TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: HỆ THỐNG TUẦN HOÀN DUNG DỊCH
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
Kể từ khi ra đời cho đến nay phương pháp khoan xoay có rửa đã thể hiện được
tính ưu việt vượt trội, chính vì vậy mà phương pháp khoan này đã thay thế hoàn toàn
khoan đập cáp trong khoan khai thác dầu khí và hầu hết các giếng trong khoan thăm
dò địa chất.
Để phương pháp khoan xoay có rửa mang lại hiệu quả kinh tế cao thì sự góp mặt
của hệ thống tuần hoàn dung dịch đóng vai trò vô cùng to lớn. Nhờ có hệ thống tuần
hoàn dung dịch mà giếng khoan được bơm rửa kịp thời, nhanh chóng các thao tác tiến
hành trong quá trình khoan nhanh hơn, hiệu quả cao hơn, chiều sâu giếng khoan cũng
ngày càng có từng bước đột phá.
Việc vận hành hệ thống tuần hoàn dung dịch không quá khó nhưng đòi hỏi phải
có đội ngũ kỹ sư, công nhân chịu khó, yêu nghề và có nhiều kinh nghiệm để có thể
luôn nắm vững quy trình vận hành và xử lý được các tình huống sự cố kịp thời nhanh
chóng đảm bảo quá trình khoan được thuận lợi và liên tục.
Nhằm phục vụ tốt cho công tác giảng dạy của giáo viên cũng như học tập của
học sinh nghề khoan khai thác trong Trường, tôi đã tham khảo nhiều giáo trình của
các tác giả trong và ngoài nước, các tài liệu kỹ thuật về hệ thống tuần hoàn dung dịch
tại các đơn vị sản xuất như Vietsovpetro, PVD offshore và đặc biệt là hệ thống tuần
hoàn dung dịch của giàn khoan Tam đảo 03.
Toàn bộ quyển Hệ thống tuần hoàn dung dịch bao gồm có 4 bài đề cập đến tất cả
các vấn đề liên quan như: bơm dung dịch khoan, đường ống, đường hồi lưu, hệ thống
pha chế, xử lý dung dịch…
Mặc dù tôi đã rất cố gắng song trong quá trình biên soạn giáo trình này không
thể tránh khỏi các sai sót về nội dung, hình thức, cũng như là những sai sót trong quá
trình in ấn, trình bày, mong người đọc, các bạn đồng nghiệp chân thành góp ý để
chúng tôi hoàn thiện hơn giáo trình hơn nữa. .
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. Hoàng Trọng Quang
Trang 3
MỤC LỤC
BÀI 1: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG TUẦN HOÀN DUNG DỊCH ....................... 13
1.1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG TUẦN HOÀN DUNG DỊCH ................................... 14
1.2. SƠ ĐỒ CỦA HỆ THỐNG TUẦN HOÀN DUNG DỊCH ........................ 18
1.2.1. Hệ thống xử lý (làm sạch) dung dịch khoan hồi về từ giếng khoan ....................... 19
1.2.2. Hệ thống bể chứa dung dịch khoan, bồn chứa hóa phẩm dạng bột......................... 20
1.2.3. Máy bơm dung dịch khoan .......................................................................................... 21
1.2.4. Các thiết bị khác ........................................................................................................... 22
BÀI 2: VẬN HÀNH BƠM DUNG DỊCH KHOAN.............................................. 24
2.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BƠM PISTON ....................................... 25
2.1.1. Khái niệm ...................................................................................................................... 25
2.1.2. Phân loại bơm piston .................................................................................................... 26
2.1.3. Phạm vi sử dụng ........................................................................................................... 27
2.2. CẤU TẠO BƠM PISTON ......................................................................... 27
2.2.1. Cấu tạo chung của bơm piston .................................................................................... 27
2.2.2. Cấu tạo chi tiết của bơm piston ................................................................................... 28
2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM PISTON ................................ 33
2.3.1. Nguyên lý hoạt động của máy bơm piston tác dụng đơn ........................................ 33
2.3.2. Nguyên lý hoạt động của máy bơm piston tác dụng kép ......................................... 34
2.3.3. Điều chỉnh lưu lượng của bơm piston ......................................................................... 38
2.4. VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG BƠM PISTON ............................................... 38
2.4.1. Quy trình vận hành .................................................................................................... 38
2.4.2. Quy trình bảo dưỡng máy bơm ................................................................................. 42
2.4.3. Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục .............................. 44
BÀI 3: VẬN HÀNH HỆ THỐNG LÀM SẠCH DUNG DỊCH ........................... 48
3.1. THIẾT BỊ TÁCH KHÍ ............................................................................................... 49
3.1.1. Tách khí bằng phương pháp cơ học............................................................................ 50
3.1.2. Tách khí bằng phương pháp hóa lý ............................................................................ 56
3.2. THIẾT BỊ TÁCH CÁT .............................................................................................. 56
3.2.1. Máy xoáy lốc thuỷ lực ............................................................................................ 56
3.2.2. Thiết bị tách cát .......................................................................................................... 58
3.3. THIẾT BỊ TÁCH BÙN ............................................................................................... 59
3.4. SÀNG RUNG ................................................................................................................... 61
3.5. BỂ LẮNG ......................................................................................................................... 64
3.6. BÀI TẬP THỰC HÀNH TRÊN CÁC THIẾT BỊ LÀM SẠCH DUNG DỊCH ..... 66
BÀI 4: VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG VÀ BỂ CHỨA ..................... 69
4.1. VẬN HÀNH HỆ THỐNG MANIFOLD ................................................................... 70
Trang 4
4.1.1. Vận hành hệ thống standpipe ...................................................................................... 70
4.1.2. Vận hành block điều tiết .............................................................................................. 72
4.2. VẬN HÀNH HỆ THỐNG BỂ CHỨA ....................................................................... 73
4.2.1. Vận hành bể pha chế dung dịch khoan ban đầu ........................................................ 74
4,2,2. Các thiết bị điều chế và gia công hóa học dung dịch ................................................57
4.2.3. Xử lý dung dịch khoan từ giếng ra giai đoạn 1 .......................................................... 81
4.2.4. Xử lý dung dịch khoan từ giếng ra giai đoạn 2 .......................................................... 83
4.2.5. Vận hành bể bơm dung dịch dự trữ ........................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 86