Đề tài Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc, quy trình vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa tời D2000E

LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp dầu khí là một ngành kinh tế mũi nhọn, nằm trong chiến lược phát triển kinh tế quan trọng của đất nước. Tuy mới ra đời và phát triển trong giai đoạn đất nước đổi mới, song với sự vươn lên không ngừng ngành dầu khí Việt Nam đã trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn, góp phần thúc đẩy sự phát triển đất nước theo con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong giai đoạn phát triển hiện nay của ngành dầu khí, ngành cơ khí thiết bị khoan đóng góp một phần rất quan trọng. Mỗi một thiết bị đều có chức năng, lĩnh vực phục vụ khác nhau. Để phát huy được tính năng kỹ thuật cũng như hiệu suất làm việc cao và kéo dài tuổi thọ thiết bị, điều quan trọng là phải đảm bảo chúng luôn làm việc ở trạng thái kỹ thuật tốt nhất. Muốn vậy các thiết bị phải có chế độ vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa đúng thời gian và đúng kỹ thuật đã quy định. Việc sử dụng những máy móc thiết bị phục vụ cho công tác khoan-khai thác dầu khí, không thể không nhắc đến tầm quan trọng của bộ tời khoan. Tời khoan là thiết bị quan trọng trong hệ thống nâng thả, nó có công dụng kéo thả bộ cần khoan ống chống, biển chuyển động quay của động cơ thành chuyển động lên xuống của ròng rọc, truyền tải cho chòong khoan phá hủy đất đá…Vì vậy mà em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc, quy trình vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa tời D2000E. Tính toán lựa chọn ly hợp của tời’’ với mục đích tìm hiểu quá trình làm việc, chế độ vận hành và bảo dưỡng tời khoan, việc lựa chọn ly hợp cho tời để đảm bảo truyền mô men và an toàn trong quá trình làm việc. Đồ án của em gồm 5 chương: Chương 1: Giới thiệu chung về tổ hợp thiết bị khoan. Chương 2: Tổng quan về hệ thống nâng thả. Chương 3: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của tời D2000E. Chương 4: Nguyên nhân hư hỏng, biện pháp hạn chế. Vận hành bảo dưỡng và sủa chữa tời khoan. Chương 5: Tính toán ly hợp của tời. Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔ HỢP THIẾT BỊ KHOAN 1.1. Chức năng và các bộ phận của tổ hợp khoan Tổ hợp thiết bị khoan bao gồm các thiết bị, cơ cấu máy dùng để thực hiện quy trình công nghệ khoan các giếng khoan theo một công nghệ nào đó. Quy trình công nghệ cơ bản của công tác khoan bao gồm: - Quay dụng cụ khoan, truyền mô men quay và tải trọng lên chòong khoan để thực hiện quá trình phá hủy đất đá (khoan thuần túy). - Vận chuyển mùn khoan, rửa hoặc thổi giếng khoan (làm sạch mùn khoan dưới đáy). - Nâng thả bộ dụng cụ khoan để thay thế dụng cụ phá hủy (chòong khoan), thả cột ống chống để gia cố thành giếng khoan. - Gia công và làm sạch dung dịch, điều chế dung dịch. - Ngoài ra còn có các công việc: thử vỉa, đo độ cong của giếng, xây lắp tháo dỡ… Để làm tốt những công tác trên thì cần phải có những bộ phận để thực hiện chức năng này: - Thiết bị nâng thả bộ dụng cụ và cột ống chống: cơ cấu nâng ( tời khoan, bộ hãm tời, hệ ròng rọc, tháp khoan ). Trong quá trình làm việc cơ cấu nâng chịu tải trọng lớn nhất( trục tải chính). - Thiết bị quay bộ dụng cụ khoan: bàn roto, đầu quay di động, các loại động cơ đáy( tua bin, trục vít, động cơ khoan điện…) - Cơ cấu của bộ dụng cụ phục vụ cho công tác nâng thả bao gồm: khóa tháo vặn cần, ống, hệ thống giá đỡ kẹp cần, êlêvatơ, móc nâng… - Thiết bị làm sạch giếng khoan: các máy bơm khoan, bình điều hòa, hệ thống ống hút, ống đẩy, hệ thống máng tuần hoàn dung dịch, máy trộn, sàng rung, thiết bị tách mùn khoan… - Thiết bị để bịt kín miệng giếng, bao gồm: thiết bị đầu ống, thiết bị chống dầu khí phun( thiết bị đối áp) - Thiết bị dẫn động : động cơ phát lực, động cơ diezen, động cơ điện, động cơ khí nén, thủy lực, các bộ truyền chuyển động, hộp giảm tốc, hộp tốc độ và các thiết bị điều chỉnh khác… - Dụng cụ và thiết bị đáy: chòong khoan, cần khoan, các chi tiết nối cần, cần nặng, các bộ định tâm, các thiết bị để cứu chữa sự cố. - Thiết bị điều khiển, đo và kiểm tra - Các thiết bị phụ trợ khác phục vụ cho quá trình khoan: các thiết bị phục vụ quá trình xây lắp, cẩu, cần trục, máy bơm phụ trợ, máy nén khí… 1.2. Sơ đồ tổ hợp thiết bị khoan Do trong công tác khoan dầu khí luôn luôn có sự thay đổi về những giải pháp công nghệ cũng như các phương án kỹ thuật nhằm tăng năng suất cho quá trình xây lắp, nên ta cần thiết kế một tổ hợp thiết bị khoan mới. Sau khi lựa chọn các thông số cơ bản thì chúng ta cần thiết kế sơ đồ phối hợp giữa các cơ cấu máy để cho thiết bị làm việc với hiệu quả cao nhất. Sơ đồ bố trí thiết bị là cơ sở để chúng ta thực hiện phương án xây lắp, tháo dỡ và vận chuyển trong quá trình xây dựng. Có nhiều cách bố trí thiết bị khác nhau nhưng chúng ta thường sử dụng cách bố trí chúng trên mặt phẳng như sau:
Hình 1.1 - Sơ đồ bố trí tổ hợp thiết bị khoan 1: Bàn rôto 5: Giá để cần khoan 8: Động cơ dẫn động 2: Tời khoan 6: Hộp tốc độ của tời 9: Máy bơm khoan 3: Giá đựng cần 7: Cụm truyền động 10: Khung nền của tháp 4: Sàn chạy cần Các sơ đồ bố trí phải đảm bảo các yếu tố sau: + Khả năng thực hiện chức năng công nghiệp của từng máy với một sơ đồ động học đơn giản nhất. + Sơ đồ bố trí thuận lợi cho công tác tháo dỡ vận chuyển. + Mức độ ổn định cấu trúc và các thông số làm việc máy móc sau nhiều lần di chuyển. + Chi phí cho công tác bố trí, lắp ráp thiết bị phải nhỏ và phù hợp với điều kiện thi công. + Dạng, nguồn năng lượng cho ta sử dụng. + Đặc điểm, yêu cầu của cơ cấu máy về phương diện dẫn động. Sau khi đã thiết kế được sơ đồ bố trí tổ hợp thiết bị khoan, ta phải đi xây dựng sơ đồ truyền động cho tổ hợp thiết bị khoan đó. Sơ đồ truyền động của tổ hợp thiết bị khoan phải thoả mãn một số yêu cầu sau: - Thoả mãn yêu cầu về quy trình công nghệ khoan: đảm bảo tốc độ quay của bộ dụng cụ và khoảng thay đổi tốc độ trong một giới hạn nào đó. - Thời gian thao tác cho công tác nâng thả bộ dụng cụ phải nhỏ. - Sơ đồ truyền động phải có cấu tạo đơn giản. Từ sơ đồ bố trí tổ hợp thiết bị khoan trên, ta có thể xây dựng sơ đồ truyền động cho tổ hợp thiết bị khoan này. Có 3 dạng dẫn động như sau: + Dẫn động riêng: trong đó mỗi một cơ cấu tổ máy được dẫn động bằng một động cơ riêng. Ưu điểm: sử dụng triệt để công suất thiết bị, năng lượng tiêu hao ít hơn. Các cơ cấu máy làm việc độc lập không phụ thuộc vào nhau nên tiện lợi cho việc điều khiển. Độ tin cậy trong quá trình làm việc cao hơn. + Dẫn động nhóm: cơ cấu máy, tổ hợp máy được dẫn động bằng hai hay nhiều động cơ. Ưu điểm: sử dụng tối đa công suất động cơ. + Dẫn động hỗn hợp: ghép nhiều động cơ để chạy cho một thiết bị hoặc một máy công tác (chủ yếu đối với những thiết bị có công suất lớn như trong khoan dầu khí). -Nhận xét: Để giảm tốc độ quay của máy công tác thì ta cần trang bị bộ truyền động trung gian để giảm tốc độ đến trục máy công tác nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu dẫn động.
Hình 1.2 - Sơ đồ truyền động của tổ hợp thiết bị khoan 1: Choòng khoan 4: Tời 7: Biến tốc thuỷ lực 2: Bàn rôto 5: Bộ truyền động 8:Động cơ dẫn động 3: Hệ ròng rọc 6: Hộp tốc độ 9: Máy bơm 1.3. Giới thiệu về thiết bị trong tổ hợp thiết bị khoan 1.3.1.Thiết bị quay Thiết bị dùng để truyền chuyển động quay cho choòng khoan được gọi là thiết bị quay bộ dụng cụ khoan. Nó được chia làm hai loại chính: - Chuyển động quay được truyền trực tiếp từ trên bề mặt xuống choòng thông qua cột cần khoan. - Chuyển động quay được truyền trực tiếp cho choòng nhờ động cơ đáy. Chính vì vậy mà thiết bị quay bộ dụng cụ khoan phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản sau: - Phải có khoảng điều chỉnh tốc độ phù hợp với các phương pháp khoan. - Phải đảm bảo truyền được mô men xoắn cần thiết tới dụng cụ phá huỷ đất đá. - Phải đảm bảo đủ bền trong quá trình làm việc. Tuỳ theo phương pháp khoan và yêu cầu kỹ thuật mà chúng ta sử dụng thiết bị quay cho phù hợp. Hiện tại trong công tác khoan dầu khí thường sử dụng các thiết bị như bàn rôto, đầu quay di động (top driver), động cơ đáy để truyền chuyển động quay cho choòng tham gia vào quá trình phá huỷ đất đá ở đáy giếng khoan. 1.3.1.1. Bàn rô to Tác dụng của bàn rô to: + Làm quay và truyền mô men cho bộ cần khoan. + Giữ và kẹp chặt bộ cần khoan, ống chống trong giếng khoan. + Tháo hoặc vặn ren của bộ cần khoan. + Treo bộ cần trong quá trình nâng hạ. Nguyên lý làm việc của bàn roto: bàn roto nhận chuyển động từ trục roto qua bộ kẹp xích, nhờ có bộ bánh răng hình côn biến chuyển động quay quanh trục ngang thành chuyển động quay theo trục thẳng đứng. Hiện tại xích truyền động của roto là kép, cường độ và công suất cao chịu tải trọng lớn, chịu mài mòn, vì vậy xích roto rất chống mòn và dễ đứt nên ta phải thường xuyên bôi trơn, và phải có hộp bảo vệ xích. Khi truyền chuyển động quay cho roto qua tời, tốc độ roto được thay đổi nhờ hộp số của tời hoặc bằng cách thay đổi đĩa xích. Nhưng trong một số trường hợp để roto làm việc độc lập với tời và điều khiển tốc độ trong một thời gian rộng, nó có thể được truyền động bằng động cơ dẫn động riêng. Bàn roto có từ 3 đến 6 cấp tốc độ truyền và có một tốc độ quay ngược để tháo lắp cần khoan và cứu chữa sự cố. Bảng 1.1 - Đặc tính kỹ thuật của bàn rôto Các thông số  Kiểu bàn rôto    P 700  P 560   Kích thước lỗ, (mm)  700  560   Tốc độ vòng quay của mâm rôto, (v/ph)  250  250   Mô men quay, (kG.m)  8000  5000   Kích thước: dài, rộng, cao (mm)  2272x1545x620  2315x1545x750   Trọng lượng, (kg)  4850  5850   1.3.1.2. Đầu quay di động Thiết bị này ngoài việc thực hiện các chức năng như đầu xoay thuỷ lực thông thường còn chuyển động lên trục quay.
Hình 1.3 - Cấu tạo đầu quay di động 1: Quạt gió mô tơ 4: Ống dẫn dung dịch 7: Dung dịch vào cần 2: Ống dẫn khí làm mát 5: Nắp chắn 8: Hộp truyền và ổ hướng 3: Quang treo 6: Hãm thủy lực trục chính 9: Cần chuyển tiếp Thiết bị này có một số ưu nhược điểm sau: *Ưu điểm: - Không phải dùng cần chủ đạo. - Thao tác lắp với bộ khoan cụ ở mọi độ cao. - Có thể tiếp cần dựng. - Làm quay bộ khoan cụ khi nâng thả và khi tuần hoàn dung dịch. - Lấy lõi khoan dài. - Không cần tháo rời bộ khoan cụ giữa hai giếng khoan khai thác khi việc dịch chuyển thiết bị khoan có thể thực hiện với tháp khoan đứng và cần dựng trong tháp. - Có khả năng tác động ngẫu lực tĩnh trong thời gian không xác định(chỉ trong trường hợp đầu quay lắp động cơ thủy lực). *Nhược điểm: - Phải lắp đặt hệ thống dẫn hướng trong tháp để làm mất mô men cản. - Phải gia cố kết cấu do có lực xoắn phụ. - Phải tăng chiều cao của tháp vì đầu quay dài hơn đầu xoay thuỷ lực thông thường. - Tăng đáng kể khối lượng ở trên cao. - Tăng giá thành thiết bị và nhất là phải bảo dưỡng cẩn thận hơn nhiều so với hệ thống bàn roto và cần chủ đạo. 1.3.1.3. Đầu thủy lực Là thiết bị chuyên dụng để treo và quay bộ khoan cụ, chuyển dung dịch khoan từ vòi cao áp xuống giếng, chịu tải trọng lớn, vòng quay có lúc tới 380v/ph, chịu áp suất thuỷ lực tới 320 atm. Đầu thuỷ lực được chế tạo từ các chi tiết có vật liệu đảm bảo các yêu cầu sau: - Thời gian và độ an toàn của quá trình khoan giếng. - Đảm bảo độ chịu tải và độ bền của các chi tiết khi chịu tải lớn nhất. - Đảm bảo độ kín tuyệt đối giữa vỏ và phần thân giếng.

Hình 1.4 - Đầu xoay thủy lực 1: Lỗ dẫn hướng 5: Ổ bi 11: Ống cong 2, 8: Bộ gioăng trên và dưới 7: Ổ bi đỡ phụ 12: Nắp 3: Thân 9: Bộ gioăng nối nhanh 13: Quang treo 4, 6: Vòng bi 10: Bộ đầu nối nhanh 14: Cổ ngỗng 1.3.2. Động cơ đáy Đặc trưng cơ bản của động cơ đáy là được lắp trực tiếp ngay phía trên choòng khoan. Trong quá trình khoan thì cột cần không quay nên tránh được ma sát giữa cột cần và thành giếng, do đó ít gây ra hiện tượng sập lở do cần, ít gây mòn và giảm hiện tượng đứt gãy trong quá trình làm việc. Ngoài ra động cơ đáy còn có ưu điểm là truyền gần như toàn bộ công suất của động cơ cho dụng cụ phá huỷ. Động cơ đáy sử dụng trong quá trình khoan gồm 3 loại: tua bin khoan, động cơ đáy trục vít và động cơ điện chìm. 1.3.2.1.Tua bin khoan Là loại tua bin thuỷ lực nhiều tầng có cấu tạo giống nhau, mỗi tầng bao gồm Stato được gắn chặt với thân và Roto được gắn với trục. Dòng chất lỏng đi qua cánh stato và cánh roto theo một góc nhất định nào đó, làm cho roto quay và dòng chất lỏng lại tiếp tục đi vào tầng tiếp theo. Cứ như vậy, năng lượng của dòng chất lỏng được các tầng tiếp nhận và biến thành chuyển động quay của choòng. *Ưu điểm: - Không phải chi phí công suất để quay cột cần. - Công suất của tua bin sinh ra được truyền trực tiếp lên choòng nên làm nó có thể quay với vận tốc rất lớn, vì vậy có thể tạo được vận tốc cơ học khoan cao so với khoan roto. - Cột cần khoan ít phải chịu tải, ít mòn nên giảm được sự cố trong quá trình khoan. - Có thể sử dụng các tua bin khoan để khoan các giếng khoan xiên định hướng rất hiệu quả. - Trên miệng giếng bàn roto không quay nên giảm được tiếng ồn. *Nhược điểm: - Cần phải có máy bơm có công suất lớn để bơm chất lỏng xuống dẫn động tua bin, đặc biệt trong trường hợp khoan sâu thì việc này rất khó thực hiện - Việc điều chỉnh tốc độ quay của choòng rất khó và phức tạp. - Bảo dưỡng và sửa chữa mất nhiều thời gian. 1.3.2.2. Động cơ đáy trục vít Động cơ đáy trục vít có kích thước không lớn, rất hiệu quả khi khoan các giếng có đường kính bé và chiều sâu lớn, khoan cắt xiên, khoan ngang, khoan các thân giếng cũ. *Ưu điểm: - Mô men quay không phụ thuộc nhiều vào lưu lượng bơm. - Cho hiệu suất làm việc cao, có thể kiểm tra tải trọng động cơ theo sự giảm áp. - Kết cấu đơn giản, tiết kiệm vật liệu chế tạo. - Tương đối bền khi bơm chất lỏng có chứa tạp chất. 1.3.2.3. Động cơ điện chìm Đây là thiết bị quay được truyền động bằng điện thông qua dây cáp lắp phía trong cột cần khoan, chiều dài của dây cáp tương ứng với chiều dài của cần khoan. Khoan bằng động cơ điện chìm về mặt lý thuyết tỏ ra có nhiều lợi thế như khi khoan bằng tua bin và trục vít. Tuy nhiên nó có hạn chế về mặt đặc tính cứng của động cơ, số vòng quay cao, yêu cầu kỹ thuật truyền điện và dẫn điện xuống động cơ tuyệt đối an toàn, tuổi thọ động cơ thấp nên phạm vi áp dụng chưa được rộng rãi. 1.3.3. Máy bơm dung dịch Trong công tác khoan dầu khí, để nâng cao hiệu quả của công tác khoan, giảm thời gian khoan, giảm giá thành công trình…ngoài việc thay thế và sử dụng các loại máy móc, thiết bị chính phục vụ công tác khoan, thì các thiết bị phụ trợ như máy bơm khoan để phục vụ công tác rửa và trám giếng cũng phải được sử dụng phù hợp và đáp ứng được các yêu cầu phức tạp và khó khăn trong việc thành tạo giếng. Trong các thiết bị phụ trợ thì máy bơm khoan là một trong những thiết bị quan trọng nhất. Tuỳ theo đặc tính kỹ thuật, ưu nhược điểm của từng loại máy bơm khoan mà ta chọn máy bơm phù hợp cho điều kiện địa chất cũng như độ phức tạp của giếng. Hiện nay người ta sử dụng rất nhiều loại máy bơm như: máy bơm tác dụng đơn, máy bơm tác dụng kép, máy bơm tác dụng ba và máy bơm tác dụng bốn. Tuỳ thuộc vào lưu lượng và cột áp khác nhau cần thiết mà có thể sử dụng các loại máy bơm khoan với chức năng như trên. Trong công tác khoan thăm dò và khai thác dầu khí, máy bơm piston thường được sử dụng rộng rãi vì : - Có thể bơm được các dung dịch có trọng lượng riêng khác nhau. - Có thể tạo ra một áp suất lớn. - Áp suất và lưu lượng không phụ thuộc vào nhau. - Cấu tạo đơn giản, dễ thay, lắp ráp và sửa chữa. - Độ bền cao. Bảng 1.2 - Đặc tính kỹ thuật của một số loại máy bơm khoan Các thông số  Kiểu bơm    12ГP  Y8-6  YHБ-600   Công suất máy bơm, kW Chiều dài hành trình piston, mm Số xy lanh Đường kính xy lanh, mm Đường kính cần piston, mm Lưu lượng, l/s với xy lanh lớn nhất với xy lanh nhỏ nhất Áp suất, kG/cm2, với xy lanh lớn nhất với xy lanh nhỏ nhất Kích thước, mm: dài rộng cao Trọng lượng bơm  316 300 2 130÷160 65 24 15,1 175 200 3950 2250 2300 9510  632 350 2 150÷170 65 32,3 24,4 154 200 4190 2362 3205 14600  600 400 2 130÷200 70 51,1 19,7 100 250 5100 3000 3305 25156   1.3.4. Thiết bị bơm trám xi măng Để phục vụ cho công tác trám xi măng có một hệ thống các trang thiết bị, dụng cụ trên mặt và lòng giếng. Các thiết bị này dùng để chuyển xi măng khô thành dung dịch xi măng để bơm vào giếng khoan. Thiết bị bơm trám xi măng gồm có: - Máy bơm piston. - Đầu bơm trám xi măng. - Các nút trám xi măng. - Các mutta chuyên dùng. - Vòng dừng. - Chổi quét màng sét. - Lồng định tâm.
Hình 1.5 - Sơ đồ hệ thống thiết bị bơm trám xi măng 1: Máy bơm piston 4: Máy trộn 2: Máy bơm ly tâm 5: Thùng chứa dung dịch đã được chế tạo 3: Thùng đo *Hệ thống vận hành như sau: Đầu tiên máy bơm nước ly tâm bơm nước từ thùng đo vào máy trộn. Tại đây xi măng khô được thổi qua dòng nước nhờ khí nén, vữa xi măng được tạo thành nhờ cánh quạt của máy trộn rồi xả vào thùng chứa. Vữa xi măng thành phẩm được bơm piston hút từ thùng chứa vào bơm vào giếng khoan. Lượng xi măng khô, nước và các hoá phẩm được chuẩn bị sẵn sàng. Khi bơm hết lượng vữa xi măng cần thiết, máy bơm piston hút dung dịch ép từ thùng đo bơm vào giếng khoan ép vữa xi măng lên khoảng không vành xuyến. Dung dịch vữa xi măng được bơm vào qua đầu nối phía dưới đẩy nút trám dưới, còn nút trám trên đi vào giếng. 1.3.5. Thiết bị chống phun Những giếng khoan dầu khí không thể dự đoán được chính xác áp suất trong lòng đất đối với từng giếng, vì trong quá trình thi công giếng khoan có thể gặp hiện tượng phun trào. Đây là sự cố nguy hiểm nhất gây nhiều hậu quả rất nặng nề về tính mạng của con người cũng như về vật chất. Để hạn chế và khắc phục sự cố này người ta dùng hệ thống van đối áp được lắp đặt trên miệng giếng khoan. Hệ thống này có nhiệm vụ bịt kín miệng giếng khoan khi xuất hiện phun trào dầu khí, tuần hoàn dung dịch tách bớt khí khỏi dung dịch qua các bình và máy tách khí, phun được dung dịch nặng để dập giếng khoan. 1.3.5.1. Đối áp vạn năng Người ta gọi nó là đối áp dạng màng hoặc túi. Nó có thể đóng trên bất kỳ thiết bị khoan nào và thậm chí đóng cả giếng khoan trống. Nó cho phép việc thao tác cột cần khoan qua lớp màng trong khi giếng khoan được đóng và dưới tác dụng của áp suất.

Hình 1.6 - Đối áp vạn năng 1: Tấm chống mòn 4: Buồng mở 2: Đệm làm kín 5: Piston 3: Nắp 6: Buồng đóng 1.3.5.2. Đối áp ngàm(hay đối áp má) Khi đóng giếng hoàn toàn, bộ phận để đóng giếng là má đặt nên gọi là đối áp má đặt. Trong khi khoan hoặc chống ống nếu xảy ra hiện tượng dầu khí phun thì van sẽ làm kín bằng cách ôm kín lấy cần hoặc ống chống (đối áp ôm cần). Khi đang khoan nếu dầu và khí phun bất chợt với áp suất cao thì lúc đó để đóng miệng giếng phải cắt đứt bộ dụng cụ hoặc cột ống để bịt kín cả miệng giếng( cắt cần). Đối áp ngàm có thể đóng bằng tay hoặc bằng thuỷ lực nhưng mở thì hoàn toàn bằng thuỷ lực. 1.3.5.3. Đối áp xoay Đối áp xoay cho phép xoay và thao tác cột cần khoan, nó được lắp đặt phía trên các đối áp thông thường. Nó được sử dụng để khoan dưới áp suất mà dung dịch khoan vẫn có tỷ trọng nhỏ và chủ yếu trong trường hợp khoan thổi khí. Nó cho phép tự động đóng kín miệng giếng ở bất kỳ vị trí nào của cột cần khoan. Khi làm việc nó được lắp cùng một đối áp ngàm hoặc đối áp vạn năng.
Hình 1.7 - Đối áp xoay 1: Đệm xoay 5: Mở then lăn 9: Đường hồi dung dịch 2: Thân quay 6: Thân 10: Đệm làm kín 3: Gioăng 7: Đầu vuông dẫn động 11:Lỗ điền đầy 4: Bộ mở then 8: Ổ lăn Chương 2 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG THẢ Cụm thiết bị nâng thả là một tổ hợp thiết bị trên giàn khoan. Chúng hoạt động đồng bộ với nhau để thực hiện các chức năng quan trọng như kéo thả cần khoan, ống chống, treo bộ khoan cụ trong quá trình khoan hoặc bơm rửa. Cụm thiết bị nâng thả gồm các thiết bị chính như: Tháp khoan, tời khoan, hệ thống ròng rọc động, ròng rọc tĩnh,… 2.1. Tời khoan Tời khoan là bộ phận của hệ thống nâng thả thực hiện các chức năng sau: - Dùng để kéo thả cần khoan và ống chống. - Dùng để treo bộ khoan cụ trong quá trình khoan hoặc bơm rửa. - Truyền chuyển động cho bàn rôto. - Khi kéo cần thì thực hiện một mô men xoắn ở trong tời, ngược lại khi thả cần thì thực hiện quá trình phanh. - Nếu dùng tháp chữ A thì tời được dùng để dựng tháp. Để phân loại tời khoan thì có nhiều phương pháp: - Theo khả năng tải. - Theo công suất. - Theo lực ở dây cáp đầu tời. - Theo độ sâu của giếng. - Theo công dụng: + Tời vạn năng + Tời chuyên dùng - Theo số lượng tang: + Tời 1tang + Tời 2 tang * Tời 1 tang: chỉ dùng để khoan khai thác, lúc đó công việc phụ trợ được thực hiện bằng một tời phụ. * Tời 2 tang: tang phụ được lắp trên một trục song song với tang chính đóng mở bằng khớp chính hoặc khớp ma sát. Tang chính dùng để quấn cáp nâng, cả hai đều phải có puly hãm. - Theo số trục: + Tời khoan một trục + Tời khoan hai trục + Tời khoan ba trục - Ngoài ra còn phân loại tời theo phương thức dẫn động như: dẫn động bằng động cơ điện và dẫn động bằng động cơ diezen. Tời khoan được lắp trên bệ, trong đó có các trục truyền động, phanh cơ học, phanh thuỷ lực hoặc phanh điện từ, xích truyền động, cánh tay đòn điều khiển phanh, hệ thống bôi trơn và hệ thống điều khiển bằng khí nén. Bảng 2.1 – Một số loại tời do hãng National sản xuất. Thông số  1625DE  1625M  1320D  1300E  80B  55P  45T   Công suất (kW)  1850  1850  1200  1200  742  520  400   Đường kính cáp,(mm)  35  35  35  35  32  32  32   Số vận tốc  4  6  4  6  6  3  2   Đường kính tang tời, (mm)  915  915  762  762  635  59  457   Chiều dài tang tời, (mm)  1555,75  1555,75  1422  1422  1244  990  990   Đường kính phanh, (mm)  1575  1575  1372  1372  1168  1067  1067   Chiều rộng phanh, (mm)  263,53  263,53  263,5  263,5  263,5  212  212   Khối lượng, (tấn)  40  38,8  34,3  28,8  19,2  18  9.5   Bảng 2.2 – Các loại tời chế tạo ở Rumani Thông số  Đơn vị đo  Loại tời     TF 35  TF 25  TF 25*  TF 21  TF 15   Công suất  kW  1500  1100  740  520  390   Đường kính cáp  mm  35; 38  32  28  32; 28  25   Lực kéo cáp Max  kN  440  275  250  187,5  150   Lực ở cáp  kN  350  250  160  -  113   Vận tốc cáp  m/s  4÷25  4÷25  4÷25  2,3÷17,2  2÷12,5   Số vận tốc   4÷2  4÷2  4÷2  6  2÷1   Đường kính tang tời  mm  900  710  630  710  450   Chiều dài tời  mm  1510  1320  1180  1180  1100   Đường kính phanh  mm  1570  1370  1200  1370  1100   Chiều rộng phanh  mm  275  255  255  255  205   Bảng 2.3- Một số loại tời chế tạo ở Liên Xô Thông số kỹ thuật  Đơn vị đo  Loại tời     U2-55  U2-47  U2-18  BU200Br  BU50Br  BU40Br   Công suất  kW  810  900  440  810  400  190   Đường kính cáp  mm  33  28  28  33  25  25   Lực kéo cáp max  kN  245  153  153  232  125  80   Vận tốc cáp  m/s  2,2-15,8  5,7-20,6  2,25-12,6  3,5-17,7  3,2-16  2,8-10,4   Số vận tốc   5  5  4  4  4  4   Đường kính tang tời  mm  800  650  650  850  600  400   Chiều dài tời  mm  1000  840  840  1100  865  550   Đường kính phanh  mm  1450  1180  1450  1450  1180  1000   Chiều rộng phanh  mm  250  250  250  250  250  200   *Nhận xét: qua bảng thống kê các loại tời của 3 nước ta thấy nếu cùng kích thước thì công suất làm việc của tời do hãng National oilwell sản xuất lớn hơn công suất làm việc của hai loại tời còn lại, do vậy nó có khả năng nâng thả tải trọng lớn hơn, thiết bị làm việc tốt hơn. Để tương quan với công suất đó thì lực trong nhánh cáp cũng lớn hơn, khi đó kéo theo cấp tốc độ cũng đa dạng hơn do đó sự biến thiên về vận tốc trong phạm vi rộng hơn. Với các đặc tính kỹ thuật trên nên kích thước tời (đường kính tang, đường kính phanh, chiều dài tời và chiều rộng phanh) của hãng National oilwell lớn hơn. Từ khả năng làm việc cao nên tời của hãng National oilwell ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn trong công tác khoan dầu khí. Tùy theo mức độ khai thác, nâng thả bộ khoan cụ mà ta dùng một trong ba loại tời trên với công suất và đặc tính kỹ thuật tương ứng của tời. 2.2. Tháp khoan Tháp khoan là kết cấu kim loại bằng thép được đặt trên giàn khoan với mục đích sau: