TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN : HỆ THỐNG NÂNG HẠ
NGHỀ : KHOAN KHAI THÁC DẦU KHÍ
TRÌNH ĐỘ : TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số:193/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 3 năm 2020 của
Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)
Trang 1
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 2
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình “Hệ thống nâng hạ” 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 nâng hạ là một trong những hệ thống 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 quay cần 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 “Hệ thống nâng hạ” 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 5 bài. Qua nội dung các bài học giúp cho học sinh
hiểu được sơ đồ tổng hợp hệ thống nâng hạ, cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
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 “Hệ thống nâng hạ”, 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 2020
Tham gia biên soạn
1.
Chủ biên: Ks. Phạm Thế Anh
2.
Ks. Nguyễn Ngọc Thanh Trung
3.
ThS. Phạm Hữu Tài
Trang 3
MỤC LỤC
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................. 1
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ .................................................... 12
1.1. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG NÂNG HẠ ................................................... 13
1.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỔ HỢP HỆ THỐNG NÂNG HẠ ................................. 13
1.2.1. Sơ đồ nguyên lý tổ hợp thiết bị khoan ............................................................. 13
1.2.2. Sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống nâng hạ ........................................................ 15
BÀI 2: TỜI KHOAN ..................................................................................................... 18
2.1. CHỨC NĂNG CỦA TỜI KHOAN .................................................................... 19
2.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỜI KHOAN ................... 20
2.2.1. Phân loại ........................................................................................................... 20
2.2.2. Cấu tạo ............................................................................................................. 24
2.2.3. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................ 36
2.3. HỘP SỐ CỦA TỜI .............................................................................................. 40
2.4. PHANH CHÍNH CỦA TỜI ................................................................................ 43
2.4.1. Bộ hãm tời băng đơn giản ................................................................................ 43
2.4.2. Bộ hãm tời băng có bộ hãm phụ ...................................................................... 45
2.5. PHANH PHỤ CỦA TỜI ..................................................................................... 46
2.5.1. Bộ hãm thuỷ lực ............................................................................................... 46
2.5.2. Bộ hãm điện ..................................................................................................... 48
2.6. VẬN HÀNH TỜI KHOAN ................................................................................. 50
2.6.1. Hướng dẫn trước khi khởi động ....................................................................... 50
2.6.2. Vận hành tời ..................................................................................................... 50
2.6.3. An toàn khi vận hành bộ tời ............................................................................. 52
2.7. BẢO DƯỠNG TỜI KHOAN .............................................................................. 61
2.8. VẬN HÀNH TỜI KHOAN TRÊN MÔ HÌNH KHOAN ................................... 67
2.8.1. Chuẩn bị vật tư, dụng cụ, thiết bị: .................................................................... 67
2.8.2. Yêu cầu an toàn ................................................................................................ 68
2.8.3. Yêu cầu kỹ thuật .............................................................................................. 68
2.8.4. Quy trình thực hành ......................................................................................... 68
BÀI 3: THÁP KHOAN ................................................................................................. 71
3.1. CẤU TRÚC THÁP KHOAN .............................................................................. 72
3.1.1. Đặc điểm chung của tháp ................................................................................. 72
3.1.2. Các thông số cơ bản của tháp khoan ................................................................ 73
3.1.3. Các thành phần tải trọng tác dụng lên tháp ...................................................... 75
3.2. PHÂN LOẠI THÁP KHOAN ............................................................................. 80
Trang 4
3.2.1. Tháp 4 chân ...................................................................................................... 80
3.2.2. Tháp chữ A ....................................................................................................... 84
3.2.3. Tháp néo dây lắp trên rơ moóc ........................................................................ 87
3.3. BẢO DƯỠNG THÁP KHOAN .......................................................................... 88
Các hệ thống chính của giàn khoan ............................................................................... 94
BÀI 4: HỆ RÒNG RỌC .............................................................................................. 96
4.1. CHỨC NĂNG CỦA HỆ RÒNG RỌC ................................................................... 97
4.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ RÒNG RỌC ................. 97
4.2.1. Cáp khoan ........................................................................................................ 98
4.2.2. Ròng rọc tĩnh .................................................................................................. 102
4.2.3. Ròng rọc động ................................................................................................ 104
4.2.4. Móc nâng, quang treo và elevator .................................................................. 110
4.2.5. Các thiết bị phụ trợ ......................................................................................... 112
4.3. BẢO DƯỠNG HỆ RÒNG RỌC ....................................................................... 114
4.3.1. Ròng rọc tĩnh .................................................................................................. 114
4.3.2. Ròng rọc động ................................................................................................ 115
4.3.3. Cáp khoan ...................................................................................................... 116
4.3.4. Móc nâng, quang treo, elevator...................................................................... 118
4.3.5. Các thiết bị phụ trợ ......................................................................................... 119
BÀI 5: VẬN HÀNH HỆ THỐNG NÂNG HẠ TRÊN MÔ HÌNH KHOAN .............. 123
5.1. VẬN HÀNH HỆ THỐNG NÂNG HẠ ĐỂ DI CHUYỂN CẦN KHOAN TRÊN BỀ
MẶT KHI KHOAN RO TO ........................................................................................ 124
5.1.1. Yêu cầu an toàn .............................................................................................. 124
5.1.2. Yêu cầu kỹ thuật ............................................................................................ 125
5.1.3. Quy trình thực hành ....................................................................................... 125
5.2. VẬN HÀNH HỆ THỐNG NÂNG HẠ ĐỂ DI CHUYỂN CẦN KHOAN TRÊN
BỀ MẶT KHI KHOAN TOPDRIVE .......................................................................... 125
5.2.1. Yêu cầu an toàn .............................................................................................. 125
5.2.2. Yêu cầu kỹ thuật ............................................................................................ 126
5.2.3. Quy trình thực hành ....................................................................................... 126
5.3. NÂNG VÀ HẠ CỘT CẦN KHOAN TRONG PHƯƠNG PHÁP KHOAN RO TO
..................................................................................................................................... 126
5.3.1. Yêu cầu an toàn .............................................................................................. 126
5.3.2. Yêu cầu kỹ thuật ............................................................................................ 127
5.3.3. Quy trình thực hành ....................................................................................... 127
5.4. NÂNG VÀ HẠ CỘT CẦN KHOAN TRONG PHƯƠNG PHÁP KHOAN
TOPDRIVE ................................................................................................................. 128