Giáo trình Hệ thống nâng hạ (Nghề: Khoan khai thác dầu khí - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:131

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hệ thống nâng hạ trang bị những kiến thức, kỹ năng vận hành tời khoan và các thiết bị trong hệ thống nâng hạ trong hệ thống thiết bị khoan dầu khí. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hệ thống nâng hạ (Nghề: Khoan khai thác dầu khí - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

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 : CAO ĐẲNG (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)
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 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 2
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 3
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 Trang 4
5.4.1. Yêu cầu an toàn ..............................................................................................128 5.4.2. Yêu cầu kỹ thuật ............................................................................................128 5.4.3. Quy trình thực hành .......................................................................................128 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................130 Trang 5
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 1. Tên mô đun: HỆ THỐNG NÂNG HẠ 2. Mã mô đun: KKT19MĐ40 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 tuần hoàn dung dịch và sau các môn học, mô đun như: Hệ thống phát lực, thí nghiệm dung dịch khoan 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 tời khoan và các thiết bị trong hệ thống nâng hạ trong hệ thống thiết bị khoan dầu khí. 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 nâng hạ trong giàn khoan dầu khí. 4. Mục tiêu của mô đun: Hệ thống nâng hạ là một hệ thống quan trọng trong giàn 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. Liệt kê được các loại thiết bị trong hệ thống nâng hạ.; A2. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng hạ.; 4.2. Về kỹ năng: B1. Phân tích được các loại tháp khoan dầu khí. B2. Xây dựng được quy trình vận hành, bảo dưỡng hệ thống nâng hạ. B3. Vận hành được hệ thống nâng hạ trên mô hình khoan. 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/xưởng 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; 5. Nội dung của mô đun: 5.1. Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Trong đó Số Tên môn học, Thi/ Kiểm Mã MH/MĐ/HP tín Tổng Thực hành/ mô đun tra chỉ số Lý thí nghiệm/ thuyết bài tập/ thảo luận LT TH Trang 6
Các môn học chung/ I 21 435 157 255 15 8 đại cương MHCB19MH02 Giáo dục chính trị 4 75 41 29 5 0 MHCB19MH03 Pháp luật 2 30 18 10 2 0 MHCB19MH05 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 0 4 Giáo dục quốc phòng MHCB19MH08 4 75 36 35 2 2 và An ninh MHCB19MH09 Tin học 3 75 15 58 0 2 TA19MH02 Tiếng Anh 6 120 42 72 6 0 Các môn học, mô II. đun chuyên môn 66 1605 466 1057 33 49 ngành, nghề Môn học, mô đun kỹ II.1. 15 285 143 127 11 4 thuật cơ sở An toàn vệ sinh lao ATMT19MH 01 2 30 23 5 2 0 động CK19MH01 Vẽ kỹ thuật - 1 2 45 14 29 1 1 KTĐ19MĐ06 Điện kỹ thuật cơ bản 3 45 36 6 3 0 Cơ sở điều khiển quá TĐH19MĐ12 2 45 14 29 1 1 trình CNH19MH09 Hóa Đại cương 3 45 42 0 3 0 KKT19MH31 Địa chất cơ sở 3 75 14 58 1 2 Môn học, mô đun II.2. chuyên môn ngành, 51 1320 323 930 22 45 nghề KKT19MH32 Địa chất dầu khí 2 30 28 0 2 0 KKT19MH33 Cơ sở khoan 3 45 42 0 3 0 KKT19MH34 Cơ sở khai thác 3 45 42 0 3 0 KKT19MH35 Địa chất môi trường 2 30 28 0 2 0 Nguyên lý phá hủy đất KKT19MH36 2 30 28 0 2 0 đá Thí nghiệm dung dịch KKT19MĐ37 3 75 14 58 1 2 khoan KKT19MĐ38 Hệ thống phát lực 2 45 14 29 1 1 KKT19MĐ39 Hệ thống khí nén 2 45 14 29 1 1 KKT19MĐ40 Hệ thống nâng hạ 4 105 14 87 1 3 Hệ thống tuần hoàn KKT19MĐ41 4 105 14 87 1 3 dung dịch Vận hành hệ thống KKT19MĐ42 5 135 14 116 1 4 chuỗi cần khoan và Trang 7
dụng cụ phá hủy đất đá Hệ thống chống ống KKT19MĐ43 4 105 14 87 1 3 và trám xi măng Hệ thống kiểm soát KKT19MĐ44 5 135 14 116 1 4 giếng khoan 1 Hệ thống kiểm soát KKT19MĐ45 3 75 14 58 1 2 giếng khoan 2 KKT19MĐ46 Thực tập sản xuất 4 180 15 155 0 10 KKT19MĐ47 Khóa luận tốt nghiệp 3 135 14 108 1 12 Tổng cộng 87 2040 623 1312 48 57 5.2. Chương trình chi tiết mô đun Thời gian (giờ) Thực hành, thí Kiểm Số TT Nội dung tổng quát Tổng Lý tra nghiệm, số thuyết thảo luận, bài tập LT TH Bài 1: Tổng quan về hệ thống 1 1 1 nâng hạ 1. Chức năng của hệ thống nâng hạ 0.5 0.5 2. Sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống 0.5 0.5 nâng hạ 2 Bài 2: Tời khoan 5 5 1. Chức năng của tời khoan 0.5 0.5 2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 2.5 2.5 của tời khoan 3. .Hộp số của tời 0.5 0.5 4. .Phanh của tời 0.5 0.5 5. Quy trình vận hành và bảo 1 1 dưỡng tời khoan 3 Bài 3: Tháp khoan 4 4 1. Cấu trúc tháp khoan 0.5 0.5 2. Phân loại tháp khoan 3 3 3. Bảo dưỡng tháp khoan 0.5 0.5 4 Bài 4: Hệ ròng rọc 3 2 1 1. Chức năng của hệ ròng rọc 0.5 0.5 Trang 8
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 1 1 của hệ ròng rọc 3. Bảo dưỡng hệ ròng rọc 0.5 0.5 Bài 5: Vận hành hệ thống nâng 5 hạ trên mô hình thực hành 92 2 87 3 khoan dầu khí động 1. Quy trình vận hành hệ thống 2 2 nâng hạ 2. Vận hành hệ thống nâng hạ trên 90 87 3 mô hình khoan Cộng 105 14 87 1 3 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 công nghệ khoan. 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: Trang 9
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 1 Sau 5 giờ. Câu hỏi Hỏi đáp B1, B2, B3 C1, C2, C3 Định kỳ Viết/ Thông Tự luận/ A1, B1, C2 4 Sau 15 giờ qua sản phẩm Trắc nghiệm/ Sản học tập phẩm học tập Kết thúc mô Viết/ Thông Tự luận và trắc A1, A2 4 Sau 105 đun qua sản phẩm nghiệm/ Sản giờ B1, B2, B3 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, diễn trình, làm mẫu, 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. Trang 10
* 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 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]. Vũ Văn Thựng, Sửa chữa thiết bị khoan, biên soạn năm 1987. [2]. Trương Minh Thông, Thiết bị khoan, biên soạn năm 1987. [3]. Tô Xuân Giáp, Công việc của người thợ sửa chữa cơ khí, biên soạn năm 1998. [4]. J.P. Nguyễn, người dịch: Lê Phước Hào, Kỹ thuật khoan dầu khí, NXB Giáo dục 1995. [5]. PTS. Trương Quốc Thành, PTS. Phạm Quang Dũng, Máy và thiết bị nâng, NXB Khoa học và kỹ thuật. [6]. Trường Đại học Mỏ – Địa Chất, TS. Nguyễn Văn Giáp, Bài giảng thiết bị khoan thăm dò, NXB Hà Nội. [7]. Hướng dẫn sử dụng tời khoan Y2-55. Trang 11
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Bài 1 giới thiệu về các chức năng của hệ thống nâng hạ và sơ đồ cấu tạo tổng quan của hệ thống nâng hạ để người học có được kiến thức cơ bản học tiếp các chương sau. ❖ MỤC TIÊU BÀI 1 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày được chức năng của hệ thống nâng hạ. - Mô tả được sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống nâng hạ. ➢ 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 khoan dầu khí. - 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 - Nội dung: Bài 1: Tổng quan về hệ thống nâng hạ Trang 12
✓ 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 CỦA HỆ THỐNG NÂNG HẠ Hệ thống nâng hạ là một tổ hợp thiết bị trên giàn khoan. Chúng hoạt động đồng bộ với nhau để thực hiện các chức năng và nhiệm vụ sau: - Dùng để biến chuyển động quay của tang tời thành chuyển động thẳng đứng của móc nâng. - Giảm lực căng trên nhánh cáp cuốn tang tời. - Kéo thả cần khoan, ống chống, treo bộ khoan cụ trong quá trình khoan hoặc bơm rửa. - Kết hợp với các thiết bị khác thực hiện chức năng: truyền chuyển động quay cho rôto để tiến hành việc khoan giếng. - Kéo thả các vật dụng, thiết bị khác phục vụ cho công tác khai thác và thăm dò dầu khí. 1.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỔ HỢP HỆ THỐNG NÂNG HẠ 1.2.1. Sơ đồ nguyên lý tổ hợp thiết bị khoan Do trong công tác khoan dầu khí luôn luôn có sự thay đổi về những giải pháp công nghệ cũng như các phương án kỹ thuật tăng năng suất cho quá trình xây lắp, nên ta cần thiết kế một tổ hợp thiết bị khoan mới sau khi lựa chọn các thông số cơ bản thì chúng ta cần thiết kế sơ đồ phối hợp giữa các bộ phận hoặc giữa các cơ cấu máy để cho thiết bị làm việc với hiệu quả cao nhất. Bài 1: Tổng quan về hệ thống nâng hạ Trang 13
Sơ đồ bố trí thiết bị là cơ sở chúng ta thực hiện phương án xây lắp tháo dỡ và vận chuyển trong quá trình xây dựng. Các sơ đồ bố trí phải đảm bảo các yếu tố sau: - Khả năng thực hiện chức năng công nghiệp của từng máy với 1 sơ đồ động học đơn giản nhất. - Sơ đồ bố trí thuận lợi cho công tác tháo dỡ vận chuyển. - Mức độ ổn định cấu trúc và các thông số làm việc máy móc sau nhiều lần di chuyển. - Chi phí cho công tác bố trí thiết bị, lắp ráp nhỏ phù hợp với điều kiện thi công. - Dạng, nguồn năng lượng cho ta sử dụng. - Đặc điểm, yêu cầu của cơ cấu máy về phương diện dẫn động. Hình 1. 1: Sơ đồ bố trí tổ hợp thiết bị khoan 1- Rôto (miệng giếng khoan) 6- Hộp tốc độ của tời 2- Tời khoan 7- Cụm truyền động 3- Giá dựng cần 8- Động cơ dẫn động 4- Sàn chạy cần 9- Máy bơm khoan 5- Giá để cần khoan 10- Khung nền của tháp Sau khi đã thiết kế được sơ đồ bố trí tổ hợp thiết bị khoan, ta phải đi xây dựng sơ đồ truyền động cho tổ hợp thiết bị khoan này. Sơ đồ truyền động của tổ hợp thiết bị khoan này phải thoả mãn một số yêu cầu sau: Bài 1: Tổng quan về hệ thống nâng hạ Trang 14
- Thoả mãn yêu cầu về quy trình công nghệ khoan: đảm bảo tốc độ quay của bộ dụng cụ và khoảng thay đổi tốc độ trong một giới hạn nào đó. - Thời gian thao tác cho công tác nâng thả bộ dụng cụ phải nhỏ. - Sơ đồ truyền động phải có cấu tạo đơn giản. Từ sơ đồ bố trí tổ hợp thiết bị khoan trên, ta có thể xây dựng sơ đồ truyền động cho tổ hợp thiết bị khoan này như sau: Hình 1. 2: Sơ đồ truyền động tổ hợp thiết bị khoan 1- Choòng khoan 5- Bộ truyền động 2- Rôto (Miệng giếng khoan) 6- Hộp tốc độ 3- Hệ ròng rọc 7- Biến tốc thuỷ lực 4- Tời 8- Động cơ dẫn động 9- Máy bơm 1.2.2. Sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống nâng hạ - Sơ đồ cấu tạo: Cụm thiết bị nâng hạ gồm các thiết bị chính: tháp khoan, tời khoan, hệ thống ròng rọc động - tĩnh và tất cả phụ kiện đi kèm. Bài 1: Tổng quan về hệ thống nâng hạ Trang 15
Hình 1. 3: Sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống nâng hạ + Derrick: Tháp khoan + Drilling line: Cáp khoan + Drawworks: Tời khoan + Deadline tiedown anchor: Điểm mắc + Crown block: Ròng rọc cố định cáp chết + Traveling block: Ròng rọc động + Supply reel: Cuộn cáp dự trữ + Hook: Móc nâng (hook) - Nguyên lý hoạt động: Bài 1: Tổng quan về hệ thống nâng hạ Trang 16
Khi tời quay, cáp khoan được cuộn vào tời hoặc nhả ra kéo theo bộ ròng rọc động đi lên, xuống làm nâng, hạ tải trọng ở móc nâng. ❖ TÓM TẮT BÀI 1 Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu: - Chức năng của hệ thống nâng hạ - Sơ đồ nguyên lý tổ hợp hệ thống nâng hạ ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1 1. Kể tên các thiết bị chính trong hệ thống nâng hạ? 2. Chức năng của hệ thống nâng hạ là gì? Bài 1: Tổng quan về hệ thống nâng hạ Trang 17
BÀI 2: TỜI KHOAN ❖ GIỚI THIỆU BÀI 2 Bài 2 giới thiệu chi tiết về tời khoan trong hệ thống nâng hạ và quy trình vận hành, bảo dưỡng tời khoan, từ đó 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: - Trình bày được chức năng của tời khoan. - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tời khoan. ➢ Về kỹ năng: - Xây dựng được quy trình vận hành, bảo dưỡng tời khoan; ➢ 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 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng mô hình khoan dầu khí Bài 2: Tời khoan Trang 18
- 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: 1 điểm kiểm tra (hình thức: vấn đáp, bảng kiểm) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: Không ✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: Không. NỘI DUNG BÀI 2 2.1. CHỨC NĂNG CỦA TỜI KHOAN Tời khoan là một trong những thiết bị dùng trong khai thác dầu khí, nó thực hiện các chức năng sau: - Dùng để kéo thả cần khoan và ống chống. - Dùng để treo bộ khoan cụ trong quá trình khoan hoặc bơm rửa. - Khi kéo cần thì thực hiện một mômen xoắn ở trong tời, ngược lại khi thả cần thì thực hiện quá trình phanh. - Truyền chuyển động cho bàn rôto. - Phụ trợ công tác địa vật lý giếng khoan. - Trong trường hợp sử dụng tháp chữ A, tời dùng để dựng tháp. - Điều chỉnh tốc độ truyền tải. Bài 2: Tời khoan Trang 19