07 bo khoan cu

MƠN HỌC KHOAN VÀ HỒN THIỆN GIẾNG BỘ KHOAN CỤ CBGD : ThS Đỗ Quang Khánh Email : dqkhanh@hcmut.edu.vn Tel : 0903 985730 NỘI DUNG  Chức  Thành phần khoan cụ BỘ KHOAN CỤ Chức  Nhiệm vụ bản  Truyền chuyển động quay của bàn rôto tới choòng khoan hoặc nhận mômen của động đáy quá trình phá hủy đất đá ở đáy giếng  Cho phép thiết lập tuần hoàn dung dịch khoan từ bề mặt đến đáy giếng và ngược lại  Tạo tải trọng cho choòng  Dẫn hướng và điều khiển quỹ đạo của choòng quá trình khoan (đặc biệt khoan định hướng và khoan ngang)  Đảm bảo tính ổn định của bộ dụng cụ đáy (BHA) nhằm giảm thiểu sự rung động và lắc lư của choòng  Cho phép tiến hành các công tác phụ trợ khác doa, mở rộng thành giếng, thử vỉa bằng cần, khảo sát giếng, khắc phục các sự cố BỘ KHOAN CỤ Chức  Tổ hợp lực tác dụng lên bộ khoan cụ  Lực kéo trọng lượng bản thân của bộ khoan cụ  Lực nén tác dụng của tải trọng lên choòng  Mômen xoắn tác dụng quay của bộ khoan cụ  Mômen uốn  Áp suất dư của dung dịch khoan và ngoài cần  Các tải trọng động BỘ KHOAN CỤ THÀNH PHẦN CỦA BỢ KHOAN CỤ  Ch̃i cần khoan hoặc cột cần khoan (drillpipe): cần đơn được nối trực tiếp với bằng chính các đầu nối cần  Bộ dụng cụ đáy BHA (bottom hole assembly):  Cần khoan nặng  Dụng cụ ổn định  Búa thủy lực  Ớng giảm xóc  Đầu nới cong (nếu có)  Cần nặng  Cần nặng không nhiễm từ  Động đáy (nếu có)  Đầu nối choòng BỘ KHOAN CỤ THÀNH PHẦN CỦA BỘ KHOAN CỤ BỘ KHOAN CỤ Cần khoan  Đường kính ngoài, đường kính trong, trọng lượng danh định và mác thép  Phân loại dựa vào mức độ mòn  Cần mới: chưa dùng, khơng mịn (đánh dấu vịng sơn màu trắng)  Cần loại (premium): cần bị mòn đều, chiều dày thành ống lại 85 % (đánh dấu hai vòng sơn màu trắng)  Cần loại 2: cạnh mòn với chiều dày thành ống lại 65%, phần khác bị mòn với chiều dày thành ống lại 80% (đánh dấu vòng sơn màu vàng)  Cần loại 3: chiều dày thành ống lại 55% cạnh (đánh dấu vòng sơn màu xanh da trời) BỘ KHOAN CỤ Cần khoan  Các cần khoan được nối với tạo thành chuỗi cần nhờ các đầu nối Đầu nối có loại ren ngoài (đầu đực) và ren (đầu cái) Đầu nối có chiều dày lớn phần thân cần khoan để tăng độ bền của mối nối Phần dày này gọi là phần chồn BỘ KHOAN CỤ Cần khoan  Kiểu chồn hỗn hợp IEU: đường kính ngồi đầu nối lớn đường kính ngồi thân cần khoan đường kính đầu nối nhỏ đường kính cần khoan  Kiểu chồn IU: đường kính đầu nối nhỏ đường kính thân cần đường kính ngồi đầu nối đường kính ngồi cần khoan  Kiểu chồn ngồi EU: đường kính ngồi đầu nối lớn đường kính ngồi thân cần khoan cịn đường kính đầu nối đường kính cần khoan BỘ KHOAN CỤ Cần khoan thành dày  Mục đích  Chuyển tiếp giữa cần nặng và cần khoan nhằm tăng độ cứng và giảm hiện tượng mỏi chênh lệch độ cứng giữa cần khoan và cần nặng  Cung cấp tải trọng cho choòng để phá hủy đất đá  Ưu điểm:  Giảm mômen xoắn và kéo chuỗi cần khoan  Giảm nguy kẹt cần chênh áp  Tăng khả chỉnh xiên  Giảm nguy làm hỏng các đầu nối khoan qua những đoạn giếng bị gập BỘ KHOAN CỤ 10 Cần nặng  Cần nặng là loại cần khoan đặc biệt, cung cấp tải trọng trực tiếp cho choòng để phá hủy đất đá ở đáy giếng khoan Hai dạng hình học chủ yếu:  Cần nặng thường (nhẵn)  Cần nặng xoắn (có rãnh xoắn) BỘ KHOAN CỤ 11 Dụng cụ ổn định  Là một loại đầu nối đặc biệt có gắn các cánh phá hủy đất đá thân, thường được sử dụng nhằm mục đích: − Giảm dao động bộ khoan cụ, nâng cao chất lượng thi công giếng nhờ điều khiển tốt các thông số định hướng của quỹ đạo giếng khoan giếng khoan, tăng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khoan − Giảm nguy gây sự cố  Dựa theo kiểu cánh và nguyên lý hoạt động của dụng cụ ổn định, người ta phân biệt:  cánh quay  cánh cố định BỘ KHOAN CỤ 12 Búa đập thủy lực (jars)  Búa đập thủy lực được sử dụng nhằm tạo một lực giật hướng lên hoặc hướng xuống lớn gấp nhiều lần lực tác dụng để giải phóng bộ khoan cụ trường hợp bị kẹt  Búa hoạt động theo nguyên lý học, thủy lực hoặc phối hợp giữa học - thủy lực BỘ KHOAN CỤ 13 Ống giảm xóc (shock sub/shock absorber)  Ống giảm xóc được sử dụng nhằm mục đích hấp thụ toàn bộ hoặc làm giảm bớt những dao động choòng gây BỘ KHOAN CỤ 14 Động đáy  Để thi công giếng định hướng người ta thường sử dụng một hai loại động đáy là tuabin hoặc động thể tích PDM BỘ KHOAN CỤ 15 Thiết kế  Thông số thiết kế  Tải trọng (ứng suất) tác dụng  Xác định hệ số an toàn  Xác định kích thước hình học từng đoạn của bộ khoan cụ  Chọn dụng cụ và thiết bị hợp lý  Kiểm tra các điều kiện bền tĩnh và độ bền mỏi:  Điều kiện khoan thực tế khác với những dữ liệu thiết kế  Bộ khoan cụ thiết kế bị thay đổi quá trình thi công  Phân tích sự cố  Kiểm toán về độ bền, cần xác định các thông số sau :  Tải trọng dọc trục lực kéo của ống  Mômen uốn ở đoạn cong của giếng  Mômen xoắn quay bộ khoan cụ  Ứng suất pháp và ứng suất tiếp tương ứng với tải trọng làm việc BỘ KHOAN CỤ 16 VIDEO: BỘ KHOAN CỤ BỘ KHOAN CỤ 17