Chương 1. Giới thiệu chung về tổ hợp Thiết bị khoan Dầu khí

Giếng khoan: Giếng khoan là công trình hình trụ cắm sâu vào lòng đất, có kích thước thiết diện rất nhỏ so với chiều dài của nó. Phần trên cùng được gọi là miệng giếng. Phần dưới cùng được gọi là đáy giếng. Trong quá trình hình thành giếng khoan đất đá bị phá huỷ và đưa lên mặt đất do sự tuần hoàn liên tục của dòng nước rửa. Trong công tác khoan phá toàn đáy: toàn bộ đất đá ở đáy giếng khoan bị phá huỷ và đưa lên mặt. Trong công tác khoan lấy mẫu: chỉ một...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 1. Giới thiệu chung về tổ hợp Thiết bị khoan Dầu khí NỘI DUNG MÔN HỌC1. Giới thiệu chung về tổ hợp Thiết bị khoan Dầu khí2. Cơ cấu dẫn động Thiết bị khoan3. Cơ cấu nâng thả4. Máy bơm khoan5. Bàn Roto6. Topdriver7. Đối áp8. Cột cần khoan9. Dụng cụ đáy Giếng khoan: Giếng khoan là công trình hình trụ cắm sâu vàolòng đất, có kích thước thiết diện rất nhỏ so với chiều dài của nó. Phầntrên cùng được gọi là miệng giếng. Phần dưới cùng được gọi là đáygiếng. Trong quá trình hình thành giếng khoan đất đá bị phá huỷ và đưalên mặt đất do sự tuần hoàn liên tục của dòng nước rửa. Trong công tác khoan phá toàn đáy: toàn bộ đất đá ở đáy giếngkhoan bị phá huỷ và đưa lên mặt. Trong công tác khoan lấy mẫu: chỉ một phần đất đá ở thànhgiếng khoan bị phá huỷ thành hình vành khăn, còn lõi đá ở giữa được lấylên nguyên dạng gọi là lõi mẫu để nghiên cứu cấu trúc địa chất và thànhphần thạch học của vỉa. Phân loại giếng khoan dầu khí: Căn cứ vào chức năng củagiếng mà người ta chia ra: Giếng tìm kiếm cấu tạo: Để nghiên cứu kiến tạo, địa tầng, thạchhọc cũng như độ chứa sản phẩm của một tầng. Giếng chuẩn: Để nghiên cứu điều kiện địa chất và phương hướngtìm kiếm dầu khí ở những vùng chưa nghiên cứu kỹ. Giếng thăm dò: Để nghiên cứu tầng sản phẩm cũng như giá trịcông nghiệp của chúng và khoanh danh giới giữa các tầng dầu, khí, nướcở các vỉa khai thác. Giếng khai thác: Để khai thác dầu, khí. Giếng bơm ép: Để bơm nước, khí hoặc không khí xuống vỉanhằm duy trì áp lực vỉa với mục đích kéo dài thời gian khai thác bằngphương pháp tự phun. Giếng bổ xung: Để đánh giá khả năng tích tụ của tầng khai thácmà trước kia đã khoan lấy mẫu nhưng chưa đạt yêu cầu. Phương pháp khoan trong khoan dầu khí: Trong công táckhoan thăm dò, tìm kiếm và khai thác dầu khí chủ yếu dùngphương pháp khoan xoay. Căn cứ vào vị trí đặt động cơ mà ngườita chia phương pháp khoan xoay thành: Phương pháp khoan Rôto: Động cơ đặt trên mặt và truyềnchuyển động quay cho choòng khoan thông qua cột cần khoan. Phương pháp khoan bằng động cơ đáy: Động cơ đặt chìmtrong giếng khoan, bên trên choòng khoan và truyền chuyển độngquay trực tiếp cho choòng. Động cơ chìm có thể là tuốc bin khoanhoặc động cơ điện. Quá trình khoan: Quá trình khoan bao gồm: Công tác kéo thả: Công tác thả bộ dụng cụ khoan để khoanvà kéo chúng lên khi choòng đã bị mài mòn. Công tác khoan thuần tuý: Quá trình choòng phá huỷ đất đáở đáy giếng khoan. Công tác gia cố thành giếng khoan: Gồm công tác chốngống và trám xi măng nhằm mục đích giữ cho thành giếng khoankhông bị sập nở và cách ly các vỉa chứa chất lưu khác nhau. Ngoài ra trong quá trình khoan còn tiến hành một số côngtác khác như thử vỉa, đo karota, đo độ cong xiên của giếng... Nếutrong quá trình khoan gặp sự cố phải tiến hành các biện pháp cứuchữa sự cố. CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔ HỢP THIẾT BỊ KHOAN DÂU KHÍ1.1. Điều kiện thi công xây dựng các giếng khoan dầu khí Một trong những đặc thù cơ bản của giếng khoan dầu khí là có chiềusâu lớn (1.500  10.000m) và có đường kính giếng nhỏ (168  700mm). Chu trình thi công xây dựng khoan gồm các bước sau: - Xác định vị trí, chuẩn bị mặt bằng; - Tiến hành công tác xây lắp thiết bị (kiểm tra, chạy thử…); - Quá trình thi công giếng (khoan mở lỗ, khoan doa…); - Điều chế dung dịch khoan, gia công hóa học và làm sạch dung dịch; - Công tác chống ống và trám xi măng ống chống; - Công tác địa vật lý giếng khoan; - Xử lý các sự cố trong quá trình thi công; - Công tác thử vỉa và đưa giếng vào khai thác; - Tháo dỡ thiết bị và di chuyển.1.2. Quy trình khoan – chức năng các bộ phận của tổ hợp thiết bị khoan1.2.1. Đặc điểm của quá trình khoan Trong công tác khoan, chủ yếu dùng phương pháp cơ học để phá hủyđất đá. căn cứ vào nguyên lý phá hủy đất đá, ta chia ra: - Phương pháp khoan đập; - Phương pháp xoay đập; - Phương pháp xoay; - Phương pháp nổ. Khi đất đá bị phá hủy tạo thành lớp mùn khoan trên đáy lỗ khoan. việcđưa mùn khoan lên mặt đất được thực hiện bằng một số biện pháp sau: - Cơ học: sử dụng guồng xoắn, ống múc…; - Thủy lực: dùng nước rửa, dung dịch khoan… để rửa giếng; - Khí nén: thổi khí xuống đáy để làm sạch mùn khoan.1.2.2. Quá trình phá hủy đất đá Để phá hủy được đất đá, ta phải tạo được mq với tốc độ n và tải trọnglên đáy p. Mômen được truyền từ động cơ dẫn động qua bàn rôto đến cần vuông cột cần  choòng khoan. như vậy, quá trình truyền mômen từ động cơ dẫnđộng đến dụng cụ phá hủy đất đá là nhờ rôto. Ngoài ra, người ta còn sử dụng động cơ đáy để truyền chuyển độngtrực tiếp cho choòng. Tùy theo động cơ sử dụng, người ta chia ra: - Khoan turbin; - Khoan bằng động cơ trục vít; - Khoan bằng động cơ điện. Trong đó, khoan turbin và khoan bằng động cơ trục vít sử dụng chấtlỏng để làm việc. Hiện nay, trong công nghiệp dầu khí thì phương pháp khoan xoay đượcsử dụng hiệu quả với thiết bị đầu quay di động Topdriver1.2.3. Quy trình khoan Trong quá trình khoan, ta phải tạo ra lực cần thiết để phá hủy đất đá vàvận chuyển mùn khoan lên, tạo thành lỗ khoan. có thể chia quy trình khoan nhưsau: - Khoan thuần túy (tạo lỗ khoan) bằng cách: + truyền mq từ động cơ xuống dụng cụ phá hủy để phá hủy đất đá. + tạo áp lực cần thiết trên thành lỗ khoan (để tránh hiện tượng sập lở vàcác sự cố khi khoan…) + tạo lưu lượng Q cần thiết để đưa mùn khoan lên bề mặt. - Nâng thả bộ dụng cụ khoan để thay thế dụng cụ phá hủy, nối cầnkhoan… - Chống ống để ngăn cách đất đá với lỗ khoan; - Gia công, điều chế và làm sạch dung dịch khaon (máng lắng…) - Ngoài ra còn có c ...