Trong đó:
g: gia tốc trọng trường, ở đây lấy g = 9,8, (m/s2); a - gia tốc chuyển động của bộ khoan cụ, (m/s2);
2 1 v a t t = − 2 1 v a t t = − (4.38) Ta lấy: v = 0,53 m/s; t2 = 5 s; t1 = 0. => 0,53 0,106 5 0 a= = − => 0,53 0,106 5 0 a= = − (m/s2)
Thay vào (4.37), ta được:
111.0,106 9,8
qt
Q = = 1,2 (tấn)
Vậy ta có tải trọng tác dụng lên móc khi nâng là: Qm = 111 + 33,3 + 1,2 = 145,5 (tấn)
4.3.2. Sử dụng hợp lý công suất tời khoan
Từ các kết quả tính tải trọng móc ứng với các tốc độ khác nhau ta thấy: + Q2
m = 223,55 (tấn) > Qm = 145,5 (tấn) vì vậy ta bắt đầu kéo bộ khoan cụ từ tốc độ 2. + Đến khi Qm ≤ Q3 m = 92,44 (tấn) thì chuyển sang tốc độ 3. Và Qm ≤ Q4 m = 51,23 (tấn) thì sử dụng tốc độ thứ 4. Khi Qm ≤ Q3
m thì số mét cần khoan được kéo lên là: L = 3 127 145500 92400 31,99 m m G Q Q q − = − = 3 127 145500 92400 31,99 m m G Q Q q − = − = 1660 m => Số mét cần khoan còn lại mà tời phải nâng lên là:
3868 - 1660 = 2208 m
Vậy với giếng khoan này, khi bắt đầu kéo từ độ sâu 3868m lên đến độ sâu 2208m ta kéo bằng tốc độ số 2, còn từ độ sâu 2313m trở lên đến đầu giếng ta dùng vận tốc số 3 và số 4 để kéo cần. Như thế sẽ tiết kiệm được thời gian thi công, nâng cao hiệu quả sử dụng công suất của tời khoan.
KẾT LUẬN
Trên đây là toàn bộ nội dung đồ án của em, đồ án được hoàn thành trên cơ sở vận dụng những kiến thức đã học, kết hợp với các nguồn tài liệu về thiết bị khoan nói chung và tời Y2-55 nói tiêng. Qua thời gian làm đồ án, em đã hiểu rõ hơn về thiết bị này, hiểu rõ tầm quan trọng của tời Y2-55 trong công tác dầu khí.
Đề tài đi sâu vào việc tính toán và sử dụng hợp lý công suất nâng của tời khoan, từ đó sẽ tiết kiệm được thời gian nâng thả bộ dụng cụ khoan, rút ngắn thời gian thi công, phát huy và sử dụng được tối đa công suất của tời.
Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, em cũng gặp một số khó khăn như: nguồn tài liệu hạn chế, lần đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên chắc chắn còn nhiều sai sót. Em mong nhận được sự thông cảm và những đóng góp ý kiến quý báu từ các thầy cô và các bạn sinh viên.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Giáp cùng các thầy cô trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình của trường Đại học Mỏ-Địa chất, các cán bộ công nhân viên xí nghiệp Vietsovpetro đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành cuốn đồ án này.
Hà Nội, tháng 6 Năm 2010 Sinh viên thực hiện
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. J.P. Nguyễn, người dịch: Lê Phước Hào, Kỹ thuật khoan dầu khí, NXB Giáo dục 1995
[2]. PTS. Trương Quốc Thành, PTS. Phạm Quang Dũng, Máy và thiết bị nâng, NXB Khoa học và kỹ thuật
[3]. Trường Đại học Mỏ – Địa Chất, TS. Nguyễn Văn Giáp, Bài giảng thiết bị
khoan thăm dò, NXB Hà Nội
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...1
CHƯƠNG 1...3
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG THẢ...3
1.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống nâng thả ...3
1.1.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống nâng thả...3
1.1.2. Các thành phần của hệ thống nâng thả...3
1.2.1. Các loại tời sử dụng trong công tác khoan dầu khí ở Vietsovpetro...9
1.2.2. Những ý kiến đánh giá và nhận xét các loại tời...11
1.3. Phương trình chuyển động của tời...12
1.4. Xác định tải trọng khi nâng thả bộ khoan cụ...14
CHƯƠNG 2...18
CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TỜI KHOAN Y2-55...18
2.1. Cấu tạo tời Y2 - 55 ...18
2.2. Nguyên lý làm việc của tời Y2 - 55...21
2.3. Các bộ phận chính của tời...23
2.3.1. Cấu tạo trục tời Y2-55 ...23
...23
2.3.2. Tang tời...25
2.3.3. Bộ ly hợp của tời khoan...26
2.3.4. Bộ hãm tời khoan...28
2.3.5. Bảng điều khiển tời khoan...34
2.3.6. Hệ thống điều khiển khí nén của tời...35
CHƯƠNG 3...38
QUY TRÌNH VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA ...38
TỜI KHOAN Y2-55...38
3.1. Quy trình vận hành tời khoan Y2-55...38
3.1.1. Hướng dẫn trước khi khởi động...38
3.1.2. Điều khiển côn nhanh Rôtor...38
3.1.3. Điều khiển tháo vặn ren bằng đầu mèo...38
3.1.5. Điều khiển bộ tự động bảo vệ ròng rọc động - tĩnh...39
3.1.6. Điều khiển côn ly hợp nhanh chậm...39
3.2. Quy trình bảo dưỡng tời khoan...40
3.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật...40
3.2.2. Kiểm tra kỹ thuật định kỳ...40
3.2.3. Bảo dưỡng một số bộ phận của tời...40
3.2.4. Bảo dưỡng tời bằng hệ thống bôi trơn...42
3.3. Quy trình sửa chữa tời khoan...44
3.3.1. Công nghệ sửa chữa tời...44
3.3.2. Quy trình sửa chữa tời khoan...45
CHƯƠNG 4...48
TÍNH TOÁN HỢP LÝ CÔNG SUẤT NÂNG CỦA TỜI KHOAN...49
4.1. Các thông số cơ bản của tời khoan Y2-55...49
4.2. Xác định các thông số của tời...49
4.2.1. Tốc độ trục truyền...49
4.2.2. Tốc độ của trục trung gian...49
4.2.3. Tốc độ của trục nâng ...49
4.2.4. Đường kính tang tời theo các lớp cáp trên tang tời...49
4.2.5. Tốc độ nâng của móc nâng...50
4.2.6. Hiệu suất của hệ thống nâng hạ...51
4.2.7. Tải trọng móc ở các tốc độ khác nhau...51
4.3. Tính toán sử dụng hợp lý công suất tời khoan...51
4.3.1. Tải trọng tác dụng lên móc khi nâng...52
4.3.2. Sử dụng hợp lý công suất tời khoan...54
KẾT LUẬN...56
DANH MỤC HÌNH VẼ
STT SỐ HÌNH VẼ TÊN HÌNH VẼ TRANG
1 Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo tời khoan 4
2 Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo hệ ròng rọc 5
3 Hình 1.3 Ròng rọc cố định 6
4 Hình 1.4 Ròng rọc động 7
5 Hình 1.5 Sơ đồ hai cách mắc cáp 8
6 Hình 1.6 Sự biến đổi gia tốc trong quá trình nâng hoặc thả
17
7 Hình 2.1 Cấu tạo tời Y2-55 19
8 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của tời 21
9 Hình 2.3 Cấu tạo trục tời Y2-55 23
10 Hình 2.4 Tang tời 25
11 Hình 2.5 Bộ ly hợp 27
12 Hình 2.6 Sơ đồ bộ hãm tời băng đơn giản 28
13 Hình 2.7 Bộ hãm tời băng có bộ hãm phụ 29
14 Hình 2.8 Sơ đồ cấu tạo bộ hãm thuỷ lực 30
15 Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo bộ hãm điện động lực 33
16 Hình 2.10 Bảng điều khiển tời khoan 34
17 Hình 2.11 Cơ cấu điều khiển khí nén 35
DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT SỐ BẢNG BIỂU TÊN BẢNG BIỂU TRANG
1 Bảng 1.1 Các loại tời chế tạo ở Rumani 10
2 Bảng 1.2 Các loại tời chế tạo ở Liênxô 11
3 Bảng 1.3 Các thông số của tời khi tăng tốc và khi hãm
13
4 Bảng 2.1 Các thông số cơ bản của tời Y2-55 21
5 Bảng 4.1 Cấu trúc bộ khoan cụ tại khoảng khoan 2030 ÷ 3868m