1. Trang Chủ
  2. Hoá dầu
  3. Bài giảng khoan dầu khí tập 2 part 3

Bài giảng khoan dầu khí tập 2 part 3

Tham khảo tài liệu 'bài giảng khoan dầu khí tập 2 part 3', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả Q. M = k. g rct(C1u - C2u. ) (12). Q. Thay (11) vµo (12) ta ®­îc: M= k. g rct.u (13) C«ng thøc tæn thÊt ¸p suÊt bªn trong tuèc bin: u2 u Pt = Hth .  = K. g (C1u -C2u) = k. . g (14). g. Pt u= (15) k. Thay (15) vµo (13) chóng ta thu ®­îc. k M= g rctQ. Pt (16). ¸p uÊt cung cÊp cho tuèc bin: Pct= Pb- (B. L + A ) . Q2. (17). Thay (17) vµo

Thể loại Tài liệu miễn phí Hoá dầu

Số trang 15

Ngày tạo 8/29/2018 9:31:46 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Bài giảng khoan dầu khí tập 2 part 3 (.pdf)

Xem mẫu

  1. Q. M = k. g rct(C1u - C2u. ) (12). Q. Thay (11) vµo (12) ta ®­îc: M= k. g rct.u (13) C«ng thøc tæn thÊt ¸p suÊt bªn trong tuèc bin: u2 u Pt = Hth .  = K. g (C1u -C2u) = k. . g (14). g. Pt u= (15) k. Thay (15) vµo (13) chóng ta thu ®­îc. k M= g rctQ. Pt (16). ¸p uÊt cung cÊp cho tuèc bin: Pct= Pb- (B. L + A ) . Q2. (17). Thay (17) vµo (16). chóng ta thu ®­îc: k 2 4 g . rct . PbQ - (BL + A) .Q ) M= (18). BiÓu diÔn cña hµm sè: M = f(Q) chóng ta ®­îc ®å thÞ lµ: M Mmax Qmax Qo Q H×nh2 0 d. M §iÒu kiÖn x¸c ®Þnh Q0. d. Q = 0 . 2. P0Q - 4 (A. L + B)  . Q03 = 0 (19). Pb Q0= (20). 2(A. L +B) .  ¸p suÊt cung cÊp cho tuèc bin sÏ lµ: Pb Pct0 = Pb (A. L + B)  Q02 = Pb - (A. L + B ) . 2 (A. L + B) 169
  2. 1 Pct0 = 2 Pb (21) 1 Nct = 2 P (22). Nh­ vËy chóng ta ®i ®Õn kÕt luËn: ®Ó thu ®­îc momen cùc ®¹i ë tuèc 1 1 bin Pct0 = 2 Pb hay Nt0 = 2 Nb §Ó tuèc bin tiªu thô hÕt c«ng suÊt do b¬m cung cÊp : Pt0 = Pct0 Pb Pb Pb Apk0  Q2= 2  Ap h0 =2/ (A. L + B ) 2 Tõ ®©y chóng ta rót ra: B. L + A k0= (23). Ap Tõ c«ng thøc (20) vµ (23) chóng ta còng nhËn thÊy r»ng chiÒu s©u l cµng lín th× Q0 cµng gi¶m vµ k0 cµng t¨ng. b). Trong tr­êng hîp c«ng suÊt b¬m kh«ng ®æi. Nb = const . N NÕu ë biÓu thøc (18) chóng ta thÊy Pb= Qb . BiÓu thøc cña momen sÏ trë thµnh k 4 g rct. NbQ - (A. L + B)  Q M= (24) Víi N0= const dM 3 dQ = 0 Nb- 4(B. L + A )  Q0 = 0 3 Nb Q0= (25) 4. (B. L + A) NÕu chóng thay Q0vµo c«ng thøc sau : Nb Nt0= N0- Nth =Nb - (B. L + A)  Q03 = Nb- (B. L + A )  4 (B L + A) 3 Nct0 = 4 Nb (26) 3 Ptc0 = 4 Pb (27). 170
  3. Tõ c«ng thøc (6) , (21) , (27) chóng ta rót ra r»ng ®Ó sö dông mét c¸ch hîp lý thiÕt bÞ b¬m, tuèc bin khoan ph¶i sö dông Ýt nhÊt1/2¸p suÊt b¬m. ChiÒu s©u lµm viÖc cµng t¨ng, do kh¶ n¨ng giíi h¹n cña b¬m, l­u l­îng dung dÞch cµng gi¶m ®i, sè tÇng cña tuèc bin còng dÇn dÇn t¨ng lªn. Chóng ta còng sÏ sö dông tõ tuèc bin ®¬n sang tuèc bin nèi tõ hai ®Õn ba ®o¹n. 5.9. Chän chÕ ®é thuû lùc cho tuèc bin ë phÇn trªn chóng ta ®· nghiªn cøu viÖc x¸c ®Þnh l­u l­îng b¬m tèi ­u trong ®iÒu kiÖnP0= const vµ L = const Nh­ng thùc tÕ c«ng suÊt cña b¬m kh«ng thay ®æi Nb = const vµ chiÒu s©u giÕng t¨ng dÇn tõ nhá tíi lín. Nh­ vËy c«ng suÊt cña b¬m ®­îc tÝnh b»ng c«ng thøc: Nb = Nt+ Nth= PtQ+ Pth Q. (1) N0 = Ap . . Q3 + (BL + A).  Q3 Nb Qnax = (2) (B. L + A + Ap). Chóng ta còng x¸c ®Þnh ®­îc mét l­îng tèi thiÓu Qmin cÇn thiÕt ®Ó n©ng h¹t mïn khoan lªn mÆt:  Q min = 4 (Dc2- D2) V min (3). Nh­ vËy l­u l­îng Q chän n»m trong kho¶ng: Qmin
  4. Gi÷a hai chiÒu s©u liªn tôc Q1 kh«ng ®æi, nÕu l t¨ng lªn th× ¸p suÊt ë b¬m sÏ t¨ng lªn tiÕn ®Õn gi¸ trÞ cùc ®¹i Pbmax . T­¬ng øng víi®­êng kÝnh Xi lanh 1. Vµ c«ng suÊt còng t¨ng lªn tiÕn dÇn ®Õn gi¸ trÞ cùc ®¹i cña b¬m. §Ó gi¶m c«ng suÊt cña b¬m th× trong kho¶ng L 1 L2 ta ph¶i gi¶m l­u l­îng b¬m Q2 < Q1th× lËp tøc c«ng suÊtt¹i b¬m còng sÏ gi¶m xuèng Nbgi¶m vµ ¸p suÊtë b¬m còng gi¶m xuèng. Trong qu¸ tr×nh khoan víiQ = Q2= const tõ L1 L2. Th× c«ng suÊtcña b¬m còng t¨ng dµn ®Õn Nb max vµ ¸p suÊtë b¬m còng t¨ng dÇn ®Õn giíi h¹n Pbmax. Vµ t­¬ng tù nh­ thÕ tõ L2 L3 Trong ®iÒu kiÖn trong c¸c kho¶ng Q kh«ng ®æi th× c¸c th«ng sè ho¹t ®éng cña tuèc bin Pt0, Nt0, nt0. sÏ kh«ng ®æi. 5.10. ¶nh h­ëng cña ®é mµi mßn c¸c chi tiÕt cña tuèc bin ®Õn c¸c th«ng sè ho¹t ®éng cña tuèc bin. 5.10.1 Mßn ë ®Üa stat¬ vµ r« t¬. C¸c ®Üa stat« vµ r«t¬ cña tuèc bin bÞ mµi mßn do c¸c thµnh phÇn chÊt r¾n ch÷a trong dung dÞch. Do ma s¸t gi÷a c¸c ®Üa stat¬ vµ r«t¬ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Do tuèc bin lµm viÖc víi thêi gian t­¬ng ®èi lín . §Üa r«t¬ vµ stat¬ bÞ mµi mßn nhÊt lµ ë c¸c mÆt d­íi cña r×a ra, lµm thay ®æi gãc cÊu tróc c dÉn ®Õn thay®æi gãc thuû  ’c c H×nh22 Sù t¨ng lªn cña gãc csÏ lµm gi¶m ctg  c vµ dÉn ®ÕnM0gi¶m , N0 gi¶m ctg  02 c Q 2 M0 = k 2g. H . h 1  ctg  2 3   0 c Q3 N0= K. g  H. n dlth   172
  5. Sù mµi mßn ë mÆt trªn hay mÆt d­íi cña ®Üa r«t¬ hay stat¬ sÏ lµm t¨ng thªm ®é hë däc cña tuèctbin. T¹o nªn nh÷ng vïng quÈn cña dung dÞch khoan - Do ®ã sù mÊt m¸t ¸p suÊt ë tuèc bin t¨ng lªn . §ång thêi nã còng t¨ng gãc thuû lùc th vµ dÉn ®Õn Momen vµ c«ng suÊt gi¶m . 5.10.2. ¶nh h­ëng cña ®é mµi mßn ë c¸c æ tùa . Sù mµi mßn ë c¸c ®Üa di ®éng ë æ tùa chÝnh ®­a ®Õn viÖc xuÊt hiÖn sù kh«ng ®«ng ®Òu trªn bÒ mÆt tiÕp xóc víi phÇn cã bäc cao su cña ®Üa ®øng yªn, lµm t¨ng thªm hÖ sè ma s¸t vµ lµm t¨ng thªm tiªu thô n¨ng l­îng ë æ tùa. ë c¸c ®Üa ®øng yªn cña c¸c æ t­¹, bäc cao su bÞ døt bÞ nhæ hay bÞ ph¸ huû khi chóng tiÕp xóc víi c¸c s¶n phÈm dÇu má chøa trong dung dÞch, kÕt qu¶ lµ ®­a ®Õn sù gi¶m hiÖu suÊt c¬ khÝ cña tuèc bin . C¸c miÕng cao su bÞ t¸ch ra tõ c¸c ®Üa ®øng yªn cña æ tùa chÝnh nã ®i vµo c¸c r·nh tho¸t n­íc cña ®Üa r«t¬ vµ stat¬ g©y ¶nh h­ëng xÊu ®Õn qu¸ tr×nh l­u th«ng cña dung dÞch khoan, cã thÓ g©y kÑt tuèc bin. Trong tr­êng hîp bäc lãt ë ®Õ tuèc bin bÞ mµi mßn, ®­a ®Õn hiÖn t­îng mÊt mét phÇn lín l­u l­îng dung dÞch ë ®©y. Do ®ã l­u l­îng cña dung dÞch®i xuèng choßng lµm s¹ch ®¸y lç khoan bÞ gi¶m sót, lµm qu¸ tr×nh lµm s¹ch ®¸y lç khoan còng bÞ h¹n chÕ. 5.11. VËn hµnh tuèc bin khoan. 5.11.1. C«ng t¸c chuÈn bÞ tuèc bin tr­íc khi khoan. BÊt kú lµ tuèc bin míi hay lµ tuèc bin võa söa ch÷a ë c¸c x­ëng tuèc bin, tr­íc khi ®­a ra sö dông ë giÕng khoan cÇn ph¶i kiÓm tra theo ®óng c¸c quy chuÈn. Tr­íc khi th¶ xuèng giÕng khoan còng cÇn ph¶i x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng lµm viÖc cña tuèc bin t­¬ng øng. Tr­íc khi ®­a tuèc bin khoan tíi c¸c lç khoan, ng­êi ta tiÕn hµnh thö tuèc bin theo c¸c quy chuÈn ®¬n gi¶n vµ tæng hîp ®Ó tr¸nh cho viÖc chuyªn chë v« Ých vµ ph¶i thö ë lç khoan. §Ó thö tuèc bin khoan theo quy chuÈn ®¬n gi¶n, th«ng th­êng ng­êi ta sö dông mét thiÕt bÞ khoan cì nhá vµ ph¶i cã mét m¸y b¬m dung dÞch b¶o ®¶m mét l­u l­îng Ýt nhÊt tõ 35 - 40 l/s víi mét ¸p suÊt 50 - 70 kG/cm2. C¸c b­íc kiÓm tra nh­ sau: 173
  6. 5.11.1.1. KiÓm tra sù khëi ®éng cña tuèc bin . Tuèc bin ®­îc treo ë mãc n©ng cña rßng räc ®éng vµ ®­îc nèi víi hÖ thèng tuÇn hoµn cña dung dÞch. Tr­íc khi b¾t ®Çu khëi ®éng b¬m cÇn ph¶i më hoµn toµn van x¶ cña b¬m dÉn ra thïng chøa dung dÞch . Van x¶ ®­îc ®ãng l¹i tõ tõ vµ theo dâi ®ång hå ®o ¸p lùc. Trong ®iÒu kiÖn th«ng th­êng trôc tuèc bin b¾t ®Çu quay víi ¸p suÊt10 - 15 kG/cm2. Trôc tuèc bin cÇn ph¶i quay víi tèc ®é nhanh dÇn ®Òu vµ tr¸nh giËt côc. Sau khi t¾t b¬m còng cÇn ph¶i theo doÜ tèc ®é dõng cña tuèc bin, chóng dõng tõ tõ kh«ng ®ét ngét. Trong khi kiÓm tra nÕu thÊy ¸p suÊt tiªu thô trong tuèc bin qu¸ lín so víi ho¹t ®éng b×nh th­êng cña tuèc bin víi cïng l­u l­îng vµ trôc tuèc bin dõng ®ét ngét, chøng tá ma s¸t bªn trong tuèc bin lín, nhÊt lµ ë æ tùa chÝnh cña nã. Trong tr­êng hîp nµy cÇn ph¶i tiÕn hµnh ch¹y rèt ®a tuèc bin b»ng c¸ch quay trôc tuèc bin nhê bµn quay r«t¬ trong kho¶ng 10 - 15 phót. NÕu nh­ sau khi ch¹y r«®a tuèc bin vÉn kh«ng khëi ®éng ®­îc th× cÇn ®­a l¹i x­ëng ®Ó söa ch÷a. Trong tr­êng hîp ¸p suÊt tiªu hao bªn trong tuèc bin thö lín h¬n ¸p suÊt ho¹t ®éng b×nh th­êng cu¶ nã víi cïng mét l­u l­îng Q kho¶ng 15 - 20% . §iÒu nµychøng tá r»ng ®Üa stat¬ vµ r«t¬ cña tuèc bin bÞ mßn vµ tæn thÊt ¸p suÊt ë tuèc bin t¨ng lªn. Tuèc bin còng cÇn göi l¹i x­ëng ®Ó söa ch÷a. 5.11.1.2. §o ®é hë däc cña tuèc bin. Ph­¬ng ph¸p ®o ®­îc tiÕn hµnh nh­ sau: Tuèc bin treo ë £lªvat¬ vµ th¶ xuèng cho ®Õn khi ®Çu d­íi cña trôc dùa hoµn toµn vµo bµn quay r«t¬, lÊy phÊn ®¸nh dÊu ë mÐp d­íi cïng cña ®Õ vµo trôc tuèc bin . Sau ®ã n©ng tuèc bin lªn khái bµn quay r«t¬ vµ còng ë mÐp d­íi cïng cña ®Õ tuèc bin , ®¸nh dÊu phÊn thø 2 lªn trôc tuèc bin. Kho¶ng c¸ch 2 ®Çu phÊn ®ã chÝnh lµ ®é hë däc cña tuèc bin. ë mét tuèc bin míi hay võa söa ch÷a xong, ®é hë däc kh«ng v­ît qu¸ 34mm. Trong tr­êng hîp ®é hë däc cña tuèc bin kh¸ lín, th× cÇn ph¶i x¸c ®Þnh nguyªn nh©n cña nã. NÕu nh­ ®Õ tuèc bin, ®Çu nèi, vµ èc cña trôc ®· vÆn chÆt th× nguyªn nh©n sÏ lµ do l¾p r¸p kh«ng t­¬ng øng cña æ tùa chÝnh. 174
  7. 5.11.1.3. §o ®é mÊt dung dÞch ë ®Ó tuèc bin. Ng­êi ta l¾p mét dông cô ®o ë ®Õ tua bin (h×nh vÏ d­íi) Trong tr­êng hîp l­îng dung dÞch bÞ mÊt lín h¬n kho¶ng 25% l­u l­îng ë b¬m th× cÇn ph¶i thay thÕ ®Õ míi. §Ó nghiªn cøu ®Æc tÝnh ho¹t ®éng cña tõng lo¹i tuèc bin, cÇn ph¶i cã mét quy chuÈn tæng hîp ®Ó thö . ë quy chuÈn tæng hîp ngoµi nh÷ng ®Æc tÝnh ®o ë quy chuÈn ®¬n gi¶n nã cßn ®o thªm nh÷ng ®Æc tÝnh lµm viÖc cña tuèc bin nh­: Thay ®æi M, N, cña tuèc bin theo sè vßng quay víi l­u l­îng vµ ®Æc tÝnh kh¸c nhau cña dung dÞch. Dùa vµo c¬ së nµy ®Ó chóng ta x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè lµm viÖc cña tuèc bin ë giÕng khoan. Bªn c¹nh thiÕt bÞ ë quy chuÈn ®¬n gi¶n, quy chuÈn tæng hîp cÇn thªm 1 - Th©n tua bin 2 - §Õ 3- Trôc 4 - Vá dông cô 5 - B¹c lãt kÝn 6 - §inh vÝt 7 - èng x¶ H×nh23 - Mét dông cô t¹o t¶i träng däc. - Dông cô ®o vµ ghi c¸c sè ®o. (T¶i träng, momen, c«ng suÊt, sè vßng quay, ¸p suÊt vv .). Trong c«ng t¸c vËn chuyÓn tuèc bin, ph¶i cÈn thËn nhÑ nhµng, tr¸nh va ch¹m ®ét ngét, ë hai ®Çu cña tuèc bin ph¶i cã ®Çu b¶o vÖ. Tr­íc khi th¶ tuèc bin xuèng giÕng khoan, còng cÇn ph¶i kiÓm tra l¹i gièng nh­ ë quy chuÈn ®¬n gi¶n. NÕu nh­ ë trªn mÆt tuèc bin kh«ng thÓ khëi ®éng ®­îc, ngay c¶ sau khi dïng bµn quay r«t¬ ®Ó quay trôc, th× tuèc bin Êy kh«ng ®­îc th¶ xuèng giÕng khoan n÷a. 175
  8. 5.11.2. Ho¹t ®éng cña tuèc bin trong giÕng khoan. ViÖc th¶ tuèc bin xuèng giÕng khoan ®­îc tiÕn hµnh víi mét tèc ®é võa ph¶i. CÇn ph¶i theo dâi ®ång hå ®o träng l­îng vµ khi chóng ta thÊy ®ång hå ®o träng l­îng gi¶m ®i 2 - 3 v¹ch th× tuèc bin ®· ®Õn ®¸y. Ta tiÕn hµnh khëi ®éng tuèc bin vµ më réng ®­êng kÝnh lç khoan theo ®­êng kÝnh th«ng th­êng cña choßng. - §Ó tr¸nh vµ lo¹i trõ vËt ngo¹i lai cã kÝch th­íc lín lÉn lén vµo trong dung dÞch vµ cã thÓ ®­a ®Õn t×nh tr¹ng t¾c tuèc bin, ë ®­êng èng x¶ cña b¬m hay phÝa d­íi cña cÇn chñ ®¹o vµ ®Çu nèi trªn cña tuèc bin ng­¬× ta l¾p c¸c dông cô läc. Khi tuèc bin gÇn ®Õn ®¸y th× vËn tèc th¶ ph¶i gi¶m dÇn. Khi tuèc bin gÇn ®Õn ®¸y th× cho b¬m khëi ®éng. Van x¶ cña b¬m ra thïng dung dÞch hoµn toµn ë tr¹ng th¸i më. Van x¶ nµy sÏ ®­îc ®ãng dÇn theo tõng nÊc vµ sÏ ®­îc ®ãng hoµn toµn sau khi b¬m ho¹t ®éng trong kho¶n 5 - 6 phót. NÕu thÊy tuèc bin kh«ng ho¹t ®éng th× nªn th¶ xuèng choßngvíi t¶i träng bÐ ®Ó gi¶m ®é chÞu t¶i ë æ tùa chÝnh t¹i ®iÒu kiÖn nhÑ nhµng cho tuèc bin khëi ®éng. ThØnh tho¶ng ®Ó khëi ®éng tuèc bin ng­êi ta cho choßng khoan v¸ ch¹m nhÑ ë ®¸y giÕng khoan. Nh­ng ph­¬ng ph¸p nµy nguy hiÓm dÔ bÞ háng choßng khoan. - NÕu nh­ c¸c tr­êng hîp trªn kh«ng thµnh c«ng th× chóng ta tiÕn hµnh cho tuèc bin ch¹y r«®a b»ng c¸ch quay cét cÇn khoan nhê bµn quay r«t¬ trong kho¶ng 10 - 15 phót vµ t¹o t¶i träng cho choßng khoan. Sau khi cho ch¹y r«®a chóng ta sÏ kÐo choßng lªn c¸ch ®¸y kho¶ng 10 - 30 m. ë kho¶ng c¸ch nµy ®­êng kÝnh cña choßng t­¬ng øng víi ®­êng kÝnh cña giÕng . ë t¹i ®iÓm nµy cho tuèc bin khëi ®éng. NÕu tuèc bin ho¹t ®éng th× cho tiÕn dÇn tíi ®¸y vµ dïng choßng ®Ó më réng lç khoan ®Õn ®­êng kÝnh b×nh th­êng . Sau ®ã tiÕp tôc khoan b×nh th­êng. NÕu tuèc bin kh«ng khëi ®éng ®­îc th× ph¶i kÐo lªn. Trong thêi gian khoan viÖc kiÓm tra ho¹t ®éng cña tuèc bin cÇn ®­îc theo dâi qua ®ång hå ®o träng l­îng, ®ång hå ®o ¸p suÊt. Chóng ta còng biÕt r»ng víi tuèc bin th«ng th­êng, víi mét l­u l­îng dung dÞch kh«ng ®æi th× tæn thÊt ¸p lùc trong tuèc bin còng kh«ng®æi Pt = const . Ngay c¶ khi chÕ ®é khoan 176
  9. ¸p dông cã thay ®æi . ViÖc t¨ng hoÆc gi¶m ¸p suÊtë b¬m b¸o hiÖu nh÷ng h­ háng ë b¬m hay hÖ thèng tuÇn hoµn. Th«ng th­êng chÕ ®é lµm viÖc cña tuèc bin khoan ®­îc x¸c ®Þnh qua viÖc chän t¶i träng ®¸y. ë c¸c thêi ®iÓm lµm viÖc ban ®Çu cña choßng víi nhiÒu t¶i träng ®¸y kh¸c nhau. Chóng ta sÏ chän t¶i träng mµ ®¶m b¶o vËn tèc c¬ häc lín nhÊt. Tr­íc khi kÐo choßng tiÕp tôc cho dung dÞch tuÇn hoµn Ýt nhÊt kho¶ng 8  1 0 phót . Sau khi ngõng b¬m tiÕn hµnh kÐo choßng lªn khái ®¸ylç khoan. Van x¶ ®­îc më chØ sau khi dõng b¬m tõ 3 - 5 phót. Chóng ta ph¶i tiÕn hµnh nh­ vËy ®Ó tr¸nh cho mïn khoan ë kho¶ng kh«ng vµnh xuyÕn x©m nhËp vµo bªn trong tuèc bin . Nh­ chóng ta biÕt r»ng trong qu¸ tr×nh khoan, nÕu nh­ v× lý do nµo ®ã mµ ngõng b¬m dung dÞch. Dung dÞch khoan cã chøa mïn khoan ë kho¶ng kh«ng vµnh xuyÕn cã tû träng lín h¬n sÏ x©m nhËp vµo bªn trong tuèc bin. NÕu nh­ chóng ta cho b¬m ho¹t ®éng trë l¹i ®ét ngét, mïn khoan trong tuèc bin sÏ lµm ¶nh h­ëng xÊu ®Õn tuèc bin hay lµm t¾c tuèc bin. V× vËy qu¸ tr×nh khëi ®éng ph¶i tiÕn hµnh tõ tõ b»ng c¸ch ®ãng dÇn tõng nÊc van x¶ ë èng x¶ cña b¬m. Sau khi kÐo mét choßng bÞ mßn, tr­íc khi th¶ mét choßng míi, tuèc bin sÏ cÇn ph¶i kiÓm tra l¹i. §o ®é hë däc vµ ngang, kiÓm ra tr¹ng th¸i cña c¸c ®Çu ren nèi. NÕu nh­ ®é hë däc lín h¬n 3mm vµ ®é hë ngang lín h¬n 2mm so víi ®é hë ban ®Çu, hoÆc ren nèi bÞ mßn, tuèc bin ph¶i göi vÒ x­ëng ®Ó kiÓm tra söa ch÷a. Ho¹t ®éng kh«ng b×nh th­êng cña tuèc bin b»ng c¸ch theo dâi c¸c ®ång hå ®o. C¸c tr­êng hîp kh«ng b×nh th­êng cña tuèc bin th­êng gÆp trong thùc tÕ. 5.11.2.1 ViÖc gi¶m ¸p suÊt ë b¬m dung dÞch: Cã liªn quan ®Õn viÖc gi¶m l­u l­îng qua tuèc bin do ®ã M vµ N cña tuèc bin còng bÞ gi¶m . ViÖc gi¶m ¸p suÊt ë b¬m do nh÷ng nguyªn nh©n : - B¬m bÞ háng: Pittong, s¬ mi, si lanh, c¸c sup¸p bÞ mßn C¸c suppap ho¹t ®éng kh«ng ®ång bé, t¾c clabin ë ®­êng èng hót. KhÝ ho¸ dung dÞch khoan, sè 177
  10. hµnh tr×nh cña b¬m bÞ gi¶m do chïng d©y c«roa truyÒn tõ ®éng c¬ ®Õn b¬m: - Cét cÇn khoan bÞ rß: Ren kh«ng kÝn, cÇn bÞ rß. §Ó ph¸t hiÖn chç hë cÇn ph¶i kÐo lªn ®Ó kiÓm tra. 5.11.2.2 T¨ng ¸p suÊt ë b¬m: Tuèc bÞ bÞ t¾c, t¾c ë r·nh tho¸t n­íc cu¶ ®Üa r«t¬, stat¬, ë æ tùa chÝnh, ë c¸c èng läc. 5.11.2.3 Tuèc bin kh«ng nhËn t¶i träng ®¸y trong thêi gian lµm viÖc cã nghÜa lµ khi kÐo choßng lªn khëi ®éng th× tuèc bin ho¹t ®éng . Cã ho¹t ®éng th× vËn tèc c¬ häc cña choßng còng rÊt bÐ. * Nguyªn nh©n g©y nªn hiÖn t­îng nµy lµ: - Nguyªn nh©n do háng choßng : Th­êng gÆp lµ c¸c nãn xoay bÞ kÑt, trong tr­êng hîp nµy ®ßi hái momen quay choßng lín vµ tuèc bin kh«ng ®¶m b¶o ®­îc - Nguyªn nh©n do tuèc bÞ bÞ háng: * Háng ë æ tùa chÝnh, c¸c mÆt tiÕp xóc cí bäc cao su bÞ mßn bÞ r¸ch hay bÞ døt hay bÞ t¸ch ra khái ®Üa stat¬ do ®ã n¨ng l­îng tiªu hao ë ®©y rÊt lín. * §Õ cña tuèc bin hay èc cña r«t¬ vÆn kh«ng chÆt, do ®ã c¸c ®Üa stat¬ bÞ quay d­íi t¸c dông cña m«men ph¶n, cßn c¸c ®Üa r«t¬ t¹o nªn mét momen kh«ng tho¶ m·n ®Ó b¶o ®¶m qu¸ tr×nh khoan . * §Üa cña tuèc bin bÞ mßn, mét phÇn lín n¨ng l­îng sinh ra ®Ó th¾ng ma s¸t gi÷a c¸c ®Üa víi nhau. Mçi mét tuèc bin khoan cÇn ph¶i kÌm theo mét lý lÞch kü thuËt theo dâi ,tÊt c¶ c¸c sè liÖu liªn quan ®Õn sù kiÓm tra vµ thö tuèc bin ë c¸c quy chuÈn, ë giÕng, lµm viÖc cña c¸c tuèc bin ë giÕng ®Òu ph¶i ghi l¹i . 5.12. Hoµn thiÖn tuèc bin khoan. Sù ph¸t triÓn cña khoan tuèc bin di ®«i víi viÖc c¶i tiÕn nh÷ng tuèc bin th«ng th­êng vµ chÕ t¹o nh÷ng lo¹i tuèc bin míi ®Ó ®¸p øng vµ phï hîp víi yªu cÇu khoan. 5.12.1. C¶i tiÕn cÊu tróc cña tuèc bin th«ng th­êng. 5.12.1.1 C¶i tiÕn c¸c ®Üa r«t¬vµ stat¬. Trong ph­¬ng h­íng nµy th× ®Üa r«t¬ vµ stat¬ ®­îc ®óc trong mét khu«n ®Æc biÖt víi ®é chÝnh x¸c cao. C¸c r×a cña r«t¬ vµ stat¬ hÑp vµ bÒ mÆt cña c¸c c¸nh palÝt ph¼ng h¬n so víi tuèc bin th«ng th­êng. Do ®ã dßng dung dÞch ch¶y qua c¸c tÇng trong tuèc bin dÔ dµng h¬n vµ h¹n chÕ ®­îc dßng ch¶y quÉn trong tua bin. HiÖu qu¶ lµ t¨ng ®­îc hiÖu suÊtcña tuèc bin, t¨ng tuæi thä cña tuèc bin. H¹n chÕ ®­îc sù mµi mßn do dung dÞch khoan. C¸c ®Üa stat¬ vµ 178
  11. R¬t ®óc trong khu«n ®Æc biÖt cã chiÒu cao bÐ nªn cã thÓ l¾p ®­îc nhiÒu tÇng trong cïng chiÒu dµi trôc so víi Tuabin khoan th«ng th­êng, do ®ã mµ N t¨ng lªn. VÉn trong ph­¬ng h­íng c¶i tiÕn c¸c ®Üa r«t¬ vµ stat¬ ng­êi ta chÕ t¹o c¸c ®Üa r«t¬ vµ stat¬ b»ng chÊt dÎo, kh«ng ph¶i toµn bé ®Üa ®­îc chÕ t¹o b»ng chÊt dÎo mµ chØ mét phÇn m¹ng c¸c c¸nh palÐt cßn c¸c vßng thÐp th× vÉn chÕ t¹o b»ng thÐp ®Ó cã kh¶ n¨ng liªn kÕt víi nhau. ë ®Üa r«t¬ th× vÆn èc, ®Üa stat¬ th× vÆn ®Õ. ¦u ®iÓm cña lo¹i tuèc bin nµy lµ chÞu mµi mßn cao®èi víi dßng dung dÞch mang theo c¸c chÊt r¾n mµi mßn. Nh­îc ®iÓm:- §é bÕn cña nã giíi h¹n bëi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é nªn kh«ng thÓ dïng ®Ó khoan ë chiÒu s©u lín. 5.12.1.2. C¶i tiÕn cÊu tróc æ tùa. Trong tuèc bin khoan bé phËn chãng bÞ mßn nhÊt lµ æ tùa chÝnh. V× vËy mäi gi¶i ph¸p ®Òu nh»m t¨ng tuæi thä cña æ tùa chÝnh. - Dïng vËt liÖucã bÒ mÆt tiÕp xóc (cao su- thÐp) cã chÊt l­¬ng tèt. Cao su phñ chÕ t¹o b»ng cao su chÞu dÇu. §iÒu nµy còng cho phÐp sö dông chÊt láng khoan lo¹i nhò t­¬ng ng­îc hoÆc thuËn. - ChÕ t¹o lo¹i æ tùa chiÒu trôc tr­ît cã vßng phñ cao su cã thÓ th¸o ra ®­îc. Trong tr­êng hîp vßng phñ cao su bÞ mµi mßn cã thÓ th¸o ra®­îc vµ thay thÕ b»ng vßng míi, nh­ vËy kÐo dµi thêi gian lµm viÖc cña æ tùa . - ë mét sè tua bin, æ tùa chÝnh l¾p phÇn d­íi Tuèc Bin ë trªn ®Õ, nh­ vËy b¶o ®¶m ®é kÝn phÇn d­íi TB vµ h¹n chÕ sù mÊt m¸t dung dÞch qua ®Õ. - æ tùa chiÒu trôc tiªu thô n¨ng l­îng lín. V× vËy ng­êi ta chÕ t¹o ®­îc nh÷ng lo¹i æ tùa l¨n n»m trong hép kÝn ®­îc b«i tr¬n. - Tuèc bin cã trôc spenden. 5.12. 2. Nh÷ng cÊu tróc kh¸c cña tuèc bin. 5.12.2.1 Tuèc bin kÕt hîp. Tuèc bin kÕt hîp do viÖc dÇu Ph¸p chÕ t¹o. Tuèc bin nµy ®­îc l¾p c¸c ®Üa r«t¬ vµ stat¬ víi c¸nh palÐt®Æc biÖt ®Ó gi¶m sè vßng quay, kÕt hîpvíi c¸c ®Üa r«t¬ vµ stat¬ cña TB b×nh th­êng. 179
  12. Qua thay ®æi tûlÖ cña c¸c ®Üa r«t¬ vµ stat¬ cña 2 lo¹i nãi trªn chóng ta cã thÓ thu ®­îc TB ho¹t ®éng æn ®Þnh t­¬ng øng víi tõng lo¹i choßng vµ cÊp ®Êt ®¸. 5.12.2.2. Tuèc bin ã vá bªn ngoµi quay. Tuèc bin cã vá bªn ngoµi quay ®­îc s¶n suÊt t¹i Nga. Lµ mét lo¹i TB cã sè vßng quay bÐ. ë lo¹i TB nµy th©n bªn ngoµi TB quay vµ ®­îc nèi víi choßng vµ trôc cña TB kh«ng quay vµ nèi víi cét cÇn khoan. Dung dÞch khoan ®i qua trôc rçng cña tuèc bin vµ xuèng phÇn d­íi cña TB vµ ®­îc chia thµnh 2 phÇn.: Mét phÇn ®i ng­îc lªn gi÷a kho¶ng kh«ng gian gi÷a th©n quay vµ trôc trong ®ã cã l¾p c¸c c¸nh r«t¬ vµ stat¬. Cßn phÇn kia th× ®i th¼ng xuèng choßng. PhÇn ®Çu tiªn cña dung dÞch sau khi ®i qua c¸c tÇng TB lµm quay c¸c ®Üa r«t¬ vµ ®i ra ngoµi kho¶ng kh«ng vµnh xuyÕn gi÷a TB vµ thµnh lç khoan nhËp vµo dßng dung dÞch ®i lªn mÆt ®Êt. Bë v× t¶i träng thuû lùc t¹o nªn do tæn thÊt ¸p suÊt trong TB cã t¸c dông ng­îc chiÒu víi t¶i träng do tæn thÊt thuûlùc ë choßng, v× vËy æ tùa chÝnh chÞu t¶i träng nhÑ h¬n. Tiªu hao n¨ng l­îng ë æ tùa gi¶m vµ tuæi thä cña nã dµi h¬n so víi tu«c bin b×nh th­êng. Ng­îc ®iÓm: PhÇn dung dÞch ®Ó ch¹y TB kh«ng thÓ phôc vô cho qóa tr×nh röa s¹ch ®¸y. 5.12.2.3 §éng c¬ ®¸y thÓ tÝch. (PDM - Dositive Displaycement mud Motor) Thùc tÕ khoan ®· chØ ra r»ng, hiÖu qu¶ kinh tÕ vµ kü thuËt khoan cao, khi sè vßng quay cña choßng n»m trong kho¶ng 150v/f. §Ó cã ®­îc chÕ ®é khoan nh­ vËy (BHИИБΤ) trong kho¶ng n¨m 1966 - 1969®· chÕ t¹o ®­îc lo¹i ®éng cã ®¸y thÓ tÝch D-170. §éng cã nµy ®­îc t¹o thµnh b»ng stat¬ víi c¸c r·nh vµ r¨ng h×nh xo¾n èc, vÒ phÝa bªn trong vµ ®­îc nèi víi phÇn d­íi cét cÇn khoan qua ®Çu nèi chuyÓn tiÕp. Stat¬ cã 10 r¨ng xo¾n èc. R«t¬ ë phÝa ngoµi, còng cã c¸c r¨ng h×nh xo¾n èc. Sè r¨ng cña r«t¬ Ýt h¬n cña stat¬ 1 r¨ng.Do h×nh d¹ng vµ sè r¨ng kh«ng b»ng nhau cña r«t¬ vµ stat¬ nªn r«t¬ sÏ quay lÖch trôc so víi stt¬. V× thÕ ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay xuèng choßng ph¶i qua trôc c¸c ®¨ng. PhÝa d­íi cña 180
  13. déng cã cã l¾p trôc spenden. PhÝa bªn trong rçng ®Ó dÉn dung dÞch xuèng choßng vµ bªn trong trôc spenden cã l¾p æ tùa chÝnh lo¹i bi cÇu vµ còng ®Ó bÞt kin kh«ng cho dung dÞch khoan xuèng ®Õ. C¸c r¨ng h×nh xo¾n èc cña r«t¬ vµ stat¬ liªn tiÕp tiÕp xóc víi nhau vµ t¹o nh÷ng buång kÝn theo tõng b­íc r·nh. Khi b¬m dung dÞch khoan vµo ®éng c¬ th× r«t¬ sÏ chuyÓn ®éng quay vµ nã sÏ tr­ît qua c¸c r¨ng cña stat¬ vµ qua ®ã sÏ cã sù tù ®äng ph©n hè dßng . §Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng cã ®¸y thÓ tÝch. Q = f(P) M = f(P) Nb = const n = f(P) n= F(p) p H×nh 24 ¦u ®iÓm: - CÊu tróc ®¬n gi¶n,  bÐ, v÷ng ch¾c trong qu¸ trÝnh lµm viÖc - - Momen vµ c«ng suÊtt¨ng víi sè vßng quay bÐ. 181
  14. Ch­¬ng VI: ChÕ ®é khoan ChÕ ®é khoan lµ tæng hîp c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn chØ tiÕu khoan . C¸c yÕu tè ®ã th­êng gäi lµ th«ng sè chÕ ®é khoan gåm: 1. ¸p lùc ®¸y ( t¶i träng lªn choßng ) : Gc 2. Tèc ®é quay cña choßng : n 3. L­u l­îng n­íc röa : Q 4. ChÊt l­îng n­íc röa (tû träng, ®é nhít, ®é th¶i n­íc, øng suÊt c¾t tÜnh vv .) ChÕ ®é khoan nµo ®¹t ®Õn chØ tiªu cao nhÊt vÒ khèi l­îngvµ chÊt l­îng th× gäi lµ chÕ ®é khoan hîp lý (hoÆc chÕ ®é khoan tèi ­u) . Trong thùc tÕ th­êng ph¶i khoan lÊy m©ò, khoan trong ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt phøc t¹p (sËp lç, mÊt n­íc vv .)hoÆc khoan më lç khoan lÖch sang lç míi ChÕ ®é khoan dïng trong c¸c tr­êng hîp ®ã gäi lµ chÕ ®é khoan ®Æc biÖt. 6.1. C¸c yÕu tè ®Ó chän ph­¬ng ph¸p khoan vµ thiÕt bÞ dÉn ®éng. Trong khoan dÇu khÝ th«ng th­êng sö dông ba ph­¬ng ph¸p khoan. Khoan r«t¬, khoan tuèc bin, khoan b»ng ®éng c¬ ®iÖn. Hai ph­¬ng ph¸p ®Çu lµ chñ yÕu , ph­¬ng ph¸p sau ®ang ë trong giai ®o¹n thö nghiÖm c«ng nghiÖp. 6.1.1. C¸c yÕu tè c¬ b¶n ®Ó chän ph­¬ng ph¸p khoan. 6.1.1.1. §é s©u vµ h×nh d¹ng th©n lç khoan. 6.1.1.2. TÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt ®¸ khoan qua. Tr×nh ®é kü thuËt khoan hiÖn ®¹i cho phÐp khoan b»ng tuèc bin ®Õn ®é s©u 4000-4500 m. Nguyªn nhan h¹n chÕ chiÒu s©u lµm viÖc cña tuèc bin lµ ®iÒu kiÖnlµm viÖc cña m¸y b¬m. Ýt khi gÆp nh÷ng vïng mµ toµn bé mÆt c¾t ®Þa chÊt cña nã cã ®iÒu kiÖn lý t­ëng cho mét ph­¬ng ph¸p khoan. Th«ng th­êng c¸c ®o¹n thÝch hîpvíi khoan r«t¬ h¬n l¹i n»m xen kÔ víi c¸c ®o¹n thÝch hîp víi khoan tua bin. Trong tr­êng hîp ®ã tèt nhÊt lµ chän ph­¬ng ph¸p khoan phèi hîp. §Ó x¸c ®Þnh c¸c ®o¹n khoan b»ng r«t¬ vµ tuèc bin, nªn tiÕn hµnh khoan ®ång thêi hay lÇn l­ît hai hoÆc 4 lç khoan. Mét (hoÆc hai) lç khoan tõ ®Çu ®Õn cuèi b»ng tuèc bin vµ mét (hoÆc hai ) chØ khoan b»ng r«t¬. So s¸nh kÕt qu¶ khoan 182
  15. tõng ®o¹n c¸c lç khoa nµy, chóng ta x¸c ®Þnh ranh giíi sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p khoan ®Ó ®¹t hiÖu qu¶ khoan cao. Kinh nghiÖm nhiÒu n¨m ®· chØ ra r»ng, khi khoan nghiªng ®Þnh h­íng th× chØ nªn dïng ph­¬ng ph¸p khoan tuèc bin , v× ph­¬ng ph¸p nµy ®¹t c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cao h¬n ph­¬ng ph¸p khoan rot¬ cã dïng m¸ng xiªn. 6.1.1.3 Trong thiÕt bÞ dÉn ®éng: Th«ng th­êng khi khoan khai th¸c th× dÉn ®éng b»ng ®iÖn, cßn khi khoan thÇn th¨m dß th× b»ng ®éng cã ®èt trong. Khoan dÉn ®éng b»ng ®iÖn rÎ h¬n nhiÒu so víi dÉn ®éng b»ng ®éng c¬ ®èt trong.M¸y khoan ch¹y b»ng ®iÖn l¾p r¸p nhÑ nhµng vµ ®¬n gi¶n h¬n, trong qu¸ tr×nh khoan kh«ng cÇn vËn chuyÓn mét mét khèi l­îng dÇu mì rÊt lín, sè ng­êi phôc vô Ýt h¬n, yÕu tè c¬ b¶n ®Ó chän thiÕt bÞ dÉn ®éng lµvïng tiÕn hµnh khoan cã nguån ®iÖn l­íi hay kh«ng. NÕu khoan ë giµn m¹ng ®iÖn c«ng nghiÖp vµ viÖc dÉn ®iÖn ®Õn khoan tr­êng kh«ng chi phÝ nhiÒu th× nªn dÉn ®éng b»ng ®iÖn ngay c¶ lç khoan riªng lÎ. 6.2. C¸c chØ tiªu kinh tÕ- kü thuËt ®Ó ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ khoan giÕng. HiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh khoan giÕng ®­îc ®¸nh gi¸ qua nh÷ng chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt: kh«Ý l­îng vµ chÊt l­îng. 6.2.1.C¸c chØ tiªu c¬ b¶n vÒ chÊt l­îng. - B¶o ®¶m ®é th¼ng ®øng hoÆc h­íng ®· ®Þnh cña lç khoan . - Kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®ÕntÝnh chÊt c¬ lý cña tÇng s¶n phÈm. - Ph¶i ®¹t ®Õn tÇng s¶n phÈm cuèi cïng cña giÕng khoan. ë chiÒu s©u thiÕt kÕ. 6.2.2. C ¸c chØ tiªu vÒ khèi l­îng: C¸c chØ tiÕ vÒ khèi l­îng ®­îc ®¸nh gi¸ th«ng qua c¸c chØ tiªu vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt sau ®©y: 6.2.2.1. VËn tèc c¬ häc cña choßng khoan: h vch= tc (m/h).(VËn tèc tiÕn s©u cña choßng khi khoan) c Trong ®ã : hc , tc: chiÒu s©u khoan ®­îc vµ thêi gian khoan cña choßng . 183
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học