L ỜI NÓI ĐẦU
2.3.2 Nguyên tắc bịt kín
Đối áp ngàm có 4 phần bịt kín được sắp xếp để bịt kín đầu giếng hiệu quả, bịt kín giữa ngàm trên và phần khung, bịt kín giữa phần trước của ngàm và đường ống, bịt kín giữa vỏ và cửa phụ, bịt kín giữa trục ngàm và cửa phụ. Việc tiến hành bịt kín của ngàm chia làm 2 bước. Đầu tiên khi đóng ngàm,
trục ngàm đẩy ngàm bởi áp suất dầu làm phần trước của thiết bị đóng đẩy tới vị trí bịt kín vì thế bịt kín ống hoặc mở lỗđể hình thành bịt kín phía trước, qua việc nén của phần trên thiết bị đóng và bịt kín vòm trên vỏ hình thành bịt kín phần trên hoàn thành việc bịt kín ban đầu. Thứ 2, khi có áp suất trong giếng, nó đẩy ngàm tới ấn vào phía trước packer xa hơn từphía sau ngàm đối với vị trí bịt kín, vào thời điểm đó, ngàm nâng lên chống bề mặt vòm bịt kín của vỏ, vì thế hình thành nên việc bịt kín tin cậy. Điều này được gọi là áp suất giếng trợ giúp bịt kín.
2.3.3 Đặc điểm cấu tạo
Phần chứa áp suất chính như thân và cửa phụđúc với thép cấu trúc hợp kim chất lượng cao. Vật liệu phù hợp đối với NACE MR-01-75, ứng dụng đối với điều kiện làm việc axit bình thường và gia nhiệt đặc biệt. Những phần chứa áp suất đã được hoàn thành kiểm tra kiểm nghiệm thủy tĩnh phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật API đặc điểm kỹ thuật 16A đối với việc đảm bảo an toàn trong suốt quá trình vận hành dưới áp suất làm việc.
Có gờ đỡ cao và những mặt chéo cho việc lắp đặt dốc đối với thân giếng ở đáy của buồng ngàm của phần vỏ, tựđộng giảm cát chảy xuống đáy giếng khi mở và đóng ngàm để ngăn khóa và giảm ăn mòn ngàm. Nó cũng giúp cho áp suất giếng giúp bịt kín ngàm.
Việc sử dụng ngàm nổi có thể giảm lực kháng đối với việc mởvà đóng ngàm và việc ăn mòn packer ngàm, việc kéo dài tuổi thọ của ngàm để ngăn chặn gỉ giữa vỏ và ngàm và dễ dàng tháo lắp.
Có một khóa thanh dẫn trên phía trước cuối của ngàm, nó có thể bị nút trong rãnh của ngàm đối và buồng của khóa thanh dẫn có thể di chuyển dụng cụ khoan hướng tâm của thân giếng suốt sự đóng ngàm để đảm bảo bịt kín chắc chắn giữa ngàm và dụng cụ khoan.
Sử dụng BOP trong dòng chảy để tránh xa hỏng hóc ống suốt quá trình lắp đặt, vận chuyển và vận hành.
Những bản lề chịu tải độc lập với những bản lề dòng chảy. Những bản lề chịu tải chịu đựng khối lượng của cửa phụ. Chúng được lắp đặt vòng bi kim tự bôi trơn ổ trục hướng tâm và lực đẩy để đóng và mở cửa phụlinh động. Vị trí lên và xuống của cửa phụ có thểđược thay đổi với những bản lề chịu tải. Những bản lề chịu tải giữa chỉ kết nối dòng dầu và bịt kín áp suất dầu, không chịu khối lượng của cửa phụ sau đó kéo dài tuổi thọ của chốt. Cũng có thể thay thế trực tiếp chốt trên vỏ mà không tháo lắp cửa phụ. (Trừ FZ 35-70, 2FZ35-70)
Để lắp đặt đảm bảo bịt kín giếng an toàn và tin cậy hơn, có một thiết bị điều khiển bằng tay. Nếu hệ thống điều khiển của BOP không kiểm soát được, bạn có thể sử dụng thiết bị điều khiển bằng tay để đóng ngàm. Nếu muốn bịt kín giếng trong một thời gian dài, sau đó có thể sử dụng hệ thống kiểm soát bằng tay để khóa ngàm.
Khi áp suất làm việc tối đa là 105 Mpa hoặc hơn, việc bịt kín cửa phụ sử dụng bộ thiết bị bịt kín nổi.
Việc bịt kín trục ngàm sử dụng loại nắp có chức năng bịt kín.
Đường kính của phần trên, đáy và mặt bích đầu kết nối ra phù hợp với đặc điểm kỹ thuật đối với thiết bịkhoan API đặc điểm kỹ thuật 16
2.3.4 Đặc điểm và cấu tạo của những phần chính
Ngàm: kiểu ngàm S, kiểu ngàm HF, kiểu ngàm H, kiểm ngàm F, ngàm thay đổi, ngàm cắt
*) Kiểu ngàm S
- Đặc điểm cấu tạo kiểu ngàm S:
Phần trên và đáy của ngàm là đối xứng. Khi bề mặt trên của packer ngàm bị mòn nghiêm trọng, phía khác có thểđược sử dụng để kéo dài tuổi thọ của cao su. Bộ thiết bị ngàm bao gồm khóa ngàm, giá đỡ, packer và đinh ốc ngàm.
Tính năng nổi của ngàm tốt. Vì vị trí ngàm (giá đỡ) và thân ngàm (khóa) riêng biệt, ngàm có thể di chuyển nhẹnhàng trên giá đỡ đểđảm bảo sự sắp xếp chính xác bề mặt cao su khi bề mặt bịt kín tiếp xúc xuất hiện. Có khoảng cách lắp đặt 3mm giữa thân ngàm và vị trí ngàm. Khi đóng ngàm, giá đỡ ép phần trên cao su và làm nó biến dạng và phình lên nâng cao hiệu quả của việc bịt kín và giảm ăn mòn của packer ngàm.
5 4 2 1 3 1. Bu lông ngàm 2. Phần dưới khóa ép 3. Bịt kín 4. Vít ngàm 5. Phần trên khóa ép Hình 2.2.14. Ngàm kiểu S
- Tiến hành thay thế packer cho kiểu ngàm S Tháo 2 ốc vít và đưa giá đỡ xuống.
Tháo bỏ 2 bu lông packer ngàm.
Lấy phần bịt kín phía trên ra khỏi rãnh của khóa ngàm bằng 1 tua vít. Tháo bỏ tất cả packer khỏi ngàm.
Trước khi lắp đặt, lau chùi khóa ngàm, packer và bu lông ngàm và lau chùi chúng. Tiến hành lắp ráp thứ tự phần đối. Chú ý giữ khoảng cách thiết kế 2 – 3 mm giữa khóa ngàm và vị trí ngàm khi xiết bu lông ngàm. Không đẩy phần trên của cao su ra quá chừng để tránh xa mài mòn và khía rãnh cao su ngàm nhanh chóng.
*) Kiểu ngàm HF
- Đặc điểm cấu tạo:
Bộ ngàm có 1 thiết kế toàn bộ. Bộ ngàm bao gồm khóa ngàm, bề mặt bịt kín và phần bịt kín trên.
Cấu tạo của nó đơn giản và dễ dàng tháo rời. - Tiến hành thay thếpacker đối với ngàm kiểu HF:
Cạy phần bịt kín phía trên ra và sau đó là bề mặt. Bôi dầu bôi trơn trước khi lắp đặt mới. Lắp đặt bộ phận đóng trước (chú ý bề mặt trực tiếp) và sau đó lắp đặt phần bịt kín trên vào trong khóa ngàm.
1 2 3 1. Bịt kín phía trên 2. Thân ngàm 3. Packer Hình 2.2.15. Ngàm kiểu HF *) Kiểu ngàm H - Đặc điểm cấu tạo: Bộ phận đóng ngàm gồm bề mặt bịt kín đơn mà phần bịt kín trên và phần bịt kín phía trước tách biệt. Tổ hợp ngàm bao gồm khóa ngàm, giá đỡ, bề mặt bịt kín, chóp bịt kín và đinh ốc ngàm.
Nó giữ lợi thế vềđặc tính nổi tốt của ngàm kiểu S.
Chóp bịt kín và bề mặt bịt kín tách biệt có thể được thay thế độc lập phụ thuộc vào tình trạng hỏng hóc khác nhau. Vì thế nó dễ dàng để tháo và lắp.
Đối với dụng cụ khoan kích thước khác nhau, chỉ cần thay thế khóa ngàm và bịt kín phía trước thích hợp bao gồm ngàm chắn, bộ phận cơ bản khác là khớp.
- Tiến hành thay thế, tháo và lắp packer Tháo 2 vít ngàm, tháo bỏgiá đỡ
Dỡ phần trước thiết bịđóng ra.
Tiến hành lắp ráp thứ tựđối diện (chú ý trực tiếp tới phần trước cuối bề mặt của thiết bịđóng). Yêu cầu lắp đặt tương tựnhư ngàm kiểu S
4 5 3 2 1 1. Đinh ốc ngàm 2. Thân ngàm 3. Khóa ép 4. Bịt kín phía trên 5. Bịt kín phía trước Hình 2.2.16. Ngàm kiểu H *) Kiểu ngàm F - Đặc điểm cấu tạo
Khóa ngàm thiết kế toàn bộ và cấu tạo đơn giản. Dễdàng để tháo packer.
Chỉ bắt vít cần để nới ra.
Tiến hành thay thế tháo và lắp packer:
Nới ốc vít số 3, gỡ bỏ khóa ép số 1. Nếu khó để tháo bỏ, sử dụng thanh đồng để gõ giá đỡ.
Tiến hành lắp ráp thứ tự phần đối diện. Lau chùi giá đỡ và khóa nén và sau đó tra dầu trước khi lắp đặt.
3 1 2 1. Khóa ép ngàm 2. Packer 3. Vít ngàm Hình 2.2.17. Ngàm kiểu F
*) Ngàm thân có thểthay đổi được
Một vài BOP được lắp đặt với thân ngàm có thể thay đổi, mà có thể thay thế ngàm mà ko cần mở BOP để bịt kín dụng cụ khoan kích thước khác nhau trong thứ tựđược ghi rõ.
*) Ngàm cắt
- Chức năng của ngàm cắt:
Khi phun trào xảy ra, ngàm cắt có thể cắt ống trong giếng để đóng giếng hoàn toàn. Nó cũng có thể được sử dụng như ngàm chặn trong thứ tự làm việc.
Kiểu BOP ngàm F35 -70, được lắp đặt với bộ tổ hợp ngàm cắt kiểu SR3570 mà có thể cắt ống khoan cấp S (135) 5 inch 19.5lb/ft và đóng giếng hoàn toàn.
Đầu tiên gỡ bỏ vòng khóa hãm số 13, sau đó tháo vít số 12, gỡ bỏ phần dưới ngàm 19. Nếu nó khó gỡ bỏ, sử dụng thanh đồng để gõ giá đỡ 11 ra.
Tháo dỡ phần dưới packer 8.
Tháo vít lục giác chìm 7 và tháo lưỡi cắt ngàm 4.
Tiến hành tháo phần trên ngàm giống như tiến hành phần dưới ngàm.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13
Bảng 2.2.5. Danh sách các bộ phận của đối áp ngàm cắt Số thứ tự Miêu tả Số hiệu SR3570 Số hiệu SR2870 Số lượng 1 Giá đỡ phần trên SR3570-01 SR2870-01 1 2 Packer phần trên SR3570.02-00 SR2870.02-00 1 3 Khóa phần trên SR3570-03 SR2870-03 1 4 Lưỡi cắt SR3570-05 SR2870-05 5 Vòng O GB3452.1-82 28×2.65 GB3452.1-82 28×2.65 6 6 Tấm đệm đồng SR3570-06 SR2870-06 6 7 Vít lục giác chìm SR3570-.07-00 SR2870.07-00 6 8 Packer phần dưới SR3570.09-00 SR2870.09-00 1 9 Khóa phần dưới SR3570-08 SR2870-08 1 10 Vòng O GB3452.1-82 51.5×5.3 GB3452.1-82 48.7×5.3 6 11 Giá đỡ phần dưới SR3570-10 SR2870-10 1 12 Vít SR3570.04-00 SR2870.04-00 6 13 Vòng khóa hãm GB893.1-86 φ63 GB893.1-86 φ62 6 2.3.5 Hệ thống khóa ngàm bằng tay
Tất cả ngàm BOP được lắp đặt với hệ thống khóa bằng tay. Hệ thống khóa bằng tay đóng và khóa ngàm bằng vô lăng, nó bao gồm trục khóa, trục ngàm, cần và vô lăng vận hành bằng tay…
Chức năng của nó cho phép khi hệ thống thủy lực ngừng bảo dưỡng có thể được đóng bằng hệ thống bằng tay kịp thời để bịt kín đầu giếng; khi cần để bịt kín đầu giếng trong một thời gian dài, khóa ngàm ở vị trí đóng sau khi ngàm đóng bằng áp suất thủy lực. Ở điểm này, áp suất thủy lực có thể được giảm. Xoay vô lăng phải để truyền động trục ngàm xoay qua cần vận hành. Bởi vì vai đỡ trục khóa ngàm tì chống vào nắp xi lanh, nó không thể quay trở lại, vì thế nó chỉ có thể truyền động trục ngàm để di chuyển thẳng tới tâm giếng và khóa ngàm.
2.3.6 Hệ thống cửa phụ bịt kín
Khi áp suất làm việc tối đa lớn hơn 70 Mpa, cửa phụ bịt kín sử dụng sự nâng lên của hệ thống bịt kín nổi. Nó làm cho momen xoắn của trục cửa phụ giảm hơn so với bịt kín của phụ nói chung khoảng 20% – 30% đểđảm bảo bịt kín an toàn khi nó làm việc. Sức lực của nhân công cũng giảm rõ ràng khi mở cửa phụ.
Khi áp suất làm việc là 70 Mpa hoặc ít hơn, tập hợp nhóm vòng bịt kín bằng thép được sử dụng để bịt kín cửa phụ. 1 2 3 Hình 2.2.18. Hệ thống bịt kín nổi Bảng 2.2.6 Danh sách bộ phận ngàm nổi
2.3.7 Thiết bị khóa thủy lực tự động
2.3.7.1 Thiết bị khóa trục thủy lực tựđộng * Nguyên tắc: Ứng dụng đối với FZ35105 2FZ35105 FZ28105 2FZ28105 Số thứ tự Miêu tả Số lượng Số hiệu 1 Khung 1 2FZ35105A.03-01 FZ2870X-08-12 2 Vòng bịt kín phần trên 1 GB3452.1-82 48×7 FZ2870-D-2-07 3 Vòng bịt kín cửa 2 2FZ35105A.03-10 GB1235-76 460×5.7
Thiết bị khóa trục thủy lực tựđộng được vận hành qua piston khóa lắp đặt trên piston chính và bốn cụm khóa lắp đặt trên piston tỏa ra bốn rãnh hình quạt (xem hình vẽdưới). Khi dầu thủy lực hoạt động trên buồng đóng, nó tác động piston chính và piston khóa để di chuyển thẳng tới ngàm đóng. Vì có máng xói trên vòng tròn bên trong và bên ngoài của cụm khóa, máng xói bên trong tiếp xúc với máng xói piston khóa đểlàm piston khóa đẩy cụm. Nó luôn có bốn hướng di chuyển. Piston chính tới vị trí đóng một lần. Cụm khóa sẽ di chuyển 4 hướng 7mm bởi tác dụng của lực trợ giúp của trục piston khóa và vị trí các bậc của xilanh. Bây giờ khóa piston di chuyển phía trước xa hơn và tiếp xúc với vòng tròn qua đường kính bên trong của cụm khóa để khóa hoàn toàn. Trục ngàm mang thanh hiển thị dọc để di chuyển thẳng bên trong và co lại vào nắp xi lanh.
Nếu muốn mở ngàm, chỉ dầu thủy lực tác động vào buồng mở để làm piston khóa di chuyển bốn hướng đầu tiên, thành phần của lực gây ra bởi máng xói của vòng tròn bên ngoài của cụm khóa và xilanh bậc và làm cho cụm khóa co lại thẳng vào bên trong để mở khóa, sau đó piston chính mang theo trục ngàm dọc và ngàm để mở. Vào đúng thời điểm đó ngàm, trục đẩy thanh hiển thị ngừng ăn khớp nắp xi lanh. 1 5
3 2
4
Hình 2.2.20. Thiết bị khóa trục thủy lực tự động
Ghi chú: 1. Trục ngàm; 2. Gioăng làm kín; 3. Packer; 4. Phần bịt kín của ngàm; 5. Piston
2.3.7.2 Hệ thống khóa hướng kính thủy lực tựđộng
Hệ thống khóa tựđộng thủy lực hướng kính đẩy đầu nối chốt khóa trục ngàm (hình vẽ) bằng áp suất dầu trong xi lanh khóa, mà được lắp đặt đằng sau xi lanh chính và vuông góc với trục ngàm. Từ khi ống dẫn dầu của xi lanh khóa và xi lanh chính là song song, đầu chốt sẽ khóa trục ngàm tự động khi đóng ngàm. Bởi vì góc nghiêng có thể tự khóa, ngàm sẽ không rời dọc trục ngàm nếu không có áp suất dầu đểđẩy xi lanh khóa mở khóa.
Chỉ áp suất thủy lực có thể mở ngàm. Đầu tiên, mở khóa xi lanh khóa, trục ngàm quay trở lại và đi qua lỗ ở giữa đầu chốt sau đó làm cho ngàm mở hoàn toàn. Phía trên phần mở và đóng của ngàm, khóa và không khóa xảy ra cùng một lúc với việc mở và đóng của ngàm. Không cần thao tác khác.
Để xác định ngàm bị khóa hay không, có một thiết bị hiển thị trên hệ thống khóa thủy lực hướng kính. Nó hiển thị tách biệt vị trí của đầu chốt và trục ngàm. Khi ngàm bị khóa, hai hiển thị không giãn nở. Khi khóa và mở ngàm, hai hiển thị giãn nở.
1 2 3 4
Hình 2.2.21. Hệ thống khóa tự động hướng kính thủy lực Ghi chú: 1. Cần piston; 2. Gioăng làm kín; 3.Piston; 4. Xi lanh thủy lực
2.3.8 Cấu tạo bịt kín trục ngàm và hệ thống bịt kín thứ hai trục ngàm
Cấu tạo bịt kín của trục ngàm theo phương bịt kín đôi để ngăn chặn giữa dòng chảy giếng trong dầu thủy lực mà bảo vệ dầu thủy lực khỏi bị nhiễm bẩn và rỏ rỉ, giảm ăn mòn van bơm cơ bản. Hệ thống bịt kín thứ hai được lắp đặt trên trục ngàm, khi môi trường trong giếng bị rò rỉ ra ngoài khỏi lỗ, bịt kín bình thường bị hỏng và sẽ áp dụng bịt kín thứ hai để sửa chữa. Tháo nút trong lỗ bịt kín thứ hai, xoay vít piston theo chiều kim đồng hồ với dụng cụ thích hợp, lực chất dẻo bịt kín thấp hơn bôi trơn bên trong bề mặt bịt kín qua lỗ hướng kính riêng biệt của vỏđồng, hình thành nên lực bịt kín. Bơm mỡ bịt kín cho đến khi không có rỏ rỉ ra khỏi cửa thải, khảnăng của việc bơm không nên vượt quá, và mặt khác nó sẽtăng ăn mòn của trục ngàm và trợ giúp mở và đóng ngàm. Nếu dầu thủy lực trong xi lanh rò ri ra khỏi cửa thải, bịt