Kiến thức kỹ thuật của người khoan giếng – 4 丨 Sáu công cụ chính ở đầu giếng để khoan + Phương pháp vận hành thực tế và các biện pháp phòng ngừa cho tám hệ thống thiết bị khoan chính

tin tức

Kiến thức kỹ thuật của người khoan giếng – 4 丨 Sáu công cụ chính ở đầu giếng để khoan + Phương pháp vận hành thực tế và các biện pháp phòng ngừa cho tám hệ thống thiết bị khoan chính

hình ảnh 1

Công cụ đầu giếng

I. Thang máy

Ứng dụng: Thang máy được sử dụng để nâng và hạ vật.dụng cụ khoanTrong quá trình thao tác kéo cần khoan (ví dụ: kéo cần khoan bằng thang nâng kép), đặt dụng cụ khoan lên bàn xoay và lắp ráp giá đỡ trong quá trình khoan.

Phân loại: Có loại mở ngang hai ngăn, loại tách rời hai ngăn và loại có khóa. Thang nâng cụm CSD thường được sử dụng tại các giàn khoan ở Trung Quốc. Nó chủ yếu bao gồm thân chính, bản lề, chốt hãm, tay cầm chốt khóa, vít cố định cân bằng và chốt khóa trên và dưới.

Lưu ý khi sử dụng

(1) Thông số kỹ thuật thang máy phải phù hợp với kích thước dụng cụ khoan; bậc tải phải bằng phẳng, không bị biến dạng hoặc mài mòn nghiêm trọng; chốt bản lề và chốt an toàn phải được bôi trơn; khóa van phải linh hoạt, an toàn và đáng tin cậy;

(2) Các chốt an toàn và ống lót nhỏ phải được sử dụng trong quá trình hạ hoặc chạy vỏ; nghiêm cấm tác động mạnh khi đặt thang máy và nghiêm cấm các hoạt động nâng hạ;

(3) Nghiêm cấm sử dụng quá tải và nghiêm cấm buộc dây thừng trong thang máy để nâng vật nặng;

(4) Khi đặt thang máy lên bàn xoay, hãy tránh chốt khóa ống lót kelly và căn chỉnh đúng cách để đảm bảo lực đồng đều ở cả hai đầu.

hình ảnh 2

II. Tong

Ứng dụng: Kìm được chia thành kìm ngoài và kìm trong, chúng phối hợp với nhau. Nó chủ yếu được sử dụng để tạo và tháo ren của dụng cụ khoan và siết chặt các mối nối trong quá trình kéo ống và hạ ống chống.

Phân loại theo kích thước dụng cụ khoan: Kìm loại B và kìm kẹp ống; Phân loại theo chế độ vận hành: kìm thủ công và kìm thủy lực. Hiện nay, kìm loại B và kìm thủy lực được sử dụng phổ biến tại các công trường trong nước. Phạm vi kích thước kẹp của kìm loại B là φ88,9 ~ φ298,4mm, và có thể kẹp hoặc tách các ống có kích thước khác nhau bằng cách thay thế hàm kẹp.

Lưu ý khi sử dụng

(1) Chọn hàm kẹp số 5 phù hợp để đảm bảo kích thước kẹp khớp với kích thước dụng cụ khoan;

(2) Kìm sẽ được áp dụng vào khớp ống khoan, với hàm trên và hàm dưới cách bề mặt làm kín khớp lần lượt 30 ~ 50mm và góc giữa kìm trong và kìm ngoài nằm trong khoảng 45°~90°. Khi siết chặt, kìm ngoài ở trên và kìm trong ở dưới; khi tháo ra, kìm ngoài ở dưới và kìm trong ở trên;

(3) Không được căn chỉnh hàm khi thay thế nó bằng đầu giếng và tránh làm kẹp ngón tay hoặc gây thương tích cho nhân viên bởi hàm;

(4) Khi sử dụng kìm, không được đặt ngón tay giữa kìm dài số 3 và kìm ngắn số 4 để tránh bị kẹp.

III. Phiếu trượt

Ứng dụng

(1) Được sử dụng để đặt cổ khoan hoặc ống khoan vào đầu giếng trong quá trình kéo ống khoan trong giếng nông hoặc khi các dụng cụ khoan dưới giếng tương đối nhẹ;

(2) Khi xảy ra hiện tượng kẹt trong quá trình doa, hãy kẹp dụng cụ khoan và đặt nó vào bàn xoay để truyền mô-men xoắn.

Phân loại theo chức năng: kẹp ống khoan, kẹp cổ khoan và kẹp ống chống; Phân loại theo cấu trúc: kẹp ba mảnh, kẹp bốn mảnh, kẹp loại dài, kẹp loại ngắn, v.v.; Phân loại theo chế độ vận hành: kẹp điện và kẹp thủ công.

Lưu ý khi sử dụng

(1) Chọn kích thước trượt phù hợp theo dụng cụ khoan giếng;

(2) Kiểm tra độ sắc bén của răng trượt (chúng không được lỏng lẻo hoặc lắp ngược), độ sạch sẽ, đầy đủ và độ chặt của vít và chốt chẻ, và đảm bảo chốt nối có thể xoay linh hoạt;

(3) Sau khi độ sâu giếng đạt 1000 mét, phải sử dụng thang máy đôi để kéo; việc sử dụng cầu trượt có thang máy để kéo là bị cấm;

(4) Khi kích hoạtcổ khoanCác tấm lót phải được sử dụng cùng với các tấm lót an toàn. Tấm lót phải cách mặt cuối hộp 50cm, và tấm lót an toàn phải cách tấm lót 5cm;

(5) Người vận hành đầu giếng phải đứng ngoài phạm vi quay của các tấm trượt để tránh bị thương do các tấm trượt đang quay.

IV. Phiếu an toàn

Ứng dụng: Các tấm trượt an toàn được sử dụng cùng với các tấm trượt khác trong quá trình kéo cần khoan, thùng lấy mẫu lõi và các ống có đường kính lớn để ngăn các dụng cụ khoan trượt vào giếng.

Cấu trúc: Nó bao gồm nhiều đoạn trượt được kết nối với nhau thành một khối thống nhất thông qua các chốt được cắm vào các lỗ chốt. Cả hai đầu được kết nối với trục vít dẫn hướng thông qua các chốt xích để tạo thành một khớp trượt có thể điều chỉnh. Bằng cách thay đổi số lượng đoạn trượt, nó có thể thích ứng với các cổ khoan và ống có kích thước khác nhau.

hình ảnh 3

Ống lót V. Roller Kelly

Ứng dụng: Bên cạnh việc truyền mô-men xoắn của bàn xoay, bạc lót con lăn Kelly còn có những ưu điểm sau:

(1) Nó cho phép nâng hoặc hạ các dụng cụ khoan trong khi quay, điều này có lợi cho việc doa và doa ngược;

(2) Là một cấu trúc liền khối, nó sẽ không bay ra ngoài và gây thương tích cho nhân viên;

(3) Nó có thể dễ dàng được lắp vào ống lót chính;

(4) Cần kelly tiếp xúc với các con lăn, dẫn đến ma sát rất thấp và trọng lượng chính xác trên mũi khoan (WOB);

(5) Cần gạt và con lăn tiếp xúc lăn với nhau, giúp giảm mài mòn trên cả hai bộ phận và kéo dài tuổi thọ sử dụng của chúng.hình ảnh 4

Thiết bị khoan

Thiết bị khoan bao gồm tám hệ thống chính: hệ thống nâng hạ, hệ thống quay, hệ thống tuần hoàn, hệ thống truyền động, hệ thống dẫn động, hệ thống điều khiển, kết cấu giàn khoan và thiết bị phụ trợ.

Hệ thống nâng giàn khoan I

Để thực hiện các thao tác kéo ống, hạ ống chống, điều khiển trọng lượng mũi khoan (WOB) và cấp mũi khoan, giàn khoan được trang bị một bộ thiết bị nâng hạ, chủ yếu bao gồm tời kéo, phanh phụ, hệ thống di chuyển (bao gồm khối đỉnh, khối di chuyển, móc và dây cáp) và cần cẩu.

Derrick

(1)Cần cẩu là một trong những bộ phận quan trọng của hệ thống nâng hạ cơ khí của giàn khoan. Nó là một kết cấu kim loại có chiều cao và không gian nhất định, và có độ ổn định tổng thể tốt. Nó đóng vai trò là nền tảng để treo hệ thống di chuyển, chủ yếu bao gồm thân chính, khung chữ A, bệ đỡ khối đỉnh, sàn thao tác, thang làm việc, bệ đỡ ống đứng, sàn khoan và đế.

(2)Hệ thống di chuyển: Trong thiết bị nâng hạ của giàn khoan, việc kết nối khối đỉnh, khối di chuyển và móc bằng dây cáp tạo thành một hệ thống ròng rọc phức hợp, còn được gọi là hệ thống di chuyển của giàn khoan.

(3)Hệ thống tời nâng: Hệ thống tời nâng là thiết bị chính của hệ thống nâng hạ, một bộ phận cốt lõi của giàn khoan và là một trong những máy móc làm việc chính của giàn khoan.

Chức năng của tời kéo

(1) Cung cấp một số tốc độ nâng và khả năng nâng khác nhau để đáp ứng nhu cầu của các hoạt động hạ giếng và chạy ống bao;

(2) Treo các dụng cụ khoan cố định, cấp dây khoan và mũi khoan trong quá trình khoan và kiểm soát WOB;

(3) Sử dụng cơ cấu đầu cần cẩu để tạo/phá vỡ ren dụng cụ khoan và nâng ống và vật nặng;

(4) Đóng vai trò là cơ cấu thay đổi tốc độ và cơ cấu truyền động trung gian cho bàn xoay;

(5) Nâng và hạ cần cẩu khi sử dụng cần cẩu nâng tích hợp;

(6) Thực hiện các nhiệm vụ như nâng thùng lõi và thử nghiệm giếng khi được trang bị trống múc cát;

(7) Lắp đặt thiết bị sàn khoan và hoàn thành các công việc phụ trợ khác.

Cấu tạo kết cấu của hệ thống tời khoan Hệ thống tời khoan là một loại máy nâng hạng nặng, thường bao gồm các hệ thống sau:

(1) Hệ thống hỗ trợ: Khung hỗ trợ kiểu hàn hoặc khung đế kiểu hộp kín;

(2) Hệ thống truyền động: Gồm ba trục (trục truyền động, trục đầu máy xúc và trục trống);

(3) Hệ thống điều khiển: Bao gồm các khớp nối kiểu hàm, kiểu răng và kiểu khí nén, bảng điều khiển của người khoan và các van điều khiển;

(4) Hệ thống phanh: Hệ thống phanh (bao gồm cần phanh, dây phanh, phanh chính và phanh phụ);

(5) Hệ thống nâng hạ: Bao gồm tang trống chính, tang trống phụ, các đầu nâng khác nhau và các thiết bị cuộn dây khác;

(6) Hệ thống bôi trơn và làm mát: Các phương pháp bôi trơn bao gồm mỡ, bôi trơn nhỏ giọt, bôi trơn văng hoặc bôi trơn cưỡng bức.

VI. Kìm thủy lực

Cấu trúc chính: Kìm thủy lực loại Q10Y-M chủ yếu bao gồm hộp số hành trình, thiết bị giảm tốc, đầu kìm, hệ thống điều khiển khí nén và hệ thống thủy lực.

Hiệu suất kỹ thuật chính

(1) Hệ thống thủy lực: Lưu lượng định mức: 114 lít/phút; Áp suất làm việc tối đa: 16,3 MPa; Công suất động cơ (đối với truyền động điện): 40 kW;

(2) Hệ thống khí nén: Áp suất hoạt động: 0,5 ~ 1,0 MPa.

Biện pháp phòng ngừa khi vận hành

(1) Kích thước của tấm hàm đầu kìm phải phù hợp với kích thước của khớp ống khoan;

(2) Khi di chuyển kìm đến miệng giếng, nghiêm cấm đóng hoàn toàn van khí ngay lập tức để ngăn kìm di chuyển nhanh về phía miệng giếng và gây va chạm;

(3) Không được nhấc dụng cụ khoan lên trước khi ren chốt được tháo hoàn toàn khỏi ren hộp và kìm được nới lỏng khỏi dụng cụ khoan;

(4) Khi kìm không được sử dụng, hãy đặt lại tất cả các van thủy lực và khí nén về 0, đặt lại van kiểm tra, dừng bơm thủy lực và đóng van khí nén của kìm;

(5) Xác định vị trí của tay cầm định vị của kìm trên và kìm dưới theo các thao tác lắp ráp/tháo rời. Khi chuyển đổi vị trí, tất cả các rãnh của đầu kìm phải được căn chỉnh trước khi vận hành; nếu không, cơ cấu có thể bị hỏng.

hình ảnh 5

II Hệ thống quay giàn khoan

Hệ thống quay bao gồm hai bộ phận chính: bàn quay và khớp xoay. Chức năng chính của chúng là đảm bảo sự quay của các dụng cụ khoan trong khi các dụng cụ này liên tục khoan và dung dịch khoan liên tục tuần hoàn.

Cấu trúc của bàn xoay: Bàn xoay là một bộ giảm tốc bánh răng hình số tám, chuyển đổi chuyển động quay ngang từ động cơ thành chuyển động quay thẳng đứng.

(1) Bàn xoay ZP-275 chủ yếu bao gồm đế hàn, bàn xoay, ổ trục chính, ổ trục chống nhảy, vòng răng lớn, cụm kết nối nhanh, thiết bị căng, ống lót chính và nắp trên;

(2) Bàn xoay ZP7-520 chủ yếu bao gồm đế, bàn xoay, bánh răng côn lớn và nhỏ, các bộ phận kết nối nhanh, v.v.

Cấu trúc của khớp xoay

(1) Khớp xoay S-450: Theo chức năng của nó, khớp xoay bao gồm một phần cố định, một phần quay & ổ trục và một phần làm kín. Phần cố định bao gồm vỏ, nắp trên, nắp dưới, cần ngỗng, móc và chốt móc; Phần quay & ổ trục bao gồm ống trung tâm, khớp nối, ổ trục chính, ổ trục chống nhảy và ổ trục định tâm trên/dưới; phần làm kín bao gồm cụm gioăng và vòng đệm lò xo trên/dưới.

(2) Khớp xoay S7-130: Nó cũng bao gồm ba phần chính: cố định, quay và làm kín. Phần cố định bao gồm vỏ, nắp trên, ống tiết lưu, nắp dưới và cổ ngỗng; các thành phần chính của phần quay là ống trung tâm, ổ trục chính, ổ trục chống nhảy và ổ trục định tâm trên/dưới; phần làm kín bao gồm gioăng dầu trên, gioăng dầu dưới và gioăng đệm ống tiết lưu trên/dưới.

hình ảnh 6

III Hệ thống tuần hoàn giàn khoan

 

Để liên tục loại bỏ mùn khoan bằng dung dịch khoan nhằm đảm bảo quá trình khoan không bị gián đoạn, giàn khoan được trang bị hệ thống tuần hoàn. Hệ thống này chủ yếu bao gồm bơm khoan, cụm van trên mặt đất, bể chứa và máng dung dịch khoan, thiết bị lọc dung dịch khoan và thiết bị chuẩn bị dung dịch khoan. Trong quá trình khoan bằng động cơ dưới giếng, hệ thống tuần hoàn cũng đảm nhiệm nhiệm vụ truyền tải năng lượng.

 

(1)Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của bơm khoan

Máy bơm khoan chủ yếu gồm hai phần chính: phần chứa chất lỏng và phần tạo lực. Phần chứa chất lỏng của máy bơm ba xi lanh tác động đơn bao gồm các bộ phận như khối xi lanh, piston, van hút và van xả; phần tạo lực bao gồm các bộ phận như khung máy, trục khuỷu, trục truyền động, thanh truyền, đầu chữ thập và chốt piston.

 

Bộ phận truyền động sẽ dẫn động trục chính của bơm quay thông qua dây đai (hoặc xích, trục truyền động vạn năng), sau đó cơ cấu tay quay - thanh truyền sẽ di chuyển pít-tông sang phải. Một áp suất âm được hình thành bên trong xi-lanh, và chất lỏng trong bể chứa phía trên sẽ đẩy van hút mở ra và đi vào xi-lanh dưới áp suất khí quyển, cho đến khi pít-tông di chuyển đến vị trí xa nhất bên phải để hoàn thành quá trình hút.

 

Khi pít-tông bắt đầu di chuyển sang trái, chất lỏng trong xi-lanh bị nén bởi pít-tông, làm cho áp suất tăng lên. Van hút đóng lại, van xả được đẩy mở, và chất lỏng được pít-tông đẩy ra khỏi van xả, sau đó đi vào ống góp cao áp thông qua ống xả, hoàn thành quá trình xả.

hình ảnh 7

(2) Bộ phân phối bề mặt

Nó đề cập đến cụm ống góp của hệ thống tuần hoàn dung dịch khoan, bao gồm ống hút của bơm khoan, cụm ống góp áp suất cao và cụm ống góp áp suất thấp.

Chức năng chính của cụm van áp suất cao là kết nối bơm khoan và hệ thống quay để dẫn dung dịch khoan. Nó được gọi là “mạch máu của quá trình khoan”. Cụm van này bao gồm ống xả của bơm khoan, các ống trên mặt đất giữa nhóm van và khớp xoay, ống đứng và ống mềm quay, tất cả đều phải chịu được áp suất 35 MPa.

Hệ thống ống góp áp suất thấp bao gồm toàn bộ các đường ống nối giữa van và bể lọc, cũng như các ống góp nối giữa các bể lọc. Hệ thống này cần chịu được áp suất 6 MPa.

 

IV. Trang thiết bị và dụng cụ phụ trợ

Tời điện

Máy nâng điện

Bơm ly tâm

Máy bơm chìm

Súng bơm mỡ kiểu cần gạt

Kích thủy lực

 

Liên hệ :Jessie Zhou

Di động/WhatsApp:+0086-18109206861
E-mail:energy@landrilltools.com


Thời gian đăng bài: 24/12/2025