Giáo trình Hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá (Nghề: Khoan khai thác dầu khí - Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:126

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên mô tả và nhận biết được các loại cần khoan, choòng khoan phục vụ công tác khoan dầu khí; Liệt kê được thứ tự các loại cần khoan trong chuỗi cần và dụng cụ phá hủy đất đá; Giải thích được chức năng của thiết bị quay cần và dụng cụ phá hủy đất đá; Trình bày được quy trình vận hành hệ thống quay cần và dụng cụ phá hủy đất đá.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá (Nghề: Khoan khai thác dầu khí - Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN : HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN VÀ DỤNG CỤ PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ NGHỀ : KHOAN KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ : TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 211/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Trang 1
LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá” được biên soạn theo chương trình đào tạo nghề “Khoan khai thác dầu khí” của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. Các kiến thức trong toàn bộ giáo trình có mối liên hệ lôgic chặt chẽ. Tuy vậy, giáo trình cũng chỉ là một phần trong nội dung của chuyên ngành đào tạo cho nên người dạy, người học cần tham khảo thêm các giáo trình có liên quan đối với ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu quả hơn. Hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá là một trong những hệ thống thiết bị, thiết bị không thể thiếu trong Khoan dầu khí, là thiết bị cần thiết phục vụ cho việc tạo ra những giếng khoan để có thể thăm dò và để có thể khai thác được nguồn tài nguyên quý giá này. Việc vận hành hệ thống thiết bị đòi hỏi phải có đội ngũ công nhân, kỹ sư vận hành lành nghề, có nhiều kinh nghiệm để có thể luôn nắm vững quy trình vận hành và xử lý được các sự cố trong quá trình vận hành. Khi biên soạn giáo trình chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới liên quan đến mô đun, phù hợp với đối tượng sử dụng cũng như cố gắng gắn những nội dung lý thuyết với những vấn đề thực tế thường gặp trong sản xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn cao. Nội dung của giáo trình gồm 4 bài. Qua nội dung các bài học giúp cho học sinh hiểu được tổ hợp hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá, cấu tạo và quy trình vận hành, bảo dưỡng các thiết bị dụng cụ phá hủy đất đá. Giáo trình sẽ phục vụ tốt cho việc nghiên cứu, giảng dạy và học tập của giáo viên và sinh viên trong Trường. Với lòng mong muốn giáo trình này có thể góp phần nâng cao chất lượng học tập mô đun, chúng tôi xin chân thành cảm ơn và tiếp nhận những ý kiến đóng góp của các em sinh viên và đồng nghiệp về những thiếu sót không thể tránh khỏi trong nội dung và hình thức để giáo trình hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn./. Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Ks. Trần Thanh Huy 2. Ks. Nguyễn Ngọc Thanh Trung 3. ThS. Hoàng Trọng Quang Trang 2
MỤC LỤC BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CỘT CẦN KHOAN VÀ DỤNG CỤ PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ ..............................................................................................................14 1.1. CHỨC NĂNG ........................................................................................................15 1.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỔ HỢP HỆ THỐNG ....................................................16 BÀI 2: VẬN HÀNH HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN ......................................18 2.1. KHÁI NIỆM VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN 19 2.1.1. Khái niệm............................................................................................................19 2.1.2. Chức năng của cột cần khoan .............................................................................20 2.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN ...................20 2.2.1. Cần chủ lực .........................................................................................................21 2.2.2. Cần khoan ...........................................................................................................25 2.2.3. Za mốc nối cần khoan .........................................................................................28 2.2.4. Cần khoan nặng ..................................................................................................31 2.2.5. Cần nặng .............................................................................................................32 2.2.6. Sử dụng cần khoan..............................................................................................37 2.2.7. Sự cố về cần khoan và cần nặng. ........................................................................43 2.2.8. Hiện tượng bó kẹt bộ dụng cụ khoan..................................................................45 2.3. TIẾP CẦN VÀ KÉO THẢ CỘT CẦN KHOAN ................................................47 2.3.1. Tiếp cần khoan....................................................................................................47 2.3.2. Thao tác kéo thả ..................................................................................................50 BÀI 3: DỤNG CỤ PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ.....................................................................52 3.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI CHOÒNG KHOAN ........................................53 3.2. CÁC LOẠI CHOÒNG KHOAN VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG.............................55 3.2.1. Choòng cánh dẹt .................................................................................................55 3.2.2. Choòng kim cương .............................................................................................56 3.2.3. Choòng chóp xoay ..............................................................................................58 3.2.4. Các loại choòng đặc biệt:....................................................................................65 3.3. LOẠI BỎ CHOÒNG KHOAN ............................................................................70 3.3.1. Phương pháp lựa chọn choòng khoan ................................................................70 3.3.2. Sự cố về choòng khoan. ......................................................................................70 3.4. CÁC SỰ CỐ VỀ CHOÒNG KHOAN.................................................................71 BÀI 4: ĐỘNG CƠ ĐÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ .......................................80 4.1. ĐỘNG CƠ ĐÁY ....................................................................................................81 4.1.1. Phương pháp khoan động cơ đáy trục vít ...........................................................82 4.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ đáy trục vít..................................84 Trang 3
4.2. CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ ................................................................................113 4.2.1. Dụng cụ ổn định (Drill Stabilizer) ...................................................................115 4.2.2. Búa đập thủy lực (Drilling jars) ........................................................................120 4.2.3. Ống giảm xóc (shock sub/shock absober) ........................................................122 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................125 Trang 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá ........................16 Hình 2.1: Các thành phần của cột cần khoan ................................................................21 Hình 2.2: Mặt cắt của cần chủ đạo ................................................................................21 Hình 2.3: Cần chủ đạo ...................................................................................................22 Hình 2.4: Cần khoan và đầu nối ....................................................................................25 Hình 2.5: Cần khoan đặt tại đất liền ..............................................................................26 Hình 2.6: Za mốc nối cần khoan ...................................................................................28 Hình 2. 7: Cần khoan nặng ............................................................................................31 Hình 2.8: Cần nặng xoắn ...............................................................................................34 Hình 2. 9: Phủ hợp kim cứng bên ngoài đầu nối theo các dạng khác nhau ..................38 Hình 2.10: Hàn giữa cần khoan và Za mốc ...................................................................39 Hình 2. 11: Các phương pháp ép đầu nối vào cần khoan ..............................................41 Hình 2.12: Một số loại metric thường dùng ..................................................................44 Hình 2.13: Một số loại Colocon thường dùng ...............................................................44 Hình 2.14: Giỏ cứu kẹt ..................................................................................................44 Hình 2.15: Đặt cần khoan vào hố tiếp cần và tháo cần chủ đạo ....................................48 Hình 2.16: Vặn cần chủ đạo vào cần đơn trong hố tiếp cần ..........................................48 Hình 2.17: Nâng cần chủ đạo và cần mới lắp và vặn vào bộ khoan cụ.........................49 Hình 2.18: Nâng bộ khoan cụ lên, nhấc chấu lót và thả vào giếng ...............................49 Hình 2.19: Các thao tác kéo thả cần khoan ...................................................................50 Hình 3.1: Các loại choòng cánh dẹt...............................................................................55 Hình 3. 2: Choòng kim cương .......................................................................................56 Hình 3. 3: Choòng chóp xoay ........................................................................................58 Hình 3. 4: Choòng 3 chóp xoay răng thép .....................................................................59 Hình 3. 5: Ổ tựa chóp xoay............................................................................................60 Hình 3. 6: Hệ thống vòi phun thủy lực ..........................................................................61 Hình 3. 7: Choòng đầu nhọn..........................................................................................65 Hình 3. 8: Choòng lưỡi xoắn .........................................................................................66 Hình 3. 9: Choòng lấy mẫu............................................................................................67 Hình 3. 10: Dụng cụ lấy mẫu.........................................................................................68 Hình 3. 11: Choòng khoan lấy mẫu kim cương ............................................................69 Hình 3. 12: Các loại choòng doa có lưỡi cố định, di động ............................................69 Hình 4. 1: Dụng cụ ổn định và các kiểu cánh ..............................................................116 Hình 4. 2: Định cữ .......................................................................................................117 Hình 4. 3: Các định cữ: a - các chóp xoay đặt dọc, b - các chóp xoay đặt xoắn .........117 Trang 5
Hình 4. 4: Các loại định tâm ........................................................................................118 Hình 4. 5: Bộ ổn định ..................................................................................................119 Hình 4. 6: Định tâm kiểu xoắn ....................................................................................119 Hình 4. 7: Cấu tạo của búa thuỷ lực ............................................................................121 Hình 4. 8: Bộ giảm xóc VNIIBT .................................................................................123 Hình 4. 9: Cấu tạo động cơ trục vít. ..............................................................................85 Hình 4. 10: Van thông ...................................................................................................86 Hình 4. 11: Phần công tác tạo công suất. .....................................................................87 Hình 4. 12: Mặt cắt ngang roto và stator động cơ trục vít............................................88 Hình 4. 13: Khớp nối cong ............................................................................................90 Hình 4. 14: Trục các đăng dẫn động..............................................................................92 Hình 4. 15: Hệ thống ổ bi ..............................................................................................94 Hình 4. 16: Mặt cắt sơ đồ làm việc của bơm trục vít ....................................................96 Hình 4. 17: Động cơ trục vít ..........................................................................................96 Trang 6
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Các thông số kỹ thuật của cần chủ đạo .........................................................23 Bảng 2.2: Các thông số của cần khoan ..........................................................................27 Bảng 2. 3: Thông số kỹ thuật của đầu nối .....................................................................29 Bảng 2. 4: Giới hạn đàn hồi và ứng suất phá hủy của cần nặng ...................................34 Bảng 2. 5: Đặc tính kỹ thuật của cần khoan nặng thường .............................................35 Bảng 2. 6: Đặc tính kỹ thuật của cần nặng xoắn ...........................................................36 Bảng 3. 1: Bảng phân loại choòng 3 chóp xoay theo GOST. 20692-75 .......................62 Bảng 3. 2: Phân loại choòng chóp xoay theo mã hiệu IADC ........................................64 Bảng 4. 1: Đặc tính kỹ thuật của định tâm ..................................................................120 Bảng 4. 2: Đặc tính kỹ thuật của một số loại búa thủ lực............................................122 Bảng 4. 3: Lựa chọn bộ khoan cụ cho một giếng khoan tại vùng mỏ Bạch Hổ của Vietsovpetro có các thông số sau ................................................................................103 Bảng 4. 4: Một số hãng sản xuất động cơ đáy trên thế giới ........................................106 Bảng 4. 5: Động cơ trục vít cho mỗi khoảng khoan ....................................................107 Trang 7
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 1. Tên mô đun: VẬN HÀNH HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN VÀ DỤNG CỤ PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ 2. Mã mô đun: PETD55142 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: 3.1. Vị trí: Là mô đun thuộc chuyên môn của chương trình đào tạo. Mô đun này được dạy trước mô đun hệ thống chống ống và trám xi măng và sau các môn học, mô đun như: Hệ thống nâng hạ, hệ thống tuần hoàn dung dịch và dạy sau các mô đun, môn học cơ sở. 3.2. Tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức, kỹ năng vận hành hệ thống quay cần và dụng cụ phá hủy đất đá. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Giáo trình này trình bày một cách có hệ thống các kiến thức về nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá dùng trong khoan dầu khí. 4. Mục tiêu của mô đun: Hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá một hệ thống rất quan trọng trong ngành khoan dầu khí. Chính vì vậy đòi hỏi người thợ phải nắm được cấu tạo, vận hành thành thạo. 4.1. Về kiến thức: A1. Mô tả và nhận biết được các loại cần khoan, choòng khoan phục vụ công tác khoan dầu khí. A2. Liệt kê được thứ tự các loại cần khoan trong chuỗi cần và dụng cụ phá hủy đất đá. A3. Giải thích được chức năng của thiết bị quay cần và dụng cụ phá hủy đất đá. A4. Trình bày được quy trình vận hành hệ thống quay cần và dụng cụ phá hủy đất đá. 4.2. Về kỹ năng: B1. Phân loại được các loại cần khoan. B2. Thực hiện được thao tác kết nối cần khoan và thiết bị phụ trợ. B3. Thực hiện được thao tác kết nối chuỗi cần khoan với cụm máy móc thiết bị quay cần. B4. Vận hành được hệ thống quay cần và dụng cụ phá hủy đất đá theo quy trình vận hành. B5. Phát hiện và xử lý được các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành. 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Tuân thủ tuyệt đối các qui định về an toàn, pccc, nội quy phòng học/ phòng mô hình và quy chế của nhà trường; C2. Tuân thủ các qui trình vận hành các thiết bị cơ khí, điện, tự động hóa có liên quan; C3. Xác định được công việc phải thực hiện, hoàn thành các công việc theo yêu cầu, không để xảy ra sự cố, hư hỏng đối với hệ thống thiết bị; Trang 8
5. Nội dung của mô đun: 5.1. Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Số Thực Mã tín Kiểm Tên môn học/ mô đun hành MH/MĐ/HP chỉ Tổng Lý tra thí nghiệm số thuyết bài tập thảo luận LT TH I Các môn học chung/ đại cương 14 285 117 153 10 5 COMP52001 Giáo dục chính trị 2 30 15 13 2 0 COMP51003 Pháp luật 1 15 9 5 1 0 COMP52005 Tin học 2 45 15 29 0 1 COMP51007 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 0 2 COMP52009 Giáo dục quốc phòng và An ninh 2 45 21 21 1 2 FORL54002 Tiếng Anh 4 90 30 56 4 0 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 Các môn học, mô đun chuyên II. 42 1095 220 827 14 34 môn ngành, nghề II.1. Môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở 10 210 79 121 5 5 MECM52003 Vẽ kỹ thuật - 1 2 45 15 28 0 2 ELEO53012 Điện kỹ thuật cơ bản 3 45 36 6 3 0 AUTM52111 Cơ sở điều khiển quá trình 2 45 14 29 1 1 PETD53031 Địa chất cơ sở 3 75 14 58 1 2 Môn học, mô đun chuyên môn II.2. 32 885 141 706 9 29 ngành, nghề PETD53033 Cơ sở khoan 3 45 42 0 3 PETD53137 Thí nghiệm dung dịch khoan 3 75 14 58 1 2 PETD54140 Hệ thống nâng hạ 4 105 14 87 1 3 PETD54141 Hệ thống tuần hoàn dung dịch 4 105 14 87 1 3 Vận hành hệ thống chuỗi cần PETD55142 5 135 14 116 1 4 khoan và dụng cụ phá hủy đất đá Hệ thống chống ống và trám xi PETD54143 4 105 14 87 1 3 măng PETD55144 Hệ thống kiểm soát giếng khoan 1 5 135 14 116 1 4 PETD54246 Thực tập sản xuất 4 180 15 155 0 10 Tổng cộng 56 1380 337 980 24 39 5.2. Chương trình chi tiết mô đun Trang 9
Số Thời gian (giờ) TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực hành, số thuyết thí nghiệm, Kiểm tra thảo luận, LT TH bài tập Bài 1: Tổng quan hệ thống quay 1 cần và dụng cụ phá hủy đất đá 2 2 0 0 0 1. Hệ thống quay cần 0.5 0.5 2. Hệ thống cột cần khoan và dụng 1.5 1.5 cụ phá hủy đất đá 2 Bài 2: Đầu xoay thủy lực 2 2 0 0 0 1.Chức năng 0.5 0.5 2.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 1 1 3. Các phương pháp bảo dưỡng đầu 0.5 0.5 xoay thủy lực 3 Bài 3: Vận hành bàn quay roto 4 4 0 0 0 1.Chức năng của bàn quay rô to 0.5 0.5 2.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của 2 2 bàn quay rô to 3.Quy trình vận hành và bảo dưỡng 1.5 1.5 hệ thống bàn quay rô to Bài 4: Vận hành động cơ 4 20 2 18 0 0 Topdrive 1.Chức năng 0.5 0.5 2.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 1 1 của động cơ Topdrive 3.Vận hành và bảo dưỡng động cơ 18.5 0.5 18 Topdrive Bài 5: Vận hành hệ thống cột cần 5 104 2 98 0 4 khoan và dụng cụ phá hủy đất đá 1.Các thành phần của cột cần khoan 1 1 2.Dụng cụ phá hủy đất đá 1 1 3.Vận hành hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá trên mô 102 98 4 hình khoan động Bài 6: Động cơ đáy và các thiết bị 6 3 2 0 1 0 phụ trợ 1.Các thiết bị phụ trợ 1 1 2.Động cơ đáy 0.5 0.5 3.Lựa chọn và thay thế bộ khoan cụ 1.5 0.5 1 Tổng cộng 135 14 116 1 4 6. Điều kiện thực hiện mô đun: 6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, mô hình mô phỏng. Trang 10
6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, giáo án, qui trình vận hành. 6.4. Các điều kiện khác: 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun theo quy định. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 7.2. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy mô đun như sau: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu khí như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc mô đun 60% 7.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Thường xuyên Quan sát/ Bảng kiểm/ A1, A2, A3, A4 1 Sau 15 giờ. Câu hỏi Hỏi đáp B1, B2, B3, B4, B5 C1, C2, C3 Định kỳ Viết/ Thông Tự luận/ A1, A2, A3, A4 4 Sau 30 giờ qua sản phẩm Trắc nghiệm/ Sản B1, B2, B3, B4, B5 học tập phẩm học tập C1, C2, C3 Trang 11
Kết thúc mô Viết/ Thông Tự luận và trắc A1, A2, A3, A4 2 Sau 135 đun qua sản phẩm nghiệm/ Sản giờ B1, B2, B3, B4, B5 học tập phẩm học tập C1, C2, C3 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc mô đun được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm mô đun là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của mô đun nhân với trọng số tương ứng. Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân. 8. Hướng dẫn thực hiện mô đun 8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng HSSV trường Cao đẳng Dầu khí. 8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 8.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận… * Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học mô đun này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết và 100% buổi học thực hành. Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết hoặc >0% số tiết thực hành phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 Trang 12
hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc mô đun. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo: [1]. Giáo trình Thiết bị khoan dầu khí – Trường Cao đẳng nghề Dầu khí. [2]. Giáo trình Kỹ thuật khoan dầu khí – NXB Giáo dục 1995 Trang 13
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CỘT CẦN KHOAN VÀ DỤNG CỤ PHÁ HỦY ĐẤT ĐÁ ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Bài 1 giới thiệu các kiến thức tổng quan về hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá để người học có được kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận công việc sau này. ❖ MỤC TIÊU BÀI 1 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày được chức năng của cột cần khoan và hệ thống quay cần. - Mô tả được cấu tạo các thành phần của cột cần khoan. - Mô tả được sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống quay cần. ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Tuân thủ tuyệt đối các qui định về an toàn, PCCC, nội quy phòng/xưởng và quy chế của Nhà trường. - Xác định được công việc phải thực hiện, hoàn thành các công việc theo yêu cầu, không để xảy ra sự cố, hư hỏng đối với hệ thống thiết bị. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1 - Đối với người dạy: + Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết, thực hành hoặc tích hợp phù hợp với bài học. Giáo án được soạn theo bài hoặc buổi dạy. + Tổ chức giảng dạy: Chia ca, nhóm (phụ thuộc vào số lượng sinh viên/lớp) - Đối với người học: + Chuẩn bị tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ; + Hoàn thành các bài thực hành kỹ năng; + Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập; + Tuần thủ quy định an toàn, giờ giấc. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng mô hình - Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu. - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo án, giáo trình, quy trình thực hành. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 Bài 1: Tổng quan về hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá Trang 14
- Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: Không ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: Không ✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: Không. NỘI DUNG BÀI 1 1.1. CHỨC NĂNG Bộ khoan cụ đôi khi được gọi là bộ cần khoan, nghĩa là cơ cấu liên hệ giữa thiết bị dẫn động quay trên bề mặt (bàn roto) và choòng khoan. Chức năng chính của nó là: - Truyền năng lượng chính cho choòng khoan để phá hủy đất đá. - Dẫn hướng và điều khiển quỹ đạo của choòng. - Đặt tải trọng lên choòng. - Cho phép tuần hoàn dung dịch khoan với tổn thất áp suất nhỏ nhất. - Kéo thả choòng khoan cũ và thay bằng choòng khoan mới. - Làm nhiệm vụ thử vỉa. - Thực hiện các công việc phụ khác như khoan doa, bơm rửa, bơm trám xi măng, cứu chữa sự cố, sửa giếng… Bài 1: Tổng quan về hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá Trang 15
1.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỔ HỢP HỆ THỐNG Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá Chú thích: 1. Đầu xoay thủy lực 8. Cần khoan 2. Đầu nối 9. Đầu nối đực (Za mốc đực) 3. Van ngược cần chủ lực (cần chủ đạo) 10. Đầu nối chuyển tiếp 4. Cần chủ lực (cần chủ đạo) 11. Cần nặng 5. Đầu nối an toàn 12. Đầu nối choòng khoan 6. Vòng cao su bảo vệ 13. Choòng khoan 7. Đầu nối cái (Za mốc cái) − Cột cần khoan một kích thước hoặc một bậc được hình thành từ các ống khoan cùng một loại đường kính ngoài. Nhiều kích thước (nhiều bậc) được hình thành từ các loại ống đường kính khác nhau, nhiều đoạn được hình thành từ các đoạn ống có cùng Bài 1: Tổng quan về hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá Trang 16
nhóm độ bền, một đường kính ngoài có cùng chiều dày thành ống và cùng cấu trúc ren nối. − Phần dưới cột cần khoan gồm: cần nặng, lắp trực tiếp trên choòng khoan hoặc động cơ đáy. Cột cần khoan trong giếng khoan chịu sự tác dụng của các lực khác nhau lực tĩnh, lực động. Trong khoan động cơ đáy các lực sau đây tác dụng lên cột cần khoan: lực giãn chiều trục do trọng lượng cột cần và sự chênh lệch áp suất trong động cơ đáy, lực nén chiều trục, hình thành từ trọng lực phần dưới cột cần, mô men đặt vào cần khoan để tạo lên các chu kỳ quay. Trong khoan rô to ngoài lực nén chiều trục và lực nén tác dụng lên cần khoan còn có lực bổ xung như: lực mô men uốn do tác dụng của lực ly tâm khi cột cần quay liên tục… Ứng suất uốn trong cột cần thay đổi phụ thuộc vào tải trọng chiều trục, tần số quay, đường kính cần khoan và giếng… dưới tác dụng của mô men xoắn, ứng suất tiếp tuyến xuất hiện trong cột cần khoan sẽ tăng từ đáy tới miệng giếng khoan. ❖ TÓM TẮT BÀI 1 Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu: - Hệ thống quay cần - Hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1 1. Hệ thống chuỗi cột cần khoan gồm những thiết bị nào? Kể tên theo trình tự lắp đặt. 2. Chức năng chính của cột cần khoan là gì? 3. Hệ thống quay cần gồm những thiết bị nào? Bài 1: Tổng quan về hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá Trang 17
BÀI 2: VẬN HÀNH HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN ❖ GIỚI THIỆU BÀI 2 Bài 2 hướng dẫn cách vận hành hệ thống chuỗi cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá để người học có được kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận công việc sau này. ❖ MỤC TIÊU BÀI 2 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Mô tả được cấu tạo các thành phần của cột cần khoan. - Phân biệt và liệt kê được các loại choòng khoan. - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại choòng khoan. - Lựa chọn được dụng cụ phá hủy đất đá. ➢ Về kỹ năng: - Vận hành được hệ thống cột cần khoan và dụng cụ phá hủy đất đá đúng quy trình. ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Tuân thủ tuyệt đối các qui định về an toàn, PCCC, nội quy phòng/xưởng và quy chế của Nhà trường. - Tuân thủ các qui trình vận hành các thiết bị cơ khí, điện, tự động hóa có liên quan. - Xác định được công việc phải thực hiện, hoàn thành các công việc theo yêu cầu, không để xảy ra sự cố, hư hỏng đối với hệ thống thiết bị. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 2 - Đối với người dạy: + Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết, thực hành hoặc tích hợp phù hợp với bài học. Giáo án được soạn theo bài hoặc buổi dạy. + Tổ chức giảng dạy: Chia ca, nhóm (phụ thuộc vào số lượng sinh viên/lớp) - Đối với người học: + Chuẩn bị tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ; + Hoàn thành các bài thực hành kỹ năng; + Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập; + Tuần thủ quy định an toàn, giờ giấc. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 2 Bài 2: Vận hành hệ thống chuỗi cần khoan Trang 18
- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng mô hình - Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu. - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo án, giáo trình, quy trình thực hành. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 2 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: Không ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: Không ✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: 4 điểm kiểm tra thực hành trên mô hình mô phỏng. NỘI DUNG BÀI 2 2.1. KHÁI NIỆM VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG CHUỖI CẦN KHOAN 2.1.1. Khái niệm Cột cần khoan là khâu nối liên hệ giữa thiết bị khoan trên bề mặt với dụng cụ phá hủy đất đá dưới đáy giếng khoan. Cột cần khoan là cột ống bằng thép gồm nhiều đoạn ống có kích thước khác nhau được nối lại với nhau bằng ren. Cột cần khoan được tạo thành bởi các đoạn cần dựng nối lại với nhau, và các đoạn cần dựng được tạo thành bởi các đoạn cần khoan nối với nhau. Chiều dài đoạn cần dựng phụ thuộc vào chiều cao của tháp khoan, chiều cao của tháp khoan phụ thuộc vào chiều sâu của giếng khoan. Bài 2: Vận hành hệ thống chuỗi cần khoan Trang 19