Bài giảng Cơ sở khoan dầu khí - Chương 10: Cứu sự cố

CỨU SỰ CỐ

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

NỘI DUNG

1. Giới thiệu

2. Nguyên nhân gây sự cố

 Quy trình xử lý sự cố

 Các loại dụng cụ điển hình cứu sự cố



Cứu sự cố

GEOPET

GIỚI THIỆU

^Thuật ngữ cứu sự cố chỉ rõ các thao tác đưa vào vận hành trong giếng

các công cụ đặc biệt nhằm lặp lại điều kiện làm việc bình thường và

tiếp tục chương trình thi công giếng.

^Các loại sự cố chính có thể xảy ra trong quá trình khoan:

^.Các mảnh kim loại nằm ở đáy giếng: các chi tiết của choòng khoan

hoặc rơi vào các dụng cụ từ sàn khoan,

^.Đứt gãy cột ống trong giếng khoan: vấn đề cần giải quyết là lấy các

đoạn ống bằng thép này ra khỏi giếng khoan,

^.Kẹt dụng cụ khoan: điều này thường sẽ dẫn đến trường hợp là đứt

gãy do cố gắng giải phóng sự kẹt hoặc tháo dụng cụ để bỏ tạm

thời phần dụng cụ bị kẹt.



Cứu sự cố

GEOPET

NGUYÊN NHÂN GÂY SỰ CỐ

Các thông số tham gia vào nguồn gốc sự cố:

^.Thiết bị vật tư

^.Các vấn đề liên quan đến giếng khoan

^.Yếu tố con người

4



Cứu sự cố

GEOPET

NGUYÊN NHÂN GÂY SỰ CỐ

Thiết bị vật tư

^Do chất lượng choòng khoan kém hoặc do kỹ thuật sử dụng kém.

^Khi cố gắng đạt tốc độ khoan tối ưu, nguy cơ đứt gãy choòng càng

lớn.

^Nguy cơ hay bị hỏng nhất là do sự mỏi, mài mòn, thiếu bảo dưỡng,

kiểm tra, việc sử dụng kém.

^Đứt gãy thường gặp nhất ở đọan ren của cần nặng.

5



Cứu sự cố

GEOPET

NGUYÊN NHÂN GÂY SỰ CỐ

Các vấn đề liên quan đến giếng khoan

^Đất đá không vững chắc gây ma sát lớn có thể làm kẹt bộ khoan cụ

^Đất đá trương nở, các thành hệ có tính thấm mạnh có thể gây kẹt bộ

khoan cụ.

Xoay

Lực tiếp

xúc

Cần khoan

Thân trên

Mặt cắt

Trục gá

ở chế độ kéo

Lưỡi doa

DC

Thân dưới

6



Cứu sự cố

GEOPET

NGUYÊN NHÂN GÂY SỰ CỐ

Yếu tố con người

^Do thao tác vụng về, những sai phạm kỹ thuật làm rơi dụng cụ, vật tư

vào giếng.

^Kinh nghiệm của người phụ trách công trường là yếu tố hàng đầu để

hạn chế các rủi ro này.

7



Cứu sự cố

GEOPET

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỰ CỐ

8



Cứu sự cố

GEOPET

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỰ CỐ

 Thiết bị vật tư và các phương pháp được sử dụng để giải quyết sự cố

do choòng khoan bị vỡ.

 Thiết bị vật tư và phương pháp sử dụng để vớt bộ khoan cụ bị gãy

 Thiết bị vật tư và phương pháp giải quyết vấn đề kẹt bộ khoan cụ.

9



Cứu sự cố

GEOPET

TRƯỜNG HỢP CHOÒNG KHOAN BỊ VỠ

Giỏ lắng (Junk sub)

^.Giúp thu hồi các trục con lăn, bi, răn của choòng khoan

^.Hiệu quả khi dùng để giải phóng đáy giếng khoan khỏi các mảnh

vỡ kim loại sau đợt cứu sự cố.

Mảnh

vụn nhỏ

Mảnh

vụn nhỏ

Dung dịch khoan

và lớn

Mảnh

vụn nhỏ

Mảnh

vụn lớn

trong giỏ

lắng

Mùn khoan

Có lắp giỏ lắng

Không lắp giỏ lắng

10



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp choòng khoan bị vỡ

 Hom chụp (Junk basket)

^.Để lấy các chóp xoay của dụng cụ

^.Chỉ dùng trong đất đá tương đối mềm

Hom chụp tuần hoàn ngược

11



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp choòng khoan bị vỡ

^Móc sắt nhiều ngoắc

^.Một đoạn ống chống mà răng ngoắc của nó có

thể biến dạng để kẹp và giữ các mảnh vỡ khi

tác dụng tải trọng lên nó.

Cắt ống bằng mỏ hàn

theo hình các ngón tay

12



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp choòng khoan bị vỡ

^Nam châm vĩnh cửu

^.Dùng để hút các mảnh vụn kim loại ở đáy giếng

13



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp choòng khoan bị vỡ

^Choòng nghiền (Junk mill)

^.Trước khi sử dụng giỏ lắng, dùng choòng

nghiền để phá vỡ các mảnh kim lọai ở đáy

giếng

14



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp bộ khoan cụ bị gãy

^Nhận biết nhờ sự thay đổi các thông số

^.Giảm tải trọng ở đồng hồ đo

^.Sụt áp suất bơm

^.Thay đổi moment ở bàn roto

^Đứt gãy bộ khoan cụ xảy ra ở:

^.Phần ren đực của cần nặng

^.Cách đầu nối cái của cần khoan khỏang

15



Cứu sự cố

50 cm

GEOPET

Trường hợp bộ khoan cụ bị gãy

^Dùng dụng cụ chụp (côlôcôn) để cứu vớt:

^.Sử dụng nguyên lý hệ thống côn – nêm. Khi

phần dụng cụ gãy bị chụp và người ta nhấc

nhẹ dụng cụ chụp, phần côn của vật thể ngóc

lên so với phần côn của mấu chụp, mấu này bị

kẹt giữa thân của dụng cụ chụp và ống.

^.Một packe bên trong thân dụng cụ chụp sẽ bít

kín trên đầu dụng cụ bị gãy, giúp lặp laị sự tuần

hoàn dung dịch trong vành phần dụng cụ bị

16



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp bộ khoan cụ bị gãy

Đầu nối trên

Mảnh vụn nhỏ

Chuông

Giỏ móc

Packe loại A

Giỏ móc

Chuông

Vòng xoắn móc

Vành giữ móc trong giỏ

Lưỡi phay

Then hãm

Vành giữ móc

Vòng xoắn móc

Chốt

Packe giỏ

Lưỡi phay

Đầu dẫn

hướng

Đầu dẫn hướng

Vành giữ móc

17



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp bộ khoan cụ bị gãy

^.Vấn đề cốt yếu là chụp được phần đứt gãy khi đầu

phần đứt gãy lại nằm trong hóc của giếng khoan. Khi

đó, cần gá trên dụng cụ chụp các cơ cấu phụ giúp hiệu

chỉnh vị trí chiều trục đầu phần đứt gãy.

Các đầu dẫn hướng của dụng cụ chụp

(côlôcôn)

18



Cứu sự cố

GEOPET

Trường hợp kẹt bộ khoan cụ

^Có nhiều phương pháp xử lý khác nhau, tùy thuộc vào

nguồn gốc của sự kẹt:

^.Sụt lở, bó hẹp thành giếng khoan do thành hệ

mất ổn định,

^.Dính vào thành giếng khoan do áp suất chênh.

^Trong trường hợp thứ nhất, đó là vấn đề cơ học thuần túy,

và chỉ được giải quyết nhờ các tác động cơ học khác

nhau.

^Trong trường hợp thứ hai, đây là hiện tượng vật lý do áp

suất, ngoài các tác động cơ học như trên, người ta còn

thử khắc phục bằng cách tác dụng lên áp suất chênh.

19



Cứu sự cố

GEOPET

Kẹt bộ khoan cụ do sụt lở thành giếng

^Có thể dùng tời thực hiện các lực kéo - nén, tác dụng

các mômen nhờ cần chủ đạo hoặc cầu quay, rửa

khoảng không vành xuyến giữa bộ khoan cụ và thành

giếng bằng cách cho tuần hoàn dung dịch khoan hoặc

chất lỏng khác có thể khắc phục sự kẹt này.

^.Lực kéo cần được hạn chế ở giá trị giới hạn

đàn hồi chịu kéo của chi tiết yếu nhất của

bộ khoan cụ,

^.Nén: chỉ có cần nặng và cần khoan nặng

(trong một số điều kiện của đường kính

20



Cứu sự cố

GEOPET

giếng khoan) có thể bị nén,