Xem mẫu
- ®ång hå vecn¬ (4), ®ång hå tù ghi (5). B¬m tay (7) b¬m chÊt láng tõ b×nh
chøa (6) vµo hÖ thèng ®ång hå qua ®êng èng (8).
MÆt chia ®é cña ®ång hå chØ träng lîng (3) cã 400 v¹ch chia. Thêng
thêng, bÖ ®ång hå träng lîng cßn cã thªm vecn¬. Vecn¬ lµ mét ¸p kÕ m¹nh
cã vßng chia ®é kÝn víi 40 v¹ch chia kh«ng chi sè. Nhê vËy dïng Vecnª ®Ó
x¸c ®Þnh ¸p lùc ®¸y thuËn lîi h¬n.
Toµn bé hÖ thèng thuû lùc cã chøa ®Çy níc, vÒ mïa ®«ng th× chøa hçn
hîp níc víi rîu hoÆc víi glixªrin. ChÊt láng chøa trong hÖ thèng thuû lùc
ph¶i trung tÝnh ( ®èi víi axit vµ kiÒm) cã hÖ sè gi·n në nhá, kh«ng hoµ tan cao
su vµ kh«ng bÞ ®«ng ®Æc. Th«ng thêng sö dông dung dÞch 50% glixªrin trong
níc lµ tèt nhÊt.
Fc
P
A.DiÖn tÝch cña piston h×nh ®Üa.
Lùc t¸c dông xuèng buång chÊt
láng R = A.p
R
l P. lµ ¸p suÊt ë buång chÊt láng.
y
Fc
MÆt kh¸c: R = 2Fc . sin
2Fc.sin
suy ra. p = ; Fc lµ lùc ë ®Çu c¸p chÕt (søc c¨ng)
A
y
gãc rÊt nhá nªn chóng ta coi sin tg = l/2
2Fc. y 4F y
p = A.l/2 = A c . l
P.A l
VËy: F c = 4 .y
Träng lîng ë mãc n©ng ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc.
PA l
Fm= 2n.Fc = 2.n. 4 y
n - lµ sè nh¸nh c¸p ®éng ë hÖ thèng pal¨ng.
199
- Bëi v× gãc thay ®æi theo lùc c¨ng ë ®Çu c¸p chÕt nªn ¸p suÊt ë buång
chÊt láng kh«ng tû lÖ thuËn víi träng lîng ë mãc n©ng. Do ®ã c¸c nÊc chia ë
®ång hå träng lîng kh«ng ph¶i lµ ®¬n vÞ träng lîng, mµ nã lµ nh÷ng ®¬n vÞ
t¬ng ®èi. ë mçi ®ång hå cã mét b¶ng thuyÕt minh, nhê c¸c b¶ng thuyÕt
minh nµy chóng ta cã thÓ biÕn c¸c ®¬n vÞ t¬ng øng thµnh ®¬n vÞ träng lîng.
VÝ dô 1. ë mét ®ång hå ®o träng lîng, khi choßng khoan treo ë trªn ®¸y lç
khoan, chóng ta ®äc ë ®ång hå ®o cã 67 v¹ch. HÖ thèng pal¨ng lµ 5x6 h·y
tÝnh: (sè d©y c¸p ®éng n = 10).
a). Träng lîng cña cét cÇn trong dung dÞch.
b). NÕu chóng ta muèn th¶ t¶i träng xuèng choßng kho¶ng 10 tÊn, th× ë
®ång hå ®ã cÇn chØ bao nhiªu v¹ch. BiÕt r»ng träng lîng chÕt 500 KG.
B¶ng thuyÕt minh
V¹ch Träng lîng
10 500
.
.
.
60 9450
70 11500
a). 60 v¹ch 9450 KG
70 v¹ch 11500
Mét v¹ch ë ®ång hå ®o trong kho¶ng nµy sÏ lµ:
11500 - 9450
= 205 KG/v¹ch
1 v¹ch = 10
Träng lîng ë ®Çu mãc n©ng (träng lîng cÇn khoan + GchÕt)
G = n . Fc - GchÕt
Fc- Lùc c¨ng ë ®Çu c¸p chÕt khi treo toµn bé träng lîng cét cÇn n»m
trong dung dÞch. (träng lîng cña 67 v¹ch = 60 v¹ch + 7 v¹ch)
Fc = 9450 + 7.205 = 10.885 kG.
G = 10. Fc - 500 kG = 108350 kG.
G = 10 . 10885 - 500 = 108350 kG.
b. NÕu nh chóng ta th¶ mét t¶i träng 10 tÊn xuèng choßng.
Chóng ta x¸c ®Þnh sè v¹ch t¬ng øng víi t¶i träng10 tÊn lµ:
Fc Gc 10.000
= n. 205 = 10.205 = 5 v¹ch.
205
200
- Nh vËy ®Ó th¶ t¶i träng 10 tÊn xuèng choßng th× sè v¹ch ë ®ång hå ®o
träng lîng sÏ lµ 67 - 5 = 62 v¹ch .
6.7.4. C¸ch ®äc biÓu ®å träng lîng.
Dùa vµo biÓu ®å träng lîng cña ®ång hå tù ghi , ta cã tÓ ®¸nh gi¸ ®îc
c«ng t¸c khoan, theo dâi viÖc chÊp hµnh chÕ ®ä khoan cña tæ khoan. Mäi sù
thay ®æi träng lîng cña cét cÇn khoan treo trªn mãc n©ng trong mét ngµy
®ªm ®Òu ®îc ghi l¹i trªn biÓu ®å. BiÓu ®å lµ mét tê giÊy h×nh trßn trªn ®ã cã
100 vßng trßn ®ång t©m . Cø 10 vßng l¹i cã 1 vßng ®Ëm t¬ng øng víi 10 100
®é chia cña ®ång hå ®o träng lîng. Nh vËy kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®êng
trßn c¹nh nhau sÏ t¬ng øng víi mét ®é chia cña ®ång hå ®o träng lîng.
Vßng trßn ngoµi cïng ®îc chia thµnh 24 phÇn b»ng nhau t¬ng øng víi 24
giê trong mét ngµy ®ªm. BiÓu ®å nµy cã c¬ cÊu quay gièng nh c¬ cÊu cña
®ång hå. NÕu ®êng biÓu då ch¹y song song víi ®êng trßn th× cã nghÜa lµ t¶i
träng trªn mãc n©ng kh«ng thay ®æi trong thêi gian ®ã. T×nh tr¹ng nµy cã thÓ
x¶y ra khi ngõng khoan hoÆc khi khoan víi t¶i träng kh«ng ®æi. NÕu ®êng
biÓu ®å song song víi ®êng cong híng t©m th× cã nghÜa lµ cã sù thay ®æi
tøc thêi vÒ t¶i träng ë mãc n©ng. C¸c ®êng cña biÓu ®å ghi l¹i sù thay ®æi c¸c
t¶i träng ë mãc n©ng theo thêi gian . Nªn khi nh×n vµo biÓu ®å chóng ta cã thÓ
x¸c ®Þnh ®îc diÔn biÕn cña lç khoan trong mét ngµy ®ªm. KÐo, th¶, thay
choßng, b¬m röa v.v...
¸p lùc ®¸y cã thÓ x¸c ®inh b»ng hiÖu sè träng lîng toµn bé cét cÇn
khoan vµ träng lîng phÇn cÇn khoan treo trªn mãc . Trªn biÓu ®å ¸p lùc ®¸y
x¸c ®inh b»ng kho¶ng c¸ch gi÷a ®êng trßn t¬ng øng víi ®é lÖch lín nhÊt
cña kim ®ång hå vµo cuèi lóc th¶ cÇn vµ ®é lÖch bÐ nhÊt cña kim ®ång hå
trong qu¸ tr×nh khoan. §é chia trªn ®ång hå ph¶i ®æi ra tÊn.
24 1
23 2
22
3
21
4
20
5
19
6
18
10 7
20
17 30
40
8
50
16 60
70
9
80
15 90
100 10
14
11
13 12
201
- Ch¬ng VII
§iÒu chØnh híng lç khoan .
Trong qu¸ tr×nh khoan, lç khoan cã thÓ cã c¸c híng sau ®©y.
a c
b d
1. Lç khoan hoµn toµn th¼ng ®øng (h×nh a).
2. Lç khoan nghiªng ®i so víi ®êng th¼ng ®øng (h×nh b).
3. Lç khoan cong ®Òu trong mét mÆt ph¼ng (h×nh c)
4. Lç khoan cong trong kh«ng gian (h×nh d).
7.1.Chèng cong c¸c lç khoan th¼ng ®øng.
7.1.1. HËu qu¶ cña viÖc cong lç khoan.
Lç khoan th¼ng ®øng ph¶i cã ®é lÖch bÐ nhÊt so víi ®êng th¼ng ®øng
mµ ®iÒu kiÖn kü thuËt cho phÐp. Kü thuËt khoan hiÖn ®¹i cho phÐp khoan c¸c
lç khoan th¼ng ®øng chØ cong ®Õn 20 - 30.
- Trong c¸c lç khoan cong ®Æc biÖt lµ nh÷ng chç híng cong thay ®ái
®ét ngét, c«ng t¸c khoan b×nh thêng sÏ gÆp khã kh¨n.
- NÕu x¶y ra ®øt g·y dông cô khoan th× cøu ch÷a rÊt phøc t¹p.
- ViÖc chèng èng sÏ gÆp khã kh¨n do ma s¸t víi thµnh èng qu¸ lín.
- Tr¸m xi m¨ng khã b¶o ®¶m chÊt lîng ero.
- Sù cong lç khoan lµm cho ®¸y lç khoan sai lÖch ®i nhiÒu vµ khai th¸c
s¶n phÈm kh«ng ®óng chç, g©y khã kh¨n cho c«ng t¸c nghiªn cøu ®Þa chÊt,
lµm sai lÖch kh¸i niÖm vÒ bÒ dµy thùc cña vØa, cã thÓ lµ nguyªn nh©n g©y ra
sai lÇm khi x¸c ®Þnh ®é s©u th¶ èng chång.
7.1.2 . Nguyªn nh©n cong lç khoan.,
- C¸c lç khoan th¼ng ®øng hay bÞ cong lÖch v× viÖc kiÓm tra híng cña
lç khoan ®îc tiÕn hµnh Ýt h¬n so víi khi khoan nghiªng ®Þnh híng. ThiÕu
202
- kiÓm tra vµ thiÕu c¸c biÖn ph¸p ng¨n ngõa dÉn ®Õn cong lç khoan vµ ®¸y lÖch
®i rÊt nhiÒu.
- Trong qu¸ tr×nh khoan tuèc bin, hiÖn tîng cong do nhiÒu yÕu tè: Mét
sè yÕu tè gäi lµ yÕu tè kü thuËt hoµn toµn phô thuéc vµo viÖc tæ chøc qu¸ tr×nh
khoan. Chóng mang tÝnh chÊt ngÉu nhiªn vµ cã thÓ kh¾c phôc ®îc nh:
ChØnh t©m th¸p kh«ng ®óng, cÇn khoan l¾p trªn TB bÞ cong, ren nèi gi÷a cÇn
khoan vµ ®Çu nèi tuèc bin bÞ lÖch v.v...
Mét sè yÕu tè kh¸c kh«ng phô thuéc vµo viÖc tæ chøc c«ng t¸c khoan vµ
kh«ng thÓ lo¹i trõ ®îc dïng trong qu¸ tr×nh khoan, chØ cã thÓ t×m c¸ch h¹n
chÕ ¶nh hëng cña chóng mµ th«i. C¸c yÕu tè ®ã lµ:
- Tr¹ng th¸i phÇn díi cña cét cÇn khoan do ¸p lùc ®¸y t¹o ra c¸c lùc
t¸c dông theo híng vu«ng gãc víi trôc cña choßng khi khoan qua c¸c líp ®Êt
®¸ cã ®é cøng kh¸c nhau víi thÕ n»m dèc ®øng.
7.1.3. §Ò phßng cong lç khoan
Ngoµi viÖc x©y l¾p thiÕt bÞ cho chuÈn th× khi chän bé dông cô ®Ó chèng
cong, ngêi ta dùa vµo ba nguyªn t¾c .
- Nguyªn t¾c d©y däi
-Nguyªn t¾c ®inh t©m choßng khoan trong lç khoan.
- Nguyªn t¾c hiÖu øng con quay cña vËt thÓ quay l¾p díi tu«c bin
7.1.3.1. Chän bé dông cô khoan theo nguyªn t¾c d©y däi:
C¸c nhµ b¸c häc Mü Vudx vµ Liubinxki ®· ®Ò ra lý thuyÕt vÒ sù ho¹t
®éng cña bé dông cô ë phÇn díi cña cét cÇn khoan, khi khoan r«t¬. Lý
thuyÕt ®ã dùa trªn c¬ së ph©n tÝch d¹ng uèn cña cét cÇn khoan vãi gi¶ thuyÕt
lµ cét cÇn khoan lu«n lu«n quay xung quanh trôc lç khoan . Gi¶ thuyÕt nµy
cho phÐp bá qua ¶nh hëng cña lùc ly t©m xuÊt hiÖn khi quay cét cÇn khoan
mµ chØ nghiªn cøu sù uèn do t¸c dông cña träng lîng b¶n th©n vµ ¸p lùc nÐn
chiÒu trôc. V× vËy toµn bé lý thuyÕt cña Vudx, Liubinxki vµ c¸c kÕt luËn cña
cña nã ®îc øng dông khi khoan b»ng c¸c ®éng c¬ ®Æt ngÇm trong lç khoan
(tuèc bin, khoan ®iÖn)
* §iÒu kiÖn khoan tèt nhÊt lµ gi÷ cho cét cÇn khoan ë d¹ng th¼ng ®øng
tøc lµ khi t¶i träng lªn choßng nhá h¬n lùc tíi h¹n bËc mét. Nhng nh÷ng t¶i
203
- träng nh thÕ thêng kh«ng ®ñ ®Ó khoan, tèc ®é khoan thÊp. Khi t¶i träng
t¨ng dÇn ®Õn gi¸ trÞ tíi h¹n th× cét cÇn khoan bÞ uèn vµ tiÕp xóc víi thµnh lç
khoan. TiÕp tôc t¨ng t¶i träng lªn n÷a, nã sÏ ®¹t tíi mét gi¸ trÞ tíi h¹n míi,
khi ®ã cét cÇn khoan bÞ uèn bËc 2, nÕu cßn t¨ng t¶i träng thªm n÷a th× sÏ xÈy
ra uèn bËc ba, bËc bèn.
* §Ó gi÷ cho lç khoan th¼ng, tèt nhÊt lµ nªn khoan víi ¸p lùc gÇn b»ng
¸p lùc tíi h¹n bËc ba, kh«ng nªn dïng c¸c ¸p lùc ®¸y nhá, mµ víi c¸c ¸p lùc
®ã cÇn còng ®· bÞ uèn cong,
* NÕu cÇn khoan víi ¸p lùc ®¸y lín th× viÖc sö dông ®Çy ®ñ cÇn nÆng
còng sÏ cho phÐp tr¸nh ®îc hiÖn tîng uèn bËc cao. (v× uèn bËc cao ®èi víi
cÇn nÆng còng ®ßi hái momen lín . )
* NÕu kh«ng thÓ khoan víi ¸p lùc ®¸y nhá h¬n lùc g©y ra uèn däc, th×
®Ó h¹n chÕ hiÖn tîng uèn däc, ngêi ta dïng c¸c bé phËn ®Þnh t©m l¾p ®óng
chç theo chiÒu dµi cét cÇn khoan. C¸c bé phËn ®Þnh t©m ph¶i c¸ch choßng mét
kho¶ng lín nhÊt (sao cho ®o¹n tõ choßng ®Õn ®Þnh t©m kh«ng tiÕp xóc víi
thµnh lç khoan ®o¹n tõ choßng ®Õn chç l¾p ®Þnh t©m phô thuéc vµo ®é cøng
cÇn nÆng, Dck, gãc lÖch lç khoan vµ ¸p løc ®¸y) .
Chän kho¶ng c¸ch nµy cã thÓ dùa theo biÓu ®å:
b
a c
l(m)
40
2
2
30
3 3
4
2 4
20 6
6
3
4 10
10
6
15
10 10 15
15
0
40 Gc(T)
10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30
a).219 mm c) 203mm
b). 216mm
H×nh vÏ : BiÓu ®å tÝnh (l) víi choßng = 251mm cã cÇn nÆng (a, b, c)
* Theo lý thuyÕt th× chØ l¾p mét bé ®Þnh t©m ë kho¶ng c¸ch hîp lý lµ
®ñ. Tuy vËy, trªn thùc tÕ th× viÖc l¾p thªm mét sè bé ®Þnh t©m phô phÝa trªn bé
®Þnh t©m thø nhÊt còng mang l¹i hiÖu qu¶ tèt.
* CÇn tr¸nh viÖc thay ®æi ¸p lùc lóc ®ét ngét. ViÖc thay ®æi Gc trong
mét kho¶ng lín cÇn ph¶i tiÕn hµnh tõ tõ, qua 5 - 10mÐt khoan.
204
- 7.1.3.2. Bé dông cô lµm viÖc dùa theo nguyªn t¾c ®Þnh t©m choßng khoan.
Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn rÊt dÔ g©y ra cong lç khoan, bé dông cô dùa trªn
nguyªn t¾c d©y däi nhiÒu khi kh«ng mang l¹i kÕt qu¶ tèt. Trong nh÷ng trêng
hîp ®ã dïng bé dông cô theo nguyªn t¾c ®Þnh t©m choßng trong lç khoan
thêng thu ®îc kÕt qu¶ tèt nhÊt. vÝ dô, dïng bé dông cô nh h×nh vÏ trªn. Bé
dông cô h×nh bªn dîc dïng trong khoan tua bin . Tuy vËy còng cã thÓ dïng
chóng trong khoan r«t¬ còng cho víi kÕt qu¶ tèt . Trong trêng hîp nµy ph¶i
thay tuèc bin b»ng cÇn nÆng cã ®êng kÝnh t¬ng øng .
H×nh a. Dïng trong ®iÒu kiÖn Ýt cã khuynh híng lµm cong lç khoan
trong ®Êt ®¸ r¾n ch¾c æn ®Þnh .
H×nh b. Dïng trong ®iÒu kiÖn dÔ bÞ cong.
1).CÇn khoan.
2)Bé phËn ®Þnh t©m.
3). CÇn n¨ng
4) Tuèc bin khoan.
5) Choßng khoan.
6) Bé chØnh t©m l¾p trªn choßng.
§Ó ®o ®é cong lç khoan, hiÖn nay ngêi ta dïng c¸c dông cô ®o lÖch
(kin«met) vµ dông cô cã axit flohy®ric. Dông cô cã axit flohydric ®îc sö
dung nhiÒu nhÊt lµ dông petr«van.
205
- 7.1.4. Ch÷a cong lç khoan.
Trong qu¸ tr×nh khoan, lç khoan cã thÓ bÞ cong ®Õn møc kh«ng thÓ
khoan tiÕp ®îc n÷a, v× kü thuËt kh«ng cho phÐp hoÆcv× kh«ng cã Ých lîi thùc
tÕ n÷a. Trong trêng hîp nµy cã thÓ dïng hai c¸ch.
1. Bá lç khoan.
2. Ch÷a l¹i lç khoan ®ã b»ng c¸ch khoan l¹i.
Cã thÓ ch÷a cong b»ng ph¬ng ph¸p khoan tuèc bin hoÆc r«t¬. §Ó ch÷a
lç khoan, tríc hÕt ph¶i ®o ®é cong cña toµn bé phÇn lç khoan, n»m trªn chç
cong nhÊt, chän ®o¹n lç khoan nµo th¼ng ®øng nhÊt . ë díi ®o¹n lç khoan
th¼ng ®øng ngêi ta ®Æt cÇu xim¨ng. Sau khi xim¨ng ®· ®«ng r¾n, ngêi ta më
lç khoan míi.
Nªn më lç khoan míi trong ®Êt ®¸ cã ®é bÒn thÊp h¬n ®é bÒn ®¸ xi
m¨ng. Tèc ®é c¬ häc kho¶ng 10 - 12cm/h. Khi miÖng lç khoan míi võa ®îc
t¹o thµnh, tøc lµ lóc mïn khoan kh«ng cßn xuÊt hiÖn vôn xi m¨ng n÷a th× cã
thÓ t¨ng ¸p lùc ®¸y lªn ®Õn møc b×nh thêng. vch cã thÓ t¨ng lªn 20cm/h
Khi khoan më lç khoan míi b»ng tuèc bin th× ngêi ta dïng choßng 3
chãp xoay th«ng thêng.
Cã thÓ söa ch÷a cong lç khoan b»ng ph¬ng ph¸p r«t¬. Tr×nh tù më lç
khoan vµ chÕ ®é khoan còng t¬ng tù nh trªn.
7.2. Khoan c¸c lç khoan nghiªng ®Þnh híng.
7.2.1. Môc ®Ých cña khoan ®Þnh híng.
Qua khoan ®Þnh híng chóng ta hiÓu r»ng . Khoan xiªn lç khoan theo
mét híng mong muèn vµ ®¸y cña lç khoan c¸ch ph¬ng th¼ng ®øng cña lç
khoan mét kho¶ng nµo ®ã. Do ®ã muèn khoan ®îc nh÷ng lç khoan nµy
chóng ta ph¶i thi c«ng giÕng khoan b»ng nh÷ng dông cô vµ kü thuËt ®Æc biÖt
theo mÆt c¾t cña giÕng khoan cho tríc.
Ngêi ta dïng khoan nghiªng ®Þnh híng dÓ :
1.Khoan díi khu vùc cã nhµ ë hoÆc cã c¸c c«ng tr×nh c«ng nghiÖp .
2. Khoan díi v×ng ®Çm lÇy, s«ng hå hoÆc c¸c khe cã bê dèc ®øng.
3. Khoan tõ trªn xuèng díi ®¸y biÓn.
4. Khoan ngoµi biÓn
206
- 5. Khoan ë nh÷ng má cã vØa c¾m dèc ®øng .
Ngoµi ra khoan nghiªng cßn ®îc dïng trong trêng hîp bÞ kÑt c¸c
dông cô trong lç khoan mµ kh«ng lÊy lªn ®îc . Khi ®ã ngêi ta khoan lç
khoan nh¸nh míi, lÖch khái lç khoan cò.
Khoan xiªn ®Ó dËp t¾t c¸c lç khoan ®· bÞ phun tù do b»ng c¸ch khoan
mét lç khoan cã ®¸y gÇn ®¸y cña lç khoan ®ang bÞ phun ®Ó b¬m dung dÞch dËp.
Cã hai ph¬ng ph¸p khoan nghiªng ®Þnh híng:
7.2.1.1. Ph¬ng ph¸p khoan nghiªng b»ng r«t¬:
§ã lµ qu¸ tr×nh uèn cong lç khoan mét c¸ch gi¸n ®o¹n, b»ng nhiÒu lÇn
khoan lÖch híng kÕ tiÕp nhau.
7.2.1.2.Khoan nghiªng ®Þnh híng b»ng ph¬ng ph¸p khoan tua bin.
Thùc chÊt cña ph¬ng ph¸p nµy lµ sö dông bé dông cô ë phÇn díi cña
cét cÇn khoan ®Ó t¹o ra trªn choßng khoan mét lùc lµm lÖch theo híng vu«ng
gãc víi trôc cña nã. Lùc nµy t¸c dông kh«ng ngõng trong suèt qu¸ tr×nhkhoan
theo mét gãc ph¬ng vÞ ®¸ s½n.
7.2.2. MÆt c¾t (tr¾c ®å) cña c¸c giÕng khoan ®Þnh híng:
CÇn ph¶i chän mÆt c¾t cña c¸c lç khoan nghiªng sao cho tiªu hao vËt t
vµ thêi gian khoan Ýt nhÊt, mµ vÉn ®¶m b¶o hoµn thµnh c¸c nhiÖm vô cña lç
khoan. Trong khoan nghiªng ®Þnh híng phæ biÕn nhÊt lµ c¸c lo¹i mÆt c¾t sau
®©y: (5 lo¹i) A; B; C; D vµ E:
r1
r1
r1
r1 2
2
2
2 3
3
4 r2 2
r2
3
r2 5
3
4
a b c d e
H×nh
MÆt c¾t A: Lµ d¹ng phæ biÕn nhÊt. Nã gåm ba ®o¹n, ®o¹n trªn (1) lµ
®o¹n th¼ng ®øng, ®o¹n gi÷a (2) ®o¹n cong ®Òu t¨ng ®é lÖch, ®o¹n (3) lµ ®o¹n
th¼ng n»m nghiªng. D¹ng mÆt c¾t nµy ®îc dïng ®Ó khoan nghiªng ®Þnh
207
- híng vµo mét vØa cã ®é lÖch lín, khi lç khoan cã ®é s©u trung b×nh.
MÆt c¾t B: Còng gåm ba ®o¹n. ChØ kh¸c mÆt mÆt c¾t A lµ ®o¹n thø 3,
®o¹n thø (3) lµ ®o¹n cong ®Òu gi¶m ®é lÖch cña giÕng. MÆt c¾t nµy ¸p dông ë
nh÷ng giÕng cã ®é gi¶m tù nhiªn cña gãc cong kh«ng lín, ë nh÷ng giÕng
khoan s©u mµ æn ®Þnh gãc nghiªng khã.
MÆt c¾t C: §îc dïng ®Ó khoan c¸c lç khoan nghiªng cã chiÒu s©u lín.
MÆt c¾t nµy cã 5 ®o¹n . Nªn sö dông mÆt c¾t nµy khi ®o¹n díi cña lç khoan
c¾t qua nhiÒu tÇng s¶n phÈm, mµ viÖc khai th¸c chóng ®îc tiÕn hµnh tõ díi
lªn trªn.
MÆt c¾t D: Gåm cã 4 ®o¹n cã ®é s©u tíi 2500m ngêi ta thêng dïng
mÆt c¾t nµy ®Ó khoan nh÷ng giÕng khoan ®Õn 2500m.
MÆt c¾t E: Ýt phæ biÕn h¬n so víi c¸c d¹ng mÆt c¾t trªn . MÆt c¾t nµy
gåm cã 2 ®o¹n : ®o¹n 1 th¼ng ®øng, ®o¹n 2 uèn cong víi gãc lÖch t¨ng dÇn.
Ngêi ta khoan theo d¹ng mÆt c¾t nh thÕ trong trêng hîp lç khoan cÇn ph¶i
c¾m vµo vØa víi mét gãc ®· ®Þnh tríc.
C¸c mÆt c¾t nãi trªn ®Òu lµ nh÷ng ®êng cong n»m trong mét mÆt
ph¼ng th¼ng ®øng.
7.3. TÝnh to¸n vµ x©y dùng mÆt c¾t lç khoan nghiªng.
7.3.1. MÆt c¾t lo¹i A:
7.3.1.1. Kho¶ng lÖch cña ®¸y lµ khoan theo ph¬ng n»m ngang:
. Gãc lÖch cña lç khoan.
NÕu ®iÒu kiÖn ban ®Çu chóng thiÕt kÕ: H, A, HB, R b
H
l1
Gãc : Chóng ta cã thÓ tÝnh b»ng c«ng thøc
R O
2 2
R(R - A) + H H + A - 2AR
= arccos h
(R-A)2 + H2 l2
O
H
l1 = HB, l2 = 0,01745 R
H
'
H l3
l3 = H'
cos
L = l1 + l2 + l3
a
h = R.sin
A'
H' = H0 - (HB + h) H×nh vÏ A
208
- H0 = HB + h + h'
a = R (1 - cos)
A' = H' tg A = a + A'
7.3.2. MÆt c¾t lo¹i B.
A-R
= 90 - ( ) , = arctg H - H1
B
2 2
(A - R1) + H p + R1 (R0 + R2)
1
= arc cos 2
R0 (A - R1)2 + H2p
R0 = R1 + R2 ; Hp = H - HB
H×nh chiÕu th¼ng ®øng
h = R1.sin
H1 = R2 x (sin - sin")
HB
l1
H = HB + h + H1
O 90 R1
H×nh chiÕu n»m ngang
l2
H
R1
h
a = R1 (1 - cos)
a1 = R2 x (cos" - cos) l3
H1
A
A = a + a1 R2
a1 a
ChiÒu dµi
R2
Ro
l1 = HB
=
R1
" +R
l2 = 0,01745 R1 ' 2
O2
l3 = 0,01745 R2'
L = l1 + l2 + l3
7.3.3.MÆt c¾t lo¹i C:
Gãc nghiªng lç khoan lín nhÊt.
R0H - (R0 -A) H2 - A(2R0 - A)
= arcsin. (H2 + R20) - A (2R0 - A)
R0 = R1 + R2 ; H = H0 - HB - H3
ChiÒu dµi
l1 = HB
l2 = 0,01745 R1
209
- H
l3 =
cos
l4 = 0,01745 R2
l5 = H3 l1
O1
L = l1 +9 l2 + l3 + l4 + l5
l2
H×nh chiÕu trªn ph¬ng n»m ngang
a1 = R1 x (1 - cos) l3
a2 = H1 tg
l4
a3 = R2 (1 - cos)
O2
A = a1 + a2 + a3
H×nh chiÕu mÆt c¾t lªn ph¬ng th¼ng ®øng l5
h = R1sin
a3
a1 a2
H1 = H0 - HB - H3 - (R1 + R2) sin
H2 = R2 sin
H0 = HB + h + H1 + H2 + H3
7.3.4.MÆt c¾t lo¹i D:
Gãc nghiªng lín nhÊt cña lç khoan
l1 = HB
HB
l2 = 0,01745 R1
l1
R1 O1
l3 = 0,01745 R2
l2
l4 = H - HB - h - H1 hB
L = l1 + l2 + l3 + l4
l3
2
R
1+ H×nh chiÕu theo ph¬ng n»m ngang
H1
R R2
=
Ro
a1 = R1 (1 - cos)
O2
a2 = R2 (1 - cos)
hB
l4
A = a1 + a
a2
a1
210
- 7.4. Khoan ®Þnh híng b»ng tuèc bin
7.4.1: C¸c bé ph©n lµm lÖch híng lç khoan vµ ph¹m vi sö dông chóng:
(C¸c bé phËn lµm lÖch trong 1 khoan tuèc bin)
§Ó lµm lÖch híng lç khoan khái ®êng th¼ng ®øng, ngêi ta thêng sö
dông c¸c bé phËn lµm lÖch, rÊt Ýt trêng hîp khoan nghiªng mµ kh«ng dïng
bé phËn lµm lÖch chØ dïng c¸c ®iÒu kiÖn cong tù nhiªn.
Khi sö dông c¸c bé phËn lµm lÖch, cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh hëng cña c¸c
®iÒu kiÖn cong tù nhiªn. Khi gãc ph¬ng vÞ cho tríc vµ hëng cong tù nhiªn
b»ng kh«ng th× c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn sÏ gãp phÇn lµm t¨ng thªm ®é cong.
V× vËy, cÇn chän bé lµm lÖch cã ®é cong nhá h¬n vµ sè lÇn th¶ nã
xuèng lç khoan còng gi¶m ®i khi gãc héi trªn b»ng 1800 th× ®iÒu kiÖn tù nhiªn
sÏ lµm c¶n trë sù cong, cÇn ph¶i t¨ng sè lÇn th¶ bé lµm lÖch vµ ®é uèn cong
cña nã.
Trong qu¸ tr×nh khoan nghiªng - ®Þnh híng b»ng tuèc bin, cã thÓ sö
dông c¸c bé phËn kh¸c nhau ë phÇn cuèi cña cét cÇn khoan ®Ó t¹o øng lùc lµm
lÖch lªn choßng khoan.
a b c d
Bé dông cô l¾p cÇn Bé dông cô cã L¾p Cã ®Çu nèi lÖch Cã l¾p bé phËn lµm
cong pere khèt cong t©m lÖch P-1
1. CÇn cong 1. §o¹n cÇn ®Ó 1.Cã ®Çu nèi lÖch Cã l¾p bé phËn lµm
t¨ng chiÒu dµi t©m kiÓu Nhippen lÖch kiÓu P- 1
2. Tuèc bin 2. Pere khèt cong 2. Choßng khoan 2. Tua bin
3. Choßng khoan 3. Tuèc bin 3. Choßng
4. CÇn nÆng
211
- 7.4.1.1. CÇn cong. Mét trong nh÷ng kiÓu lµm lÖch ®Çu tiªn, §ã lµ
Mét ®o¹n cÇn khoan thµnh dµy, uèn cong. CÇn cong ®îc l¾p trùc tiÕp
trªn tuèc bin. Khi th¶ cÇn cong xuèng lç khoan, cÇn cong bÞ biÕn d¹ng tao nªn
lùc ®µn håi Ðp choßng khoan vµo thµnh lç khoan. (h×nh a)
Do kh«ng ®ñ ®é cøng v÷ng nªnn cÇn cong kh«ng thÓ lµm t¨ng ®é cong
cña lç khoan lªn nhiÒu. Dïng cÇn cong chØ cã thÓ lµm cong lç khoan ®Õn 20
250. C¸c cÇn cong khã vËn chuyÓn, khã chÕ t¹o ®óng gãc cong theo yªu cÇu.
Trong qu¸ tr×nh sö dông th× gãc cong ban ®Çu cña chóng bÞ thay ®æi.
7.4.1.2. Pere khèt cong: L¾p trùc tiÕp trªn tuèc bin khoan (h×nh b) Perª khèt
cong còng lµm viÖc theo nguyªn t¾c nh cÇn cong, nhng cã thÓ gi÷ gãc cong
víi ®é chÝnh x¸c cao. Do kÝch thíc nhá nªn dÔ vËn chuyÓn.
Nhîc ®iÓm c¸c Pere kh«t cong: Møc ®é t¨ng ®é cong cña giÕng khoan
phô thuéc nhiÒu vµo chÕ ®é khoan, ®é cøng v÷ng vµ träng lîng cÇn khoan ë
phÝa trªn pere kh«t, ®êng kÝnh thùc tÕ cña lç khoan.
NÕu dïng pere khèt cong l¾p vµo TB khoan, th«ng thêng cã thÓ t¨ng
®é cong ®Õn 40 - 450. Nhng l¾p víi TB ng¾n th× cã thÓ t¨ng ®é cong giÕng lªn
tíi 900
7.4.1.3. NhÝp pen lÖch t©m.
Ngêi ta còng dïng nhip pen lÖch t©m ®Ó lµm lÖch lç khoan. Nhip pen
lÖch t©m (h×nh c) ®îc chÕ t¹o b»ng c¸ch hµn mét tÊm ®Öm b»ng thÐp vµo
nhip pen (®Õ) cña tuèc bin khoan. Kho¶ng c¸ch tõ ®êng t©m cña TB ®Õn mÆt
ngoµi cña tÊm thÐp hµn lín h¬n b¸n kÝnh cña choßng khoan lµ 5mm.
Nhip pen lÖch t©m cã thÓ dïng ®Ó t¨ng ®é cong lªn rÊt lín hoÆc dïng
khi uèn cong víi ®é chÝnh x¸c cao. Chó ý lµ khi dïng nhip pen lÖch t©m bé
cÇn khoan dÔ bÞ kÑt g©y sù cè nguy hiÓm
7.4.1.4. Bé phËn lµm lÖch P - 1 (h×nh d)
§©y lµ lo¹i hoµn thiÖn nhÊt. §ã lµ mét ®o¹n cÇn n¨ngcã ®êng t©m cña
c¸c ®Çu ren nghiªng ®i so víi ®êng t©m cña cÇn.
C¸c ®Çu ren còng nghiªng trong mét mÆt ph¼ng vµ cïng mét phÝa. P - 1
®îc l¾p trùc tiÕp trªn tuèc bin khoan. Ngêi ta dïng nã ®Ó t¨ng ®é cong ®Õn
900 hoÆc lín h¬n, ®Ó ®æi ph¬ng vÞ lç khoan vµ ®Ó më lç khoan thø 2 tõ lç
212
- khoan ®· khoan. Khi dïng P - 1 ®é cong cña lç khoan t¨ng lªn ®Òu ®Æn vµ
kh«ng phô thuéc vµo chÕ ®é khoan.
HiÖn nay ngêi ta còng ®ang sö dông lo¹i tuèc bin cong ®Ó khoan ®Þnh
híng. Bé lµm lÖch OT vµ OTC
7.4.1.5. Bé lµm lÖch OT vµ OTC
Thùc chÊt bé lµm lÖch nµy lµ mét ®Çu nèi cong l¾p gi÷a nhip pen vµ
th©n cña tuèc bin.
M«men xo¾n vµ t¶i träng chiÒu trôc ®îc truyÒn tõ trôc phÝa trªn xuèng
®o¹n trôc phÝa díi nhê æ tua bin, æ tùa nµy nèi gi÷a phÇn trôc trªn vµ phÇn
trôc díi b»ng c«n ma s¸t.
7.4.2. §Ó t¨ng hoÆc gi¶m cêng ®é cong cña giÕng, ë phÝa díi cã l¾p c¸c
bé phËn lµm lÖch sau
* §Ó t¨ng gãc cong lç khoan
1. Choßng + Tuèc bin + ®Çu nèi cong vµ cÇn nÆng
2. Choßng + Tuèc bin cong + cÇn nÆng.
3. Choßng + Tuèc bin + dông cô lµm lÖch P - 1
4. Choßng + Tuèc bin + cÇn cong
5. Choßng + tuèc bin cã nhipen lÖch t©m + cÇn nÆng.
* §Ó gi¶m, gãc cong lç khoan ngêi ta thêng sö dông bé dông cô sau.
1. §Ó gi¶m ®é cong mét c¸ch tõ tõ: Choßng + tuèc bin.
2. §Ó gi¶m nhanh ®é cong: choßng + cÇn khoan lµm b»ng thµnh dµy dµi
3 4m céng víi tuèc bin.
3. §Ó gi¶m thËt nhanh gãc cong: Choßng + tuèc bin + dông cô lµm lÖch P-1
* §Ó æn ®Þnh gãc nghiªng lç khoan ngêi ta sö dông bé dông cô sau ®©y:
1. Choßng + tuèc bin cã hµn vßng kim lo¹i ë th©n
2. Choßng - Tuèc bin cã l¾p vßng kim lo¹i gi÷a nhip pen vµ th©n tua bin
3. Choßng + tuèc bin cã l¾p gi÷a nhipen vµ th©n tuèc bin bé æn ®Þnh
híng con l¨n.
4. Choßng + TB ng¾n + ®Þnh t©m + cÇn n¨ng
213
nguon tai.lieu . vn
