8/20/2019 khoandaukhi_83
1/285
-1-
Lêi nãi ®Çu
Bµi gi¶ng “ khoan dÇu khÝ ” ®îc viÕt cho sinh viªn chuyªn nghµnh
“kü thuËt khoan dÇu khÝ” . Néi dung bµi gi¶ng ®Ò cËp mét c¸ch hÖ thèng c¸c
kiÕn thøc c¬ b¶n nhÊt tõ viÖc ph©n tÝch c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, x©y dùng vµtÝnh to¸n cÊu tróc mét giÕng khoan dÇu khÝ ®Õn phÇn lùa chän dông cô, thiÕt
bÞ ®Ó thi c«ng. Bµi gi¶ng còng ®Ò cËp kh¸ ®Çy ®ñ c¸c phÇn tÝnh to¸n lùa chän
cÊu tróc bé khoan cô, kiÓm to¸n bÒn cét cÇn, tÝnh to¸n cÊu tróc cho c¸c cét
èng chèng, thiÕt kÕ chÕ ®é khoan, c«ng t¸c tr¸m xi m¨ng v.v...
Trong bµi gi¶ng ®· ®a vµo mét sè bµi tËp cã tÝnh øng dông ®Ó minh
ho¹ cho phÇn lý thuyÕt hy väng c¸c sinh viªn tËp lµm quen víi c«ng t¸c tÝnh
to¸n. M«n häc kü thuËt khoan dÇu khÝ chøa ®ùng nhiÒu vÊn ®Ò phøc t¹p liªnquan ®Õn c¸c kiÕn thøc ®Þa chÊt, c¬ lý thuyÕt, søc bÒn vËt liÖu, c¬ khÝ, c¬ së
khoan, ph¸ huû, dung dÞch vµ v÷a tr¸m. ChÝnh v× vËy m«n häc nµy cÇn thiÕt
®uîc b¾t ®Çu sau khi sinh viªn ®· häc hÕt c¸c m«n liªn quan nãi trªn.
Trong qu¸ tr×nh häc m«n häc, sinh viªn cã phÇn thùc hiÖn viÕt mét ®å
¸n m«n häc vÒ thiÕt kÕ kü thuËt mét giÕng khoan th¨m dß vµ khai th¸c dÇu
khÝ.
Ngoµi môc tiªu trªn, bµi gi¶ng “Khoan dÇu khÝ” cßn ®îc dïng lµm tµiliÖu tham kh¶o cho sinh viªn c¸c ngµnh thuéc lÜnh vùc dÇu khÝ.
Do thêi gian h¹n chÕ nªn néi dung cã thÓ cha cËp nhËt vµ h×nh thøc
tr×nh bµy cßn cã nh÷ng ®iÓm cha hîp lý mong nhËn ®îc sù ®ãng gãp cña
c¸c ®ång nghiÖp vµ c¸c nhµ chuyªn m«n. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n!
T¸c gi¶ biªn so¹n
8/20/2019 khoandaukhi_83
2/285
-2-
më ®Çu
Trong ngµnh c«ng nghiÖp dÇu khÝ c«ng t¸c khoan giÕng lµ mét trong
nh÷ng kh©u rÊt quan träng kh«ng thÓ thiÕu, th«ng qua giÕng khoan ®Ó tiÕn
hµnh viÖc t×m kiÕm th¨m dß vµ khai th¸c s¶n phÈm vµ lµm nhiÒu c«ng t¸c
nghiªn cøu tiÕp theo.
GiÕng khoan ®îc xem lµ mét c«ng tr×nh h×nh trô ®îc thi c«ng trong
vá tr¸i ®Êt cã chiÒu s©u lín gÊp nhiÒu lÇn ®êng kÝnh cña nã.
§Ó t¹o thµnh giÕng khoan hiÖn nay hÇu nh chØ cßn ®îc thùc hiÖn
b»ng ph¬ng ph¸p khoan xoay cã röa. §Ó ph¸ huû ®Êt ®¸ t¹o thµnh lç khoan
ngêi ta sö dông choßng khoan. C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm ph¸ huû cña choßng trªn
®¸y mµ th©n giÕng khoan ®îc t¹o thµnh b»ng 2 kiÓu sau:
- Khoan ph¸ toµn ®¸y: Toµn bé bÒ mÆt ®¸y ®îc ph¸ huû thµnh mïn
khoan vµ ®îc ®a lªn mÆt bëi dßng tuÇn hoµn (chñ yÕu lµ chÊt láng) ®îc
b¬m xuèng ®¸y tõ trªn mÆt.
- Khoan lÊy mÉu: ChØ mét phÇn ®Êt ®¸ ë thµnh lç khoan bÞ ph¸ huû
thµnh mïn theo h×nh vµnh kh¨n, cßn lâi ®¸ ë gi÷a ®îc lÊy lªn nguyªn d¹ng
(b»ng èng mÉu) gäi lµ mÉu lâi ®Ó nghiªn cøu cÊu tróc ®Þa chÊt, tÝnh chÊt c¬ lý
vµ thµnh phÇn th¹ch häc v.v...
C¨n cø vµo c«ng dông cña giÕng khoan trong c«ng nghiÖp dÇu khÝ
ngêi ta chia giÕng khoan thµnh 5 lo¹i chÝnh nh sau:
1, GiÕng khoang t×m kiÕn cÊu t¹o: §Ó nghiªn cøu kiÕn t¹o, ®Þa tÇng,
th¹ch häc còng nh ®é chøa s¶n phÈm cña mét tÇng nµo ®ã.
2, GÕng khoan chuÈn: §Ó nghiªn cøu ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt vµ ph¬ng
híng t×m kiÕm dÇu khÝ ë nh÷ng vïng cha ®îc nghiªn cøu kü.
3, GiÕng khoan th¨m dß: §Ó nghiªn cøu tÇng s¶n phÈm còng nh gi¸ trÞ
c«ng nghiÖp cña chóng. §Ó khoanh giíi h¹n tÇng dÇu, khÝ, níc ë c¸c vØa khai
th¸c.
4, GiÕng khoan khai th¸c: Dïng ®Ó lÊy s¶n phÈm dÇu khÝ lªn.
5. GiÕng b¬m Ðp: §îc dïng ®Ó b¬m níc, khÝ hoÆc kh«ng khÝ nh»m
duy tr× ¸p lùc vØa víi môc ®Ých kÐo dµi thêi gian khai th¸c tù phun.
8/20/2019 khoandaukhi_83
3/285
-3-
+ C¸c ph¬ng ph¸p khoan trong khoan dÇu khÝ:
Tríc ®©y (kho¶ng cñaèi thÕ kû XIX) tån t¹i hai ph¬ng ph¸p khoan ®ã
lµ khoan ®Ëp (chñ yÕu lµ ®Ëp c¸p) vµ khoan xoay. ChiÒu s©u kû lôc cña
ph¬ng ph¸p khoan ®Ëp ®¹t ®îc n¨m 1918 t¹i bang Techzat Mü lµ 2250m.
Ph¬ng ph¸p khoan ®Ëp bªn c¹nh nh÷ng u ®iÓm còng béc lé nhiÒu h¹n chÕ
kh«ng thÓ kh¾c phôc ®îc, trong ®ã chñ yÕu bÞ h¹n chÕ bëi chiÒu s©u giÕng
khoan do cÊu tróc qu¸ phøc t¹p cho nªn ®· ph¶i nhêng chç cho ph¬ng ph¸p
khoan xoay cã röa. Ngµy nay do nh÷ng u viÖt vèn cã, ph¬ng ph¸p khoan
®Ëp vÉn ®îc sö dông ®Ó thi c«ng c¸c giÕng khoan khai th¸c níc, th¨m dß sa
kho¸ng hoÆc c¸c giÕng khoan phôc vô c«ng t¸c næ m×n. Ngay c¶ ë ViÖt Nam
®·, ®ang vµ sÏ cßn ®îc sö dông.
Nh ®· nãi ë trªn trong c«ng t¸c khoan c¸c giÕng khoan th¨m dß vµ
khai th¸c dÇu khÝ duy nhÊt chØ tån t¹i ph¬ng ph¸p khoan xoay.
Trong ph¬ng ph¸p khoan xoay, c¨n cø vµo vÞ trÝ ®Æt ®éng c¬ l¹i chia ra
2 lo¹i chÝnh lµ:
- Ph¬ng ph¸p khoan Roto (hoÆc ®Çu quay di ®éng): Cã ®éng c¬ ®Æt
trªn mÆt ®Êt vµ truyÒn chuyÓn ®éng quay cho choßng khoan th«ng qua cét cÇn
khoan.
- Ph¬ng ph¸p khoan b»ng ®éng c¬ ch×m (chñ yÕu lµ ®éng c¬ tuabin
hoÆc ®éng c¬ trôc vit): §éng c¬ ®Æt ngÇm trong lç khoan bªn trªn choßng
khoan.
+ C¸c qu¸ tr×nh chÝnh cña c«ng t¸c khoan bao gåm:
- C«ng t¸c x©y l¾p vµ chuÈn bÞ mäi mÆt cho c«ng t¸c thi c«ng.
- C«ng t¸c khoan thuÇn tuý. Choßng trùc tiÕp ph¸ huû ®Êt ®¸ ë ®¸y vµ
tuÇn hoµn dung dÞch. §©y lµ thao t¸c c¬ b¶n t¹o ra giÕng khoan nhng nã l¹i
cÇn Ýt ngêi tham gia nhÊt. ChØ cã kÝp trëng khoan trùc tiÕp ®iÒu khiÓn th«ng
qua têi, bµn quay Roto vµ dÉn ®éng bé dông cô ph¸ huû nhê cét cÇn khoan vµ
cÇn chñ ®¹o.
- TiÕp cÇn khoan: Khi khoan hÕt chiÒu dµi lµm viÖc cña cÇn chñ ®¹o ta
cÇn ph¶i nèi dµi thªm bé khoan cô b»ng c¸ch g¾n thªm ®o¹n cÇn kh¸c (cã
8/20/2019 khoandaukhi_83
4/285
-4-
chiÒu dµi chiÒu dµi lµm viÖc cña cÇn chñ ®¹o) díi cÇn chñ ®¹o vµ ®îc l¾p
vµo cét cÇn khoan phÝa díi. Cø nh thÕ viÖc tiÕp cÇn ®îc lÆp ®i lÆp l¹i sau
mçi lÇn khoan hÕt chiÒu dµi lµm viÖc cña cÇn vu«ng.
- C«ng t¸c kÐo th¶: Khi choßng khoan ®· mßn cÇn thay choßng míi hay
khi ®· ®¹t tíi chiÒu s©u dù kiÕn, bé dông cô khoan cÇn ®îc kÐo lªn ®Ó thay
choßng míi hay h¹ cét èng chèng.
- C«ng t¸c chèng èng: H¹ xuèng giÕng cét èng chèng ®· ®îc tÝnh to¸n
tríc vµ tiÕn hµnh tr¸m xi m¨ng theo thiÕt kÕ ®îc duyÖt.
- C«ng t¸c l¾p ®Æt ®Çu èng chèng (®Çu giÕng): Khi th¶ cét èng chèng
vµ tr¸m xi m¨ng xong, bíc tiÕp theo lµ l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ gi¸ treo ®Çu èng
chèng vµ lµm kÝn ë phÇn mót phÝa trªn cña nã gi÷a c¸c cét èng chèng (trõ èng
b¶o vÖ kh«ng ®îc liªn kÕt). C¸c thao t¸c nµy ®îc thùc hiÖn b»ng tay ®èi víi
c¸c ®Çu giÕng ë trªn mÆt ®Êt. C¸c thiÕt bÞ nµy còng cho phÐp l¾p ®Æt c¸c ®èi ¸p
vµ c¸c ®êng èng cao ¸p, trong ®ã cã ®êng dËp giÕng vµ ®êng x¶. Sau khi
l¾p ®Æt cÇn kiÓm tra ®é an toµn cña gi¸ treo èng, ®èi ¸p vµ ¸p suÊt lµm viÖc cña
®Çu èng chèng.
- C«ng t¸c hoµn thiÖn giÕng khoan: §©y lµ c«ng ®o¹n cuèi cïng (sau
khi ®· th¶ cét èng chèng khai th¸c) gåm cã c«ng viÖc th¶ vµo giÕng c¸c thiÕt
bÞ cÇn thiÕt theo thiÕt kÕ nh Pake, èng khai th¸c, van an toµn v.v... th«ng
giÕng víi tÇng s¶n phÈm b»ng b¾n vØa, th«ng tÇng b»ng c¸c ph¬ng ph¸p xö
lý axit, vì vØa b»ng ph¬ng ph¸p thuû lùc v.v... Sau ®ã lµ bµn giao giÕng
khoan cho c¸c c«ng ty khai th¸c qu¶n lý.
Bíc tiÕp theo lµ thu dän khoan trêng vµ chuyÓn ®Õn ®Þa ®iÓm míi.
8/20/2019 khoandaukhi_83
5/285
-5-
S¬ ®å 1 lo¹i thiÕt bÞ khoan dÇu khÝ (thiÕt bÞ khoan xoay).
8/20/2019 khoandaukhi_83
6/285
-6-
Ch-¬ng I: Choßng khoan
Choßng khoan lµ lo¹i dông cô ph¸ huû ®Êt ®¸ t¹o thµnh lç khoan.
1.1.Ph-¬ng ph¸p ph©n lo¹i choßng khoan:
Do ®Æc ®iÓm c¬ lý cña ®Êt ®¸ vµ sù ®a d¹ng cña ph¬ng ph¸p khoancòng nh yªu cÇu vÒ kü thuËt ®Þa chÊt, kü thuËt thi c«ng nªn choßng khoan
®îc chÕ t¹o theo nhiÒu kiÓu kh¸c nhau vÒ cÊu tróc vµ nguyªn lý ph¸ huû.
ChÝnh v× vËy c«ng t¸c ph©n lo¹i choßng còng ®îc thùc hiÖn theo c¸c quan
®iÓm kh¸c nhau:
+ C¨n cø vµo cÊu t¹o, choßng ®-îc chia ra:
- Choßng c¸nh dÑt
- Choßng chãp xoay- Choßng kim c¬ng
+ C¨n cø vµo c«ng dông, choßng ®-îc chia ra:
- Choßng ph¸ mÉu
- Choßng lÊy mÉu
- Choßng cã c«ng dông ®Æc biÖt (choßng më lç, choßng bËc,
choßng doa réng, choßng ®Ó khoan ®Þnh híng,...)
+ C¨n cø vµo cÊu t¹o lç tho¸t n-íc, choßng ®-îc chia ra:- Choßng cã níc ch¶y ®Òu
- Choßng cã vßi phun thuû lùc
+ C¨n cø vµo tÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt ®¸, choßng ®-îc chia ra:
- Choßng mÒm
- Choßng trung b×nh
- Choßng cøng vµ c¸c lo¹i choßng liÒn kÒ (choßng mµi mßn vµ Ýt
mµi mßn).VÒ mÆt cÊu tróc, mét choßng khoan gåm cã 3 bé phËn chÝnh lµ phÇn l¾p
nèi, phÇn ho¹t ®éng vµ phÇn dÉn dung dÞch. Riªng choßng chãp xoay cã thªm
mét bé phËn ®Æc thï ®ã lµ hÖ thèng æ tùa cña chãp xoay.
8/20/2019 khoandaukhi_83
7/285
-7-
- PhÇn l¾p nèi lµ phÇn nèi gi÷a choßng khoan vµ phÇn díi cña cét cÇn,
truyÒn n¨ng lîng trùc tiÕp cho phÇn ho¹t ®éng. PhÇn l¾p nèi ®îc tiÖn ren
(trong hoÆc ngoµi).
- PhÇn ho¹t ®éng: Lµ phÇn trùc tiÕp t¸c dông lªn bÒ mÆt ®¸y. §Êt ®¸ bÞ
ph¸ huû bëi c¸c r¨ng d¹ng nªm lìi c¾t, r¨ng hîp kim cøng ®Þnh h×nh hoÆc h¹t
kim c¬ng vµ chóng ®îc bè trÝ theo c¸c mÆt tiÕp xóc víi ®¸y vµ thµnh lç
khoan nh»m t¹o thµnh lç khoan cã h×nh d¹ng vµ ®êng kÝnh nhÊt ®Þnh.
- HÖ thèng dÉn dung dÞch: §îc bè trÝ ë c¸c kho¶ng trèng gi÷a c¸c
ch©n choßng víi c¸c vßi dÉn dung dÞch xuèng ®¸y nh»m lµm s¹ch ®¸y vµ lµm
m¸t choßng.
C¨n cø vµo vËn tèc dßng dung dÞch qua khái vßi phun (v j) ta chia ra 2
lo¹i:
Choßng cã hÖ thèng röa thêng nÕu v j < 70m/s
Choßng cã vßi phun thuû lùc nÕu v j 70 130m/s
1.2. C¸c lo¹i choßng khoan trong khoan dÇu khÝ.
1.2.1. Choßng c¸nh dÑt:
a. b.a. Choßng 2 c¸nh; b. Choßng 3 c¸nh
H×nh 1 Choßng c¸nh dÑt
+ Ph¹m vi sö dông : Choßng c¸nh lµm viÖc theo nguyªn lý c¾t - vì,
thêng ®îc dïng trong ®Êt ®¸ mÒm hoÆc dÎo. Kh«ng ®îc sö dông trong
khoan tuabin v× m« men ph¸ huû lín.
+ C¸c lo¹i choßng c¸nh vµ cÊu t¹o.
C¨n cø vµo sè c¸nh mµ choßng ®îc ph©n ra c¸c lo¹i choßng 2 c¸nh, 3
c¸nh vµ 4 c¸nh.
8/20/2019 khoandaukhi_83
8/285
-8-
PhÝa trªn cïng tiÖn ren ®Ó nèi víi cÇn khoan. MÆt tríc vµ mÆt bªn ®Òu
®îc g¾n hîp kim ®Ó t¨ng ®é cøng cña choßng. Lç tho¸t níc híng chÊt láng
tõ cét cÇn khoan ch¶y trùc tiÕp lªn ®¸y ®îc bè trÝ ë kho¶ng c¸ch 2/3 b¸n kÝnh
tÝnh tõ t©m choßng khoan. Sù bè trÝ vßi phun ®¶m b¶o lÖch dßng chÊt láng vÒ
phÝa tríc lìi c¾t chót Ýt nh»m ®¶m b¶o lµm s¹ch ®¸y vµ lµm m¸t tèt nhÊt.
Tèc ®é khoan sÏ tèt lªn nÕu t¹o cho vßi phun ®¹t tèc ®é 70 130m/s.
+ VËt liÖu chÕ t¹o choßng.
Choßng c¸nh ®îc chÕ t¹o tõ thÐp cã kÕt cÊu hµm lîng c¸c bon trung
b×nh. Th©n vµ c¸nh ®îc s¶n xuÊt theo kiÓu rÌn hoÆc dËp: Th©n b»ng thÐp c¸c
bon kh«ng hîp kim. Hµm lîng Cacbon tõ 035 0,4%. C¸nh choßng b»ng
thÐp hîp kim víi Crom, Silic, M¨ngan. Th«ng thêng khi chÕ t¹o, c¸nh ®îc
hµn vµo th©n choßng, còng cã khi ®îc rÌn liÒn khèi víi th©n. C¸nh choßng
®îc tr¸m hîp kim Rªlit ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng chèng mßn.
1.2.2. Choßng kim c-¬ng:
+ Ph¹m vi sö dông: Lµm viÖc theo nguyªn lý c¾t - vì, dïng trong ®Êt ®¸
cã ®é cøng tõ trung b×nh ®Õn rÊt cøng, trong c¸c lo¹i ®Êt ®¸ nh sa th¹ch,
®«l«mÝt, ®¸ v«i vµ c¸c lo¹i ®¸ mµ hiÖu suÊt khoan cña choßng chãp xoay ®¹t
thÊp. Dïng ®îc cho tÊt c¶ c¸c ph¬ng ph¸p khoan. Tuy nhiªn khoan b»ng
®éng c¬ ®¸y phï hîp nhÊt v× ®¹t ®îc vËn tèc quay cao.
H×nh 2
8/20/2019 khoandaukhi_83
9/285
-9-
+ CÊu tróc vµ sù ph©n lo¹i choßng kim c¬ng.
Th«ng thêng cÊu tróc cña 1 choßng kim c¬ng gåm cã c¸c phÇn chÝnh
nh: ®Çu nèi ren ®Ó nèi víi cÇn khoan, lâi thÐp vµ khu«n ®Êu.
Trªn bÒ mÆt khu«n ®Êu cã g¾n c¸c h¹t kim c¬ng (xem h×nh vÏ). Trong
®ã khu«n ®Êu lµ bé phËn quan träng nhÊt nã ph¶i cã hÖ sè d·n në nhiÖt vµ ®é
mµi mßn gÇn gièng víi kim c¬ng ®Ó tr¸nh hiÖn tîng bong trãc c¸c h¹t kim
c¬ng khái khu«n ®Êu. Vµ cuèi cïng lµ bé phËn dÉn dung dÞch ®îc bè trÝ
thÝch hîp gi÷a c¸c bÒ mÆt ®¸y ®îc g¾n kim c¬ng theo nh÷ng h×nh d¹ng
kh¸c nhau.
C¨n cø vµo c¸ch g¾n c¸c h¹t kim c¬ng vµ kÝch thíc c¸c h¹t kim
c¬ng mµ ngêi ta ph©n ra 3 lo¹i chÝnh:
- Choßng kim c¬ng 1 líp (khoan trong ®¸ ®ång nhÊt).
- Choßng kim c¬ng nhiÒu líp (khoan trong ®¸ nøt nÎ).
- Choßng kim c¬ng thÊm nhiÔm (khoan trong ®¸ nøt nÎ).
Ngoµi ra ngêi ta cßn cã c¸ch ph©n lo¹i nh: Choßng kim c¬ng ®îc
g¾n lìi c¾t lµ kim c¬ng tù nhiªn, lo¹i choßng cã lìi c¾t PDC hay kim
c¬ng ®a tinh thÓ vµ cuèi cïng lµ lìi c¾t TSP hay kim c¬ng ®a tinh thÓ bÒn
nhiÖt (§é chÞu nhiÖt cña PDC 8000C, lo¹i TSP cã ®é æn ®Þnh nhiÖt tèt h¬n).
+ TÝnh chÊt cña kim c¬ng:
Lµ kho¸ng vËt cøng nhÊt trong tù nhiªn (cÊp Xii), nhiÖt ®é nãng ch¶y lµ
36500C. Kim c¬ng bÞ grafit ho¸ ë 14500C. §¬n vÞ ®o khèi lîng cña kim
c¬ng lµ Cara (1 cara = 0,2053 g). KÝch thíc c¸c h¹t kim c¬ng ®îc g¾n
vµo choßng thay ®æi tõ 2-12 h¹t/cara.
§Æc ®iÓm cña kim c¬ng lµ rÊt cøng nhng dßn, kh«ng chÞu ®îc va
®Ëp vµ nhiÖt ®é ®¸y cao. Kim c¬ng ®îc dïng ®Ó chÕ t¹o choßng kim c¬ng
thêng lµ kim c¬ng nh©n t¹o v× gi¸ thµnh rÎ h¬n kim c¬ng tù nhiªn.
+ Sö dông choßng kim c¬ng:
ViÖc cã quyÕt ®Þnh chän vµ sö dông choßng kim c¬ng hay kh«ng ph¶i
c¨n cø vµo nhiÒu yÕu tè, trong ®ã yÕu tè gi¸ thµnh lµ rÊt quan träng. Nh÷ng
8/20/2019 khoandaukhi_83
10/285
-10-
trêng hîp sau ®©y sÏ lµ c¨n cø ®Ó cã thÓ sö dông choßng kim c¬ng thay cho
choßng chãp xoay:
- Khi tuæi thä chãp xoay qu¸ ng¾n do mßn c¸c æ l¨n, r¨ng hoÆc g·y
r¨ng.
- Khi tèc ®é khoan qu¸ nhá (1,5m/h), do tû träng cña dung dÞch khoan
lín hoÆc do thiÕu c«ng suÊt thuû lùc cña thiÕt bÞ khoan.
- Khi gk 6” mµ tuæi thä cña choßng chãp xoay bÞ h¹n chÕ.
- Khi ®é nghiªng t¨ng lªn trong khoan ®Þnh híng hoÆc t¶i träng lªn
choßng bÞ h¹n chÕ.
- Trong khoan tuabin cã sè vßng quay lín vµ ®Êt ®¸ phï hîp sÏ hiÖu qu¶
h¬n so víi khoan Roto.
Tuy nhiªn trong ®¸ r¾n ch¾c vµ nøt nÎ, c¸c lo¹i ®¸ chøa ®¸ löa hoÆc pirit
sÏ kh«ng phï hîp víi choßng kim c¬ng.
NÕu sö dông hîp lý 1 choßng kim c¬ng cã thÓ thay thÕ ®îc tíi 15
choßng chãp xoay.
Tríc khi b¾t ®Çu khoan b»ng choßng kim c¬ng cÇn ph¶i doa th©n lç
khoan, lÊy hÕt c¸c m¶nh vôn ®Êt ®¸ vµ kim lo¹i lªn khái ®¸y. V× thÕ tríc khi
khoan kim c¬ng trong 2 hay 3 hiÖp khoan b»ng choßng chãp xoay cuèi cïng,
cÇn ph¶i th¶ èng mïn ®Ó lÊy hÕt c¸c vôn kim lo¹i vµ ®¸. èng mïn ®îc l¾p
trªn choßng trong khoan Roto vµ trªn tuabin trong khoan tuabin. Trong trêng
hîp cÇn doa lç khoan vµ b¬m röa thªm cÇn ph¶i khoan hiÖp khoan ®Æc biÖt cã
sö dông èng mïn.
1.2.3. Choßng chãp xoay:
1.2.3.1.Ph¹m vi sö dông vµ -u nh-îc ®iÓm cña choßng chãp xoay:
Trong c«ng t¸c khoan dÇu khÝ choßng chãp xoay ®îc sö dông réng r·inhÊt chiÕm tû lÖ trªn 90%. Dïng ®îc trong mäi lo¹i ®Êt ®¸ cã ®é cøng vµ tÝnh
chÊt kh¸c nhau.
Choßng chãp xoay cã nh÷ng u ®iÓm næi bËt lµ:
- DiÖn tÝch tiÕp xóc víi ®¸y nhá nhng ®é dµi cña mÐp lµm viÖc l¹i lín
v× vËy hiÖu suÊt ph¸ ®¸ cao.
8/20/2019 khoandaukhi_83
11/285
-11-
2
3
5
4
- C¸c chãp xoay l¨n trªn ®¸y nªn Ýt bÞ mµi mßn h¬n choßng c¸nh.
- M«men quay choßng nhá.
Tuy nhiªn nhîc ®iÓm lµ thêi gian lµm viÖc cña æ tùa chãp xoay thêng
ng¾n, c¸c r¨ng choßng kÐm cøng v÷ng, nhÊt lµ nh÷ng choßng cã ®êng kÝnh
nhá.
HiÖn ngêi ta chÕ t¹o c¸c lo¹i choßng 1, 2, 3, 4 chãp, riªng lo¹i 3 chãp
xoay lµ phæ biÕn nhÊt.
1.2.3.2.CÊu t¹o cña choßng 3 chãp xoay:
1- Ren nèi2- Th©n choßng3- Ch©n choßng4- Lç tho¸t níc5- Chãp xoay
H×nh 3
8/20/2019 khoandaukhi_83
12/285
-12-
Choßng 3chãp xoay gåm 4 phÇn chÝnh ®ã lµ th©n choßng, phÇn
lµm viÖc, hÖ thèng æ tùa vµ hÖ thèng röa.
- Th©n choßng: Tuú theo cÊu t¹o mµ th©n choßng ®îc chia ra 2 nhãm:Nhãm th©n liÒn vµ nhãm th©n rêi.
* Nhãm th©n liÒn (Nhãm A): th©n ®îc ®óc liÒn khèi, c¸c ch©n choßng
(trªn ®ã ®îc l¾p chãp xoay) ®îc hµn vµo th©n. PhÇn trªn th©n cã tiÖn ren
bªn trong.
* Nhãm th©n rêi (Nhãm B): th©n choßng ®îc t¹o thµnh b»ng c¸ch hµn
c¸c ch©n l¹i. Trªn ch©n choßng cã l¾p c¸c chãp xoay. PhÝa trªn th©n choßng
tiÖn ren ngoµi ®Ó l¾p víi cét cÇn khoan.
Choßng nhãm A cã ®êng kÝnh 345490mm.
Choßng nhãm B cã ®êng kÝnh 76320mm.
- PhÇn lµm viÖc (bao gåm chãp xoay, c¸c r¨ng cña chãp xoay).
Chãp xoay võa quay quanh trôc cña choßng ®ång thêi quay quanh trôc
cña chãp xoay vµ bÞ trît khi quay nªn võa cã t¸c dông ®Ëp võa cã t¸c dông
c¾t h÷u hiÖu ®èi víi ®Êt ®¸ mÒm.
ChÝnh v× thÕ ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ c¾t vµ t¨ng tèc ®é khoan trong ®¸ mÒm
ngêi ta sÏ bè trÝ c¸c chãp xoay lÖch trôc so víi trôc cña choßng. C¸c r¨ng cña
choßng ®îc chÕ t¹o theo nh÷ng h×nh d¹ng kh¸c nhau. Cô thÓ lo¹i r¨ng thÐp
(choßng r¨ng phay) ®Ó khoan trong ®¸ mÒm cã tèc ®é quay cao. BÒ mÆt r¨ng
®Òu ®îc phñ líp Cacbuavonfram ®Ó t¨ng ®é cøng vµ chèng mßn. C¸c lo¹i
choßng khoan trong ®¸ mÒm cã r¨ng dµi, n»m xa nhau ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn t¨ng
chiÒu s©u c¾m ngËp vµo ®Êt ®¸ vµ ph¸ vì c¸c m¶ng lín. C¸c choßng khoan
trong ®Êt ®¸ cøng trung b×nh vµ nöa cøng th× c¸c r¨ng bè trÝ gÇn nhau h¬n.
R¨ng còng cã c¸c gãc h¬i lín h¬n ®Ó cã thÓ chÞu t¶i träng lín ®ñ ®Ó th¾ng søc
kh¸ng nÐn cña ®¸. §èi víi ®Êt ®¸ cøng th× choßng cÇn ph¶i cã r¨ng v÷ng ch¾c,
n»m gÇn nhau, chãp xoay lín ®Ó cã thÓ chÞu t¶i träng lín. Ngµy nay nhê tiÕn
bé cña ngµnh luyÖn kim vµ h×nh d¹ng c¸c r¨ng nhän ®Þnh h×nh cho phÐp ngêi
8/20/2019 khoandaukhi_83
13/285
-13-
ta chÕ t¹o ra ®îc c¸c lo¹i choßng phï hîp víi phÇn lín c¸c lo¹i ®Êt ®¸ khi
khoan. (VÝ dô d¹ng cÇu, d¹ng qu¶ trøng, d¹ng ®Çu ®¹n, d¹ng h×nh chãp, d¹ng
lìi ®ôc, d¹ng th×a móc ®Æt biÖt vv.).
- HÖ thèng æ tùa chãp xoay:
æ tùa chãp xoay cã 3 lo¹i ®ã lµ æ bi cÇu hoÆc bi
®òa hë, æ bi cÇu hoÆc bi ®òa kÝn vµ lo¹i æ ®ì ma s¸t
(cßn gäi lµ vßng trît)
Chøc n¨ng cña tõng lo¹i æ ®ì lµ: Bi cÇu cã t¸c
dông chÞu t¶i trong chiÒu trôc vµ t¶i träng híng t©m
(híng t¶i träng vÒ phÝa ®Ønh chãp). Song chÞu t¶i
träng chiÒu trôc lµ chÝnh. Ngoµi ra cßn cã t¸c dông
h·m chèt trªn trôc. Bi cÇu lµ æ tùa kh«ng thÓ thiÕu trong choßng chãp xoay.
Mét chãp xoay cã tõ 1 ®Õn 2 æ bi cÇu. Bi ®òa chÞu lùc híng t©m lµ chñ yÕu
vµ cã t¸c dông truyÒn t¶i träng cho lìi c¾t. Vßng trît cã thÓ thay cho bi ®òa
vµ lµm t¨ng thÓ tÝch c«n, t¨ng ®é v÷ng ch¾c cña ngâng trôc.
- HÖ thèng c¸ch ly vµ b«i tr¬n c¸c æ tùa chãp xoay:
C¸c æ bi cÇu vµ bi ®òa hë kh«ng ®îc b«i tr¬n thêng cã thêi gian lµm
viÖc ng¾n, tuæi thä gi¶m, chóng ®îc lµm m¸t vµ b«i tr¬n chñ yÕu nhê níc
röa (khÝ nÐn hoÆc dung dÞch).
C¸c æ bi cÇu vµ bi ®òa kÝn ®îc b«i tr¬n bëi c¸c lo¹i mì nhê hÖ thèng
c¸ch ly ®Æc biÖt cã tuæi thä cao Ýt nhÊt b»ng tuæi thä cña c¸c r¨ng choßng. HÖ
thèng b«i tr¬n gåm cã mét hèc chøa mì, mét c¬ cÊu bï trõ b»ng mµng cao su
vµ mét ®êng èng dÉn kÝn. C¬ cÊu bï trõ lµm c©n b»ng ¸p lùc trong æ l¨n gi÷a
¸p lùc cña dung dÞch khoan vµ ¸p lùc mì ®îc tra vµo tõ khi chÕ t¹o. Vßng
c¸ch ly ®îc chÕ t¹o tõ lo¹i vËt liÖu ®Æc biÖt chÞu nhiÖt, chÞu mµi mßn díi ¸p
suÊt cao.
- HÖ thèng vßi röa thuû lùc:
H×nh 4
8/20/2019 khoandaukhi_83
14/285
8/20/2019 khoandaukhi_83
15/285
-15-
vËy trong qu¸ tr×nh quay c¸c chãp xoay sÏ cã sù dÞch chuyÓn lªn xuèng vµ t¸c
dông va ®Ëp tõng phÇn lªn ®¸y. Nhê thÕ mµ chãp xoay t¸c dông lªn ®¸y c¶ t¶i
träng tÜnh lÉn t¶i träng ®éng. Tuú theo h×nh d¹ng cña chãp xoay vµ vÞ trÝ t¬ng
®èi gi÷a trôc cña choßng vµ trôc cña chãp xoay mµ t¸c dông cña r¨ng choßng
lªn ®Êt ®¸ ë ®¸y lµ ®Ëp thuÇn tuý hoÆc ®Ëp céng víi c¾t.
Trong qu¸ tr×nh quay xung quanh trôc cña m×nh vµ trôc cña choßng, c¸c
chãp xoay thùc hiÖn mét chuyÓn ®éng phøc t¹p.
H×nh 6 : Ph©n tÝch sù chuyÓn ®éng cña chãp xoay
Khi quay choßng quanh trôc OA theo chiÒu kim ®ång hå víi tèc ®é OA
c¸c chãp xoay sÏ l¨n vµ quay quanh trôc OB ngîc chiÒu kim ®ång hå víi tèc
®é OB. ChuyÓn ®éng tuyÖt ®èi cña chãp xoay (tæng hîp 2 chuyÓn ®éng trªn)
lµ chuyÓn ®éng quanh trôc tøc thêi MN víi tèc ®é MN. Trôc MN ®i qua giao
®iÓm O (gi÷a trôc choßng vµ trôc chãp xoay) vµ O1 (lµ tiÕp ®iÓm gi÷a r¨ng
choßng víi mÆt ®¸y lç khoan). Mäi ®iÓm n»m trªn trôc quay tøc thêi ®Òu ®øng
yªn. Mäi ®iÓm n»m ngoµi trôc quay tøc thêi MN ®Òu chuyÓn ®éng trªn ®êng
trßn b¸n kÝnh b»ng kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®ã ®Õn MN. Khi chuyÓn ®éng quay
quanh trôc quay tøc thêi, c¸c chãp xoay c¾t ®Êt ®¸. Cêng ®é trît cña choßng
®îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè trît K (lµ tû sè gi÷a diÖn tÝch trît cña choßng vµ
A
B
Nb
b’a
a’
O
OB
MN O1
O1
B
a
OA
8/20/2019 khoandaukhi_83
16/285
-16-
diÖn tÝch ®¸y sau 1 vßng quay). Dùa vµo vÞ trÝ t¬ng ®èi gi÷a c¸c trôc cña
chãp xoay ngêi ta cã thÓ ph©n ra:
* Choßng cã t¸c dông ®Ëp thuÇn tuý:
Lµ choßng cã ®êng sinh cña chãp xoay trïng víi trôc tøc thêi MN hay
®Ønh cña c«n trïng víi t©m lç khoan (cã hÖ sè trît = 0).
Choßng khoan ch¹y trôc:
Chãp cã thÓ ®¬n c«n hoÆc ®a c«n. Trêng hîp ®¬n c«n nhng cã ®Ønh
vît ra ngoµi hay hôt vµo trong t©m lç khoan ®Òu ®îc gäi lµ choßng ch¹y
trôc. Lo¹i choßng nµy ngoµi t¸c dông ®Ëp cßn cã hiÖn tîng trît vu«ng gãc
víi ®êng sinh. Kho¶ng ch¹y trôc f cµng lín th× trît cµng nhiÒu. NÕu chãp ®a
c«n, hiÖn tîng trît ®îc xem xÐt cho tõng c«n riªng rÏ. C«n nµo cã ®Ønh
n»m ë t©m sÏ kh«ng cã hiÖn tîng trît vµ ngîc l¹i.
* Choßng lÖch trôc:
Choßng lÖch trôc lµ choßng mµ trôc cña chãp xoay vµ trôc cña choßng
kh«ng giao nhau, nh»m t¨ng cêng hÖ sè trît K (däc + ngang)
N
B
A
O H×nh 7
O
b,Choßng vît trôca,Choßng hôt trôc
O
H×nh 8
8/20/2019 khoandaukhi_83
17/285
-17-
HiÖn tîng lÖch trôc ®îc xem lµ lÖch d¬ng (a) nÕu lÖch vÒ phÝa chiÒu
quay cña choßng. Trêng hîp ngîc l¹i (b) lµ lÖch ©m. Nh vËy nÕu choßng
lÖch trôc l¹i thªm hiÖn tîng trît däc híng vµo trong (lÖch d¬ng) vµ trît
däc híng ra ngoµi (lÖch ©m).
Tãm l¹i: Dùa vµo ®Æc tÝnh ph¸ huû cña choßng ta cã thÓ ph©n ra 3
nhãm: Choßng cã t¸c dông ®Ëp thuÇn tuý, choßng ®Ëp + c¾t vµ choßng cã t¸c
dông ®Ëp + c¾t + däc.
Khi nghiªn cøu sù lµm viÖc cña choßng ta cÇn quan t©m tíi c¸c kh¶
n¨ng trît ngÉu nhiªn vµ trît cìng bøc.
Choßng tù lµm s¹ch: Sù cÇn thiÕt t¨ng hÖ sè trît vµ thÓ tÝch c«n sÏ
dÉn ®Õn sù x©m nhËp lÉn nhau gi÷a c¸c chãp. NghÜa lµ hµng r¨ng cña chãp
nµy ®i vµo r·nh gi÷a 2 hµng r¨ng cña chãp kia ng¨n ngõa sù lÊp nhÐt mïn
khoan ë c¸c choßng nµy. HiÖn tîng ®ã ®îc gäi lµ tù lµm s¹ch.
HÖ sè phñ (): Lµ tû sè gi÷a tæng chiÒu dµi cña c¸c r¨ng cña 1 chãp
tiÕp xóc víi ®¸y lç khoan ë mét thêi ®iÓm nµo ®ã vµ b¸n kÝnh cña choßng
khoan.
Víi choßng thêng dïng cã = 1,2 1,5
§Êt ®¸ cµng mÒm, dÎo th× dïng choßng cã hÖ sè phñ cµng lín vµ ngîc l¹i.+ Ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i choßng chãp xoay:
§Ó ®¸p øng víi sù ®a d¹ng cña ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ë c¸c níc ngêi ta
chÕ t¹o ra rÊt nhiÒu nh÷ng lo¹i choßng cã ®Æc tÝnh lµm viÖc phï hîp.
Theo OCT ngêi ta ph©n ra 4 lo¹i chÝnh lµ: mÒm, trung b×nh, cøng vµ
r¾n t¬ng øng víi c¸c ký hiÖu ch÷ c¸i lµ: M, C, T vµ K. Bªn c¹nh ®ã cßn chÕ
a, lÖch trôc d¬ng
O O
b, lÖch trôc ©m
8/20/2019 khoandaukhi_83
18/285
-18-
t¹o ra c¸c lo¹i choßng liÒn kÒ ®Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Êt ®¸ cøng mÒm vµ
mµi mßn xen kÑp.
Cô thÓ theo GOST - 20692-75 ®îc thÓ hiÖn ë b¶ng díi ®©y (b¶ng 1).
Ngoµi c¸c ký hiÖu ®îc nªu trong b¶ng cßn c¸c ký hiÖu kh¸c nh:
B: C¸c æ ®ì r·nh l¨n,
H: Mét æ ®ì trît, c¸c æ ®ì cßn l¹i lµ æ ®ì cã r·nh l¨n,
A: æ ®ì trît,
U: Choßng cã níc röa thêng,
: Choßng cã vßi phun thuû lùc,
: Choßng khoan thæi khÝ, v.V....
8/20/2019 khoandaukhi_83
19/285
8/20/2019 khoandaukhi_83
20/285
-20-
7: M¶nh b¶o vÖ trªn ®êng kÝnh vµ c¸c æ l¨n tr¬n (nh½n),
G: Cã b¶o vÖ t¨ng cêng (chèng mßn ®êng kÝnh ngoµi)
Ph©n lo¹i choßng chãp xoay theo m· hiÖu IADC
B¶ng 2
Lo¹i Lo¹i ®Êt ®¸ H¹ng
æ l¨n
tiªu
chuÈn
æ l¨n
tiªu
chuÈn
thæi khÝ
M¶nh
b¶o vÖ
chãp
xoay
æ l¨n
kÝn
M¶nh
b¶o vÖ
æ l¨n
kÝn
æ l¨n
tr¬n
M¶nh
b¶o vÖ
æ l¨n
tr¬n
1 2 3 4 5 6 7
Dông
cô
r¨ng
phay
1§Êt ®¸ mÒm cã ®é
khoan thÊp
1
2
3
4
2§Êt ®¸ mÒm trung b×nh
®Õn cøng trung b×nh
søc kh¸ng nÐn cao
1
2
3
4
3§Êt ®¸ nöa mµi mßn
hoÆc mµi mßn
1
2
3
4
Dông
cô
r¨ng
chèt
4
§Êt ®¸ mÒm cã søc
kh¸ng nÐn thÊp vµ ®é
khan cao
1
2
3
4
5
§Êt ®¸ mÒm ®Õn cøng
trung b×nh søc kh¸ng
nÐn thÊp
1
2
3
4
6§Êt ®¸ cøng trung b×nh
cã søc kh¸ng nÐn cao
1
2
3
4
7§Êt ®¸ cøng nöa mµi
mßn ®Õn mµi mßn
1
2
3
4
8§Êt ®¸ rÊt r¾n vµ mµi
mßn lín
1
2
3
4
8/20/2019 khoandaukhi_83
21/285
-21-
1.2.4. C¸c lo¹i choßng ®Æc biÖt:
+ Choßng ®Çu nhän: Dïng ®Ó khoan chuyÓn ®êng kÝnh tõ lín sang
nhá, khoan ph¸ nót xi m¨ng trong èng chèng, dïng ®Ó cøu sù cè (ha)
+ Choßng lÖch t©m: Dïng ®Ó khoan më lç nh¸nh trong trêng hîp cÇn
cã lç khoan ®êng kÝnh lín h¬n ®êng kÝnh ®· cho (hb)
+ Choßng lìi xo¾n: Dïng ®Ó khoan xiªn giÕng khoan trong trêng hîp
khoan b»ng ph¬ng ph¸p khoan roto cã sö dông m¸ng nghiªng (hc)
c, Choßng xo¾n H×nh 11 d, Choßng doa réng
a, Choßng ®Çu nhän H×nh 10 b, Choßnh lÖch t©m
8/20/2019 khoandaukhi_83
22/285
-22-
+ Choßng doa réng: Lµ lo¹i choßng dïng ®Ó më réng ®êng kÝnh th©n
lç khoan. Thêng cã 2 lo¹i: Lo¹i cÊu t¹o c¸nh ®Ó doa trong ®Êt ®¸ mÒm, lo¹i
b»ng chãp xoay ®Ó doa trong ®Êt ®¸ cøng (h.D)
+ Choßng khoan mÉu: Lµ lo¹i choßng ph¸ huû ®Êt ®¸ ë ®¸y theo h×nh
vµnh kh¨n s¸t thµnh lç khoan ®Ó l¹i mÉu lâi ë gi÷a: Choßng lÊy mÉu cã nhiÒu
kiÓu cÊu tróc kh¸c nhau. Lo¹i lìi c¾t choßng kim c¬ng lo¹i 4 chãp xoay cã
®é cøng còng rÊt kh¸c nhau phï hîp víi tõng lo¹i ®Êt ®¸ khoan qua. Choßng
khoan mÉu ®îc l¾p phÝa díi cña èng mÉu b»ng ren (h12)
1.3. Ph-¬ng ph¸p lùa chän choßng khoan.
Do tÝnh chÊt rÊt kh¸c nhau vÒ ®é cøng, ®é mµi mßn cña ®Êt ®¸ còng nh
sù ®a d¹ng, phong phó vÒ chñng lo¹i nªn viÖc lùa chän ®îc choßng thËt phï
hîp cho tõng ®èi tîng ®Êt ®¸ lµ c«ng viÖc rÊt khã kh¨n vµ hÇu nh kh«ng thÓ.
ë ®©y ta chia ra 2 tr-êng hîp:
1.3.1.§èi víi lç khoan th¨m dß:
Cét ®Þa tÇng míi chØ lµ dù kiÕn s¬ bé c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt ®¸
(cha hiÓu râ) vµ sù thay ®æi ®ét ngét cña chóng thêng g©y rÊt nhiÒu khãkh¨n cho viÖc sö dông choßng. ViÖc lùa chän choßng ë ®©y hoµn toµn mang
tÝnh chÊt gi¶ ®Þnh. V× vËy ph¶i kÕt hîp chÆt chÏ víi sù ph¸n ®o¸n cña kü thuËt
®Þa chÊt ®Ó lµm c¬ së lùa chän chñng lo¹i hîp lý. Trong trêng hîp nµy c¸c
chñng lo¹i choßng cÇn ®îc chuÈn bÞ nhiÒu h¬n ®Ó ®Ò phßng mäi trêng hîp
ph¸t sinh bÊt ngê.
H×nh 12 Choßng khoan mÉu
8/20/2019 khoandaukhi_83
23/285
-23-
1.3.2.§èi víi c¸c giÕng khoan khai th¸c:
Cét ®Þa tÇng ®· biÕt tríc mét c¸ch kh¸ chÝnh x¸c vÒ tÝnh chÊt c¬ lý, ®é
cøng vµ bÒ dµy c¸c líp ®Êt ®¸. V× thÕ ta cã thÓ chñ ®éng lùa chän ®îc choßng
phï hîp. §èi víi mét lo¹i ®Êt ®¸ cô thÓ ë chiÒu s©u nhÊt ®Þnh cã thÓ cã nhiÒu
lo¹i choßng cã kh¶ n¨ng ph¸ huû tèt. V× vËy c«ng viÖc nghiªn cøu mang tÝnh
so s¸nh ®îc thùc hiÖn ë giÕng khoan ®Çu tiªn sÏ t¹o ra ®iÒu kiÖn thuËn lîi
cho phÐp thùc hiÖn ë nh÷ng giÕng khoan khai th¸c tiÕp theo ®¹t ®îc hiÖu qu¶
cao vÒ thêi gian khoan còng nh kinh tÕ. ë ®©y ta xem lo¹i choßng khoan hîp
lý nhÊt lµ choßng cho phÐp ®¹t gi¸ thµnh 1m khoan thÊp nhÊt trong ®iÒu kiÖn
kü thuËt tèt.
Sau ®©y lµ nh÷ng vÝ dô ®Ó so s¸nh trong viÖc lùa chän choßng phï hîp
víi ®Þa tÇng khoan qua:
Ta ®· biÕt, gi¸ thµnh 1m khoan ®îc tÝnh nh sau; (Gm):
Gm =Gc + Gh (tc + tnt)
h ; VND/m
Trong ®ã:
Gm - Gi¸ thµnh 1m khoan
Gc - Gi¸ thµnh cña choßng
Gh - Gi¸ thµnh 1 giê lµm viÖc cña thiÕt bÞ khoan
tc - Thêi gian khoan thuÇn tuý
tnt - Thêi gian n©ng th¶
h - Sè lîng m khoan ®îc
VÝ dô1: Mét choßng A lo¹i h¬i cøng khoan ®îc 41m trong 17h. Còng trong
®Þa tÇng Êy, mét choßng B kh¸c h¬i mÒm h¬n khoan ®îc 35m trong 12h.
Trong khi ®ã ®îc biÕt: gi¸ 1h thuª thiÕt bÞ lµ: 8.000.000®, gi¸ thµnh choßng
A = gi¸ thµnh choßng B = 17.000.000 ®. Thêi gian n©ng th¶ hÕt 4h00.
Tõ kÕt qu¶ trªn ta tÝnh ®îc
§èi víi choßng A:
GmA =17.000.000 + 8.000.000 (17+4)
41 = 4.512.195 ®/m
8/20/2019 khoandaukhi_83
24/285
-24-
§èi víi choßng B:
GmB =17.000.000 + 8.000.000 (12+4)
35 = 4.142.857 ®/m
Nh vËy viÖc sö dông choßng B kinh tÕ h¬n so víi choßng A
VÝ dô 2: VÒ sù lùa chän gi÷a choßng chãp xoay vµ choßng kim c¬ng.
GiÕng khoan 1: CÇn 3 choßng chãp xoay míi khoan ®îc 310m trong 126h,
nh vËy 1 choßng trung b×nh khoan ®îc 103m trong 42h. Gi¸ trung b×nh 1
choßng lµ 35.200.000 ®. Gi¸ 1h thuª thiÕt bÞ lµ: 12.500.000®, thêi gian kÐo th¶
trung b×nh lµ: 12h
Tõ ®ã ta tÝnh ®îc:
Gm =35.200.000 + 12.500.000 (42 + 12)
103
= 6.895.146 ®/m
GiÕng khoan thø 2:
Mét choßng kim c¬ng khoan ®îc 330m trong thêi gian 117h gi¸
choßng lµ: 500.000.000 ® (b»ng gi¸ thµnh choßng míi trõ ®i gi¸ kim c¬ng
thu håi ®îc).
C¸c ®iÒu kiÖn kh¸c gièng giÕng khoan thø nhÊt
VËy ta tÝnh ®îc Gm lµ
Gm = 500.000.000®
+ 12.500.000®
(117 + 12) 330 = 6.401.512 ®/m
Nh vËy râ rµng trong trêng hîp nµy nªn chän choßng kim c¬ng ®Ó khoan
sÏ kinh tÕ h¬n.
1.4. Ph-¬ng ph¸p lo¹i bá choßng khoan hîp lý:
ViÖc lo¹i bá choßng khoan hîp lý cã ý nghÜa kinh tÕ kü thuËt rÊt lín.
Gi¸ thµnh 1m khoan phô thuéc phÇn lín vµo møc ®é hîp lý cña viÖc thay
choßng ®óng thêi ®iÓm.
ViÖc gi¶m thêi gian lµm viÖc cña choßng trªn ®¸y cho phÐp t¨ng ®îc
tèc ®é c¬ häc cùc ®¹i, nhng viÖc thay choßng l¹i kh«ng thÓ c¨n cø vµo tèc ®é
c¬ häc ®îc mµ ph¶i c¨n cø vµo tèc ®é hiÖp (v h) sao cho vh ®¹t cùc ®¹i.
vh =h
tc + tnt (1)
8/20/2019 khoandaukhi_83
25/285
-25-
Tõ (1) ta cã thÓ ph©n tÝch thµnh (2)
1 vh
=tc h +
tnt h (2)
Trong ®ã:
vh - Tèc ®é hiÖp
tc - Thêi gian khoan thuÇn tuý
tnt - Thêi gian n©ng th¶
h - Sè mÐt khoan ®îc
BiÓu thøc (2) biÓu thÞ sù ph©n bè thêi gian ®Ó thùc hiÖn ®îc 1m trong 1 hiÖp
khoan.
- Khi t¨ng thêi gian lµm viÖc cña choßng trªn ®¸y, thµnh phÇntc
h
t¨ng
lªn vµtnt h sÏ gi¶m xuèng kÕt qu¶ lµ
1 vh
t¨ng lªn vh gi¶m xuèng
- Khi gi¶m thêi gian lµm viÖc cña choßng trªn ®¸y th×tnt h sÏ t¨ng lªn rÊt
nhiÒu h¬n h¼n møc ®é gi¶m xuèng cñatc h , kÕt qu¶ lµ
1 vh
t¨ng lªn suy ra vh
gi¶m ®i.
Nh vËy kh«ng thÓ ®¹t ®îc vh cùc ®¹i khi kÐo thËt dµi hoÆc rót thËtng¾n thêi gian lµm viÖc cña choßng trªn ®¸y. Do ®ã sÏ tån t¹i mét thêi gian tèi
u mµ ë ®ã vh sÏ ®¹t cùc ®¹i.
Trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ thùc nghiÖm MinHim ®· thiÕt lËp ®îc
mèi quan hÖ sau.
vch = v0. e-k.t (3)
Trong ®ã: vch - Tèc ®é c¬ häc
v0 - Tèc ®é c¬ häc ban ®Çuk - HÖ sè ®Æc trng cho tèc ®é mßn cña choßng.
t - Thêi gian choßng lµm viÖc trªn ®¸y
e- H»ng sè L«ga tù nhiªn
Tõ c«ng thøc (3) chóng ta cã thÓ tÝnh ®îc tiÕn ®é sau 1 hiÖp
8/20/2019 khoandaukhi_83
26/285
-26-
h = kt0t
0
kt0
t
0
ch e1k
v dt.ev.dtv (4)
Thay gi¸ trÞ ë (4) vµo (1) ta tÝnh ®îc v h lµ:
vh =
v0 (1 - e-kt)
k (tc + tnt) (5)Tõ (5) ta cã nhËn xÐt: tèc ®é hiÖp phô thuéc vµo chÊt lîng choßng khoan, chÕ
®é khoan, ®é cøng ®Êt ®¸ vµ chiÒu s©u cña lç khoan.
ë mét ®é s©u x¸c ®Þnh cña lç khoan ta biÕt tríc v0, tnt vµ hÖ sè k vµ cã
thÓ biÓu diÔn vh = f (t) lµ mét ®êng cong (h×nh vÏ díi). §êng cong cã mét
®iÓm cùc ®¹i râ rÖt. Thêi gian ®Ó ®¹t ®îc ®iÓm cùc ®¹i ®ã cña v h gäi lµ thêi
gian khoan kinh tÕ, hay cßn ®îc xem lµ thêi gian lo¹i bá choßng hîp lý.
H×nh 13 Quan hÖ gi÷a vh , vch víi thêi gian lµm viÖc cña choßng
Thêi gian kinh tÕ (tkt) cña choßng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
tkt =13 tnt
k (6)
Tõ c«ng thøc (6) ta thÊy r»ng ®Ó tÝnh ®îc tkt ta cÇn ph¶i biÕt ®îc tnt vµ hÖ sè
k. HÖ sè k phô thuéc vµo chÊt lîng choßng, chÕ ®é khoan, ®é cøng vµ mµi
mßn cña ®Êt ®¸ vµ møc ®é röa lç khoan. Th«ng thêng hÖ sè k ®îc tÝnh theo
c«ng thøc sau:
k =ln
vch v0
t (7)
Ta cã thÓ xem mét vÝ dô cô thÓ cña viÖc cÇn thiÕt ph¶i thay choßng míi sau
®©y:
tkt
Vch,Vh(m/h)
t(h)
Vch
vh
8/20/2019 khoandaukhi_83
27/285
-27-
Néi dung lµ: H·y tÝnh thêi gian cÇn thiÕt ®Ó thay choßng míi khi chiÒu s©u
khoan lµ: 1000m
tnt = 2h
Cø sau mçi 15’ th©n lç khoan l¹i tiÕn s©u ®îc nh sau:
h1 = 5m; h2 =4m; h3 = 3m; h4 = 2,5m; h5 = 2m; h6 = 1,5m
h7 = 1m; h8 = 0,5m; h9 = 0,3m
Nh vËy lµ muèn ph¸t huy tèt hiÖu qu¶ lµm viÖc cña choßng trªn ®¸y
th× ta ph¶i x¸c ®Þnh ®îc thêi gian mµ ë ®ã v h ®¹t cùc ®¹i råi thay choßng míi.
vh =hi
tci + tnt
Tõ c«ng thøc tÝnh vh tæng qu¸t, ta sÏ tÝnh ®îc vh sau thêi gian mçi 15’ nh
sau:
vh1 =h1
tc1 + tnt = =
5 025 + 2
= 2,22 (m/h)
vh2 =5 + 4
05 + 2 = 3,6 m/h
vh3 =5 + 4 + 3 075 + 2
= 4,37 m/h
vh4 =5 + 4 + 3 + 25
1+2 = 4,83 m/h
vh5 =5 + 4 + 3 + 25 + 2
125 + 2 = 5,08 m/h
vh6 =5 + 4 + 3 + 25 + 2 + 15
15 + 2 = 5,14 m/h
vh7 =
5 + 4 + 3 + 25 + 2 + 15 + 1
175 + 2 = 5,07 m/h
vh8 =(5 + 4 + 3 + 25 + 2 + 15 + 1 + 0,5)
2 + 2 = 4,87 m/h
vh9 =5 + 4 + 3 + 25 + 2 + 15 + 1 + 05 + 03
225 + 2 = 4,66 m/h
8/20/2019 khoandaukhi_83
28/285
-28-
Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta thÊy vh6 = 5,14 m/h cã gi¸ trÞ cùc ®¹i víi chiÒu
s©u khoan ®îc lµ
6
1iih = 5 + 4 + 3 + 2,5 + 2 + 1,5 = 18m
Thêi gian khoan thuÇn tuý lµ tc = 6 x 0,25 = 1,5 h
Tæng thêi gian lµ: tc + tnt = 1,5 + 2 = 3,5h
Gi¶ sö nh sau khi khoan ë tèc ®é hiÖp vh9 = 4,66 m/h míi thay choßng
sÏ hoµn toµn kh«ng phï hîp v× ta thÊy ngay r»ng.
ChiÒu s©u khoan ®îc lµ
9
1i
ih = 19,8m
Tæng thêi gian khoan thuÇn tuý sÏ lµ: tc = 9 x 0,25 = 2,25 h
Tæng thêi gian sÏ lµ: tc + tnt = 2,25 + 2 = 4,25 h
Nh vËy sÏ chªnh lÖch thêi gian lµ: 4,25 - 3,5 = 0,75 h
Cïng víi thêi gian nµy nÕu thay choßng míi th× sÏ khoan ®îc sè mÐt
t¨ng thªm lµ: 5 + 4 + 3 = 12m. Tæng sè mÐt khoan ®îc b»ng 2 choßng trong
trêng hîp ®Çu tiªn sÏ lµ: 18 + 12 = 30m, cßn trêng hîp thø 2 chØ lµ 19,8m
vµ hiÖu qu¶ sÏ t¨ng ®îc sè mÐt khoan lµ 30m - 19,8m = 10,2m vÉn cïng mét
thêi gian thi c«ng.
8/20/2019 khoandaukhi_83
29/285
-29-
Ch-¬ng ii
ThiÕt bÞ khoan vµ c¸c c«ng tr×nh trªn mÆt
§Ó tiÕn hµnh thi c«ng mét giÕng khoan cÇn ph¶i cã mét tæ hîp thiÕt bÞ
vµ c¸c c«ng tr×nh phôc vô trªn mÆt. Sù ph©n lo¹i thiÕt bÞ khoan thêng ngêi
ta c¨n cø vµo kh¶ n¨ng khoan s©u tèi ®a:
- ThiÕt bÞ nhÑ : 1500 2000 m
- ThiÕt bÞ trung b×nh : 3500 m
- ThiÕt bÞ nÆng: 6000 m
- ThiÕt bÞ siªu nÆng: 8000 10.000 m.
TÝnh n¨ng khoan s©u cña thiÕt bÞ thêng ®îc thÓ hiÖn b»ng t¶i träng
®Þnh møc ë mãc n©ng (kÓ c¶ khèi lîng cña bé khoan cô vµ c¸c cét èng
chèng).
T¬ng øng víi chiÒu s©u khoan ®îc cña tõng lo¹i thiÕt bÞ lµ c¸c c«ng
suÊt lµm viÖc cña têi:
- ThiÕt bÞ nhÑ: 650 m· lùc
- ThiÕt bÞ trung b×nh: 1300 m· lùc
- ThiÕt bÞ nÆng: 2000 m· lùc
- ThiÕt bÞ siªu nÆng: 3000 m· lùc
C¸c chøc n¨ng kh¸c (nh quay, b¬m) do ch¬ng tr×nh khoan vµ chèng
èng ®îc quy ®Þnh cho giÕng ë chiÒu s©u cho tríc
2.1.C¸c thiÕt bÞ n©ng th¶
C¸c thiÕt bÞ phôc vô c«ng t¸c n©ng th¶ bao gåm cã th¸p, têi, c¸p, hÖ
thèng pa l¨ng v.v.....
2.1.1 Th¸p khoan:
2.1.1.1.§Æc ®iÓm chung cña th¸p:
- Th¸p khoan ®îc ®Æc trng bëi chiÒu cao, søc chÞu t¶i, kÝch thíc sµn
lµm viÖc díi ®Êt vµ sµn lµm viÖc trªn cao. VËt liÖu chÕ t¹o th¸p lµ thÐp
chuyªn dïng.
8/20/2019 khoandaukhi_83
30/285
-30-
- Trong th¸p cã bè trÝ hÖ thèng pal¨ng, chç dùng cÇn khoan vµ ®Æt mét
phÇn thiÕt bÞ khoan, thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn, che ch¾n cho c«ng nh©n lµm viÖc.
- Th«ng thêng t¶i träng lµm viÖc cµng lín th× th¸p cã chiÒu cao cµng
t¨ng, cho phÐp kÐo th¶ ®îc cÇn dùng dµi, gi¶m ®îc thêi gian n©ng th¶. Tuy
vËy th¸p cµng cao còng cã nh÷ng ®iÒu bÊt lîi v× cÇn dùng dµi qu¸ dÔ bÞ uèn
cong khi dùng th¼ng ®øng do träng lîng b¶n th©n, ren zamèc ®Çu cÇn ®Æt
trªn gi¸ ®ì dÔ bÞ biÕn d¹ng. H¬n thÕ n÷a cßn t¨ng vèn ®Çu t, t¨ng gi¸ thµnh
x©y l¾p.
Thùc tÕ ngêi ta chÕ t¹o th¸p theo c¸c chiÒu cao tiªu chuÈn nh sau:
- Th¸p cao 28 m cho c¸c giÕng s©u 1200 1300 m
- Th¸p cao 41 42 cho c¸c giÕng s©u 1300 3500 m
- Th¸p cao 53 m cho c¸c giÕng s©u > 3500 m.
2.1.1.2.Ph©n lo¹i th¸p khoan.
+ Th¸p 4 ch©n: Th¸p 4 ch©n gåm nhiÒu tÇng ghÐp l¹i víi nhau vµ cãthÓ th¸o rêi ra ®îc. Th©n th¸p lµm b»ng cÇn khoan hoÆc thÐp ®Þnh h×nh. §ai
thÐp còng ®îc lµm b»ng cÇn khoan nhng nhá vµ máng h¬n. C¸c ®o¹n ch©n
th¸p, ®ai th¸p, thanh gi»ng ®îc nèi víi nhau b»ng c¸c èp th¸p b¾t bu l«ng.
Khi th¸p lµm viÖc cÇn thiÕt ph¶i cã gi©y ch»ng th¸p ®Ó chèng lËt.
ChÝnh v× thÕ hiÖn nay hÇu nh kh«ng cßn ®îc sö dông cho thiÕt bÞ khoan ë
trªn ®Êt liÒn mµ hay ®îc sö dông ë c¸c thiÕt bÞ khoan biÓn di ®éng cã mÆt
b»ng l¾p r¸p th¸p theo chiÒu ngang h¹n chÕ hoÆc ®îc sö dông ë dµn nhÑ phôc
vô cho c«ng t¸c khai th¸c vµ söa ch÷a giÕng
H×nh 14: C¸c lo¹i th¸p 4 ch©n
¦u ®iÓm cña th¸p 4 ch©n lµ rÊt æn ®Þnh,
ch¾c ch¾n khi lµm viÖc. Tuy nhiªn còng
cã nh÷ng nhîc ®iÓm c¬ b¶n lµ s¶n lµm
viÖc díi ®Êt chËt hÑp, bÞ víng. ViÖc
dùng vµ h¹ th¸p khã kh¨n tèn kÐm vµ
nguy hiÓm v× ph¶i l¾p r¸p ë trªn cao.
8/20/2019 khoandaukhi_83
31/285
-31-
+ Th¸p ch÷ A:
Th¸p ch÷ A gåm 2 cét, ®Çu trªn ®îc liªn kÕt víi nhau cßn
®Çu díi ®îc b¾t vµo gèi tùa kiÓu b¶n lÒ. Kho¶ng c¸ch gi÷a
c¸c gèi tùa ph¶i ®¶m b¶o cho th¸p ®øng v÷ng.
Th¸p ch÷ A cã u ®iÓm næi bËt lµ lµm viÖc víi t¶i träng
lín nhng träng lîng b¶n th©n nhá (hiÖu suÊt lµm viÖc cao
h¬n) so víi th¸p 4 ch©n. Sµn lµm viÖc díi mÆt ®Êt réng vµ
tho¸ng h¬n. Cho phÐp l¾p ®Æt th¸p theo chiÒu ngang råi dùng
th¸p b»ng c¸p têi vµ kÝch thuû lùc nªn viÖc dùng h¹ th¸p
nhanh, thuËn tiÖn vµ dÔ vËn chuyÓn. Tuy nhiªn ®é æn ®Þnh cña
th¸p ch÷ A nhá h¬n th¸p 4 ch©n. §Ó t¨ng ®é æn ®Þnh cho th¸p
khi lµm viÖc cÇn ph¶i cã Ýt nhÊt 4 d©y ch»ng th¸p. HiÖn nay do
tÝnh u viÖt cña th¸p ch÷ A nªn nã ®îc sö dông rÊt réng r·i
cho c¸c thiÕt bÞ khoan, nhÊt lµ nh÷ng thiÕt bÞ khoan trªn ®Êt
liÒn.
Ngoµi hai lo¹i th¸p chñ yÕu trªn cßn cã th¸p d¹ng cét thêng ®îc l¾p
trªn c¸c thiÕt bÞ khoan tù hµnh c«ng suÊt nhá.
+ C¸ch chän th¸p khoan:
Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cã 2 lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn th¸p: T¶i trängth¼ng ®øng t¸c dông lªn mãc n©ng cña cét cÇn khoan, hay èng chèng vµ t¶i
träng theo ph¬ng n»m ngang cña cÇn dùng vµ cña giã. C¸c t¶i träng nµy ®îc
tÝnh to¸n ph¶i nhá h¬n t¶i träng lµm viÖc cña th¸p (xem ®Æc tÝnh kü thuËt).
ChÝnh v× vËy khi chän th¸p ®Ó thi c«ng mét giÕng khoan cô thÓ ta ph¶i tÝnh
®îc t¶i träng tèi ®a cña cét cÇn hay cét èng chèng t¸c dông lªn mãc n©ng
Qmax = Q (1 -1
) . K.
Trong ®ã : Q - Träng lîng cña bé khoan cô hoÆc èng chèng t¸c dông
lªn mãc n©ng trong ®iÒu kiÖn kh«ng khÝ.K- hÖ sè kÑt mót (k = 1,3)
1, - Träng lîng riªng cña dung dÞch vµ cña thÐp
Ngoµi ra cßn c¨n cø vµo chiÒu s©u giÕng khoan ®îc thi c«ng ®Ó chän
chiÒu cao cña th¸p (liªn quan ®Õn chiÒu dµi cÇn dùng), kÝch thíc sµn lµm viÖc
trªn mÆt vµ trªn cao.
8/20/2019 khoandaukhi_83
32/285
-32-
2.1.2.Têi khoan.
2.1.2.1.C«ng dông.
Têi khoan dïng ®Ó kÐo th¶ cét cÇn khoan, èng chèng th¸o vÆn cÇn, treo
cét cÇn khi khoan. Trong mét sè trêng hîp tíi khoan cßn dïng ®Ó truyÒn
®éng cho Roto. Têi cßn ®îc dïng ®Ó di chuyÓn c¸c vËt nÆng phôc vô cho
c«ng t¸c dùng h¹ th¸p vµ c«ng t¸c phô trî kh¸c.
2.1.2.2.CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña têi khoan:
Têi khoan gåm 1 khung b»ng kim lo¹i trªn ®ã cã l¾p c¸c æ bi ®ì c¸c
trôc cña têi. Mét têi khoan ®îc cÊu t¹o bëi nhiÒu trôc (3 ®Õn 4 trôc) vµ trªn
®ã cã l¾p c¸c thµnh phÇn kh¸c nhau nh c¸c b¸nh r¨ng xÝch, phanh h·m c¬
khÝ, phanh thuû lùc, têi phô, c¸c khíp nèi. vv. ...
Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc v× t¶i träng ë mãc n©ng thay ®æi theo thêi gian
víi mét gi¸ trÞ rÊt lín, cßn ®éng c¬ cña thiÕt bÞ ch¹y víi c«ng suÊt ®Þnh møc
víi sè vßng quay gÇn nh kh«ng ®æi. V× vËy ®Ó sö dông ®éng c¬ mét c¸ch hîplý tíi khoan ph¶i ®îc chÕ t¹o cã nhiÒu tèc ®é kh¸c nhau. §Ó khi t¶i träng ë
mãc n©ng nhá th× vËn tèc ë mãc n©ng lín vµ ngîc l¹i. Tøc lµ thay ®æi tèc ®é
cuèn c¸p ë tang têi.
H×nh16: S¬ ®å truyÒn ®éng cña 1 lo¹i têi khoan
8/20/2019 khoandaukhi_83
33/285
-33-
2.1.2.3 HÖ thèng phanh cña têi.
* Phanh c¬ khÝ.
+ C«ng dông: Dïng ®Ó dõng hoµn toµn khi kÐo th¶ bé dông cô khoan
hay èng chèng. Treo dông cô vµ ®Ó th¶ tiÕn ®é tõ tõ trong khi khoan.
+ S¬ ®å cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc.
H×nh 17
1: §ai h·m m¸ phanh 6: Trôc khuûu
2:Tang têi 7: Thanh ®ßn bÈy
3: Tay phanh têi 8: Lß xo
4: Van ph©n phèi 9:Xi lanh khÝ ®éng
5: èngdÉn khÝ
Khi tay phanh (3) quay theo chiÒu kim ®ång hå lµm cho trôc khuûu (6)
chuyÓn ®éng quay xuèng lµm cho m¸ phanh (1) Ðp chÆt vµo Puly cña tang têi
khiÕn tang têi ®øng yªn. §Ó hç trî cho lùc phanh ngêi ta liªn kÕt tay phanh
(3) víi thanh gi»ng lµm nhiÖm vô më van tiÕt lu (4) ®Ó cho khÝ nÐn ®i vµo
®êng èng (5) t¸c dông lªn phÝa trªn cña xi lanh khÝ ®éng (9) Pittong di
chuyÓn xuèng phÝa díi lµm t¨ng thªm lùc quay cña trôc khuûu (6) vµ m¸
phanh cµng Ðp chÆt vµo Puly cña têi. Khi cÇn gi¶m lùc phanh ta chØ viÖc ®Ó tay
g¹t (3) quay ngîc ngîc chiÒu kim ®ång hå, díi t¸c dông ®Èy cña lß xo (8)
b¨ng phanh sÏ t¸ch khái Puly cña têi còng nh khÝ nÐn ë phÝa trªn xi lanh (9)
sÏ bÞ ®Èy ngîc trë l¹i qua van tiÕt lu (4).
4
1
2
9
76
8
5
3
1
8/20/2019 khoandaukhi_83
34/285
8/20/2019 khoandaukhi_83
35/285
-35-
cho khi kÐo lªn c¸c c¸nh Roto kh«ng chÞu lùc c¶n cña chÊt láng mµ c¸nh Stato
híng vµo. Ngîc l¹i khi th¶ xuèng th× c¸nh Roto sÏ ph¶i chÞu mét m« men
ph¶n do chÊt láng t¹o nªn. Tuú theo vËn tèc th¶ (träng lîng cÇn èng) ngêi ta
thay ®æi mùc chÊt láng trong b×nh (11) b»ng c¸c kho¸ níc (10). Trong khi
phanh lµm viÖc, chuyÓn ®éng cña Roto quay sÏ biÕn thµnh nhiÖt vµ níc trong
bé h·m sÏ nhanh chãng bÞ h©m nãng lªn. Níc sÏ ®îc lµm nguéi trong b×nh
lµm m¸t cã tuÇn hoµn kÝn gi÷a bé h·m vµ b×nh.
* Phanh ®iÖn tõ (phanh phô)
§Ó kh¾c phôc nh÷ng h¹n chÕ cña phanh thuû ®éng th× ë thiÕt bÞ khoan
nÆng ngêi ta sö dông phanh ®iÖn tõ. CÊu t¹o cña phanh ®iÖn tõ gåm cã 1
Roto vµ mét bé phËn cè ®Þnh cung cÊp tõ trêng cã thÓ ®iÒu chØnh b»ng c¬
cÊu ®iÒu khiÓn. R«to (G¾n vµo trôc n©ng) c¾t c¸c ®êng søc cña tõ trêng.
Lùc ®iÖn tõ c¶m øng trong Roto sÏ chèng l¹i chuyÓn ®éng quay. Dßng xo¸y
(Dßng phu c«) sinh ra trong Roto lµm to¶ nhiÖt do hiÖu øng phun vµ nhiÖt
lîng nµy ®îc t¶n ra nhê hÖ thèng níc tuÇn hoµn lµm m¸t. Gi¸ trÞ cña m«
men phanh cã quan hÖ víi cêng ®é cña tõ trêng ®îc t¹o ra trong c¸c cuén
d©y. V× thÕ lo¹i phanh nµy ®îc sö dông rÊt linh ho¹t.
2.1.3.HÖ thèng pal¨ng.
2.1.3.1.Chøc n¨ng cña hÖ thèng pal¨ng vµ c¸c ®Æc ®iÓm cña chóng.
HÖ thèng pal¨ng biÕn chuyÓn ®éng quay cña tang têi thµnh chuyÓn
®éng tÞnh tiÕn lªn xuèng cña mãc n©ng vµ lµm gi¶m t¶i cho d©y c¸p.
Tuú theo t¶i träng n©ng th¶ vµ sè nh¸nh d©y c¸p, hÖ thèng pa l¨ng ®îc
ph©n ra lµm nhiÒu cì.
Víi t¶i träng 50 75 tÊn sö dông vì 2 x 3 hoÆc 3 x 4
Víi t¶i träng 100 130 tÊn sö dông cì 4 x 5 hay 5 x 6 hoÆc 6 x 7 .Trong ký hiÖu trªn: ch÷ sè ®Çu chØ sè con l¨n trªn bé rßng räc ®éng,
ch÷ sè thø hai sau dÊu (x) chØ sè con l¨n trªn bé rßng räc cè ®Þnh.
D©y c¸p ®îc m¾c vµo c¸c con l¨n cña hÖ thèng Rßng räc tÜnh vµ ®éng
theo mét tr×nh tù nhÊt ®Þnh. Mét ®Çu c¸p ®îc gi÷ cè ®Þnh (thêng ë 1 ch©n
8/20/2019 khoandaukhi_83
36/285
-36-
cña th¸p sao cho kÝp trëng dÔ quan s¸t khi lµm viÖc) gäi lµ ®Çu c¸p chÕt cßn
mét ®Çu m¾c vµo têi khoan gäi lµ c¸p têi hay lµ ®Çu c¸p cuèn.
2.1.3.2.C¸c bé phËn chÝnh cña hÖ thèng pal¨ng:
+ Bé rßng räc tÜnh:
Gåm mét khung kim lo¹i trªn ®ã cã l¾p mét trôc, trªn trôc ®îc g¾n c¸c
puly ®Ó luån c¸p têi ®i qua. Toµn bé bé rßng räc tÜnh ®îc l¾p lªn sµn trªn cao
cña th¸p khoan. T¶i träng ®Æt lªn hÖ rßng räc cè ®Þnh còng nh lªn th¸p khoan
lín h¬n t¶i träng ë mãc n©ng.
1: Khung ®ì
2:Trôc
3:æ bi ®ì
4:Pu li
+ Rßng räc ®éng vµ mãc n©ng:
Rßng räc ®éng thêng chÕ t¹o liÒn khèi víi mãc n©ng. Mãc n©ng dïng
®Ó treo cét cÇn khoan, mãc vµo ªlªvat¬ khi kÐo th¶ dông cô. Ngoµi mãc n©ngra cßn cã quang treo, quang treo cã 2 lo¹i: lo¹i ®¬n vµ lo¹i kÐp. Quang treo lµ
kh©u nèi gi÷a mãc n©ng vµ ªlªvat¬.
Ngoµi ra còng cã thÓ chÕ t¹o bé rßng räc ®éng t¸ch rêi víi mãc n©ng
(Riªng biÖt).
4
32
1
H×nh 19: Rßng räc tÜnh
H×nh 20: Rßng räc ®éng vµ quang treo
1 8 9
2
6
3
4
57
8/20/2019 khoandaukhi_83
37/285
-37-
+ C¸p têi.
C¸p têi gåm 6 mói ®îc xo¾n quanh lâi (b»ng sîi h÷u c¬ hay kim lo¹i).
Mçi mói l¹i cã tõ 19 ®Õn 37 sîi thÐp xo¾n víi nhau t¹o thµnh mói.
Th«ng thêng chiÒu xo¾n cña c¸c sîi thÐp ë c¸c mói ngîc víi chiÒu xo¾ncña c¸c mói trªn lâi c¸p khoan. ChÝnh ®iÒu nµy lµm cho c¸p cøng h¬n nhng
còng phÇn nµo gióp chèng xoay.
C¸p cã lâi b»ng vËt liÖu h÷u c¬ cã kh¶ n¨ng tù b«i tr¬n cao, dÔ uèn
nhng chÞu t¶i thÊp.
C¸p cã lâi thÐp kh«ng tù b«i tr¬n ®îc, khã uèn nhng kh¶ n¨ng chÞu
t¶i cao.
C¸p khoan thêng ®îc chÕ t¹o theo c¸c kÝch thíc quy chuÈn: 25 mm,
28 mm, 32 mm, 35 mmTham kh¶o søc kh¸ng ®øt danh nghÜa cña 1 lo¹i c¸p khoan ë b¶ng díi ®©y.
B¶ng 3
§êng kÝnh c¸p (in) Søc kh¸ng ®øt danh nghÜa EIP* (tÊn)
1 51,7
118
65,0
114
79,9
138
96,0
112
114,0
158
132,0
134
153,0
2 198,0
* EXTpa improved Plow Steel
T¶i träng ®îc tÝnh theo søc bÒn chèng ®øt cña c¸p ph¶i cã hÖ sè an
toµn C 3
8/20/2019 khoandaukhi_83
38/285
-38-
P cf =P ®C
Trong ®ã P ® - Søc kh¸ng ®øt cña c¸p têi
2.1.4.TÝnh to¸n ®éng häc vµ ®éng lùc häc cña têi khoan vµ hÖ thèng
pal¨ng.
2.1.4.1.TÝnh to¸n ®éng häc vµ ®éng lùc cña têi khoan.
TÝnh to¸n ®éng häc vµ ®éng lùc häc cña têi khoan nh»m môc ®Ých x¸c
®Þnh: Sè vßng quay ë c¸c trôc cña têi, vËn tèc cuèn c¸p cña tang têi, søc c¨ng
ë ®Çu d©y c¸p cuèn øng víi mçi tèc ®é
A) X¸c ®Þnh sè vßng quay ë c¸c trôc cña têi:
ViÖc x¸c ®Þnh sè vßng quay ph¶i dùa vµo s¬ ®å ®éng häc cña thiÕt bÞ
khoan, cña têi vµ sè vßng quay cña ®éng c¬.
NÕu gäi Z1, Z3, Z5, .... lµ sè r¨ng ë ®Üa truyÒn ®éng
Vµ Z2, Z4, Z6, ..... lµ sè r¨ng ë ®Üa dÉn ®éng
Lóc ®ã sè vßng quay ë trôc têi ®îc tÝnh lµ (nt)
nt = nm .z1 . z3 . z5z2 . z4 . z6
Trong ®ã: nm - sè vßng quay cña ®éng c¬.
B), X¸c ®Þnh vËn tèc cuèn c¸p ë tang têi (vt)Víi mçi mét tèc ®é quay cña têi ta cã thÓ tÝnh ®îc tèc ®é cuèn c¸p (v t)
nh sau:
vt =. Dtb . nt
60 m/s
Trong ®ã: Dtb - §êng kÝnh trung b×nh cña tang têi: (Dtb = Dt + 3d)
Dt - §êng kÝnh tang têi
d - ®êng kÝnh c¸p têiC) Søc c¨ng cùc ®¹i ë ®Çu d©y c¸p cuèn ®-îc tÝnh dùa theo c«ng suÊt cña
®éng c¬. (Pc. Max)
P c. max =75 . Nm . t
vt
8/20/2019 khoandaukhi_83
39/285
-39-
Trong ®ã: Nm - C«ng suÊt cña ®éng c¬ (m· lùc)
t - HiÖu suÊt truyÒn tõ ®éng c¬ ®Õn trôc têi
vt - VËn tèc cuèn c¸p ë têi.
D), VËn tèc ë mãc n©ng (vmn)
vmn =vt
2n.
Trong ®ã: - HÖ sè ma s¸t ë c¸c con l¨n cña hÖ pal¨ng
§iÒu kiÖn ®Ó chän P C lµ:
P C < P c. Max
2.1.4.2.TÝnh to¸n ®éng häc ®èi víi hÖ pal¨ng:
+ ë tr¹ng th¸i nghØ (tÜnh), søc c¨ng ë ®Çu c¸p têi sÏ b»ng ë ®Çu c¸p
chÕt (P t = pch )
P t = P ch =QC + QM
2.n.
Trong ®ã P t, P ch - søc c¨ng ë ®Çu c¸p têi vµ ë ®Çu c¸p chÕt
+ Søc c¨ng thùc tÕ ë ®Çu c¸p cñaèn trong trêng hîp kÐo cÇn víi vËn
tèc kh«ng ®æi ®îc tÝnh (P t) lµ:
P t =2n( - 1)2n - 1
.(QC + QM).
+ Søc c¨ng ®éng ë ®Çu c¸p têi trong trêng hîp kÐo cÇn cã gia tèc ë
dÇu mãc n©ng (P t.§) ®îc tÝnh lµ.
P t.® = P t .ag
Trong ®ã: a - gi¸ tèc sinh ra trong thêi ®iÓm ®Çu vµ cuèi ë mãc n©ng
g- gia tèc r¬i tù do.Khi giÕng khoan cµng s©u, t¶i träng trªn mãc n©ng cµng t¨ng. §éng c¬
ch¹y têi ®îc chän ®Ó kÐo th¶ bé dông cô khoan vµ träng lîng tèi ®a, cho
nªn trong qu¸ tr×nh khoan ®éng c¬ sÏ kh«ng ®îc sö dông tèt. C«ng suÊt cña
®éng c¬ chØ ®îc sö dông tèt khi ®¹t tíi chiÒu s©u thiÕt kÕ. V× vËy ngêi ta
ph¶i chän hÖ thèng pal¨ng 2 x 3 vµ khi lç khoan s©u thªm th× thay thÕ dÇn dÇn
8/20/2019 khoandaukhi_83
40/285
-40-
c¸c hÖ 3 x 4; 4 x 5; 5 x 6; v. v. ... ThÕ nhng viÖc thay thÕ hÖ pal̈ ng míi rÊt
phiÒn to¸i mÊt nhiÒu thêi gian vµ c«ng søc, cho nªn trong thùc tÕ ngêi ta chØ
sö dông 1 ®Õn 2 hÖ pal¨ng lµ nhiÒu nhÊt.
+ Chän hÖ pal¨ng.
Chän hÖ pal¨ng tÊt nhiªn ph¶i c¨n cø vµo t¶i träng lín nhÊt cña cét ènghoÆc cét cÇn vµ theo giíi h¹n bÒn cña c¸p.
P cf =P ®c
ë ®©y: P cf - T¶i träng cho phÐp t¸c dông lªn mãc n©ng
P ® - Giíi h¹n bÒn ®øt cña c¸p
c - HÖ sè an toµn (c 3)
Ta cã c«ng thøc sau:P ®c =
QC + QM2 . n Tõ ®ã cã 2 n =
C (QC + QM)P ®
VËy sè con l¨n cña bé rßng räc ®éng (n) sÏ lµ :
n =C (QC + QM)
2 . P ®
+ ChiÒu s©u cho phÐp chuyÓn hÖ pal¨ng ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc
sau: (Lcf )
Lcf =P cf (
2n - 1)q . 2n ( - 1) -
(lcn . qcn + qt)q m
Trong ®ã: P cf - Søc c¨ng cho phÐp ë ®Çu c¸p cuèn.
q, qcn - Träng lîng 1m cÇn vµ 1m cÇn nÆng
lcn - ChiÒu dµi cÇn nÆng
qt - Träng lîng tuabin (nÕu cã) + choßng khoan
2.2.HÖ thèng quay.
2.2.1.Bµn quay Roto. 2.2.1.1.Chøc n¨ng vµ c¸c ®Æc ®iÓm cña bµn quay Roto
B¶n Roto ®îc dïng ®Ó quay cét cÇn khoan. Lµm bÖ t× ®Ó gi÷ cét cÇn,
èng chèng khi kÐo th¶ vµ lµm rÊt nhiÒu c¸c c«ng t¸c phô kh¸c. Do vËy cÊu t¹o
cña bµn Roto ph¶i phï hîp ®Ó võa quay ®îc cét cÇn víi c¸c tèc ®é nhÊt ®Þnh
vµ bÒn ch¾c ®Ó cã thÓ gi÷ ®îc cét cÇn khoan nÆng nhÊt. §êng kÝnh lç Roto
ph¶i ®ñ lín ®Ó ®ót lät cét èng ®êng kÝnh lín nhÊt thêng dïng. Th©n cña
8/20/2019 khoandaukhi_83
41/285
-41-
Roto tiÕp nhËn toµn bé t¶i träng vµ truyÒn cho nÒn mãng. Trong th©n Roto cã
chøa ®Çu b«i tr¬n.
§Çu trôc Roto cã thÓ l¾p then víi ®Üa xÝch, hoÆc víi khíp trôc c¸c ®¨ng.
Roto quay trªn c¸c æ bi, cã thÓ h·m chÆt roto b»ng then hoÆc b»ng c¬ cÊu h·m
Khi truyÒn chuyÓn ®éng quay cho Roto qua têi, tèc ®é cña Roto ®îcthay ®æi b»ng hép sè têi hoÆc b»ng c¸ch thay ®æi ®Üa xÝch. §Ó Roto lµm viÖc
®éc lËp víi têi vµ ®Ó ®iÒu khiÓn tèc ®é trong mét giíi h¹n réng ngêi ta cho
Roto nhËn truyÒn ®éng riªng biÖt.
KÝch thíc danh nghÜa ®îc ®Æc trng b»ng ®êng kÝnh lç bµn Roto
trong ®ã ®Æt èng lç vu«ng ®Ó treo bé khoan cô nhê c¸c chÊu chÌn vµ lµm quay
®Çu vu«ng dÉn khi khoan. KÝch thíc lç nµy cã thÓ lµ: 1712
“ , 2012
“ , 2712
“ ,
3712 “ , 49
12 “ ,
2.2.1.2.CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc
H×nh 21:
1. Trôc chñ ®éng; 2. Gio¨ng lµm kÝn; 3. B¸nh r¨ng nãn; 4. æ l¨n
chÝnh; 5. æ l¨n b¸nh r¨ng nhá; 6. èng lãt h×nh nãn; 7. §Çu vu«ngdÉn ®éng; 8. MiÕng chÌn chÝnh; 9. Gio¨ng lµm kÝn dung dÞch
khoan; 10. æ l¨n tù lùa; 11. C¸c te
TruyÒn ®éng tõ têi khoan hoÆc tõ ®éng c¬ qua hép gi¶m tèc ®Õn trôc
dÉn (1). Th«ng qua cÆp b¸nh r¨ng nãn (3) ®· truyÒn chuyÓn ®éng quay cho
bµn Roto(7). Nh vËy lµ ®· biÕn chuyÓn ®éng quay n»m ngang cña trôc dÉn
8/20/2019 khoandaukhi_83
42/285
-42-
(1) thµnh chuyÓn ®éng quay theo chiÒu th¼ng ®øng cña Roto (7). CÇn chñ ®¹o
cã tiÕt diÖn vu«ng phï hîp víi lç cña bµn Roto (7) còng chuyÓn ®éng quay
theo vµ th«ng qua cét cÇn khoan quay choßng trªn ®¸y lç khoan.
2.2.2.§Çu xoay thuû lùc (®Çu xanhic):
2.2.2.1 §Æc ®iÓm ®Çu xoay thuû lùc.
Lµ bé phËn nèi gi÷a hÖ thèng pal¨ng víi cét cÇn khoan víi môc ®Ých
quay vµ treo dông cô vµo mãc n©ng, dÉn dung dÞch khoan tõ tuy « cao ¸p vµo
bªn trong cét cÇn. Nã ®îc thiÕt kÕ ®Ó chÞu ®îc ®ång thêi c¶ t¶i träng vµ tèc
®é quay cùc ®¹i mµ bµn Roto truyÒn cho cét cÇn khoan. §ång thêi nhê mét
gio¨ng xoay cho phÐp b¬m dung dÞch khoan díi ¸p suÊt nhê èng mÒm nèi
víi èng cæ ngçng cña ®Çu xoay thuû lùc.
2.2.2.2.CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña ®Çu thuû lùc.
Quang treo cè ®Þnh vµo mãc n©ng cña hÖ thèng pal¨ng ®Ó ®iÒu chØnh
tiÕn ®é khoan. Th©n (4) cã ren tr¸i ®îc nèi víi phÝa trªn cña cÇn chñ ®¹o
®îc quay nhê bµn Roto. Dung dÞch khoan tõ tuy « cao ¸p ®îc dÉn vµo èng
cæ ngçng cao ¸p (11) vµ èng (10) vµo trong cÇn khoan.
8/20/2019 khoandaukhi_83
43/285
-43-
1. §Çu nèi
2. Th©n
3. Mò èc
4. B¹c lãt
5. §Öm ch¾n dÇu
6. Vá
7. æ bi ®ì
8. æ bi chÆn
9. Vßng tùa
10. æ bi ®òa chÆn
11. Chèt
12. §Öm ch¾n ®Çu trªn
13. §Öm ch¾n níc;
14. èng cao ¸p
15. Quang treo
H×nh 22: CÊu t¹o ®Çu xa nhÝch
8/20/2019 khoandaukhi_83
44/285
-44-
2.2.3.§Çu quay di ®éng (Top Driver)
§Çu quay di ®éng cã nhiÖm vô nh ®Çu xoay thuû lùc th«ng thêng võa
truyÒn ®éng lªn trôc quay. §éng c¬ cã thÓ lµ ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu hoÆc ®éng
c¬ thuû lùc. Lo¹i ®éng c¬ thuû lùc Ýt dïng v× cÇn ph¶i l¾p thªm mét thiÕt bÞ cã
c«ng suÊt thuû lùc ®Æc biÖt nªn rÊt phøc t¹p.
H×nh 23: Côm ®Çu quay di ®éng
8/20/2019 khoandaukhi_83
45/285
-45-
2.2.3.1 S¬ ®å cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña ®Çu quay di ®éng.
H×nh 24: CÊu t¹o cña ®Çu quay di ®éng
2.2.3.2.¦u ®iÓm cña ®Çu quay di ®éng
+ ¦u ®iÓm:
- Kh«ng ph¶i dïng cÇn chñ ®¹o
- L¾p víi bé khoan cô ë mäi ®é cao
- Cã thÓ tiÕp cÇn dùng (cÇn ba)
- Cã thÓ khoan doa ngîc.
- LÊy mÉu lâi dµi+ Nhîc ®iÓm
- Ph¶i l¾p hÖ thèng dÉn híng trong th¸p ®Ó khö m« men c¶n
- Ph¶i gia cè kÕt cÊu do ph¸t sinh lùc xo¾n phô
- Ph¶i t¨ng chiÒu cao cña th¸p v× ®Çu quay dµi h¬n ®Çu xoay thuû lùc
th«ng thêng.
- CÇn cã èng mÒm vµ c¸p t¶i ®iÖn phô trong th¸p khoan
- T¨ng gi¸ thµnh thiÕt bÞ vµ tèn c«ng ch¨m sãc b·o dìng so víi bµn
Roto vµ ®Çu quay thuû lùc.2.3 HÖ thèng tuÇn hoµn vµ thiÕt bÞ lµm s¹ch dung dÞch
2.3.1.M¸y b¬m khoan vµ thiÕt bÞ ®-êng èng cao c¸p
2.3.1.1.M¸y b¬m khoan
+ C«ng dông vµ ®Æc ®iÓm m¸y b¬m khoan
M¸y b¬m khoan dïng ®Ó b¬m dung dÞch tuÇn hoµn trong qu¸ tr×nh
8/20/2019 khoandaukhi_83
46/285
-46-
H×nh 25: S¬ ®å ®éng häc cña b¬m piston
khoan. Trong khoan dÇu khÝ thêng sö dông c¸c lo¹i m¸y b¬m piston, ®ã lµ
m¸y b¬m 2 xi lanh n»m ngang t¸c dông kÐp hoÆc m¸y b¬m 3 xi lanh n»m
ngang t¸c dông ®¬n.
Yªu cÇu ®èi víi m¸y b¬m khoan lµ: B¬m ®îc dung dÞch cã ®é nhít
cao, träng lîng riªng lín vµ chøa c¸c pha r¾n mµi mßn nh c¸t, chÊt lµmnÆng v.V.... §ång thêi cã ®îc lu lîng vµ ¸p suÊt lµm viÖc cao ®¶m b¶o
th¾ng ®îc søc c¶n thuû lùc khi tuÇn hoµn. M¸y b¬m bÒn ch¾c, hÖ sè tin tëng
cao, l¾p ®Æt vµ vËn hµnh ®¬n gi¶n.
+ S¬ ®å vµ nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y b¬m 2 xi lanh t¸c dông kÐp.
1:Piston
2:xi lanh
3:Van hót5,6:van ®Èy
7:CÇn piston
8:con trît
9:Thanh truyÒn
10:Tay quay
11:èng hót
12:BÓ dung dÞch13:B×nh ®iÒu hoµ
14:Kho¸ níc
Nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y b¬m lµ: ChuyÓn ®éng tõ ®éng c¬ qua hép
gi¶m tèc ®îc truyÒn tíi b¸nh ®µ, qua c¬ cÊu tay quay thanh truyÒn 10, 9 ®·
biÕn chuyÓn ®éng quay cña b¸nh ®µ thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn n»m ngang
cña piston trong xi lanh.Gi¶ sö piston chuyÓn ®éng tõ tr¸i sang ph¶i th× van hót 3 më ra van ®Èy
5 ®ãng l¹i, trong khi ë bªn ph¶i th× van 4 ®ãng l¹i vµ van 6 ®îc më ra, dung
dÞch qua van 6 ®îc ®Èy ra ngoµi. NÕu piston chuyÓn ®éng tõ ph¶i qua tr¸i th×
5
2
14 13
1
9
10
11 4
3
12
8
8/20/2019 khoandaukhi_83
47/285
-47-
qu¸ tr×nh x¶y ra ngîc l¹i. Nh vËy trong mét hµnh tr×nh cña piston x¶y ra 2
lÇn hót vµ 2 lÇn x¶ gäi lµ t¸c dông kÐp.
Lu lîng cña m¸y b¬m trong 1s ®îc tÝnh nh sau:
Q =
m (2F - f) . L . n
60 . K. l/sF - diÖn tÝch tiÕt diÖn cña xi lanh
F - diÖn tÝch tiÕt diÖn cña cÇn piston (ty b¬m)
L - Bíc piston
n - Sè hµnh tr×nh cña piston
m - Sè xi lanh
K - HÖ sè hót ®Çy (Phô thuéc vµo sù hao mßn cña van, piston vµ
xi lanh) 2.3.1.2.C¸c thiÕt bÞ trªn ®-êng èng cao ¸p.
A - B×nh ®iÒu hoµ:
C«ng dông cña b×nh ®iÒu hoµ lµ gi¶m
bít dao ®éng ¸p suÊt níc röa vµ ®iÒu
hoµ lu lîng b¬m trªn ®êng èng
cao c¸p do b¬m lµm viÖc kh«ng ®Òu.
CÊu t¹o cña nã lµ mét b×nh chøa khÝN2 (ng¨n A) cã t¸c dông nh lß xo ®Ó
gi¶m bít va ®Ëp thuû lùc vµ ®îc l¾p
ngay trªn m¸y b¬m.
31.Th©n2. Buång khÝ nÐn3. Van 14. Mµng A
2
B4
H×nh 26: CÊu t¹o b×nh ®iÒu hoµ h×nh cÇu
NÕu ¸p suÊt ë B lín h¬n ¸p suÊt ë A th× dung dÞch ë B sÏ Ðp mµng chøa
khÝ ®Õn khi ¸p suÊt ë B c©n b»ng víi A. NÕu nh ¸p suÊt ë B nhá h¬n A th× ¸p
suÊt trong buång khÝ A sÏ Ðp mµng chøa khÝ trë l¹i vÞ trÝ cò. Nh vËy ¸p suÊt
trong ®êng èng ra sÏ ®îc ®iÒu tiÕt vµ lu lîng b¬m còng ®îc ®iÒu hoµ.
B), èng cao ¸p: Lµ ®o¹n dÉn dung dÞch tõ b×nh ®iÒu hoµ ®Õn èng ®øng (chç
ch©n th¸p khoan). èng cao ¸p lµm b»ng cÇn khoan vµ 2 ®Çu cã mÆt bÝch ®Ó b¾t
8/20/2019 khoandaukhi_83
48/285
8/20/2019 khoandaukhi_83
49/285
-49-
+ PhÔu trén:
§Ó ®iÒu chÕ dung dÞch sÐt ngêi ta cÊp liªn tôc sÐt bét vµo, phÔu (1)
®ång thêi b¬m níc vµo èng dÉn (2) qua vßi phun (3) ë buång trén (4) níc
sÏ trén víi sÐt bét ®Ó t¹o thµnh hÖ thèng sÐt níc vµ ®i ra èng (5). Ngêi ta
còng dïng phÔu trén nµy ®Ó gia c«ng ho¸ häc dung dÞch khoan
1:PhÔu n¹p sÐt bét
2: èng dÉn níc vµo
3:Vßi phun
4:Buång trén
5:èng dÉn dung dÞch ra
2.3.2.2. C¸c thiÕt bÞ lµm s¹ch dung dÞch
A.Sµng Rung:
1:Dung dÞch tõ lç khoan
2:Lß xo
3:Trôc lÖch t©m
4:Sµng
5:mïn khoan
6:Hè chøa mïn khoan
7:BÓ chøa dung dÞch s¹ch
8:M«t¬ ®iÖn 4,5kw H×nh 29
Nguyªn lý lµm viÖc cña sµng: §éng c¬ ®iÖn (8); truyÒn chuyÓn ®éng
cho trôc lÖch t©m (3) lµm cho sµng rung (4) rung víi tÇn sè 1750 2000
lÇn/phót, biªn ®é dao ®éng tõ 1,5 4,5 mm. Khi dung dÞch qua sµng rung
mïn khoan ®îc t¸ch ra khái dung dÞch vµ ®îc chuyÓn ®éng vÒ phÝa hè chøa
mïn (6). Cßn dung dÞch ®îc ch¶y vµo bÓ chøa dung dÞch s¹ch (7). Sµng ®îc
®Æt nghiªng mét gãc 13 150 . Cã c¸c lo¹i sµng 3 x2; 6 x 5; 7 x 8; 10 x 8 m¾t/
2
1
4
3
5
H×nh 28:PhiÔu trén vµ gia c«ng dung dÞch
8
1 2 3 45
7 `
8/20/2019 khoandaukhi_83
50/285
-50-
cm2. Lu lîng dung dÞch cÇn lµm s¹ch Q > 35 l/s ngêi ta ph¶i cho 2 sµng
cïng lµm viÖc.
B.M¸y xo¸y lèc thuû lùc ( m¸y läc c¸t)
- S¬ ®å cÊu t¹o cña m¸y xo¸y lèc thuû lùc
1,2:èng dÉn dung dÞch vµo ra
3:Lç tho¸t mïn
4:chç thu hÑp ë èng dÉn vµo
- Nguyªn lý lµm viÖc: H×nh 30
Dung dÞch tõ lç khoan ch¶y ra ®îc b¬m vµo èng (1) g¾n tiÕp
tuyÕn víi thµnh m¸y xo¸y lèc thuû lùc. Do t¸c dông cña lùc ly t©m, c¸c phÇn
tö nÆng h¬n (pha r¾n nh c¸c h¹t c¸t cã kÝch thíc 74 ) sÏ v¨ng ra xa t©m®Ëp vµo thµnh b×nh dÞch chuyÓn xuèng phÝa díi qua lç tho¸t (3). Dung dÞch
nhÑ sÏ ch¶y xo¸y ngîc trë lªn qua lç tho¸t (2). M¸y xo¸y lèc thuû lùc cã ¸p
suÊt lµm viÖc tõ 25 KG/cm2 (0,2 0,5 MN/m2). Trªn thùc tÕ ®îc bè trÝ
thµnh tõng côm, mçi côm gåm cã tõ 3 - 4 m¸y.
C.C¸c thiÕt bÞ lµm s¹ch dung dÞch kh¸c:
§Ó lµm s¹ch dung dÞch mét c¸ch triÖt ®Ó (t¸ch h¹t mïn cã kÝch thíc
nhá h¬n 74 trong ®iÒu kiÖn dung dÞch cã ®é nhít cao) ngêi ta ph¶i sö dông
c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau nh: M¸y l¾ng bïn. M¸y l¾ng bïn lµm viÖc theo
nguyªn lý lµ: híng dßng dung dÞch nÆng ch¶y tõ miÖng r¬i xuèng líi rung
(cã tõ 100 ®Õn 325 m¾t/cm2).
-
12
3
A A
¸y xo¸y lèc thuû lùc
8/20/2019 khoandaukhi_83
51/285
-51-
M¸y li t©m: §ã lµ mét hép n»m ngang cã bè trÝ mét trôc quay 1500 ®Õn
3000 v/ph vµ mét vÝt t¶i quay víi vËn tèc nhá h¬n chót Ýt. ThiÕt bÞ nµy cho
phÐp xö lý mét phÇn lu lîng trë vÒ.
D. ThiÕt bÞ t¸ch khÝ.
- Môc ®Ých ®Ó t¸ch khÝ bÞ x©m nhiÔm trong qu¸ tr×nh tuÇn hoµn ra khái
dung dÞch
- M« t¶ thiÕt bÞ
- Nguyªn lý lµm viÖc
§éng c¬ ®iÖn (2) truyÒn chuyÓn ®éng quay cho b¬m c¸nh qu¹t (1) Khi
®îc b¬m vµo b×nh t¸ch khÝ (3), dung dÞch ®Ëp vµo ®Üa ch¾n (4) vµ to¶ ra
thµnh b×nh 1 líp máng vµ ch¶y theo chÕ ®é ch¶y rèi. Bät khÝ t¸ch ra khái dung
dÞch vµ bay ra ngoµi khÝ quyÓn. Dung dÞch s¹ch ch¶y vµo bÓ chøa bªn c¹nh.
E. M¸ng l¾ng mïn khoan:
Dïng ®Ó l¾ng ®äng vµ t¸ch mïn khoan sau khi ®i qua sµng rung. Th«ng
thêng m¸ng l¾ng ®îc lµm b»ng t«n theo tiÕt diÖn h×nh thang hoÆc ch÷ nhËt
r«ng tõ 0,6 0,8 m cao tõ 0,3 0,4 m dµi 30 50m vµ nghiªng tõ 1 2,5%.
§Ó dung dÞch ch¶y trong m¸ng cã vËn tèc 10 15 cm/s. Cø c¸ch ®é 22,5 m
l¹i ®Æt mét tÊm ng¨n trªn suèt chiÒu dµi m¸ng ®Ó ph¸ vì cÊu tróc cña dungdÞch, t¹o ®iÒu kiÖn cho mïn khoan l¾ng ®äng tèt h¬n. M¸ng ®îc bè trÝ gÊp
khócvõa ®Ó gi¶m diÖn tÝch l¾p ®Æt vµ ë mçi chç gÊp khóc l¹i bè trÝ mét hè
l¾ng ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho mïn khoan l¾ng ®äng triÖt ®Ó tríc khi ch¶y vµo bÓ
chøa.
2.4.ThiÕt bÞ ®éng lùc dïng cho c«ng t¸c khoan.
ThiÕt bÞ ®éng lùc lµ toµn bé hÖ thèng ®Ó biÕn ®iÖn n¨ng hoÆc n¨ng
lîng cña nhiªn liÖu thµnh c¬ n¨ng vµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn c¬ n¨ng. C«ng suÊtcña thiÕt bÞ ®éng lùc chñ yÕu dïng ®Ó quay cét cÇn khi khoan, dïng cho m¸y
b¬m ®Ó thùc hiÖn c«ng viÖc tuÇn hoµn níc röa, dïng cho c«ng viÖc n©ng th¶
cét cÇn khoan, èng chèng. Ngoµi ra cßn ®îc sö dông ®èi víi nh÷ng c«ng t¸c
phô kh¸c. Th¸p s¸ng, gia c«ng c¬ khÝ söa ch÷a, c¸c c«ng t¸c ®iÒu khiÓn v.v. ....
8/20/2019 khoandaukhi_83
52/285
-52-
Yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi thiÕt bÞ ®éng lùc lµ ph¶i cã ®êng “®Æc tÝnh
mÒm” NghÜa lµ cã kh¶ n¨ng tù ®éng hoÆc cã ®iÒu khiÓn thÝch øng mét c¸ch
nhanh chãng víi sù thay ®æi cña phô t¶i, b¶o ®¶m sö dông c«ng suÊt ®éng c¬
mét c¸ch tèt nhÊt.
“¤ §Æc tÝnh mÒm” ®îc ®Æc trng bëi hÖ sè chÞu t¶i k vµ kho¶ng ®iÒu
chØnh tèc ®é R. HÖ sè k cßn thÓ hiÖn ë kh¶ n¨ng qu¸ t¶i,
k =MmaxM®.Km
Mmax - M« men quay lín nhÊt cñ ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é æn ®Þnh
M®.M - M« men quay ®Þnh møc.
Kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh tèc ®é R =nmax
nmin
Nmax - Sè vßng quay lín nhÊt.
Nmin - Sè vßng quay nhá nhÊt
§éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu vµ ®éng c¬ ®èt trong cã bé truyÒn thuû lùc sÏ cã
®îc “®Æc tÝnh mÒm cao” . NghÜa lµ cã hÖ sè chÞu t¶i vµ kho¶ng ®iÒu chØnh tèc
®é tèt.
Ngoµi ®Æc tÝnh c¬ b¶n trªn, yªu cÇu ®éng c¬ ch¹y têi vµ Roto ph¶i cã lµ:
- M«men khëi ®éng cao (®Ó th¾ng qu¸n tÝnh cña cét cÇn khoan vµ lùcma s¸t víi thµnh lç khoan).
- Khëi ®éng ªm: V× nÕu gia tèc lín th× øng suÊt ®éng trong cét cÇn sÏ
lín vµ nh thÕ cã thÓ g©y ra sù cè
- Cã thÓ ®¶o chiÒu quay dÔ dµng.
- Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cao.
Yªu cÇu chung: §éng c¬ ph¶i cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, lµm viÖc ch¾c ch¾n,
cã thÓ dõng l¹i ngay khi cÇn thiÕt, an toµn ch¸y næ... vµ kinh tÕ.§éng c¬ cho m¸y b¬m: Kh«ng cÇn ®¶o chiÒu quay, kh«ng cÇn m« men
khëi ®éng lín, cßn c¸c yÕu tè kh¸c còng gièng nh ®éng c¬ ch¹y têi vµ Roto.
Sau ®©y lµ tãm t¾t b¶ng ph©n bè thiÕt bÞ ®éng lùc trang bÞ trong mét
thiÕt bÞ khoan ho¹t ®éng
8/20/2019 khoandaukhi_83
53/285
-53-
B¶ng 4.
ChiÒu s©u ®¹t
tíi (m)
T¶i träng ë
mãc n©ng (t)
C«ng suÊt ë têi
(Kw)
C«ng suÊt ë c¸c
m¸y b¬m (Kw)
C«ng suÊt tæng
céng (Kw)
60009000
40006000
30004000
9003000
400600
300400
200300
100170
1500
1100
750
300525
20002600
18002000
11001800
7501100
30003750
22503000
18502250
11001850
HiÖn nay trong trang bÞ thiÕt bÞ ®éng lùc hiÖn ®¹i cã hai lo¹i chñ yÕu lµ:
§éng c¬ ®èt trong (diezel) vµ ®éng c¬ ®iÖn. Mçi lo¹i ®Òu cã u vµ nhîc ®iÓm
nhÊt ®Þnh.
+ §éng c¬ Diezel cã u ®iÓm lµ ho¹t ®éng ®éc lËp, xa nguån ®iÖn líi
quèc gia, tiªu hao nhiªn liÖu thÊp. Song nhîc ®iÓm c¬ b¶n lµ: Kh«ng ®¶o
®îc chiÒu quay (ph¶i l¾p thªm bé phËn ®¶o chiÒu), kh«ng cho phÐp qu¸ t¶i
trªn 20%, cÇn c«ng nh©n vËn hµnh tay nghÒ cao, g©y ån vµ « nhiÔm m«i
trêng.
+ ThiÕt bÞ ®éng lùc dïng ®iÖn xoay chiÒu (®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu) cã
u ®iÓm c¬ b¶n lµ l¾p ®Æt vµ vËn hµnh ®¬n gi¶n ch¾c ch¾n vµ kinh tÕ. ThÝch
hîp cho vïng khoan khai th¸c tËp trung cã m¹ng líi ®iÖn quèc gia ch¹y qua.
HÖ sè qu¸ t¶i cao trªn 20%. ThÕ nhng l¹i kh«ng thÓ trang bÞ ë nh÷ng n¬i
kh«ng cã ®iÖn líi ch¹y qua. §Ó kh¾c phôc nh÷ng h¹n chÕ ®ã hiÖn nay ngêi
ta sö dông tæ hîp: Diezel - ®iÖn mét chiÒu. Tøc lµ dïng ®éng c¬ Diezel ch¹y
m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu sÏ kh¾c phôc ®îc nh÷ng h¹n chÕ vµ ph¸t huy ®îc
u thÕ cña mçi mét lo¹i trang bÞ ®éng lùc ®· nªu trªn.
2.5 c¸c hÖ thèng thiÕt bÞ vµ dông cô c«ng nghiÖp trªn sµn
khoan
2.5.1. HÖ thèng nÐn khÝ:
HÖ thèng nÐn khÝ dïng ®Ó cñang cÊp khÝ nÐn cho mäi ho¹t ®éng cña
dµn khoan, cô thÓ lµ têi khoan, bµn quay Roto vµ c¸c m¸y b¬m dung dÞch
th«ng qua b¶ng ®iÒu khiÓn vµ c¸c c«n h¬i, c«n c¬ häc...
8/20/2019 khoandaukhi_83
54/285
-54-
HÖ thèng nÐn khÝ thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng nh sau:
- Khëi ®éng vµ ®iÒu khiÓn tèc ®é cho ®éng c¬ Diezel.
- Ph¸t ®éng c¸c ®éng c¬ b»ng khÝ nh m¸y th¸o vÆn cÇn
- VËn chuyÓn xi m¨ng kh« vµ sÐt bét trong b×nh chøa
- Cñang cÊp khÝ nÐn cho dông cô phun s¬n, c¸c thiÕt bÞ ®o...
2.5.2. HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®èi ¸p.
Lµ hÖ thèng t¹o ®iÒu kiÖn ®ãng më van ®èi ¸p. HÖ thèng nµy ph¶i thuËn
tiÖn nhanh nh¹y kh«ng cÇn ®Õn ®éng lùc cña m¸y khoan bëi v× trong trêng
hîp giÕng khoan bÞ phun trµo th× tÊt c¶ c¸c m¸y ®iÖn, m¸y ph¸t lùc ®Òu ph¶i
ngõng ho¹t ®éng ®Ó tr¸nh ho¶ ho¹n. HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®èi ¸p gåm cã c¸c
bé phËn chÝnh nh sau:
- BÓ chøa chÊt láng díi ¸p suÊt khÝ trêi
- C¸c b×nh nÐn chÊt láng ®Õn ¸p suÊt yªu cÇu
- C¸c b¬m nÐn chÊt láng tõ bÓ chøa.
- C¸c ®êng èng dÉn.
B¶ng ®iÒu khiÓn ®èi ¸p ®îc l¾p gÇn ngêi kÝp trëng hoÆc trong phßng
cña ®èc c«ng.
2.5.3. C¸c dông cô phôc vô cho c«ng t¸c n©ng th¶:
* Mãc n©ng:
§îc l¾p ngay bªn díi rßng räc ®éng b»ng hÖ thèng chèt cã 2 lß xo
®ång t©m nh»m môc ®Ých dù tr÷ mét lùc kÐo ®Ó khi th¸o cÇn, søc c¨ng cña lß
xo sÏ n©ng cÇn ra khëi vÞ trÝ võa th¸o ®ång thêi cßn cã t¸c dông gi¶m xãc. Má
mãc n©ng thêng cã c¬ cÊu chèt an toµn ë miÖng, nã tù ®éng ®ãng kÝn khi cã
vËt mãc ë trong. Hai bªn cã tai ®Ó g¾n quang treo.
* Quang treo:
Lµ bé phËn liªn kÕt gi÷a mãc n©ng vµ Elªvat¬. TiÕt diÖn cña nã trßn ®Ó
b¾t vµo ®Çu cÇn cã c¸c ®êng kÝnh 44, 57 ,70, 89 vµ 90mm vµ t¬ng øng víi
søc chÞu t¶i.
* Elªvat¬:
8/20/2019 khoandaukhi_83
55/285
-55-
§îc dïng ®Ó «m lÊy za mèc cÇn khoan khi kÐo th¶. Elªvat¬ cã nhiÒu
kiÓu ®êng kÝnh kh¸c nhau phï hîp víi ®êng kÝnh cÇn khoan, èng chèng.
Elªvat¬ ®îc ghÐp l¹i víi nhau b»ng chèt b¶n lÒ, hai bªn cã tai ®Ó g¾n quang
treo vµ chèt an toµn.
* ChÊu lãt
ChÊu lãt gåm 2 m¶nh l¾p võa trong lç bµn Roto, ph©n trªn cã tiÕt diÖn
vu«ng ®Ó nhËn chuyÓn ®éng quay cña bµn Roto.
Ngoµi ra ®Ó th¸o vÆn cÇn, èng chèng cßn cã c¸c lo¹i kh¸c kiÓu cµng
cñaa, kho¸ xÝch vµ th«ng thêng ®ãng më c¸c kho¸ ®Òu sö dông khÝ nÐn, têi
khoan ®Ó gi¶m søc lao ®éng vµ t¨ng ®é an toµn khi lµm viÖc (xem h×nh vÏ).
8/20/2019 khoandaukhi_83
56/285
-56-
Ch-¬ng iii: Cét cÇn khoan
3.1. Chøc n¨ng vµ thµnh phÇn cét cÇn khoan.
3.1.1 Chøc n¨ng
Lµ kh©u nèi gi÷a dông cô ®¸y vµ thiÕt bÞ trªn mÆt, thùc hiÖn c¸c nhiÖm vô:
- TruyÒn chuyÓn ®éng quay cho choßng trong khoan Roto hoÆc ®Çu
quay di ®éng.
- DÉn níc röa cho ®éng c¬ tuabin lµm viÖc trong khoan tuabin.
- DÉn níc röa lµm s¹ch mïn, lµm m¸t dông cô ®¸y trong qu¸ tr×nh
tuÇn hoµn.
- TruyÒn t¶i träng cho choßng, kÐo th¶ dông cô khoan.
- Thùc hiÖn c¸c c«ng t¸c phô trî kh¸c nh thö vØa, cøu ch÷a sù cè ...
3.1.2. Thµnh phÇn cét cÇn khoan:
Cét cÇn khoan gåm cã c¸c bé phËn sau:
- CÇn chñ ®¹o
- CÇn khoan
- Za mèc cÇn khoan.
- CÇn nÆng
- §Çu nèi chuyÓn tiÕp
- §Þnh t©m
3.2. CÊu t¹o c¸c bé phËn cña cét cÇn khoan:
3.2.1. CÇn chñ ®¹o:
Lµ kh©u nèi gi÷a cÇn khoan vµ ®Çu thuû lùc. CÇn chñ ®¹o t¹o nªn mét
m«i trêng trung gian nhËn chuyÓn ®éng quay tõ bµn Roto truyÒn cho choßng
qua mét cét cÇn khoan. §Ó nhËn ®îc chuyÓn ®éng quay nµy, cÇn chñ ®¹o
ph¶i cã h×nh d¸ng bªn ngoµi ®îc cÊu t¹o ®Æc biÖt. CÇn chñ ®¹o cã tiÕt diÖn
h×nh vu«ng, h×nh s¸u c¹nh, vµ h×nh t¸m c¹nh.
CÇn chñ ®¹o thêng cã c¸c ®êng kÝnh quy íc: 65; 80; 112; 140; 155 (mm).
ChiÒu dµi cÇn chñ ®¹o thêng cì 1214m; (4054ft).
8/20/2019 khoandaukhi_83
57/285
-57-
4 c¹nh H×nh 31: 6 c¹nh
§Çu cÇn cã thÓ ®îc chån dµy hoÆc kh«ng chån dµy.Lo¹i kh«ng chån
dµy Ýt ®îc sö dông v× ®Çu ren cña cÇn yÕu.ngêi ta s¶n xuÊt hµng lo¹t c¸c cÇn
chñ ®¹o ®ång bé víi perekhèt trªn vµ díi cña nã.
3.2.2 CÇn khoan:
§©y lµ bé phËn chÝnh cña cét cÇn, thùc chÊt ®ã lµ lo¹i èng thÐp ®îc
chån dµy ë 2 ®Çu ®Ó t¨ng ®é bÒn cña ren nèi. Tuú theo cÊu t¹o cña ®Çu chån
mµ ngêi ta chia ra 3 lo¹i cÇn ®ã lµ:
- §Çu cÇn chån dµy vÒ phÝa trong vµ tiÖn ren bíc ng¾n (h.a).
- §Çu cÇn chån dµy vÒ phÝa ngoµi vµ tiÖn ren bíc ng¾m (h.b)
- §Çu cÇn chån dµy vÒ c¶ hai phÝa trong vµ ngoµi cã tiÖn ren bíc ng¾n (h.c).
- Ngoµi ra cßn dïng cÇn hµn (víi za mèc) - lµ lo¹i ®Çu nèi hiÖn ®¹i.
CÇn khoan ®îc ®Æc trng bëi chiÒu dµi vµ ®êng kÝnh cña chóng.
CÇn khoan ®îc chÕ t¹o chñ yÕu theo 6 cÊp ®êng kÝnh sau:
60; 73; 89; 114; 141; 168 mm
víi mçi cì ®êng kÝnh cã bÒ dµy tõ 8 11mm
Cã c¸c cì chiÒu dµi kh¸c nhau tõ 6 11m.
Víi c¸c cì ®êng kÝnh:
2 3/8” ; 2 7/8”; 3*1/2”; 4”; 4*1/2”; 5*”; 5 1/2"
* §îc dïng réng r·i trong khoan dÇu ë Mü
C¸c cì chiÒu dµi chia ra 3 lo¹i:
Lo¹i 1: 18 22 ft (5,486 6,71m)
Lo¹i 2: 27 30ft (8,229 9,144m)Lo¹i 3: 38 45ft (11,582 13,716m)
ThÐp cÇn khoan lµ thÐp hîp kim cã ®é bÒn cao.
1. Ren tam gi¸c.
2. PhÇn ®Çu cÇn ®îc ch«n dµy.
8/20/2019 khoandaukhi_83
58/285
8/20/2019 khoandaukhi_83
59/285
-59-
*§Æc tÝnh cña ren cÇn khoan vµ ren za mèc
a.Ren cÇn khoan:
Lµ ren nèi gi÷a c¸c ®Çu cÇn vµ víi c¸c chi tiÕt cña za mèc
- TiÕt diÖn ren h×nh tam gi¸c, ®Çu vµ ch©n ren lîn trßn, gãc ®Ønh b»ng
60o
, ®êng ph©n gi¸c chia ®«i gãc ®Ønh cña ren vu«ng gãc víi trôc cÇn khoan- Bíc ren cña cÇn lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®êng ph©n gi¸c ®i qua hai
®Ønh gÇn nhau, ký hiÖu lµ P. Bíc ren cÇn khoan thêng lµ 3,175 mm (8 vßng
ren/in).
- §é c«n cña ®Çu ren cÇn khoan lµ1/16 gãc nghiªng 1047’24”
- Ren cÇn cã thÓ tr¸i hoÆc ph¶i.
b.Ren za mèc.
TiÕt diÖn cña ren za mèc h×nh tam gi¸c, ch©n ren lîn trßn, ®Ønh ren c¾t
ph¼ng. Gãc ®Ønh b»ng 600 ®êng ph©n gi¸c gãc ®Ønh vu«ng gãc víi trôc
§é c«n za mèc phô thuéc vµo cì vµ kiÓu za mèc, thêng lµ 1/4 hay 1/5
Bíc ren cña zamèc dµi h¬n ren cÇn, nã vµo kho¶ng 4 hay 5 vßng/in
HiÖn nay cÇn khoan lo¹i 1 ®îc sö dông réng r·i nhÊt, lo¹i cÇn cã ®Çu
nèi më réng thêng dïng cho khoan tuabin, lo¹i cÇn cã ®Çu nèi thêng ®îc
dïng cho khoan roto.
3.2.4.CÇn nÆng:
H×nh 2.14 CÇn nÆng
CÇn nÆng ®îc l¾p trªn choßng khoan, nh»m
gi÷ híng th¼ng ®øng phÇn díi cña lç khoan
nhê ®é cøng v÷ng cña nã lín h¬n cÇn khoan vµ
khe hë còng bÐ h¬n. Dïng ®Ó truyÒn t¶i träng
cho choßng khoan b»ng mét phÇn träng lîng
cña nã.
Cã nhiÒu lo¹i cÇn nÆng.
* CÇn nÆng nh½n: ®îc chia lµm 2 lo¹i
+ lo¹i cã ®êng kÝnh ®Òu
+ lo¹i cã hai ®Çu t¨ng dÇn.
* CÇn nÆng h×nh xo¾n èc (gi¶m diÖn tÝch tiÕp
xóc víi thµnh giÕng khoan vµ gióp tuÇn hoµn
dung dÞch tèt h¬n).
8/20/2019 khoandaukhi_83
60/285
-60-
* CÇn nÆng vu«ng (®é cøng v÷ng cao vµ kh¶ n¨ng dÉn híng tèt nhng
gi¸ thµnh cao vµ sö dông phøc t¹p nªn Ýt dïng).
CÇn nÆng ®îc nèi trùc tiÕp víi nhau kh«ng th«ng qua ®Çu nèi trung gian.
ChiÒu dµi cÇn nÆng ®îc chuÈn ho¸: 9,144m
§êng kÝnh cÇn nÆng thêng lµ: 92
1” (241,3mm); 8”(203,2mm); 7
4
3”
(196,85mm); 64
3”(171,45mm); 4
4
3 ”(120,65mm).
3.2.5. §Çu nèi chuyÓn tiÕp:
Lµ