Tổng quan về các phương pháp khoan, khoan bằng Topdrive – Giới thiệu Topdrive Varco TDS-8SA. Tính chọn đầu quay di động cho một giếng khoan

Hiện nay, công tác thăm dò và khai thác dầu khí đang được phát triển rất nhanh chóng và trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền kinh tế quốc dân.

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, công tác thăm dò và khai thác dầu khí đang được phát triển rấtnhanh chóng và trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền kinh tế quốcdân Hàng năm nộp ngân sách nhà nước hàng ngàn tỷ đồng, đóng góp rất nhiềuvào sự tăng trưởng và phát triển kinh tế đất nước

Trong những năm gần đây, nhu cầu năng lượng trên toàn thế giới tănglên rất nhiều Dầu khí là một nguồn năng lượng hết sức quan trọng vì thế nó đãgây nên những biến động mạnh mẽ về giá cả, thậm chí còn gây nên những bất

ổn chính trị Ở Việt Nam, với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đặc biệt là

từ khi Việt Nam ra nhập WTO thì nhu cầu năng lượng là rất cần thiết vì vậymột trong những giải pháp quan trọng là đẩy mạnh công tác thăm dò và khaithác dầu khí đáp ứng nhu cầu năng lượng cho đất nước và xuất khẩu

Để nâng cao hiệu quả công tác khoan Dầu khí việc trang bị công nghệcũng như các thiết bị hiện đại là cần thiết Trong số các thiết bị công nghệ mớiđược áp dụng có tổ hợp đầu quay di động đã cho kết quả khả quan

Sử dụng tổ hợp đầu quay di động đã gia tăng được khối lượng công việckhoan, thăm dò và khai thác dầu khí, giảm chi phí cho một giếng khoan, sớmđưa giếng khoan vào khai thác

Được sự đồng ý của các Thầy trong bộ môn Thiết bị dầu khí và công

trình, tôi mạnh dạn thực hiện bản đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Tổng quan về

các phương pháp khoan, khoan bằng Topdrive – Giới thiệu Topdrive Varco TDS-8SA Tính chọn đầu quay di động cho một giếng khoan” Đồ án

chia làm 4 chương:

 Chương 1: Tổng quan về các phương pháp khoan

 Chương 2: Giới thiệu về tổ hợp đầu quay di động – đầu quay diđộng Varco TDS-8SA;

 Chương 3: Công tác vận hành, các dạng hỏng hóc, nguyên nhân,biện pháp khắc phục và công tác kiểm tra bảo dưỡng;

 Chương 4: Tính toán lựa chọn đầu quay di động

Trong điều kiện hạn chế về tài liệu, do ngành dầu khí nước ta còn non trẻ

chưa thật chính xác Bên cạnh đó còn hạn chế về mặt thực tiễn sản xuất, thờigian làm đồ án Mặc dù vậy với sự cố gắng của bản thân và được sự hướng dẫn

tận tình của thầy giáo-GVC: Trần Văn Bản, các thầy giáo trong bộ môn và các

bạn đồng nghiệp đã giúp tôi hoàn thành bản đồ án này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn Thiết bị dầu khí

và công trình, đặc biệt là thầy giáo GVC: Trần Văn Bản và các bạn đồng

nghiệp đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Hà nội tháng năm 2011

Sinh viên thực hiện: Trần Hải Sơn

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHOAN

1.1 Giới thiệu các phương pháp khoan

1.1.1 Phương pháp khoan tuabin

Khoan tuabin là phương pháp khoan trong đó chuyển động quay củachoòng được truyền trực tiếp từ động cơ đặt ngay phía trên choòng, nét đặctrưng của phương pháp khoan này là cột cần khoan đứng im trong quá trìnhkhoan Khoan tuabin có thể được chia làm 3 dạng chính, dựa vào loại động cơđược sử dụng, đó là:

 Động cơ điện;

 Tuabin khoan;

 Động cơ trục vít

1.1.1.1 Khoan bằng động cơ điện

a Nguyên lý cấu tạo

Bộ dụng cụ khoan điện chìm bao gồm động cơ điện, trục truyền để lắpvào choòng khoan và bộ phận ngăn ngừa sự xâm nhập của dung dịch khoan vàobên trong của động cơ

Động cơ điện thường là động cơ không đồng bộ 3 pha ngậm dầu với rôtongắn mạch gồm nhiều đoạn, thân rôto làm bằng sắt từ và được lắp trên trụctruyền bằng các then hoa hoặc các ren côn Stato của động cơ gồm nhiều tấmghép bằng sắt từ và phản từ, giữa các đoạn rôto và stato người ta lắp các ổ trụchướng tâm

Trục truyền có 2 loại chính là: trục ngậm dầu chạy trên các ổ bi và loạichạy trên các ổ trượt cao su

Phần dưới của động cơ có các ổ bi đỡ để tiếp nhận toàn bộ tải trọng chiềutrục trong quá trình làm việc Đầu trên và đầu dưới của trục có lắp các phớtchắn dầu Khoảng trống trong động cơ được lấp đầy dầu,áp suất dầu trong động

cơ luôn phải lớn hơn áp suất chất lỏng tuần hoàn bên ngoài từ 23 (at), để ngănkhông cho chất lỏng lọt vào động cơ

Phần trên của động cơ lắp 3 bộ điều áp kiểu piston: Một bộ chứa dầumáy bay dẫn vào bên trong phớt, 2 bộ còn lại chứa dầu biến áp liên thông với

trong quá trình làm việc xảy ra sự rò rỉ dầu qua phớt cũng như quá trình động

cơ bị đốt nóng áp suất sẽ giảm nên cần phải bù thêm

Quá trình truyền điện từ trên mặt xuống động cơ là nhờ cáp điện lắp phíatrong cần khoan, chiều dài mỗi đoạn cáp tương ứng với chiều dài của cầnkhoan Khi lắp cần khoan thì các đoạn cáp điện tự động nối lại với nhau nhờvào một đầu nối đặc biệt gắn trên zamốc

b Ưu, nhược điểm

Sử dụng động cơ điện chìm giúp ta dễ dàng điều chỉnh tốc độ và mômenkhoan Ngoài ra, do cần khoan đứng im trong quá trình khoan do đó góp phầntăng tuổi thọ của cần khoan Bên cạnh những ưu điểm trên, khoan bằng động cơđiện chìm còn có những nhược điểm như sau:

 Yêu cầu kỹ thuật dẫn điện xuống động cơ phải an toàn tuyệt đối;

 Tuổi thọ của động cơ không cao do phải làm việc dưới nhiệt độ và ápsuất tương đối lớn;

 Khả năng bảo dưỡng phức tạp, khó khăn Chi phí cho công tác vậnhành tốn kém

Qua ưu, nhược điểm của động cơ điện chìm, thì trên thực tế ít được ứngdụng rộng rãi do nó mang lại hiệu quả kinh tế không cao Hiện nay, loại động

cơ này đang ở trong giai đoạn thử nghiệm

1.1.1.2 Khoan bằng tuabin khoan

a Nguyên lý cấu tạo

Trong cánh quạt tuabin, năng lượng thủy lực của dòng nước rửa đượcchuyển hóa thành cơ năng của trục quay, làm quay choòng khoan Tuabin gồmnhiều tầng giống nhau (có thể lên đến 200 tầng) Mỗi tầng gồm 2 phần, phầnquay được nối với trục gọi là rôto, phần đứng yên được gắn với vỏ gọi là stato.Bên trong tuabin có một ổ tựa dọc (ổ tựa chính) để giữ cho dung dịch khoankhông xâm nhập vào ổ trục chính Ổ tựa chính được đặt ở phía dưới để nângtoàn bộ khối rôto Tùy theo chiều dài của tuabin mà người ta có thể lắp 2 hoặc 3

ổ tựa ngang Ở phần trên cùng của tuabin là đầu nối chuyển tiếp để nối vào đầudưới của cột cần khoan Phía dưới cùng của tuabin có đế tuabin, đế này đượcbịt kín phần giữa tuabin và trục của tuabin nhờ một đệm đặc biệt nhằm bảo đảm

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

4

5 6

7 8

1-Bao trong của stato 5-Đường đi của dòng nước

2-Bao trong của rôto 6-Cánh cong của rôto

3-Rãnh then 7-Cánh cong của stato

4-Vỏ ngoài của stato 8-Bao ngoài của rôto

Hình 1.1 Cấu tạo một tầng tua bin

Trong một số trường hợp khi khoan qua tầng đất dẻo, mômen quay củatuabin không đủ để thực hiện quá trình phá hủy, hay ở các giếng khoan sâu, lưulượng dung dịch nhỏ do đó giá trị của mômen và công suất không đủ để đápứng quá trình khoan Để thu được mômen quay và công suất lớn mà không phảithay đổi đường kính của tuabin, chỉ có thể tăng số tầng của chúng lên, do đóphải chế tạo những tuabin dài Khi chế tạo những tua bin có độ dài quá lớn sẽgây khó khăn trong việc nâng thả tuabin ở giếng khoan cũng như khi lắp ráp,vận chuyển Để giải quyết khó khăn trên người ta chế tạo các tuabin nối mà mỗiđoạn là một tuabin đơn Vỏ của các tuabin được nối với nhau bằng ren, còn trụcđược nối bằng khớp nối có rãnh then (then hoa), bằng khớp ma sát hoặc bằngkhớp nối kép (kết hợp giữa khớp ma sát và rãnh then hoa)

Đặc điểm cơ bản của khoan tuabin là tốc độ quay của choòng luôn thayđổi tùy theo tải trọng và độ cứng của đất đá khoan qua Mômen quay choòng vàtốc độ quay tỷ lệ nghịch với nhau, tải trọng tác dụng lên choòng càng lớn, tốc

Hình 1.2 Quan hệ giữa các thành phần trong khoan tua bin

Khi tốc độ quay n 0 mômen quay đạt giá trị cực đại gọi là mômen hãm(M h), khi mômen quay giảm dần, tốc độ quay tăng lên Mômen quay giảm đến

“0” tốc độ quay đạt giá trị cực đại gọi là tốc độ quay không tải (n kt)

Đối với công suất (N): Với chế độ hãm (n 0) thì (N 0) Khi tốc độquay tăng lên công suất tăng lên đến giá trị cực đại (Công suất định mức) sau

đó lại giảm đến “0” ở chế độ không tải

Sự biến thiên của hiệu suất () cũng tương ứng với sự biến thiên của N.Chế độ làm việc với max gọi là chế độ “tối ưu” Tốc độ quay của chế độ tối ưuxấp xỉ bằng 1/ 2 tốc độ quay không tải, còn mômen quay xấp xỉ bằng 1/ 2mômen hãm

Khác với mômen quay và công suất, tổn thất áp lực trong tuabin hầu nhưkhông thay đổi Khi chuyển từ chế độ không tải sang chế độ hãm, tổn thất áp

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Mọi nhận xét trên đều rút ra trong trường hợp lưu lượng dòng chảy (Q)không thay đổi Quan hệ giữa n, P, M,  và N khi Q không đổi gọi là đặc tínhlàm việc của tuabin

Hình 1.3 Đường đặc tính làm việc của tua bin

b Ưu, nhược điểm của khoan tuabin

* Ưu điểm:

 Không phải chi phí công suất để quay cột cần khoan;

 Do công suất của tuabin sinh ra được truyền trực tiếp lên choòng nênchoòng có thể quay với vận tốc rất lớn, vì thế có thể đạt vận tốc cơ học khoancao hơn nhiều so với khoan rôto;

 Cột cần khoan ít chịu tải hơn, ít mòn hơn nên giảm được sự cố về cầnkhoan trong quá trình làm việc;

 Có thể sử dụng khoan tuabin để khoan giếng khoan xiên định hướng vàkhoan ngang rất hiệu quả;

 Giảm tiếng ồn so với khoan rôto do đó cải thiện điều kiện lao động

* Nhược điểm:

 Tuabin làm việc với số vòng quay lớn ít phù hợp với đa số loại choòngchóp xoay (vì choòng chóp xoay làm việc với tải trọng lớn, số vòng quay nhỏ);

 Vùng làm việc ổn định của số vòng quay của tuabin hẹp, nếu ra khỏivùng này có thể làm tuabin ngừng hoạt động;

 Cần có máy bơm công suất lớn để bơm chất lỏng xuống dẫn độngtuabin, đặc biệt với các giếng khoan sâu việc này rất khó thực hiện;

 Việc điều chỉnh tốc độ quay của choòng rất khó khăn phức tạp;

 Quá trình bảo dưỡng tốn nhiều thời gian hơn so với đầu quay di độnghoặc bàn rôto

1.1.1.3 Khoan bằng động cơ trục vít PDM (Positive Displacement mud Motor)

a Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Động cơ PDM hoạt động dựa trên nguyên lý Moinơ và được cấu tạo bởicác thành phần cơ bản sau:

Hình 1.4 Cấu tạo động cơ trục vít

Van xả: có tác dụng ngăn cho động cơ không bị quay trong quá trình kéo

thả và được đặt ở phần trên cùng của động cơ Van này có những lỗ cho phép

sự lưu thông giữa cột cần khoan và khoảng không vành xuyến Các lỗ này đượcđóng trong suốt quá trình khoan để dung dịch đi qua động cơ Trong quá trìnhkéo thả, khi bơm dung dịch ngừng hoạt động áp suất sẽ giảm xuống, các lỗthoát được mở ra làm cho cột cần khoan được tháo hết dung dịch bên trong khikéo hoặc đổ đầy khi hạ Khi bơm làm việc, áp suất tăng lên, các lỗ thoát đượcđóng kín lại

Rôto: Là một trục bằng thép có dạng múi xoắn ốc Đối với động cơ một

múi xoắn thì mặt cắt ngang của rôto là hình tròn Đầu trên của rôto được để tự

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Stato: Được đúc bằng cao su dạng rãnh xoắn tương ứng với rôto (số rãnh

xoắn của stato bao giờ cũng nhiều hơn 1 so với số múi xoắn của rôto) và đượcđặt trong vỏ động cơ

Khi rôto được đặt trong stato, do hình dạng khác nhau chúng tạo ra hàng loạtcác khoang kín Khi dung dịch khoan được bơm qua động cơ, nó sẽ chuyểnđộng vào giữa rôto và stato, chuyển động đó làm dịch chuyển rôto và làm chorôto quay

Ở những động cơ đơn múi (rôto có 1 múi xoắn) lưu lượng dòng chảy quađộng cơ lớn vì vậy tốc độ vòng quay sẽ lớn và chỉ tạo ra được mômen quaynhỏ Để tăng mômen quay ta có thể tăng số múi xoắn của rôto (3, 5, 7, 9 múi)tương ứng với số rãnh của stato là (4, 6, 8, 10), khi đó lưu lượng dòng chảy quađộng cơ nhỏ dẫn đến số vòng quay nhỏ do đó tạo ra được mômen quay lớn

Trong quá trình làm việc các múi và rãnh xoắn của rôto và stato liên tụctiếp xúc với nhau để tạo ra những buồng áp suất kín, chính điều này làm bề mặtstato mòn đi rất nhanh, cho nên stato phải được chế tạo bằng vật liệu cao su cókhả năng chịu mài mòn, chịu được nhiệt độ và áp suất cao

Khớp nối không gian: Do chuyển động lệch trục với stato nên đầu dưới

của rôto phải được nối với một khớp nối không gian Khớp nối này sẽ biếnchuyển động lệch trục thành chuyển động đồng trục của choòng Có rất nhiềukiểu khớp nối không gian được sử dụng nhưng phổ biến nhất là khớp cầu Đầudưới của khớp nối không gian được nối với trục truyền

Hệ thống ổ tựa: Đây là bộ phận thiết yếu nhất của động cơ Nó quyết

định tuổi thọ của động cơ và thực hiện hai chức năng:

 Truyền tải trọng dọc trục lên choòng;

 Duy trì vị trí đồng trục của trục truyền

b Ưu, nhược điểm của động cơ trục vít

Mômen quay không phụ thuộc vào đặc điểm lưu lượng dòng dung dịchcủa máy bơm mà vẫn cho hiệu suất cao, có thể kiểm tra tải trọng động cơ theo

sự giảm áp, có kết cấu đơn giản tiết kiệm vật liệu

Động cơ có đặc điểm nổi bật là tương đối bền khi bơm chất lỏng có chứatạp chất và không có tính chất bôi trơn, bởi vì các chi tiết ít bị mài mòn, sựphân bố chất lỏng động cơ được tự động nhờ sự biến đổi liên tục vị trí không

Động cơ trục vít dùng để khoan các giếng khoan xiên, ngang định hướngđặc biệt đối với các giếng khoan sâu khi khoan bằng choòng có đường kính bé

và trong công tác sửa chữa giếng

1.1.2 Phương pháp khoan xoay

Khoan xoay là phương pháp khoan mà trong đó chuyển động quay củachoòng được truyền từ động cơ trên mặt thông qua cột cần khoan Có hai dạngchính là sử dụng bàn rôto và sử dụng đầu quay di động (top drive)

 Chịu tải trọng của bộ dụng cụ khoan hoặc ống chống;

 Tiếp nhận các phản lực từ đáy trong quá trình khoan

Trong công tác khoan dầu khí tuỳ theo yêu cầu mà có thể thiết kế chuyểnđộng cho bàn rôto theo 2 phương án đó là dùng động cơ dẫn động riêng chorôto hoặc có thể lấy từ tốc độ của tời thông qua bộ truyền xích hay trục cácđăng

* Nguyên lý cấu tạo:

 Bao gồm các bộ phận chính sau: trục dẫn, cặp bánh răng nón, bàn xoay và hệthống ổ đỡ Cặp bánh răng nón dùng để truyền chuyển động quay từ trục dẫnnằm ngang đến bàn quay Tất cả các ổ đỡ và cặp bánh răng đều được bôi trơnbằng dầu;

 Để truyền chuyển động quay lên cần chủ đạo thì phía trong lỗ rôto được đặtcác bạc hãm định hình theo kích thước và tiết diện của cần chủ đạo (hình vuônghoặc hình lục giác);

 Kích thước danh nghĩa được đặc trưng bằng đường kính lỗ bàn rôtotrong công tác khoan dầu khí thường từ 400700 (mm);

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Hình 1.5 Cấu tạo bàn rôto

 Rôto có từ 3 đến 6 tốc độ truyền và một tốc độ quay ngược để tháo cầnkhoan hoặc cứu chữa sự cố;

 Tùy theo cách bố trí cặp bánh răng nón và các ổ đỡ (có 2 loại ổ đỡ là ổ

đỡ chính và ổ đỡ phụ) mà bàn rôto được phân thành 2 loại là bàn rôto có ổ đỡchính ở trên và bàn rôto có ổ đỡ chính ở dưới Ổ đỡ chính là ổ đỡ mà trong quátrình làm việc chịu tác dụng của toàn bộ trọng lượng cột cần khoan hoặc ốngchống treo trên nó và lực ma sát giữa cần chủ đạo với bàn rôto Ổ đỡ phụ chỉchịu tác dụng của tải trọng từ đáy do rung động của cột cần khoan và phản lựcgây nên

b Ưu, nhược điểm của bàn xoay rôto

* Ưu điểm:

 Kết cấu đơn giản, ít phải bảo dưỡng

 Thời gian cho việc chuẩn bị và kết thúc các thao tác trong quá trìnhkéo thả dụng cụ khoan và tiếp cần rất nhanh gọn

* Nhược điểm:

 Không dùng để khoan lấy mẫu do phải kéo bộ dụng cụ khoan lên khỏiđáy khi tiếp cần nên dễ làm vỡ mẫu, sập thành lỗ khoan trong đất đá không ổnđịnh

 Không sử dụng được với tần số khoan cao

 Gây ồn trong quá trình làm việc

1.1.2.2 Khoan bằng đầu quay di động (top drive)

Đầu quay di động dùng để nối giữa hệ thống palăng với cột cần khoannhằm mục đích quay và treo cột cần khoan vào móc nâng, dẫn nước từ tuy ôcao áp vào bên trong cần khoan và truyền chuyển động quay cho cột cần khoan.Động cơ của nó có thể là động cơ điện hoặc động cơ thủy lực Loại động cơthủy lực ít phổ biến vì cần lắp đặt thêm một thiết bị có công suất thủy lực đặcbiệt Động cơ được lắp phía đầu trên cột cần khoan ngay dưới đầu tiếp nhậnchất lỏng Đầu quay được gắn trên xe lăn dẫn hướng, xe lăn di chuyển lênxuống dọc theo ray dẫn hướng lắp trên tháp khoan Hệ thống truyền động nàycho phép tăng công suất truyền cho cột cần khoan mà nó không phụ thuộc vàocông tác khoan, công nghệ khoan Thiết bị này làm việc rất ổn định, ít gây rungđộng, va đập, tiếng ồn và đặc biệt có thể khử được mômen phản lực đáy

Ta sẽ đi sâu tìm hiểu về đầu quay di động trong chương tiếp theo

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ TỔ HỢP ĐẦU QUAY DI ĐỘNG –ĐẦU QUAY DI

ĐỘNG VARCO TDS-8SA 2.1 Giới thiệu về tổ hợp đầu quay di động

2.1.1 Đặc điểm chung

Đầu quay di động được sử dụng trên thế giới lần đầu tiên vào năm 1982

và ngày càng trở nên phổ biến, việc sử dụng đầu quay di động trong thực tiễncho thấy tính ưu việt của chúng trong thi công các giếng xiên và giếng nằmngang Sự cần thiết của chúng trong việc cải thiện quá trình khoan, đem lại chiphí thấp nhất

Khoan bằng động cơ Top Drive cũng hoạt động dựa trên nguyên lý tương

tự như trong phương pháp khoan Roto, chuyển động xoay được truyền tớichoòng khoan thông qua cột cần khoan để phá huỷ đất đá Tuy nhiên chuyểnđộng xoay này được truyền từ động cơ Top Drive, thay vì được truyền động từbàn roto như trong phương pháp khoan Roto Chính vì vậy, khoan bằng động

cơ Top Drive có đầy đủ các đặc điểm giống khoan Roto như: Các thông số chế

độ khoan có thể được điều chỉnh độc lập, yêu cầu về công suất máy bơm khoankhông cần lớn như trong khoan bằng động cơ đáy, cho phép khoan với tải trọngđáy cao Mặc dù vậy khoan bằng động cơ Top Drive cũng có một số nét khácbiệt với phương pháp khoan Roto

Hình 2.1 Hình ảnh một tổ hợp đầu quay di động

Phần lớn đầu quay di động được dẫn động bằng động cơ điện một chiều,

có một số ít dẫn động bằng động cơ xoay chiều hoặc động cơ thủy lực Côngsuất dẫn động đến 800 (kW), mômen quay 2,54,5 (kN.m)

Các hãng cung cấp lớn trên thế giới có thể kể đến như: Varco BJ; Tesco;Maritime Hydraulic A.S

Công dụng chính của đầu quay di động là:

 Truyền mômen quay cho choòng khoan phá hủy đất đá;

 Tháo lắp và xiết chặt cần khoan, thực hiện thao tác kéo thả.,

2.1.2 Phân loại

Có nhiều cách phân loại, sau đây là cách phân loại dựa vào dạng độngcơ

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

 Các loại: TDX-1250; TDX-1000; HPS-1000; TDS-1000; TDS-8SA;TDS-4; TDS-12; TDS-11SA; TDS-4A; IDS-350PE; TDS-10SA Những loạinày cho mô men xoắn lớn, tải trọng nâng lớn và công suất của động cơ lớn, chophép khoan sâu Tuy nhiên nhược điểm là trọng lượng lớn nên cần phải có kếtcấu tháp vững chắc Hệ thống điện, điều khiển phức tạp Loại này dùng động cơđiện

 Đầu quay thủy lực: TD-350; TDS-250; TD-150 Đầu quay thủy lực cótrọng lượng bản thân nhỏ hơn so với đầu quay cơ điện Đầu quay loại này cóhộp số cho tỉ số truyền lớn hơn so với nhiều đầu quay điện khác Tuy nhiêncông suất nhỏ, kết cấu cồng kềnh do cần thêm ống dẫn dung dịch và cần thêm

hệ thống bơm cho đầu xoay

2.1.3 Ưu, nhược điểm

2.1.3.1 Ưu điểm

 Không phải dùng cần chủ đạo do đó việc tiếp cần khoan nhanh chóng

và thuận lợi, an toàn cho kíp khoan;

 Tiến hành tháo lắp bộ khoan cụ ở mọi độ cao;

 Có thể doa ngược được;

 Lấy được mẫu khoan tốt trong khoan lấy mẫu;

 Giảm tổn hao năng lượng và khống chế được mômen phản lực đáytrong quá trình khoan

 Khắc phục sự cố do kẹt bộ dụng cụ hiệu quả hơn so với khoan Roto vìđộng cơ Top Drive có khả năng vừa quay vừa kéo bộ khoan cụ

2.1.3.2 Nhược điểm

 Phải lắp đặt một hệ thống dẫn hướng trong tháp để làm mất momencản, và ra cố kết cấu tháp do có lực xoắn phụ

 phải có các ống mềm hoạc cắp tải điện phụ trong tháp khoan

 Phải lắp thêm hệ thống ray dẫn hướng ở trên tháp

 Làm tăng khối lượng ở trên cao;

 Tăng chiều cao của tháp vì đầu quay di động dài hơn đầu quay thủy lựcthông thường;

 Tăng giá thành thiết bị khoan đặc biệt là công tác bảo dưỡng, sửa chữa

 Do cấu tạo phức tạp nên đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyênmôn cao.

2.2 Topdrive TDS-8SA

2.2.1 Các thông số kỹ thuật của TDS-8SA

Tổ hợp đầu quay TDS-8SA (Hình 2.1) có các thông số kỹ thuật như sau:

 Động cơ dẫn động: GEB-20A1 AC;

 Công suất động cơ: 1150 (HP);

 Chiều cao làm việc: 24 (ft);

 Trọng lượng: 38750 (lb);

 Hộp số: 1 tốc độ;

 Tỷ số truyền: 8,5:1;

 Tốc độ quay lớn nhất: 353 (v/p);

 Mômen quay liên tục lớn nhất: 62250 (ft.lb);

 Số vòng quay tương ứng mômen quay lớn nhất: 94 (v/p);

 Mômen quay không tải: 95000 (ft.lb);

 Sức nâng: 750 (tấn);

 Kích thước cần khoan sử dụng: 312 658 (in);

 Bộ kẹp cần: PH-100;

 Áp suất làm việc của IBOP (internal blowout preventer): 15000 (psi);

 Khả năng quay / sự định hướng: 360 / không giới hạn;

 Hệ thống làm mát: Quạt gió;

 Dải nhiệt độ làm việc:  20 C  40 C

2.2.2 Nguyên lý hoạt động của TDS-8SA

2.2.2.1 Nguyên lý truyền động

Chuyển động quay từ động cơ được truyền sang hộp tốc độ nhờ bánhrăng chủ động gắn trên trục động cơ, bánh răng này ăn khớp với bánh răng phíatrên của cặp bánh răng kép làm quay cặp bánh răng kép Bánh răng phía dướicủa cặp bánh răng kép ăn khớp với bánh răng chính gắn trên trục dẫn Trục dẫnđược nối với cột cần khoan qua cụm van cầu, làm quay cột cần khoan Dungdịch khoan được dẫn vào qua hệ thống cổ ngỗng vào ống rửa đặt phía trên nắp

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Cài hình vẽ A3 (Hình 2.2)

2.2.2.2 Hệ thống truyền động

Hình 2.3 Hệ thống truyền động1-Xilanh cân bằng 6-Bánh răng kép 11-Vỏ bọc trục dẫn

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Hệ thống truyền động (Hình 2.3) bao gồm các bộ phận chính sau:

 Dao động lớn nhất cho phép: 0,44 (in/s);

 Điện trở (tại 25C- đối với mỗi cặp cực): 0,0088 ()

Hình 2.4 Phanh động cơ

b Hộp tốc độ

Hộp tốc độ của TDS-8SA là hộp tốc độ đơn với tỷ số truyền từ động cơsang trục dẫn là 8,5:1 Bên trong hộp tốc độ gồm 1 cặp bánh răng kép, 1 bánhrăng chính, các bạc lót và các gioăng làm kín Ngoài ra còn có 2 cặp ổ đỡ chính,đây là thành phần chịu tải trong quá trình nâng, thả ống và quá trình khoan Vỏhộp tốc độ tạo thành một khoang kín để chứa dầu bôi trơn cho hệ thống bánhrăng và các ổ trục Bên sườn của vỏ hộp tốc độ có mắt thăm dầu để kiểm tramức dầu bên trong Dầu bôi trơn luôn được tuần hoàn trong hộp tốc độ nhờ vàobơm dầu (bơm được đặt ở ngay trên vỏ hộp tốc độ) và hệ thống các kênh dẫn,điều này đảm bảo rằng các bánh răng và ổ chặn luôn được bôi trơn Bên sườn

và dưới đáy hộp tốc độ có các gờ nhỏ để làm tăng sự thoát nhiệt cho hộp tốc độ

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Hình 2.5 Cấu tạo hộp tốc độ

c Cụm ống rửa

Cụm ống rửa nối trục chính của hộp số với phần tĩnh của cổ ngỗng, nócho phép dung dịch khoan đi qua với nhiệt độ và áp suất thay đổi với mọi tốc

độ quay của trục Chức năng của gioăng xoay là thực hiện chuyển động quay tự

do ở vị trí thẳng đứng Đầu quay phải được gắn với gioăng xoay một cáchchính xác và luôn được bôi trơn Nếu đầu quay được cất giữ trong một thờigian, thì phải tháo ra để kiểm tra gioăng xoay, xem xét sự mòn hỏng nếu có

Cổ ngỗng nằm ngay phía trên cụm ống rửa nối ống rửa và ống chữ S Cổ ngỗng

có phần tĩnh và phần động, phần tĩnh được bắt chặt vào vỏ bọc trục dẫn cònphần động nối với ống chữ S Giữa phần tĩnh và phần động có đệm làm kín đểngăn sự rò rỉ của dung dịch

1-Vỏ bọc trục dẫn 2-Lò xo 3-Đai ốc hãm4-Gioăng cố định 5-Thân dưới 6-Thân trên7-Cơ cấu treo (Điều chỉnh sự lệch trục) 8-Gioăng xoay

Hình 2.6 Cụm ống rửa

2.2.2.3 Hệ thống cân bằng sử dụng khí nén

Hệ thống cân bằng có chức năng treo trọng lượng của hệ thống đầu quaydưới áp lực khí nén, có tác dụng điều khiển và giữ thăng bằng cho cột cầnkhoan và ống chống trong quá trình nối ống Nó được điều chỉnh để giảm tảitrọng lên ren của đầu nối bảo vệ và cần khoan trong quá trình tiếp cần, qua đóbảo vệ các chi tiết này

Ba chế độ của hệ thống được chọn bởi kíp trưởng từ phòng điều khiển.Các chế độ này dùng trong các quá trình tháo, lắp cần với sự kiểm soát tải lênren và một chế độ dùng trong quá trình thả ống chống

TDS-8SA được treo bởi hệ ròng rọc 750 (tấn) Khi tải trọng nhẹ, chẳnghạn chỉ có đầu quay hay đầu quay với một đầu nối thì dầm chịu tải trọng chínhđược đỡ bởi 8 bình tích khí nén được liên kết với hệ thống quang treo

Áp suất trong bình tích khí nén có thể được điều chỉnh cho các tải trọng khácnhau Không khí sạch và khô từ giàn cung cấp tới van điều chỉnh, van này đượcgắn trên đường ống dẫn khí Hộp điều khiển tại bàn của kíp trưởng đưa tín hiệutới van hoặc để cung cấp cho các bình tích khí nén hoặc để xả khí từ bình tích

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Hình 2.7 Hệ thống cân bằng

Các bình tích được liên kết với van điều chỉnh bằng hệ thống ống dẫn.Hộp điều khiển được lắp bởi 3 bộ tiết lưu dùng để điều chỉnh áp suất với cácđiều kiện tải trọng khác nhau Mỗi bộ tiết lưu được liên kết với van và đồng hồcho phép người vận hành dễ dàng điều chỉnh các mức áp suất khác nhau

Một thiết bị tăng áp suất khí nén với một bình dự trữ khí nén ở giànkhoan, một van điều chỉnh được dùng trong hệ thống giúp cho hệ thống cânbằng Có nguồn áp suất khí nén lớn để hoạt động khi các thiết bị phụ trợ kháccần lượng khí nén cao Việc giảm áp suất khí nén cho hệ thống cân bằng có thểdẫn đến phá huỷ đầu nối, hay gây ra một số hư hỏng khác

(3,04 m), điều này đảm bảo các ống cao áp không chạm sàn khoan khi xe lăn ở

vị trí thấp nhất

Các con lăn có khả năng tự điều chỉnh khe hở giữa nó và thanh ray đảmbảo sự di chuyển thuận lợi và an toàn khi mà các thanh ray không được hoànhảo Với hai tầng lò xo cho phép giới hạn chuyển động của các con lăn với hệthống lò xo đã tạo cho các con lăn luôn tiếp xúc với bề mặt của thanh ray Cáccon lăn được gắn lò xo nên lực ép được giảm không chỉ cho thanh ray mà cho

cả trục lăn do đó gia tăng tuổi thọ của các bộ phận này

2 2.2.5 Hệ thống làm mát (Hình 2.8)

Hệ thống quạt gió thổi liên tục không khí tới làm mát động cơ, đồng thờitạo ra đối lưu cưỡng bức đối với bộ trao đổi nhiệt của hệ thống truyền động,làm giảm nhiệt độ của dầu bôi trơn

Hệ thống làm mát bao gồm: quạt gió hướng trục (tác dụng làm giảmnhiệt độ của dầu bôi trơn); quạt gió làm mát động cơ; hệ thống ống dẫn khí vàđộng cơ có 2 trục dẫn với công suất 20 (HP) Động cơ này đồng thời dẫn độngcho cả quạt gió hướng trục, quạt gió làm mát động cơ

Một bộ khử ẩm được đặt ngay ở cửa nạp khí giúp loại bỏ bớt hơi nước cótrong không khí nạp vào

2.2.2.6 Hệ thống xilanh ổn định hướng cho đầu quay (Hình 2.9)

Hệ thống bao gồm xilanh, ắcqui thủy lực, cụm van điều áp và các thiết bịliên quan như buồng góp, ống dẫn Xilanh (hoạt động bằng thủy lực) nối phầnđáy của hộp tốc độ với giá xe lăn dẫn hướng, được điều chỉnh thông qua mộtắcqui nằm trên xe lăn dẫn hướng Ắcqui được nạp bằng nitơ và được giữ ở mộtmức áp suất nhất định (điều chỉnh bởi van điều áp)

Cùng với hệ thống cân bằng, xilanh ổn định hướng có tác dụng giữ chođầu nối bảo vệ luôn ở trạng thái thẳng đứng khi tháo rời khỏi cột cần khoan(trong quá trình tháo lắp cần) làm cho quá trình tháo lắp cần dễ dàng hơn

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Hình 2.8 Hệ thống làm mát

Hình 2.9 Xilanh ổn định hướng

2.2.2.7 Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển của TDS-8SA có sơ đồ cấu tạo như Hình 2.9 Trong

hệ thống điều khiển có bàn điều khiển giúp người vận hành dễ dàng thao táccác chức năng của tổ hợp đầu quay

Trên bàn điều khiển có các nút bấm để thực hiện các chức năng như: điềuchỉnh bản lề nghiêng qua đó điều chỉnh vị trí của elevator; đóng mở phanh độngcơ; điều chỉnh mômen vặn, tháo cần; điều khiển các động cơ phụ trợ (quạt gió,bơm dầu…); điều chỉnh giá đỡ liên kết quay; đóng mở van cầu trên; thay đổichiều quay của đầu quay Bàn điều khiển thực hiện các chức năng trên nhờ vàomột hệ thống các van điện từ nối với các bộ phận đó

PLC VFD

Bµn ®iÒu khiÓn

§éng c¬ 3 pha

VFD: Variable Frequency Drive-Bé biÕn tÇn

PLC: Programmable Logic Control-Bé ®iÒu khiÓn logic

 Phanh động cơ đang đóng (ở vị trí “ON”);

 Áp suất dầu bôi trơn bị giảm;

 Sự lưu thông không khí bị gián đoạn;

 Động cơ bị quá nhiệt;

 Lỗi dẫn động;

 Chế độ tự động

Bàn điều khiển cũng có hệ thống còi báo để cảnh báo các điều kiện cho người vận hành biết, còi báo này có thể được tắt đi

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

4 3 2

1

MAX 0

IBOP BRAKE PIPEHANDLER

TILT DRILL LINK TILT OFF TORQUE WRENCH PUSH&HOLD

LINK TILT FLOAT RIGHT LEFT ROTATE

DRILL MOTOR OVERTEMP AUTO POSITION

HYDRAULIC POWER ALARM SILENCE BLOWER LOSS TORQUE DRILL

OIL PRESS LOSS MAKE-UP

CURRENT LIMIT

DRIVE FAULT REVERSE FORWARD

MAX 0 DRILL TORQUE

THROTTLE

RPM TORQUE

R

A R G R

R R

R

EMERGENCY STOP

13 14

15 16

17 18 19 20 21 22

23

12 11

10 9

8 7

6 5

Hình 2.11 Bàn điều khiển của TDS-8SA

2.2.2.8 Hệ thống ôm, kẹp cần khoan PH-100

Hệ thống ôm, kẹp cần khoan (Hình 2.12) có hai chức năng chính đó là

kéo cần dựng và cung cấp mômen xoắn lên đến 100000 (ft.lb) để tháo, vặn cầnkhoan tại chiều cao bất kỳ của tháp khoan Hệ thống này bao gồm các bộ phậnchính như sau:

 Cơ cấu giá đỡ liên kết quay;

 Cụm bản lề nghiêng;

 Cơ cấu tạo mômen xoắn;

 Elevator và quang treo elevator;

 Cụm van cầu (IBOP)

Cài hình vẽ A3 (Hình 2.12)

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Hình 2.13 Cấu tạo giá đỡ liên kết quay

2-Vấu lắp bản lề nghiêng 7-Bulông

4-Vòng găng piston 9-Vấu móc quang treo elevator5-Bánh răng điều chỉnh 10-Vấu lắp xilanh điều chỉnh

bản lề nghiêng

Giá đỡ liên kết quay có cấu tạo là một khối rỗng, hai mặt bên có các vấu

để móc quang treo elevator, mặt trước có vấu để lắp bản lề nghiêng Mặt trongcủa giá đỡ liên kết quay có dạng hình trụ, cho phép trục dẫn quay tự do tronggiá đỡ Bên trong của giá đỡ có một xilanh thủy lực để giữ giá đỡ luôn nâng lên

so với đầu nối trong quá trình khoan và hạ giá đỡ xuống đầu nối trong quá trìnhnâng thả cột cần khoan Ngoài ra còn có các đường ống thủy lực được tuầnhoàn liên tục trong quá trình khoan Bánh răng điều chỉnh được bắt bulông vàomặt trên của giá đỡ, bánh răng được dẫn động thông qua một động cơ thủy lựctrên cụm ghim chốt, trong quá trình khoan ghim chốt giữ cho đầu quay đứngyên, khi cần nâng thả cần dựng, ghim chốt được tháo ra để giá đỡ có thể quay

tự do 360 Giá đỡ là một bộ phận chịu tải trong quá trình nâng thả cột cầnkhoan

b Cụm bản lề nghiêng

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Cụm bản lề nghiêng bao gồm một bản lề nghiêng được gắn trên thân củagiá đỡ liên kết quay, hai xilanh thủy lực, dây cáp điều khiển và cặp thanhtruyền, vòng kẹp Bản lề nghiêng có thể xoay tự do trong một khoảng nhất địnhnhờ vào chốt xoay, xilanh thủy lực được điều khiển từ bàn điều khiển thôngqua một van điện từ, van điện từ này điều chỉnh lượng chất lỏng nạp vào xilanh.Bản lề nghiêng được nối với quang treo elevator qua cặp thanh truyền và vòngkẹp Dây cáp điều khiển dùng để điều chỉnh khoảng cách giữa elevator và sàndựng cần khoan trong quá trình tiếp cần giúp thợ khoan trên cao thực hiện thaotác dễ dàng hơn

c Cơ cấu tạo mômen xoắn

Cơ cấu gồm ống thủy lực và bàn kẹp Bên trong ống thủy lực là hệ thốngcác ống dẫn, xilanh nâng và cáp nâng, dây cáp nâng nối đầu piston của xilanhnâng với bàn kẹp và được vắt qua một con lăn ở trên đỉnh ống thủy lực Nhờ hệthống cáp này mà bàn kẹp có thể chuyển động lên xuống ở trên ống thủy lực(khi tháo lắp IBOP)

Bàn kẹp (Hình 2.15) có phần thân được tách làm hai nửa và được nối với

nhau bằng hai chốt bản lề, mặt trên là bạc ổn định còn ở mặt dưới là vành dẫnhướng Các chi tiết này cũng được chế tạo làm hai nửa và được bắt bulông vàothân bàn kẹp Bên trong bàn kẹp gồm có hai má kìm và một xilanh khí nén đểsinh lực kẹp, cụm chi tiết này dùng để kẹp chặt cột cần khoan trong quá trìnhlắp cột cần khoan vào van tiết kiệm dung dịch Các chi tiết má kìm, bạc ổn định

và vành dẫn hướng có thể thay đổi được tùy thuộc vào kích cỡ của cần khoan

sử dụng

d Elevator và quang treo elevator

Elevator là bộ phận trực tiếp ôm, kẹp cần, được sử dụng trong quá trìnhtháo, lắp cần khoan Elevator được móc vào giá đỡ liên kết quay thông quaquang treo elevator Quang treo được điều khiển thông qua cụm bản lề nghiêng.Khả năng linh động của elevator là rất cao, elevator có thể được đẩy ra trước,sau lỗ khoan hoặc đẩy tới lỗ chuột Trong quá trình khoan, quang treo elevatorđược đẩy ra phía sau và được giữ cố định ở vị trí nghiêng khoảng 20 30   đểtránh giếng khoan Elevator được điều khiển từ bàn điều khiển thông qua việc

Hình 2.15 Cấu tạo bàn kẹp

3,4-Vòng găng piston 10,11-Đệm làm kín 19-Vành dẫn hướng

6,14-Bạc ổn định 15-Thân lắp bạc ổn định 24-Má kẹp

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

e Cụm van cầu (IBOP)

Hình 2.16 Cấu tạo cụm van cầu

Cụm van cầu là một đoạn van đối áp được đặt giữa đầu quay di động và cột cần khoan, nó có tác dụng chống phun bên trong cột cần khoan

Cụm van cầu gồm có van cầu trên, van cầu dưới và đầu nối bảo vệ, cácchi tiết này được nối với nhau bằng ren Ngoài ra còn có cụm 3 vành kẹp đượclắp giữa trục dẫn và van cầu trên, van cầu trên và van cầu dưới, van cầu dưới vàđầu nối bảo vệ Các vành kẹp này nhằm ngăn sự tự tháo ren giữa các chi tiếttrên trong quá trình tháo lắp cần khoan Mỗi vành kẹp có cấu tạo gồm một ốnglồng phía trong có dạng côn đôi và hai vòng đệm bên ngoài Sự vặn xiết cácbulông giữa hai vòng đệm làm cho hai vòng đệm cùng nhau ép chặt ống lồng,tạo ra lực kẹp Đối với các vành kẹp này, nếu được lắp đặt đúng theo tiêu chuẩn

có thể chịu đựng được mômen xoắn đến 76000 (ft.lb)

Sự đóng, mở của van cầu trên được điều khiển từ bàn điều khiển, còn đối

* Van cầu trên

Van cầu trên được gắn trực tiếp vào đầu dưới của trục dẫn với một đầunối ren thuận đường kính 7 5 (in) theo tiêu chuẩn của API (viện dầu mỏ Mỹ).Bên trong có một bi cầu với đường kính lỗ là 3 (in) Hai cơ cấu dẫn động khínén dùng để điều chỉnh van đóng hay mở Trục của cơ cấu dẫn động có chỗ đểcho cờ lê vào đóng hoặc mở bằng tay khi cần thiết Trên thân van có lắp mộtống bao, trên hai mặt bên của ống bao được gắn hai khuỷu dẫn động dùng đểđóng mở van cầu trên thông qua tay đòn điều khiển

Hình 2.17 Cấu tạo van cầu trên

* Van cầu dưới (Hình 2.18)

Van cầu dưới được đặt ở giữa đầu nối bảo vệ và van cầu trên Kích cỡcủa van cầu dưới được chọn theo kích cỡ của đầu nối và kích cỡ van cầu trên.Trên thân van có cửa để đặt cờ lê đóng mở van bằng tay

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Là một đầu nối chuyển tiếp giữa van cầu dưới và cột cần khoan nhằmbảo vệ van cầu dưới, đầu nối này có thể được thay thế dễ dàng Đây là một bộphận chịu tải thường xuyên do đó cần được kiểm tra đều đặn

Hình 2.18 Cấu tạo van cầu dưới

2.2.2.9 Hệ thống dây điện và ống dẫn phụ trợ

Hệ thống dây điện bao gồm cáp điện và cáp điều khiền dùng để dẫn điệncho động cơ, hệ thống cảm biến và van điện từ (solenoid) Các dây cáp điệnđược xoắn lại với nhau và được đặt trong ống bảo vệ

Hệ thống ống dẫn phụ trợ bao gồm 3 đường ống dẫn 34 (in) dùng để dẫnchất lỏng, trong đó có một đường dự trữ và một đường ống 12 (in) dùng để dẫnkhí Các đường dẫn này dẫn chất lỏng, khí tới các hệ thống điều khiển bằng khínén, hoặc làm mát động cơ…

CHƯƠNG 3 CÔNG TÁC VẬN HÀNH, CÁC DẠNG HỎNG HÓC, NGUYÊN NHÂN, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC VÀ CÔNG TÁC KIỂM TRA BẢO DƯỠNG

3.1 Công tác vận hành

3.1.1 Khoan thuận

Trình tự tiến hành khi khoan thuận (tiếp cần dựng):

 Đặt chấu chèn để giữ cột cần khoan và cho dừng tuần hoàn dung dịch;

 Tháo mối nối giữa cột cần khoan và đầu nối bảo vệ (trên cụm van cầu),

sử dụng bàn kẹp và động cơ khoan ở chế độ đảo chiều (từ bàn điều khiển);

 Kéo ròng rọc lên và kẹp elevator vào đầu cần dựng nhờ thợ khoan ởtrên cao;

 Nhấc cần dựng lên, nối vào đầu nối bảo vệ và cột cần khoan;

 Nhấc bỏ chấu chèn, tuần hoàn dung dịch và tiếp tục quá trình khoan

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

1- Ngắt kết nối với cột cần khoan

2- Dùng link tilt để đưa cần đơn về vị trí đầu quay

3- Nối cần đơn với đầu nối bảo vệ

4- Kết nối cần đơn với cột cần khoan

5- Tuần hoàn dung dịch khoan và tiến hành khoan tiếp

3.1.2 Doa ngược

 Vừa khoan vừa kéo cột cần khoan đi lên đến khi đầu trên của đoạn cầnthứ tư lên mặt quá mặt sàn khoan thì dừng lại;

 Dừng tuần hoàn đồng thời đặt chấu chèn vào giữ cột cần khoan;

 Tháo mối nối giữa cần dựng với cột cần khoan và đầu nối bảo vệ;

 Nhấc cần dựng lên và đặt trở lại giá dựng cần;

 Hạ ròng rọc xuống, nối cột cần khoan vào đầu nối bảo vệ;

 Nhấc chấu chèn, cho tuần hoàn dung dịch và tiếp tục quá trình doangược

1-dừng khoan, dừng tuần hoàn và ngắt kết nối

2-dùng link tilt đưa cần dựng vào vị trí kết nối

3-kết nối cần dựng với cột cần khoan

4-kết nối cần dựng với đầu quay

5-tuần hoàn dung dịch và tiến hành doa

3.2 Các dạng hỏng hóc, nguyên nhân và biện pháp khắc phục

3.2.1 Phanh động cơ

Phanh không

giữ

Không đủ không khí nạp Kiểm tra áp suất của

không khí nạp, với yêucầu tối thiểu là 90 psiVan solenoid không đóng -Kiểm tra dòng điện

-Kiểm tra bơm dầu trêntrạm cấp khí

-Kiểm tra sự hoạt độngcủa van solenoid

-Kiểm tra và thay thế nếucần thiết

Phanh không

nhả

Van solenoid bị kẹt -Bôi trơn, sửa chữa bằng

các công cụ chuyên dụnghoặc thay thế van

-Kiểm tra bơm dầu tạibuồng cấp khí

Van xả nhanh không vậnhành đúng quy trình

Lau chùi hoặc thay thếnếu cần thiết

3.2.2 Động cơ quạt gió

Hệ thống cơ gây ồn Cánh quạt bị giơ Xiết lại cánh quạt vào

moayơBạc lót ổ trục bị mòn Sửa chữa và thay thế nếu

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Quạt chạy không

liên tục

Dây dẫn điện không tốt,hoặc bị chập

Xác định vị trí, sửa chữa

và thay thế nếu cần thiết

Bộ khởi động bị hỏng Kiểm tra bụi bẩn bám ở

cuộn dây khởi động Làmsạch cuộn dây, nếu khôngđược thì có thể thay thếĐộng cơ bị quá

nhiệt (nút báo quá

nhiệt trên bàn điều

khiển sáng trong khi

tra van kim

Ống nối, ống mềm bị rò rỉ Khắc phục hoặc thay thế

tùy theo tình trạng ốngVan điều áp bị bẩn hoặc hỏng Làm sạch, sửa chữa, thay

thế nếu cầnVan chặn bị kẹt, bẩn Làm sạch hoặc thay thếVan cân bằng bị hạ thấp Đưa van về đúng vị trí

3.2.4 Xilanh ổn định hướng đầu quay

rò

Thay thế gioăng làm kín

dẫn khí bị rò thế nếu cần thiếtVan điều áp bị bám bẩn Làm sạch van, nếu không

đảm bảo có thể thay thếĐầu nối bảo vệ

hoặc quá ngắn

Hiệu chỉnh lại độ dài chophù hợp

Hệ thống ray dẫn hướng lắpkhông cân so với tâm giếng

Kiểm tra xem bàn xoaytrên sàn khoan đã ở đúng

vị trí chưa, sau đó điềuchỉnh ray dẫn hướng theobàn xoay

Điều chỉnh lại van chođến khi xe lăn di chuyểnđạt tốc độ cần thiết

Con lăn không

Bôi trơn đệm làm kín hoặc thaythế nếu cần

Dầu bị rò từ lỗ

thông hơi trên

Mức dầu quá cao Điều chỉnh lại mức dầu-Sử dụng không đúng

loại dầu bôi trơn

Thay thế dầu