Giáo trình Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác (Nghề: Vận hành thiết bị khai thác dầu khí - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

Giáo trình Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác (Nghề: Vận hành thiết bị khai thác dầu khí - Cao đẳng) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Tổng quan về thiết bị hoàn thiện giếng khai thác; Phân loại và chức năng của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác; Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác; Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa nhỏ các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ



GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC NGHỀ: VẬN HÀNH THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: 210/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022

của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022

(Lưu hành nội bộ)

Trang 3

Trang 2

LỜI GIỚI THIỆU

Để phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên cũng như việc học tập của học sinh trong Khoa dầu khí, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu của các tác giả trong và ngoài nước biên soạn nên giáo trình “Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác”

Giáo trình được dùng cho các giáo viên trong khoa làm tài liệu chính thức giảng dạy cho học sinh nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí Nội dung giáo trình đề cập một cách hệ thống các kiến thức cơ bản nhất về sơ đồ, chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác và giúp học sinh xây dựng quy trình vận hành và vận hành được các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Cụ thể bao gồm các bài sau:

• Bài 1: Tổng quan về thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

• Bài 2: Phân loại và chức năng của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

• Bài 3: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

• Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa nhỏ các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

Xin chân thành cảm ơn các giáo viên Khoa dầu khí tại trường Cao đẳng Dầu khí

đã giúp đỡ tôi hoàn thành giáo trình này

Trân trọng cảm ơn./

Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2022

Tham gia biên soạn

1 Chủ biên: Ks Trần Thanh Huy

2 Ks Lý Tòng Bá

3 ThS Phạm Hữu Tài

Trang 4

Trang 3

MỤC LỤC

Trang

BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 14

1.1. SƠĐỒTHIẾTBỊHOÀNTHIỆNGIẾNGKHAITHÁC 15

1.1.1 Sơ đồ tổ hợp của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự phun 15

1.1.2. Sơ đồ tổ hợp của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác gaslift 16

1.1.3. Sơ đồ tổ hợp của thiết bị miệng giếng trong khai thác tự phun và gaslift 17

1.1.4. Sơ đồ của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác dầu bằng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 18

1.2. YÊUCẦUKỸTHUẬTCỦACÁCTHIẾTBỊHOÀNTHIỆNGIẾNGKHAI THÁC 1

9 1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị lòng giếng trong khai thác tự phun và gaslift 19 1.2.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị miệng giếng trong khai thác tự phun và gaslift……… 1

9 BÀI 2. PHÂN LOẠI VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 21

2.1. PHÂNLOẠICÁCTHIẾTBỊHOÀNTHIỆNGIẾNGKHAITHÁC 22

2.1.1. Phân loại thiết bị theo phương pháp khai thác 22

2.1.2. Phân loại thiết bị theo cấu trúc giếng khai thác 22

2.2. CHỨCNĂNGCỦACÁCTHIẾTBỊHOÀNTHIỆNGIẾNGKHAITHÁC 22 2.2.1. Chức năng của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự phun 22 2.2.2. Chức năng của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác gaslift.24 2.2.3. Chức năng của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác dầu bằng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 24

2.2.4. Chức năng của các thiết bị miệng giếng trong phương pháp khai thác tự phun và gaslift ………26

2.2.5. Chức năng của các thiết bị bề mặt trong phương pháp khai thác dầu bằng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 26

BÀI 3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 29

Trang 5

Trang 4

3.1. CẤUTẠOVÀNGUYÊNLÝHOẠTĐỘNGCỦACÁCTHIẾTBỊLÒNG

GIẾNG 30

3.1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự phun 30

3.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác gaslift 43

3.1.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác dầu bằng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 44

3.2. CẤUTẠOVÀNGUYÊNLÝHOẠTĐỘNGCỦACÁCTHIẾTBỊĐẦU GIẾNG 51

3.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cây thông khai thác 35

3.2.2 Cụm phân dòng (manifold) 37

BÀI 4. LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA NHỎ CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC 56

4.1. LẮPĐẶT,VẬNHÀNH,BẢODƯỠNGVÀSỬACHỮANHỎCÁCTHIẾT BỊLÒNGGIẾNG 57

4.1.1 Thay van gaslift vào mandrel 39

4.1.2 Vận hành thiết bị lòng giếng 40

4.1.3 Bảo dưỡng và sửa chữa nhỏ các thiết bị lòng giếng 46

4.1.4 Học sinh, sinh viên lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ thiết bị theo quy trình đã nêu 48

4.2. VẬNHÀNH,BẢODƯỠNGVÀSỬACHỮANHỎCÁCTHIẾTBỊĐẦU GIẾNG 66

4.2.1 Vận hành thiết bị đầu giếng 49

4.2.2 Bảo dưỡng thiết bị đầu giếng 53

4.2.3 Sửa chữa nhỏ các thiết bị đầu giếng 53

4.2.4 Học sinh, sinh viên vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ thiết bị theo quy trình đã nêu 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

Trang 6

Trang 5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

TBHTGKT Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

Trang 7

Trang 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự phun 15

Hình 1.2: Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác gaslift 16

Hình 1.3: Sơ đồ tổ hợp thiết bị miệng giếng trong khai thác tự phun và gaslift 17

Hình 1.4: Sơ đồ thiết bị lòng giếng của tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm 18

Hình 3.1: Phễu định hướng-van cắt 30

Hình 3.2: Thiết bị định vị không thông (không lựa chọn) 31

Hình 3.3: Thiết bị định vị thông (có thể lựa chọn) 32

Hình 3.4: Ống đục lỗ 32

Hình 3.5: Sơ đồ bung packer cơ học 33

Hình 3.6: Sơ đồ bung packer thủy lực 35

Hình 3.7: Thiết bị bù trừ cơ học 37

Hình 3.8: Tháo rời của thiết bị bù trừ cơ học 38

Hình 3.9: Thiết bị bù trừ thủy lực 39

Hình 3.10: Van tuần hoàn kiểu ống rời 40

Hình 3.11: Van dập giếng 41

Hình 3.12: Túi đựng (Mandrel) 42

Hình 3.13: Van an toàn giếng sâu 43

Hình 3.14: Van gaslift 44

Hình 3.15: Cáp tải điện 45

Hình 3.16: Thiết bị tách khí kiểu ly tâm 48

Hình 3.17: Thiết bị bảo vệ 49

Hình 3.18: Động cơ điện 50

Hình 3.19: Thiết bị đo áp suất và nhiệt độ 51

Hình 3.20: Cây thông khai thác 52

Hình 3.21: Cụm phân dòng 53

Hình 4.1: Sơ đồ vận hành bơm điện ly tâm ngầm 61

Hình 4.2: Sơ đồ vận hành rửa giếng 69

Hình 4.3: Sơ đồ vận hành dập giếng 70

Trang 8

Trang 7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Các loại cáp điện dùng trong tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm …………48

Trang 9

Trang 8

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

1 Tên mô đun: Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

2 Mã mô đun: PETP53152

3 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

3.1 Vị trí: Là mô đun thuộc phần môn học, mô đun chuyên môn nghề của chương trình

đào tạo Môn đun này được dạy trước mô đun vận hành hệ thống khai thác dầu khí trên

mô hình và sau các môn học như: Cơ sở khoan, Cơ sở khai thác

3.2 Tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức, kỹ năng về lắp đặt và vận hành

các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

3.3 Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Là mô đun bắt buộc, giúp học sinh, sinh viên thao

tác thành thạo trong vận hành, bảo dưỡng thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

4 Mục tiêu của mô đun:

4.1 Về kiến thức:

A1 Trình bày được sơ đồ thiết bị hoàn thiện giếng khai thác;

A2 Trình bày được chức năng của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác;

A3 Mô tả được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị hoàn thiện giếng khai

5 Nội dung của mô đun

5.1 Chương trình khung

Mã

MH/MĐ/HP Tên môn học, mô đun

Số tín

Thời gian đào tạo (giờ)

Trong đó

Trang 10

Trang 9

ch

ỉ Tổn

g số

Lý thuyế

t

Thực hành/

thí nghiệm / bài tập/

thảo luận

Thi/ Kiểm tra L

SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0

II Các môn học, mô đun chuyên

môn ngành, nghề 63 1560 429 1052 30 49 II.1 Môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở 13 255 120 122 9 4

MECM5200

AUTM5211

II.2 Môn học, mô đun chuyên môn

ngành, nghề 50 1305 309 930 21 45

Trang 11

TT Nội dung tổng quát

Thời gian (giờ)

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

LT TH

1 Bài 1: Tổng quan về thiết bị

hoàn thiện giếng khai thác 1,5 1,5 0 0 0

1 Sơ đồ thiết bị hoàn thiện giếng

2 Yêu cầu kỹ thuật của các thiết

bị hoàn thiện giếng khai thác 0,5 0,5

2

Bài 2: Phân loại và chức năng

của các thiết bị hoàn thiện

giếng khai thác

1 Phân loại các thiết bị hoàn

2 Chức năng của các thiết bị

hoàn thiện giếng khai thác 1,5 1,5

3

Bài 3: Cấu tạo và nguyên lý

hoạt động của các thiết bị hoàn

thiện giếng khai thác

1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt

động của các thiết bị lòng giếng 5 5

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt

động của các thiết bị đầu giếng 2 2

4

Bài 4: Lắp đặt, vận hành, bảo

dưỡng và sửa chữa nhỏ các

thiết bị hoàn thiện giếng khai

2 Vận hành, bảo dưỡng và sửa

chữa nhỏ các thiết bị đầu giếng 32,5 1,5 29 1 1

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

6.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình học tập,…

Trang 12

Trang 11

6.4 Các điều kiện khác: không có

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

+ 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

Chuẩn đầu ra đánh giá

Số cột

Thời điểm kiểm tra

Trang 13

Trang 12

Kết thúc mô

đun

Viết/ Thuyết trình và Thực hành

Tự luận/

Trắc nghiệm và Thực hành

A1, A2, A3,, B1, C1, C2, C3

8 Hướng dẫn thực hiện mô đun

8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng 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: thuyết trình ngắn, nêu

vấn đề, 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

* 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 Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau

- Tham dự 100% các buổi học thực hành Nếu người học vắng 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 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ

Trang 14

Trang 13

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:

- Tài liệu tiếng Việt:

1] Hoàng Anh Dũng, Trần Văn Bản, Triệu Hùng Trường, Lê Đức Vinh (2016), Thiết bị khai thác dầu khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật

[2] PGS-TS Cao Ngọc Lâm (2002), Bài giảng Công nghệ khai thác dầu khí,

Trường Đại học Mỏ địa chất Hà Nội

[3] Lê Phước Hảo (2002), Cơ sở khoan và khai thác dầu khí, NXB Đại học Quốc

gia Tp.HCM

[4] Dương Danh Lam, Phùng Đình Thực, Lê Bá Tuấn, Nguyễn Văn Cảnh (1999), Công nghệ kỹ thuật khai thác dầu khí; NXB Giáo dục

Trang 15

Bài 1: Tổng quan về thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Trang 14

BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

❖ GIỚI THIỆU BÀI 1

Bài 1 giới thiệu tổng quan về thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

❖ MỤC TIÊU BÀI 1

Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:

➢ Về kiến thức:

➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1

vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm)

thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mô đun, giáo trình, tài liệu

tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1

- Nội dung:

✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

✓ 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

Trang 16

+ Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

- Phương pháp:

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: không có

✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có

❖ NỘI DUNG BÀI 1

1.1 SƠ ĐỒ THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

1.1.1 Sơ đồ tổ hợp của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự phun

Hình 1.1: Sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự phun

6 – Thiết bị bù trừ giãn nở nhiệt;

7 – Van tuần hoàn;

8 – Van dập giếng;

9 – Túi đựng chuyên dụng (Mandrel

10 – Van an toàn giếng sâu

Trang 17

Bài 1: Tổng quan về thiết bị hồn thiện giếng khai thác Trang 16

1.1.2 Sơ đồ tổ hợp của thiết bị lịng giếng trong phương pháp khai thác gaslift

Paker Nhipple cho van ngược van cắt

Đoạn ống đục lỗ Nhipple cho thiết bị đo sâu Phễu định hướng

Cột ống khai thác

Van tuần hoàn

Thiết bị bù trừ nhiệt

Van an toàn sâu Cột ống chống khai thác

Trang 18

1.1.3 Sơ đồ tổ hợp của thiết bị miệng giếng trong khai thác tự phun và gaslift

Hình 1.3: Sơ đồ tổ hợp thiết bị miệng giếng trong khai thác tự phun và gaslift

Trang 19

1.1.4 Sơ đồ của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác dầu bằng tổ

hợp máy bơm ly tâm điện chìm

Hình 1.4: Sơ đồ thiết bị lòng giếng của tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm

4 Thiết bị tách khí kiểu ly tâm 8 Cáp tải điện

Trang 20

1.2 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

1.2.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị lòng giếng trong khai thác tự phun và gaslift

Thiết bị lòng giếng (TBLG) được trang bị cho hầu hết tất cả các giếng dầu khai thác bằng phương pháp tự phun và gaslift nhằm mục đích tiến hành các quy trình công nghệ, kỹ thuật cần thiết như sửa chữa, nghiên cứu giếng, điều khiển dòng trong suốt quá trình giếng khai thác nhờ kỹ thuật tời mà không cần phải đóng giếng, dập giếng hay nâng thả cột ống khai thác (OKT)

TBLG cần phải thỏa mãn các yêu cầu công nghệ - kỹ thuật chính sau:

- Cách ly được thân giếng tốt trong trường hợp bị hở ở phần thiết bị miệng giếng

- Có khả năng điều khiển các thông số làm việc của giếng theo chế độ tự động và bán tự động

- Tiến hành nghiên cứu giếng và đo các thông số làm việc của giếng trong khi giếng vẫn khai thác và cho sản phẩm

- Bảo đảm sửa chữa giếng bằng kỹ thuật tời

- Có thể kéo toàn bộ TBLG cùng với OKT (trừ packer và phần dưới packer) mà không cần phải dập giếng

- Chuyển được giếng từ chế độ tự phun sang khai thác bằng gaslift mà không cần phải thay đổi cấu trúc cơ bản của TBLG

- Có khả năng khởi động giếng khai thác bằng gaslift một cách tự động

Tất cả những yêu cầu trên rất quan trọng đối với điều kiện khai thác ngoài biển,

vì rằng các miệng giếng khai thác tập trung gần nhau trên giàn cố định hay giàn vệ sinh, nơi mà tiến hành đồng thời các hoạt động khoan và khai thác

1.2.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị miệng giếng trong khai thác tự phun và gaslift

Tổ hợp thiết bị miệng giếng (TBMG) trong khai thác tự phun và gaslift gồm các cụm: Thiết bị đầu ống chống; Đầu treo OKT; Cây thông khai thác và cụm phân dòng TBMG cần phải thỏa mãn các yêu cầu công nghệ - kỹ thuật chính sau:

- Bịt kín miệng giếng;

- Đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác;

- Đưa giếng vào hoạt động (cả giếng tự phun và gaslift) và điều chỉnh chế độ khai thác;

- Cùng với cụm phân dòng hướng sản phẩm khai thác đến các thiết bị thu gom,

Trang 21

tách, …;

- Bơm khí nén (hoặc không khí), chất lỏng xuống giếng;

- Đo, kiểm tra áp suất đáy, áp suất miệng, áp suất khoảng không giữa cột ống;

- Thực hiện các thao tác kỹ thuật liên quan đến kiểm tra, xử lý sự cố trong quá trình khai thác

❖ TÓM TẮT BÀI 1

Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:

- Sơ đồ thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

- Yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 2

Câu hỏi 1 Ghép hợp các thuật ngữ cho sẵn với nội dung tương ứng

1 Vị trí của phễu định hướng trong sơ

đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng dùng cho

khai thác bằng gaslift

2 Vị trí của ống đục lỗ trong sơ đồ tổ

hợp thiết bị lòng giếng dùng cho khai

thác bằng gaslift

3 Vị trí của packer trong sơ đồ tổ hợp

thiết bị lòng giếng dùng cho khai thác

bằng gaslift

4 Vị trí của thiết bị bù trừ nhiệt trong

sơ đồ tổ hợp thiết bị lòng giếng dùng

cho khai thác bằng gaslift

a Ở trên ống packer và dưới van tuần hoàn

b Ở trên nhipple cho van ngược và dưới thiết bị bù trừ nhiệt

c Ở trên nhipple cho thiết bị đo sâu

và dưới nhipple cho van ngược

e Ở dưới cùng của hệ thống

Câu hỏi 2 Trình bày sự khác biệt giữa khai thác tự phun và gaslift là gì?

Tình huống 3 Yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp

khai thác tự phun và gaslift là gì?

Trang 22

Bài 2: Phân loại và chức năng của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác Trang 21

BÀI 2 PHÂN LOẠI VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN

THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

Bài 2 hướng dẫn phân loại và chức năng của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

tham khảo, giáo án, và các tài liệu liên quan

- Nội dung:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

Trang 23

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: không có

2.1 PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

2.1.1 Phân loại thiết bị theo phương pháp khai thác

Khai thác các mỏ dầu và khí là thực hiện việc đưa dầu và khí từ vỉa lên mặt đất

để phục vụ cho nền kinh tế quốc dân Trong quá trình khai thác cần phải kết hợp giữa việc sử dụng nguồn năng lượng của vỉa dầu khí và nguồn năng lượng cần được đưa xuống từ bề mặt một cách hợp lý Đặc điểm của sự kết hợp này sẽ quyết định bản chất

và sự khác nhau về kỹ thuật giữa các phương pháp khai thác

Theo phương pháp khai thác ta có:

- Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác trong phương pháp khai thác tự phun (tự nhiên)

- Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác trong phương pháp khai thác tự cơ học (phương pháp nâng nhân tạo)

2.1.2 Phân loại thiết bị theo cấu trúc giếng khai thác

Theo cấu trúc giếng khai thác ta có:

- Thiết bị lòng giếng

- Thiết bị miệng giếng

- Thiết bị bề mặt

2.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

2.2.1 Chức năng của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác tự

phun

Thiết bị lòng giếng rất cần thiết trong quá trình khai thác dầu, dùng để khai thác các giếng dầu ở chế độ tự phun, gaslift một cách an toàn và hiệu quả nhất Nó nhằm mục đích tiến hành các quy trình công nghệ cần thiết trong quá trình khai thác nhờ kỹ thuật tời mà không cần đến dập giếng sơ bộ

Trang 24

Thiết bị lòng giếng còn giữ nhiệm vụ cách ly và điều khiển dòng chảy sản phẩm

đi theo các hướng nhất định và có thể tiến hành khảo sát giếng trong khi hoạt động

Đảm bảo an toàn khai thác: Bảo vệ ống chống, giảm áp lực tác dụng lên ống chống và đầu giếng, paker van an toàn, van dập giếng, van tuần hoàn, tạo điều kiện cho phép xử lý công nghệ đồng thời nhiều vỉa, bơm ép, gaslift

- Phễu định hướng

Phễu định hướng được lắp đặt ngay tại đáy cột OKT, có nhiệm vụ hướng các thiết

bị tời chuyên dụng đi qua đáy cột OKT khi thao tác các công việc khảo sát hay sửa chữa giếng một cách dễ dàng, không bị vướng mắc

- Thiết bị định vị (Nipple)

Thiết bị định vị có nhiệm vụ định vị, cách ly và khóa giữ các thiết bị chuyên dụng điều khiển dòng chảy tùy theo các yêu cầu kỹ thuật (van an toàn giếng sâu, van cắt, nút chẹn, côn tiết lưu giếng sâu, thiết bị khảo sát giếng,…)

- Ống đục lỗ

Ống đục lỗ có nhiệm vụ cho phép dòng sản phẩm chảy liên tục vào OKT trong khi tiến hành các quy trình công nghệ như khảo sát giếng bằng kỹ thuật tời ở phần phía dưới sâu hơn nó

- Van tuần hoàn

Van tuần hoàn dùng để tạo mối liên hệ tuần hoàn tạm thời giữa vùng không gian vành xuyến và bên trong cột OKT mà không cần phải tháo thiết bị đầu miệng giếng hay kéo cột OKT cùng với packer, nhằm mục đích: thay thế các chất lỏng nặng bằng các hỗn hợp nhẹ hơn khi gọi dòng, dập giếng bằng chất lỏng nặng, khai thác từng vỉa sản phẩm riêng biệt trong cùng một giếng, bơm các hoá chất chuyên dụng,… Có thể thả nhiều van tuần hoàn trên cùng một giếng khai thác và hoạt động của chúng dựa trên nguyên tắc chọn lọc

Trang 25

- Thiết bị bù trừ giãn nở nhiệt

Thiết bị bù trừ giãn nở nhiệt có chức năng cân bằng sự thay đổi độ dài của cột OKT dưới tác động của áp suất và nhiệt độ môi trường trong suốt quá trình giếng khai thác

- Van dập giếng

Van dập giếng có chức năng tạo mối liên hệ tuần hoàn giữa vùng trong OKT và vùng không gian vành xuyến khi cần phải bơm ép khẩn cấp vào giếng chất lỏng nặng

để dập giếng khi có sự cố kỹ thuật hay nhằm mục đích khống chế dòng phun trào

- Túi đựng chuyên dụng (Mandrel)

Mandrel là một dạng đặc biệt của thiết bị định vị dùng để định vị, lắp đặt các loại van gaslift, van điều khiển, van tuần hoàn, van bơm ép hoá chất, van tiết lưu hay van dập giếng mà không làm ảnh hưởng đến tiết diện của cột OKT, đồng thời cho phép các thiết bị kỹ thuật tời và các loại thiết bị chuyên dùng khác có thể chuyển động qua lại dễ dàng

- Van an toàn giếng sâu

Van an toàn giếng sâu đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình ngăn dòng sản phẩm khai thác phun trào lên khỏi mặt đất khi có sự cố hở miệng giếng Lúc có sự cố cần phải ngăn chặn khẩn cấp dòng sản phẩm phun trào ngay dưới mặt đất Van an toàn giếng sâu có thể đóng chặn dòng bằng chế độ tự động hay bằng lệnh điều khiển trên bề mặt

2.2.2 Chức năng của các thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác

gaslift

Thiết bị trong lòng giếng ở các giếng khai thác bằng gaslift giống hoàn toàn bộ thiết bị lòng giếng của các giếng khai thác tự phun, thành phần chính trong bộ thiết bị trong lòng giếng đối với các giếng khai thác bằng gaslift là hệ thống túi chứa (mandrel)

và van gaslift

- Hệ thống túi chuyên dụng (mandrel): có nhiệm vụ lắp đặt các van chuyên dụng

như: van tuần hoàn, van gaslift, van bơm hoá chất vào trong túi

- Van gaslift: được đặt vào trong túi đựng (mandrel) ở độ sâu thiết kế nhằm đưa

khí vào dòng sản phẩm khai thác để khí hoá phần cột chất lỏng phí trên van

2.2.3 Chức năng của thiết bị lòng giếng trong phương pháp khai thác dầu

bằng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm

- Hệ thống cáp tải điện năng: đóng vai trò tải năng lượng điện ba pha từ bề mặt

đến động cơ điện ngầm

Trang 26

- Băng kẹp cáp: dùng để kẹp chặt cáp điện vào thân cột OKT

- Van xả: dùng để xả toàn bộ cột chất lỏng chứa trong cần khai thác vào giếng

(tránh ô nhiễm môi trường và nguy cơ đứt cột ống) trước khi kéo tổ hợp máy bơm lên bề mặt

- Van ngược: dùng để ngăn dòng chảy ngược của cột chất lỏng nằm trên máy

bơm xuống khi tổ hợp máy bơm điện ly tâm ngầm ngừng hoạt động

- Máy bơm ngầm: nâng chất lỏng khai thác từ đáy giếng đến hệ thống thu gom

và xử lý

- Thiết bị tách khí kiểu ly tâm: được sử dụng nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của

khí tự do lên các thông số làm việc của tổ hợp máy bơm điện ly tâm ngầm

- Thiết bị bảo vệ động cơ điện: thiết bị bảo vệ động cơ điện có một số chức

năng chính sau:

+ Trung hoà phần thể tích giãn nở của dầu cách điện trong động cơ do nhiệt độ của động cơ điện tăng cao so với nhiệt độ môi trường xung quanh khi tổ hợp máy bơm điện ly tâm ngầm hoạt động Giảm được hiện tượng rò rỉ dầu đến mức tối đa và điều hoà lượng dầu hao hụt cho động cơ làm việc được lâu, ít phải kéo lên để bổ sung dầu

+ Trung hoà áp suất giếng tại miệng vào của máy bơm với áp suất của chất lỏng cách nhiệt trong động cơ Sự trung hoà này ngăn không cho chất lỏng vỉa (chất lỏng không có khả năng cách điện) rò rỉ chảy vào trong động cơ gây ra đoản mạch khi xuất hiện chênh lệch áp suất trong và ngoài động cơ

+ Giảm thiểu lực đè xuống của máy bơm từ phía trên nhờ hệ thống vòng bạc đạn trượt của bộ phận chịu lực Lực đè của máy bơm xuất hiện trong quá trình làm việc do

áp suất tác động ngược lại lên trục quay

- Động cơ điện: được sử dụng để dẫn động máy bơm ngầm

Thiết bị cảm ứng đo áp suất và nhiệt độ: thiết bị này có thể thực hiện một số

nhiệm vụ rất quan trọng trong quá trình theo dõi và kiểm tra các thông số làm việc của

tổ hợp máy bơm điện ly tâm ngầm như:

+ Đo và truyền liên tục lên bề mặt các thông số về nhiệt độ và áp suất của dòng sản phẩm tại vị trí đặt tổ hợp máy bơm điện ly tâm ngầm

+ Kiểm tra trạng thái làm việc của các thiết bị điện, phát hiện các hiện tượng hư hỏng của các thiết bị này

+ Có thể kết hợp với hệ thống kiểm soát và thay đổi tốc độ trên bề mặt để thay đổi tốc độ của tổ hợp máy bơm điện ly tâm ngầm

Trang 27

2.2.4 Chức năng của các thiết bị miệng giếng trong phương pháp khai thác

tự phun và gaslift

- Chức năng của cụm thiết bị đầu ống chống:

+ Liên kết đầu các cột ống chống;

+ Lắp đặt đầu treo ong61 khai thác

- Chức năng của cụm đầu treo OKT:

+ Treo một hoặc hai cột ống khai thác cùng với TBLG;

+ Làm kín miệng giếng;

+ Cho phép thực hiện các công việc công nghệ khi mở vỉa, khai thác và sự cố

- Chức năng của cụm cây thông khai thác:

+ Điều chỉnh chế độ khai thác, hướng dòng sản phẩm vào cụm phân dòng đến các thiết bị thu gom xử lý;

+ Đóng kín miệng giếng;

+ Cho phép tiến hành một số công việc kỹ thuật: bơm vữa, dập giếng, bơm hóa phẩm, thả dụng cụ nghiên cứu giếng

2.2.5 Chức năng của các thiết bị bề mặt trong phương pháp khai thác dầu

bằng tổ hợp máy bơm ly tâm điện chìm

Thiết bị trên bề mặt chủ yếu bao gồm hệ thống máy biến thế 1, trạm điều khiển

2, hộp nối chống nổ 3, đầu miệng giếng 4

- Hệ thống máy biến thế

Hệ thống máy biến thế nhằm biến đổi hiệu điện thế (tăng hiệu điện thế) từ điện thế công nghiệp 380V đến giá trị thiết kế tương ứng với công suất tiêu thụ của máy bơm Thường điện thế sử dụng ở máy bơm đạt đến giá trị 4000V hay lớn hơn Những loại biến thế này thường được làm lạnh bằng dầu

- Hộp chống cháy nổ:

+ Nối đầu cáp tải điện năng từ trạm điều khiển đến đầu ra của cáp ở miệng giếng;

Trang 28

+ Thải khí đồng hành có thể ngưng đọng trong cáp điện năng (đi từ dưới đáy giếng lên) ra ngoài không khí, nhằm mục đích chống hiện tượng cháy nổ;

+ Thử các thông số làm việc của thiết bị điện trong lòng giếng

- Đầu miệng giếng:

Đầu miệng giếng ngoài chức năng chính của đầu miệng giếng là để treo toàn bộ

hệ thống cột OKT cùng với thiết bị lòng giếng, còn có chức năng cho phép cáp điện năng và ống chuyên dụng bơm hoá chất đi qua để vào giếng đến động cơ ngầm, với hệ thống thiết bị chèn đảm bảo độ kín miệng giếng khi áp suất làm việc đến 350

❖ TÓM TẮT BÀI 2

Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:

- Phân loại các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

- Chức năng các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 4

Câu hỏi 1 Ghép hợp các thuật ngữ cho sẵn với nội dung tương ứng

1 Để hướng các thiết bị tời chuyên

dụng đi qua đáy cột OKT

2 Để định vị, cách ly và khóa giữ các

thiết bị chuyên dụng

3 Để cho phép dòng sản phẩm chảy

liên tục vào ống khai thác

4 Để sau khi tạo vùng áp suất cao để

đưa packer và thiết bị bù trừ vào hoạt

Câu hỏi 2 Trong phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm điện ly tâm ngầm,

hệ thống cáp tải điện năng đóng vai trò gì?

Trang 29

Tình huống 3 Để cân bằng sự thay đổi độ dài của cột ống khai thác dưới tác

động của áp suất và nhiệt độ môi trường trong suốt quá trình giếng khai thác thì ta lắp thiết bị gì?

Trang 30

Bài 3: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị hoàn thiện giếng Trang 29

BÀI 3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ

HOÀN THIỆN GIẾNG KHAI THÁC

Bài 3 giới thiệu về nguyên lý hoạt động của các thiết bị hoàn thiện giếng khai thác

tham khảo, giáo án, và các tài liệu liên quan

- Nội dung:

Trang 31

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ LÒNG

❖ Thiết bị định vị (Nipple)

+ Thiết bị định vị không thông (không chọn lựa): Thiết bị định vị không thông là

một đoạn thép được nối trực tiếp với OKT, có mặt cắt bên trong khá đặc biệt gồm: vai

Trang 32

đỡ không thông 1, khớp định vị 2 và đoạn ống trơn 3 (H 3.2)

Hình 3.2: Thiết bị định vị không thông (không lựa chọn)

Vai đỡ không thông 1 là phần co lại có đường kính nhỏ hơn đường kính của đoạn

ống trơn 3 nhằm mục đích không cho phép thiết bị khóa chuyên dụng vượt qua thiết bị định vị

Thiết bị định vị không thông được sử dụng rộng rãi trong quá trình khai thác dầu, không những đối với giếng khai thác tự phun, mà còn đối với công nghệ thử giếng, gọi dòng và khi áp dụng khai thác dầu bằng phương pháp cơ học

Nếu yêu cầu cần phải đặt nhiều thiết bị định vị không thông, nhất thiết các thiết

bị định vị không thông này phải khác nhau về kích thước, và thứ tự đặt sao cho cái trên phải có kích thước lớn hơn cái kế tiếp nằm sâu hơn phía dưới

+ Thiết bị định vị thông (có thể chọn lựa): So với thiết bị định vị không thông,

thiết bị định vị không thông có vai đỡ không thông, do đó nếu có cùng kích thước, thiết

bị định vị thông có đường kính trong lớn hơn thiết bị định vị không thông (H 3.3) Trong quá trình lắp đặt, nếu cùng một kích thước như nhau, thì thiết bị định vị không thông nhất thiết phải đặt dưới thiết bị định vị thông và có thể đặt nhiều thiết bị định vị thông nhưng chỉ mỗi một thiết bị định vị không thông cùng kích thước Thiết bị định vị thông được sử dụng rộng rãi hơn so với thiết bị định vị không thông trong quá trình khai thác dầu vì khả năng linh động trong lắp đặt không những về vị trí mà còn về kích thước

Trang 33

Hình 3.3: Thiết bị định vị thông (có thể lựa chọn)

❖ Ống đục lỗ

Ống đục lỗ được thiết kế tối ưu nhằm giảm thiểu số hao năng lượng của dòng sản phẩm chảy qua các lỗ và đường kính trong không nhỏ hơn so với đường kính trong của cột OKT tại điểm nối

Hình 3.4: Ống đục lỗ

Độ dài của ống đục lỗ khoảng 300mm (có một số loại dài hơn, tùy theo yêu cầu

Trang 34

cụ thể), ống có tất cả 68 lỗ với đường kính 10mm Thông thường ống đục lỗ được nối trực tiếp phía trên khớp nối không thông dành cho thiết bị khảo sát giếng hay những thiết bị chuyên dụng tương tự

❖ Thiết bị chèn cách ly (packer)

Theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động, packer được chia thành hai nhóm chính: nhóm packer cơ học và nhóm packer thuỷ lực Ngoài ra, còn có loại kết hợp giữa cơ học

và thuỷ lực

Theo khả năng tháo dỡ packer được chia làm hai nhóm: nhóm packer cố định

và nhóm packer tháo dỡ được

Theo công dụng, packer được phân làm loại dành cho một dãy cột OKT và loại dành cho nhiều dãy cột OKT

+ Packer cơ học Packer cơ học là loại packer khi đưa vào hoạt động phải nhờ năng lượng cơ học do xoay cột OKT

Cấu tạo của packer cơ học Packer cơ học gồm ba phần chính: phần hệ thống vòng cao su chèn cách ly 1, hệ thống đầu đẩy dạng côn 2 và hệ thống răng chống trượt

3 (H 3.5)

Hình 3.5: Sơ đồ bung packer cơ học Nguyên lý hoạt động của packer cơ học Packer cơ học được thả vào giếng đến dưới độ sâu thiết kế một khoảng từ 0.3 đến 1.0m, sau đó kéo toàn bộ cột ống cùng với packer lên một đoạn đến khi kẹt nhẹ nhằm mục đích chuyển toàn bộ trọng lượng của cột ống lên packer Tiếp theo xoay phải 1/4 hay 3/4 vòng toàn bộ cột OKT để trọng lượng đặt lên packer đạt đến giá trị cần thiết Trong quá trình xoay phải, hệ thống đầu đẩy dạng côn 2 giá trị cần thiết Trong quá trình xoay phải, hệ thống đầu đẩy dạng côn 2 chuyển

Trang 35

động tương đối so với cột OKT và đẩy hệ thống răng chống trượt 3 áp sát vào thành trong của ống chống khai thác (H 3.5) Chính nhờ lực ma sát giữa hệ thống răng chống trượt 3 và thành ống chống khai thác làm cho packer cố định tại vị trí lắp đặt Nhờ sức

ép trọng lượng của cột OKT mà hệ thống vòng cao su chèn cách ly 1 được bung ra chèn kín và cách ly vùng khoảng không vành xuyến Khi cần thiết phải tháo dỡ packer, chỉ cần nhấc thẳng toàn bộ cột OKT lên Lúc này toàn bộ hệ thống răng chống trượt 3 và vòng cao su chèn cách ly 1 được trả về vị trí ban đầu, cho phép kéo được packer lên

+ Packer thuỷ lực Packer thuỷ lực là loại packer khi đưa vào hoạt động phải nhờ năng lượng thuỷ lực được bơm ép từ trên miệng giếng

Cấu tạo của packer thuỷ lực Packer thuỷ lực có cấu tạo phức tạp hơn so với packer cơ học Ngoài ba thành phần chính giống như ở packer cơ học là: phần hệ thống vòng cao su chèn cách ly 1, hệ thống đầu đẩy dạng côn 2 và hệ thống răng chống trượt

3 (H 3.6), packer thuỷ lực còn có piston 4, lỗ dẫn 5 và vòng cắt 6 Piston 4 có chức năng chuyển răng chống trượt 3 thay cho động tác xoay cơ học OKT đối với packer cơ học

Lỗ dẫn thuỷ lực 5 cho phép chất lỏng bơm ép từ miệng giếng đi qua để vào tác động áp lực lên piston 4 Vòng cắt 6 dùng để tháo dỡ packer thuỷ lực khi cần thiết

Nguyên lý hoạt động của packer thuỷ lực Sau khi packer thuỷ lực được thả vào giếng đến độ sâu thiết kế, packer được đưa vào hoạt động bằng cách bơm ép chất lỏng mang năng lượng vào trong cột ống khai thác Độ chênh áp cần thiết để bung packer phụ thuộc vào từng loại packer Thông thường giá trị độ chênh áp này tại packer nằm trong khoảng 246KG/cm2 Chất lỏng mang năng lượng xâm nhập qua lỗ dẫn 5 đẩy piston

4 chuyển động xuống (nhờ hệ thống răng một chiều nên piston chỉ có thể chuyển động xuống mà thôi) Chuyển động xuống này kéo toàn bộ hệ thống vòng cao su chèn cách

ly 1, đầu đẩy dạng côn 2 và hệ thống răng chống trượt 3 (phía trên) cùng chuyển động xuống Trong quá trình chuyển động xuống đầu đẩy dạng côn 2 đẩy hệ thống răng chống trượt 3 nằm phía dưới bung ra ngoài và bám chặt vào thành ống chống khai thác và cố định một chỗ Đồng thời lúc này, hệ thống vòng cao su chèn cách ly 1, bị chèn ép dưới lực kéo xuống của piston 4 và lực phản hồi của đầu đẩy dạng côn 2, bung ra chèn kín và cách ly vùng khoảng không vành xuyến và hệ thống răng chống trượt nằm phía trên bị đẩy bung ra ép sát vào thành ống chống khai thác

Trang 36

Hình 3.6: Sơ đồ bung packer thủy lực

4 Piston thuỷ lực

a- Thả packer vào giếng; b- Bung và đưa packer vào hoạt động; c- Tháo dỡ và

kéo packer lên

Chính nhờ hai hệ thống răng chống trượt 3 phía trên và dưới này mà packer được

cố định và không bị trượt dưới tác động lớn của áp lực

Khi cần thiết phải tháo dỡ packer, chỉ cần nâng thẳng toàn bộ cột OKT lên Lực

kéo này phụ thuộc vào từng loại packer, thông thường nằm trong khoảng 13.6 đến 22.6

tấn Lúc này toàn bộ các vít vặn ở vòng cắt 6 sẽ bị cắt đứt và giải phóng đầu cố định

Trang 37

dưới của packer thuỷ lực, nhờ đó mà packer giãn dài ra và thu trở về trạng thái ban đầu, cho phép kéo được packer lên

❖ Thiết bị bù trừ giãn nở nhiệt

Hiện nay trong công nghiệp khai thác dầu, có một số loại thiết bị bù trừ, ngoài chức năng bù trừ sự thay đổi chiều dài dưới tác động của áp suất và nhiệt độ, còn có thêm chức năng tách rời cột ống Chức năng tách rời cột ống của cột OKT cùng với tổ hợp TBLG nằm trên packer mà không cần phải tiến hành dập giếng, kéo toàn bộ packer

và phần thiết bị nằm dưới packer lên

Nhờ thế có thể giảm đáng kể chi phí, thời gian sửa chữa và ngừng giếng, cũng như giữ nguyên hệ số sản phẩm của giếng

Nguyên lý hoạt động của thiết bị bù trừ cơ học Thiết bị bù trừ cơ học thường được nối trực tiếp ngay trên packer và thả vào giếng cùng với toàn bộ tổ hợp TBLG khác Thiết bị bù trừ được xếp lại và cố định bằng các vít cắt 4 Độ dài làm việc của thiết

bị bù trừ và số lượng vít cắt này phụ thuộc vào từng trường hợp cụ thể Các vít cắt phải bảo đảm không bị cắt đứt trước khi bung packer do trọng lượng của phần thiết bị và cột OKT phía dưới, cũng như trong suốt quá trình bung packer Số lượng vit cắt có thể đạt đến 8 chiếc với lực cắt có thể đạt đến 8 chiếc với lực cắt mỗi chiếc là 35.15KG/cm2 Sau khi packer bung xong, kéo cột ống với một lực đủ để cắt các vít và đưa thiết bị bù trừ vào hoạt động Lúc này ống ngoài và ống lông trong chuyển động tương đối với nhau Chính nhờ chuyển động này mà thiết bị bù trừ sự thay đổi độ dài của toàn bộ cột OKT dưới ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất và nhiệt độ

Tiêu đề	Thiết bị hoàn thiện giếng khai thác
Tác giả	Chủ biên: Ks. Trần Thanh Huy, Ks. Lý Tòng Bá, ThS. Phạm Hữu Tài
Trường học	Trường Cao đẳng Dầu khí
Chuyên ngành	Vận hành thiết bị khai thác dầu khí
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Bà Rịa - Vũng Tàu

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	1,52 MB