để rửa giếng ta rửa theo hai cách rửa thuận – bơm dung dịch rửa giếng từ cần cần rửa nghịch – bơm dung dịch rửa giếng từ cần vào cần Các bước tiến hành sau: Chẩn bị trang thiết bị vật tư để rửa giếng: dung dịch rửa, máy bơm có đủ cơng suất, nhân lực… Kiểm tra dung dịch rửa giếng: chủng loại, thể tích dung dịch phải đủ Kiểm tra trang thiết bị: máy bơm, hệ thống đường ống, van Để rửa giếng giếng cần rửa phải ngừng làm việc, van V2, V8, V5, V10 phải đóng hồn tồn, van nhánh làm việc chính, làm việc phải đóng hồn tồn Lựa chọn phương pháp rửa giếng: rửa thuận rửa nghịch Bơm rửa giếng: • Rửa thuận: Tiến hành mở van V33, V25, V17, van thủy lực V15 van V16 Sau tiến hành khởi động bơm, bơm đủ áp ta tiến hành mở van trước côn, van sau côn để đưa dung dịch rửa giếng theo ống khai thác xuống đáy giếng, tớ đáy giếng dịng dung dịch có áp suất cao theo cát lên miệng giếng theo đường tuần hoàn nghịch Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 68 • Rửa nghịch: mở van V23, V18, V24, V20 Sau khởi động bơm, bơm đủ áp dẫn dòng dung dịch tới miệng giếng, ta mở van V10 để dịng dung dịch theo khoảng khơng vành xuyến ống chống khai thác khai thác xuống đáy giếng, dịng dung dịch có áp suất cao theo cát đáy giếng parafin thành ống theo vào ống khai thác lên bề mặt theo đường tuần hồn thuận ngồi Hình 4.2: Sơ đồ vận hành rửa giếng Khở động bơm dẫn dòng dung dịch vào đường dập giếng cách đóng van V33, mở van V23, V22 van thủy lực V21 Khi dịng có áp suất cao tới thông khai thác giếng cần dập thi ta mở van V2 V8 để dòng dung dịch vào giếng bên cần cần Trong trình bơm này, người thợ vận hành cần theo dõi đồng hồ đo áp G1- để biết áp suất giếng, G2 G4 – để biết áp suất dòng dung dịch dập, đồng hồ đo áp suất cần Kiểm tra kết dập giếng: Bằng cách theo dõi đồng hồ đo áp, người thợ vận hành biết giếng dập tắt hay chưa, áp suất đáy giếng cân với áp suất vỉa tượng phun trào ngăn lại Việc dập giếng thành công Ghi nhật ký vận hành bàn giao ❖ Vận hành dập giếng Khi áp suất giếng tăng lên đột ngột có nguy xẩy cháy nổ van an tồn sâu, van an tồn bề mặt đóng lại, áp suất giếng tăng Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 69 cao có nguy gây tượng phun trào giếng cần dập tắt dung dịch đặc biệt để đảm bảo an toàn cho người trang thiết bị giàn Khi giếng càn sửa chữa, bảo dưỡng giếng khai thác phải dập tắt để bàn giao cho bên sửa chữa Trong khai thác việc tăng áp suất bất thường giếng thường xuyên xẩy nên giàn khai thác người ta chuẩn bị sẵn trang thiết bị vật tư để tiến hành dập giếng có cố xẩy Để dập giếng ta tiến hành bước sau: Chẩn bị trang thiết bị vật tư để dập giếng: dung dịch dập, máy bơm có đủ công suất, nhân lực… Kiểm tra dung dịch dập giếng: xem chủng loại tỷ trọng cần thiết chưa – thường tỷ trọng dung dịch dập giếng Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro từ 1,2 – 1,4, thể tích dung dịch phải đủ Kiểm tra trang thiết bị: Máy bơm phải đủ công suất (nhất thiết phải có bơm dự phịng), van hệ thống tuyến ống khơng rị rỉ hoạt động tốt Bơm dung dịch xuống giếng cần dập: Trước giếng dập van V5, V10 phải đóng lại, van thủy lực trung tâm V6, V7, V1 mở Hình 4.3: Sơ đồ vận hành dập giếng Khở động bơm dẫn dòng dung dịch vào đường dập giếng cách đóng van V33, mở van V23, V22 van thủy lực V21 Khi dịng có áp suất cao tới thơng khai thác giếng cần dập thi ta mở van V2 V8 để dòng dung dịch vào giếng bên cần ngồi cần Trong q trình bơm này, người thợ vận hành cần theo Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 70 dõi đồng hồ đo áp G1- để biết áp suất giếng, G2 G4 – để biết áp suất dòng dung dịch dập, đồng hồ đo áp suất cần Kiểm tra kết dập giếng: Bằng cách theo dõi đồng hồ đo áp, người thợ vận hành biết giếng dập tắt hay chưa, áp suất đáy giếng cân với áp suất vỉa tượng phun trào ngăn lại Việc dập giếng thành công Ghi nhật ký vận hành bàn giao 4.2.2 Bảo dưỡng thiết bị đầu giếng Thông thường thiết bị đầu giếng phải bảo dưỡng sau 12 tháng làm việc − Kiểm tra tình trạng bên ngồi: Kiểm tra lớp sơn đầu giếng, rị rỉ chất lỏng qua mối nối mặt bích, ti van van, núm bơm mỡ bơi trơn thân van, qua lỗ thơng khí van thủy lực cấu truyền động van thủy lực, tình trạng đồng hồ đo khí Khi phát thấy rị rỉ vị trí cần phải khắc phục, thay gioăng cấu truyền động thủy lực van thủy lực ép thêm chất làm kín ti van, thay núm bơm mỡ bôi trơn bên thân van… − Kiểm tra độ kín tất van đầu giếng, van khơng kín cần phải thay lên kế hoạch thay − Bơm mỡ bơi trơn vịng bi ti van bơm mỡ bơi trơn van thân van, kiểm tra đóng mở trơn tru van thân giếng tay thủy lực Nếu van sau bơm mỡ bơi trơn mà vẫn đóng mở nặng bị kẹt cần phải kiểm tra vòng bi cấu truyền động thay thế, với van thủy lực cần thiết cần kiểm tra cấu truyền động chúng 4.2.3 Sửa chữa nhỏ thiết bị đầu giếng ❖ Sửa chữa thiết bị cơng trình biển − Việc tiến hành sửa chữa thiết bị miệng giếng cơng trình biển, tùy thuộc vào trường hợp, mức độ hư hỏng mà tiến hành sửa chữa theo qui trình sửa chữa phê duyệt − Chỉ tiến hành cơng việc sửa chữa có giấy phép lãnh đạo − Phải đảm bảo an tồn q trình sửa chữa ❖ Sửa chữa thiết bị bờ − Thiết bị miệng giếng đưa bờ kiểm tra toàn phần bị hư hỏng đưa vào sửa chữa thay Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 71 − Việc sửa chữa tiến hành theo qui trình bảo dưởng sửa chữa lãnh đạo xí nghiệp phê duyệt − Thiết bị sau bảo dưỡng sửa chữa cần phải thử áp suất theo qui định trước đưa cơng trình biển 4.2.4 Học sinh, sinh viên vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ thiết bị theo quy trình nêu ❖ TĨM TẮT BÀI Trong này, số nội dung giới thiệu: - Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ thiết bị lòng giếng - Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ thiết bị đầu giếng ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI Câu hỏi Ghép hợp thuật ngữ cho sẵn với nội dung tương ứng Thuật ngữ Khi có tượng phun tự Nội dung a Đối với giếng mà lưu lượng dầu khoảng khơng ngồi ống khai thác vỉa cung cấp phù hợp với lưu lượng đóng nhờ thiết bị máy bơm Để rửa cát giếng khai thác ta chọn Rửa giếng theo chiều nghịch Rửa giếng theo chiều thuận Đối với trạm bơm điện ly tâm ngầm, chế độ tự động sử dụng b Bơm dung dịch rửa giếng từ ống khai thác ống khai thác qua van tuần hoàn dung dịch c Bơm dung dịch rửa giếng từ ống khai thác vào ống khai thác qua van tuần hoàn dung dịch d Nước lã e Packer Câu hỏi Công việc chủ yếu vận hành giếng khai thác tự phun gì? Tình Khi có tượng phun tự ống khai thác đóng nhờ thiết bị gì? Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ TBHTGKT Trang 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường Cao Đẳng Dầu khí, Giáo trình Thiết bị lòng giếng, Lưu hành nội bộ, 2017 Trường Cao Đẳng Dầu khí, Giáo trình Thiết bị đầu giếng, Lưu hành nội bộ, 2017 TS Hoàng Anh Dũng, TS Triệu Hùng Trường, TS Lê Đức Vinh, KS Trần Văn Bản, Thiết bị khai thác dầu khí, NXB Khoa học kỹ thuật, 2016 Lê Phước Hảo, Cơ sở khoan khai thác dầu khí, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2002 P&ID, PFD, Oil and Gas Production – Operator Training, KONGSBERG, 2010 Tài liệu tham khảo Trang 73 ... trình vận hành vận hành thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Cụ thể bao gồm sau: • Bài 1: Tổng quan thiết bị hoàn thiện giếng khai thác • Bài 2: Phân loại chức thiết bị hoàn thiện giếng khai thác. .. thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Bài 2: Phân loại chức thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Phân loại thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Chức thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Bài 3: Cấu tạo... thức: A1 Trình bày sơ đồ thiết bị hồn thiện giếng khai thác; A2 Trình bày chức thiết bị hoàn thiện giếng khai thác; A3 Mô tả cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị hoàn thiện giếng khai thác 4.2