cấu tạo, quy trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng đối áp 230x350 (9”x5000 psi) do rumani sản xuất, trên giàn khoan bk-7 của xnld vietsovpetro

Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp M U Trong nhng nm gn õy, cựng vi chớnh sỏch m ca ca t nc, nn kinh t Vit Nam ó cú nhiu chuyn bin tớch cc, c bit l ngnh cụng nghip du khớ. Tuy mi ra i v phỏt trin trong giai on t nc gp nhiu khú khn, song vi n lc vn lờn ca ngnh cựng vi s hc hi kinh nghim cỏc nc cụng nghip phỏt trin, du khớ Vit Nam ó tr thnh mt ngnh cụng nghip mi nhn, l ng lc thỳc y s phỏt trin nn kinh t. Trong giai on phỏt trin hin nay, ngnh Thit b du khớ ó úng gúp mt phn rt quan trng vo s phỏt trin ca cụng nghip du khớ. Vic ỏp dng cụng ngh mi ó v ang c nh nc quan tõm hng u la chn ra nhng thit b cú tớnh u vit nht phự hp iu kin ca t nc phỏt huy cao nht hiu qu s dng ca chỳng. Trong quỏ trỡnh thi cụng ging khoan du khớ thỡ thit b phũng chng du khớ phun (hay cũn gi l thit b i ỏp) cú vai trũ ht sc quan trng, nú m bo an ton trong quỏ trỡnh thi cụng cng nh nõng cao tin khoan, gim thi gian thi cụng ging khoan. Vic a thit b phũng chng du khớ phun s dng ti cỏc gin khoan bin ó em li hiu qu cao trong cụng tỏc khoan thm dũ khai thỏc du khớ ti thm lc a phớa nam Vit Nam. Chớnh vỡ vy trong khuụn kh ỏn ny, bng nhng kin thc ó tip thu c trng cng nh s ch bo ca cỏc thy giỏo, em ó chn ti: Cu to, quy trỡnh lp t, vn hnh, bo dng i ỏp 230x350(9x5000 PSI)do Rumani sn xut, trờn gin khoan BK-7 ca XNLD Vietsovpetro. Chuyờn : Tớnh toỏn v la chn i ỏp cho ging 7005 BK-7 m Bch h Em xin chõn thnh cm n ti cỏc quý thy (cụ) trong b mụn Thit B Du khớ v Cụng trỡnh, cỏc bn trong lp, bit l thy Nguyn Vn Giỏp ó hng dn tn tỡnh trong sut quỏ trỡnh lm ỏn. Em cng xin cm n cỏn b cụng nhõn viờn XNLD Vietsovpetro ó to iu kin giỳp em trong quỏ trỡnh thc tp v thu thp ti liu, úng gúp SV: Nguyễn Trung Kiên Lớp: Thiết bị dầu khí K49 1 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp nhiều ý kiến giúp em có thêm nhiều kiến thức bổ ích và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 10 tháng 6 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Trung kiên SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 2 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHỐNG PHUN TRÊN GIÀN KHOAN BIỂN TẠI XNLD VIETSOVPETRO 1.1. Tình hình sử dụng thiết bị chống phun tại XNLD Vietsovpetro Khoan-khai thác dầu khí là một ngành mang lại nhiều lợi nhuận cho nền kinh tế và sự phát triển của nước ta, nhưng nó cũng là một ngành chứa đựng nhiều nguy hiểm từ sâu trong lòng đất. Nhận thức được điều đó XNLD Vietsovpetro luôn nêu cao khẩu hiệu “ An toàn là hàng đầu” “An toàn để trở về với gia đình của bạn” khẩu hiệu này ở khắp nơi trong XNLD và tại nhiều địa điểm trên giàn khoan biển. Cùng với ý thức tự giác và kỷ luật an toàn cao cho cán bộ công nhân viên, XNLD rất chú trọng đến an toàn trong trang thiết bị, kỹ thuật đặc biệt là trang thiết bị chống phun trên giàn khoan biển. Trong tổ hợp thiết bị chống phun thì thiết bị đối áp là thiết bị quan trọng nhất. Đối áp vạn năng có nhiều kiểu, loại của nhiều hãng trên thế giới như:Liên xô(cũ), Rumani và Mỹ. Chúng có nhiều kiểu dáng, kích cỡ khác nhau tuỳ theo giếng khoan như đường kính giếng, độ sâu giếng và áp lực vỉa. Hiện nay XNLD Vietsovpetro đã và đang sử dụng các loại đối áp của Rumani và của Nga trên những giàn khoan tại mỏ Bạch Hổ. Đối áp vạn năng của mỹ (hãng Shaffer) đang được sử dụng tại hai giàn tự nâng Tam đảo-01 và Cửu Long. Một số loại đối áp vạn năng của Rumani: VH 13 5/8”x350 13 5/8”x210 21 1/4"x140 11”x210 11”x350 9”x210 9”x350 Trong đó: Chỉ số đầu chỉ đường kính lỗ (inch). Chỉ số thứ 2 chỉ áp suất làm việc (bar). - Hãng Shaffer giới thiệu 4 kiểu đối áp ôm cần và đối áp bịt kín miệng giếng khoan: - Shaffer Model SL BOP: Được thiết kế cho giếng khoan sâu, có áp suất vỉa lớn. Áp lực làm việc từ 15000 Psi đến 3000 Psi. Đường kính lỗ thông từ 21 1/4" đến 7 1/6”. Được thiết kế cho giếng khoan ngoài biển và trong đất liền. SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 3 Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp - Shaffer Model LWS BOPS: c thit k cho ging khoan trong t lin. ỏp lc lm vic 10000, 5000, 3000 v 2000 psi, ng kớnh l thụng t 21 1/4" n 4 1/6. - Shaffer Model LWS BOP v Setinel BOP: Dựng ch yu cho nhng ging khoan cú ỏp lc va thp. p lc lm vic 3000 psi, ng kớnh l thụng 9 v 7 1/6. Hin nay ti hai gin khoan t nõng Tam o-01 v gin Cu long XNLD Vietsovpetro ó v ang s dng loi i ỏp Shaffer 13 5/8x10000 Psi v 13 5/8x5000 psi, 21 1/4x2000 psi, 20 1/4x 3000 psi. 1.1.1. Hin tng t phun S phun t do l hin tng chy khụng kim soỏt c ca dung dch khoan v sau ú l cỏc cht lu chy t tng sn phm ó khoan qua. Hin tng phun xy ra do cỏc nguyờn nhõn sau: - T trng dung dch khoan nh. p lc thu tnh lờn ỏy ging bộ hn ỏp sut l hng ca thnh h. - Mc dung dch trong ging vi lm gim ỏp sut lờn ỏy. iu ny cú th do nguyờn nhõn tip dung dch khụng trong quỏ trỡnh khoan hoc mt dung dch vo thnh h. - Hin tng bm tht (hiu ng pittụng) trong ging khoan theo sau chuyn ng kộo b khoan c. iu ny cú th xy ra khi tip cn hoc trong khi kộo th. - Khoan qua tng ỏ xp, nhng cht lng s khụng xõm nhp thờm na nu ngng khoan. 1.1.2. Vai trũ ca thit b i ỏp trong cụng tỏc khoan. Khi khoan, cn c gng gi cht lu trong thnh h ó khoan qua. Dung dch tun hon trong ging s m nhn tt vai trũ ny cho n khi ỏp sut thu tnh ca nú nh hn so vi ỏp sut ca cht lu gp phi. Nh vy, yu t u tiờn khng ch ging luụn l ct dung dch khoan cú t trng thớch hp. Thit b i ỏp l phng tin bo v th hai. Nh cú thit b i ỏp m cho phộp tin hnh mt cỏch liờn tc cụng tỏc khoan hay sa cha ging, t SV: Nguyễn Trung Kiên Lớp: Thiết bị dầu khí K49 4 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp được tiến độ thi công cao nhất, đồng thời nó bảo đảm an toàn cho người và thiết bị trên giàn. Thiết bị đối áp với đặc tính kỹ thuật của mình đảm bảo thực hiện các chức năng sau: - Bịt kín miệng giếng khoan trong trường hợp gặp các tầng chất lỏng có áp suất lớn hơn áp suất thuỷ tĩnh của cột dung dịch khoan khi bộ cần đã thả vào giếng hoặc không có bộ cần trong giếng. - Tạo được đối áp trên vỉa. - Có khả năng tạo dòng tuần hoàn của dung dịch khoan để điều chỉnh và thay đổi tỷ trọng dung dịch theo áp lực vỉa, thay thế dung dịch bị nhiễm nhiều khí khi xảy ra áp suất dư cao hơn giá trị cho phép và dẫn chất lưu xâm nhập ra khỏi miệng giếng khoan vào nơi an toàn. - Nối được với máy bơm khoan và máy bơm trám xi măng. - Dạo bộ khoan cụ khi giếng có áp suất dư. - Đặt trên miệng giếng các thiết bị bịt kín khác. - Nghiên cứu giếng khi khoan. - Ép thử giếng khoan (xác định độ tiếp nhận của vỉa, ép thử khả năng cách ly của vành xi măng…). - Xác định chỉ số năng suất giếng. - Kiểm tra áp suất dư trong giếng khoan (thử giếng). 1.1.3. Phân loại thiết bị chống phun đang được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro 1.1.3.1. Phân loại đối áp theo kích thước và áp suất làm việc 1.1.3.1.1. Theo kích thước Dựa vào đường kính lỗ (D) cho cần khoan đi qua của đối áp mà có các loại đối áp sau: - D = 0 ÷ 230 mm: Dùng để đóng giếng khi không có cần (giếng trống) hoặc đóng giếng có cần khoan hay ống chống có đường kính d = 127 mm. - D = 0 ÷ 280 mm: Dùng để đóng kín giếng trống hoặc đóng giếng có cần với đường kính d = 146 mm. SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 5 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp - D = 0 ÷ 350 mm: Dùng để đóng giếng trống hoặc có ống chống với đường kính d = 194 ÷ 273 mm. - D = 0 ÷ 435 mm: Dùng để đóng giếng trống hoặc có ống với đường kính d = 346 mm. - D = 0 ÷ 520 mm: Dùng để đóng giếng trống hoặc có ống với đường kính d = 426 mm. 1.1.3.1.2. Theo áp suất làm việc Dựa vào áp suất làm việc của thiết bị đối áp mà người ta chế tạo ra các loại đối áp cho phù hợp với từng loại áp suất. Thường chế tạo để làm việc với áp suất định mức như sau: + Đối áp loại 143 at + Đối áp loại 210 at + Đối áp loại 350 at + Đối áp loại 700 at + Đối áp loại 1050 at 1.1.3.2. Phân loại đối áp theo nguyên lý hoạt động Theo nguyên lý hoạt động thì đối áp được phân làm 2 loại là đối áp vạn năng và đối áp ngàm. Đối với từng trường hợp hoạt động ta lại có sự phân loại riêng. 1.1.3.3. Phân loại đối áp theo loại chất lưu Trong quá trình khoan thì sự phun không chỉ là dầu (chất lỏng) mà còn có cả sự phun của khí. Như vậy, nhiệm vụ của thiết bị chống phun lúc này phải ngăn ngừa cả dầu và khí. Theo cách phân loại trên thì thiết bị đối áp phòng ngừa dầu khí phun có 2 loại sau: + Đối áp dùng cho giếng dầu + Đối áp dùng cho giếng khí Xét về mặt kích cỡ thì đối áp dùng cho giếng khí có kích thước lớn hơn đối áp dùng cho giếng dầu. Nếu xét về khả năng làm việc thì đối áp dùng cho giếng khí cho phép đóng giếng với áp suất nhỏ hơn so với đối áp dùng cho SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 6 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp giếng dầu. Đối áp dùng cho giếng khí đóng được giếng có ống chống với đường kính lớn. 1.2.4. Các loại đối áp phổ biến đang được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro Hiện nay có rất nhiều hãng khác nhau có thể cung cấp các thiết bị đối áp. Nhưng phổ biến là các loại đối áp do những hãng sau chế tạo: Đối áp do Nga chế tạo; Đối áp của hãng Shaffer; Đối áp của hãng Cameron; Đối áp của hãng Hydrill; Đối áp do Rumani chế tạo. Để dễ dàng cho việc chọn lựa cũng như tránh nhầm lẫn khi lựa chọn đối áp, các nhà chế tạo đã ký hiệu đối áp theo một số đặc điểm sau: Đường kính lỗ, áp suất làm việc, loại kết cấu và cách chế tạo. X 1 – X 2 – X 3 – X 4 X 1 : Kiểu kết cấu; X 2 : Đường kính lỗ của đối áp X 3 : Áp suất làm việc; X 4 : Phương án chế tạo Ví dụ: Ký hiệu van đối áp đôi có đường kính 9 inch (230 mm), áp suất làm việc là 350 at, chế tạo theo Internal. Trim như sau: DF – 9 x 350 Internal.Trimhoặc DF – 230 x 350 Internal.Trim - Một số đối áp đang được dùng tại XNLD Vietsovpetro: Hình 1.1: Đối áp vạn năng kiểu D của Cameron SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 7 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Hình 1.2: Đối áp vạn năng loại Shaffer Spherical Hình 1.3: Đối áp ngàm Cameron/Cooper U II với 2 loại ram cắt cần và ram đa kích thước SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 8 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Hình 1.4: Đối áp ngàm Shaffer SL với một ram cắt cần và một ram ôm cần Hình 1.5: Đối áp ôm cần loại U/Cameron SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 9 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Hình 1.6: Đối áp ôm cần loại Hydril 13 5/8” 10000 psi SV: NguyÔn Trung Kiªn Líp: ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49 10 [...]... THUT CA THIT B I P 230x350( 9x 5000 PSI) DO RUMANI CH TO i ỏp dựng cho thit b khoan do Rumani ch to cú 3 loi l: SF: 1 mỏ úng ging DF: 2 mỏ úng ging T: 3 mỏ úng ging 2.1 Cu to cỏc loi i ỏp 230x350 SF, DF & T Do Rumani sn xut 2.1.1.,i ỏp chng phun loi SF õy l loi van i ỏp 1 tm, thõn ỳc t thộp hp kim Bờn trong thõn van gm 1 mỏ i ỏp ch thc hin c mt nhim v t ra i vi ging khoan. Vic tip cn thay th v sa cha... cỏch 7 Khi khoan ging bng b khoan c cú cựng mt mt ng kớnh, i ỏp ụm cn phi phự hp vi ng kớnh cn khoan Nu s dng b khoan c cú ng kớnh khỏc nhau (khụng c quỏ 3 loi ng kớnh) thỡ ng kớnh mỏ i ỏp phi phự hp vi ng kớnh ct cn khoan trờn cựng 8 Th t úng i ỏp v cỏc van chn Block tit lu khi cú du khớ nc xut hin ó c quy nh ti quy ch mu nhng hnh ng ban u ca kớp khoan khi cú du khớ xut hin 9 Cho phộp do cn trong... kp Cỏc mỏ kp thng b mũn do cỏc nguyờn nhõn sau õy: - Do ma sỏt: Trong quỏ trỡnh úng ca cỏc mỏ thỡ xy ra s va chm gia chỳng vi ct cn khoan nờn gõy ra mũn - Do cht hoỏ hc: Trong khi úng hay M cỏc mỏ u tip xỳc vi dung dch khoan, trong dung dch khoan cú cha cỏc hoỏ phm x lý ging khoan, chớnh cỏc hoỏ phm ny s xõm nhp vo mỏ i ỏp gõy ra cỏc tỏc dng hoỏ hc lm mũn mỏ kp (bng cao su) - Do lóo hoỏ: Cht cao su... cỏc i ỏp ụm cn CHNG 3 QUY TRèNH BO DNG, SA CHA B I P 230x350 DO RUMANIA SN XUT 3.1 Quy trỡnh kim nh v bo dng Vic kim tra v bo dng k thut thit b chng phun nhm m bo hon ho ca thit b trong sut quỏ trỡnh thi cụng ging 1 Trc khi tip tc thi cụng cỏc cụng vic trong ging v sau khi lp rỏp thit b chng phun, cn phi kim tra tõm ca thỏp khoan so vi bn rụ to, tõm ca rụ to so vi tõm ca ging khoan v thng ca cn vuụng... c t trờn sn khoan v mt bng iu khin th 2 d phũng(5) t phũng lm vic ca k s giỏm sỏt khoan úng ging khoan cn bm du thu lc qua h thng ng dn du ỏp lc vo khong khụng gian gia piston v thõn i ỏp, Khi piston chuyn ng lờn s y v ộp ming chốn hng tõm ging khoan ụm trn cn khoan v bt kớn ming ging Do bin dng ca ming chốn hỡnh xuyn ln nờn i ỏp vn nng cú th úng kớn ming ging vi bt c v trớ no ca ct cn khoan v ngay... cỏc gin khoan- khai thỏc ca Xớ nghip liờn doanh Vietsovpetro, h thng dp ging c thit k gm: - Cỏc b cha dung dch v thit b (cỏc mỏy bm,mỏy khuy trn, h thng lc) chun b dung dch; - Cỏc mỏy bm dung dch (BM-13,14) ca t hp khoan v cỏc mỏy bm trỏm xi mng (BM-8); - H thng ng ng dn n cỏc ging khoan. ; - Cỏc trm thy lc dựng iu khin t xa thit b i ỏp (ca t hp khoan dựng cho cỏc ging ang trong quỏ trỡnh khoan) v... õy: - Mũn do ma sỏt: Khi kộo th b khoan c thỡ i ỏp v b khoan c luụn cú s va chm Chớnh iu ny lm cho phn thõn ca i ỏp b mi mũn ti phn xung quanh l - Mũn do hoỏ cht: Cng nh chi tit mỏ kp, thõn i ỏp cng b mi mũn bi cỏc hoỏ cht cha trong dung dch khoan khi tun hon t ging lờn - Mũn thu lc: S mũn ny xy ra do dũng chy ca dung dch tun hon t ging i lờn - Ngoi cỏc nguyờn nhõn trờn, thõn i ỏp cũn b mũn do s ụxy... v chi tit mỏ i ỏp 230x350 Hỡnh 2.5: Mỏ úng cú cn khoan 1 Thõn 2 Np y 3 m cao su 4 Bu lụng 22 SV: Nguyễn Trung Kiên K49 Lớp: Thiết bị dầu khí Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Hỡnh 2.6: Mỏ úng ging trng 1 Thõn 2 Np y 3 m cao su 4 Bu lụng 5.Bu lụng 6 B phn bo v lp m 2.2 c tớnh k thut ca b i ỏp 230X350( 9x5000 PSI) - ng kớnh l: 230 mm (9 inch) - p sut th nghim: 700 at (10000 PSI) - p sut lm vic:... phun hot ng tt, vic bụi trn phi c thc hin theo ỳng bng quy nh bụi trn Ngoi cỏc cụng vic k trờn cng cn thc hin mt s cụng vic khỏc sau õy: Bng 3.2 Quy trỡnh kim nh bo dng TT 1 2 3 4 5 6 Tờn cụng vic Th thu lc cỏc mỏ i ỏp úng cn khoan. thu lc cỏc mỏ Th Thi gian tin hnh Mt ln trong mt ca trc khi bt 48 Mt ln trong u cựng úng ging khoan gi nhng ch khi no cn khoan c rỳt lờn khi Th vic úng v khoỏ ging tun Hng... thõn ca i ỏp 230x350, hai i ỏp hot ng bng thu lc cho phộp: - Hoc úng ton ton b ging khi khụng cú cn khoan trong ú bng cỏc i ỏp lỏ chn (i ỏp mỏ c) - Hoc ct cỏc cn khoan, úng ton b ging bng cỏc i ỏp ct cn; - Hoc úng trờn cỏc cn khoan vi cỏc i ỏp ụm cn Vic úng i ỏp ụm cn gi c kớn ging n ỏp sut lm vic ca i ỏp Ngoi ra i ỏp ụm cn chu c m khụng rũ r (t 0-> ỏp sut lm vic) mt ti trng ng vi ct cn khoan 300 tn, . tạo: Đối áp do Nga chế tạo; Đối áp của hãng Shaffer; Đối áp của hãng Cameron; Đối áp của hãng Hydrill; Đối áp do Rumani chế tạo. Để dễ dàng cho việc chọn lựa cũng như tránh nhầm lẫn khi lựa chọn đối. K49 15 Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp CHƯƠNG 2 CẤU TẠO, TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ ĐỐI ÁP 230x350( 9”x 5000 PSI) DO RUMANI CHẾ TẠO Đối áp dùng cho thiết bị khoan do Rumani. giếng, độ sâu giếng và áp lực vỉa. Hiện nay XNLD Vietsovpetro đã và đang sử dụng các loại đối áp của Rumani và của Nga trên những giàn khoan tại mỏ Bạch Hổ. Đối áp vạn năng của mỹ (hãng Shaffer)