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

iếng đó. 2. Trong quá trình sử dụng thiết bị chống phun phải sạch sẽ, sơn chống rỉ để giữ độ bền, tất cả các ren nối phải bôi mỡ bảo dưỡng. 3. Block đối áp sau khi lắp đặt phải giằng buộc để tránh chao đảo và định tâm thẳng đứng so với rôto. Cột ống ngăn nước biển phải cột chặt vào chân đế Block. 4. Trước khi dự kiến khoan mở tầng sản phẩm, đốc công khoan và kỹ sư cơ khí phải kiểm tra độ hoàn hảo của thiết bị chống phun một lần nữa bằng cách đóng mở đối áp, các van chặn trên đường dập giếng, đường tiết lưu. 5. Khi khoan mở vỉa và qua các khoảng có khả năng xuất hiện dầu khí nước và khoan tiếp cho đến khi thả ống chống phải tiến hành kiểm tra một ngày một lần và phải ghi vào sổ. 6. Trong trường hợp phát hiện có sự hư hỏng các chi tiết của đối áp mà cần phải thay thế tại miệng giếng thì cần phải tiến hành ép thử đối áp có đặt Paker ngăn cách. 7. Khi khoan giếng bằng bộ khoan cụ có cùng một một đường kính, đối áp ôm cần phải phù hợp với đường kính cần khoan. Nếu sử dụng bộ khoan cụ có đường kính khác nhau (không được quá 3 loại đường kính) thì đường kính má đối áp phải phù hợp với đường kính cột cần khoan trên cùng. 8. Thứ tự đóng đối áp và các van chặn Block tiết lưu khi có dầu khí nước xuất hiện đã được quy định tại quy chế mẫu “những hành động ban đầu của kíp khoan khi có dầu khí xuất hiện”. 9. Cho phép dạo cần trong điều kiện có áp suất miệng giếng đóng kín bằng đối áp vạn năng hoặc đối áp ôm cần (trong phạm vi phần phẳng của cột cần khoan). Trong đó: a. Giảm từ từ áp suất trong hệ thống thuỷ lực bằng van điều chỉnh cho đều thời điểm bắt đầu dòng dung dịch qua gioăng làm kín. b. Tăng áp suất trong hệ thống thuỷ lực cho đến khi chấm dứt dòng sản phẩm qua gioăng làm kín (khoảng 5÷10at). c. Tiến hành dạo cần với vận tốc không được lớn hơn 0,5 m/s. 10. Mỗi tháng ít nhất một lần phải bơm mỡ vào các sanhic của các cụm thiết bị chống phun và bôi mỡ vào các bản lề của điều khiển cơ học. 11. Khi khoan mở vỉa và khoan qua các tầng sản phẩm có khả năng xuất hiện dầu khí nước, vị trí làm việc của các thiết bị như sau: - Đối áp đang ở vị trí mở, xi lanh thuỷ lực có áp suất làm việc. - Van thuỷ lực đóng, xi lanh thuỷ lực của van ở trạng thái có áp suất làm việc của hệ thống thuỷ lực. - Các van chặn trên đường dập giếng đóng. - Trên đường tiết lưu, các van chặn và một trong các van điều tiết đảm bảo chất lỏng chảy tự do qua bình tách đến máng dung dịch phải mở, các van chặn còn lại đóng. - Bảng điều khiển chính và phụ ở trạng thái làm việc có đảm bảo nạp dầu tự động qua đồng hồ công tắc điện. 12. Trong tất cả các trường hợp còn lại cho phép ngắt bảng điều khiển phụ và ắc quy thuỷ lực. 13. Trên giàn cố định phải có bản liệt kê các thiết bị dự trữ về phụ tùng chống phun Các thiết bị này phải để ở nơi quy định. 14. Những yêu cầu khi sử dụng van cầu được ghi trong lý lịch của van cầu trong đó: - Không cho phép sử dụng van cầu nếu không thống kê hàng ngày số giở làm việc theo định mức trong sổ khoan, không có lý lịch và biên bản ép thử lần sau cùng. - Số giờ làm việc không được vượt quá 720 giờ, sau đó phải tiến hành thử nghiệm (đo kiểm tra đo siêu âm). - Van cầu dự trữ phải kiểm tra mỗi tuần một lần bằng cách quay và bơm mỡ bảo dưỡng và phải để ở nơi quy định trong trạng thái mở và phải sơn màu đỏ. 15. Những yêu cầu đối với van ngược tương tự như van cầu. Sau 720 giờ làm việc các loại van cần phải gửi về căn cứ dịch vụ sản xuất để kiểm tra. 16. Khi sử dụng bảng điều khiển và hệ thống điều khiển thuỷ lực phải: - Không cho phép rò rỉ trên đường thuỷ lực. - Kiểm tra áp suất khí nitơ ắc quy thuỷ lực mỗi tháng ít nhất một lần bằng cách mở van xả cho dầu từ ắc quy thuỷ lực về bình chứa. Trong đó nếu áp suất khí nitơ giảm thấp hơn 55at thì tiến hành nạp thêm tới áp suất 55÷60 at. - Mỗi tuần ít nhất một lần kiểm tra mực dầu trong thùng, nó không được thấp hơn dấu khắc trung bình trên thước đo dầu khi áp suất trong hệ thống là 10 at. - Mỗi tuần một lần kiểm tra mỡ sệt vào vít van điều chỉnh trên bảng điều khiển phụ. 17. Để cho cụm đối áp và các van thuỷ lực làm việc bình thường thì áp suất trên đường dầu của bảng điều khiển chính không được nhỏ hơn 100at, còn áp suất khí nitơ trong ác quy thuỷ lực từ 55÷60at. 18. Đồng hồ công tắc điện trên bảng điều khiển chính cần được chỉnh ở chế độ áp suất hoạt động của máy bơm 90±2,5 at và áp suất ngắt 100±2,5 at. 19. Phải thay màng ngăn cách của ắc quy thuỷ lực ít nhất một lần trong 2 năm. Khi thay phải rót 2 lít dầu bảo dưỡng H-203 vào nửa trên của ắc quy thuỷ lực. 20. Dầu và mỡ làm việc của bảng điều khiển được quy định theo bảng dưới đây: Bảng 3.1: Các loại dầu và mỡ bảo dưỡng thiết bị chống phun Tên gọi Phạm vi nhiệt độ oC Từ Đến 1. Dầu làm việc 1.1 Dầu công nghệ -55A +20 +55 1.2 Dầu công nghệ -40A +15 +55 1.3 Dầu công nghệ -30A +20 +55 1.4 Dầu hàng không MC - 14 +30 +55 1.5 Dầu “Teluss” 32 - 68 +20 +90 1.6 Dầu “Vitria” +20 +90 2. Mỡ bảo dưỡng 2.1 Mỡ Xiatin 203 -50 +100 2.2 Mỡ Xiatin 201 -60 +90 2.3 Mỡ MC - 70 -50 +40 2.4 Mỡ bảo dưỡng 203 Trong mọi điều kiện 21. Trong trường hợp dung dịch bơm có pha chất phụ gia hoặc bơm dung dịch xi măng vào giếng qua đường phân dòng của thiết bị chống phun thì phải dùng xe bơm trám rửa đường ống và đối áp bằng nước ngọt trong thời gian 15 phút. 22. Khi thời gian dừng công việc kéo dài tại giếng đã mở tầng sản phẩm, miệng giếng cần phải được đóng kín. Đóng đối áp tấm trên, lắp van cầu, van làm việc mở, côn (điều tiết) đóng. Bộ cần khoan kéo lên (thả xuống chân đế ống chống). Áp suất cho phép đóng mở van cầu không được vượt quá 100at. Trong trường hợp ngược lại phải tạo áp suất đối kháng bù trừ cho áp suất dư trên 100at. Kiểm tra việc vặn chặt các liên kết bằng ren. 23. Ít nhất 2 lần trong một tháng mở nắp đối áp ôm cần làm sạch khoang má và má khỏi dung dịch và mùn khoan và các tạp chất làm cho má không được mở toàn bộ. 24. Mở các nắp đối áp ôm cần khi các má không đóng hoặc không mở hoàn toàn, điều này có thể làm vỡ các khoá má, cong thanh dẫn và hỏng xi lanh thuỷ lực. Mỗi lần mở và đóng nắp đối áp ôm cần phải được làm sạch khỏi các vết rỉ. Đánh rỉ bằng giấy nhám có độ mịn cao hơn No Gost 3647–80. 25. Ít nhất một lần trong hai năm phải thay tất cả các vòng đệm cao su của đối áp. 26. Ít nhất một lần trong 3 tháng kiểm tra dầu của hệ thống thuỷ lực xem có lẫn tạp chất, có thể làm mòn nhanh hệ thống thuỷ lực và làm giảm hiệu quả của nó. 27. Tỷ lệ tạp chất có trong dầu không được quá 0,05% . Nếu dầu bị bẩn thì phải thay. Thùng tích và toàn bộ hệ thống thuỷ lực rửa bằng xăng và làm khô. 28. Ít nhất một lần trong tháng kiểm tra tất cả đồng hồ thuỷ lực. 29. Để đảm bảo cho thiết bị chống phun hoạt động tốt, việc bôi trơn phải được thực hiện theo đúng bảng quy định bôi trơn. Ngoài các công việc kể trên cũng cần thực hiện một số công việc khác sau đây: Bảng 3.2 Quy trình kiểm định bảo dưỡng TT Tên công việc Thời gian tiến hành Điều kiện kiểm tra 1 Thử thuỷ lực các má đối áp để đóng cần khoan. Một lần trong một ca trước khi bắt đầu ca. Kiểm tra việc đóng các má ôm cần và sự di chuyển đều của chúng. 2 Thử thuỷ lực các má cùng đóng giếng khoan. Một lần trong 48 giờ nhưng chỉ khi nào cần khoan được rút lên khỏi giếng. 3 Thử việc đóng và khoá chuyền các má bằng điều phối tay. Hàng tuần. Bánh lái phải xoay lại bằng một thao tác. 4 Kiểm tra dòng chảy qua đường ống dẫn thu hồi dung dịch dẫn vào bộ phận chứa của thiết bị điều khiển thuỷ lực thông qua lỗ kiểm soát. Một lần trong 48 giờ Ở các thiết bị mới dòng lớn nhất 0,02 lít/phút 5 Làm sạch van đối áp và kiểm tra sự liên kết giữa các chi tiết cấu tạo của động cơ và hệ thống dẫn động thuỷ lực ở cả hai trạng thái của má ôm cần. Mỗi tháng một lần. Không được phép có chảy dầu 6 Làm sạch, kiểm tra và tra dầu mỡ các má ở bề mặt lắp ráp, mặt trượt và mặt nén bằng mỡ đặc trung tính. Khi thay thế má ôm cần hoặc vòng nén cao su. Kiểm tra tình trạng các lớp đệm cao su và sự tiếp xúc của nắp má ôm cần với khung giá. 7 Kiểm tra các lớp đệm cao su giữa thân của đối áp. Thay thế các lớp đệm bị nứt nẻ hoặc có hư hỏng. 8 Kiểm tra mức nén của má ôm cần. Khi thay má ôm cần và nếu có thể khi thay thế choòng khoan. Không được phép có chảy dầu. 9 Thay thế các lớp đệm cao su của các má và nắp van đối áp. Sau khi ngăn chặn được phun trào lúc đó phát hiện ra những hư hỏng rõ ràng. 10 Thay thế toàn bộ các lớp đệm cao su (thay cả bộ vòng nén) Hai năm một lần hoặc khi rò rỉ hay hư hỏng. 11 Lặp lại các thử nghiệm khi giao nhận Khi thay đổi vị trí hoặc sau khi ngăn chặn được sự phun trào. 3.2 Một số dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 3.2.1 Một số dạng thường gặp Bảng 3.3: Các hỏng hóc thường gặp và phương pháp khắc phục STT Các dạng hư hỏng Biểu hiện Cách xác định Cách khắc phục 1 Các gioăng “O” ở giữa thân van và các nắp của đường tiếp cận với các má van đối áp bị mòn. Dung dịch khoan tổn hao nhiều hơn qua ổ của các má đối áp. Kiểm tra van đối áp chống phun Thay thế các gioăng bị hư hỏng. 2 Có dị vật trên bề mặt tiếp xúc của nắp đường tiếp cận, trên các má và trên thân van -nt- -nt- Làm sạch bề mặt tiếp xúc. 3 Các bề mặt má đối áp bị tách ra hoặc bị mài mòn. -nt- -nt- Tiến hành xử lý cơ học toàn bộ bề mặt bị hư hỏng. 4 Lắp ráp không đúng giữa các cụm điều khiển thuỷ lực và van đối áp. Đường ống dẫn của lưới thuỷ lực bị tắc Các má không điều phối được Kiểm tra lưới nhờ sơ đồ thuỷ lực Thay đổi sự lắp ráp cho phù hợp. Làm sạch các đường ống dẫn bằng cách tẩy bằng dầu lửa hoặc dùng khí thổi. 5 Phía sau các má có vật thể lạ hoặc dung dịch khoan. Các má không mở được bằng dẫn động thuỷ lực. Chú ý tiến hành tháo bằng tay trước, còn hệ thống điều khiển thuỷ lực làm việc bình thường. Mở các nắp của đường tiếp cận các má rồi làm sạch khoảng không gian phía sau. 6 Mất dầu thuỷ lực – Các gioăng “O” và “U” bị mòn nên dầu thuỷ lực trên lưới điều khiển thuỷ lực của van đối áp chảy ra ngoài. Thời gian khởi động giữa hai lần bơm ≥ 8 h. Mực dầu thuỷ lực tụt xuống. Kiểm tra bằng mắt sau khi làm sạch chúng Thay thế các vòng gioăng bị mòn. 7 Các gioăng làm kín giữa thân xi lanh, piston và cần piston trên van đối áp bị mòn. Dòng dung dịch khoan đi qua đường ống chảy vào bể chứa dầu thuỷ lực. Kiểm tra dòng chảy đi qua các đường ống dẫn của hệ điều khiển thuỷ lực. Thay thế các gioăng bị mòn. 8 Các đường ống nối của thiết bị điều khiển thuỷ lực bị nứt, hở. Khi dùng máy bơm, áp suất của lưới thuỷ lực không tăng: + Ghi chép sự hụt dung dịch trong bể chứa. + Đóng ngẫu nhiên các má Kiểm tra lại tuyến đường dẫn. Thay thế các ống bị hư hỏng. Siết chặt lại các đầu nối. 9 Giữa các ống dẫn bị thủng. 3.2.2 Một số dạng hư hỏng 1. Nguyên nhân gây mòn các má kẹp Các má kẹp thường bị mòn do các nguyên nhân sau đây: - Do ma sát: Trong quá trình đóng của các má thì xảy ra sự va chạm giữa chúng với cột cần khoan nên gây ra mòn. - Do chất hoá học: Trong khi “Đóng” hay “Mở” các má đều tiếp xúc với dung dịch khoan, trong dung dịch khoan có chứa các hoá phẩm để xử lý giếng khoan, chính các hoá phẩm này sẽ xâm nhập vào má đối áp gây ra các tác dụng hoá học làm mòn má kẹp (bằng cao su). - Do lão hoá: Chất cao su làm các má kẹp chỉ có độ đàn hồi trong một thời gian nhất định, nếu sau thời gian cho phép mà vẫn sử dụng thì cao su sẽ mất khả năng đàn hồi làm cho má kẹp bị khô cứng và dễ bị mài mòn hơn. Để tránh sự mài mòn của các má thì ta cần chú ý tới các vấn đề sau: - Chọn đường kính lỗ của đối áp phù hợp với đường kính của cột cần khoan. - Nghiên cứu và phân tích các hoá phẩm chứa trong dung dịch khoan để có thể sử dụng có lợi cho chất làm má kẹp (không làm giảm tuổi thọ cũng như sự ăn mòn đối với cao su). - Kiểm tra và thay thế các má đúng thời gian theo quy định về các chi tiết làm bằng cao su. 2. Nguyên nhân gây mòn thân đối áp Thân đối áp bị mài mòn là do các nguyên nhân sau đây: - Mòn do ma sát: Khi kéo thả bộ khoan cụ thì đối áp và bộ khoan cụ luôn có sự va chạm. Chính điều này làm cho phần thân của đối áp bị mài mòn tại phần xung quanh lỗ. - Mòn do hoá chất: Cũng như chi tiết má kẹp, thân đối áp cũng bị mài mòn bởi các hoá chất chứa trong dung dịch khoan khi tuần hoàn từ giếng lên. - Mòn thuỷ lực: Sự mòn này xảy ra do dòng chảy của dung dịch tuần hoàn từ giếng đi lên. - Ngoài các nguyên nhân trên, thân đối áp còn bị mòn do sự ôxy hoá của không khí ẩm. Cách khắc phục: - Chọn và sử dụng đúng loại đối áp cho giếng khoan. - Chọn công nghệ khoan cho hợp lý: Dung dịch khoan phải có thành phần và tốc độ (áp lực dung dịch) không ảnh hưởng tới độ bền thân đối áp. - Bảo quản thiết bị đối áp trong môi trường khô ráo. 3.3 Quy trình sửa chữa đối áp 3.3.1. Phương pháp thay thế các má đối áp. Việc thay thế các má của van đối áp loại SF, DF và T bao gồm những thao tác sau: - Mở bằng tay các má, theo dõi sự dẫn thuỷ lực ở vị trí “Mở”. - Tháo rời các bu lông vặn chặt nắp đầu van và đưa vào góc 80÷90o. - Dẫn thuỷ lực các má ở vị trí “Đóng”. - Tháo rời những má bị hư hỏng ra khỏi cần piston bằng lực căng bên hông hoặc bằng kích vít. Để dễ dàng điều phối các má, có các bu lông có mấu ở các lỗ bên hông tổ hợp thiết bị. - Tẩy rửa dung dịch khoan ở các nắp đậy trước và trong van đối áp. Sau khi tẩy rửa xong các bề mặt, tiến hành bôi trơn bằng chất bôi trơn đặc biệt. Chú ý: Kiểm tra việc lắp ráp và tình trạng của các vòng gioăng cao su và cả số hiệu sản xuất Sau khi lắp đặt các má lên trục, các bu lông có mấu được sử dụng để điều phối sẽ được điều phối. Kiểm tra sao cho các má nằm đúng theo phương ngang trong thân của đối áp. Đưa má ngược trở lại vị trí “Mở” bằng dẫn động thuỷ lực. Chú ý: Ở những công đoạn này tuyệt đối cấm không được đưa tay hay các dụng cụ lên các má đối áp hoặc khoảng không gian chuyển động của nó. - Kiểm tra lớp đệm giữa các nắp đậy phía trước và thân van, cả tình trạng các bề mặt kim loại tiếp xúc. Bề mặt phải được làm sạch hoàn toàn, không có vết trầy xước, vết va đập hay bị ăn mòn. - Các nắp đậy phía trước được đóng lại ở vị trí ban đầu và lắp bu lông để cố định với thân van, sau khi đã kiểm tra và sửa chữa thay thế. 3.3.2. Quy trình sửa chữa thân đối áp Khi thân đối áp bị mòn vựơt quá giới hạn cho phép thì người ta tiến hành phục hồi nó và đưa ra quy phạm: Nếu khe hở giữa thân đối áp và piston lớn hơn 0,1 mm thì người ta tiến hành phục hồi. 3.3.2.1 Quy trình tháo thân đối áp Để tháo thân đối áp người ta thường phải qua các công đoạn sau: Tháo các bulông và chốt hãm đầu, dùng thiết bị xoay nắp theo chiều ngược kim đồng hồ để nắp rời khỏi thân. - Dùng cẩu nâng đầu ra. - Dùng cẩu nâng píttông ra khỏi thân. - Tháo các bulông giữa ống lót và thân. - Dùng cẩu nâng ống lót ra. 3.3.2.2 Quy trình lắp thân đối áp Việc lắp thân đối áp ta chỉ cần làm ngược lại: - Đặt đứng thân đối áp, dùng cẩu đưa ống lót vào siết chặt các bulông giữa ống lót và thân. - Dùng cẩu nâng píttông đặt vào thân của đối áp và hiệu chỉnh. - Đưa bộ phận ôm cần vào trên píttông bằng cẩu. - Xoay nắp để ăn ren vào thân đến khi đủ chặt tiến hành siết chốt hãm. 3.3.2.3 Sơ đồ công nghệ phục hồi thân đối áp Khi đối áp bị hư hỏng người ta đưa nó về xưởng để tiến hành sửa chữa phuc hồi lại khả năng làm việc của nó Nhận đối áp Tháo đối áp Làm sạch đối áp Rửa và phân loại chi tiết Chi tiết hỏng không sửa Chi tiết còn dùng được Chi tiết hỏng còn sửa chữa được. Loại bỏ thay thế chi tiết mới Lắp ráp các chi tiết thành các bộ phận. Lắp các bộ phận với nhau. Sửa chữa loại trừ hỏng. Thử đối áp, hiệu chỉnh các thông số. Sơn, bàn giao đối áp. Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ sửa chữa thân đối áp 3.3.3.3 Quy trình công nghệ phục hồi thân đối áp Trong quá trình sửa chữa phục hồi thân đối áp ta phải lựa chọn phương pháp tối ưu nhất sao cho: đảm bảo khả năng làm việc của chi tiết không gây hư hỏng gì thêm, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đáp ứng kịp thời sản xuất, đạt được thời gian phục vụ lâu nhất. Vì vậy ta chọn phương án bổ xung kim loại vào vị trí mòn bằng hàn đắp kim loại vào vị trí mòn. Sau đó ta tiến hành tiện trên máy cắt kim loại, mài và tôi để đạt độ cứng yêu cầu. Tiện. Mài, tôi. Mạ, tôi để đạt độ bóng, cứng. Kiểm tra. Lắp ráp. Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ phục hồi thân đối áp bằng phương pháp bổ sung kim loại vào vị trí mòn CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH XÂY LẮP, VẬN HÀNH VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG 4.1 Quy trình xây lắp 4.1.1. Các yêu cầu khi lắp thiết bị chống phun * Việc lắp ráp thiết bị chống phun trên miệng giếng của giếng đang khoan được tiến hành sau khi thả cột ống chống định hướng hay trung gian. Số lượng và tính năng kỹ thuật của van đối áp được tính toán bởi thiết kế kỹ thuật trong quá trình xây dựng giếng khoan. * Trước khi lắp ráp thiết bị chống phun lên miệng giếng khoan các van đối áp phải được thử bằng nước đến áp suất quy định được ghi trong chỉ dẫn thiết bị. * Tất cả các đường ống và thiết bị chống phun cũng như các van sau khi lắp ráp cũng cần được thử lại một lần nữa với áp suất và thời gian quy định của nhà sản xuất. * Sau khi thử áp, các kết quả cần được ghi lại trong hồ sơ. * Lắp đặt thiết bị chống phun lên miệng giếng bằng bu lông tháo rời, không được hàn hoặc bắt chặt thiết bị chống phun lên miệng giếng. * Mặt bích chống ống cao hơn sàn khoan 0,5 m. * Kiểm tra độ đồng tâm của tháp khoan, thiết bị chống phun và miệng giếng khoan. * Các hệ thống van của thiết bị chống phun và các đường ti ô cao áp phải bố trí ở những nơi dễ tiếp cận, dễ bảo dưỡng và thay thế. * Tay điều khiển từ xa của van đối áp cần đặt ở bàn điều khiển của kíp trưởng và ở cụm điều khiển nằm cách xa miệng giếng khoan 20m. * Cụm điều khiển này nằm ở chỗ dễ tiếp cận và trên đường đến phương tiện cứu sự cố. 4.1.2. Những công việc tiến hành trước khi lắp ráp thiết bị chống phun - Kiểm tra sự hiện hữu của tài liệu kỹ thuật đối với thiết bị đưa ra giàn cố định và tính chất phù hợp của chúng. - Tháo rô to, dầm rô to và làm sạch lan can bảo vệ hố. - Sau khi mở thùng chứa thiết bị cần phải kiểm tra tính đồng bộ. - Làm sạch lớp mỡ bảo quản thực hiện bằng tay, dùng giẻ lau tẩm dầu diesel - Trước khi lắp đặt sau một thời gian lưu trữ trong kho cần phải thử các bộ phận của thiết bị chống phun xem có kín không bằng áp suất làm việc. - Kiểm tra độ thẳng đứng và đồng tâm của tháp, nếu cần thiết thì hiệu chỉnh lại. - Thiết bị chống phun lắp đặt dưới móng của khối tháp lên đầu ống thích hợp bằng hệ thống tời và bắt chặt bu lông. - Trục các đăng với tay quay và Manifold được lắp đặt tương ứng với các điều kiện và cấu trúc của thiết bị khoan. - Để bộ phận điều khiển bằng tay hoạt động bình thường cần đảm bảo góc giữa trục các đăng và trục xi lanh thuỷ lực của đối áp không quá 80. - Các đường ống xả của Manifold cần phải thẳng đứng và khi lắp đặt phải thật ngang trên các thanh đỡ. - Phải đảm bảo có thể dễ dàng đi tới cần của hệ thống điều khiển bằng tay và các van của Manifold. - Bộ điều khiển chính của hệ thuỷ lực được lắp đặt cách miệng giếng khoan ít nhất là 10 m. - Bộ điều khiển chính cần được tiếp đất. - Bộ điều khiển phụ được lắp đặt ngay ở gần vị trí công tác của thợ khoan. - Bộ điều khiển chính và phụ được nối với bộ đối áp và các van Manifold bằng đường ống. 4.1.3. Quy trình lắp ráp thiết bị chống phun. 4.1.3.1. Lắp đặt đầu bao ống chống JKS 425x140 và bộ van đối áp 425x210 (Hình 4.1 trang 46) 1. Việc lắp ráp đầu bao ống chống JKS 425x140 được thực hiện sau khi thả, bơm trám cột ống chống 426 mm và chờ xi măng đông cứng. Khi đó hãy đo khoảng cách từ mặt dưới của muphta của ống chống cuối cùng đến sàn Block 1-2 khoảng 450 ± 30 mm. 2. Khi kết thúc thời gian chờ đợi đông cứng xi măng, tháo đoạn ống nối tiếp và vặn đoạn ống 2 đầu côn đường kính 426 mm vào trong muphta của ống cuối cùng với khoảng cách giữa 2 đầu ren 300 ± 10 mm, phía trên nó vặn vào mặt bích dưới của đầu bao ống chống JKS 425x140. 3. Khi kết thúc việc lắp đặt, đầu ống chống phải lắp thiết bị chặn và kiểm tra. Khoảng cách từ mặt phẳng phía trên của đầu ống chống đến sàn block modul 1-2 là 1380 ± 20 mm, đối với từng giàn cố định riêng thì cần phải tính đến độ sai lệch theo chiều cao lắp ráp của các block modul. 4. Mặt bích dưới của đối áp đường kính 426 mm kích thước chuẩn (L–7100 mm) được lắp đặt trên mặt bích trên của đầu ống chống có vòng đệm làm kín bằng kim loại và siết chặt đều các gu dông, cần phải chú ý đến độ sạch và độ nằm đồng đều của vòng làm kín trong rãnh, không có vết lõm, phần nhô ra của ren gu dông sau khi siết chặt khoảng 3–4 bước ren. 5. Việc lắp đặt bộ van đối áp tấm 425x210 cùng với chạc tư được tiến hành trực tiếp trên mặt bích phía dưới đối áp. 6. Sau khi lắp đặt xong chạc tư, nối các đường ống của hệ thống điều khiển thuỷ lực và truyền động tay, định tâm bộ đối áp. Sau khi lắp đặt và nối van đối áp với hệ thống thuỷ lực tiến hành ép thử độ kín trước khi lắp mặt bích trên đối áp. 7. Mặt bích trên của đối áp kích thước chuẩn (L–4200 mm) được lắp đặt cùng với phễu tách đôi và được làm kín cẩn thận với các vết tách đôi bằng tấm đệm cao su. Trong thời gian lắp đặt mặt bích trên đối áp, trước khi siết chặt nó cần phải tiến hành lắp đặt thử đường xả của phễu tách đôi vào đường máng để kiểm tra độ trùng tâm của chúng và sau đó tiến hành siết chặt cuối cùng. Đường xả của phễu phải được bịt kín chắc chắn với đường nhánh của lỗ phụ và máng bằng khớp nối mềm. 8. Giai đoạn kết thúc việc lắp ráp thiết bị chống phun 425x210 là việc nối các đường điều tiết và dập giếng với các van điều khiển bằng thuỷ lực, kiểm tra sự hoạt động của hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực và chuẩn bị hệ thống để ép thử. 4.1.3.2. Lắp đặt đầu bao ống chống JKS 425x140 (350x210) và bộ van đối áp 350x350 (Hình 4.2 trang 47) 1. Việc lắp đặt bộ van đối áp 350 x 350 được tiến hành sau khi thả cột ống chống 324 mm, tháo bộ van đối áp 425 x 210 và lắp đặt đầu bao ống chống JKS 425x140-350x210 2. Việc lắp đặt thân của đầu bao ống chống JKS 425x140 (350x210) trực tiếp lên đầu bao ống chống JKS 425x140 sau khi thực hiện công tác chuẩn bị (lau chùi mặt bích của các đầu bao ống chống đã lắp và sẽ lắp, bôi mỡ phần nhô ra của cột ống chống). 3. Khi tiến hành lắp đặt cần phải hạ từ từ đầu bao ống chống xuống phần ống nhô lên để tránh khỏi bị hỏng bộ gioăng làm kín. 4. Giai đoạn kết thúc của việc lắp ráp là lắp các van chặn và đồng hồ áp lực sau đó ép thử độ kín. 5. Việc lắp ráp tiếp theo bộ van đối áp 350 x 350 được tiến hành theo trình tự như lắp đặt van đối áp 425 x 210. Sự khác biệt là số lượng và kích thước của các van đối áp và đầu nối chuyển tiếp. Khi lắp đặt mặt bích phía trên của đối áp cần phải làm kín van đối áp bằng vòng kim loại và siết chặt tất cả các bu lông. Mặt bích phía trên của đối áp nối với phễu bằng vòng làm kín bằng cao su và siết chặt bằng 4–6 bu lông và phải đảm bảo được độ kín của khớp nối. 4.1.3.3. Lắp đặt đầu bao ống chống JKS 350x210 (280x350) và bộ van đối áp 230x350 (hình 4.3 trang 48) 1. Việc lắp đặt bộ van đối áp 230 x 350 được tiến hành sau khi thả cột ống chống 245 mm, tháo bộ van đối áp 350 x 350 và lắp đặt đầu bao ống chống JKS 350x210 (280x350). 2. Việc tiến hành lắp đặt đầu bao ống chống JKS 350x210 (280x350) trực tiếp lên đầu bao ống chống JKS 425x140 (350x210) sau khi thực hiện công tác chuẩn bị (lau chùi mặt bích của các đầu bao ống chống đã lắp và sẽ lắp, bôi mỡ lên phần ống chống nhô lên, đặt vòng đệm và vành bảo vệ lên đầu bao ống chống nằm dưới). 3. Khi tiến hành lắp đặt cần phải hạ từ từ đầu bao ống chống xuống phần ống nhô lên để tránh khỏi bị hỏng bộ gioăng làm kín O–P. 4. Giai đoạn kết thúc của việc lắp ráp là lắp các van chặn và đồng hồ áp lực sau đó ép thử độ kín. 5. Tiếp đó tiến hành lắp đặt bộ van đối áp 230x350 theo trình tự như việc lắp đặt bộ van đối áp 425x210. 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(hình 4.4 trang 49) 1. Trước khi tiến hành lắp đặt bộ van đối áp 230x350 (280x350) để thử vỉa và khơi dòng giếng khoan phải tiến hành các công việc sau: - Thả và gia cố cột ống chống khai thác - Treo bộ van đối áp 230x350 - Đặt bộ treo cột ống chống - Cắt cột ống chống khai thác - Tháo dỡ bộ van đối áp 230x350 - Làm sạch vết cắt ống chống khai thác và lắp đặt chạc tư cây thông khai thác JKS 100/80x35 - Thử độ kín khoảng không vành xuyến của chạc tư cây thông khai thác JKS 100/80x35 2. Tất cả các công việc nêu trên được tiến hành tương tự điều kiện kỹ thuật lắp đặt của hàng loạt đầu ống chống và bộ van đối áp đã được trình bày ở trên. Chú ý: Lực đặt lên bộ đầu treo cột ống chống khai thác cần thiết để cho chức năng của nó hoạt động bình thường tối thiểu là 25 tấn. 4.1.3.5. Lắp đặt bộ van đối áp 230x350 (280x350) khi tiến hành sửa chữa giếng ( hình 4.5 trang 50) Trình tự lắp đặt bộ van đối áp như sau: 1. Tháo rời cây thông khai thác tại khớp nối (mặt bích chuyển tiếp-chạc tư) sau đó đặt lên block modul 9 hoặc 1 2. Tiếp theo lắp đặt các cụm thiết bị sau: - Mặt bích dưới của đối áp (cuộn chỉ nối dưới). - Bộ van đối áp230x350 (hoặc 280x350) (gồm 1 van đối áp tấm trang bị má đặc, 1 van đối áp tấm trang bị má ôm theo đường kính ống nâng, 1 van đối áp vạn năng) cùng với chạc tư. - Nối chạc tư van đối áp với hệ thống phân dòng, còn phễu tách đôi nối với hệ thống rót dung dịch. 4.1.4. Cách bố trí các đối áp Tuỳ theo điều kiện làm việc và chủng loại thiết bị đối áp (BOP), người ta đưa ra 5 cách xếp chồng thiết bị đối áp như sau: Bảng 4.1: Cách bố trí các đối áp Điều kiện làm việc Áp suất làm việc (PSI) Cách bố trí Nhẹ 2000 2 đối áp ngàm hoặc 1 đối áp vạn năng Áp suất thấp 3000 2 đối áp ngàm và 1 đối áp vạn năng Áp suất trung bình 5000 Áp suất cao 10000 3 đối áp ngàm và 1 đối áp vạn năng 5000 PSI Áp suất rất cao 15000 3 đối áp ngàm và một đối áp vạn năng tối thiểu 10000 PSI Nghiên cứu kỹ vị trí của các ngàm khác nhau để biết rõ các cấu hình và khả năng sử dụng của chúng trong việc khống chế sự xâm nhập của dầu và khí. Đối áp vạn năng luôn nằm ở trên đỉnh. Chúng ta dự kiến trường hợp xếp đặt BOP ở áp suất trung bình và áp suất cao gồm 2 BOP dạng ngàm là các đối áp loại ôm cần (Pipe Rams) và đối áp má đặc (Blind Rams) và chạc chữ thập tuần hoàn (MC). Như vậy các tổ hợp có thể là: Blind Blind Pipe Pipe MC Pipe Blind MC Pipe MC MC Blind (1) (2) (3) (4) + Ưu điểm (trong trường hợp kiểm tra) - Đối với (1) và (2), đối áp dạng ngàm đóng toàn bộ giếng có thể được thay thế bằng đối áp ôm cần khoan, và người ta có thể thao tác qua các đối áp bên trên trong khi vẫn dự phòng các đối áp bên dưới. - Đối với (1), cột cần khoan đang nằm trong giếng, nếu sự rò rỉ xảy ra ở vị trí MC (chạc chữ thập tuần hoàn, đường dập giếng hoặc đường xả) người ta có thể đóng giếng với các đối áp ôm cần khoan và tiến hành sửa chữa. - Đối với trường hợp (2), (3) khi một trong hai đối áp được đóng người ta có thể sử dụng đầu ra của MC để kiểm soát giếng khoan. - Đối với trường hợp (3) và (4), giếng khoan có thể đóng trong khi thay đổi ngàm khi cột cần khoan đã rút ra khỏi giếng. - Đối với (2), (3), (4) khi các đối áp ôm cần được đóng, người ta có thể tiếp tục sử dụng các đầu ra của MC. + Nhược điểm: - Đối với (1), (2), (3) nếu như các đối áp má đặc (Blind Rams) được đóng thì không thể kiểm soát được việc rò rỉ ở MC. - Đối với (1) và (4), nếu như các ngàm dưới được đóng thì việc tuần hoàn phải sử dụng các đầu ra bên cạnh của các đầu ống. + Các giải pháp được sử dụng rộng rãi nhất ở XNLD Vietsovpetro là: Blind MC Pipe * Với 2 BOP đơn: * Với 1 BOP kép và 1 BOP đơn: Pipe hoặc Pipe Blind Blind MC Pipe Pipe MC Nếu ta sử dụng đối áp cắt cần thì chúng thường được lắp đặt ở trên các đối áp ôm cần mà trên đó người ta sẽ treo bộ khoan cụ trước khi cắt nó. Cũng cần phải nhớ rằng không gian giữa hai khoang trống phải đủ để đặt được đầu nối tiêu chuẩn và có thể cắt được thân cần khoan. * Cách xếp chồng BOP thông dụng của XNLD Vietsovpetro Blind hoặc Pipe Pipe Blind MC MC Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 4.2. Quy trình vận hành Là thực hiện việc điều khiển tổ hợp các thiết bị đã được lắp ráp hoàn chỉnh theo một sơ đồ động học nhằm thực hiện công việc đặt ra dưới sự điều khiển của con người. 4.2.1. Vận hành đối áp Để thực hiện công tác vận hành đối áp người ta sử dụng điều khiển thuỷ lực qua hệ thống phân dòng, dầu từ hệ thống điều khiển thuỷ lực đi đến đóng mở các van đối áp và van thuỷ lực của cụm phân dòng. Khi đưa vào hoạt động, các van đối áp SF, DF và T cần thực hiện những thao tác sau: a) Kiểm tra việc kết nối van đối áp với mặt bích đôi, với hệ thống phân dòng chống phun và thiết bị điều khiển thuỷ lực. b) Đưa thiết bị điều khiển thuỷ lực vào hoạt động theo hướng dẫn kỹ thuật ST – 430.12. c) Thực hiện thao tác đóng và mở thử từng cặp má đối áp bằng thuỷ lực. d) Khi thực hiện việc đóng và mở thử bằng tay cho từng cặp má cần kiểm tra số vòng quay cần thiết trên bánh lái. Công việc cho các cặp má làm việc gọi là điều phối các má đối áp. 4.2.2. Thử nghiệm đối áp. 1. Việc thử thiết bị chống phun gồm tiến hành bơm ép thuỷ lực, bơm ép đường dập giếng, điều tiết khi lắp lần đầu tiên trên giàn khoan trước khi đưa vào sử dụng. * Bơm ép thiết bị sau khi tiến hành công tác sửa chữa, hay mở hộp thiết bị mới trước khi gửi nó ra giàn. * Bơm ép được tiến hành sau khi lắp đặt thiết bị chống phun trên giếng khoan và trong quá trình khai thác. 2. Tất cả các công việc bơm ép thiết bị chống phun ngoại trừ vòng làm kín “O-P” tiến hành bơm bằng nước. Áp suất và trình tự bơm ép được thể hiện theo từng công đoạn riêng. 3. Việc bơm ép Block van đối áp và đường dập giếng, đường điều tiết khi lắp ráp van đối áp 425 x 210 được tiến hành theo trình tự sau: - Sau khi lắp ráp xong thiết bị chống phun, mở tất cả các van chặn và van điều tiết trên đường phân dòng rót nước vào giếng qua đường bơm trám hoặc qua phễu. - Khi nước bắt đầu chảy qua đường thoát chữ thập thì đóng các van chặn ngoài cùng trên đường phân dòng, tiếp tục rót nước vào giếng cho đến khi nước tràn qua máng dung dịch và đóng van điều tiết. - Đóng van thuỷ lực trên đường dập giếng, tiến hành bơm ép với lưu lượng tối thiểu của của máy bơm trám, nâng áp suất bằng áp suất bơm ép cột ống chống đã ghi trong kế hoạch thả ống chống. - Nếu áp suất không giảm trong thời gian 30 phút, tiến hành xả bằng cách mở van thuỷ lực. Như vậy đường dập giếng và van thuỷ lực được coi là kín. - Đóng đối áp má đặc (đối áp dưới). Đóng van thuỷ lực trên đường tiết lưu và dùng xe bơm trám bơm ép với áp suất bằng trị số ghi trên kế hoạch. - Nếu áp suất không giảm trong thời gian 30 phút thì xả áp suất qua thùng bơm trám. - Kết luận: Van thuỷ lực và đối áp má đặc kín. - Thả cần khoan vào giếng và mở van thuỷ lực trên đường tiết lưu. - Lắp cần vuông có van cầu, đóng van cầu và thả cần sao cho Muphta của cần khoan nằm dưới má ôm cần trong khoảng 20 – 50 cm. - Đóng đối áp ôm cần và tiến hành bơm ép. - Nếu áp suất không giảm trong thời gian 5 phút thì xả bằng cách mở các van điều tiết. Như vậy toàn bộ hệ thống thiết bị chống phun được coi là kín. - Nếu có lắp đặt đối áp ôm cần thứ hai thì tiến hành các thao tác bơm ép tương tự như mục trên. - Trong trường hợp có một cụm chi tiết nào đó của hệ thống thiết bị chống phun không kín thì không được sử dụng hệ thống đối áp. 4. Bơm ép vành xuyến xi măng tiến hành sau khi đã khoan cốc xi măng và khoan qua chân đế 1-3 m và phải thực hiện các bước sau: - Đóng đối áp ôm cần và van cầu, mở van thuỷ lực, mở van chặn trên đường dập giếng và van theo dõi áp suất giữa các cột ống chống. - Dùng máy bơm trám, bơm ép ở chế độ lưu lượng tối thiểu, nâng áp suất bằng giá trị trong kế hoạch thả ống chống. Kết quả bơm ép phải lập biên bản theo mẫu quy định. 5. Trước khi bơm ép đầu ống cần phải tiến hành làm kín gioăng “O-P” nhằm ngăn ngừa chất lưu chảy vào khoảng không Paker của mặt bích dưới đầu ống chống khi có xuất hiện dầu khí nước. 6. Bơm ép gioăng “O-P” bằng dầu thuỷ lực - Khi lắp đầu ống, bơm dầu thuỷ lực vào khoảng không paker khoảng 10 lít. - Tháo nút bịt của đường dầu trong đó nhìn bằng mắt kiểm tra viên bi ngược và sự nguyên vẹn của lò xo bằng cách ấn que hàn lên viên bi. - Nối bơm tay và tiến hành bơm ép dầu, nâng áp suất bằng áp suất bơm ép cột ống 12”3/4. Nếu trong thời gian 15 phút không giảm có nghĩa là gioăng “O-P” kín. - Nếu áp suất giảm thì cần phải nhồi lại chất làm kín và ép lại. Nếu không đạt kết quả thì phải xác định nguyên nhân rò rỉ. 7. Trình tự xác định chỗ rò rỉ của đầu ống: - Nhìn bằng mắt khẳng định không rò rỉ dầu ra ngoài đầu ống. - Rót nước vào cột ống 12”3/4 đến mặt cắt ống. - Bơm dầu qua van bi ngược và đồng thời dùng đèn pin theo dõi mực nước ở miệng giếng. Mực nước dâng lên và thấy có dầu – gioăng làm kín “O-P” bị hở. - Mực nước không dâng và áp suất giảm–gioăng paker không kín. 8. Bơm ép đầu ống JKS 280 x 350 tiến hành tương tự như trên. Khi ép thử đối áp và gioăng “O-P” các van theo dõi khoảng không cột ống phải ở vị trí mở để tránh tình trạng truyền áp suất bơm ép lên cột ống chống đã thả trong trường hợp gioăng “O-P” đối áp không kín. 9. Bơm ép ống chuyển tiếp mặt bích tiến hành tại căn cứ dịch vụ sản suất. 10. Ép thử van cầu bằng áp suất ghi trong lý lịch: - Sau 720 giờ làm việc, tiến hành đo siêu âm dò khuyết tật và kiểm tra độ mòn tại căn cứ dịch vụ sản xuất. - Lập biên bản kết quả ép. 4.2.3. Điều phối má đối áp. Sau khi lắp đặt kiểm tra xong thiết bị chống phun chúng ta cho tiến hành điều phối các má đối áp, việc điều phối má đối áp được tiến hành từ bục điều khiển do kíp trưởng thực hiện. 4.2.3.1 Đóng các má bằng thuỷ lực: Đóng thuỷ lực các má được thực hiện bằng tay, quay bộ điều phối từ bục điều khiển hoặc từ thiết bị đo áp lực điều khiển đến vị trí “Đóng”. Khi đó dung dịch được dẫn động dưới áp suất từ hệ thống thuỷ lực theo đường ống dẫn đi vào khoang đóng của xi lanh thuỷ lực. Đồng thời dung dịch ở khoang mở của xi lanh thuỷ lực theo đường ống dẫn chảy về bình chứa. Việc đó làm dịch chuyển các má tới vị trí đóng. 4.2.3.2. Mở các má bằng thuỷ lực: Để mở thuỷ lực các má thì tay quay của bộ điều phối hướng vào vị trí “Mở”. Dung dịch dẫn động dưới áp suất từ đường ống dẫn đi vào khoang “Mở” của xi lanh thuỷ lực, còn dung dịch trong khoang “Đóng” theo đường ống dẫn chảy về bình chứa dung dịch. Chú ý: Nếu van đối áp mà được đóng bằng tay hoặc bằng thuỷ lực mà có khoá chuyền thì việc mở thuỷ lực chỉ có thể thực hiện được khi đã mở bằng tay. 4.2.3.3. Đóng các má bằng tay. Đóng các má bằng tay được thực hiện bằng cách quay thanh trượt của má đối áp theo chiều quay của kim đồng hồ nhờ sự giúp đỡ của các cánh tay đòn. Ban đầu tay quay bộ phận phân phối thiết bị điều khiển thuỷ lực chuyển sang vị trí “Đóng”. Khi không có thiết bị điều khiển thuỷ lực cần kiểm tra xem lỗ dòng chảy “G1” trên van đối áp có thông hay không. Số vòng quay cần thiết để quay tay quay đã được chỉ rõ trên nhãn của van đối áp, nó được xác định khi lắp các van đối áp ở từng giếng và có cả chiều quay. 4.2.3.4. Khoá chuyền các má ở vị trí “Đóng”. Thao tác này được thực hiện bởi việc xoay thanh nối (27) theo hướng kim đồng hồ nhờ sự giúp đỡ của các tay đòn điều phối. Việc điều phối này được thực hiện sau khi đóng thuỷ lực các má, khi cần an toàn của đối áp trong thời gian làm việc ở vị trí “Đóng” lâu dài đã được tính trước. 4.2.3.5. Mở các má đối áp Việc mở các má đối áp được thực hiện bởi việc xoay các thanh nối theo hướng ngược chiều kim đồng hồ nhờ sự giúp đỡ của các tay đòn điều phối. Việc mở các má chỉ được dẫn động bằng thuỷ lực. Trong trường hợp khi các má bị đóng hoặc chặn bằng tay thì việc mở bằng thuỷ lực chỉ có thể thực hiện được khi đã mở hết ren bằng tay vặn. 4.3. An toàn trong kỹ thuật vận hành 1. Các biện pháp an toàn khi vận hành lắp đặt bộ đối áp vào vị trí công tác và khi bảo dưỡng cần phải tuân theo yêu cầu của Gost 12.2.003–74 “Các quy tắc an toàn trong ngành khai thác dầu” được ban hành 31/1/1974 và chỉ dẫn vận hành. 2- Chỉ cho phép người nào đã qua đào tạo, kiểm tra kiến thức về an toàn phòng chống phun, về kỹ thuật an toàn và đọc quy chế này mới được tiến hành lắp ráp, thử và sử dụng thiết bị chống phun. 3- Nhằm tổ chức tốt công việc, loại trừ tai nạn và những phức tạp trong quá trình lắp ráp và sử dụng thiết bị chống phun, đội trưởng đội khoan (chánh kỹ sư đội khoan) phải: 3.1. Kiểm tra sự hiện hữu và sự phù hợp của tài liệu kỹ thuật đối với thiết bị đưa ra giàn cố định. Tài liệu gồm có: - Quy chế lắp ráp và sử dụng thiết bị chống phun và đầu ống. - Danh mục dự trữ thiết bị sự cố trên giàn. - Lý lịch ống chuyển tiếp trên (dưới) đối áp. - Biên bản thử ống chuyển tiếp trên (dưới) đối áp và bản vẽ ống chuyển tiếp. - Bản sao lý lịch và đặc tính kỹ thuật của thiết bị chống phun. - Biên bản thử đối áp ở xưởng. - Biên bản ép van cầu. - Biên bản ép đường dập giếng và đường tiết lưu sau khi lắp ráp lần đầu. - Bảng liệt kê thiết bị chống phun lắp ráp và đầu ống. - Biên bản ép đầu ống sau khi lắp ráp. - Biên bản ép đối áp cùng với ống chống. - Biên bản ép vành xuyến xi măng. - Sơ đồ liên kết miệng giếng thực tế (theo chiều thẳng đứng) có ghi kích thước Bổ nhiệm những người chịu trách nhiệm thực hiện ở những nơi tiến hành công việc và phân rõ trách nhiệm của họ phù hợp với quy chế chức danh. 3.2. Tiến hành hướng dẫn về tổ chức công việc và kỹ thuật an toàn, đặc biệt phải lưu ý kỹ thuật an toàn khi di chuyển vật nặng, kỹ thuật an toàn khi tiến hành bơm ép và hàn cắt. 3.3. Thực hiện công việc kiểm tra, chuẩn bị nơi làm việc (sự hiện hữu và sự hoàn hảo của thiết bị mang tải của các dụng cụ làm việc, nơi làm việc phải không có thiết bị dư thừa, ánh sáng phải phù hợp, không có các lỗ thủng, có cầu thang qua lại có hệ thống liên lạc giữa các Block…). 4. Khi bơm ép thiết bị chống phun phải: 4.1 Cố gắng đẩy hết không khí ra khỏi thiết bị bơm ép bằng nước thay thế. 4.2. Chỉ những người có trách nhiệm thuộc khối kỹ thuật của đội khoan và ban chống phun mới được phép kiểm tra xem xét thiết bị trong lúc bơm ép. Kiểm tra bằng mắt thiết bị đang có áp suất chỉ được tiến hành sau khi đã ngừng bơm. 4.3. Những người khác phải ra khỏi khu vực nguy hiểm 5. Khi sử dụng: 5.1. Đội khoan phải bố trí người giao nhận và kiểm tra thiết bị chống phun khi thay ca kíp làm việc. 5.2. Kiểm tra độ hoàn hảo của thiết bị chống phun phải có sự giám sát của đốc công khoan (kỹ sư cơ khí), đặc biệt phải lưu ý số vòng quay của tay quay đối áp khi quay ngược lại. Kíp trưởng phải đếm số vòng đóng mở. 5.3 Thống kê nghiêm túc số giờ làm việc của van cầu có ghi sổ, kịp thời phân loại van thứ phẩm với các đầu nối tương tự. 5.4. Cấm cho phép sử dụng các đồng hồ áp lực không phù hợp và hạn chế sử dụng, chảy dầu thuỷ lực, bảng ghi số liệu không đúng với thực tế lắp đặt đường dập giếng - đường tiết lưu không phù hợp với quy định. Lắp ráp không đúng vị trí các van chặn, dung dịch hoặc nước chảy tràn lên đối áp do ghép nối phễu không kín hoặc do hệ thống thoát nước bị hư hỏng, cặp khoá càng cua ở chỗ đặt bi cầu của van cầu. 5.5. Chỉ được tiến hành công việc có phát sinh lửa khi tầng sản phẩm đã mở và khi đã có “giấy phép” đồng thời bắt buộc phải đo nồng độ khí do nhân viên thực hiện. 5.6. Khi ngừng công việc lâu dài trong lúc miệng giếng đóng, cứ 30 phút ít nhất một lần phải theo dõi áp suất ở Block tiết lưu. Nếu có áp suất phải báo ngay cho đội trưởng (chánh kỹ sư) đội khoan. 5.7. Chỉ được tháo và sử dụng thiết bị chống phun sau khi được chánh kỹ sư ban chống phun cấp “giấy phép tháo thiết bị chống phun khỏi miệng giếng” và “giấy phép khoan tiếp sau khi lắp ráp thiết bị chống phun”. CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN ĐỐI ÁP CHO GIẾNG KHOAN KHAI THÁC DẦU KHÍ Nº 7005 MỎ BẠCH HỔ 5.1. Đặc điểm và tính chất vỉa dầu khí Giếng khoan 7005 đặt ở giàn BK-7. Mục đích khai thác dầu ở tầng Oligoxen. Với mục đích về kinh tế cũng như đảm bảo mạng lưới khai thác của vùng mỏ, giếng khoan được thiết kế khoan định hướng với các thông số: - Chiều sâu thiết kế: 3700 m - Khoảng cách rời đáy: 1150 m - Góc phương vị: 310º 5.1.1. Ranh giới địa tầng - Từ 85÷ 600 m: trầm tích Đệ tứ và Neogen. - Từ 600÷ 1250 m: trầm tích Mioxen trên. - Từ 1250÷ 2150 m: trầm tích Mioxen trung. - Từ 2150÷ 3000 m: trầm tích Mioxen dưới. - Từ 3000÷ 3700 m: tầng Oligoxen. 5.1.2. Nhiệt độ và áp suất vỉa + Áp suất vỉa: - Từ độ sâu 85÷ 2150 m: Gradien áp suất vỉa là 1 - Từ độ sâu 2150÷ 3100 m: Gradien áp suất vỉa là 1,06 - Từ độ sâu 3100÷ 3460 m: Gradien áp suất vỉa là 1,5÷ 1,6 - Từ độ sâu 3460÷ 3700 m: Gradien áp suất vỉa là 0,9 + Nhiệt độ vỉa: Gradien nhiệt độ của vỉa: 2,5ºC/100m 5.2. Cấu trúc giếng Hình 5.1: Cấu trúc cột địa tầng giếng 7005 BK-7 mỏ bạch hổ Các giai đoạn thả ống chống trong quá trình khoan: Giai đoạn 1: Chống ống định hướng: - Từ 85÷ 120 m chiều sâu ống định hướng là 120m Chống ống dẫn hướng: - Từ 120÷ 250 m chiều sâu thả cột ống này là 250m Đây là giai đoạn khởi đầu và yếu tố địa chất ổn định, nên ta không dùng đối áp. Giai đoạn 2: Chống ống trung gian thứ nhất Từ 250÷ 700 m người ta lắp đặt ống bao trung gian thứ nhất. Ống này được thả từ trên mặt đến chiều sâu 700m. Chống lại sự sụp lở của điệp đồng nai, tầng này yếu tố địa chất không ổn định, ta (có thể) dùng đối áp dạng ngàm thực hiện chức năng ôm cần và cắt cần. Đường kính ngoài của cột ống bao này là 407 mm, đối áp sử dụng để lắp lên đầu cột ống bao là loại đối áp 13 5/8”. Giai đoạn 3: Chống ống trung gian thứ hai Từ 700÷ 3000 m người ta lắp đặt ống trung gian thứ hai, tầng Mioxen là tầng có dị thường áp suất cao. Cột ống này được thả từ miệng giếng đến mái tầng Oligoxen ở độ sâu 3000 m. từ 700÷ 2150 m ta bắt buộc phải sử dụng đối áp dạng ngàm đơn hoặc đối áp 2 thớt hoặc 3 thớt để có thể thực hiện hai chức năng ôm cần và cắt cần khi gặp sự cố xảy ra.Giai đoạn khoan mở vỉa là giai đoạn thực sự quan trọng trong công tác khoan, vì là thời điểm dễ xảy ra sự cố nhất, trong vỉa có dị thường áp suất cao, vì vậy ta dùng thêm một đối áp vạn năng lắp bên trên đối áp dạng ngàm. Đường kính ngoài của cột ống bao này là 324 mm, đối áp được yêu thích nhất là đối áp vạn năng 350x350 Giai đoạn 4: Chống ống trung gian thứ ba Từ 2950÷ 3460 m có áp suất vỉa thấp hơn nhiều so với dị thường áp suất cao ngay phía trên nó. Cột ống này được thả hết chiều dày của tầng Oligoxen xen, ở độ sâu 2950÷ 3460 m. Giai đoạn 5: Chống ống khai thác Phục vụ cho việc khai thác giếng, ống này có nhiệm vụ bảo vệ các thiết bị khai thác và thực hiện các công tác khảo sát vỉa giếng. Ống được thả tới chiều sâu 3700 m 5.3. Tính toán-Lựa chọn thiết bị đối áp cho giếng 7005 BK-7 mỏ Bạch hổ 5.3.1. Phân tích thiết bị đối áp của một số hãng trên thế giới 5.3.1.1. Đối áp vạn năng Đối áp vạn năng làm kín ở mọi áp suất của giếng bất kể là cần khoan, ống chống hoặc cần nặng làm trong nó, kể cả không có cần khoan trong giếng. Với đường kính cỡ 13 5/8”, các đối áp vạn năng có loại 2000, 5000, 10000 psi. Với đường kính cỡ 16 3/4", 18 3/4" và 21 1/4", chỉ tồn tại loại 5000 psi. Các thiết bị đối áp đường kính lớn dạng đầu nối và các đối áp dạng ngàm loại 10000 psi đều được trang bị các đối áp vạn năng loại 5000 psi 1. Đối áp vạn năng của hãng Hydril Kiểu GK của hãng Hydril Ưu điểm: Được trang bị cho một số lớn các thiết bị đối áp lắp đặt trên giàn khoan biển. Đệm cao su cốt sắt biến dạng dưới tác động của cửa píttông vành. Áp suất giếng hỗ trợ thêm cho sự biến dạng này. Đặc tính siết tự động có thể có hại khi biên độ nhồi của cột cần khoan là lớn. Trong trường hợp này người ta khuyến cáo xả áp suất thuỷ lực để đóng cho đến khi xuất hiện một sự rò rỉ nhẹ. Nhược điểm: Khó tháo mũ chụp, khi mở đối áp gây nhiễm bẩn dung dịch khoan và mùn khoan trong buồng thuỷ lực mở đối áp. Kiểu GL của hãng Hydril Sử dụng cùng một kiểu nén đệm như kiểu GK, nhưng được nghiên cứu cải tiến từ kiểu GK nên có các ưu điểm như sau: Dễ dàng tiếp cận đệm kín hơn, mũ chụp được cố định nhờ các thanh hãm bằng vít ép bên hông; Giảm siết tự động của píttông đóng. Ngoài ra buồng cân bằng cho phép hiệu chỉnh ảnh hưởng này; Một mũ chụp bảo vệ, kín, cách ly buồng thuỷ lực mở; -Buồng cân băng có thể làm đối trọng hiệu ứng cân bằng áp suấtthuỷ tĩnh của dung dịch khoan trong cột ống bao mà hiệu ứng này có khuynh hướng mở đệm làm kín. 2. Đối áp cầu của hãng Shaffer Một píttông vành đơn làm dịch chuyển lên phía trên một đệm cao su cốt kim loại. Tựa lên mũ chụp hình cầu của đối áp, đệm làm kín này bị biến dạng và đảm bảo đóng kín lên cần, ống hoặc đóng toàn bộ giếng.Việc tháo rời mũ chụp (bu lông hoặc nêm hãm tuỳ theo kiểu) làm cho việc thay thế đệm kín được dễ dàng. Xi lanh được tách riêng nhờ một vành kín ngăn tất cả sự nhiễm bẩn do dung dịch khoan và mùn khoan gây ra. 3. Đối áp Clincher kiểu D của hãng Cameron Hiện nay có loại đối áp vạn năng 13 5/8”, áp suất làm việc 5000 và loại 10000 psi. Một píttông dạng vành có mặt cắt hình chữ T ngược đẩy tấm bản đỡ đệm biến dạng ngược về phía trên. Đệm biến dạng bề mặt này tựa lên hình côn của mũ ép, làm chặt đệm cao su có cốt bằng vòng găng bằng kim loại. Các vòng găng này có dạng một màng phim và làm gối đỡ hiệu quả cho cao su. Mũ đối áp có một hệ thống khoá hãm nhanh. 5.3.1.2. Đối áp dạng ngàm 1. Kiểu U của hãng Cameron Nằm trong thân bằng thép rèn, đối áp này có các ngàm rất chắc chắn cho phép gá đặt cột cần khoan 300 tấn nhờ đầu nối cần có gờ vai 18º. Trong các điều kiện chất tải, đối áp này đảm bảo sự kín khít. Hãng Cameron đưa ra nhiều dạng đối áp: Các đối áp ôm cần thông thường để đóng trên cần có đường kính xác định; Các đối áp thông thường để đóng toàn bộ giếng; Kiểu đối áp dùng để cắt cần và đóng toàn bộ giếng được thay thế cho kiểu cũ quá phức tạp. Kiểu mới này (đối áp cắt là một chi tiết) là một đối áp đơn khối có dao cắt trong khối. Tuỳ theo nhà sản xuất, đối áp có thể cho phép thực hiện 25 nhát cắt cần 5”-19,5 nhóm E, 9 lần thử áp suất đến 10000 psi, 175 chu kì đóng mở, sau các thử nghiệm này đối áp vẫn ở trạng thái hoạt động, làm viêc tốt. Đối áp kiểu U có một dạng khoá đối áp được đóng trước. thiết bị này được gọi là chốt hình nêm (wedge lock), cần hai kênh dẫn thuỷ lực để mở hoặc đóng các đối áp dạng ngàm của thiết bị đối áp. Như vậy khôngc ần phải khoá hãm các đối áp đóng để làm trượt các cần. Sau khi đóng các đối áp và tiếp đó là các chốt hình nêm, người ta có thể xả áp suất thuỷ lực mà không làm mở lại các đối áp, ngay cả khi cần khoan treo trên đối áp ôm cần, điểm ưu việt nữa là trong trường hợp mất liên lạc với các hộp điều khiển, một buồng cân bằng thuỷ tĩnh ngăn cản viêc tháo khoá của các chốt hình nêm. 2. Kiểu LWS của hãng Shaffer Thân bằng thép đúc, các đối áp của hãng Shaffer cung cấp có khả năng chịu tải trọng của cột cần khoan khoảng 300 tấn, ngoài ra còn có các đối áp cắt cần. Cơ cấu khoá hãm đối áp (automatic ram lock) vận hành tự động ngay sau khi các đối áp đến vị trí đóng mà không cần mạch điều khiển từ xa. Việc tháo khoá hãm (ram lock) cũng được thực hiện tự động ngay sau khi thiết lập áp suất mở. 3. Kiểu X của hãng Hydril đối áp dạng ngàm kiểu này có tiến bộ về kỹ thuật so với hai kiểu của Cameron và Shaffer: Các đối áp rất vững chắc có cùng các đặc tính chịu tải, độ kín khít và khả năng cắt cần nhưu đối áp kiểu U của hãng Cameron; Hãm các cửa nhờ nhiều chốt để giảm mô men hãm mà người ta cần thực hiện trên kiểu U với đường kính rất lớn; Hệ thống tích hợp khoá hãm, không có đường điều khiển phụ, có cơ cấu để bù trừ sự mòn đệm cao su của các đối áp; Vị trí mòn có thể tháo rời được đặt trong thân của đối áp. Các đối áp .chịu các va đập của choòng ba chóp xoay mà không phá huỷ trầm trong thân đối áp 5.3.2. Lựa chọn đối áp phù hợp sử dụng cho giếng 7005 BK-7 mỏ Bạch hổ Khi khoan từ 125÷ 2150 m khoan qua tầng Plioxen, đệ tứ và tầng mioxen N12 đây là tầng không có áp suất dị thường và là tầng đất đá mềm, bởi rời từ tầng Mioxen trung N12 (Điệp côn sơn) trở lên có thể gây sập lở thành giếng khoan, nên ta sử dụng đối áp 3 thớt 230x350(9”x5000 psi) do Rumani sản xuất. Khi khoan đến tầng Mioxen dưới N11 là tầng đất đá nứt nẻ, háo nước nơi có áp suất dị thường cao vì vậy để an toàn trong quá trình thi công, ta lắp thêm một đối áp vạn năng 21 1/4"- 2000 psi do Cameron sản xuất. Một số đối áp có thể sử dụng trong quá trình khoan giếng 7005 BK-7 - Hệ thống đối áp (blowout preventer stack)- 21 1/4" + 21 1/4”- 2000 PSI Cameron: Đối áp vạn năng + 20 3/4"- 2000 PSI Cameron: Loại “U-7:1” đối áp ngàm + 20 3/4"- 2000 PSI Cameron:n Loại “ U-7:1” đối áp cắt cần - Hệ thống đối áp BOP(blowout preventer stack)- 13 5/8” + 13 5/8”- 5000 PSI Cameron: Đối áp vạn năng + 13 5/8”- 10000 PSI Cameron: Loại “U-7:1” đối áp ngàm cắt cần + 13 5/8”- 10000 PSI Cameron: Loại “U- 7:1” đối áp ôm cần KẾT LUẬN Để phục vụ cho công tác khoan–khai thác dầu khí ngoài biển được an toàn và hiệu quả khi xây dựng giếng khoan thì việc đưa thiết bị phòng chống dầu khí phun vào sử dụng là hết sức quan trọng. 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. Việc lắp ráp được thực hiện sau khi đã được kiểm tra kĩ về kết cấu và yêu cầu kỹ thuật đã định. 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. Chính điều đó làm cho việc sửa chữa gặp nhiều hạn chế. Bản đồ án này thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu một cách tổng quan nhất về thiết bị chống phun. Do kiến thức có hạn và mọi hiểu biết phần lớn trên cơ sở lý thuyết nên bản đồ án chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Vì vậy em rất mong được sự góp ý của các thầy giáo để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 10 tháng 6 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Trung Kiên