Bài giảng Khoan và Khai thác dầu khí - Chương 2: Hệ thống thiết bị Model 7800 - Hoàng Trọng Quang

Nội dung text: Bài giảng Khoan và Khai thác dầu khí - Chương 2: Hệ thống thiết bị Model 7800 - Hoàng Trọng Quang

1. Giới thiệu các thành phần của hệ thống Model 7800 Thiết bị kiểm soát xoay (Rotating Control Device) được thiết kế gồm một bộ đôi Cao su làm kín (Dual Barrier Sealing Elements) để bó chặt lấy cần khoan hoặc đoạn thiết bị (Tool Joint) có đường kính lớn lên đến 6-5/8”. Dòng RCD 7800 có áp suất chịu đựng khi tuần hoàn là 5000psi và áp suất tĩnh là 2500psi. 12/30/2022 2
2. Model 7800 có thể được vận hành với số vòng quay tới 200 vòng/phút, phụ thuộc vào áp suất thành giếng 12/30/2022 4
3. Bộ chốt cài (Locking Dogs) Locking Dogs: tăng cường khả năng khóa/mở khóa Bộ ổ chắn và làm kín, Ống bảo vệ hay Đầu kiểm tra áp suất một cách nhanh chóng và hiệu quả. Các chốt cài này được hoạt động nhờ điều khiển thủy lực qua bộ Cung cấp năng lượng thủy lực (HPU)
4. 2. Bộ chắn và làm kín (Bearing và sealing elements assembly) Khi đã được lắp đặt, thiết bị này có chức năng hướng dòng dung dịch hồi chảy qua các cổng ra. Bộ chắn và làm kín được lắp đặt phía trong của thân RCD. Phía ngoài của thiết bị có một cấu trúc chốt khóa (Latching profile)được thiết kế phù hợp với các chốt cài bên trong thân 12/30/2022 8
5. 3. Ống bảo vệ (Protective Sleeve) Đường kính trong 18.69” (47.47 cm). Thành phần này phục vụ cho 2 mục đích: • Bảo vệ cấu trúc bên trong của thân RCD khỏi phá hủy bề mặt bởi các va đập có thể xảy ra trong quá trình khoan/kéo thả chuỗi cần khoan. • Ngăn mùn khoan bám dính cấu trúc bên trong và bộ chốt cài thủy lực bên trong thân RCD. 12/30/2022 10
6. 4. Cao su làm kín (Sealing Elements) • Các thiết bị cao su đàn hồi này được dùng để bao lấy cần khoan và làm kín bên ngoài. Có nhiều kích thước đường kính trong khác nhau để dùng tương ứng với các kích thước đường kính ngoài khác nhau của cần khoan. • Hầu hết được làm từ cao su tự nhiên với các đặc tính kỹ thuật do Weatherford thiết kế. Khi còn mới, nó có đường kính trong nhỏ hơn so với đường kính ngoài của cần khoan. • Hình côn, bó chặt và làm kín cần khoan, nhưng vẫn cho hoạt động xoay, cao su càng làm chặt, làm kín thì chịu được áp suất bề mặt càng cao. • Model 7800 được thiết kê gồm một bộ đôi cao su làm kín. Một thiết bị cao su nằm phía dưới bộ chắn (có thể quan sát được) và một cao su khác nằm bên trên (không thể quan sát thấy từ bên 12/30/2022 12 ngoài).
7. 12/30/2022 14
8. Hydraulic Power Unit 12/30/2022 16
9. • Nó được thiết kế với một nút kích hoạt (enable button) nhằm tăng tính an toàn khi thao tác, tránh các thao tác nhằm có thể gây hại. • Ngoài ra, nó cũng được thiết kế với một màn hình hiển thị giúp kiểm tra các thông tin giải quyết các vấn đề thao tác khi có các báo hiệu. 12/30/2022 18
10. 6. Công cụ tháo/lắp ống bảo vệ (Protective Sleeve J-latch Running Tool) • Công cụ tháo/lắp ống bảo vệ có các chốt khóa (Clockwises) được dùng để khóa vào cấu trúc chốt khóa hình chữ J trên ống bảo vệ nhằm lắp đặt và tháo lắp với thân RCD. 12/30/2022 20
11. 8. Thiết bị điều khiển công cụ lắp/tháo (Bearing Assembly Running Tool Pneumatic Control Console) • Dụng cụ lắp/tháo bộ ổ chắn và làm kín được vận hành nhờ khí lực bởi thiết bị điều khiển. Áp suất khí 60psi của giàn được sử dụng để khóa và mở khóa các chốt cài trên bộ ổ chắn nhằm lắp đặt và tháo dụng cụ với bộ ổ chắn. • Bao gồm 3 đầu nối đường ống trên thiết bị điều khiển Open, Close và Air Supply. Ống khí rời được lắp đặt vào bộ ổ chắn với van được đóng/mở để giữ đủ áp suất cho dụng cụ lắp/tháo. 12/30/2022 22
12. 9. Đầu bảo vệ(Starter Mandrel) • Đầu bảo vệ được gắn cuối công cụ lắp/tháo bộ ổ chắn và làm kín để dễ dàng đi qua cao su làm kín trên bộ ổ chắn và làm kín. • Đầu bảo vệ sẽ được vặn chặt với đầu ren nằm ở phần cuối của Công cụ lắp/tháo (đầu nối ren này để vặn chặt với cần khoan, hạ xuống và lắp Bộ chắn và làm kín vào thân RCD được đặt trene BOP phía dưới sàn chính) • Thiết bị sẽ bảo vệ Cao su làm kín tránh những phá hủy bề mặt có thể xảy ra khi ta lắp Công cụ lắp/tháo vào trong thân của Bộ chắn và làm kín. 12/30/2022 24
13. 10. Đầu kiểm tra áp suất (Test Plug) • Đầu kiểm tra được dùng khi ta cần kiểm tra áp suất của thân RCD có chịu được áp suất 5000psi không. • Đầu kiểm tra cũng có cấu trúc rảnh khóa bên ngoài, để khóa với bộ chốt khóa trên thân RCD. 12/30/2022 26
14. 10. Trụ đứng (Stabbing Bearing Stand) and sealing • Trụ đứng có chức năng assembly giữ Bộ chắn và làm kín trong quá trình lắp đặt/tháo dỡ Công cụ Stabbing lắp/tháo bộ chắn và làm stand kín. • Trụ đứng có đường kính đĩa là 48” (1.23m) và chiều cao là 35” (0.89m). Stabbing stand 12/30/2022 28
15. Standpipe manifold MPD choke Coriolis/ manifold mud ditch Rig pumps Rig choke manifold
16. 12. Wilden Pump: hút mùn khoan được giữ trong Echotray
17. 14. Thiết bị điều khiển MPD choke manifold
18. Sensor đo áp suất thứ cấp được gắn trên Choke Manifold Pressure Sensor: đo áp suất tại đường xả (Bleed off cổng vào cụm van tiết lưu line) : đo áp suất trên của MPD. đường xả trên cụm RCD.
19. 3. Van triển khai dưới giếng (Downhole Deployment Valve) • Chức năng của DDV là giảm thiểu dung dịch khoan/nước biển (không cần bơm vào giếng ) trong quá trình kéo thả và tiếp cần. • Lá van được thiết kế bên trong DDV được điều chỉnh đóng/mở nhờ các đường điều khiển thủy lực (Control line). Khi kéo chuỗi cần lên khỏi vị trí lá van, ta điều chỉnh lá van đóng lại, ngăn12/30/2022dòng từ giếng lên. 38
20. Cấu trúc van Flapper • Mandrel di chuyển xuống dưới, đẩy van Flapper mở ra. • Mandrel di chuyển lên vị trí cũ, van Flapper đóng lại. 12/30/2022 40
21. 4. Van ngược có thể thu hồi bằng dây (Wireline-retrievable drillstring float) • Thiết bị van một chiều có thể thu hồi bằng dây (Wireline- retrievable drillstring float): đây là loại van gắn trên cột cần khoan, chỉ cho dung dịch khoan bơm qua cần đi xuống giếng và sẽ ngăn dòng dung dịch khoan hoặc chất lưu vỉa từ giếng lên bề mặt qua cần khoan trong trường hợp có sự cố.
22. Pictures Bell Nipple/ Protective sleeve Echotray Body Bleed off Line Trip fill up 12/30/2022 Line 44