- Thay đổi lực giữ giữa mảng đất đỏ bị phỏ hủy ở đỏy giếng khoan
4.2.4. Tớnh cụng suất phỏ hủy đất đỏ của choũng chúp xoay cho cỏc khoảng khoan
khoảng khoan
Cụng thức tớnh cụng suất phỏ hủy đất đỏ cho choũng chúp xoay: N = (3 ữ 4).10-4.P.n.Dc (4.10) Trong đú: P: tải trọng đỏy (tấn)
n: số vũng quay choũng (vg/ph) Dc: đường kớnh choũng (mm)
Xỏc định cụng suất phỏ hủy cho khoảng khoan từ 0 ữữữữ 400m
* Xỏc định tải trọng đỏy cho khoảng khoan từ 0 ữ 400m
- Tải trọng nhỏ nhất để choũng phỏ huỷ đất đỏ trong miền phỏ huỷ thể tớch được tớnh theo cụng thức:
G1 = F.σ (4.11) Trong đú:
σ: Giới hạn bền nộn của đất đỏ.
F: Diện tớch tiếp xỳc của răng choũng với đất đỏ ở đỏy lỗ khoan
2. . .D K n F t c = (4.12) nt: Hệ số phủ của răng choũng. nt = 1,05 ữ 2
K: Hệ số mũn của choũng. K = 1ữ 1,5
Dc: Đường kớnh choũng khoan. Dc = 660,4 mm Tra bảng cỏc thụng số ta cú:
Giới hạn bền nộn của đất đỏ: σ = 10 kG/mm2
Chọn nt = 1,5; K = 1,1
Thay cỏc thụng số trờn vào cụng thức tớnh F ta được:
283 83 , 544 2 1 , 1 . 4 , 660 . 5 , 1 mm F= =
Vậy ta tớnh được tải trọng: G1 = 10. 544,83 = 5448,3 kG = 5,4483 Tấn - Xỏc định tải trọng làm việc định mức của choũng khoan G2:
G2 = GT. Dc (4.13) Trong đú:
GT: Tải trọng riờng (tải trọng đơn vị). Tra bảng ta cú:
Đường kớnh choũng: Dc = 660,4mm = 66,04cm. Vậy ta tớnh được tải trọng làm việc định mức của choũng:
G2 = 200. 66,04 = 13208 kG = 13,208 Tấn
- Xỏc định tải trọng cho phộp lớn nhất tỏc động lờn choũng G3: Tải trọng này cú trong bảng thống kờ cỏc thụng số kỹ thuật của choũng. Tra bảng ta cú G3 = 52 Tấn.
- Xỏc định tải trọng thống kờ thu được từ ngoài thực tế G4 (tải trọng thống kờ đo được tại cỏc giếng lõn cận). G4 = 6 tấn.
Tải trọng đỏy cho khoảng khoan từ 0 ữ 400m phải thoả món điều kiện: G1 < Gc < G3 hay 5,4483 < Gc < 52
G2≈ Gc≈ G4 hay 13,202 ≈ Gc ≈ 6
Tuy nhiờn, khoảng khoan này sử dụng choũng khoan cú đường kớnh lớn nờn yờu cầu về cụng suất phỏ huỷ đất đỏ lớn. Do đú, để đảm bảo cho động cơ khoan đủ cụng suất để quay cột cần khoan và phỏ huỷ đất đỏ ta chọn tải trọng đỏy cho khoảng khoan này là: Gc = 6 ữ 8 tấn. Thực tế cũng đó lựa chọn tải trọng như trờn để khoan cho khoảng khoan này.
* Xỏc định số vũng quay (n) cho khoảng khoan từ 0 ữ 400m
Trong khoảng từ 0 ữ 400m khoan bằng động cơ Top Driver.
- Tốc độ quay cực đại khi khoan cú thể được tớnh dựa theo cụng thức cõn bằng cụng suất:
Nmax = Nbm + Nkt + Nc (4.14)
Trong đú: + Nmax: Cụng suất cực đại của động cơ Top Drive, Nmax = 1395 kw
+ Nbm: Cụng suất tiờu thụ bề mặt Nbm = a1.nmax + a2.nmax
2
(4.15)
a1, a2: Cỏc hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào kiểu truyền động của động cơ. Với kiểu truyền động qua hộp giảm tốc hai động cơ:
a1 = 25.10-3 a2 = 0,12.10-3
nmax: Tốc độ quay cực đại của động cơ. (vũng/phỳt) + Nkt: Cụng suất quay cột cần khụng tải
Nkt = c.γd.Dc 2
.nmax 1,7
c: Hệ số phụ thuộc vào độ cong của giếng. Với giếng cú gúc nghiờng ≤ 30 thỡ: c = 18,8.10-5
γd: Trọng lượng riờng của dung dịch khoan. γd = 1,03 T/m3 Dc: Đường kớnh choũng khoan. Dc = 0,6604 m
L: Chiều dài thõn giếng. L = 400 m + Nc: Cụng suất tiờu thụ ở choũng
Nc = 34,2.10-4.K.Gc.Dc.nmax K: Hệ số mũn của choũng. K = 1,1 Gc: Tải trọng đỏy.Gc = 8 tấn = 8000 kg. Thay cỏc số liệu trờn vào cụng thức ta cú:
- Cụng suất tiờu thụ bề mặt: N bm = a1.nmax + a2.nmax
2
= 25.10-3.nmax + 0,12.10-3.nmax 2
- Cụng suất quay cột cần khụng tải: Nkt = 21,11. 10-3. nmax1,7
- Cụng suất tiờu thụ ở choũng:
Nc = 34,2.10-4.K.Gc.Dc.nmax = 34,2.10-4.1,1.8000.0,6604. nmax = 19,87. nmax
- Tốc độ quay cực đại của choũng là nghiệm của phương trỡnh: Nmax = Nbm + Nkt + Nc (4.17) 1395 = 25.10-3.nmax + 0,12.10-3.nmax 2 + 21,11. 10-3.nmax 1,7 +19,87. nmax
Giải phương trỡnh trờn ta được: nmax = 68,5 v/p
- Từ tốc độ quay nmax tỡm được kết hợp với kinh nghiệm của cỏc giếng khoan trước đú ta chọn tốc độ quay hợp lý của choũng khoan trong khoảng
khoan này là: n = 50 ữ 60 v/p.Và thực tế cũng đó chọn tốc dộ quay này cho
khoảng khoan trờn.
* hư vậy cụng suất phỏ hủy đất đỏ cho khoảng khoan ( tớnh cho số vũng quay và tải trọng lớn nhất):
N = (3 ữ 4).10-4.P.n.Dc
N = 3,5.10-4.8000.60.0,6604 = 111 (KW).
* Tương tự như trờn, ta tớnh được tải trọng đỏy, số vũng quay và cụng suất phỏ hủy đất đỏ cho cỏc khoảng khoan khỏc, kết quả tớnh toỏn này được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 4.7. Bảng thụng số tải trọng, số vũng quay, cụng suất phỏ hủy đất đỏ cho cỏc khoảng khoan.
Khoảng khoan (m) Tải trọng đỏy (tấn) Số vũng quay (v/ph) Cụng suất phỏ hủy (Kw) 0 - 400 6ữ8 50ữ60 111 400 - 714 6ữ8 80ữ90 166,5 714 - 2237 7ữ9 60ữ70 145,6 2237 - 2430 8ữ10 60ữ70 161,8 2430 - 3072 8ữ10 80ữ90 208 3072 - 3281 10ữ15 80ữ90 312 3281 - 5131 15ữ20 30ữ40 185 4.3. Quy trỡnh sử dụng
4.3.1.Chucn bị choũng khoan 4.3.1.1. Vũi phun
Làm sạch đỏy giếng khoan, đảm bảo khụng cũn trong đỏy giếng những phế phNm cứng, vỡ khi khoan cú thể mài mũn cỏc bộ phận cắt, hoặc làm bớt vũi phun.
Lựa chọn và lắp đặt cỏc vũi phun cú đặc tớnh kỹ thuật phự hợp với cỏc thụng số khoan, như đường kớnh lỗ thoỏt, chất liệu vũi phun... Việc lắp đặt cỏc vũi phun hợp lý và lựa chọn phự hợp là rất quan trọng để trỏnh cỏc lỗi dễ xảy ra với vũi phun trong khi khoan như rửa dầu và mất dầu, sự giảm ỏp suất khụng mong muốn.
Sử dụng cỏc lưới lọc bựn để lọc hết cỏc vụn chất to nhằm trỏnh hiện tượng bịt vũi phun.