Bài giảng Cơ sở kỹ thuật dầu khí - Chương 6: Choòng khoan
CHOÒ NG KHOAN
Bài giảng được soạn bởi
Bộ môn Khoan – Khai thác Dầu khí
Khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu khí
Đại học Bách Khoa TP. HCM
Tel: (08) 8647256 ext. 5767
GEOPET
NꢀI DUNG
❖ Phân loại chung
❖ Choò ng chó p xoay
❖ Choòng liền khối
❖ Choòng lấy mẫu
❖ Choò ng doa
Choò ng khoan
❖
2
GEOPET
PHÂN LOẠI CHUNG
❖ Phân loại theo tiêu chí:
▪ Cꢀu tạo: cánh dꢁt (đuôi cá), chꢂp xoay, liền khối.
▪ Đꢁc tꢂnh phá hꢃy đꢀt đá: cꢃt, đập, thꢄy lꢅc.
▪ Công dꢄng: phá mẫu, lấy mẫu, đꢆc biꢇt (doa, phá, cꢈu sꢅ cố).
▪ Vꢅt liꢆu chꢇ tạo răng hoꢁc hạt cꢈt: răng phay, răng đính, kim cương.
❖ Theo đꢆc tính phá hꢄy đất đá, choòng khoan được phân
loại theo 3 nhꢂm:
▪ Nguyên lý cꢃt - tách
▪ Nguyên lý đập - tách
▪ Nguyên lý cꢃt - mài
Choò ng khoan
❖
3
GEOPET
CÁC LOẠI CHOÒNG KHOAN
Choòng đuôi cá
Choò ng chó p xoay Choòng kim cương
Choò ng khoan
❖
4
GEOPET
CHOÒNG CHꢉP XOAY
Lꢀch sꢁ phát triꢂn
❖ 1916, kỹ sư Lôman (Đꢈc) sꢊ dꢋng các hợp kim
cꢈng đꢌ chꢍ tạo dꢋng cꢋ phá hꢄy đá.
❖ 1924, choòng chꢂp xoay tꢅ rꢊa sạch ra đꢎi và
năm 1930 choòng ba chꢂp xoay răng phay được
sꢊ dꢋng.
❖ 1949, các hạt cꢃt bꢏng cacbit vônfram được chꢍ
tạo và choòng răng đính bꢏng cacbít vônfram bꢃt
đầu được sản xuất.
❖ 1953, các vòi phun thꢄy lꢅc ꢐ choòng ra đꢎi.
❖ 1969, xuất hiꢇn ꢑ đꢒ kín.
Choò ng khoan
❖
5
GEOPET
CꢓU TẠO
❖ Thân choꢃng: bꢏng thꢔp đꢆc biꢇt, chịu được tải trọng, lꢅc va đập và
mômen xoꢃn.
❖ Chꢄp xoay: chꢂp nhọn bꢏng thꢔp.
❖ Răng choꢃng: răng phay hoꢆc răng đính
▪ Đảm nhận vai trò cꢅt, nꢆo hoꢆc đꢇc đất đá
▪ Răng đính cꢂ các hꢕnh dạng chính:
• Quả trꢈng, đầu đạn
• Hꢕnh chꢂp; lưꢒi đꢋc kiꢌu: super scoop, scoop, hai mꢔp vát.
Choò ng khoan
❖
6
GEOPET
CꢓU TẠO
❖ ꢈ trꢇc: cꢂ rꢖnh đꢌ lꢃp các ꢑ bi (bi cầu, bi đꢗa)
▪ ꢀ đꢁ hꢂ: bôi trơn bꢏng dung dịch khoan
▪ ꢀ đꢁ kꢃn: bôi trơn bꢏng dầu
▪ ꢀ ma sꢄt: mꢘt ꢑ đꢒ khꢙp vꢙi mꢆt doa trong cꢄa chꢂp.
❖ Vꢃi phun thꢉy lꢊc: được chꢍ tạo bꢏng thꢔp hay gốm đꢆc biꢇt.
❖ Răng đầu nꢋi choꢃng: dạng hꢕnh tam giác hoꢆc hꢕnh thang.
Choò ng khoan
❖
7
GEOPET
CꢓU TẠO
Choò ng khoan
❖
8
GEOPET
CꢓU TẠO
Răng phay
Răng đính
Nguyên lý phá hủy đất đá của
choòng chóp xoay
2 và 6 chóp xoay
Choò ng khoan
❖
9
GEOPET
CꢓU TẠO
Dung dịch đi qua trꢋc choòng
Dung dịch đi qua vòi phun thꢄy lꢅc
Choò ng khoan
❖
10
GEOPET
PHÂN LOẠI CHOÒNG KHOAN
Theo IADC (1987), mꢖ hiꢇu là mꢘt dꢖy bꢋn kꢌ tꢊ gꢚm ba chꢍ sꢋ và
một chꢍ cái:
❖ Chꢍ sꢋ đầu tiên:
▪ 1, 2, 3 chꢛ dꢋng cꢋ cꢂ răng bꢏng thꢔp
▪ 4, 5, 6, 7, 8 chꢛ dꢋng cꢋ gꢃn răng cacbít vônfram, dꢜng đꢌ khoan
trong đất đá cꢂ đꢘ cꢈng tăng dần.
❖ Chꢍ sꢋ thꢎ hai:
▪ 1 - đất đá mềm,
▪ 2 - đất đá tꢝ mềm đꢍn trung bꢕnh,
▪ 3 - đất đá cꢈng, và 4 (đất đá rất cꢈng).
❖ Chꢍ sꢋ thꢎ ba: tꢝ 1 đꢍn 9 qui định loại ꢑ đꢒ và mꢈc đꢘ bảo vꢇ thân
chꢂp xoay.
Choòng khoan
❖
11
GEOPET
PHÂN LOẠI CHOÒNG KHOAN
Quy đꢀnh các chꢍ cái:
▪ A: choòng cꢂ ꢑ đꢒ trơn, thích hợp cho khoan thꢑi khí
▪ C: Choòng thꢄy lꢅc vꢙi vòi phun ꢐ tâm
▪ D: Choòng đꢆc biꢇt đꢌ khoan định hưꢙng
▪ E: Choòng thꢄy lꢅc vꢙi vòi phun kꢔo dài
▪ G: Choòng cꢂ bảo vꢇ tăng cưꢎng chống mòn đưꢎng kính
▪ J: Choòng thꢄy lꢅc cꢂ vòi phun nghiêng
▪ R: Choòng được gia cưꢎng bꢏng phương pháp hàn, sꢊ dꢋng
trong điều kiꢇn va đập
▪ S: Choòng răng thꢔp tiêu chuꢞn
▪ X: Choòng gꢃn răng dạng lưꢒi cꢃt
▪ Y: Choòng gꢃn răng hꢕnh côn
▪ Z: Choòng gꢃn răng cꢂ dạng khác vꢙi lưꢒi cꢃt và hꢕnh côn
Choò ng khoan
❖
12
GEOPET
PHÂN LOẠI CHOÒNG KHOAN
Ví dꢋ
135M
447X
637Y
Thành hꢇ mềm
Răng phay;
Thành hꢇ mềm; răng đính;
ꢑ ma sát cꢂ bảo vꢇ; răng
dạng lưꢒi cꢃt
Thành hꢇ cꢈng trung
bꢕnh; răng đính; ꢑ ma sát
cꢂ bảo vꢇ; răng dạng
hꢕnh côn
Đĩa bảo vꢇ chꢂp xoay
Choòng khoan
❖
13
GEOPET
ĐÁNH GIÁ Đꢀ MÒN CHOÒNG
❖ Theo ba yꢏu tꢋ
▪ Đꢘ mòn răng choòng
▪ Đꢘ mòn ꢑ đꢒ
▪ Đꢘ mòn đưꢎng kính.
❖
Độ mꢃn răng choꢃng
▪ T1: mòn 1/8 chiều cao răng
▪ T2: mòn 1/4 chiều cao răng
▪ T3: mòn 3/8 chiều cao răng
▪ T4: mòn 1/2 chiều cao răng
▪ T5: mòn 5/8 chiều cao răng
▪ T6: mòn 3/4 chiều cao răng
▪ T7: mòn 7/8 chiều cao răng
▪ T8: mòn hoàn toàn.
Choòng khoan
❖
14
GEOPET
ĐÁNH GIÁ Đꢀ MÒN CHOÒNG
❖ Độ mꢃn ꢐ đỡ (tꢑ B1 đꢏn B8)
▪ B1: mòn 1/8
▪ B4: mòn mꢘt nꢊa (1/2 )
▪ B8: mòn toàn bꢘ (ꢑ đꢒ bị kꢁt hoꢆc rơi).
❖ Độ mꢃn đưꢒng kính (tꢑ G1 đꢏn G8)
▪ I (in gauge): choòng mꢙi (G1)
▪ O (out of gauge): choòng quá mòn, không sꢊ dꢋng được (G8).
Choòng khoan
❖
15
GEOPET
ĐÁNH GIÁ Đꢀ MÒN CHOÒNG
❖ 7 tiêu chí đánh giá thay choꢃng
▪ I: vòng răng trong cꢜng
▪ O: vòng răng ngoài cꢜng
▪ D: đꢘ mòn mꢆt côn hay bi
▪ L: vị trí mòn
▪ B: đꢘ mòn ꢑ
▪ G: đꢘ mòn đưꢎng kính
▪ O: các lý do khác.
Choòng khoan
❖
16
GEOPET
PHÁ HỦY CHOÒNG
❖ Do thiꢍt kꢍ choòng khoan không thích hợp vꢙi thành hꢇ.
❖ Do sai sꢂt kỹ thuật trong quá trꢕnh khoan.
Choòng bị mất răng
Choòng bị mất chꢂp
Choòng khoan
❖
17
GEOPET
CHOÒNG LIꢟN KHꢠI
Lꢀch sꢁ phát triꢂn
❖ 1862, kim cương tꢅ nhiên được đề nghị đꢌ chꢍ tạo dꢋng cꢋ phá hꢄy
đất đá.
❖ 1864, dꢋng cꢋ khoan kim cương được chꢍ tạo.
❖ 1970, chꢍ tạo thành công kim cương nhân tạo.
❖ Đầu 1980, choòng kim cương đa tinh thꢌ được thương mại hꢂa.
❖ 1990, các choòng khoan kim cương đa tinh thꢌ thꢍ hꢇ mꢙi ra đꢎi. Sau
đꢂ xuất hiꢇn choòng hai tâm (bi-center) đꢌ khoan giꢍng ngang.
Choòng khoan
❖
18
GEOPET
CHOÒNG KIM CƯƠNG
❖ Là choòng liền khối (không cꢂ các chꢂp xoay) vꢙi răng cꢃt là các hạt
kim cương (tꢅ nhiên hoꢆc nhân tạo) gꢃn cố định vào thân và các mꢆt
bên thân choòng được chꢍ tạo bꢏng các hợp kim cꢈng.
❖ Mꢆt cꢃt dọc theo thân choòng cꢂ ba dạng: dạng tròn, dạnh hꢕnh côn
ngꢃn và dạng hꢕnh côn dài.
❖ Cꢂ ba loại chꢄ yꢍu:
▪ Choòng kim cương tꢅ nhiên
▪ Choòng kim cương đa tinh thꢌ PDC (ꢑn định nhiꢇt ꢐ 750 0C)
▪ Choòng kim cương đa tinh thꢌ bền nhiꢇt TSP (ꢑn định nhiꢇt ꢐ 1200
0C).
❖ Cơ chꢍ phá hꢄy đất đá là mài nạo và đập – nghiền.
Choòng khoan
❖
19
GEOPET
MꢀT Sꢠ LOẠI CHOÒNG KHOAN KIM CƯƠNG
Choòng kim cương
tꢅ nhiên
Choòng kim cương
nhân tạo
Choòng TSP
Choòng khoan
❖
20
GEOPET
Tải về để xem bản đầy đủ
24 trang
27/04/2022
5560
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở kỹ thuật dầu khí - Chương 6: Choòng khoan", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_ky_thuat_dau_khi_chuong_6_choong_khoan.ppt
