BÁO cáo THỰC tập tốt NGHIỆP tại PHÒNG CÔNG NGHỆ KHOAN và sửa GIẾNG, VIỆN NGHIÊN cứu KHOA học và THIẾT kế dầu KHÍ BIỂN NIPI

Em xin gửi lòng biết ơn đến chú Phong, chú Khánh, anh Cường và các anh trongphòng Khoan Và Sửa Giếng, thuộc Viện Nghiên Cứu Khoa Học và Thiết Kế Dầu KhíBiển thuộc Liên Doanh Việt-Nga Vie

KHOA DẦU KHÍ

- -BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TẠI PHÒNG CÔNG NGHỆ KHOAN VÀ

SỬA GIẾNG, VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

VÀ THIẾT KẾ DẦU KHÍ BIỂN NIPI

Phòng công nghệ khoan và sửa giếng Lương Văn Triển ; MSSV: 01PET110185 Viện Nghiên Cứu Khoa Học Lớp K1 KKT.01

Và Thiết Kế Dầu Khí Biển NIPI Thời gian thực tập: từ ngày 24-2 đến ngày 9-4

Số buổi trong tuần: 5

Số buổi thực tập: 35/70

Tháng 4/2016

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn khoa Dầu Khí thuộc trường Đại học Dầu Khí Việt Nam

đã tạo điều kiện để chúng em thực hiện thành công đợt thực tập tốt nghiệp này Đặc biệt,

em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hoàng Thịnh Nhân và thầy Nguyễn Văn Hùng đãgiúp đỡ và hỗ trợ em thực hiện đợt thực tập này

Em xin gửi lòng biết ơn đến chú Phong, chú Khánh, anh Cường và các anh trongphòng Khoan Và Sửa Giếng, thuộc Viện Nghiên Cứu Khoa Học và Thiết Kế Dầu KhíBiển thuộc Liên Doanh Việt-Nga Vietsovpetro đã giúp đỡ và hỗ trợ em trong thời gianthực tập tại công ty

Thông qua đợt thực tập này, em đã học được kiến thức cơ bản về bộ khoan cụ đáy,các kĩ năng và thái độ làm việc cần có để thành kĩ sư thành công

Báo cáo không tránh khỏi những sai sót, kính mong thầy cô góp ý, sửa chữa để emlàm tốt hơn cho luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

DANH SÁCH HÌNH ẢNH 4

DANH SÁCH BẢNG BIẾU 5

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT ĐƠN VỊ THỰC TẬP 6

1.1 GIỚI THIỆU LIÊN DOANH VIỆT-NGA VIETSOVPETRO 6

1.2 GIỚI THIỆU VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ THIẾT KẾ DẦU KHÍ BIỂN 7

1.3 GIỚI THIỆU PHÒNG CÔNG NGHỆ KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 8

1.4 CƠ CẤU TỔ CHỨC VIỆN NIPI 11

1.5 CƠ CẤU TỔ CHỨC PHÒNG KHOAN VÀ SỬA GIẾNG 12

CHƯƠNG II KẾT QUẢ THỰC TẬP 13

2.1 CÔNG VIỆC, THÁI ĐỘ, KĨ NĂNG 13

2.1.1 Công việc 13

2.1.2 Thái độ, kĩ năng 13

2.2 KIẾN THỨC CHUYÊN MÔN 13

2.2.1 Thiết bị MWD 13

2.2.2 Mud motor 17

2.2.3 Jar 23

2.2.4 Định tâm 23

CHƯƠNG III NHẬN XÉT VỀ QUÁ TRÌNH THỰC TẬP 25

3.1 CÔNG TY 25

3.2 CHƯƠNG TRÌNH THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CỦA TRƯỜNG ĐAI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM 25

3.3 SINH VIÊN 25

KẾT LUẬN CHUNG 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

DANH SÁCH HÌNH V

Hình 1 - 1 Lựa chọn vị trí miệng GK 8

Hình 1 - 2 Kiểm soát quỹ đạo GK trong không gian 9

Hình 1 - 3 Thiết kế cấu trúc giếng khoan 10

Hình 1 - 4 Tính toán ống chống 10

Y Hình 2 - 1 Cần nặng không nhiễm từ 14

Hình 2 - 2 Cấu trúc bộ MWD hoàn chỉnh 14

Hình 2 - 3 Pin 15

Hình 2 - 4 Directional module 15

Hình 2 - 5 Pulser 15

Hình 2 - 6 Helix (trái) và Orific (phải) 16

Hình 2 - 7 Interconnect 16

Hình 2 - 8 Mud motor 18

Hình 2 - 9 Mud motor ngoài thực tế 19

Hình 2 - 10 Bộ phận năng lượng Hình 2 - 11 Tương quan giữa tỉ lệ rotor/stator với tốc độ và torque 20

Hình 2 - 12 Bộ phận năng lượng ngoài thực tế 20

Hình 2 - 13 Transmission assembly 21

Hình 2 - 14 Transmission section 21

Hình 2 - 15 Transmission section ngoài thực tế 22

Hình 2 - 16 Bearing section 22

Hình 2 - 17 Jar 23

Hình 2 - 18 Định tâm 24

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 2 - 1 Phương pháp truyền tín hiệu 13Bảng 2 - 2 Ưu điểm, nhược điểm của jar thủy lực và jar cơ học 23

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT ĐƠN VỊ THỰC TẬP

1.1 Giới thiệu Liên Doanh Việt-Nga Vietsopetro

Liên doanh Việt – Nga Vietsovpetro được thành lập ngày 19/6/1981 và hoạt độngtrên cơ sở các Hiệp định Liên Chính phủ được ký kết giữa Việt Nam và Liên Xô (1981),Việt Nam và Liên bang Nga (2010) về hợp tác tìm kiếm - thăm dò và khai thác dầu khítrên thềm lục địa Việt Nam

Hiện tại, Vietsovpetro có 16 đơn vị thành viên có chức năng phối hợp thực hiện cáchoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí Đội ngũ lao động quốc tế bao gồm gần8.000 cán bộ công nhân viên có trình độ chuyên môn, tay nghề cao, giàu kinh nghiệm, đủnăng lực đảm đương toàn bộ từ khâu tìm kiếm thăm dò đến khai thác và xuất khẩu dầuthô, không chỉ cho riêng Vietsovpetro, mà còn có khả năng cung cấp dịch vụ ngoài chocác công ty dầu khí khác trong và ngoài nước

Sau hơn 30 năm hoạt động, Vietsovpetro đã khảo sát hơn 115 ngàn km tuyến địachấn 2D và gần 100 ngàn km địa chấn 3D; đã khoan hơn 400 giếng khoan tìm kiếm -thăm dò và từ đó đã khoan hơn 400 giếng khai thác; đã sửa chữa lớn hàng trăm giếng khaithác để khôi phục, gia tăng sản lượng khai thác dầu khí Tại mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng đãxây dựng, quản lý và vận hành tổ hợp các công trình khai thác dầu khí biển, bao gồm 13giàn khai thác cố định, 19 giàn nhẹ, 2 giàn công nghệ trung tâm, 3 giàn nén khí, 2 giàn épnước để duy trì áp suất vỉa và 3 trạm rót dầu không bến Toàn bộ các công trình biển đượckết nối bởi các hệ thống đường ống ngầm nội mỏ và liên mỏ dài đến 750 km

Ngoài ra, Vietsovpetro cũng đang sở hữu và vận hành 04 giàn khoan tự nâng, 03 tàucẩu với sức nâng lên đến 1200MT, 1 xà lan hạ thủy, 15 tàu chuyên dụng phục vụ công tácdịch vụ dầu khí cùng với hệ thống cảng, nhà xưởng, kho bãi chế tạo, để lưu trữ và trungchuyển vật tư thiết bị và rất nhiều tài sản, máy móc thiết bị chuyên dụng có giá trị cao đểphục vụ tất cả các công việc nội bộ của Vietsovpetro cũng như cung cấp dịch vụ cho cáccông ty dầu khí khác trong khu vực

Vietsovpetro đã phát hiện 9 mỏ dầu có giá trị thương mại và nhiều cấu tạo chứa dầu,trong đó Bạch Hổ là mỏ lớn nhất, có trữ lượng dầu tập trung chủ yếu ở tầng đá móngGranit Đây là hiện tượng đặc biệt, chưa từng gặp ở hơn 400 mỏ và hơn 50 bể trầm tích đãđược phát hiện tại khu vực vành đai Tây Bắc cung Thái Bình Dương

Tính đến giữa năm 2015, Vietsovpetro đã khai thác được hơn 215 triệu tấn dầu thô,vận chuyển hơn 30 tỷ m3 khí về bờ, đạt doanh thu trên 66 tỷ USD.

Với những thành tựu trên, Liên doanh Việt Nga Vietsovptro đang là đơn vị khai thácdầu khí hoạt động hiệu quả nhất trong lĩnh vực dầu khí tại Việt Nam, đã được Đảng vàNhà nước Việt Nam hai lần phong tặng danh hiệu Anh hùng Lao động, Huân chương HồChí Minh và Huân chương Sao Vàng

Cùng với các hoạt động tìm kiếm-thăm dò-khai thác dầu khí, Vietsovpetro đã tậndụng thế mạnh về cơ sở vật chất và kinh nghiệm của mình để phát triển lĩnh vực cung cấpdịch vụ dầu khí cho các công ty dầu khí trong và ngoài nước Dưới đây là một số ví dụ vềcác lĩnh vực Vietsovpetro đã tham gia đấu thầu và hoàn thành nhiều dự án dịch vụ quantrọng cho các công ty dầu khí đang hoạt động trên thềm lục địa Việt Nam [1]

1.2 Giới thiệu viện Nghiên Cứu Khoa Học và Thiết Kế Dầu Khí Biển

Viện NCKH và TK dầu khí biển (gọi tắt là Viện hoặc Viện NCKH và TK), Huânchương lao động hạng 3, là đơn vị tổ chức nghiên cứu khoa học và thiết kế các dự án trựctiếp phục vụ cho kế hoạch sản xuất kinh doanh ngắn hạn và trung hạn của LD Việt NgaVietsovpetro Viện thực hiện các nghiên cứu và đưa ra cơ sở khoa học về mặt kỹ thuật –công nghệ và kinh tế cho công tác tìm kiếm, thăm dò, khoan, khai thác, xây dựng, vậnhành các công trình dầu khí, soạn thảo cung cấp cho LD Việt Nga “Vietsovpetro” các giảipháp công nghệ - kỹ thuật, các hồ sơ thiết kế-dự toán ở tất cả các giai đoạn xây dựng, cảihoán và sửa chữa các công trình của LD Việt Nga và thực hiện giám sát tác quyền trongquá trình xây dựng, sửa chữa công trình

Với chức năng đó Viện NCKH & TK dầu khí biển có các nhiệm vụ chính sau đây :

 Soạn thảo, giám sát triển khai và đề xuất các giải pháp đảm bảo thực thi hiệu quảnhất các văn liệu thiết kế tìm kiếm, thăm dò, khai thác và quy hoạch xây dựngcông nghiệp các mỏ dầu khí

 Nghiên cứu cấu trúc địa chất, xác định sự tồn tại dầu khí, quy mô và các đặctrưng của chúng phục vụ công tác thiết kế khai thác và quy họach xây dựng mỏ

 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ kỹ thuật tiên tiến trong công tác khoan khaithác, thu gom, xử lý, vận chuyển và tàng trữ dầu khí trong điều kiện bỉển xa bờ

 Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật và công nghệ tiên tiến trong thiết kế kỹ thuật côngnghệ và thiết kế thi công, dự tóan xây dựng và sửa chữa các công trình biển

 Làm dịch vụ khoa học, thiết kế phát triển mỏ [2]

1.3 Giới thiệu phòng công nghệ khoan và sửa giếng

Chức năng và nhiệm vụ

 Giải quyết các vấn đề kỹ thuật – công nghệ trong thi công xây dựng giếng khoan(GK) thăm dò khai thác dầu khí;

 Nghiên cứu ứng dụng và phát triển các giải pháp công nghệ mới trong lĩnh vựccông nghệ khoan, công nghệ GK;

 Xây dựng quy chế, tài liệu kỹ thuật cho thi công xây dựng GK, sửa giếng, hủygiếng, hủy mỏ

Hình 1 - 1 Lựa chọn vị trí miệng GK

Lựa chọn vị trí miệng GK

Đội ngũ chuyên gia

 7 chuyên gia Việt Nam và 3 chuyên gia Nga bao gồm 2 tiến sỹ, 1 thạc sỹ, 7 kỹ sư.NĂNG LỰC CHUYÊN MÔN

 Soạn thảo công nghệ thi công GK cho các kế hoạch phát triển mỏ: ODP, EPP,FFDP,…;

 Soạn thảo “thiết kế kỹ thuật” và “dự toán thi công” cho các giếng tìm kiếm, thăm

Hình 1 - 2 Kiểm soát quỹ đạo GK trong không gian

NĂNG LỰC KỸ THUẬT

 GTN (Mitec) - tổng hợp, vẽ thiết đồ địa chất kỹ thuật GK;

 CADDs (Mitec) - tính toàn, thiết kế và khảo sát quỹ đạo GK;

 MSAPR (VNIIBT) - tính toán thiết kế cấu trúc cột ống chống;

 Drilling Office (SLB) - tính toán và thiết kế tổng thể quy trình khoan;

 BHA Planning (Landmark) - tính toán và thiết kế bộ khoan cụ;

 Daily Report (Mitec), Drilling DB (SLB) - lưu trữ số liệu GK

 CEMCADE (SLB) - tính toán và thiết kế công nghệ bơm trám xi-măng

Hình 1 - 3 Thiết kế cấu trúc giếng khoan

CÁC CÔNG TRÌNH TIÊU BIỂU

Soạn thảo công nghệ thi công GK cho các kế hoạch phát triển mỏ: ODP, EPP, FFDP,

… cho các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Thiên Ưng - Mãng cầu…

Trên 300 “thiết kế kỹ thuật” và “dự toán thi công” cho các giếng tìm kiếm, thăm dò,khai thác dầu khí trên các mỏ và cấu tạo thuộc phạm vi hoạt động của XNLD;

Xây dựng dự án “Kế hoạch thu dọn và hủy mỏ Bạch Hổ” [3]

Hình 1 - 4 Tính toán ống chống

1.4 Cơ cấu tổ chức viện NIPI

Trưởng phòng

Phó phòng

khoan

Các kĩ sư

Phó phòng sửa giếng

Chuyên viên người Việt và Nga

1.5 Cơ cấu tổ chức phòng khoan và sửa giếng

CHƯƠNG II KẾT QUẢ THỰC TẬP

2.1 Công việc, thái độ, kĩ năng

Học được thái độ ham học hỏi

Học được các kĩ năng linh hoạt và tự chủ trong tìm hiểu kiến thức cũng như liên hệnguời hướng dẫn để được đến các đơn vị khác học tập thực tế

2.2 Kiến thức chuyên môn

Bộ dụng cụ đáy (BHA) là một phần của bộ khoan cụ, gồm các thiết bị nằm phíadưới cần khoan BHA gồm các thành phần chính: choòng, định tâm, thiết bị đo trong khikhoan, động cơ đáy, cần nặng, HWDP BHA có vai trò tạo cấu trúc và quĩ đạo giếngkhoan theo thiết kế một cách an toàn

2.2.1 Thiết bị MWD

MWD cho phép kĩ sư khoan thu thập và truyền dữ liệu từ đáy giếng khoan lên bềmặt Các dữ liệu gồm: thông tin điều khiển (góc nghiêg, góc lệch và toolface), thông tinđịa vật lý (điện trở, gammar, …vùng) và thông số khoan (tải trọng lên choòng, lựctorque) Thông tin được thu thập và truyền lên bề mặt nhờ vào thiết bị truyền tín hiệu dướiđáy giếng và thiết bị giải mã tín hiệu trên bề mặt [4]

Phương pháp truyền tín hiệu: sóng hồng ngoại hoặc xung áp suất

Bảng 2 - 1 Phương pháp truyền tín hiệu

Ưu điểm Truyền được nhiều thông tin Không bị giới hạn độ sâu

Tốc độ truyền dữ liệu nhanhKhông ảnh hưởng đến các thiết bị

Có khả năng nhận và truyềnthông tin xuống bề mặt

Không cần mặt bằng lớn để lắpđặt thiết bị

Nhược điểm

Không thể dùng với độ sâu lớnhơn 1000m

Cần mặt bằng lớn để lắp đặt hệthống ăngten

Dữ liệu bị suy yếu khi truyền quatầng có điện trở cao

Dữ liệu truyền được ít

Bị nhiễu bởi áp suất bơmTạo sự không đồng đều cho dungdịch đi xuống, gây ảnh hưởng mudmotor

Sau khi bơm hoạt động vài phútmới có thể hoạt động

Nhận xét Chỉ sử dụng cho giếng khoan

Hình 2 - 1 Cần nặng không nhiễm từ

Hình 2 - 2 Cấu trúc bộ MWD hoàn chỉnh

MWD sẽ dùng năng lượng từ pin 1 trước Khi Pin 1 đã hết thì MWD sẽ dùng nănglượng từ pin 2 Với cách mắc này, ta sử dụng được tối đa dung lượng của pin Ví dụ: khi 1pin chỉ còn 40%, ta lắp nó vào vị trí pin 1 Nó sẽ được sử dụng đến khi hết Sau đó MWD

sẽ chuyển qua dùng pin 2 và không ảnh hưởng đến quá trình khoan Một pin với dunglượng tối đa dùng được 180h – 200h

Hình 2 - 3 Pin

Directional module là thành phần chủ chốt của MWD Nó đo dữ liệu, mã hóa dữ liệuthành hệ nhị phân và truyền nó xuống Pulser Directional module sử dụng nguyên lý từtrường để đo, cho nên MWD chỉ sử dụng cùng cần nặng không nhiễm từ, không khoangần các giếng trước vì ống chống sẽ làm nhiễu từ trường

Hình 2 - 4 Directional module

Pulser có nhiệm vụ nhận tín hiệu đã mã hóa từ Directional module và chuyển nóthành tín hiệu xung áp suất Pulser chứa nam châm vĩnh cửu điều khiển khiển sự đóng mởcủa 1 van Van này tạo lưu lượng không đều chuyển xuống Helix

Hình 2 - 5 Pulser

Helix có nhiệm vụ khuếch đại xung tín hiệu của pulser để truyền được lên bề mặt.Khi van ở Pulser mở, tạo ra dòng chảy bên trong helix, dòng chảy này sẽ đẩy helix xuốngOrifice làm giảm lưu lượng dòng chảy Khi van ở Pulser đóng, không có dòng chảy bêntrong Helix, lò xo bên trong Helix kéo nó lên khỏi orifice, dòng chảy không đổi Kíchthước Orifice được thay đổi tùy theo lưu lượng máy bơm Khi lưu lượng lớn, kích thước

nó lớn, khi lưu lượng nhỏ, kích thước sẽ nhỏ Cho nên khi khoan xong 1 section, người ta

sẽ thay đổi kích thước Orifice này

Hình 2 - 6 Helix (trái) và Orific (phải)

Ngoài ra còn có thiết bị interconnect giúp liên kết các phần lại Nó có các côngdụng: liên kết điện giữa các thành phần, có thể cong được, hấp thụ các rung động và xoắncủa BHA

Hình 2 - 7 Interconnect

Nguyên lý truyền tín hiệu: mã hóa dữ liệu thành hệ nhị phân “1,0” Khi Helix đóngvào Oridice, áp suất thu được trên manifold sẽ tăng (máy tính ghi nhận giá trị 1), khi van

mở áp suất thu được trên manifold giữ ở mức thấp (máy tính ghi nhận giá trị 0) Bộ thiết

bị trên bề mặt sẽ nhận tín hiệu xung áp suất này rồi giải mã thành dữ liệu ban đầu Vì vanđóng mở sẽ gây nên sự không đồng đều dòng chảy dung dịch trong cần khoan, gây ảnhhưởng hoạt động của mud motor

Phương pháp xác định độ chính xác của MWD: để xác định MWD có hoạt độnghiệu quả hay không, người ta đo từ trường của trái đất Từ trường này đã được xác theochuẩn quốc tế Tại mỗi vị trí trong giếng khoan sẽ có 1 giá trị từ trường cụ thế MWD khi

đo các dữ liệu sẽ đo luôn từ trường trái đất và truyền lên bề mặt Bằng việc đối chiếu giátrị này với giá trị đã biết trước, người ta sẽ biết được độ chính xác của thiết bị MWD đanghọc động

2.2.2 Mud motor

Là tổ hợp động cơ đáy hoạt động bằng dung dịch khoan và thiết bị lái xiên, gồm các

bộ phận chính: bộ phận năng lượng, surface-adjustable bent housing, transmissionassembly và bearing section

Hình 2 - 8 Mud motor

Hình 2 - 9 Mud motor ngoài thực tế

Dump valve: được lắp đặt ở đầu hệ thống năng lượng giúp cần khoan chứa đầy dungdịch khi thả xuống và xả dung dịch ra khi kéo lên Nó còn được sử dụng như đầu nối giữaPDM và đầu nói API tiêu chuẩn

Bộ phận năng lượng: chuyển đổi năng lượng từ dung dịch khoan thành năng lượng

cơ học để quay choòng gồm có rotor và stator Rotor là một trụ xắn, được làm từ thépkhông gỉ chống mòn Stator là một ống thép được bọc chất đàn hồi ở trong Rotor vàstator đều có cùng dạng xoắn ốc nhưng rotor có ít hơn một cánh Trong hệ thống nănglượng, rotor và stator tạo thành một hệ thống lỗ rỗng Khi chất lỏng chảy qua các lỗ hổngnày, nó làm rotor quay bên trong stator Chuyển động của rotor bên trong stator được gọi

là chuyển động lắc Cho mỗi chu kì lắc, rotor quay khoảng cách là chiều rộng của 1 cánh.Rotor phải quay lắc qua tất cả các cánh để hoàn thành một vòng quay cho choòng Bộphận năng lượng được thiết kế theo tỉ lệ rotor/stator, thường gồm các loại 1:2, 2:3, 3:4,4:5, 5:6, 7:8 Khi tăng tỉ lệ này lên sẽ là tăng lực torque nhưng lại giảm tốc độ