Bài giảng khoan dầu khí tập 2 part 8

Chia sẻ: Asfj Asfhjk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

191
lượt xem 70
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Người ta cũng bắt đầu đi tìm những mỏ dầu lớn. Những cuộc khoan dầu đầu tiên được tiến hành trong thời gian từ 1857 đến 1859. Lần khoan dầu đầu tiên có lẽ diễn ra ở Wietze, Đức, nhưng cuộc khoan dầu được toàn thế giới biết đến là của Edwin L. Drake vào ngày 27 tháng 8 năm 1859 ở Oil Creek, Pennsylvania. Drake khoan dầu theo lời yêu cầu của nhà công nghiệp người Mỹ George H. Bissel và đã tìm thấy mỏ dầu lớn đầu tiên chỉ ở độ sâu 21,2 m....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng khoan dầu khí tập 2 part 8

- KÑt cÇn khoan còng cã thÓ g©y ra do chªnh lÖch gi÷a ¸p lùc vØa vµ ¸p lùc níc röa, ®é dÝnh cña vá sÐt khi cét cÇn khoan dùa vµo thµnh lç khoan. (h×nh d) Khi cÇn khoan ®ang quay (h×nh d) xung quanh cÇn khoan bÞ t¸c dông bëi ¸p lùc cña níc röa. Khi cÇn khoan ®øng yªn vµ dùa vµo thµnh lç khoan (h×nh e). Trong qu¸ tr×nh khoan th× ¸p lùc vØa nhá h¬n ¸p lùc níc röa, cho nªn phÇn ¸p lùc d cña dung dÞch sÏ Ðp lªn cÇn khoan vµ g©y kÑt cÇn. ThiÕt diÖn tiÕp xóc gi÷a cÇn khoan vµ thµnh lç H×nh c khoan, cã thÓ tÝnh b»ng c«ng thøc:  Pv A = c . D. H. 360 Vá sÐt Trong ®ã : A: ThiÕt diÖn tiÕp xóc. Pv Pd Pd c nöa gãc tiÕp xóc. Pd Pd D. §êng kÝnh cña giÕng khoan. Pd Pd Pd Pd H . ®é dµi cña phÇn tiÕp xóc. Pd Pd Lùc kÐo cÇn thiÕt ®Ó nhæ cÇn khoan Pd Pv khái thµnh giÕng khoan sÏ lµ : T = f. A. P. H×nh d Pv Trong ®ã : T - lµ lùc kÐo . f- hÖ sè dÝnh kÕt gi÷a Pd Pd Pv s¾t vµ sÐt, f trung b×nh: Pd Pd Pd f = 0,6. Pv P Pd P = Pt- Pv ¸p suÊt chªnh Pd c Pd lÖch gi÷a níc röa vµ vØa. Pv - KÑt cÇn khoan trong lç khoan h×nh ch×a kho¸. Pv Thêng x¶y ra ë nh÷ng lç khoan cã ®é cong H×nh e lín. CÇn khoan cã khuynh híng cä x¸t vµ bµo mßn vµo thµnh nh÷ng lç h×nh ch×a kho¸ (h×nh f). cã c¹nh gÇn b»ng ®êng kÝnh cña lç 244
khoan hay lín nhÊt b»ng  cña ®Çu nèi. Trong qu¸ tr×nh kÐo th¶, cÇn nÆng cã ®êng kÝnh lín h¬n nªn dÔ bÞ kÑt ë vïng nµy. §Ó phßng vµ ng¨n ngõa kÑt cÇn khoan ph¶i: 1- Dïng dung dÞch sÐt cã chÊt lîng cao, t¹o líp vá sÐt máng vµ chÆt xÝt lªn thµnh lç khoan. 2- B¶o ®¶m tèc ®é ®i lªn cña dung dÞch sÐt ®ñ lín, tríc khi kÐo cÇn lªn ph¶i b¬m röa s¹ch lç khoan vµ ph¶i ®iÒu chØnh th«ng H×nh f sè cña dung dÞch cho phï hîp víi yªu cÇu cña thiÕt kÕ. 3 - B¶o ®¶m läc s¹ch mïn khoan ra khái dung dÞch. 4 - Thêng xuyªn doa l¹i nh÷ng ®o¹n cã kh¶ n¨ng h×nh thµnh líp vá sÐt dµy. 5 - Trong c¸c lç khoan s©u, cÇn ph¶i theo dâi nhiÖt ®é ch¶y tõ lç khoan. Sù gi¶m nhiÖt ®é ®ét ngét chøng tá r»ng dung dÞch khoan ch¶y qua c¸c chç rß rØ cña cét cÇn bªn trªn lç khoan. 6 - §Ó ng¨n ngõa kÑt cét cÇn khoan, khi sö dông dung dÞch nÆng ph¶i cho thªm c¸c chÊt b«i tr¬n kh«ng qu¸ 0,8% grafit, 1 - 3% Xunfan«n (dung dÞch 1- 3% trong níc). Tû lÖ pha chÕ dung dÞch cho tõng trêng hîp riªng ph¶i ®îc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c trong phßng thÝ nghiÖm. HiÖn tîng kÑt nhÑ thêng ®îc cøu ch÷a b»ng c¸ch d¹o bé dông cô (kÐo th¶ nhiÒu lÇn) vµ quay cÇn nhê bµn quay r«t¬. Lùc kÐo cÇn khoan cã thÓ lín h¬n nhiÒu so víi träng lîng b¶n th©n cña cÇn khoan nhng ph¶i giíi h¹n trong ®é bÒn cña nã vµ hÖ thèng pal¨ng, cÇn theo dâi ®ång hå träng lîng NÕu biÖn ph¸p d¹o bé dông cô kh«ng cã kÕt qu¶ mµ níc röa vÉn cßn lu th«ng th× dïng biÖn ph¸p ng©m dÇu, níc hoÆc axit. Lîng dÇu (níc, axit) cÇn thiÕt ®Ó ng©m ®îc tÝnhtheo c«ng thøc sau ®©y:   V = 4 (D2c - dn2 )H1+ 4 d2t. h1. m3 Trong ®ã 245
V - thÓ tÝch cña chÊt láng ®Ó ng©m (m3) Dc - ®êng kÝnh lç khoan (m). H1 - ®é cao (dÇu , axit, níc ) d©ng lªn chung quanh cÇn khoan (m). dt - ®êng kÝnh trong cña cÇn khoan (m). h - ®é cao cña dÇu (axit, níc ) trong cÇn khoan (m). dn ®êng kÝnh ngoµi cña cÇn khoan. Thùc tÕ cho thÊy lµ khi ng©m dÇu ë c¸c lç khoan röa b»ng níc l· hay lç khoan ®· chøa ®Çy níc l· th× dÇu bÞ næi lªn rÊt nhanh, trong trêng hîp ®ã ®Ó cã kÕt qu¶ tèt cÇn ph¶i b¬m vµi m3dung dÞch sÐt tríc vµ sau khi b¬m dÇu. Dung dÞch sÐt sÏ h¹n chÕ hiÖn tîng dÇu bÞ næi lªn vµ biÖn ph¸p ng©m dÇu míi cã kÕt qu¶. Trong thêi gian ng©m dÇu, ngêi ta dù tr÷ mét lîng dÇu (axit, níc ) trong cÇn khoan, ®Ó cø sau 1 - 2 giê th× b¬m Ðp thªm cho (dÇu, axit, níc ë ngoµi cÇn khoan) phÇn bÞ kÑt. §Ó biÖn ph¸p ng©m dÇu cã kÕt qu¶ cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®óng ®é s©u kÑt cÇn khoan. Trong thùc tÕ s¶n xuÊt thêng x¸c ®Þnh ®é s©u kÑt b»ng c¸ch dùa vµo ®é d·n dµi cña phÇn cÇn khoan tù do bÞ kÐo c¨ng. §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c h¬n chiÒu dµi phÇn cÇn tù do (theo ®é d·n dµi) ngêi ta lµm nh sau: 1- KÐo cÇn lªn víi lùc P1lín h¬n träng lîng cña toµn bé cét cÇn khoan khi cha bÞ kÑt lµ 5 v¹ch chia ë ®ång hå träng lîng vµ ®¸nh dÊu lªn cÇn vu«ng hay cÇn khoan vµo ngang mÆt bµn roto. 2. - KÐo thªm mét lùc phô b»ng 5 v¹ch chia ë ®ång hå träng lîng råi l¹i h¹ xuèng ®Õn P 1råi ®¸nh dÊu. Hai ®Çu thø nhÊt vµ thø 2 kh«ng trïng nhau v× cã lùc kÐo trong hÖ thèng rßng räc. 3- Chia ®«i kho¶ng c¸ch gi÷a 2 dÊu, lÊy ®iÓm gi÷a hai dÊu lµm v¹ch “trªn” ®Ó tÝnh ®é d·n dµi. 4 - KÐo cÇn lªn víi lùc P2 lín h¬n P1 tõ 10 - 20 v¹ch ®ång hå ®o träng lîng vµ ®¸nh dÊu thø 3 lªn cÇn. 5 - KÐo thªm mét lùc b»ng 5 v¹ch råi l¹i h¹ xuèng ®Õn P2 råi ®¸nh dÊu thø 4 lªn cÇn. LÊy ®iÓm gi÷a hai dÊu (thø 3 vµ 4) lµm v¹ch “díi” ®Ó tÝnh ®é d·n dµi. 246
6 - §o chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch gi÷a v¹ch “trªn” vµ v¹ch “díi” ta thu ®îc ®é d·n dµi cña phÇn cÇn khoan bÞ kÑt (tù do). BÒ dµi cña phÇn cÇn khoan tù do (kh«ng bÞ kÑt) ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc sau ®©y: E.A.l L = 1,05 (m) p Trong ®ã : L - ®é s©u bÞ kÑt cña cét cÇn (m). 1,05 - hÖ sè ®iÒu chØnh do hiÖn diÖn cña c¸c ®Çu nèi . A lµ thiÕt diÖn cña cÇn, cm2 l lµ ®é d·n dµi cña phÇn cÇn khoan kh«ng bÞ kÑt. P = P2 - P1 tÝnh b»ng KG. NÕu biÖn ph¸p ng©m dÇu (axit, níc ) kh«ng cã kÕt qu¶ th× ph¶i röa toµn bé lç khoan b»ng dÇu má hoÆc níc. ChØ cho phÐp röa b»ng níc l· khi khoan trong ®Êt ®¸ æn ®Þnh. Trong trêng hîp tuÇn hoµn cña dung dÞch kh«ng lu th«ng ®îc hay lu th«ng rÊt khã, viÖc ®Çu tiÒn lµ ngõng b¬m, sau ®ã d¹o lªn d¹o xuèng nhiÒu lÇn. NÕu nh kh«ng thµnh c«ng th× cho b¬m tõ tõ dung dÞch, tèt nhÊt lµ dïng thiÕt bÞ b¬m tr¸m xim¨ng, t¨ng dÇn lu lîng tõng bíc cho ®Õn khi phôc håi lu lîng b×nh thêng. Trong bÊt cø t×nh huèng nµo còng kh«ng nªn dïng ¸p suÊt b¬m qu¸ lín sÏ g©y nªn hiÖn tîng nøt nÎ ë c¸c tÇng lµm mÊt dung dÞch röa. NÕu nh dïng c¸c biÖn ph¸p trªn mµ vÉn kh«ng kÐo cÇn khoan lªn ®îc th× ph¶i th¸o rêi tõng ®o¹n b»ng cÇn tr¸i, c¾t cÇn hoÆc næ m×n ®Ó th¸o cÇn khoan. Tríc khi th¸o ®o¹n cÇn khoan bÞ kÑt ph¶i khoan röa vá sÐt bao quanh ®ã lµ mét qu¸ tr×nh mÊt nhiÒu thêi gian vµ Ýt kÕt qu¶ nhÊt. V× vËy nÕu cøu cÇn khoan kÑt tèn nhiÒu thêi gian th× ngêi ta bá phÇn cßn laÞ cña cÇn, ®æ cÇu xim¨ng vµ khoan xiªn. ViÖc dïng biÖn ph¸p næ m×n ®Ó th¸o cÇn khoan ®· t¹o mét bíc tiÕn míi cho kü thuËt cøu kÑt. Trong ph¬ng ph¸p nµy sãng va ®Ëp lµm níi láng chç nèi ren. NÕu nh tríc lóc næ m×n ta ®Æt vµo cét cÇn khoan mét momen quay tr¸i vµo ®Çu ren cÇn th¸o, ®îc gi¶i phãng khái lùc nÐn bëi träng lîng 247
cña cÇn trªn ®ã, th× sau khi næ m×n ®Çu ren ®îc níi láng vµ sau ®ã cã thÓ th¸o ra b»ng r«t¬ mét c¸ch dÔ dµng. RÊt nhiÒu trêng hîp ph¬ng ph¸p nµy cho phÐp th¸o ®o¹n cÇn trªn chç bÞ kÑt mµ kh«ng cÇn dïng cÇn khoan tr¸i. 8.5. Phßng vµ chèng phun. 8.5.1. Nguyªn nh©n vµ hiÖn tîng xuÊt hiÖn dÇu khÝ hoÆc níc. Trong c¸c vØa khoan qua, cã thÓ cã khÝ níc hoÆc dÇu. Qua c¸c kÏ nøt, lç hæng, khÝ x©m nhËp vµo lç khoan. NÕu ¸p lùc vÉn lín h¬n ¸p lùc dung dÞch th× khÝ ®Èydung dÞch ra khái lç khoan, g©y ra phun khÝ vµ nhiÒu khÝ sÏ phun dÇu. HiÖn tîng phun xÈy ra kh«ng ph¶i chØ do khÝ cã ¸p lùc x©m nhËp vµo lç khoan. KhÝ cã thÓ x©m nhËp dÇn dÇn vµo dung dÞch, díi d¹ng nh÷ng bät khÝ cïng dung dÞch ®i lªn, ¸p lùc lªn bät khÝ gi¶m dÇn, kÝch thíc cña chóng t¨ng dÇn lªn. Cuèi cïng, c¸c bät khÝ trë nªn rÊt lín chiÕm phÇn lín thÓ tÝch vµ lµm cho tû träng dung dÞch gi¶m h¼n xuèng. Träng lîng cña cét níc kh«ng ®ñ ®Ó chèng l¹i ¸p lùc cña vØa vµ hiÖn tîng phun sÏ x¶y ra. Níc vµ dÇu ngÊm dÇn vµo dung dÞch còng lµm gi¶m tû träng cña nã vµ g©y phun. HiÖn tîng phun còng cã thÓ x¶y ra khi mùc níc röa trong lç khoan bÞ h¹ thÊp (do ngõng tuÇn hoµn hoÆc do kÐo cÇn khoan lªn mµ kh«ng bï dung dÞch vµo lç khoan). C¸c dÊu hiÖu xuÊt hiÖn khÝ nh sau: a) Khi phôc håi tuÇn hoµn, dung dÞch ®i lªn mÆt ®Êt cã chøa nhiÒu khÝ,. b) Sñi bät trong lç khoan, trong trêng hîp khÝ x©m nhËp víi mét lîng h¹n chÕ vµ dung dÞch sÐt cã ®é nhít, øng suÊt c¾t tÜnh nhá . c) T¨ng mùc níc röa trong hè chøa cña b¬m (dï kh«ng thªm níc röa vµo hÖ thèng tuÇn hoµn ). d) Cã xuÊt hiÖn khÝ do tr¹m carota b¸o hiÖu . 8.5.2.C¸c biÖn ph¸p ng¨n ngõa vµ kh¾c phôc hiÖn tîng phun. a) - §Ó ng¨n ngõa c¸c hiÖn tîng phun, ¸p suÊt trong lç khoan ph¶i lín h¬n víi ¸p suÊt vØa. TrÞ sè ¸p lùc d ph¶i phô thuéc vµo ®é s©u lç khoan, ®é rçng vµ ®é thÊm cña ®Êt ®¸ ë vØa. Ngêi ta t¹o ¸p lùc d b»ng dung dÞch nÆng. Khi lµm nÆng dung dÞch sÐt ph¶i chó ý gi÷ ®é nhít cña nã nhá nhÊt. Trong suèt thêi gian khoan qua, tû träng dung dÞch ph¶i kiÓm tra thêng xuyªn. 248
b) - Trong trêng hîp khÝ x©m nhËp vµo dung dÞch cÇn ph¶i tiÕn hµnh sö dông c¸c biÖn ph¸p khö khÝ ë trªn mÆt. Trong trêng hîp khoan c¸c tÇng khÝ cã ¸p lùc lín, ®Ó h¹n chÕ lîng khÝ lín x©m nhËp vµo dung dÞch, trong thêi gian ng¾n, cÇn khoan víi tèc ®é c¬ häc bÐ vµ lu lîng dung dÞch tuÇn hoµn lín. c) -Kh«ng më vØa cã kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn dÇu khÝ mµ tríc ®ã kh«ng chèng èng theo thiÕt kÕ . d) - Khi kÐo cÇn khoan lªn ph¶i ®æ thªm dung dÞch vµo lç khoan mét c¸ch liªn tôc, kh«ng ®æ gi¸n ®o¹n. ®) - Cét èng ®Þnh híng ph¶i ®îc tr¸m xim¨ng ®Õn tËn miÖng, b¶o ®¶m bÞt kÝn lç khoan khi chèng phun dÇu khÝ . e) - Khi tû träng dung dÞch gi¶m ®i h¬n (0,02 )ph¶i t×m c¸ch phôc håi. g) - Ph¶i dù tr÷ mét lîng dung dÞch b»ng 1,5  3 lÇn thÓ tÝch lç khoan víi c¸c th«ng sè quy ®Þnh trong b¶ng thiÕt kÕ, ph¶i dù tr÷ chÊt lµm nÆng . h) - ChØ ®îc kÐo cÇn khoan lªn sau khi ®· b¬m röa s¹ch lç khoan b»ng dung dÞch cã th«ng sè nh ®· quy ®Þnh theo thiÕt kÕ, vµ quay cét cÇn khoan . i) Khi dã cÇn, nÕu mùc dung dÞch sÐt ë ngoµi cÇn khoan kh«ng h¹ xuèng th× cã nghÜa lµ ®· xuÊt hiÖn hiÖn tîng piston. Trong trêng hîp ®ã ph¶i h¹ cét cÇn xuèng díi ®o¹n xuÊt hiÖn, b¬m röa råi míi tiÕp tôc kÐo cét cÇn lªn. k) Tríc khi më vØa ¸p lùc lín, ph¶i ®Æt van ngîc ë díi cÇn vu«ng. l) §Ó ng¨n chÆn hiÖn tîng phun ®ét ngét, cÇn ph¶i ®ãng kÝn lç khoan b»ng mét thiÕt bÞ ®îc gäi lµ m¸y ®èi ¸p preventor. Ngêi ta ®· ®Æt c¸c thiÕt bÞ ®èi ¸p khi míi b¾t ®Çu khoan. Sau ®ã b¬m dung dÞch nÆng vµo lç khoan. 8.5.3. ThiÕt bÞ ®èi ¸p preventor. ThiÕt bÞ ®èi ¸p ®îc l¾p ë mÆt bÝch ë ®Çu èng chèng cña èng chèng sau cïng ®· ®îc tr¸m xim¨ng. ThiÕt bÞ ®èi ¸p cho phÐp ®ãng kÝn miÖng lç khoan trong trêng hîp giÕng khoan cã xuÊt hiÖn hiÖn tîng phun, vµ cho phÐp b¬m dung dÞch nÆng vµo giÕng ®Ó kh¾c phôc hiÖn tîng phun. 249
ThiÕt bÞ ®èi ¸p miÖng giÕng : 4 6 1 5 2 3 7 8 1 - m¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng 2 - M¸y ®èi ¸p cã chÊu cÆp vµo cÇn khoan. 3 - M¸y ®èi ¸p cã thít ®ãng toµn bé lç khoan 4 - B¶ng ®iÒu khiÓn 5 - èng nèi ®iÒu chØnh. 6 - bé phËn khö khÝ 7 - ®êng ra ®uèc 8 - mÆt bÝch kÐp. = S¬ ®å bè trÝ thiÕt bÞ ®èi ¸p = Mét thiÕt bÞ ®«Ý ¸p chèng phun cÊu t¹o bëi c¸c thµnh phÇn chÝnh sau ®©y. M¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng 1. Hai m¸y ®èi ¸p ngang 2 vµ 3 cã thít ®ãng. M¸y ®èi ¸p 2 cã thít ®ãng cÆp vµo cÇn khoan, m¸y ®èi ¸p ngang 3 cã thít ®ãng toµn phÇn (®ãng miÖng lç khoan). Hai m¸y ®èi ¸p ngang ®îc nèi víi nhau qua moson (4). MÆt bÝch ®óp 8 ®Ó l¾p thiÕt bÞ ®èi ¸p preventor víi mÆt bÝch cña ®Çu èng chèng. Manifon (6) cña thiÕt bÞ ®èi ¸p ®îc t¹o thµnh bëi nhiÒu van cao ¸p, èng nèi vµ èng nèi ®iÒu chØnh van x¶ ¸p suÊt vµ ®ång hå ®o ¸p suÊt. ThiÕt bÞ ®èi ¸p ph¶i b¶o ®¶m kh¶ n¨ng röa lç khoan b»ng b¬m khoan víi ¸p lùc d trong miÖng lç khoan vµ níc röa cã thÓ ch¶y qua hÖ thèng m¸ng l¾ng, qua bé khö khÝ. Còng cÇn ph¶i b¶o ®¶m kh¶ n¨ng b¬m chÊt láng vµo kho¶ng trèng gi÷a cÇn khoan vµ èng chèng b»ng b¬m khoan hoÆc thiÕt bÞ b¬m xim¨ng. Cã thÓ röa ngîc theo èng ®øng ®Æc biÖt. Ngêi ta dïng c¸c èng nèi ®Æc biÖt ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é dßng chÊt láng tõ lç khoan ra vµ v× thÕ mµ ®iÒu chØnh ®îc ¸p lùc d trong miÖng lç khoan. 250
NÕu hiÖn tîng phun x¶y ra trong thêi gian cÇn khoan ë trong giÕng th× viÖc ®Çu tiªn lµ ph¶i ®ãng m¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng vµ sau ®ã b¬m dung dÞch nÆng vµo lç khoan. Khi m¸y ®èi ¸p ngang cÇn ph¶i thay b¹c lãt th× ph¶i ®ãng m¸y ®èi ¸p ngang cã thít ®ãng ë ngang th©n cÇn khoan. Trêng hîp giÕng khoan phun khi cÇn khoan ®· kÐo hÕt ra ngoµi th× ph¶i ®a nhanh vµo giÕng khoan mét sè bíc cÇn dùng råi tiÕn hµnh ®ãng van ®èi ¸p nh ®· nãi ë trªn . Trêng hîp kh«ng thµnh c«ng th× tiÕn hµnh ®ãng van ®èi ¸p ngang cã thít ®ãng toµn phÇn ®Ó ®ãng kÝn miÖng lç khoan. M¸y ®èi ¸p: VÒ ph¬ng diÖn cÊu tróc, m¸y ®èi ¸p cã thÓ chia thµnh c¸c lo¹i theo b¶ng díi ®©y: §iÒu khiÓn b»ng c¬ häc lo¹i A Th¼ng ®øng §èi ¸p v¹n n¨ng ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc VH Lo¹i B1 Lo¹i M¸y ®èi §iÒu khiÓn KÐp lo¹i B2 ®ãng kho¶ng ®øng ¸p b»ng c¬ häc kh«ng vµng xuyÕn vµ toµn yªn N»m ngang phÇn. §iÒu khiÓn thuû lùc - kÐp lo¹i DF vµ T - dïng ®Ó ®ãng kho¶ng vµnh xuyÕn vµ toµn phÇn. Lo¹i §Ó khoan lç khoan díi ¸p suÊt. quay §Ó khoan b»ng ph¬ng ph¸p thæi khÝ. 8.5.3.1. M¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng. a)- M¸y ®èi ¸p lo¹i A ®iÒu khiÓn b»ng c¬ häc M¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng lo¹i A ®iÒu khiÓn b»ng c¬ häc ®îc t¹o thµnh bëi c¸c chi tiÕt sau. Th©n b»ng thÐp1, conus 2, hai chÏ ngang 3 vµ 4 ®Ó th«ng víi èng chèng vµ èng tho¸t níc. ë phÝa trªn cã ren ngoµi (5) ®Ó vÆn èc 6 cã ®êng kÝnh lín vµ r×a 7. Conus 2 ®îc t¹o thµnh bëi b¹c cao su 11 l¾p gi÷a hai vßng nhÉn thÐp 9,10 nhê ®inh èc 12. Comus ®îc t¹o thµnh tõ hai nöa víi thiÕt diÖn th¼ng ®øng. Cã thÓ ®ãng vµo më ra nhê c¸c khíp b¶n lÒ. 251
9 7 6 2 5 11 1 10 3 4 8 H×nh a. M¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng laäi A (§iÒu khiÓn kiÓu c¬ häc) Ph¬ng ph¸p sö dông m¸y ®èi ¸p th¼ng ®øng lo¹i A khi giÕng khoan cã hiÖn tîng phun nh sau: ë miÖng lç khoan l¾p th©n 1 víi mÆt bÝch trªn cña ®Çu èng chèng qua mÆt bÝch 8. PhÝa trªn th©n 1 cã l¾p èc 6 nhng kh«ng xiÕt chÆt. - KÐo cét cÇn khoan víi cÇn chñ ®¹o lªn phÝa trªn bµn quay r«t¬. - N©ng conus 2 gÇn miÖng lç khoan nhê têi phô vµ sau ®ã ®ãng conus vµo th©n cña cÇn khoan nhê chÊu ë th©n conus. - Th¶ nhÑ cÇn khoan sao cho conus 2 vµo trong th©n 1 qua miÖng 7 cña èc 6. - Th¶ mét phÇn träng lîng cña cÇn khoan xuèng conus vµ b¹c cao su 11 bÞ nÐn l¹i vµ Ðp khÝt vµo th©n cña cÇn khoan. Sau ®ã vÆn èc 6 l¹i vµ miÖng 7 cña èc 6 còng sÏ gi÷ cho b¹c cao su ë vÞ trÝ Ðp. §Ó th¸o m¸y ®èi ¸p chØ viÖc kÐo cÇn khoan lªn,gi¶i phãng conus khái tr¹ng th¸i nÐn. Më èc 6 vµ sau ®ã lÊy cunus ra ngoµi. b). M¸y ®èi ¸p v¹n n¨ng lo¹i VH ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc (h×nh b) §îc t¹o thµnh b»ng th©n 1 ®óc b»ng thÐp. (phÇn díi cã mÆt bÝch 2) vµ trong ®ã cã xi lanh 3 lµm viÖc, xi lanh 3 ®îc ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc. Thµnh phÇn ®Ó ®Ëy kÝn cÇn khoan lµ b¹c cao su ®Æc biÖt 4. 252
4 6 7 3 1 5 2 H×nh b. M¸y ®èi ¸p v¹n n¨ng ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc (loai VH) Trong trêng hîp cÇn ®ãng m¸y ®èi ¸p. Chóng ta cho chÊt láng díi ¸p suÊt cao vµo lç sè 5 vµ pitton 3 sÏ chuyÓn dêi lªn phÝa trªn vµ nÐn Ðp cao su 4. Cao su 4 bÞ nÐn vµ bÞ biÕn d¹ng ngang vµ ¸p s¸t vµo th©n cÇn khoan. Khi më ®èi ¸p, th× ngîc l¹i th¸o chÊt láng khái lç sè 5 vµ cho chÊt láng díi ¸p suÊt vµo lç sè 7 vµ ®Èy piston 3 xuèng, b¹c cao su 4 l¹i trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. §o biÕn ®éng cña b¹c cao su lín, do ®ã m¸y ®èi ¸p v¹n n¨ng cã thÓ ®ãng víi bÊt cø vÞ trÝ nµo cña cña cét cÇn khoan (thÇn cÇn, ®Çu nèi) vµ ngay c¶ khi ®ãng toµn phÇn giÕng khoan khi cÇn khoan kÐo hoµn toµn ra ngoµi. 8.5.3.2. M¸y ®èi ¸p n»m ngang. a) M¸y ®èi ¸p v¹n n¨ng ®iÒu khiÓn b»ng c¬ häc lo¹i B1 lµ mét m¸y ®èi ¸p ®¬n gi¶n. Bªn trong th©n cña chóng l¾p c¸c cÆp thít ®îc chÕ t¹o dïng ®Ó ®ãng vµo th©n cña cÇn, hay ®ãng kÝn toµn phÇn miÖng lç khoan (h×nh c). 1 2 H×nh c. §èi ¸p cã thít ®ãng ngang th©n cÇn ®iÒu khiÓn b»ng c¬ häc 253
§Ó dÞch chuyÓn cÆp thít 2 trong trêng hîp cÇn thiÕt ®ãng hoÆc më chØ cÇn quay tay®iÒu khiÓn mµ trªn ®ã nöa tiÖn ren bªn ph¶i vµ nöa tiÖn ren bªn tr¸i. TruyÒn chuyÓn ®éng quay cho trôc quay ®i qua tõ phÝa bªn ngoµi. S¬ ®å biÓu diÔn cÆp thít ®Ó ®ãng ngang th©n cÇn khoan. M¸y ®èi ¸p ®ãng kÝn toµn phÇn miÖng lç khoan cã cÊu tróc t¬ng tù nh m¸y ®èi ¸p trªn. nhng cÆp thít kh«ng cã lç ë gi÷a mµ kÝn hoµn toµn. b) M¸y ®èi ¸p n»m ngang ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc lo¹i DF. (h×nh d) Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y ®èi ¸p nµy rÊt ®¬n gi¶n, nh h×nh vÏ díi ®©y. 5 3 1 1 3 §ãng 6 Thïng 6 dÇu 7 3 Më 3 5 2 4 H×nh d. M¸y ®èi ¸p n»m ngang ®ãng më b»ng thuû lùc (lo¹i DF) CÆp thít 1 cã thÓ chuyÓn dêi nhê trôc cña piston 2 trong xi lanh 3. Pitston 2 ho¹t ®éng ®îc nhê chÊt láng díi ¸p suÊt ®îc dÉn vµo phÝa mÆt ph¶i hay mÆt tr¸i cña pitton. Khi ®ãng m¸y ®èi ¸p, cho chÊt láng vµo èng dÉn 4. Khi bé phËn ®iÒu khiÓn thñy lùc háng th× cã thÓ ®iÒu khiÓn b»ng c¬ häc nhê ®Üa vµ tay quay 6 qua ren v« cùc 7. 254
Ch¬ng IX Sù cè trong c«ng t¸c khoan, biÖn ph¸p ng¨n ngõa vµ cøu ch÷a chóng 9.1. C¸c d¹ng sù cè, nguyªn nh©n vµ biÖn ph¸p ng¨n ngõa chóng C¸c d¹ng sù cè kü thuËt ë ®¸y ®îc ph©n theo nhiÒu lo¹i sau ®©y: g·y cÇn khoan,cÇn nÆngvµ cÇn chñ ®¹o, ®øt vµ tuét c¸c perekh«t vµ c¸c ®Çu nèi zamèc. - R¬i choßng khoan vµ ®Çu lÊy mÉu - R¬i tuèc bin khoan - R¬i dông cô khoan vµ c¸c vËt kh¸c xuèng lç khoan. - Sù cè víi èng chèng vµ tr¸m xi m¨ng. a) G·y cÇn khoan. G·y cÇn khoan, cÇn nÆng, cÇn chñ ®¹o, c¸c perekhèt, ®Çu nèi damèc phÇn nhiÒu do chÕ ®é lµm viÖc kh«ng phï hîp. CÇn khoan bÞ khuyÕt tËt trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, do ®ã xuÊt hiÖn sù tËp trung øng suÊt dÉn ®Õn ®øt hoÆc tuét ren cÇn. - §øt g·y cÇn khoan, do hiÖn tîng Óoi sinh ra, hiÖn tîng mái cña cét cÇn khoan lµ do t¸c ®éng lËp l¹i cña c¸c t¶i träng kÐo, xo¾n, uèn céng víi giao ®éng cña cét cÇn khoan trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. - §øt g·y cã thÓ do hiÖn tîng ¨n mßn cÇn khoan do c¸c chÊt ho¸ häc, ®iÖn ho¸ sinh ra trong dunh dÞch khoan. §Ó phßng tr¸nh c¸c hiÖn tîng nµy, dung dÞch khoan cÇn ph¶i chøa díi 7% hay trªn 7% Na Cl. Bëi v× dung dÞch muèi NaCl 7% cã kh¶ n¨ng ¨n mßn rÊt lín. Thêi gian lµm viÖc cña cÇn khoan trong m«i trêng ¨n mßn sÏ gi¶m ®i khho¶ng 11 lÇn so víi trong m«i trêng kh«ng ¨n mßn. Do ®ã chóng ta cÇn chó ý nhiÒu trong kh©u ®iÒu chÕ dung dÞch. Sù mµi mßn cña cét cÇn khoan cßn do c¸c chÊt mµi mßn cã trong dung dÞch vµ do ma s¸t cña cét cÇn khoan vµ thµnh lç khoan trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. §Ó tr¸nh c¸c hiÖn tîng nµy. Dung dÞch khoan ph¶i läc s¹ch nh÷ng chÊt cã ®é cøng lín. Gi÷ cho vÞ trÝ lç khoan th¼ng ®øng. T¶i träng ®¸y ph¶i bÐ h¬n 255
80% , träng lîng cña cÇn nÆng ®Ó tr¸nh cho cét cÇn bÞ cong vµ mèt æn ®Þnh. TÈi träng chiÒu trôc vît qu¸ t¶i träng giíi h¹n cña ren còng lµ nguyªn nh©n g©y nªn sù cè tuét cÇn khoan. §øt hay tuét cÇn khoan ë c¸c ®Çu nèi gia mèc th«ng thêng do da mèc bÞ khuyÕt tËt. T¶i träng chiÒu trôc vît qu¸ t¶i träng giíi h¹n cña ren, vv.... b) Sù cè ®èi víi choßng khoan vµ ®Çu lÊy mÉu Sù cè ®èi víi choßng khoan thêng x¶y ra do viÖc sö dông kh«ng hîp lý, do t¸c dông lªn choßng víi t¶i träng t¶i träng qu¸ lín vµ do choßng lµm viÖc qu¸ l©u ë ®¸y lç khoan, do choßng bÞ háng hãc, khuyÕt tËt trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o c¸c chãp xoay bÞ kÑt ë trong æ ®ì cña chóng. C¸c d¹ng sù cè ®èi víi choßng khoan thêng lµ bÞ vì choßng ®øt th©n, vì vßng bi, tuét ®Çu nèi. Sù cè ®èi víi choßng khoan nhiÒu nhÊt vÉn lµ r¬i chãp ë ®¸y lç khoan, do mßn æ tùa hay ngâng trôc. §øt g·y c¸c ®Çu lÊy mÉu cã thÓ sinh ra ë th©n, ®Çu nèi vµ cã thÓ ë c¸c chãp xoay. Sù ®øt g·y n¶y sinh ra do khi ®a nã vµo lµm viÖc vµ bÞ kÑt ë giÕng do ®êng kÝnh lç khoan bÞ bã hÑp l¹i. Do ¸p dông chÕ ®é lµm viÖc kh«ng phï hîp víi nã ®èi víi tõng lo¹i. Do kh«ng kiÓm tra vµ thö tríc khi ®a choßng xuèng lµm viÖc. c) R¬i c¸c dông cô xuèng ®¸y. Sù r¬i c¸c dông cô xuèng ®¸y cã thÓ g©y nªn nh÷ng hËu qu¶ hÕt søc nÆng nÒ trong qu¸ tr×nh khoan . Nh÷ng vËt r¬i nh cÇn khoan, cÇn nÆng c¸c perekh«t, choßng khoan hay bÊt cø c¸c dông cô kim lo¹i nµo xuèng lç khoan nh bóa, chÊu chÌn, èng c«ng vµ c¸c dông cô kh¸c . Nh÷ng sù cè nµy do nhiÒu nguyªn nh©n g©y nªn - C¸c dông cô bÞ láng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc - Kh«ng gi÷ cÈn thËn ë miÖng lç khoan trong thêi gian n©ng th¶ còng nh khi kÐo hÕt cÇn ra khái miÖng lç khoan. - Thao t¸c n©ng th¶ sai trong qu¸ tr×nh n©ng vµ th¸o vÆn cÇn - Lµm viÖc thiÕu chó ý ë miÖng lç khoan. CÇn khoan cã thÓ bÞ r¬i, bëi qu¸ tr×nh n©ng th¶ clevat¬ bÞ háng. Hay trong qu¸ tr×nh n©ng th¶ kh«ng chó ý ®ãng clevat¬. Còng cã thÓ g©y ra do thao t¸c n©ng 256
th¶ cÇn khoan bÞ th¸o ren. Trong khi r¬i choßng khoan bÞ c¾m xuèng ®¸y vµ cÇn bÞ cong vµ cã trêng hîp kh«ng thÓ nµo lÊy lªn ®îc. CÇn nÆng bÞ r¬i cã thÓ do kh«ng sö dông c¸c chÊu chÌn ®Æc biÖt dïng cho cÇn nÆng. Cßn r¬i c¸c dông cô kh¸c cã thÓ do nh÷ng s¬ suÊt, hay do bÞ h háng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. HËu qu¶ cña nã cã thÓ g©y nªn kÑt cÇn, r¬i xuèng ®¸y. Ng¨n c¶n qu¸ tr×nh tiÕp tôc khoan. 9.2. Dông cô cøu ch÷a sù cè vµ c¸ch sö dông chóng. 9.2.1. Gi¶i quyÕt sù cè ®èi víi cÇn khoan. Trong trêng hîp cÇn khoan bÞ ®øt hay tuét ren ë vïng ®Çu nèi ( ®øt ë ®Çu nèi da mèc, hay ë vïng chån dµy ë ®Çu cÇn khoan, cÇn nÆng. §Ó b¾t nèi víi phÇn cÇn khoan cßn l¹i ngêi ta dïng metric ( h×nh díi). 1 2 MÐt trÝch §o d¹ng cÊu tróc h×nh c«n cña mettric, vµ bªn ngoµi cã tiÖn ren. Mettric ®îc ®a vµo bªn trong cÇn khoan bÞ ®øt. Díi t¸c dông quay vµ t¶i träng nÐn. ë nh÷ng giÕng khoan cã ®êng kÝnh lín ngêi ta sö dông met tric cã loa ®Þnh híng. Loa vµ èng ®Þnh híng cã t¸c dông híng ®Çu cÇn ®øt vµo tÇm lç khoan ®óng vÞ trÝ lµm viÖc cña met trÝch. Trong trêng hîp cÇn khoan bÞ ®øt ë th©n, hay nh÷ng cÇn khoan sö dông met trÝch ®Ó cøu nhng kh«ng thµnh c«ngngêi ta dïng c«l«c«n ®Ó tiÖn ren bªn ngoµi cÇn khoan. C«l«c«n còng cã hai lo¹i: - Lo¹i cã l¾p loa ®Þnh híng - Lo¹i kh«ng l¾p loa ®Þnh híng. C« l« c«n 257
C« l« cßn ®îc chÕ t¹o b»ng thÐp ®Æc biÖt vµ nhiÒu kÝch thíc kh¸c nhau dµnh cho tõng lo¹i cÇn kh¸c nhau. ë phÝa trªn mettric hay c« l« c«n bao giê còng ph¶i l¾p ®Çu nèi an toµn. §Çu nèi an toµn dïng ®Ó th¸o cÇn khoan khái dông cô cøu trong trêng hîp cÇn khoan kh«ng thÓ l«i lªn ®îc. Khi gi¶i phãng cÇn khoan khái dông cô cøu, chóng ta kÐo cÇn sao cho t¶i träng chiÒu trôc t¹i ®iÓm ®ã b»ng kh«ng vµ quay cét cÇn khoan ®Ó th¸o phÇn díi cña ®Çu nèi an toµn ë l¹i víi dông cô cøu vµ nöa phÇn trªn ®îc kÐo lªn víi cÇn khoan. §Çu nèi an toµn ®îc t¹o bëi hai phÇn 1 vµ 2 vµ ®îc liªn kÕt víi nhau qua ren cã thiÕt diÖn h×nh thang vµ bíc r¨ng lín. V× vËy ®îc th¸o bëi m« men bÐ h¬n. + Trong trêng hîp cÇn bÞ ®øt ë giÕng khoan cã ®êng kÝnh lín, ®Çu cÇn bÞ biÕn d¹ng hay bÞ ®øt kh«ng ®ång ®Òu, khi lµm viÖc víi c«l« c«n kh«ng an toµn ngêi ta sö dông mét dông cô míi gäi lµ èng hom giá. èng hom giá ®îc chÕ t¹o b»ng èng chèng thµnh dµy. bªn trong cña nã cã thÓ xuyªn qua ®Çu mét cÇn bÞ ®øt n»m trong giÕng khoan. èng hom giá cho phÐp xuyªn qua nã mét ®o¹n cÇn khoan cã ®é dµi 9m bëi v× r»ng chÊu chØ b¾t ®îc ë ®Çu nèi ®Æc biÖt. khi ®Çu cÇn bÞ ®øt xuyªn qua èng hom giá, chÊu 1 më ra. Khi kÐo èng hom giá lªn th× chÊu 1 ®ãng l¹i vµ b¾t vµo phÇn díi cña ®Çu nèi mupta. §o¹n lãt cao su sÏ bÞt gi÷a mupta vµ èng hom giá. Trong trêng hîp kh«ng thÓ kÐo lªn ®îc vµ muèn gi¶i phãng nã khái ®o¹n cÇn bÞ ®øt th× chØ viÖc quay nã vÒ ph¶i hoÆc tr¸i th× c¸c chèt 2 sÏ khÐp l¹i vµ gi¶i phãng khái cÇn. èng hom giá dïng ®Ó cøu c¸c ®o¹n cÇn cã chiÒu dµi bÐ. + NÕu chç g·y cña cÇn khoan kh«ng ph¼ng vµ cã thÓ nøt däc, th× dïng èng chôp mµ cÇn khoan cã thÓ chui qua, cã l¾p thªm mét ®o¹n èng thÝch hîp. èng ch¹p cã thÓ cÆp vµo díi da mèc vµ mupta ë gÇn chç g·y nhÊt, hoÆc cÆp vµo th©n cÇn khoan díi t¸c dông cña t¶i träng kÐo nhê chÊu chÌn lµm viÖc trong mét c¸i æ h×nh nãn. Nguyªn t¾c gièng nh chÊu chÌn ë miÖng lç khoan. Dïng èng ch¹p còng cã thÓ cho phÐp b¬m röa. 258