Thực tập khoan 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KĨ THUẬT ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ BỘ MƠN KHOAN KHAI THÁC - - GEOPET BÁO CÁO MÔN HỌC THỰC TẬP KHOAN Nhóm 5_Lớp DC15KK GVHD: TP HỒ CHÍ MINH 14/01/2018 DANH SÁCH NHĨM STT TÊN MSSV ĐỖ VIỆT TOÀN 1513529 NGUYỄN VĂN TRỌNG 1513704 NGÔ QUỐC TUẤN 1513829 NGUYỄN XUÂN TRỰC 1513804 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN MỤC LỤC I Các hệ thống, thiết bị giàn Tháp khoan 2 Hệ thống cung cấp lượng: .4 Hệ thống nâng thả: .7 a Tời khoan (Hình 7): b Ròng rọc: c Elevator: Hệ thống xoay (Roto) .9 a Đầu xoay thủy lực: .9 b Bàn rotor: 10 Hệ thống tuần hoàn dung dịch: .12 Hệ thống đo khoan: .14 Dụng cụ khoan 14 a Cần chủ đạo 14 b Choong khoan 15 c Ống lấy mẫu 15 d Dụng cụ kẹp cần khoan .15 II Khoan khảo sát địa chất 16 Làm phẳng, tạo hố khoan bể đựng dung dịch khoan: .16 Quy trình lắp đặt thiết bị dựng tháp: .16 Quy trình khoan phá, tiếp cần: 16 Quy trình lấy mẫu: .17 Quy trình thí nghiệm SPT: 18 III Xác lập cột địa tầng 20 IV KẾT LUẬN .21 TÀI LIỆU THAM KHẢO .22 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tháp khoan Hình chân cố định chân di động .6 Hình Động Diezel Hình Các thơng số động Diezel Hình Máy ly hợp .8 Hình Tời khoan .10 Hình Ròng rọc 11 Hình Elevator 12 Hình Hệ thống xoay 13 Hình 10 Các phận hệ thống xoay 14 Hình 11 Bộ phận hộp số 14 Hình 12 Máy bơm dung dịch .15 Hình 13 Ống hút 16 Hình 14 Dung dịch khoan lên khỏi giếng dẫn vào hố 16 Hình 15 Hố đào sẵn 16 Hình 16 Đồng hồ đo lưu lượng 17 Hình 17 Cần chủ đạo vào cần thường .18 Hình 18 Choong khoan mở lỗ 18 Hình 19 Ống lấy mẫu nguyên dạng 19 Hình 20 Quang treo 19 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN LỜI NÓI ĐẦU Người kỹ sư địa chất hay dầu khí người đào tạo chuyên sâu lĩnh vực kỹ thuật Địa chất dầu khí Họ người thầy kỹ thuật, có khả giải sắc bén, sáng tạo linh hoạt vấn đề thực tế đặt liên quan đến chun mơn Để làm điều đó, địi hỏi kĩ sư phải nắm vững lý thuyết học, mà cịn phải có kinh nghiệm Muốn có kinh nghiệm đó, phải gắn liền thực hành với lý thuyết từ học tập trường Chính lẽ đó, năm khoa KT Địa chất & Dầu khí trường ĐHBK Thành phố HCM tổ chức buổi thực tập kèm với môn sở ngành Cơ sở khoan khai thác dầu khí Địa chất dầu khí Chính hội thực tập giúp cho sinh viên có hội tiếp cận vơi thực tế hiểu rõ lý thuyết trình thực tập ngồi khoan trường Trong năm 2018, khóa 2015 chúng em có buổi thực tập mơn Cơ sở khoan vào ngày 21/01/2018 trường Đại học Bách Khoa Thời gian thực tập hạn chế thật có ý nghĩa chúng em Buổi thực tập giúp chúng em thực hành thục thao tác làm việc, quan sát thực tế dụng cụ thiết bị khoan vận hành các công nhân, hiểu rõ chức phận chúng mà qua sách chúng em cịn mơ hồ Ngồi ra, cịn giúp chúng em củng cố hiểu lý thuyết, qua có mối liên hệ lý thuyết thực hành, có nhìn tổng quan cơng tác khoan Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Trần Nguyễn Thiện Tâm thầy ThS tận tình hướng dẫn chúng em, khoa KT Địa chất & Dầu khí tạo điều kiện cho chúng em hồn thành mơn thực tập Khoan Sự thiếu kinh nghiệm thực tế chúng em nên chắn cịn nhiều thiếu sót báo cáo, nhóm chúng em mong nhận góp ý chân thành từ quý thầy cô bạn sinh viên TP Hồ Chí Minh 25/01/2018 Nhóm BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN I Các hệ thống, thiết bị giàn Tháp khoan Tháp khoan cấu trúc dạng tháp, chịu lực dùng để nâng, kéo thả vật như: cần khoan, ống chống khoan cụ thơng qua hệ thống rịng rọc kết hợp với dây cáp Trong tháp có bố trí hệ thống palang, nơi dựng cần khoan số thiết bị khoan Giếng khoan sâu cần sử dụng tháp cao cho phép thả cần dựng dài Có hai loại tháp chủ yếu tháp tiêu chuẩn (tháp chân) tháp chữ A (tự hành, tháp gập, tháp lồng) Trong thực tế, người ta gọi chung tháp khoan cần phân biệt điểm khác chúng sau đây:  Tháp chân (tiêu chuẩn): lắp ráp từ chi tiết riêng biệt bu long hàn khoan trường phải tháo dỡ di chuyển thiết bị khoan đến vị trí khác Loại tháp thường có kích thước: 40-40-163 ft (tháp động học) 30-30-147 ft(tháp tĩnh) Tháp chân thường dùng cho khoan khống sản cứng, khoan dầu khí giếng khoan sâu đất liền sử dụng dàn khoan cố định  Tháp chữ A (tự hành): khác với tháp chân, tháp chữ A lắp ráp toàn xưởng chế tạo không tháo rời Loại tháp gập lồng vào để giảm kích thước di chuyển sử dụng mặt bị giới hạn Tháp chữ A thường sử dụng cho giếng khoan sâu giếng khoan dầu khí Tháp khoan sử dụng buổi thực tập loại tháp chân Loại dùng chủ yếu cho khoan tay khoan khảo sát ĐCCT (Hình 1) BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hình Tháp khoan Tháp chân: - Tháp chân gồm: chân cố định chân di động (Hình ) - Tháp dựng với chiều cao phù hợp với điều kiện địa hình yêu cầu công tác làm việc - Trên đỉnh tháp treo ròng rọc tĩnh luồn dây cáp nhằm mục đích nâng hạ khoan cụ Tùy theo chiều dài cần dựng mà chọn chiều cao tháp Chiều cao tháp cần dựng chọn theo chiều sâu giếng khoan BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hình chân cố định chân di động Hệ thống cung cấp lượng: Mỗi giàn khoan sử dụng động diesel tuabin khí làm nguồn cung cấp lượng Tùy thuộc vào kích thước chiều sâu tối đa khoan được, thiết bị khoan trang bị nhiều động Các thiết bị khoan sâu có từ đến động cơ, với tổng công suất 3000 mã lực, đủ lượng cung cấp cho hoạt động giàn khoan Hai phương pháp truyền tải lượng truyền tải truyền tải điện sử dụng rộng rãi Hệ thống cung cấp lượng sử dụng buổi thực tập máy khoan XY-1 (Hình 4) có động Diezel (bộ phận phát lực) với nhiệm vụ cấp cho toàn thiết bị máy khoan hoạt động BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hình Động Diezel Các thông số động Diezel (Hình 5):  Cơng suất động Diezel: 10,5 kW  Khối lượng: 160 Kg  Số hiệu động cơ: 95270967  Năm sản xuất: 201 Hình Các thông số động Diezel BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hình 5: Các thơng số động Diezel Động cợ diezel phát lực truyền đến máy ly hợp, máy ly hợp có nhiệm vụ truyền lực cho phận khác hoạt động (Hình 6):  Truyền lực đến Bơm pittong để hút dung dịch từ bình chứa nhớt API 10 truyền đến phận thủy lực để đẩy ty thủy lực kéo theo trục spidel có gắn cần chủ đạo lên Sau dung dịch lại trở bình chứa nhờ vào thống kín tuần hồn  Truyền lực đến máy bơm dung dịch khoan nhờ vào cánh tay đòn  Truyền lực đến tời khoan để nâng thả khoan cụ Bộ phận truyền lực lên tời khoan Bơm pittong Bình chứa dung dịch nhớt API 10 Hệ thống nâng thả: Cánh tay đòn Máy ly hợp Hình Máy ly hợp Bao gồm: Tháp khoan, tời khoan, rịng rọc, cáp khoan, Elevator a Tời khoan (Hình 7): BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Có loại ròng rọc: Ròng rọc tĩnh ròng rọc động Ròng rọc tĩnh có cấu tạo khung đỡ, có lắp ổ trục trục lăn Khung đỡ thường gắn liền với tháp Để cáp khoan không bật khỏi rãnh lăn làm việc, người ta sử dụng vỏ bảo vệ Ròng rọc động gồm vỏ hàn, có lắp ổ trục, trục lăn lăn ròng rọc tĩnh Cáp khoan mắc lăn ròng rọc tĩnh (cố định) ròng rọc động theo sơ đồ định hệ thống ròng rọc Ròng rọc sử dụng buổi thực tập rịng rọc tĩnh (Hình 8) gắn vào móc đỉnh tháp khoan Dây cáp luồn qua ròng rọc: đầu dây gắn trực tiếp vào tời khoan, đầu lại gắn vào cần khoan khoan cụ thông qua Elevator gắn vào đầu nối cần khoan hoạt động với tời khoan lúc tiếp cần tháo cần Ròng rọc tĩnh Cáp khoan Hình Rịng rọc c Elevator: Elevator dụng cụ đặc biệt sử dụng để nâng thả thiết bị dạng ống (các loại cần khoan ống chống) Dùng để móc vào đầu nối đầu cột cần dựng trình kéo, thả dụng cụ khoan, nhằm giúp cho việc lắp vào tháo cột cần nhanh chóng Vịng chốt elevator có chốt giữ trượt lên, trượt xuống theo thân 10 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Khi móc elevator vào cột cần khoan phải nâng lên để “mở cửa” cho cột cần bắt vào, cịn móc xong phải bật vịng chốt xuống, xoay cho chốt vào vị trí rãnh khóa giữ khơng cho cột cần khoan tuột q trình kéo thả Cần ý tới quy định tải trọng nâng, kích thước loại đầu nối cột cần khoan để chọn cho phù hợp, tránh nhầm lẫn, ví dụ mặt elevator ghi ký hiệu 2,5H – 42, nghĩa tải trọng nâng 2,5tấn, dùng cho đầu nối đường kính 42mm Hình Elevator Hệ thống xoay (Roto) Bao gồm: Đầu xoay thủy lực (còn gọi đầu xa nhích), cần chủ đạo bàn rotor a Đầu xoay thủy lực: Đầu xoay thủy lực phận nối hệ thống pa lăng cột cần khoan, thực chi tiết quan trọng phức tạp nó:  Đỡ tồn trọng lượng bô khoan cụ  Cho phép khoan cụ quay 11 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN  Làm kín áp suất đường dẫn dung dịch khoan khoan cụ Đầu xoay thủy lực gồm hai phần chính: phần khơng xoay (được treo vào móc nâng) phần xoay (nối với cột cần khoan) Để làm kín hai phần xoay khơng xoay, người ta sử dụng vòng đệm đặt ty thân (ngăn dòng dung dịch cao áp ngăn dầu bơi trơn khơng bị rị ngồi) Đầu xoay thủy lực có vịng đỡ lớn, hợp với bên móc nâng đáy rịng rọc động Vịi xoay (rotary hose) gắn vào cổ ngỗng (gooseneck) bên đầu xoay Nhờ khuỷu rỗng mà dung dịch khoan qua đầu xoay thủy lực b Bàn rotor: Tên gọi bàn rotor xuất phát từ phương pháp khoan rotor Vận hành nhờ động điện riêng, bàn rotor gồm nhiều chi tiết Bàn dẫn động cần chủ đạo dẫn động ống lót cần chủ đạo làm phù hợp với chấu lót Bộ chấu lót dụng cụ dạng dải (tấm) có gắn kẹp chặt đặt xung quanh cần khoan, giữ cần khoan treo lơ lửng giếng tháo cần chủ đạo Hình Hệ thống xoay Hệ thống xoay (Hình 10, Hình 11, Hình 12) sử dụng buổi thực tập bao gồm đầu xoay thủy lực (được gắn vào cổ ngỗng treo đỉnh tháp) nối với cần chủ đạo; đầu xa nhích giữ chặt cần chủ đạo điều khiển khóa; ti thủy lực di chuyển lên xuống kéo theo trục spidel có gắn cần chủ đạo bên nhờ áp suất tạo từ việc nén ép dung dịch nhớt API 10 nhờ hệ thống tuần hoàn thủy lực, áp suất điều chỉnh phận hộp số 12 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hình 10 Các phận hệ thống xoay Đầu xa nhích Ti thủy lực Trục spidel 13 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hộp số Cơn hộp số Hình 11 Bộ phận hộp số Hệ thống tuần hoàn dung dịch: Hệ thống tuần hồn dung dịch có nhiệm vụ vận chuyển mùn khoan từ đáy giếng lên bề mặt kịp thời nhanh chóng, đồng thời tạo điều kiện tốt (thay đổi kịp thời tính chất dung dịch phù hợp với thành hệ) để thi cơng giếng an tồn hiệu Máy bơm hút dung dịch từ bể chứa dung dịch đẩy chúng theo đường ống cao áp đến ống đứng Ống đứng ống thép lắp thẳng đứng chân tháp khoan Dung dịch chảy qua ống đứng vào đoạn ống mềm cao su gia cường cốt thép bền đến đầu xoay thủy lực Dung dịch tiếp tục chảy vào cần chủ đạo, cần khoan, cần nặng thoát vòi phun thủy lực choong khoan Sau dung dịch ngược lên bề mặt theo khoảng không vành xuyến thành giếng khoan cụ Cuối dung dịch rời khỏi giếng theo đường hồi dung dịch chảy vào bể chứa dung dịch sau dẫn qua thiết bị xử lí dung dịch sàn rung, thiết bị tách cát, thiết bị lắng bùn, thiết bị tách khí Dung dịch hồi bể chứa dung dịch gia công lại bơm tiếp tục giếng Như vậy, hệ thống tuần hồn dung dịch hệ thống kín Dung dịch khoan tuần hồn nhiều lần q trình khoan giếng Theo định kỳ người ta thêm nước, sét hóa chất để bù dung dịch thành hệ, tang thể tích giếng khoan phải điều chỉnh tính chất dung dịch cho thích ứng với thành hệ khoan Hệ thống tuần hoàn dung dịch (dung dịch nước bình thường) sử dụng buổi thực tập khoan bao gồm: Một máy bơm dung dịch (máy 14 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN bơm pittong với lưu lượng Q không đổi) hút nước qua ống hút đặt hố đào đổ đầy nước; dung dịch đưa lên tháp khoan đoạn ống tiếp tục xuống cần chủ đạo, chuỗi cần khoan xuống giếng sau lên theo khoảng không vành xuyến; cuối trở lại hố đào sẵn nhờ đoạn đất bồi lên để dẫn nước vào hố; công nhân khoan phải cho thêm thêm nước vào hố để bù vào mát dung dịch thành hệ tăng thể tích giếng khoan Do đó, hệ thống tuần hồn dung dịch hệ kín, dung dịch tuần hồn nhiều lần q trình khoan Hình 12 Máy bơm dung dịch Hình 13 Ống hút 15 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Hệ thống đo khoan: Hệ thống thiết bị đo thông số khoan gồm hai loại thiết bị hiển thị thiết bị tự ghi Hệ thống đo buổi thực tập gồm đồng hồ đo áp suất tải trọng lên choong khoan lưu lượng dung dịch khoan máy bơm dung dịch (Hình 17) Chiều sâu giếng xác định cách cộng tổng chiều dài chuỗi cần khoan giếng với Hình 16 Đồng hồ đo lưu lượng Dụng cụ khoan 16 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Trong thực tập khoan, dụng cụ khoan bao gồm dụng cụ sau: Cần khoan (gồm cần chủ đạo cần khoan thường), choòng khoan, ống lấy mẫu đầu nối chuyển tiếp a Cần chủ đạo - Được sử dụng để truyền động quay từ máy khoan mặt đất xuống chng khoan Hình 17 Cần chủ đạo vào cần thường b Choong khoan Dụng cụ dùng để khoan mở lỗ phá hủy đất đá Hình 18 Choong khoan mở lỗ c Ống lấy mẫu 17 BÁO CÁO THỰC TẬP KHOAN Ống có nhiệm vụ chứa mẫu đất đá đáy lỗ khoan, bảo vệ mẫu nguyên dạng v định hướng cho lỗ khoan Có dạng ống lấy mẫu: - Ống lấy mẫu nguyên dạng - Ống lấy mẫu SPT Hình 19 Ống lấy mẫu nguyên dạng d Dụng cụ kẹp cần khoan Quang treo: Dùng để móc vào dướ xanhích đơn giản khoan, móc vào mupta kéo, thả dụng cụ khoan lỗ khoan nơng Hình 20 Quang treo 18