Đề tài Cấu tạo, quy trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng đối áp 230x350 (9”x5000 PSI), trên giàn khoan BK-7 của XNLD Vietsovpetro

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ PHÒNG CHỐNG PHUN TRÊN GIÀN KHOAN BIỂN TẠI XNLD VIETSOVPETRO 3

1.1 Tình hình sử dụng thiết bị chống phun tại XNLD Vietsovpetro 3

1.1.1 Hiện tượng tự phun 4

1.1.2 Vai trò của thiết bị đối áp trong công tác khoan 4

1.1.3 Phân loại thiết bị chống phun đang được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro 5

1.1.3.1 Phân loại đối áp theo kích thước và áp suất làm việc 5

1.1.3.2 Phân loại đối áp theo nguyên lý hoạt động 6

1.1.3.3 Phân loại đối áp theo loại chất lưu 6

1.1.4 Các loại đối áp phổ biến đang được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro 7

1.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống chống phun . 11

1.3 Những yêu cầu công nghệ của hệ thống chống phun .14

1.4 Những kết quả đạt được, những tồn tại cần tập trung nghiên cứu giải quyết .15

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỐI ÁP 230x350 DO RUMANI CHẾ TẠO 16

2.1 Cấu tạo của các loại đối áp 230x350 SF, DF& Tdo Rumani sản xuất 16

2.1.1 Đối áp chống phun loại SF 16

2.1.2 Đối áp chống phun loại DF 16

2.1.3 Đối áp chống phun loại T 17

2.1.4 Các chi tiết của đối áp ngàm chống phun 230x350(9”x5000 Psi) 18

2.1.5 Bản vẽ chi tiết má đối áp 230x350 22

2.2 Đặc tính kỹ thuật của bộ đối áp 230x350(9”x5000 psi) 23

2.3 Nguyên lý làm việc của bộ đối áp 230x350 .23

2.3.1 Nguyên lý làm việc .23

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA BỘ ĐỐI ÁP

230 X 350 (9”X5000 PSI) DO RUMANI SẢN XUẤT 25

3.1 Quy trình kiểm định và bảo dưỡng 25

3.2 Một số dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 32

3.3 Quy trình sửa chữa đối áp 35

3.3.1 Phương pháp thay thế các má đối áp 35

3.3.2 Quy trình sửa chữa thân đối áp 36

3.3.2.1 Quy trình tháo thân đối áp 36

3.3.2.2 Quy trình lắp thân đối áp 36

3.3.2.3 Sơ đồ công nghệ phục hồi thân đối áp 37

3.3.3.3 Quy trình công nghệ phục hồi thân đối áp 38

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH XÂY LẮP, VẬN HÀNH VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG 39

4.1 Quy trình xây lắp 39

4.1.1 Các yêu cầu khi lắp thiết bị chống phun 39

4.1.2 Những công việc tiến hành trước khi lắp ráp thiết bị chống phun 39

4.1.3 Quy trình lắp ráp thiết bị chống phun. 40

4.1.3.1 Lắp đặt đầu bao ống chống JKS 425x140 và bộ van đối áp 425x210 40

4.1.3.2 Lắp đặt đầu bao ống chống JKS 425x140 (350x210) và bộ van đối áp 350x350 42

4.1.3.3 Lắp đặt đầu bao ống chống JKS 350x210 (280x350) và bộ van đối áp 230x350 42

4.1.3.4 Lắp đặt chạc tư cây thông khai thác JKS và bộ van đối áp 230x350 (280x350) sau khi thả cột ống chống khai thác 43

4.1.3.5 Lắp đặt bộ van đối áp 230x350 (280x350) khi tiến hành sửa chữa giếng 43

4.1.4 Cách bố trí các đối áp 44

4.2 Quy trình vận hành 51

4.2.1 Vận hành đối áp 51

4.2.2 Thử nghiệm đối áp 51

4.2.3 Điều phối má đối áp 54

4.2.3.1 Đóng các má bằng thuỷ lực 54

4.2.3.2 Mở các má bằng thuỷ lực 54

4.2.3.3 Đóng các má bằng tay 54

4.2.3.4 Khoá chuyền các má ở vị trí “Đóng” 54

4.2.3.5 Mở các má đối áp 55

4.3 An toàn trong quá trình vận hành 55

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN ĐỐI ÁP CHO GIẾNG KHOAN KHAI THÁC DẦU KHÍ 7005 BK-7 MỎ BẠCH HỔ 58

5.1 Đặc điểm và tính chất vỉa dầu khí 58

5.1.1 Ranh giới địa tầng 58

5.1.2 Nhiệt độ và áp suất vỉa 58

5.2 Cấu trúc giếng 59

5.3 Tính toán lựa chọn thiết bị đối áp cho giếng 7005 BK-7 mỏ bạch hổ 60

5.3.1 Các giai đoạn thả ống chống trong quá trình khoan .60

5.3.2 Phân tích thiết bị đối áp của một số hãng trên thế giới và các giải pháp lựa chọn đối áp phù hợp sử dụng cho giếng 7005 BK-7 mỏ Bạch hổ .61

5.3.2.1 Phân tích thiết bị đối áp của một số hãng trên thế giới .61

5.3.2.2 Lựa chọn đối áp phù hợp sử dụng cho giếng 7005 BK-7 Bạch hổ .64

KẾT LUẬN 65

 

doc68 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 11/01/2013 | Lượt xem: 2419 | Lượt tải: 22download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Cấu tạo, quy trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng đối áp 230x350 (9”x5000 PSI), trên giàn khoan BK-7 của XNLD Vietsovpetro, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa của đất nước, nền kinh tế Việt Nam đã có nhiều chuyển biến tích cực, đặc biệt là ngành công nghiệp dầu khí. Tuy mới ra đời và phát triển trong giai đoạn đất nước gặp nhiều khó khăn, song với nỗ lực vươn lên của ngành cùng với sự học hỏi kinh nghiệm các nước công nghiệp phát triển, dầu khí Việt Nam đã trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn, là động lực thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế. Trong giai đoạn phát triển hiện nay, ngành Thiết bị dầu khí đã đóng góp một phần rất quan trọng vào sự phát triển của công nghiệp dầu khí. Việc áp dụng công nghệ mới đã và đang được nhà nước quan tâm hàng đầu để lựa chọn ra những thiết bị có tính ưu việt nhất phù hợp điều kiện của đất nước để phát huy cao nhất hiệu quả sử dụng của chúng. Trong quá trình thi công giếng khoan dầu khí thì thiết bị phòng chống dầu khí phun (hay còn gọi là thiết bị đối áp) có vai trò hết sức quan trọng, nó đảm bảo an toàn trong quá trình thi công cũng như nâng cao tiến độ khoan, giảm thời gian thi công giếng khoan. Việc đưa thiết bị phòng chống dầu khí phun sử dụng tại các giàn khoan biển đã đem lại hiệu quả cao trong công tác khoan thăm dò khai thác dầu khí tại thềm lục địa phía nam Việt Nam. Chính vì vậy trong khuôn khổ đồ án này, bằng những kiến thức đã tiếp thu được ở trường cũng như sự chỉ bảo của các thầy giáo, em đã chọn đề tài: “Cấu tạo, quy trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng đối áp 230x350(9”x5000 PSI)do Rumani sản xuất, trên giàn khoan BK-7 của XNLD Vietsovpetro”. Chuyên đề : “ Tính toán và lựa chọn đối áp cho giếng 7005 BK-7 mỏ Bạch hổ” Em xin chân thành cảm ơn tới các quý thày (cô) trong bộ môn Thiết Bị Dầu khí và Công trình, các bạn trong lớp, đặ biệt là thày Nguyễn Văn Giáp đã hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình làm đồ án. Em cũng xin cảm ơn cán bộ công nhân viên XNLD Vietsovpetro đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực tập và thu thập tài liệu, đóng góp nhiều ý kiến giúp em có thêm nhiều kiến thức bổ ích và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 10 tháng 6 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Trung kiên CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHỐNG PHUN TRÊN GIÀN KHOAN BIỂN TẠI XNLD VIETSOVPETRO . Tình hình sử dụng thiết bị chống phun tại XNLD Vietsovpetro Khoan-khai thác dầu khí là một ngành mang lại nhiều lợi nhuận cho nền kinh tế và sự phát triển của nước ta, nhưng nó cũng là một ngành chứa đựng nhiều nguy hiểm từ sâu trong lòng đất. Nhận thức được điều đó XNLD Vietsovpetro luôn nêu cao khẩu hiệu “ An toàn là hàng đầu” “An toàn để trở về với gia đình của bạn” khẩu hiệu này ở khắp nơi trong XNLD và tại nhiều địa điểm trên giàn khoan biển. Cùng với ý thức tự giác và kỷ luật an toàn cao cho cán bộ công nhân viên, XNLD rất chú trọng đến an toàn trong trang thiết bị, kỹ thuật đặc biệt là trang thiết bị chống phun trên giàn khoan biển. Trong tổ hợp thiết bị chống phun thì thiết bị đối áp là thiết bị quan trọng nhất. Đối áp vạn năng có nhiều kiểu, loại của nhiều hãng trên thế giới như:Liên xô(cũ), Rumani và Mỹ. Chúng có nhiều kiểu dáng, kích cỡ khác nhau tuỳ theo giếng khoan như đường kính giếng, độ sâu giếng và áp lực vỉa. Hiện nay XNLD Vietsovpetro đã và đang sử dụng các loại đối áp của Rumani và của Nga trên những giàn khoan tại mỏ Bạch Hổ. Đối áp vạn năng của mỹ (hãng Shaffer) đang được sử dụng tại hai giàn tự nâng Tam đảo-01 và Cửu Long. Một số loại đối áp vạn năng của Rumani: VH 13 5/8”x350 13 5/8”x210 21 1/4"x140 11”x210 11”x350 9”x210 9”x350 Trong đó: Chỉ số đầu chỉ đường kính lỗ (inch). Chỉ số thứ 2 chỉ áp suất làm việc (bar). - Hãng Shaffer giới thiệu 4 kiểu đối áp ôm cần và đối áp bịt kín miệng giếng khoan: - Shaffer Model SL BOP: Được thiết kế cho giếng khoan sâu, có áp suất vỉa lớn. Áp lực làm việc từ 15000 Psi đến 3000 Psi. Đường kính lỗ thông từ 21 1/4" đến 7 1/6”. Được thiết kế cho giếng khoan ngoài biển và trong đất liền. - Shaffer Model LWS BOPS: Được thiết kế cho giếng khoan trong đất liền. áp lực làm việc 10000, 5000, 3000 và 2000 psi, đường kính lỗ thông từ 21 1/4" đến 4 1/6”. - Shaffer Model LWS BOP và Setinel BOP: Dùng chủ yếu cho những giếng khoan có áp lực vỉa thấp. Áp lực làm việc 3000 psi, đường kính lỗ thông 9” và 7 1/6”. Hiện nay tại hai giàn khoan tự nâng “ Tam đảo-01” và giàn“ Cửu long” XNLD Vietsovpetro đã và đang sử dụng loại đối áp Shaffer 13 5/8”x10000 Psi và 13 5/8”x5000 psi, 21 1/4”x2000 psi, 20 1/4”x 3000 psi. Hiện tượng tự phun Sự phun tự do là hiện tượng chảy không kiểm soát được của dung dịch khoan và sau đó là các chất lưu chảy từ tầng sản phẩm đã khoan qua. Hiện tượng phun xảy ra do các nguyên nhân sau: - Tỷ trọng dung dịch khoan nhỏ. Áp lực thuỷ tĩnh lên đáy giếng bé hơn áp suất lỗ hổng của thành hệ. - Mực dung dịch trong giếng vơi làm giảm áp suất lên đáy. Điều này có thể do nguyên nhân tiếp dung dịch không đủ trong quá trình khoan hoặc mất dung dịch vào thành hệ. - Hiện tượng bơm thụt (hiệu ứng pittông) trong giếng khoan theo sau chuyển động kéo bộ khoan cụ. Điều này có thể xảy ra khi tiếp cần hoặc trong khi kéo thả. - Khoan qua tầng đá xốp, nhưng chất lỏng sẽ không xâm nhập thêm nữa nếu ngừng khoan. 1.1.2. Vai trò của thiết bị đối áp trong công tác khoan. Khi khoan, cần cố gắng giữ chất lưu trong thành hệ đã khoan qua. Dung dịch tuần hoàn trong giếng sẽ đảm nhận tốt vai trò này cho đến khi áp suất thuỷ tĩnh của nó nhỏ hơn so với áp suất của chất lưu gặp phải. Như vậy, yếu tố đầu tiên khống chế giếng luôn là cột dung dịch khoan có tỷ trọng thích hợp. Thiết bị đối áp là phương tiện bảo vệ thứ hai. Nhờ có thiết bị đối áp mà cho phép tiến hành một cách liên tục công tác khoan hay sửa chữa giếng, để đạt được tiến độ thi công cao nhất, đồng thời nó bảo đảm an toàn cho người và thiết bị trên giàn. Thiết bị đối áp với đặc tính kỹ thuật của mình đảm bảo thực hiện các chức năng sau: - Bịt kín miệng giếng khoan trong trường hợp gặp các tầng chất lỏng có áp suất lớn hơn áp suất thuỷ tĩnh của cột dung dịch khoan khi bộ cần đã thả vào giếng hoặc không có bộ cần trong giếng. - Tạo được đối áp trên vỉa. - Có khả năng tạo dòng tuần hoàn của dung dịch khoan để điều chỉnh và thay đổi tỷ trọng dung dịch theo áp lực vỉa, thay thế dung dịch bị nhiễm nhiều khí khi xảy ra áp suất dư cao hơn giá trị cho phép và dẫn chất lưu xâm nhập ra khỏi miệng giếng khoan vào nơi an toàn. - Nối được với máy bơm khoan và máy bơm trám xi măng. - Dạo bộ khoan cụ khi giếng có áp suất dư. - Đặt trên miệng giếng các thiết bị bịt kín khác. - Nghiên cứu giếng khi khoan. - Ép thử giếng khoan (xác định độ tiếp nhận của vỉa, ép thử khả năng cách ly của vành xi măng…). - Xác định chỉ số năng suất giếng. - Kiểm tra áp suất dư trong giếng khoan (thử giếng). 1.1.3. Phân loại thiết bị chống phun đang được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro 1.1.3.1. Phân loại đối áp theo kích thước và áp suất làm việc 1.1.3.1.1. Theo kích thước Dựa vào đường kính lỗ (D) cho cần khoan đi qua của đối áp mà có các loại đối áp sau: - D = 0 ÷ 230 mm: Dùng để đóng giếng khi không có cần (giếng trống) hoặc đóng giếng có cần khoan hay ống chống có đường kính d = 127 mm. - D = 0 ÷ 280 mm: Dùng để đóng kín giếng trống hoặc đóng giếng có cần với đường kính d = 146 mm. - D = 0 ÷ 350 mm: Dùng để đóng giếng trống hoặc có ống chống với đường kính d = 194 ÷ 273 mm. - D = 0 ÷ 435 mm: Dùng để đóng giếng trống hoặc có ống với đường kính d = 346 mm. - D = 0 ÷ 520 mm: Dùng để đóng giếng trống hoặc có ống với đường kính d = 426 mm. 1.1.3.1.2. Theo áp suất làm việc Dựa vào áp suất làm việc của thiết bị đối áp mà người ta chế tạo ra các loại đối áp cho phù hợp với từng loại áp suất. Thường chế tạo để làm việc với áp suất định mức như sau: + Đối áp loại 143 at + Đối áp loại 210 at + Đối áp loại 350 at + Đối áp loại 700 at + Đối áp loại 1050 at 1.1.3.2. Phân loại đối áp theo nguyên lý hoạt động Theo nguyên lý hoạt động thì đối áp được phân làm 2 loại là đối áp vạn năng và đối áp ngàm. Đối với từng trường hợp hoạt động ta lại có sự phân loại riêng. 1.1.3.3. Phân loại đối áp theo loại chất lưu Trong quá trình khoan thì sự phun không chỉ là dầu (chất lỏng) mà còn có cả sự phun của khí. Như vậy, nhiệm vụ của thiết bị chống phun lúc này phải ngăn ngừa cả dầu và khí. Theo cách phân loại trên thì thiết bị đối áp phòng ngừa dầu khí phun có 2 loại sau: + Đối áp dùng cho giếng dầu + Đối áp dùng cho giếng khí Xét về mặt kích cỡ thì đối áp dùng cho giếng khí có kích thước lớn hơn đối áp dùng cho giếng dầu. Nếu xét về khả năng làm việc thì đối áp dùng cho giếng khí cho phép đóng giếng với áp suất nhỏ hơn so với đối áp dùng cho giếng dầu. Đối áp dùng cho giếng khí đóng được giếng có ống chống với đường kính lớn. 1.2.4. Các loại đối áp phổ biến đang được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro Hiện nay có rất nhiều hãng khác nhau có thể cung cấp các thiết bị đối áp. Nhưng phổ biến là các loại đối áp do những hãng sau chế tạo: Đối áp do Nga chế tạo; Đối áp của hãng Shaffer; Đối áp của hãng Cameron; Đối áp của hãng Hydrill; Đối áp do Rumani chế tạo. Để dễ dàng cho việc chọn lựa cũng như tránh nhầm lẫn khi lựa chọn đối áp, các nhà chế tạo đã ký hiệu đối áp theo một số đặc điểm sau: Đường kính lỗ, áp suất làm việc, loại kết cấu và cách chế tạo. X1 – X2 – X3 – X4 X1: Kiểu kết cấu; X2: Đường kính lỗ của đối áp X3: Áp suất làm việc; X4: Phương án chế tạo Ví dụ: Ký hiệu van đối áp đôi có đường kính 9 inch (230 mm), áp suất làm việc là 350 at, chế tạo theo Internal. Trim như sau: DF – 9 x 350 Internal.Trimhoặc DF – 230 x 350 Internal.Trim - Một số đối áp đang được dùng tại XNLD Vietsovpetro:  Hình 1.1: Đối áp vạn năng kiểu D của Cameron  Hình 1.2: Đối áp vạn năng loại Shaffer Spherical  Hình 1.3: Đối áp ngàm Cameron/Cooper U II với 2 loại ram cắt cần và ram đa kích thước  Hình 1.4: Đối áp ngàm Shaffer SL với một ram cắt cần và một ram ôm cần  Hình 1.5: Đối áp ôm cần loại U/Cameron  Hình 1.6: Đối áp ôm cần loại Hydril 13 5/8” 10000 psi . Sơ đồ công nghệ hệ thống chống phun  Hình 1.7: Sơ đồ công nghệ hệ thống chống phun 1- Đối áp vạn năng; 2- Đối áp dạng ngàm; 3- Van tiết lưu; 4- Bảng điều khiển chính; 5- Bảng điều khiển phụ; 6- Phễu tách đôi 7- Đầu bao ống chống; 8- Đường tiết lưu; 9- Cụm phân dòng; Hệ thống chống phun gồm có các thành phần chính sau: Đối áp vạn năng. Đối áp dạng ngàm. Cụm thuỷ lực điều khiển đối áp. Ống góp (van) điều khiển thuỷ lực và bảng điều khiển. Đường tiết lưu và đường dập giếng. Các van thuỷ lực. Trong quá trình khoan và khai thác các giếng dầu mỏ, thường tiềm ẩn nguy cơ xảy ra hiện tượng dầu, khí, nước phun. Dầu, khí, nước phun có thể gây ra những hậu quả vô cùng lớn: Phá vỡ các thiết bị lòng giêng và bề mặt, gây cháy nổ. Nghiêm trọng hơn, có thể phá hủy cả giếng khoan, giàn khoan, gây chết người và ô nhiễm môi trường kéo dài. Để khắc phục hiện tượng này, khi phát hiện giếng dầu có hiện tượng dầu, khí, nước phun, người ta phải tiến hành công việc dập giếng. Dập giếng là biện pháp sử dụng máy bơm áp suất cao để đưa nước hoặc dung dịch có tỷ trọng cao hơn nước (theo tính toán địa chất ) vào giếng bị phun trào, nhằm tạo ra cột áp cân bằng với áp suất trong vỉa của giếng để ngăn chặn sự phun trào này. Ở các giàn khoan-khai thác của Xí nghiệp liên doanh “Vietsovpetro”, hệ thống dập giếng được thiết kế gồm: - Các bể chứa dung dịch và thiết bị (các máy bơm,máy khuấy trộn, hệ thống lọc…) chuẩn bị dung dịch; - Các máy bơm dung dịch (BM-13,14) của tổ hợp khoan và các máy bơm trám xi măng (BM-8); - Hệ thống đường ống dẫn đến các giếng khoan.; - Các trạm thủy lực dùng để điều khiển từ xa thiết bị đối áp (của tổ hợp khoan – dùng cho các giếng đang trong quá trình khoan) và các van thủy lực trên hệ thống đường dập giếng (BM-1,2) dùng cho các giếng đang trong quá trình khai thác. Các thiết bị đối áp và van thủy lực trên hệ thống đường dập giếng có thể đóng mở bằng tay ( loại van thủy lực kiểu cũ, của Liên-xô , hiện ít sử dụng, chỉ có thể mở bằng tay ) . Nhưng việc điều khiển bằng tay chỉ khi hệ thống điều khiển thủy lực bị tê liệt hoàn toàn. Sở dĩ phải sử dụng hệ thống điều khiên thủy lực từ xa vì khi xuất hiện sự phun trào, khu vực gần giếng là khu vực rất nguy hiểm không cho phép con người tiếp cận. Hệ thống điều khiển thuỷ lực từ xa sẽ đảm nhận vai trò đóng mở đối áp các van thuỷ lực trong hệ thống chống phun, thông qua bảng điều khiển chính(4) được đặt trên sàn khoan và một bảng điều khiển thứ 2 dự phòng(5) đặt ở phòng làm việc của kỹ sư giám sát khoan. Để đóng giếng khoan cần bơm dầu thuỷ lực qua hệ thống đường dẫn dầu áp lực vào khoảng không gian giữa piston và thân đối áp,. Khi piston chuyển động lên sẽ đẩy và ép miếng chèn hướng tâm giếng khoan ôm trọn cần khoan và bịt kín miệng giếng. Do biến dạng của miếng chèn hình xuyến lớn nên đối áp vạn năng có thể đóng kín miệng giếng với bất cứ vị trí nào của cột cần khoan và ngay cả khi đóng toàn phần giếng khi cột cần khoan đã được kéo ra khỏi giếng. Mở đối áp vạn năng được thực hiện bằng áp lực dầu từ bộ điều khiển thuỷ lực qua đường dẫn dầu thuỷ lực sẽ có tác dụng đẩy piston côn đi xuống và trở về vị trí ban đầu, còn miếng chèn thì mở ra lấy lại dạng ban đầu, dầu dẫn từ khoang đóng chảy theo ống dẫn về thùng dầu. Các chi tiết vành làm kín, má đối áp và đệm được lắp chặt trên cần piston bằng 2 bu lông để tạo ra bộ phận đóng giếng. Việc đóng hay mở đối áp dạng ngàm là ta điều chỉnh van dẫn dầu thuỷ lực vào ống để cho piston làm việc trong xi lanh nó sẽ đẩy bộ phận đóng giếng ôm chặt lấy cần khoan để đóng kín giếng hoặc mở bộ phận đóng để đóng giếng. Khi ta thay đổi cấu tạo của các chi tiết vành làm kín- má đối áp- đệm của đối áp dạng ngàm, thì sẽ có các loại đối áp khác nhau tuỳ thuộc vào trường hợp sử dụng: Nếu đóng giếng hoàn toàn: dùng các má đặc nên có đối áp má đặc. Nếu đóng giếng khi đang khoan (có cần khoan) dùng bộ phận đóng giếng ôm lấy cột cần khoan, ta dùng đối áp ôm cần. Nếu khi đang khoan mà gặp phải áp suất lớn và cần đóng giếng tức thời thì bộ phận đóng giếng phải có nhiệm vụ cắt đứt cần khoan và đóng kín giếng ngay lập tức, trường hợp này ta dùng đối áp cắt cần. Ngoài ra, ở đối áp ngàm do các hãng của tây âu chế tạo có loại ôm cần vạn năng. Về nguyên lý thì giống như đối áp ngàm nhưng loại này có khả năng đóng kín giếng trong mọi kích cỡ của cần. Loại đối áp này có thể đóng bằng tay hay bằng thuỷ lực, nhưng quá trình mở thì hoàn toàn bằng thuỷ lực. 1.3. Những yêu cầu công nghệ của hệ thống chống phun Với mục đích chế tạo đối áp là ngăn ngừa dầu khí phun và đóng kín miệng giếng cho mọi tình huống xảy ra, cũng như thực hiện một số công việc trong quá trình khoan và sửa giếng nên phải đảm bảo một số yêu cầu sau cho thiết bị: + Độ kín cao + An toàn tuyệt đối + Thao tác nhanh, thuận tiện + Liên kết đơn giản + Trọng lượng và kích thước nhỏ gọn, do đó bộ phận làm kín phải có kết cấu làm sao cho phù hợp nhằm đảm bảo yêu cầu làm việc của thiết bị. Sau đây là một số kết cấu cụ thể của bộ phận làm kín: - Má đối áp phải thể hiện được tính hoàn thiện . Áp suất giếng sau khi đóng giếng tạo được áp lực trên các má để đảm bảo tính hiệu quả của tự nêm chặt các má đối áp. - Bộ phận dẫn động thuỷ lực cho phép mở và đóng nhanh các má đối áp trong vòng từ 3 đến 8 giây. Để làm được điều này, với các đối áp SF, DF và T người ra sử dụng thiết bị thuỷ lực loại CH6Y – 76. Việc đóng và khoá các má của đối áp SF, DF và T có thể thực hiện được bằng tay. - Kết cấu sườn của thân được đúc từ thép hợp kim và chế tạo với các mặt bích bên trong thân van đảm bảo bền vững, đồng thời giảm được trọng lượng và nâng cao hệ số an toàn. - Việc tiếp cận nhanh và thuận lợi tới các má trong khi mở giếng thì cánh van được ghép chặt với các bản lề vào thân van, không làm ảnh hưởng tới hệ thống thuỷ lực. Việc thay thế các má đối áp được thực hiện khi các cần khoan được đưa vào giếng. - Sự đơn giản hoá kết cấu liên kết bản lề phải đảm bảo sự điều phối thuỷ lực các má đối áp khi các nắp đậy trên đầu van mở ra. 1.4. Những kết quả đạt được, những tồn tại cần tập trung cần giải quyết Thiết bị phòng chống dầu khí phun là thiết bị không thể thiếu trong quá trình xây dựng một giếng khoan dầu khí đảm bảo chức năng an toàn cho con người cũng như máy móc thiết bị trên giàn khoan. Việc vận hành sử dụng nó nói chung là đơn giản nhưng cần kịp thời và chính xác. Sự đóng và mở các má của thiết bị chống phun có thể được thực hiện bằng tay hoặc thuỷ lực, nhưng việc đóng các má chỉ thực hiện khi hệ thống thuỷ lực bị tê liệt hoàn toàn. Về thực tế thì hỏng hóc của thiết bị phòng ngừa dầu khí phun chỉ sửa chữa ở chi tiết thân của thiết bị, các hỏng hóc còn lại hầu hết được thay thế mới để đảm bảo tính kinh tế và hiệu quả làm việc của thiết bị. Về nguyên tắc thì có thể thực hiện công việc sửa chữa, nhưng do trình độ khoa học và trình độ cơ khí của Việt Nam hiện nay còn kém phát triển nên chưa sản xuất được các vật liệu đảm bảo cơ tính và độ bền cần thiết của chi tiết nên chưa đảm bảo được yêu cầu an toàn. Chính điều đó làm cho việc sửa chữa gặp nhiều hạn chế, và tốn kém vì phải thay thế bằng trang thiết bị mới CHƯƠNG 2 CẤU TẠO, TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ ĐỐI ÁP 230x350(9”x 5000 PSI) DO RUMANI CHẾ TẠO Đối áp dùng cho thiết bị khoan do Rumani chế tạo có 3 loại là: SF: 1 má đóng giếng. DF: 2 má đóng giếng. T: 3 má đóng giếng 2.1. Cấu tạo các loại đối áp 230x350 SF, DF & T. Do Rumani sản xuất 2.1.1., Đối áp chống phun loại SF Đây là loại van đối áp 1 tấm, thân đúc từ thép hợp kim. Bên trong thân van gồm 1 má đối áp chỉ thực hiện được một nhiệm vụ đặt ra đối với giếng khoan.Việc tiếp cận để thay thế và sửa chữa các má được thực hiện thông qua các lỗ của đường vào, được tính toán trước tại các bề mặt bên cạnh van đối áp mà các nắp của chúng (30,31) được gá vào các bản lề (39, 40). Các van chống phun loại SF cũng có đường ra từ mặt bích bên cạnh dưới má đối áp, trên đó có lắp các ống nối dòng dung dịch từ giếng qua vòi phun của Manifold chống phun.  Hình 2.1: Đối áp chống phun loại SF 2.1.2. Đối áp chống phun loại DF (Hình vẽ 2.4) Đối áp DF là loại đối áp 2 tấm, hộp van gồm 2 má được thiết kế thành hai tầng riêng biệt. Cấu tạo đối áp DF giống như 2 đối áp SF đặt chồng lên nhau nhưng thân đối áp DF được đúc liền khối, do đó giảm được công tác lắp đặt, tăng độ kín cho thiết bị. Hai mặt bích ở thân đối áp được thiết kế về cùng một phía, chúng nằm ở phía dưới mỗi tầng má, từ đây nối với hệ thống manifold chống phun.  Hình 2.2: Đối áp chống phun loại DF Đối áp chống phun loại T Đây là loại đối áp 3 tấm, có kết cấu tương tự như loại SF. Thân đối áp chống phun loại T có 3 ngàm để đóng giếng. Ngàm trên và ngàm dưới được trang bị các má để đóng giếng khi có cần khoan, ngàm ở giữa được trang bị má để đóng giếng khi không có cần khoan. Loại đối áp này được sử dụng cho những giếng khoan thiếu ổn định, tiện lợi cho việc lắp ráp, giảm được chiều cao của cụm thiết bị chống phun và đảm bảo độ an toàn trong sử dụng.  Hình 2.3: Đối áp chống phun loại T Vì đối áp dạng 230x350 giống nhau về cấu tạo, nên bản vẽ chi tiết và các chú thích được thể hiền trong bản vẽ chi tiết đối áp loại DF (hình vẽ 2.4) 2.1.4. Bản vẽ chi tiết đối áp ngàm chống phun 230x350 (9”x5000 PSI)  Hình 2.4 Đối áp ngàm chống phun 230x 350 Bảng 2.3: Các chi tiết của đối áp ngàm chống phun 230x350 STT  Tên chi tiết  Số lượng của các loại     SF  DF  T   1  Thân van  1  1  1   2  Nắp phải  1  2  3   3  Nắp trái  1  2  3   4  Lớp gioăng “O”  2  4  6   5  Bu lông  16  32  48   6  Vòng đáy  4  8  12   7  Vòng bít Þ95 x 120 x 3  16  32  48   8  Lớp đệm “O”  2  4  6   9  Lớp đệm “O”  2  4  6   10  Chi tiết chặn  2  4  6   11  Vòng nén  2  4  6   12  Ê cu M.130 x 3  2  4  6   13  Cần piston  2  4  6   14  Lớp gioăng “O”  2  4  6   15  Piston  2  4  6   16  Ê cu đặc biệt  2  4  6   17  Chốt ren M.8 x 16  2  4  6   18  Ống lồi (bạc có vai)  2  4  6   19  Lớp đệm  4  8  12   20  Đường ống dẫn  2  4  6   21  Trục  2  4  6   22  Cầu chì  2  4  6   23  Vòng đệm  2  2  2   24  Bu lông M.24 x 320  16  32  48   25  Lớp đệm “O”  4  8  12   26  Vòng bi cầu  2  4  6   27  Trục xẻ rãnh  2  4  6   28  Tấm hãm  2  4  6   29  Đệm đàn hồi  2  4  6   30  Nắp xi lanh phải  1  2  3   31  Nắp xi lanh trái  1  2  3   32  Ê cu M.30  2  4  6   33  Má đóng cần khoan Þ41/2  2  4  6   34  Má đóng chung  -  2  2   35  Cầu chì 6 lỗ  4  8  12   36  Chốt ren M.8 x 12  -  4  -   37  Đường ống dẫn  2  4  6   38  Lớp đệm “O”  16  32  48   39  Bộ nối phải  2  4  6   40  Bộ nối trái  2  4  6   41  Lớp đệm “O”  8  16  24   42  Bu lông M.16 x 65  16  32  48   43  Chốt trụ B  8  16  24   44  Vít cấy  12  12  12   45  Ê cu  12  12  12   46  Đinh tán Þ2 x 6  16  20  28   47  Giá đỡ nhãn  1  1  1   48  Nhãn  1  1  1   49  Nhãn  2  4  6   50  Nhãn  2  4  6   51  Nhãn  1  -  -   52  Biểu tượng  1  4  6   53  Bu lông M.8 x 20  4   -   54  Bánh quay  2   -   55  Clê gập đầu  1  -  -   56  Clê 6 lỗ  1  -  -   57  Clê đặc biệt cho Ê cu piston  1  -  -   58  Bu lông M.14  1  -  -   59  Vít cấy  -  8  16   60  Ê cu  -  8  16   61  Vòng đệm  -  -  2      -    2.1.5. Bản vẽ chi tiết má đối áp 230x350  Hình 2.5: Má đóng có cần khoan Thân Nắp đậy Đệm cao su Bu lông.  Hình 2.6: Má đóng giếng trống 1. Thân 2. Nắp đậy 3. Đệm cao su 4. Bu lông 5.Bu lông 6. Bộ phận bảo vệ lớp đệm. 2.2. Đặc tính kỹ thuật của bộ đối áp 230X350(9”x5000 PSI) - Đường kính lỗ: 230 mm (9 inch) - Áp suất thử nghiệm: 700 at (10000 PSI) - Áp suất làm việc: 350 at (5000 PSI) - Áp suất dẫn động: Max: 140 at; Thường: 70 at - Thể tích dung dịch dẫn động: Mở: 8,6 lít; Đóng: 10,5 lít - Kích thước tối đa của má van đối áp: 7 lít - Kích thước đường ra bên hông: 3 - Loại và số lượng đường ra bên hông: 1 – S - Các kích thước cơ bản: -Trọng lượng: + SF: 1454 kg + DF: 2397 kg + T: 4260 kg 2.3. Nguyên lý làm việc của bộ đối áp 230x350 Các chi tiết vành làm kín, má đối áp và đệm được lắp chặt trên cần piston bằng 2 bu lông để tạo ra bộ phận đóng giếng. Việc đóng hay mở đối áp là ta điều chỉnh van dẫn dầu thuỷ lực vào ống để cho piston làm việc trong xi lanh nó sẽ đẩy bộ phận đóng giếng ôm chặt lấy cần khoan để đóng kín giếng hoặc mở bộ phận đóng để đóng giếng. 2.3.1. Nguyên lý làm việc (xem hình 2.5) Các má của van đối áp được lắp chặt trên cần pittông, chúng mở hoặc đóng van đối áp nhờ các xi lanh thuỷ lực với pittông (15) hoạt động 2 chiều. Việc đưa dầu dẫn động vào xi lanh được thực hiện bằng các bộ nối bản lề (39, 40) được lắp ráp bên cạnh van đối áp. Để đạt được mục đích này, các bộ nối bản lề đã được dự tính trước các lỗ để nối với các thiết bị điều khiển thuỷ lực bằng khớp nối ren. Ngoài ra, việc đóng mở các má đối áp loại SF, DF và T còn có thể thực hiện bằng tay thông qua cơ cấu cơ khí, dùng bu lông (18,27). Việc mở các má chỉ được thực hiện bằng thuỷ lực sau khi đã mở hết ren bằng tay vặn. Tuỳ thuộc vào nhiệm vụ đặt ra mà người sử dụng đối áp DF má đặc, ôm cần hay cắt cần. Trên mỗi phần thân của đối áp 230x350, hai đối áp hoạt động bằng thuỷ lực cho phép: - Hoặc đóng toàn toàn bộ giếng khi không có cần khoan trong đó bằng các đối áp lá chắn (đối áp má đặc) - Hoặc cắt các cần khoan, đóng toàn bộ giếng bằng các đối áp cắt cần;

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDATN.doc
  • dwgHinh 4.1 AO trang 50.dwg
  • dwgHinh 4.5 trang 54 AO.dwg
  • dwgHình 4.2 A0 trang 51.dwg
  • dwghình 4.3 trang 52 AO3.dwg
  • dwghình 4.4 trang 53AO4.dwg
  • docMuc luc.doc