Tháp khoan là cấu trúc bằng thép dạng tháp, chịu lực dùng để giữ và nâng các thiết bị và dụng cụ khoan (cần khoan, ống chống …)
Trong tháp có bố trí hệ thống palăng, nơi dựng cần khoan và một số thiết bị khoan. Giếng khoan càng sâu cần sử dụng tháp càng cao vì nó cho phép thả đoạn cần dài và chịu tải lớn hơn. Có 2 loại tháp khoan chủ yếu: Masts (tháp chữ A) và Derricks (tháp tiêu chuẩn 4 chân)
Derricks (tháp tiêu chuẩn 4 chân):
được lắp ráp từ các chi tiết riêng biệt bằng bulông và hàn tại khoan trường
và phải tháo dỡ khi di chuyển thiết bị khoan đến vị trí khác.
Loại tháp này thường có kích thước: 40 x 40 x 163 ft (tháp động học) và 30 x 30 x 147 ft (tháp tĩnh)
Mast (tháp chữ A): được lắp ráp toàn bộ tại xưởng thiết kế chế tạo và không bao giờ tháo rời
nữa.
Loại tháp này có thể gập lại được hoặc lồng vào nhau để giảm kích thước khi di chuyển hoặc sử dụng khi mặt bằng bị giới hạn.
Các giàn khoan cố định trên đất liền và giàn khoan biển thường sử dụng các tháp khoan tiêu chuẩn (Derrick), còn các giàn khoan khác trang bị tháp tự hành (chữ A)
Mast being towed Horizontally
v Height and Capacity
− Trong khi khoan, choòng khoan hoặc các chi tiết khác trong bộ khoan cụ có thể được kéo khỏi giếng để thay thế do bị mịn hoặc với mục đích khác.
− Quá trình này được tiến hành nhanh hơn nếu như không tháo rời từng cần khoan khi kéo thả bộ cần khoan
• Chiều cao của tháp khoan quyết định chiều dài cột cần dựng. Đa số các tháp khoan cho phép thao tác với cần đôi (hai cần khoan nối với nhau dựng trong tháp) hoặc cần ba. • Thơng thường tháp cao từ 30 đến
50 m
• Tải trọng của tháp khoan là một thông số rất quan trọng. Đối với giếng khoan sâu, bộ cột cần khoan có thể nặng tới 250 tấn, nếu kể cả trọng tải của tháp và các thiết bị đặt trong tháp đôi khi lên đến 500 – 800 tấn. Hơn nữa, tháp khoan còn phải
chịu tải trọng động rất lớn trong quá trình kéo thả, cứu sự cố kẹt cần …
Mast being towed Vertically
• Tháp khoan được thiết kế theo tải trọng nâng và sức gió trực diện mà chúng có thể chịu được.
• Tải trọng nâng của tháp khoan thay đổi từ 10 đến 1500 tấn.
• Đa số các tháp khoan có thể chịu được sức gió từ 140 – 200 km/h
• Sau khi kết thúc giếng khoan, thiết bị khoan có thể di chuyển hàng trăm km để đến vị trí mới. Trên các giàn khoan nổi (tàu khoan và giàn bán tiềm thủy) các tháp khoan còn phải chịu thêm các tác động phụ do gió, sóng nhồi, dao động ngang và dọc. Vì vậy tháp khoan này phải là tháp động học (tháp có độ bền cao).
• Đối với các giàn cố định, giàn tự nâng hoặc giàn trên đất liền có thể sử dụng tháp khoan tĩnh.
v Stands
Các cần khoan được kéo lên và xếp lên giá theo từng đoạn cần dựng. Một đoạn cần dựng thường có 3 cần đơn được nối với nhau gọi là bộ ba. Một đoạn cần dựng có tổng chiều dài trung bình là 93 ft và có thể đặt trong tháp khoan cao 140 ft hay cao hơn.
v Crown Walkaround (Water Table)
Là khu vực đỉnh tháp, nơi đặt bộ ròng rọc tĩnh
v Monkeyboad
Là khu vực trên cao, nơi làm việc của thợ trên cao khi kéo thả cần dựng
v Stabbing Boad
Là khu vực trên cao để thợ trên cao điều chỉnh ống chống và êlêvator ống chống trong công tác thả ống
Thợ trên cao có thể điều chỉnh độ cao của sàn để làm việc thuận lợi, thiết bị này có thể điều khiển bằng thủy lực hoặc khí nén.
Chiều cao của Stabbing board tính từ sàn khoảng từ 9 – 12 m (phụ thuộc vào chiều dài ống chống đơn)