Tải bản đầy đủ

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động,quy trình bảo dưỡng và sửa chữa tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400(XA400)

Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành Dầu khí Việt Nam đã và đang là ngành kinh tế mũi nhọn ở nước
ta, cùng với sự đầu tư mạnh mẽ về trang thiết bị, kỹ thuật trong những năm
gần đây, Dầu khí Việt Nam đã có những bước phát triển rất lớn. Việc đầu tư,
đổi mới và cải tiến trang thiết bị chính là một trong những lý do quyết định
đến thành công của Dầu khí Việt Nam. Trên các giàn khoan-khai thác ngoài
biển, các tổ hợp máy bơm trám xi măng là một trong những thiết bị quan
trọng, chúng được sử dụng để thực hiện rất nhiều công đoạn khác nhau như
bơm trám xi măng gia cố thành ống chống của giếng khoan, bơm rửa, bơm
ép, bơm dung dịch v.v .
Cùng với sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Trần Văn Bản, em đã quyết
định làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Cấu tạo, nguyên lý hoạt động,quy trình
bảo dưỡng và sửa chữa tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400(XA400),
và chuyên đề: “tính toán lựa chọn cơ cấu dẫn động cho máy bơm 11Γ”
Đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu khoa học được xây dựng dựa
trên quá trình học tập, nghiên cứu tại trường kết hợp với thực tế sản xuất
nhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức đã học. Với mức độ tài liệu và
thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm
còn hạn chế, nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận

được sự góp ý, bổ sung của các thầy cô, các nhà chuyên môn và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị dầu khí và
công trình, các bạn cùng lớp và đặc biệt là thầy Trần Văn Bản đã tận tình giúp
đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này. Nhân đây
em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ, công nhân viên trong xí
nghiệp liên doanh “Vietsovpetro” đã giúp đỡ thu thập tài liệu để em hoàn
thành cuốn đồ án này.
Hà Nội, ngày 2 tháng 6 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Xuân Huy
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 1 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG MÁY BƠM TRÁM XI MĂNG Ở
VIETSOVPETRO
1.1. Giới thiệu về các thiết bị bơm trám
1.1.1. Mục đích, ý nghĩa, công dụng
Máy bơm trám xi măng (MBTXM) là một tổ hợp thiết bị bao gồm nhiều
thành phần cấu thành như: Thiết bị động lực (động cơ diezen), các cơ cấu
truyền động (ly hợp, hộp số, hộp giảm tốc), máy bơm, thùng đo, thùng trộn,
đường ống, các cụm phân dòng v.v. . .Có khi chúng được thiết kế, bố trí để có
thể di động được, có khi chúng được lắp đặt cố định trên một tổ hợp khoan-
khai thác.
Trong quá trình xây dựng và sửa chữa giếng khoan, ngoài nhiệm vụ
chính là bơm trám xi măng gia cố thành ống chống, đổ cầu xi măng, các tổ
hợp MBTXM cố định ở trên giàn còn tiến hành các công việc khác như bơm
ép, bơm rửa, bơm dung dịch, bơm dập giếng vv... Trong quá trình khai thác,
các tổ hợp MBTXM được sử dụng để bơm gọi dòng sản phẩm, bơm rửa giếng
khai thác, bơm ép thử rò cho các thiết bị công nghệ, bơm hóa phẩm để xử lý
vỉa, bơm vận chuyển dầu hoặc có thể sử dụng khi mở vỉa bằng phương pháp
thủy lực…
1.1.2. Bố trí chung của một tổ hợp MBTXM
1.1.2.1. Đối với tổ hợp MBTXM loại di động
Thông thường các tổ hợp BTXM loại này (VD: loại XA-320, UN1-
630x700A) được lắp ráp trên khung dầm của ô tô ( loại KRAZ-257 hoặc
KPAZ-250) và được bố trí như hình 1.1:
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 2 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất


1 2 3
15
5
6
14
7
8
9
10
11
12
13
4
Hình 1.1 Sơ đồ bố trí của tổ hợp MBTXM loại di động
1- Động cơ ô tô (chính) 8- Thiết bị cứu hỏa
2- Hộp trích công suất (hộp phân phối) 9,15- Đèn pha chiếu sáng
3- Động cơ của bơm ly tâm (phụ) 10- Bơm ly tâm
4- Trục cac-đăng dẫn động bơm piston 11- Bơm piston
5- Đường ống phụ 12- Sa lăng
6- Đường ép của bơm piston 13- Đường xả vào bể đo
7- Bể đo 14- Đường hút của bơm piston
Ngoài ra tùy theo từng yêu cầu nhiệm vụ cụ thể hoặc do kích cỡ, một số
tổ hợp MBTXM di động có thể có những cách bố trí khác.
1.1.2.2. Đối với loại tổ hợp MBTXM cố định
Người ta lắp trang bị cho các giàn khoan- khai thác những tổ hợp
MBTXM cố định để thực hiện các nhiệm vụ công nghệ trong các giai đoạn
xây dựng giếng khoan, sửa chữa giếng khoan và khai thác dầu khí. Trên các
giàn khoan- khai thác này, những tổ hợp MBTXM được bố trí cố định trong
những khu vực riêng (thường là ở block-modun công nghệ

số 8). Trong khu
vực lắp đặt các tổ hợp MBTXM (gọi là block BTXM), người ta có thể bố trí
lắp đặt 2 hoặc 3 tổ hợp MBTXM. Các tổ hợp MBTXM thường được đặt cố
định trên những bề mặt sàn vượt, giữa chúng có sự liên kết với nhau theo kiểu
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 3 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
mắc song song của mạch thủy lực và liên kết với các block công nghệ khác ở
trên giàn.
Mỗi tổ hợp MBTXM bao gồm: Thiết bị động lực (động cơ diezen) được
nối với hộp số thông qua ly hợp và khớp nối răng để dẫn động cho bơm piston
thông qua hộp số và một hộp giảm tốc (HGT) thường được gắn liền như một
kết cấu của bơm. Bơm piston thường là loại bơm có 2 hoặc 3 piston tác dụng
đơn hoặc kép có đường hút chia làm nhiều nhánh để có thể hút chất lỏng công
tác từ 2 ngăn riêng biệt của bể đo có V = 6 m
3
và từ bể khuấy trộn dung dịch
có dung tích V = 12 m
3
. Ngoài ra đường hút của bơm piston còn được nối với
bể đo của các tổ hợp MBTXM khác để có thể hút dung dịch, chất lỏng công
tác đã được xử lý và chuẩn bị sẵn để bơm đi theo những quy trình công nghệ
khác nhau. Đường ép của các MBTXM được nối với một cụm phân dòng
chung, trên đó có các van ngược và van chặn cao áp. Từ cụm phân dòng này,
có thể nối với các hệ thống công nghệ trên toàn giàn bằng các đường ống nối
nhanh cao áp.Sơ đồ bố trí của một tổ hợp MBTXM được thể hiện như trên
hình 1.2:
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 4 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
BÔM LY TAÂM
CNS-105/294 No 2
BÔM LY TAÂM
CNS-105/294 No 1
TOÅ HÔÏP BTXM N0 1 TOÅ HÔÏP BTXM N0 3
BEÅ ÑO V= 6 MBEÅ ÑO V= 6 M
3 33
BEÅ TROÄN V= 14 M
3
BLOCK
BK-700
BLOCK N 0 8
BEÅ ÑO V= 6 M
TOÅ HÔÏP BTXM N0 2
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 5 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
Hình 1.2 Sơ đồ bố trí chung của một tổ hợp MBTXM loại cố định
1.2. Các loại bơm đã được sử dụng, ưu nhược điểm và đặc tính kỹ thuật
1.2.1. Thực trạng sử dụng MBTXM tại Xí nghiệp liên doanh
“Vietsovpetro”
Ngay từ khi tiến hành xây dựng các giếng khoan thăm dò trên vùng biển
thềm lục địa phía Nam (Vũng Tàu), các tổ hợp máy BTXM di động đã được
sử dụng rộng rãi để thực hiện việc bơm trám xi măng gia cố thành ống chống
của giếng khoan và thực hiện một số công việc khác như bơm rửa, bơm ép,
bơm dung dịch v.v . . . Từ năm 1983, cùng với việc bắt đầu xây dựng các giàn
khoan-khai thác (MSP-1, tháng 3-1983) cố định ở trên biển, người ta đã tiến
hành lắp đặt các tổ hợp MBTXM cố định trong một khu vực riêng gọi là
block BTXM (BM-8) ở trên giàn để phục vụ cho các quy trình công nghệ
khác nhau trong cả quá trình khoan, sửa chữa giếng và khai thác. Bố trí chung
của các tổ hợp MBTXM trên các giàn cố định (MSP) tương đối đồng nhất
(như đã nêu ở hình 1.2) nhưng các kiểu loại MBTXM có thể khác nhau.
Việc lắp đặt các tổ hợp MBTXM cố định trên các giàn khoan-khai thác ở
XNLD “Vietsovpetro” đã đạt được hiệu quả sử dụng tương đối lớn và thuận
tiện rất nhiều khi tiến hành các công đoạn công nghệ khác nhau.
Hiện nay, XNLD“Vietsovpetro” đang tiến hành khoan và khai thác chủ
yếu ở trên 2 vùng mỏ Bạch Hổ và Rồng. Trừ các giàn nhẹ (BK), giàn ép vỉa,
giàn nén khí đồng hành, còn trên tất cả các giàn cố định khác: MSP-1, CTP-
2...MSP-11, R-1 vv... đều có thiết kế, lắp đặt các tổ hợp MBTXM cố định tại
block BTXM với các kiểu loại và số lượng được thống kê trong bảng 1.1 dưới
đây:
Bảng 1.1 Các loại tổ hợp MBTXM sử dụng trên các giàn khoan
Giàn No Tên tổ hợp
MBTXM
Kiểu
bơm
Động cơ
diezen
Kiểu hộp số
truyền động
No-1
UNB1R-
160x40(XA-
320)
9Г IAM3-238 238-
1700010
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 6 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
No-2
UNB1R-
160x40(XA-
320)
9Г IAM3-238 238-
1700010
No-3
UN1-
630x700(4A
N-700)
R-700
B2-800TK-
C3
3KPM-
0001000
CTP-2 No-1 UNB1R-
400(XA-400)
12Г B2-
500AC3
4KPM-500
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK-
C4
4KPM.00.00
0-002
MSP-3
No-1
UNB1R-
160x40(XA-
320)
9Г IAM3-238 238-
1700010
No-1
UNB1R-
160x40(XA-
320)
9Г IAM3-238 238-
1700010
No-1
UNB1R-
160x40(XA-
320)
9Г IAM3-238
238-
1700010
MSP-4
No-1 UNB1R-
400(XA-400)
11Г B2-
500AC3
4KPM-500
No-2
UN1-
630x700(4A
N-700)
4R-700
B2-800TK-
C3
3KPM-
0001000
No-3
UN1-
630x700(4A
N-700)
4R-700
B2-800TK-
C3
3KPM-
0001000
MSP-5
No-1
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4T2
4KPM.00.00
0-002
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4U2
4KPM.00.00
0-002
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 7 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
No-3 UNB1R-400
(XA-400)
11Г B2-
450AB-C3
4KPM-500
MSP-6
No-1 SSP-500 TWS-
600
CAT-3406 ALLISON
596
No-2 UNB1R-
400(XA-400)
11Г B2-
500AC3
4KPM-500
No-3
UN1-
630x700(4A
N-700)
4R-700
B2-800TK
-C3
3KPM-
0001000
MSP-7
No-1 SSP-500 TWS-
600
CAT-3406 ALLISON
596
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
No-3
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK-
C4
4KPM.00.00
0-002
MSP-8
No-1
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
No-3
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
MSP-9
No-1 UNB1R400x
40(XA-400)
14Г B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
No-3
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-500TK
-C4
4KPM.00.00
0-002
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 8 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
MSP-10
No-1
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-
500ABT
-C3
4KPM.00.00
0-002
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-
500ABT
-C3
4KPM.00.00
0-002
No-3
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-
500ABT
-C3
4KPM.00.00
0-002
MSP-11
No-1
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г B2-
500TKC
4KPM.00.00
0-002
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14 Г B2-
500TKC
4KPM.00.00
0-002
No-3
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г B2-
500TKC
4KPM.00.00
0-002
R-1
No-1
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-
500TKC
4T
4KPM.00.00
0-002
No-2
UNB1R-
400x40(XA-
400)
14Г
B2-
500TKC
4T
KPM.00.000
-002
No-3 UNB1R400x
40(XA-400)
14Г B2-
500TKC
4T
4KPM.00.00
0-002
1.2.2. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại tổ hợp MBTXM
1.2.2.1. UNB1R-160x40 (XA-320) - Liên Xô
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của thiết bị động lực
Động cơ diezen: IAM3-238
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 9 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
Công suất: N
đ/c
= 177 kW
Số vòng quay lớn nhất: n
đ/c
= 2100 v/ph
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần truyền động
Ly hợp: Kiểu ma sát khô,điều khiển bằng kết cấu cơ khí.
Hộp số: Loại 238-1700010 với 5 cấp tỷ số truyền. Tuy nhiên khi làm
việc (bơm ép) người ta không sử dụng tỷ số truyền I, mà chỉ sử dụng tỷ số
truyền II, III, IV và V.
Khớp nối trục: để truyền chuyển động từ động cơ đến hộp số và đến
bơm.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần bơm piston
Loại máy bơm 9Г:
+ 2 piston, kiểu nằm ngang, tác dụng kép. Piston và xy lanh có thể thay
đổi với các đường kính φ 90 mm, 100 mm, 115 mm, 127 mm. Hành trình
piston là 250 mm. Phần dẫn động bơm là bộ truyền trục vít bánh vít có tỷ số
truyền là 20,5.
+ Áp suất làm việc lớn nhất: P
max
= 320 kG/cm
2
(áp lực giới hạn của chốt
van an toàn )
+ Áp lực giới hạn khi Q
max
: P
min
= 43,8 kG/cm
2
.
+ Lưu lượng lớn nhất: Q
max
= 26,16 l/s (ở chế độ tạm thời với φ piston =
127 mm, tỷ số truyền V)
+ Lưu lượng nhỏ nhất: Q
min
= 3,2 l/s (khi P
max
)
1.2.2.2. UNB1R-400 (XA-400) - Liên Xô
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của thiết bị động lực
Động cơ diezen: B2-500A-C3.
4 kỳ, 12 xy lanh, cao tốc, phun nhiên liệu trực tiếp.
Công suất: N
đ/c
= 368 kW khi n = 1800 v/ph.
Momen xoắn cực đại trên trục động cơ: 2490 N.m.
Hệ thống làm mát: Bằng chất lỏng (nước) theo chế độ tuần hoàn, cưỡng
bức.
Hệ thống bôi trơn: Dầu bôi trơn được lưu thông tuần hoàn, cưỡng bức
dưới áp lực.
Hệ thống khởi động: Bằng động cơ điện loại CT-723 hoặc khí nén.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần truyền động
+ Ly hợp: Kiểu ma sát khô, dạng đĩa, đóng mở bằng kết cấu cơ khí.
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 10 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
+ Hộp số: loại 4KPm-500, 2 hành trình , 3 trục, 4 tốc độ với các tỷ số
truyền I = 4,66; II = 3,26; III = 2,20; IV = 1,59, sử dụng các cặp bánh răng
trụ nghiêng; các ổ đỡ trục là các vòng bi đũa côn; điều khiển hộp số bằng cơ
cấu dẫn động cơ khí.
+ Hộp giảm tốc: sử dụng các cặp bánh răng trụ nghiêng, có tỷ số truyền:
1,807; bánh răng bị động được lắp trên cùng trục dẫn động bơm; thành vỏ hộp
giảm tốc được lắp chặt vào thân vỏ bơm.
+ Các khớp nối trục: giữa ly hợp và hộp số, giữa hộp số và hộp giảm tốc
có lắp các khớp nối răng dạng kín để truyền chuyển động.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần bơm piston
Loại máy bơm 11Г:
+ 3 piston, kiểu nằm ngang, tác dụng kép.
+ Hành trình piston: 200 mm.
+ Số hành trình (kép) lớn nhất: 127 lần/ph, khi n
đ/c
= 1600 v/ph.
+ Đường kính thay đổi của piston và ống lót xy lanh: φ110 mm, 125mm,
140mm.
+ Tỷ số truyền của bộ phận dẫn động: 4,38.
+ Áp suất làm việc lớn nhất; P
max
= 400 kG/cm
2
(áp lực giới hạn của chốt
van an toàn).
+ Lưu lượng lớn nhất: Q
max
= 36,5 l/s (khi φ piston = 140 mm; P
lv
≤ 80
kG/cm2).
+ Lưu lượng nhỏ nhất: Q
max
= 7,4 l/s (khi n = 1600 v/ph, φ piston = 110
mm; P
lv
= 400 kG/cm
2
).
1.2.2.3. UN1-630x700A (4AN-700) - Liên Xô
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của thiết bị động lực
+ Động cơ diezen: B2-800TK-C3, 4 kỳ, cao tốc, có tuốc bin tăng áp.
+ Công suất toàn phần: N
đ/c
= 588 kW khi n
đ/c
= 2000 v/ph.
+ Công suất vận hành: N
đ/c
= 544 kW khi n
đ/c
= 1800 v/ph.
+ Mômen xoắn cực đại trên trục động cơ: 2940 N.m.
+ Số vòng quay cực đại của trục khuỷu: 2300 v/ph.
+ Số vòng quay nhỏ nhất của trục khuỷu: 600 v/ph.
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 11 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
+ Hệ thống làm mát: Bằng chất lỏng (nước) theo chế độ tuần hoàn,
cưỡng bức.
+ Hệ thống bôi trơn: Dầu bôi trơn được lưu thông tuần hoàn, cưỡng bức
dưới áp lực, với cacte dạng khô.
+ Hệ thống khởi động: Bằng động cơ điện hoặc khí nén.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần truyền động
+ Ly hợp: Ma sát khô, điều khiển đóng mở bằng kết cấu cơ khí.
+ Hộp số: loại 3KPm-0001000, 3 trục, 4 tốc độ với các tỷ số truyền I =
4,67; II = 3,43; III = 2,43; IV = 1,94, sử dụng các cặp bánh răng trụ nghiêng;
các ổ đỡ trục là các vòng bi đũa côn; điều khiển hộp số bằng cơ cấu dẫn động
cơ khí.
+ Hộp giảm tốc: Không có.
+ Các khớp nối trục: giữa ly hợp và hộp số, giữa hộp số và phần dẫn
động bơm có lắp các khớp nối răng dạng kín để truyền chuyển động.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần bơm piston
Loại máy bơm 4R-700:
+ 3 piston, kiểu nằm ngang, tác dụng đơn.
+ Hành trình piston: 200 mm.
+ Đường kính có thể thay đổi của xy lanh và piston: φ 100 mm, 120 mm.
+ Số hành trình lớn nhất: 192 lần/ph (khi n
đ/c
= 1800 v/ph).
+ Áp suất làm việc lớn nhất; P
max
= 700 kG/cm
2
.
+ Lưu lượng lớn nhất (lý thuyết): Q
max
= 22 l/s.
+ Tỷ số truyền của các cặp bánh răng nghiêng truyền động từ trục dẫn
động đến trục chính là: 4,86.
+ Bôi trơn bộ phận dẫn động bơm bằng cách vung tóe dầu bôi trơn.
1.2.2.4. SSP-500 - Mỹ
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của thiết bị động lực
+ Động cơ diezen Caterfiller 3406.
+ Công suất hữu ích: N = 500 kW.
+ Số vòng quay ở chế độ vận hành: n = 2100 v/ph.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần truyền động
+ Ly hợp: kiểu đĩa, ma sát ướt.
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 12 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
+ Hộp số: loại ALISSON 596, 3 trục, 5 tốc độ.
● Đặc tính kỹ thuật cơ bản của phần bơm piston
+ Loại bơm: TWS-600
+ Đường kính piston: 4"1/2
+ Áp lực làm việc lớn nhất: 6290 Psi
1.2.3. Nhận xét chung về đặc tính kỹ thuật và việc sử dụng các tổ hợp
MBTXM trong XNLD “Vietsovpetro”
Qua sự thống kê về việc bố trí , lắp đặt và sử dụng các tổ hợp MBTXM
trên các giàn khoan-khai thác dầu khí của XNLD “Vietsovpetro” ta thấy tỷ lệ
trang bị và sử dụng các loại tổ hợp MBTXM như sau:
+ Tổ hợp MBTXM UNB1R-160x40 (XA-320)là : 5/35 (14,3 %).
+ Tổ hợp MBTXM UNB1R-400 (XA-400) là : 4/35 (11,4%).
+ Tổ hợp MBTXM UNB1R-400x40(XA-400) là :20/35 (57,2%).
+ Tổ hợp MBTXM UN1-630x700 (4AN-700) là : 3/35 (8,6%).
+ Tổ hợp MBTXM SSP-500 (TWS-600) là : 2/35 (5,7%).
Các tổ hợp MBTXM loại UNB1R-160x40 (XA-320) với bơm kiểu 9Г,
có 2 piston tác dụng kép là những tổ hợp MBTXM cũ, được lắp đặt từ những
ngày đầu xây dựng các công trình biển của XNLD “Vietsovpetro”. Loại bơm
này có áp suất làm việc thấp (P
max
= 320 kG/cm
2
) và lưu lượng nhỏ (Q
max
=
26,6 l/s), rất khó đáp ứng được những đòi hỏi của các quy trình công nghệ
phức tạp trong xây dựng và sửa chữa giếng khoan cũng như trong công nghệ
khai thác. Mặt khác, vì bơm chỉ có 2 piston tác dụng kép, mặc dù đã được bố
trí lệch nhau 1 góc 90
o
nhưng các loại bơm này vẫn cho lưu lượng hoàn toàn
không ổn định. Lưu lượng dao động trong một khoảng rộng tạo nên những va
đập thủy lực, ảnh hưởng rất xấu đến các kết cấu chịu lực của bơm.
Các tổ hợp MBTXM loại UN1R-400 (XA-400) với kiểu bơm piston 11Г
có 3 piston, tác dụng kép có lưu lượng ổn định hơn so với kiểu bơm 9Г. Do sự
tác dụng kép của piston trong mỗi vòng quay của trục chính và hành trình S
của piston lớn hơn so với loại bơm 14Г (bơm 11Г có S = 200 mm, của bơm
14Г có S = 160 mm) nên mặc dù với cùng đường kính piston là φ 140 mm và
số vòng quay của trục chính không lớn (127 v/ph so với 280 v/ph của bơm
14Г) nhưng lưu lượng của bơm 11Г lớn hơn hẳn. Tuy nhiên, do là bơm tác
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 13 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
động kép nên việc làm kín giữa piston và xy lanh của bơm 11Γ gặp nhiều khó
khăn, trong khi đó vấn đề làm kín giữa piston và xy lanh của bơm 14Г đơn
giản hơn nhiều. Để đảm bảo sự làm kín, thông thường các piston của bơm
11Г được làm bằng cao su có cốt thép, nhưng do phải ma sát với thành xy
lanh khi làm việc với áp lực cao nên piston rất nhanh chóng bị mài mòn và hư
hỏng. Các ống lót xy lanh của bơm 9Г và 11Г nói chung thường nhanh hỏng
hơn bơm 14Г (của tổ hợp BTXM UNB1R-400x40) và bơm 4R-700 (của tổ
hợp MBTXM AN-700). Về mặt kết cấu, các loại bơm 9Г và 11Г phức tạp
hơn hẳn so với kiểu loại bơm 14Г và 4R-700 do phải bố trí nhiều buồng van
để đảm bảo sự tác dụng kép của chúng. Riêng loại bơm 11Г kết cấu trục
chính còn bị tách làm 2 nửa, do đó việc lắp đặt, căn chỉnh cũng khó khăn hơn
so với những loại khác.
Các loại bơm 14Г (của tổ hợp MBTXM UNB1R-400x40) và 4R-700
(của tổ hợp MBTXM 4AN-700) có kết cấu phần bơm tương đối đơn giản, dễ
sửa chữa và bảo dưỡng. Các loại bơm này có lưu lượng ổn định nhất nếu căn
cứ vào các đồ thị lưu lượng của chúng. Kết cấu đơn giản của phần thủy lực
cũng như của phần dẫn động cho phép tăng tốc độ vòng quay của trục chính
và tăng tốc độ hành trình của piston (đối với bơm 14Г, số hành trình của
piston có thể đạt đến 280 lần/phút; của bơn 4R-700 có thể đạt 192 lần/phút)
điều đó cũng góp phần làm cho lưu lượng của bơm tăng lên và ổn định hơn so
với loại bơm 11Г và 9Г. Mặt khác, do tốc độ vòng quay của trục chính của
bơm khá lớn nên khả năng vung tóe dầu bôi trơn để đảm bảo sự bôi trơn cho
các vòng bi và cơ cấu con trượt cũng tốt hơn các loại bơm khác. Vấn đề làm
kín bộ phận thủy lực của bơm 14Г và 4R-700 cũng đơn giản hơn nhiều. Ngoài
ra, các tổ hợp MBTXM loại UNB1R-400x40 và loại 4AN-700 thường được
trang bị động cơ diezen có bộ phận tuốc-bin tăng áp nên công suất động cơ
lớn, tạo khả năng làm việc với những áp lực rất lớn cho các loại bơm 14Г và
4R-700 mà kích thước của các tổ hợp bơm chỉ tăng không đáng kể.
Khi so sánh đánh giá về các chỉ tiêu kinh tế giữa các loại bơm đang được
sử dụng như đã nêu trên, các loại bơm do Liên-xô sản xuất như UNB1R-
400x40 và AN-700 có các đặc tính kỹ thuật và phạm vi sử dụng gần tương
đương với loại bơm SSP-500 của Mỹ nhưng giá thành của chúng chỉ bằng
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 14 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
2/3. Với điều kiện vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng của chúng ta, các loại tổ
hợp MBTXM của Liên Xô cũng tỏ ra phù hợp hơn hẳn.
Như vậy, qua thực tế sử dụng các loại tổ hợp MBTXM trên các công trình
biển của XNLD “Vietsovpetro”, các loại tổ hợp MBTXM của Liên Xô sản
xuất như UNB1R-400, UNB1R-400x40, UN1-630x700 (tức 4AN-700) chiếm
một vị trí đặc biệt quan trọng. Ba loại bơm nói trên chiếm đến 77,2% số lượng
các tổ hợp máy BTXM trang bị trên các giàn khoan-khai thác dầu khí của
XNLD “Vietsovpetro”. Mặt khác, chúng đảm bảo được hầu hết các yêu cầu
đặt ra trong quy trình công nghệ khoan, sửa chữa giếng khoan và khai thác
như: bơm trám xi măng thành ống chống, bơm đổ cầu xi măng, bơm ép thử rò
thiết bị, bơm dung dịch, bơm sửa giếng, bơm gọi dòng sản phẩm, bơm hóa
phẩm xử lý giếng... Riêng đối với tổ hợp MBTXM loại UNB1R-400(XA400),
lưu lượng Q
max
= 36,5 l/s khá lớn (khoảng 131,4 m
3
/h - theo tính toán lý
thuyết) khi sử dụng loại piston φ = 140 mm, ngay cả khi sử dụng loại piston
nhỏ nhất φ = 110 mm (để có thể thích hợp cả với công việc bơm ép với áp lực
cao khi thử rò thiết bị) với áp lực khoảng 135 kG/cm
2
, thì lưu lượng cũng có
thể đạt 21,5 l/s (khoảng 77,4 m
3
/h - theo tính toán lý thuyết, ở tốc độ vòng
quay của động cơ n = 1600 v/ph). Điều đó cho thấy khả năng thích ứng tốt
của chúng với các quy trình công nghệ khai thác như bơm rửa, bơm gọi dòng,
bơm ép trong quá trình xử lý giếng bằng hóa phẩm hoặc có thể sử dụng chúng
vận chuyển dầu trong trường hợp sự cố hoặc xử lý việc thông rửa các tuyến
đường ống trong trường hợp bị tắc nghẽn. Trong quá trình sửa chữa giếng
khoan, với yêu cầu lượng dung dịch tuần hoàn không lớn thì loại bơm 11Г
của tổ hợp UBN1R-400 cũng tỏ ra thích hợp và việc sử dụng chúng cũng đạt
được hiệu quả kinh tế lớn hơn. Vì vậy việc nghiên cứu tìm hiểu các đặc điểm
kết cấu, tính năng kỹ thuật của chúng nhằm nâng cao hiệu quả trong cả quá
trình vận hành cũng như bảo dưỡng và sửa chữa chúng đã và đang được đặt ra
thường xuyên như một vấn đề tất yếu, để có thể tận dụng tối đa những ưu
điểm, hạn chế những khuyết điểm của loại bơm này.
1.3. Sơ đồ bố trí các tổ hợp MBTXM trên giàn MSP-5.
Hiện nay, tại block công nghệ MBTXM - BM8, ở trên MSP-5, được trang
bị 1 máy BTXM loại 14Г và 2 máy BTXM loại 11Г với các đặc tính kỹ thuật
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 15 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
cơ bản của chúng đã được nêu ở bảng 1.1. Chỉ có một lưu ý rằng: tất cả các
máy bơm 14Г và 11Г ở trên MSP-5 đều được lắp đặt piston-xylanh φ 110 mm
với các cụm van ngược phù hợp với chúng. Ngoài ra, tại BM-8 cũng lắp đặt 2
bơm ly tâm XNS-105/294 và các máy khuấy trên bể trộn V = 14 m
3
để phục
vụ cho công tác bơm trám xi măng.
Do các tổ hợp MBTXM ở MSP-5 không chỉ phục vụ riêng cho công việc
BTXM, mà chúng còn phục vụ rất nhiều công việc khác nhau trong quy trình
công nghệ khai thác, bởi vậy ngoài các đường cung cấp chất lỏng công tác sẵn
có, chúng còn được bố trí thêm đường cấp dầu thô, nối từ block công nghệ số
3 và đường cấp dầu diezel nối từ bể chứa nhiên liệu (ngoài đường cấp nhiên
liệu cho các động cơ diezel) từ block 8a sang. Bố trí chung thực tế của block
máy bơm trám xi măng (BM-8) tại MSP-5 được thể hiện trên hình 1.3 sau
đây.
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 16 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 17 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50

O 21.7 x 3.2
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
Hình 1.3 Bố trí thực tế của MBTXM tại BM-8 giàn MSP-5
1.4. Các chế độ vận hành và yêu cầu đối với các tổ hợp MBTXM trên
MSP-5:
Các tổ hợp MBTXM ở trên giàn đã phải thực hiện nhiều chế độ vận hành
khác nhau để phục vụ cho các công đoạn công nghệ khác nhau trong quá trình
khoan, sửa giếng hoặc khai thác. Có thể nêu ra những chế độ vận hành chính
đã được áp dụng trong quá trình làm việc tại MSP-5 như sau:
1.4.1. Bơm trám xi măng thành ống chống
Trong quá trình xây dựng giếng khoan, BTXM nhằm mục đích gia cố
nâng cao chất lượng thành ống chống của giếng khoan, đồng thời cách ly các
vỉa để phục vụ cho công tác khai thác về sau. Đây là một công đoạn khó khăn,
phức tạp đòi hỏi sự chính xác và liên tục không được phép gián đoạn trong tất
cả các khâu, nhất là đối với các MBTXM và người vận hành nó, ngay từ khi
quá trình bơm trám xi măng bắt đầu tiến hành.
Tùy theo kết cấu của từng giếng khoan mà có những chế độ BTXM cụ
thể. Tuy nhiên thông thường, các chế độ bơm trám xi măng thành ống chống
không đòi hỏi áp suất lưu lượng bơm quá cao và thời gian bơm quá lâu. Mặc
dù vậy, công nghệ BTXM thành ống chống giếng khoan có những yêu cầu
khắt khe, chính xác về thời gian và sự ổn định về lưu lượng cũng như tính liên
tục không bị ngắt quãng vì sự cố để đảm bảo chất lượng. Điều đó đòi hỏi sự
hoàn hảo đến mức độ cao về tình trạng kỹ thuật của các tổ hợp MBTXM và
sự đồng bộ của các trang thiết bị phụ trợ khác.
Trước khi tiến hành các công việc BTXM thành ống chống giếng khoan,
công việc chuẩn bị đòi hỏi phải được thực hiện một cách nghiêm túc để sao
cho toàn bộ hệ thống phục vụ cho công tác BTXM: từ các bunker (kho chứa)
xi măng đến block vận chuyển bằng khí nén cùng với trạm máy nén khí tại
BM-7B (phục vụ cho việc thổi xi măng), từ các máy bơm ly tâm, máy khuấy
trộn đến các tổ hợp MBTXM, đều phải ở mức độ tốt nhất có thể được. Lượng
nước ngọt ở các bể chứa, lượng xi măng ở trong các bunker v.v… cũng phải
được tính toán với một hệ số dự trữ từ 1,5÷2 lần số lượng có thể sử dụng
trong quá trình bơm trám. Công việc của người thợ máy lúc này là phải đảm
bảo tình trạng kỹ thuật thật tốt cho toàn bộ 3 tổ hợp MBTXM, các đường ống
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 18 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
dẫn, cụm phân dòng (trạm van ngược BM-700), các khuỷu nối ống, khớp nối
ống, các cần ống nối nhanh v.v… Công việc chuẩn bị này có khi phải tiến
hành hàng tháng trời, và chỉ đến khi có thể tin tưởng chắc chắn rằng toàn bộ
hệ thống đã hoàn chỉnh và có thể vận hành thuận lợi, không thể xảy ra những
sự cố làm gián đoạn quá trình BTXM, lúc đó công việc chuẩn bị mới được coi
là hoàn tất.
Trước khi tiến hành công việc BTXM người ta còn tiến hành bơm ép thử
độ kín cho toàn bộ hệ thống một lần nữa bằng nước, với áp suất thử vào
khoảng 250 kG/cm
2
trong thời gian 5 phút.
Khi tiến hành công việc BTXM, người ta thường chia thành nhiều nhóm
làm việc đồng thời với những chức năng khác nhau: Nhóm chịu trách nhiệm
vận chuyển xi măng bằng khí nén, nhóm trộn dung dịch xi măng, nhóm kiểm
tra theo dõi các thông số làm việc của hệ thống, nhóm thợ máy chịu trách
nhiệm chính bơm dung dịch xi măng vào giếng với lưu lượng ổn định đã được
tính toán trước và phải đảm bảo để áp suất trên hệ thống không tăng quá cao,
có thể làm biến dạng hoặc phá vỡ ống chống. Thông thường, áp suất khi
BTXM thành ống chống không vượt quá 150 kG/cm
2
, thời gian bơm khoảng
từ 3÷5 giờ (tùy thuộc vào chiều dài của ống chống) lưu lượng bơm vào
khoảng 20÷30 m
3
/h, vì vậy người thợ máy cần phải nắm vững các đặc tính kỹ
thuật của tổ hợp MBTXM để có thể chọn lựa được một chế độ vận hành hợp
lý nhằm đạt được hiệu quả cao, đồng thời tránh được sự quá tải cho động cơ
khi gặp những biến động trong sự tiếp nhận của giếng.
Khi tiến hành công việc BTXM, nhóm thợ máy phải có khoảng 2-3 người,
trong đó: 1 người chịu trách nhiệm vận hành tổ hợp BTXM chính, 1 người
chịu trách nhiệm vận hành tổ hợp BTXM khác dùng để bơm ép tiếp ngay sau
khi đã bơm đủ lượng dung dịch xi măng cần thiết (bằng nước hoặc dung dịch
khoan), một người chuẩn bị vận hành tổ hợp MBTXM dự phòng ngay khi tổ
hợp BTXM chính gặp sự cố.
Sau khi kết thúc công việc BTXM cho giếng khoan, người thợ máy cần
phải tiến hành bơm rửa ngay toàn bộ hệ thống đường ống để tránh sự lắng
đọng xi măng trong đường ống, nhất là ở các buồng van ngược của máy bơm.
Sau đó, cần phải tháo các buồng van của máy bơm và kiểm tra xem xi măng
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 19 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
còn tồn đọng không, nếu có cần phải tẩy rửa hoặc đục bỏ hết chúng đi một
cách nhanh chóng. Nếu tồn đọng lâu trong các buồng van, xi măng sẽ bị biến
cứng, rất khó xử lý loại bỏ chúng.
1.4.2. Bơm đổ cầu xi măng
Được thực hiện trong quá trình hủy bỏ những giếng không còn khai thác
nữa hoặc để ngăn cách giữa các tầng sản phẩm, các vỉa với nhau.
Quá trình bơm đổ cầu xi măng thường đựơc thực hiện bởi các đội sửa
chữa giếng khi tiến hành sửa chữa lớn các giếng khai thác.
Quy trình bơm trám đổ cầu xi măng được tiến hành tương tự như bơm
trám xi măng thành ống chống. Tuy nhiên các chế độ bơm đổ cầu thường nhẹ
nhàng hơn và thời gian ngắn hơn.
1.4.3. Bơm ép thử thiết bị
Đây là chế độ bơm được sử dụng nhiều nhất ở trên các giàn khoan-khai
thác. Tất cả các thiết bị áp lực ở trên giàn, trước khi được đưa vào sử dụng,
vận hành đều phải được ép thử độ bền độ kín với các chế độ ép khác nhau,
phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của chúng.
Chế độ bơm ép thử thiết bị yêu cầu độ chính xác cao của áp lực trên
đường ép để tránh gây hư hỏng, biến dạng cho các thiết bị được ép thử. Điều
đó đòi hỏi công tác chuẩn bị, kiểm tra trang thiết bị phải hết sức chu đáo, cẩn
thận và người thợ máy phải có nhiều kinh nghiệm, thuần thục, chính xác trong
các thao tác vận hành tổ hợp MBTXM.
Công việc chuẩn bị cho chế độ bơm ép thử thiết bị bao gồm: kiểm tra tình
trạng kỹ thuật của tổ hợp MBTXM, phải đặc biệt chú ý đến tình trạng của các
đồng hồ đo, (nhất là đồng hồ đo áp lực trên đường ép của bơm) và hệ thống
truyền động (ly hợp, hộp số), hệ thống điều khiển (tay ga của động cơ diezen).
Đồng hồ đo áp lực trên đường ép của bơm cần phải được thay đổi khi cần
thiết sao cho áp lực ép thử thiết bị nằm trong khoảng 2/3 phạm vi áp lực làm
việc của đồng hồ.
Ly hợp, hộp số của tổ hợp phải đảm bảo đóng, ngắt sự truyền động từ
động cơ đến bơm một cách dứt khoát, không bị dính hoặc trượt. Cơ cấu đòn
bẩy, thanh kéo của tay ga điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ
phải đảm bảo dễ dàng, chính xác, không bị kẹt. Kiểm tra độ kín của hệ thống
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 20 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
đường ống và các thiết bị chặn cần phải đảm bảo không có sự rò rỉ chất lỏng
công tác trên toàn bộ hệ thống trong suốt thời gian kiểm tra thiết bị (khoảng
5÷30 phút, tùy theo yêu cầu đặt ra). Chuẩn bị đầy đủ chất lỏng công tác
(thường là nước) vào bể đo.
Khi tiến hành bơm ép thử, cần phải lựa chọn chế độ vận hành hợp lý cho
tổ hợp để đảm bảo cho động cơ không bị quá tải, các chế độ bôi trơn cho động
cơ, hộp số cũng như bơm piston được thỏa mãn nhưng không làm cho áp lực
bơm trên đường ép tăng quá nhanh dễ dẫn đến tình trạng áp lực ép tăng vọt
quá mức yêu cầu mà không xử lý kịp. Vì vậy khi bơm ép thử thiết bị, người
thợ máy phải tập trung tinh thần cao độ cho các thao tác trong vận hành, đóng
ngắt ly hợp phải kịp thời, chính xác.
Do chế độ bơm ép thiết bị không đòi hỏi phải bơm một khối lượng lớn
nên chế độ bơm thông thường như sau: Bơm piston dùng để ép thử thiết bị là
bơm 14Г của tổ hợp BTXM UNB1R-400x40, vì chúng có lưu lượng tương
đối ổn định và nhỏ (khoảng 4,7 lít/s ở số truyền I của hộp số và n
đ/c
= 1200
v/ph), dễ điều chỉnh (ở số truyền I của hộp số; số vòng quay của động cơ có
thể dao động từ 1000÷1800 v/ph, vẫn đảm bảo tốt chế độ bôi trơn cho động
cơ hộp số, hộp giảm tốc và bộ phận truyền động của bơm). Không nên vì
muốn giảm lưu lượng của bơm mà giảm số vòng quay của động cơ, vì điều đó
ảnh hưởng xấu đến chế độ bôi trơn ở các bộ phận truyền động nói trên, mặt
khác nó còn làm cho động cơ dễ bị “chết” (ngừng) đột ngột.
Khi kết thúc công việc bơm ép, cũng cần phải xả sạch các chất lỏng công
tác trong bể đo, đường ống, máy bơm… để tránh sự ăn mòn thiết bị do nước
biển (thường được sử dụng để bơm ép).
1.4.4. Chế độ bơm rửa cho các giếng khai thác dầu khí:
Đối các giếng khai thác có lưu lượng và nhiệt độ của dầu thấp, bên trong
lòng ống khai thác (OKT) thường bị paraphin và các sản phẩm có nhiệt độ
đông đặc thấp đóng bám dần vào thành ống, làm giảm tiết diện hoặc có khi
gây tắc nghẽn ống khai thác. Để thông rửa, làm sạch lòng ống khai thác người
ta thường sử dụng máy BTXM bơm dầu thô nóng theo đường từ ngoài cần
OKT vào trong cần, xả qua đường công tác về bình trong thời gian khoảng
3÷4 giờ. Đây là chế độ mà các tổ hợp MBTXM trên MSP-5 thường hay làm
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 21 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
việc và có số lượng thời gian chiếm từ 60÷70 % tổng số thời gian làm việc
hàng năm.
Khi tiến hành chế độ bơm rửa các giếng khai thác dầu khí, vì chất lỏng
công tác thường sử dụng là dầu thô, lấy từ bình V = 100m
3
(block 3) sang,
qua đường rót đổ vào bể đo, nên công tác chuẩn bị ngoài những việc như các
chế độ bơm khác, công việc phòng chống cháy nổ phải được đặc biệt coi
trọng. Lúc này, tất cả các phương tiện cứu hỏa ban đầu và hệ thống nước cứu
hoả, bọt cứu hỏa phải được chuẩn bị ở tình trạng sẵn sàng cao nhất. Trong
suốt quá trình bơm rửa, ngoài thợ máy vận hành, còn phải có thợ khai thác
trực cứu hỏa và làm nhiệm vụ đóng, mở van cung cấp dầu thô cho bể đo.
Chế độ bơm rửa được tiến hành như sau:
-Ban đầu máy bơm piston làm việc ở chế độ lưu lượng nhỏ nhất, để tránh
tăng áp suất đột ngột quá lớn, có thể gây hư hỏng ống OKT và các thiết bị
lòng giếng khác. Lúc này thường sử dụng số truyền I hoặc II của hộp số và để
tốc độ động cơ ở vào khoảng 1000÷1200 v/ph để đảm bảo chế độ bôi trơn. Áp
suất làm việc trên đường ép của bơm ở giai đoạn đầu này có thể tăng đến
100÷150 kG/cm
2
do lòng ống khai thác chưa được thông sạch. Sau khoảng
thời gian 2 giờ, lượng dầu bơm vào đã chiếm toàn bộ thể tích giếng (cả trong
và ngoài cần OKT) và bắt đầu thoát ra đường nhánh công tác. Lúc này tiết
diện lòng ống khai thác bắt đầu mở rộng dần ra, áp lực bơm bắt đầu giảm
xuống nhanh. Khi đó ta có thể thay đổi chế độ, tăng lưu lượng bơm bằng cách
chuyển số truyền của hộp số lên III hoặc IV tùy theo mức áp suất trên đường
ép của bơm, sao cho áp suất không vượt quá 150 kG/m
2
. Thông thường, sau
khoảng 3 giờ làm việc liên tục ở số truyền IV của hộp số, với bơm piston 11Г,
áp lực trên đường ép ở vào khoảng 50÷100 kG/cm
2
khi tốc độ vòng quay của
động cơ n
đ/c
= 1200÷1400 v/ph.
Ở cùng một chế độ bơm nhất định, giả sử ở số truyền IV của hộp số, n
đ/c
=
1200 v/ph, mức độ giảm áp lực trên đường ép của bơm báo hiệu cho ta thấy
mức độ thông sạch của lòng ống OKT. Tùy theo yêu cầu của bộ phận khai
thác mà thời gian bơm có thể kéo dài đến 4-6 giờ làm việc liên tục.
Trong cụm 3 tổ hợp MBTXM gồm 1 tổ hộp UNB1R-400x40 (bơm 14Г)
và 2 tổ hợp UNB1R-400 (bơm 11Г) thì tổ hợp bơm UNB1R-400 với bơm
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 22 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
piston 11Г tỏ ra khá thích hợp với chế độ bơm rửa giếng này do lưu lượng của
chúng thay đổi được trong một khoảng lớn và lưu lượng Q
max
của chúng có
thể đạt tới 21,5 l/s (tương đương 77,4 m
3
/h) với đường kính piston là φ 110
mm. Chính vì vậy, nó thường được sử dụng để thực hiện chế độ bơm này.
Khi kết thúc công việc bơm rửa, cần phải thu dọn sạch sẽ chất lỏng công
tác (dầu thô) còn tồn đọng ở trong bể đo và các đường ống bằng cách bơm
thêm một lượng nước vừa đủ để dồn gom hết chúng về bình chứa ở block số
3.
1.4.5. Bơm ép phục vụ công tác xử lý vỉa bằng axít cho các giếng khai
thác dầu khí hoặc ép vỉa
Đây là một trong những chế độ bơm nặng nề và phức tạp nhất đối với tổ
hợp MBTXM và người thợ máy. Sau khi một lượng axít nhất định (theo kế
hoạch) đã được bộ phận xử lý axít bơm vào giếng bằng máy bơm chuyên
dụng theo đường ống trong cần OKT, người thợ máy sẽ dùng MBTXM bơm
nhồi tiếp một lượng chất lỏng đệm (thường là dầu diezel, dầu thô và sau cùng
là nước) để ép hết dung dịch axít đi sâu vào vỉa để tạo ra những phản ứng hoá
học nhất định theo những mục đích định trước.
Công tác chuẩn bị cho việc bơm ép phục vụ xử lý axít vỉa tương tự như
công tác chuẩn bị bơm trám xi măng thành ống chống và bơm rửa giếng. Như
vậy, đòi hỏi về tình trạng kỹ thuật của toàn bộ hệ thống được đặt ra rất cao để
không làm gián đoạn quá trình bơm vì các sự cố và yêu cầu về công tác an
toàn phòng chống cháy nổ cũng được đặc biệt coi trọng do chất lỏng công tác
là dầu diezel, dầu thô và axít.
Khi tiến hành bơm ép, chất lỏng công tác được thay đổi nhiều lần và áp
lực bơm được khống chế trong giới hạn nhất định (thường không vượt quá
150 kG/cm
2
). Sau khi bơm đủ lượng axít vào giếng, dầu diezel được sử dụng
để MBTXM bơm ép đẩy tiếp lượng axít này vào vỉa. Tùy theo mức độ tiếp
nhận của vỉa mà áp suất đường ép có thể tăng nhanh hoặc chậm, nhưng đến
khi đạt đến khoảng 150 kG/cm
2
thì người thợ máy phải ngắt bơm bằng cách
chuyển tốc độ của hộp số về “O”. Sau khi áp suất đường ép hạ xuống khoảng
50 kG/cm
2
lại tiếp tục bơm... Cứ như vậy cho đến hết lượng dầu diezel đã dự
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 23 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
tính, sau đó chuyển qua bơm ép với chất lỏng công tác là dầu thô và cuối cùng
là nước.
Do mức độ tiếp nhận của vỉa ở hầu hết các giếng trên MSP-5 là khá thấp
nên lưu lượng bơm không được cao quá dẫn đến tình trạng tăng áp trên đường
ép quá nhanh nên các máy bơm 14Г và 11Г thường sử dụng chế độ bơm là:
Số truyền hộp số I hoặc II, tốc độ động cơ - n
đ/c
= 1000÷1200 v/ph. Và cũng
do độ tiếp nhận của vỉa kém nên thời gian bơm thường kéo dài đến 8÷12 giờ
liên tục.
Kết thúc quá trình bơm ép phục vụ xử lý vỉa bằng axít cũng có những yêu
cầu đòi hỏi tương tự như sau khi kết thúc quá trình bơm rửa hoặc bơm trám xi
măng thành ống chống, tức là sau khi đã bơm rửa sạch toàn bộ hệ thống, cần
phải tháo toàn bộ các cụm van ngược của máy bơm và trạm phân dòng BM-
700 để kiểm tra tình trạng của các gioăng phớt cao su làm kín. Do trong quá
trình bơm này, chất lỏng công tác là dầu diezel và dầu thô được ép vào giếng
với áp suất cao trong suốt một thời gian dài, nên các gioăng phớt cao su làm
kín bị ảnh hưởng rất xấu, bởi vậy việc kiểm tra lại toàn bộ chúng là rất cần
thiết.
Trên đây là các chế độ vận hành thực tế cơ bản nhất mà các tổ hợp
MBTXM thường tiến hành. Ngoài ra, cũng còn một số chế độ bơm khác, như
bơm tuần hoàn dung dịch khoan khi tiến hành sửa chữa giếng, bơm thông
đường ống vận chuyển dầu hoặc các đường ống công nghệ khác bị tắc nghẽn
v.v…
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 24 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
Sinh viên: Nguyễn Xuân Huy 25 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí K50

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×