MỤC LỤC MỤC LỤC 1 LỜI MỞ ĐẦU 8 CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VÙNG MỎ 9 1.1. Đặc điểm địa lý khí hậu, kinh tế xã hội và nhân văn vùng mỏ 9 1.1.1. Vị trí địa lý 9 1.1.2. Đặc điểm khí hậu 9 1.1.3 Điều kiện kinh tế, xã hội và nhân văn 10 1.1.3.1. Giao thông 10 1.1.3.2. Điện năng 10 1.1.3.3. Dân cư 10 1.1.3.4. Xã hội 10 1.2.Đặc điểm địa chất vùng mỏ 11 1.2.1. Đặc điểm địa tầng thạch học 12 1.2.1.2. Các trầm tích Paleogen 13 1.2.1.3. Đá móng trước kainozoi 14 1.2.2. Các điều kiện địa chất có ảnh hưởng đến công tác khoan 14 1.2.3. Cột địa tầng giếng khoan 504 RC5 15 1.2.3.1. Ranh giới địa tầng 15 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN PROFIN VÀ CẤU TRÚC GIẾNG KHOAN 17 2.1. Lựa chọn và tính toán profin giếng khoan 17 2.1.1. Chọn dạng profin giếng khoan 17 2.1.1.1. Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu 17 2.1.1.2. Các dạng profin giếng khoan định 2.1.1.3. Chọn dạng profile cho giếng 504 RC5 18 2.1.2. Tính toán các thông số cho profile của giếng 504 RC5 18 2.1.2.1. Chọn chiều dài đoạn trên cùng 18 2.1.2.2. Cường độ cong của góc nghiêng (i) 18 2.2. Lựa chọn và tính toán cấu trúc giếng khoan 21 2.2.1. Mục đích và yêu cầu của việc lựa chọn cấu trúc giếng khoan 21 2.1.1.1. Mục đích 21 2.2.1.2. Yêu cầu 21 2.2.2. Cơ sở lựa chọn và tính toán cấu trúc giếng khoan. 22 2.2.2.1.Yếu tố địa chất: 22 2.2.2.2.Yếu tố kĩ thuật: 22 2.2.2.3.Yếu tố kinh tế 22 2.2.3.Chọn cấu trúc cho giếng 504 RC5 22 2.2.3.3. Ống chống trung gian 23 2.2.3.4. Ống chống khai thác (ống chống lửng) 23 2.2.4.Tính toán cấu trúc giếng khoan 24 CHƯƠNG III LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 28 3.1. Lựa chọn phương phap khoan 28 3.1.1. Cơ sở để phân chia khoảng khoan 28 3.1.2. Phân chia khoảng khoan 28 3.1.3. Chọn phương pháp khoan cho từng khoảng khoan 28 3.1.3.1. Phương pháp khoan bằng động cơ Top Drive 28 3.1.3.2. Phương pháp khoan bằng động cơ đáy: 29 3.2. Thiết bị khoan: 30 3.2.1. Tháp khoan: 31 3.2.2. Tời khoan: 31 3.2.3. Động cơ Top Drive: 31 3.2.4. Máy bơm khoan: 31 3.2.5. Máy bơm trám: 32 3.2.6. Hệ thống đối áp. 32 3.3. Dụng cụ khoan: 33 3.3.1. Lựa chọn choòng khoan: 33 3.3.2. Lựa chọn cần khoan và cần nặng: 34 3.3.3. Lựa chọn bộ khoan cụ cho các khoảng khoan: 35 CHƯƠNG IV DUNG DỊCH KHOAN……………………….………..…………42 4.1. Chức năng của dung dịch khoan 42 4.2. Lựa chọn hệ dung dịch khoan cho từng khoảng khoan 43 4.2.1. Phương pháp tính toán: 44 4.2.1.1.Tính toán trọng lượng riêng dung dịch khoan: 44 4.2.1.2.Độ thoát nước B và độ dày vỏ bùn K: 45 4.2.1.3 Độ nhớt 45 4.2.1.4.Ứng suất trượt tĩnh θ 46 4.2.1.5. Hàm lượng cát và pha rắn 46 4.2.1.6. Độ ổn định 46 4.2.2. Lựa chọn hệ dung dịch cho các khoảng khoan: 46 4.2.2.1 Khoảng khoan : 89– 250(m) 46 4.2.2.2. Khoảng khoan : 250 – 935(m) 46 4.2.2.3. Khoảng: 935 1890(m) 47 4.2.2.4. Khoảng: 1890 2524(m) (Tầng sản phẩm) 47 4.3. Phương pháp gia công hóa học dung dịch cho từng khoảng khoan 48 4.3.1. Mục đích gia công hoá học dung dịch khoan: 48 4.3.2. Các hoá phẩm gia công dung dịch 48 4.3.3. Gia công hoá học dung dịch 49 4.4. Tính toán lượng dung dịch sét và nước cho mỗi khoảng khoan 50 4.4.1. Phương pháp tính toán: 50 4.4.1.1.Tính toán thể tích dung dịch cho từng khoảng khoan: 50 4.4.1.2.Tính toán hóa phẩm gia công dung dịch cho mỗi khoảng khoan 51 4.4.2. Tính toán lượng dung dịch, sét, hóa phẩm và nước cho mỗi khoảng khoan 52 4.4.2.1. Khoảng khoan từ độ sâu 89 250m: 52 4.4.2.2. Khoảng khoan từ độ sâu 250 935m: 52 4.4.2.3. Khoảng khoan 935 2524m: 53 CHƯƠNG V CHẾ ĐỘ KHOAN 56 5.1. Mục đích và yêu cầu của việc tính toán chế độ khoan 56 5.1.1. Mục đích 56 5.1.2. Yêu cầu 56 5.2. Tính toán chế độ khoan 56 5.2.1. Lưu lượng 56 5.2.1.1 . Lưu lượng cho từng phương pháp khoan 56 5.2.1.2. Lưu lượng tính toán cho từng khoảng khoan 58 5.2.2. Tải trọng đáy 62 5.2.2.1. Phương pháp tính toán 62 5.2.2.2. Tính toán tải trọng đáy cho từng khoảng khoan 63 5.2.3. Tính toán số vòng quay (n) 65 5.2.3.1. Phương pháp tính toán 65 5.2.3.2. Xác định tốc độ quay cho từng khoảng khoan 67 CHƯƠNG VI CHỐNG ỐNG VÀ TRÁM XI MĂNG GIẾNG KHOAN 70 6.1. Mục đích và yêu cầu. 70 6.2. Công tác chống ống. 70 6.3.1. Phương pháp lựa chọn ống chống: 74 6.3.2. Lựa chọn các cột ống chống 74 6.3.2.1. Ống dẫn hướng Φ508mm: 74 6.3.2.2. Ống chống trung gian Φ340mm 75 6.3.2.3. Ống chống khai thác ( ống chống lửng) 75 6.4. Trám xi măng giếng khoan. 76 6.4.1. Yêu cầu về xi măng trám. 76 6.4.2. Các phương pháp bơm trám xi măng 76 6.4.2.1. Trám xi măng một tầng hai nút 77 6.4.2.2. Trám xi măng cột ống lửng 78 6.4.3. Lựa chọn phương pháp trám xi măng cho các cột ống chống. 79 6.5. Chọn vữa xi măng, dung dịch đệm và dung dịch ép 79 6.5.2.Dung dịch đệm 79 6.5.3.Dung dịch ép: 80 6.6. Tính toán trám xi măng. 80 6.6.1. Phương pháp tính toán 80 6.6.1.1. Thể tích của dung dịch xi măng cần trám: 80 6.6.1.2.Lượng xi măng khô cần thiết để điều chế dung dịch: 80 6.6.1.3.Lượng nước cần thiết để điều chế dung dịch xi măng: 81 6.6.1.4. Thể tích dung dịch bơm ép: 81 6.6.1.5. Áp suất tối đa có thể đạt tới vào cuối quá trình bơm trám: 81 6.6.1.6. Thời gian trám xi măng với một máy bơm trám: 82 6.6.2. Tính toán trám xi măng cho các cột ống 82 6.6.2.1. Tính toán trám xi măng cho cột ống dẫn hướng508mm (0 ÷ 250m) 82 6.6.2.2. Tính toán trám xi măng cho cột ống chống trung gian 340mm (250÷ 935m) 84 6.6.2.3. Tính toán trám xi măng cho cột ống chống khai thác 245mm (7102524m) 86 CHƯƠNG VII KIỂM TOÁN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 88 7.1. Kiểm toán thiết bị nâng thả: 88 7.2. Kiểm toán cột cần khoan: 89 7.2.1. Trình tự kiểm toán cần khoan trong quá trình kéo: 90 7.2.2.Trình tự kiểm toán cần khoan trong quá trình khoan: 90 7.2.2.1. Kiểm toán độ bền phần trên của cần khoan: 91 7.2.2.2. Kiểm toán độ bền phần dưới cột cần 93 7.3. Kiểm toán ống chống 96 7.3.1. Phương pháp kiểm toán ống chống 96 7.3.1.1. Kiểm toán ống chống theo áp suất dư bên ngoài 96 7.3.1.2. Kiểm toán ống chống theo áp suất dư bên trong: 97 7.3.1.3. Kiểm toán ống chống theo tải trọng kéo: 98 7.4. Kiểm toán các cột ống chống: 99 7.4.1.Ống chống dẫn hướng Φ508mm: 99 7.4.1.1.Kiểm toán ống chống Φ508mm theo áp suất dư bên trong: 99 7.4.1.2. Kiểm toán ống chống Φ508mm theo tải trọng kéo cho phép: 100 7.4.2.Ống chống trung gian Φ340mm: 100 7.4.2.1. Kiểm toán ống chống Φ340mm theo áp suất dư bên trong: 100 7.4.2.2. Kiểm toán ống trung gian Φ340mm theo tải trọng kéo cho phép: 101 7.4.3 Ống chống trung gian Φ245mm: 101 7.4.3.1. Kiểm toán ống chống Φ245mm theo áp suất dư bên trong: 102 7.4.3.2. Kiểm toán ống chống Φ245mm theo tải trọng kéo cho phép: 102 CHƯƠNG VIII NHỮNG PHỨC TẠP, SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG – BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 104 8.1. Những phức tạp và sự cố trong công tác khoan 104 8.1.1. Sập lở đất đá và các biện pháp phòng ngừa chúng 104 8.1.2. Hiện tượng mất dung dịch khoan 105 8.1.2.1. Các nguyên nhân chủ yếu gây ra hiện tượng mất dung dịch 105 8.1.2.2. Nghiên cứu vùng mất dung dịch 105 8.1.2.3. Các biện pháp phòng chống mất dung dịch 106 8.1.3. Hiện tượng kẹt mút bộ cần khoan 106 8.1.3.1. Các nguyên nhân gây kẹt bộ cần khoan 106 8.1.3.2. Các biện pháp phòng tránh 106 8.1.3.3. Các biện pháp cứu kẹt 107 8.1.4. Sự cố đứt tuột cần khoan 108 8.1.5. Sự cố rơi các dụng cụ xuống đáy 109 8.1.6. Sự cố về choòng khoan 110 8.1.7. Sự xuất hiện của dầu khí và phun trào 110 8.2. Công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trường 111 8.2.1. Các yêu cầu và biện pháp cơ bản của kỹ thuật phòng chữa cháy và an 111 8.2.2. An toàn lao động khi khoan các giếng dầu và khí 112 8.2.3. Những nhiệm vụ và biện pháp đầu tiên của đơn vị khoan khi có báo động cháy 113 8.2.4. Vệ sinh môi trường trong quá trình thi công giếng khoan 114 CHƯƠNG IX TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 115 9.1. Tổ chức thi công. 115 9.1.1. Cơ cấu tổ chức 115 9.1.2. Tổ chức ca sản xuất 115 9.2. Tính toán giá thành 118 KẾT LUẬN 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN GIÁP TUẤT LỚP: KHOAN KHAI THÁC B – K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THI CÔNG GIẾNG KHOAN - KHAI THÁC DẦU KHÍ SỐ 504 RC5 - MỎ RỒNG HÀ NỘI,6-2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN GIÁP TUẤT LỚP: KHOAN KHAI THÁC B – K57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THI CÔNG GIẾNG KHOAN - KHAI THÁC DẦU KHÍ SỐ 504 RC5 - MỎ RỒNG HÀ NỘI, 6-2017 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VÙNG MỎ CHƯƠNG III 26 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 26 3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOAN .26 4.2.1.6 ĐỘ ỔN ĐỊNH 45 CHƯƠNG V 55 CHẾ ĐỘ KHOAN 55 CHƯƠNG VII 87 KIỂM TOÁN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 87 CHƯƠNG VIII 104 NHỮNG PHỨC TẠP, SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG – BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 104 114 CHƯƠNG IX 115 TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 115 KẾT LUẬN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 DANH MỤC HÌNH MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VÙNG MỎ CHƯƠNG III 26 CHƯƠNG III 26 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 26 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 26 3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOAN .26 3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOAN .26 4.2.1.6 ĐỘ ỔN ĐỊNH 45 CHƯƠNG V 55 CHẾ ĐỘ KHOAN 55 CHƯƠNG VII 87 KIỂM TOÁN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 87 CHƯƠNG VIII 104 NHỮNG PHỨC TẠP, SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG – BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 104 114 CHƯƠNG IX 115 TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 115 KẾT LUẬN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 DANH MỤC BẢNG BIỂU MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VÙNG MỎ CHƯƠNG III 26 CHƯƠNG III 26 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 26 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 26 3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOAN .26 3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOAN .26 4.2.1.6 ĐỘ ỔN ĐỊNH 45 CHƯƠNG V 55 CHẾ ĐỘ KHOAN 55 CHƯƠNG VII 87 KIỂM TOÁN THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN 87 CHƯƠNG VIII 104 NHỮNG PHỨC TẠP, SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH KHOAN VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG – BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 104 114 CHƯƠNG IX 115 TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 115 KẾT LUẬN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 LỜI MỞ ĐẦU Thế kỉ 21 với phát triển khoa học công nghệ đưa loài người sang bước ngoặt mới, có đóng góp ngành công nghiệp lượng, đặc biệt Dầu khí Với lớn mạnh ngành Dầu khí Thế giới nói chung ngành Dầu khí quốc gia Việt Nam nói riêng, em định lựa chọn ngành Dầu khí làm hành trang cho nghiệp để góp phần đóng góp vào phát triển đất nước thêm giàu mạnh Trường Đại học Mỏ-Địa Chất nơi đào tạo hệ sinh viên ngành Dầu khí, Mỏ, Địa chất, Trắc địa, Kinh tế…Là sinh viên lớp Khoan – Khai Thác Dầu Khí B-K57 Khoa Dầu Khí em tự hào đào tạo chuyên nghiệp tận tình thầy cô giáo trang bị khối lượng kiến thức thông qua môn học trường Qua đợt thực tập sản xuất tốt nghiệp Xí nghiệp Vietsovpetro, chúng em vững vàng tiếp xúc thực tế Sau nhận hướng dẫn cho phép, em định nhận đề tài: ‘‘Thiết kế thi công giếng Khoan-Khai thác Dầu khí số 504 RC5 –Mỏ Rồng’’ Em xin gửi lời chúc sức khỏe lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS.Lê Quang Duyến thầy cô giáo môn Khoan-Khai thác tận tình hướng dẫn cho em suốt trình thực Em xin cảm ơn giúp đỡ tận tình Xí nghiệp Vietsovpetro tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án Mặc dù cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu trình độ thân hạn chế nên chắn đồ án không tránh khỏi thiếu sót nên em mong nhận góp ý, bổ sung quý thầy cô,các bạn đọc để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Trần Giáp Tuất CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VÙNG MỎ 1.1 Đặc điểm địa lý khí hậu, kinh tế xã hội nhân văn vùng mỏ 1.1.1 Vị trí địa lý Mỏ Rồng nằm lô số thuộc biển Đông với diện tích khoảng 10.000km2, cách đất liền khoảng 120km cách Vũng Tàu khoảng 130 km phía Đông Nam Phía Đông Bắc mỏ mỏ Rồngcách khoảng 35km Hình 1.1 Vị trí mỏ Rồng 1.1.2 Đặc điểm khí hậu Khí hậu vùng mỏ khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Mùa khô tháng 11 đến tháng năm sau, thời gian chủ yếu có gió mùa Đông Bắc Gió mùa thổi mạnh vào tháng 12 tháng Trong khoảng thời gian sóng biển lớn cao tới m Lượng mưa vào mùa (0.7mm) Độ ẩm không khí thấp 65% Nhiệt độ không khí ban ngày 24 ÷27˚C ban đêm khoảng 22÷24˚C Trong khoảng thời gian chuyển mùa từ tháng ÷ 5, hướng gió chủ yếu theo hướng Tây Nam thổi từ xích đạo Gió làm tắng độ ẩm không khí, nhiên mưa không Nhiệt độ trung bình từ 25÷30˚C Mùa mưa tháng đến hết tháng 10 Vào mùa chủ yếu có gió Tây Nam, nhiệt độ trung bình vào khoảng 25÷32˚C Nhiệt độ ban ngày đêm chênh lớn Đổ ẩm trung bình từ 87 ÷ 89% Vào tháng 10, thời gian chuyển mùa lần thứ , gió Tây Nam yếu dần thay gió Đông Bắc, đến cuối tháng hết mưa Hàng năm vào thời gian chuyển mùa mùa khô điều kiện cho công tác biển thuận lợi Tuy nhiên vào mùa thường có sét giông làm ảnh hưởng không tốt tới việc tiến hành công việc biển 1.1.3 Điều kiện kinh tế, xã hội nhân văn 1.1.3.1 Giao thông Đường quốc lộ 51A 51B nối Vũng Tàu với TP Hồ Chí Minh, đường thủy dài 80km nối cảng Vũng Tàu với cảng Sài Gòn Cảng Vũng Tàu đủ sức chứa tàu Vietsovpetro nước khác với trọng tải lớn, thuận lợi cho việc vận chuyển phục vụ cho ngành công nghệp dầu khí ngành kinh tế khác Sân bay Vũng Tàu đầu mối quan trọng việc vận chuyển người hàng hóa giàn công việc khác liên quan tới ngành dầu khí 1.1.3.2 Điện Nguồn lượng phục vụ cho công trình sinh hoạt bờ lấy từ nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ nhà máy phát điện Diezel TP Vũng Tàu Nguồn lượng cung cấp cho giàn khoan lấy từ máy phát điện giàn 1.1.3.3 Dân cư Dân số tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu vào khoảng 1027200 người ( số liệu năm 2011), dân số thành thị 512100 người, dân số nông thôn 515100 người, tỷ lệ tăng dân số hàng năm 0,89% Trên địa bàn tỉnh co 28 dân tộc người nước sinh sống Nhiều người có trình độ học vấn cao tinh thần lao động cần cù sáng tạo, nguồn nhân lực phục vụ cho ngành kinh tế mũi nhọn tỉnh 1.1.3.4 Xã hội Thành phố Vũng Tàu thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, sàu ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, Vũng Tàu nước bước vào thời kì xây dựng Cùng với hoạt động đánh bắt hải sản, hoạt động khoan khai thác dầu khí XNLD Vietsovpetro góp phần làm cho vũng đất ngày phát triển dụng cụ 12 ÷ 15T, sau chu kỳ tăng từ ÷ 3T Lực kéo cực đại không 15 ÷ 20T (không kể trọng lượng dụng cụ đặt phía thiết bị lắc đập * Nếu phận bị kẹt giải phóng phần xác định điểm giải phóng để kéo lên, sau tiếp tục quy trình để giải phóng nốt phần lại * Tiến hành cứu kẹt sập lở thành giếng Để giải phóng khoan cụ ta tiến hành biện pháp sau: - Tác động lực kéo lên cột cần khoan, bơm rửa dung dịch đặc biệt qua khoảng không vành xuyến nhằm bôi trơn, hoà tan cacbonat, dùng dầu thô dung dịch axit Clohydric; - Nếu khoan cụ không giải phóng theo phương pháp ta co thể tiến hành tháo phần tự cột cần khoan nhờ sức công phá khôi thuốc nổ, sau sử dụng dụng cụ chụp Colocon bên có lắp búa thuỷ lực tạo xung lực để giải phóng khoan cụ Nếu biện pháp không thành công ta đổ cầu xi măng mở thân giếng * Tiến hành cứu kẹt chênh áp Ngoài biện pháp cứu kẹp thông thường ta sử dụng biện pháp sau: - Sử dụng dung dịch bôi trơn để giảm ma sát cột cần khoan thành giếng, kết hợp tác động học; - Giảm áp suất cột dung dịch phạm vi cho phép 8.1.4 Sự cố đứt tuột cần khoan * Nguyên nhân cố đứt tuột cần khoan Sự cố đứt tuột cần khoan cố chiếm tỷ lệ cao khoảng 70% số lượng cố xẩy trình khoan Có thể có nhiều nguyên nhân dẫn đến cố như: Nguyên nhân người: - Trong trình khoan không giám sát chặt trình khoan Bộ dụng cụ đáy bị kẹt cứng nhiên chưa phát mômen xoắn cột cần lớn mức cho phép dẫn tới đứt cần khoan; - Trong trình tính toán thiết kế chọn khoan cụ không xác dẫn tới điểm trung hoà vượt lên đoạn cần khoan không nằm đoạn cần nặng Đoạn cần khoan không đủ điều kiện bền mỏi trình làm việc dẫn tới cố đứt cần Nguyên nhân thiết bị không đủ bền để đáp ứng cho trình làm việc thiết bị cũ, có khuyết tật không phát * Cách ngăn ngừa cố đứt cần Trong trình khoan sử dụng phương pháp khoan roto chủ yếu nên cần 108 khoan ý chọn loại cần khoan đủ độ bền zamoc lắp thành đoạn cần dựng xưởng Kiểm tra thuỷ lực siêu âm trước đưa cần vào sử dụng * Biện pháp cứu chữa cố Dụng cụ cứu chữa cần khoan: - Metric: Dùng trường hợp cần khoan bị đứt hay tuột ren vùng đầu nối Để bắt nối với cần khoan lại ta tạo ren trái phía cần khoan tháo phần cột cần khoan; - Côlôcôn: dùng trường hợp cần khoan bị đứt chân, hay cần khoan dùng Met trích để cứu không thành công, ta dùng Côlôncô để tiện ren bên cần khoan; - Ống hom giỏ: Dùng trường hợp bị đứt cần khoan có đường kính lớn, đầu nối bị biến dạng hay đứt không đồng đều, sử dụng với Côlôncô không an toàn ta sử dụng ống hom giỏ; - Ống chụp: Nếu chỗ đứt gãy không phẳng bị nứt dọc, dùng ống chụp mà cần khoan chui qua, có lắp thêm đoạn ống thích hợp; - Dao cắt: Khi cần khoan bị kẹt kéo lên được, sau dùng nhiều biện pháp cứu chữa ngâm dầu, axit, bắn mìn Ta dùng dao cắt lấy cần khoan lên Dao cắt có loại dao cắt bên dao cắt bên 8.1.5 Sự cố rơi dụng cụ xuống đáy * Nguyên nhân - Các dụng cụ bị lỏng trình làm việc; - Không giữ cẩn thận miệng lỗ khoan thời gian nâng thả kéo hết cần khỏi miệng lỗ khoan; - Thao tác nâng thả sai trình nâng tháo vặn cần; - Làm việc thiếu ý miệng lỗ khoan Cần khoan bị rơi, trình nâng thả elevatơ bị hỏng Hay trình nâng thả không ý đóng elevatơ Cũng gây thao tác nâng thả cần khoan bị tháo ren Trong rơi choòng khoan bị cắm xuống đáy cần bị cong có trường hợp lấy lên Cần nặng bị rơi không sử dụng chấu chèn đặc biệt dùng cho cần nặng Còn rơi dụng cụ khác sơ suất, hay bị hư hỏng trình làm việc Hậu gây nên kẹt cần, rơi xuống đáy Ngăn cản trình tiếp tục khoan * Biện pháp cứu chữa Trong trường hợp choòng khoan bị đứt hay tượt đầu nối, Nếu vị trí thẳng đứng Người ta dùng Met trích đặc biệt để cứu Nếu cứu 109 phương pháp người ta dùng phay đặc biệt để khoan phá Sau phoi bị phá lấy lên nhờ đầu chụp hay doa nam châm 8.1.6 Sự cố choòng khoan Trong cố choòng khoan cố rơi choòng phổ biến Ngoài hay sảy số cố khác : bị vỡ choòng đứt thân, vỡ vòng bi, tuột đầu nối * Nguyên nhân - Kiểm tra không kĩ chất lượng choòng khoan trước khoan; - Thời gian sử dụng choòng khoan để khoan lâu làm cho chóp khoan bị mài mòn ổ đỡ; - Các thông số chế độ khoan không hợp lý tải trọng đáy tốc độ quay; - Do khuyết tật choòng trình chế tạo; - Khi đưa cho òng vào làm việc, bị kẹt giếng đường kính lỗ khoan bị bó hẹp lại * Dấu hiệu nhận biết - Mômen quay bàn roto tăng ổ bi chóp bị kẹt; - Rung lắc cần khoan; - Giảm tốc độ học - 2,5 lần với chế độ khoan trước * Biện pháp phòng ngừa cứu chữa - Biện pháp phòng ngừa: + Kiểm tra kĩ chất lượng choòng khoan đặc biệt ổ đỡ chóp xoay trước thả vào giếng; + Lựa chọn cho òng khoan phải phù hợp với cột địa tầng tính chất học đất đá khoảng khoan; + Chế độ khoan phải tuân thủ nghiêm ngặt theo thiết kế - Phương pháp cứu chữa: Khi choòng bị rơi xuống đáy giếng khoan, thẳng đứng ta dùng Metric dặc biệt kể cứu chữa Nếu không ta sử dụng choòng khoan nam châm khoan với tốc độ chậm tải trọng đáy nhỏ đủ để nghiền nát chóp xoay, nhờ đầu chụp doa nam châm để lấy mảnh vụn lên mặt đất 8.1.7 Sự xuất dầu- khí phun trào * Dấu hiệu báo trước xuất dầu khí phun trào: - Dấu hiệu trực tiếp: tăng thể tích dung dịch bể chứa, tăng dòng chảy chảy dung dịch lên từ giếng khoan không tăng lưu lượng máy bơm - Dấu hiệu gián tiếp: tăng tốc độ học khoan, thay đổi số dung dịch khoan, thay đổi áp suất bơm, thay đổi thông số chế độ khoan 110 * Nguyên nhân điều kiện xuất dầu khí phun: - Có sai sót việc xác định áp suất vỉa, thi công giếng kiểm tra không đủ thông số vỉa trình khảo sát mỏ - Giảm áp suất thuỷ tĩnh vỉa - Sử dụng dung dịch có trọng lượng riêng nhỏ trọng lượng riêng dung dịch thiết kế - Không bơm rót dung dịch vào giếng kéo cần vỉa mở Giếng khoan dừng lâu mở tầng sản phẩm không bơm rửa - Tăng hàm lượng khí dung dịch trình khoan - Không áp dụng biện pháp dóng kín miệng giếng có dấu hiệu xuất dầu khí * Các biện pháp phòng chống: - Sử dụng dung dịch có trọng lượng riêng với trọng lượng riêng thiết kế - Luôn theo dõi thông số dung dịch, thấy tượng phải điều chỉnh lại thông số dung dịch, phải tăng trọng lượng riêng, độ nhớt ứng suất cắt tĩnh - Thường xuyên kiểm tra lại mặt bích thiết bị chống phun - Khi kéo thả cần phải thường xuyên rót dung dịch vào giếng - Khi thấy xuất dầu khí phải nhanh chóng đóng đối áp làm kín miệng giếng - Lúc kéo thả, thấy xuất dầu khí phải dừng kéo thả đóng kín miệng giếng 8.2 Công tác an toàn lao động vệ sinh môi trường 8.2.1 Các yêu cầu biện pháp kỹ thuật phòng chữa cháy an toàn lao động * Việc tổ chức công tác bảo vệ lao động kỹ thuật an toàn giàn khoan cố định, thực theo quy chế giàn khoan cố định soạn thảo dựa yêu cầu hệ thống quản lý bảo hộ lao động công nghiệp dầu khí, nội quy định xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro * Vấn đề an toàn công tác giàn khoan phải thực theo quy chế hành an toàn lao động công nghiệp dầu khí (cơ quan an toàn lao động Matxcơva), quy chế thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa Trên sở quy chế xem xét điều kiện cụ thể việc thăm dò khai thác nước ta mà xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đưa hướng dẫn an toàn lao động cụ thê công tác khoan biển 111 * Trên giàn khoan phải trang bị phương tiện kỹ thuật an toàn đại báo trước cố sảy giàn khoan, bảo đảm vệ sinh công nghiệp, ngăn ngừa chứng bệnh nghề nghiệp công nhân nhân viên giàn, đồng thời giàn khoan phải trang bị phương tiện cấp cứu tập thể * Việc huấn luyện kỹ thuật an toàn phải tiến hành thường xuyên thực theo điều lệ xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro * Hệ thống ánh sáng phải đảm bảo cho công nhân viên giàn Do tính liên tục trình công nghệ khoan biển mà công tác khoan đòi hỏi cao độ sáng nơi làm việc, tiêu chuẩn độ sáng nêu nội quy an toàn xí nghiệp * Tiếng ồn độ rung: nơi làm việc việc xếp hợp lý độ sáng thích hợp, cần phải giải vấn đề có liên quan đến việc giảm tiếng ồn độ rung đến mức tiêu chuẩn cho phép Các phương tiện bảo vệ viện nghiên cứu an toàn lao động Liên Bang Nga quy định nhằm giảm tiếng ồn độ rung nơi làm việc * Việc phân bố thành phần số lượng phương tiện cấp cứu xử lý cố phải tương ứng với điều kiện giàn * Các công tác bốc dỡ hàng phải thực đạo người có trách nhiệm * Phòng cháy chữa cháy giàn phải đáp ứng đầy đủ yêu cầu quy chế an toàn thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa Việt Nam, giàn phải có đội động hoạt động theo kế hoạch xử lý cố Trên giàn phải có dự trữ chất làm nặng, dầu mỡ, điều khiển thuỷ lực đối áp Việc thử hệ thống đối áp tiến hành với có mặt đại diện ban phòng chống phun 8.2.2 An toàn lao động khoan giếng dầu khí Việc khoan bắt đầu công tác lắp ráp thiết bị khoan kết thúc hội đồng nghiệm thu, tham gia vào hội đồng nghiệm thu có đại diện cán phòng an toàn lao động * Việc khoan biển người học chuyên ngành khoan thực * Trước lúc bắt đầu khoan cần phải: - Rửa sàn khoan, giá để cần, máy khoan nơi khác - Thu dọn tất thiết bị không liên quan gây trở ngại cho công việc khoan 112 - Kiểm tra lại động khoan, cho động hoạt động thử, kiểm tra đầu xa- nhích - Kiểm tra lại máy móc khác (đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo trọng lượng, …) * Trước khoan giếng phải lắp thiết bị đối áp miệng giếng thiết bị phải đảm bảo độ an toàn trình làm việc, * Kiểm tra lại ròng rọc tĩnh, ròng rọc động, móc xa- nhich thiết bị khác Cần đặc biệt ý đến việc gia cố phận chúng, bulông nối thiết bị cần phải hãm chặt * Khi khoan có khả xuất dầu khí, kíp trưởng phải biết giàn khoan có hai van ngược ép thử có điều kiện phù hợp với điều kiện cần khoan sử dụng * Nếu trước khoan tiến hành công tác sửa chữa trước lúc cho máy chạy phải dọn hết đồ vật không cần thiết (Bulông, ecu, dụng cụ cầm tay…) từ thiết bị sửa chữa 8.2.3 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo động cháy * Nhiệm vụ kíp khoan: - Khi có xuất dầu khí phun phải nhanh chóng làm kín miệng giếng, sau ÷ 10 phút phải ghi lại áp suất dư bên cần, áp suất dư cần, thể tích dung dịch bể chứa - Công việc tiến hành theo lệnh đốc công, kỹ sư trưởng hay giàn trưởng * Biện pháp ca dầu khí, nước khoan kéo thả cần: - Kíp trưởng: ngừng tuần hoàn, kéo cần đến đầu nối với cần vuông lên khỏi bàn Rotor Lắp van bi xoay vào cần khoan (khi cần vuông không có) mở van thuỷ lực đường Manhephone bơm dung dịch khoan Bố trí theo dõi ghi lại áp suất cần Trường hợp áp suất ống tăng cao áp suất cho phép, theo lệnh kỹ sư giàn trưởng, xả áp suất dư đồng thời bơm dung dịch nặng - Phụ khoan: Tham gia lắp bi xoay vào cần khoan, đóng van trước điều khiển, sau đóng van dập giếng Chuẩn bị phương tiện tách khí hoạt động đánh dung dịch nặng - Thợ dung dịch: Theo dõi tuần hoàn dung dịch khoan, đo thông số dung dịch khoan, thông báo cho kíp trưởng đốc công biết diện dầu, khí nước * Biện pháp ca dầu khí, nước giếng khoan trống: 113 - Khi khoan, đo địa vật lý bắn mìn phải ngừng công việc lại đóng đối áp vạn - Công việc làm theo lệnh cán kỹ thuật * Các trường hợp đặc biệt: - Mọi công việc khác với trường hợp phải tiến hành tuân theo kế hoạch lãnh đạo - Khi nhận tín hiệu đóng đối áp, kíp trưởng bàn điều khiển thuỷ lực, mở van điều khiển thuỷ lực đường xả đóng đối áp 8.2.4 Vệ sinh môi trường trình thi công giếng khoan * Để đảm bảo an toàn lao động sức khoẻ cho cán công nhân viên xí nghiệp, cần kiểm tra sức khoẻ định kỳ hướng dẫn kiểm tra an toàn lao động theo định kỳ hàng năm * Xét tới diện hợp chất hữu không khí theo hướng dẫn phòng chống khí độc công nghiệp Công nhân khoan cần trang bị phương tiện phòng chống khí độc làm việc với hoá chất độc hại * Trong trình làm việc, chịu tác động tiếng ồn độ rung cao, vậy, công nhân cần trang bị thiết bị chống ồn giảm rung * Độ chiếu sáng điều kiện cần thiết đảm bảo an toàn công việc người 114 CHƯƠNG IX TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 9.1 Tổ chức thi công 9.1.1 Cơ cấu tổ chức Để đảm bảo kỹ thuật tiến độ thi công giếng khoan theo lịch trình vạch ra, phòng khoan xí nghiệp liên doanh VietSovpetro phòng chức cố vấn trực tiếp cho xí nghiệp khoan biển suốt trình thi công cung ứng vật tư kỹ thụât Ngoài xí nghiệp liên doanh thành lập nhóm giám sát với chức giám sát kỹ thuật chi phí thực tế đầu tư thời gian thi công, thực theo kế hoạch phê duyệt Trong đội khoan ngồm có 04 kíp chia làm 02 ca gồm ca ngày ca đêm Trong 04 kíp 02 kíp nghỉ bờ 02 kíp làm việc biển ( kíp kíp về) Ngoài biển có 02 kíp Kíp (I) làm việc từ 07 h đến 19h, kíp (II) làm việc từ 19h đến 07h ngày hôm sau, thời gian làm việc 12h /ngày, tháng làm việc 15 ngày biển 9.1.2 Tổ chức ca sản xuất * Tổng số công nhân viên giàn ca sản xuất lớn nhất:55 người * Cơ cấu tổ chức ca sản xuất giàn khoan Bạch Hổ: Mỗi ca sản xuất giàn khoan kéo dài 15 ngày tổ chức sau: - Một giàn trưởng (hoặc giàn phó quyền giàn trưởng); - Một thuyền trưởng; - Đội khoan bao gồm: đốc công (1 người Việt Nam người Nga), bốn kíp trưởng tám phụ khoan Đội khoan chia thành hai kíp khoan, kíp khoan làm việc 12 ngày nhiệm vụ thành viên đội sau: + Đốc công khoan: Chịu trách nhiệm đạo việc thi công giếng khoan; + Kíp trưởng: Thực công tác khoan kéo thả khoan cụ; + Công nhân khoan: Gồm thợ làm việc cao, phụ trách dung dịch hai thợ sàn khoan thực công tác tháo vặn cần, dọn dẹp sàn khoan, sơn… 115 Cùng làm việc với đội khoan có đội khác như: Đội khí phụ trách máy móc giàn, đội địa vật lý, đội bơm trám, đội thuỷ thủ,… để thực công tác phụ trợ cho công tác khoan giàn Xí nghiệp khoan Cơ sở phục vụ sản suất Trung tâm phục vụ công nghệ công trình Xưởng lắp ráp tháp Đội khoan (văn phòng ) Kíp khoan Kíp khoan Phân xưởng gia cố giếng(văn phòng) Phân xưởng dung dịch Phân chữa xưởng sửa Tua bin Bãi dụng cụ Phân xưởng đối áp (Phòng dung dịch) Kíp khoan Phân xưởng thử nghiệm (thử giếng) Phân xưởng cần ống Kíp khoan Hình 9.1 Cơ cấu sản suất xí nghiệp khoan 9.1.3 Lịch thi công giếng khoan N0504 RC5 9.1.3.1 Mục đích Lịch thi công giếng khoan giúp ta tính toán sơ giá thành giếng khoan, từ dự trù kinh phí thi công đồng thời có phương án tiết kiệm giá thành Lịch thi công giếng khoan giúp thúc đẩy công tác thi công, hạn chế phát sinh mặt thời gian, qua mang lại lợi ích kinh tế 116 9.1.3.2 Cơ sở lập lịch thi công giếng khoan - Lịch thi công lập dựa sở sau : + Số lượng cán bộ, công nhân chịu trách nhiệm thi công giếng khoan; + Độ sâu giếng, điều kiện ảnh hưởng tới công tác khoan như: thời tiết, cố phức tạp thi công giếng, tình trạng cung ứng trang thiết bị phục vụ cho công tác thi công 9.1.3.3 Tính toán lập lịch thi công giếng khoan N0504 RC5 Độ sâu (mD) Căn tiêu kinh tế kỹ thuật xí nghiệp liên doanh Vietsovptro, lịch thi công giếng khoan N0504 RC5 xây dựng sau: 117 Hình 9.2 Lịch thi công giếng khoan 118 Bảng 9.1 Bảng phân bố thời gian thi công giếng khoan N0504 RC STT Tên công việc 10 11 Di chuyển giàn khoan đến vị trí cần khoan Chuẩn bị công tác khoan Khoan choòng Φ 660,4mm ( 250m) Chống ống Φ 508mm Khoan choòng Φ 444,5mm Công tác đo địa vật lý Chống ống Φ 340mm Khoan choòng Φ 311,1mm Công tác đo địa vật lý Chống ống Φ 245mm Gọi dòng thử vỉa Thời gian (ngày – đêm) 1,5 1,7 1,2 3,2 0,9 1,6 14 2,3 3,2 Tổng cộng 2,5 4,2 5,4 8,6 9,5 11,1 25,1 27,4 30,6 34,6 9.2 Tính toán giá thành Tổng chi phí cho việc thi công giếng khoan No 504 RC5 bao gồm: * Chi phí khấu hao tài sản cố định giàn khoan (T1): - Khấu hao tài sản cố định ngày = 220.000 USD - Khấu hao tài sản cố định thời gian thi công = 34,6.220.000 =761200 USD Vậy T1 = 7612000 USD * Tổng chi phí vật tư, nhiên liệu cho giếng khoan: T2 = 3500000 USD * Chi phí dịch vụ sản xuất (T 3): Chi phí chiếm khoảng 10% tổng chi phí vật tư nhiên liệu: T3 = 10%.T2 = 350000 USD * Chi phí dịch vụ vận tải ô tô (T4): Chi phí chiếm khoảng 3% chi phí vật tư nhiên liệu: T4 = 3%.T2 = 105000 USD * Chi phí dịch vụ vận tải biển: Chi phí chiếm khoảng 30% tổng chi phí vật tư nhiên liệu (T5): T5 = 30%.T2 = 1050000 USD * Chi phí cho thiết kế, giám sát điều hành: T6 = 500.000 USD * Tiền lương cho cán công nhân viên giàn khoan: 119 - Tiền lương trung bình cho cán công nhân viên giàn khoan (bao gồm: tiền lương, tiền công tác biển, tiền bảo hiểm xã hội, tiền phụ cấp làm thêm, …) tháng vào khoảng 1000 USD - Tiền phải trả tính trung bình cho cán công nhân viên thời gian thi công giếng khoan (34,6 ngày = khoảng 1,153 tháng) 1,153.1000 = 1153USD - Tổng chi phí tiền lương T7 = Số nhân công 4300 T7 = 110.1153 = 126830 USD Như vậy, tổng chi phí phải bỏ thi công giếng khoan No 504RC5 là: T = T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7 = 13243830 (USD) Giá thành cho 1m khoan : USD) 120 KẾT LUẬN Thiết kế thi công giếng khoan dầu khí công tác quan trọng định tới thành công giếng khoan Một thiết kế thi công phù hợp giảm tới mức thấp cố phức tạp trình khoan đồng thời mang lại hiệu kinh tế cao Tuy đề tài thiết kế thi công giếng khoan đề tài khó, phạm vi nghiên cứu rộng liên quan tới nhiều vấn đề nhờ bảo tận tình thầy Lê Quang Duyến với cố gắng nỗ lực thân ý kiến đóng góp quý báu bạn bè, đồng nghiệp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Do hạn chế tài liệu kỹ thuật, kinh nghiệm thực tế nên đố án không tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo góp ý, bổ sung thầy, cán chuyên môn, bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Lê Quang Duyến thầy, cô khoa Dầu khí cán công nhân viên Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro giúp đỡ, tạo điều kiện tốt giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GVC Lê Văn Thăng, Bài giảng công nghệ khoan, ĐH Mỏ Địa Chất [2] GVC Trần Văn Bản, Bài giảng thiết bị khoan dầu khí, ĐH Mỏ Địa chất [3] TS Nguyễn Thế Vinh, Bài giảng Khoan định hướng, ĐH Mỏ Địa Chất [4] PGS TS Trần Đình Kiên, Bài giảng dung dịch khoan, ĐH Mỏ Địa Chất [5] PGS.TS Hoàng Dung, Bài giảng an toàn lao động bảo vệ môi trường, ĐH Mỏ Địa Chất [6] PGS TS Hoàng Dung, ĐH Mỏ Địa Chất, Bài giảng sở phá hủy đất đá [7] TSKH Trần Xuân Đào, Giáo trình Thiết kế công nghệ khoan giếng dầu khí, NXB Khoa học Kỹ thuật 122 ... hoàn thành đồ án Mặc dù cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu trình độ thân hạn chế nên chắn đồ án không tránh khỏi thiếu sót nên em mong nhận góp ý, bổ sung quý thầy cô,các bạn đọc để đồ án hoàn... mùa với hai mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Mùa khô tháng 11 đến tháng năm sau, thời gian chủ yếu có gió mùa Đông Bắc Gió mùa thổi mạnh vào tháng 12 tháng Trong khoảng thời gian sóng biển lớn cao tới... Việc tính toán Profile ta xác định • Bán kính cong : R2 Góc ổn định :θ Chiều sâu đoạn giếng: • Chiều dài thân giếng khoan: • Khoảng dịch đáy: • • Tính toán Profile giếng khoan - Tính bán kính cong