III. Kiểm tra chất lợng trám xi măng
3. Tốc độ quay của choòng
- Theo nguyên lí phá hủy đất đá, tốc độ cơ học khoan Vm tăng khi số vòng quay của
choòng khoan tăng. Nhng giá trị chỉ tăng đến một giới hạn nhất định do những nguyên nhân sau: + Khả năng làm việc của thiết bị khoan. Trong phơng pháp khoan roto chiều sâu khoan cho phép với một tốc độ quay n đợc xác định bằng công thức sau:
L = 2 4 1 1 2 2 1,7 d N (a n a n 32, 4 10 KGDn C D n − − + + ì γ Trong đó:
- Ln: chiều sâu khoan cho phép với một tốc độ quay nào đó (m). - N: công suất dẫn động của bàn rôto (kW).
- n: tốc độ quay của cột cần khoan (v/f).
- a1, a2: hệ số tổn hao công suất của hệ thống dẫn động bàn roto. - k: hệ số mài mòn choòng khoan của đất đá.
- c: hệ số kể đến độ cong của thân giếng. - γd: tỷ trọng của dung dịch khoan. - G: tải trọng dọc trục trên choòng.
Trong các giếng khoa xiên kết quả trên không đạt đợc độ chính xác cao vì khó xác định chính xác các hệ số. Vì vậy tốc độ quay n thờng đợc xác định dựa trên kết quả khoan ở các giếng có điều kiện địa chất tơng tự, sau đó dùng phơng pháp thống kê lựa chọn tốc độ quay tối u để đa ra giá trị hợp lí cho từng khoảng khoan.
- Khi làm việc ở chế độ có tốc độ quay lớn, choòng khoan đặc biệt là choòng 3 chóp xoay dễ bị hỏng, nhất là ổ tựa của chóp. Mặt khác khi làm việc ở chế độ có tốc độ quay lớn khả năng rửa sạch mùn khoan ở đáy giếng khó đáp ứng tạo nên lớp mùn khoan ở đáy giếng khoan làm giảm tốc độ cơ học khoan. Vì vậy các nhà sản xuất thờng đa ra thông số chế độ khoan cho từng choòng loại choòng khoan xác định. Thờng khi khoan trên đất đá mềm nên sử dụng vân tốc quay lớn, khi độ cứng của đất đá tăng thì vận tốc quay phải giảm. Dựa trên tài liệu đánh giá tốc độ quay tối u qua thực tế khoan tại vùng mỏ Bạch Hổ, giá trị hợp lí về tốc độ quay cho từng khoảng khoan đợc xác định nh sau:
khoảng khoan (m) LOạI choòng tốc độ quay (v/f)
85 ữ 250 660,4 – 3S 60 ữ 80 250 ữ 1275 444,5 ữ 3SK - 1275 ữ 2250 311,15 – ATX – G3 90 ữ 120 2250 ữ 2950 311,15 - ATX – G3 80 ữ 110 2950 ữ 3200 311,15 – ATX – G3 70 ữ 100 3200 ữ 4020 295,3 – GT – G1 70 ữ 90 4020 ữ 4350 165,1 – ATJ – 22 60 ữ 80 4350 ữ 4660 165,1 – F47 – ODL 60 ữ 85
Kết hợp các thông số trên ta đa ra chế độ khoan tổng hợp cho giếng khoan No 509-MSP5 nh sau: khoảng khoan (m) phơng pháp khoan
loại choòng Tải trọng đáy (T) số vòng quay (v/f) lu l- ợng (l/s) áp lực bơm (kG/cm2) 85 ữ 250 Roto 660,4 – 3S 5 ữ 10 60 ữ 80 40 ữ 50 32 250 ữ 1275 Đ.C.Đ 444,5 – 3SK 5 ữ 8 - 40 ữ 44 120 1275 ữ 2250 Roto 311,12 – ATX – G3 16 ữ 18 90 ữ 120 42 ữ 40 149 2250 ữ 2950 Roto 311,12 – ATX – G3 18 ữ 20 80 ữ 110 37 ữ 36 150 2950 ữ 3200 Roto 311,12 – ATX – G3 18 ữ 20 70 ữ 100 36 ữ 35 149 3200 ữ 4020 Roto 295,2 – GT – G1 15 ữ 17 70 ữ 90 26 ữ 25 158 4020 ữ 4350 Roto 165,1 – ATJ – 22 10 ữ 12 60 ữ 80 14 ữ 18 101 4350 ữ 4660 Roto 165,1 – F47 – ODL 12 ữ 14 60 ữ 65 10 ữ 16 97
Mục lục
Chơng I...1
điều kiện tự nhiên và địa chất mỏ Bạch Hổ...1
i. đặc điểm địa lý vùng mỏ...1
ii. đặc điểm khí hậu và thủy văn...1
III. Cấu tạo địa chất mỏ Bạch Hổ...1
1. Trầm tích neogen và đệ tứ...1
2. trầm tích hệ paleogen-kỷ kanozoi...2
3. đá móng kết tinh kainoizoi...2
iV. đặc điểm kiến tạo mỏ Bạch Hổ...2
V. các điều kiện ảnh Hởng đến công tác khoan...3
Chơng ii...4
Chọn và tính toán cấu trúc giếng khoan...4
i. chọn cấu trúc cho giếng khoan...4
1. Cột ống chống định hớng...4
2. Cột ống chống dẫn hớng...4
3. Cột ống trung gian thứ nhất...4
4. Cột ống trung gian thứ hai...5
5. Cột ống trung gian thứ ba...5
6. Cột ống chống khai thác...5
ii. tính toán cấu trúc giếng khoan MSP5...5
1. Cột ống chống khai thác...6
2. Cột ống chống trung gian thứ ba...6
3. ống chống trung gian thứ hai...6
4. ống chống trung gian thứ nhất...7
5. ống chống dẫn hớng...7
Chơng III...10
Tính toán chọn loại ống chống...10
I. Tính cột ống chống dẫn hớng Φ508...12
ii. Tính cột ống trung gian thứ nhất...12
1. áp suất d trong...12
2. áp suất d ngoài...13
3. Vẽ biểu đồ áp suất d với hệ số bền dự trữ n1, n2 (hình 1)...13
4. Chọn loại cột ống chống theo biểu đồ áp suất d...13
5. Kiểm toán lại với hệ số dữ trữ bền n3 và:...13
iii. tính cột ống chống trung gian thứ hai Φ245 mm...14
1. áp suất d trong...14
2. áp suất d ngoài...14
3. Vẽ biểu đồ áp suất d với hệ số bền dự trữ n1, n2 (hình 2)...15
4. Chọn loại ống chống theo biểu đồ áp suất d...15
5. Kiểm toán lại với hệ số dữ trữ bền n3,:...15
iv. Tính cột ống trung gian thứ ba Φ193,7 mm...15
1. áp suất d trong...15
2. áp suất d ngoài...16
3. Vẽ biểu đồ áp suất d với hệ số dữ trữ bền (hình 3)...16
4. Chọn Loại cột ống chống theo biểu đồ áp suất d...16
5. Kiểm toán lại với hệ số dữ trữ bền n3,...16
v. tính cột ống chống khai thác Φ193,7ì139,7 mm...16
1. áp suất d trong...16
2. áp suất d ngoài...17
3. Vẽ biểu đồ áp suất d (hình 4)...17
4. Chọn loại cột ống chống theo biểu đồ áp suất...17
5. Kiểm toán lại với hệ số bền dự trữ n3,:...18
Hình 4 – biểu đồ phân bố áp suất d dọc theo...22
chơng iv...24
chọn thiết bị và dụng cụ khoan...24
I. tháp khoan và các thiết bị nâng thả...24
1. Tháp khoan...24
2. Hệ thống palăng...24
3. Tời khoan...25
2. Bàn roto...26
3. Máy bơm khoan...26
4. Tổ hợp máy bơm trám xi măng 3CA – 400...27
iii. dụng cụ khoan...27
1. Choòng khoan...27
2. Cột cần khoan...27
3. Tính toán lựa chọn cấu trúc bộ dụng cụ khoan...28
chơng v...32
tính toán trám xi măng...32
I. xác định chiều cao trám xi măng...32
ii. Tính toán trám xi măng ở các cột ống chống...34
III. Kiểm tra chất lợng trám xi măng...36
Chơng vi...36
chế độ khoan...36
i. phơng pháp khoan...36
1. phơng pháp khoan roto...37
2. Phơng pháp khoan tua bin...37
3. Chọn phơng pháp khoan cho từng khoảng khoan...37
ii. Thông số chế độ khoan...38
1. Tính toán lu lợng nớc rửa cho từng khoảng khoan...38
2. Tải trọng đáy...39
3. Tốc độ quay của choòng...40