Trong khoan dầu, cần khoan là một thành phần không thể thiếu
Ống khoan là gì?Trong ngành dầu khí, ống khoan là một trong những thành phần quan trọng nhất của thiết bị khoan. Đó là một đoạn ống thép được sử dụng để khoan qua các lớp đá và tiếp cận các bể chứa hydrocarbon sâu bên dưới bề mặt Trái đất. Ống khoan được chế tạo để chịu được các điều kiện khắc nghiệt—áp suất lớn, nhiệt độ cao và rung động mạnh—trong khi truyền lực quay cần thiết cho các hoạt động khoan. Việc hiểu các tính năng và biến thể thiết yếu của ống khoan là rất quan trọng đối với các chuyên gia khoan, vì các yếu tố này ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả, chi phí và sự an toàn tại công trường. Bài viết này sẽ thảo luận về quy trình thi công, thông số kỹ thuật và kích thước của ống khoan, cùng với các cân nhắc về trọng lượng.
Ống khoan được sản xuất như thế nào?
Ống khoan được sản xuất để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành nhằm đảm bảo chúng chịu được sự khắc nghiệt của quá trình khoan. Thông thường, quy trình bắt đầu bằng việc lựa chọn thép chất lượng cao cung cấp độ bền và độ linh hoạt cần thiết. Sau đây là phác thảo về quy trình sản xuất ống khoan:
1. Lựa chọn thép và xử lý ban đầu
Phôi thép, thường được làm từ thép cacbon hoặc thép hợp kim, được lựa chọn vì độ bền của chúng. Những phôi thép này sau đó được nung ở nhiệt độ cực cao, làm cho thép đủ dẻo để định hình.
2. Cán nóng và đục lỗ
Sau khi được nung nóng, thép được xử lý qua máy cán nóng để kéo dài thành hình ống. Các ống trải qua quá trình đục lỗ, một quá trình khoét rỗng phần giữa, tạo thành hình ống cơ bản.
3. Xử lý nhiệt
Để tăng cường độ bền và khả năng chống mỏi, ống khoan trải qua một loạt các quá trình xử lý nhiệt, bao gồm làm cứng, ram và làm nguội. Các bước này cải thiện cấu trúc hạt của thép, đảm bảo nó có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt mà không bị nứt.
4. Ren và ghép nối
Sau khi xử lý nhiệt, cả hai đầu của ống khoan được gia công để thêm ren. Các ren này rất quan trọng, cho phép các phần của ống khoan kết nối an toàn và tạo thành một đường dài, liên tục từ giàn khoan đến đáy giếng.
5. Kiểm tra và thử nghiệm
Mỗi ống khoan đều trải qua quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt để đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành. Bao gồm thử nghiệm không phá hủy (NDT) để kiểm tra các vết nứt bề mặt hoặc lỗi bên trong. Ống cũng phải trải qua các thử nghiệm kéo và va đập để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về độ bền.
6. Lớp phủ và hoàn thiện
Cuối cùng, mỗi ống được phủ một lớp để bảo vệ khỏi bị ăn mòn và mài mòn. Các lớp phủ này giúp tăng tuổi thọ của ống khoan, đặc biệt là trong môi trường khoan ăn mòn, chẳng hạn như giàn khoan ngoài khơi.
Quá trình này tạo ra một ống khoan chắc chắn, bền bỉ có thể truyền mô-men xoắn cần thiết và chịu được áp lực sâu dưới lòng đất.
Ống khoan dài bao nhiêu? Một giá đỡ ống khoan dài bao nhiêu?
Chiều dài của ống khoan có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu của dự án khoan. Nhìn chung, chiều dài ống khoan tiêu chuẩn thuộc một trong ba loại, thường được gọi là Phạm vi 1, Phạm vi 2 và Phạm vi 3:
Phạm vi 1: Thường có kích thước từ 18-22 feet (5,5-6,7 mét).
Phạm vi 2: Phạm vi phổ biến nhất trong ngành, dao động từ 27-32 feet (8,2-9,8 mét).
Loại 3: Loại dài nhất, có chiều dài từ 38-45 feet (11,5-13,7 mét).
Chiều dài phổ biến nhất được sử dụng trong các hoạt động khoan hiện đại là Phạm vi 2, cân bằng giữa khả năng quản lý với nhu cầu tiếp cận các thành tạo sâu bên dưới bề mặt.
Các mối nối của ống khoan được thiết kế để lắp ráp, tạo thành cụm ống mở rộng hoặc chuỗi khoan, kéo dài từ giàn khoan đến đội hình mục tiêu. Chiều dài của mỗi mối nối được lựa chọn một cách chiến lược để hỗ trợ loại giếng khoan và thiết bị trên giàn khoan.
Chiều dài của một giá đỡ ống khoan là bao nhiêu?
“Giá đỡ” của ống khoan là hai hoặc ba khớp được lắp ráp sẵn và xếp theo chiều dọc trong cần trục, sẵn sàng để sử dụng trong quá trình khoan. Các giá đỡ thường được sắp xếp theo dạng đôi (hai khớp), ba (ba khớp) hoặc thậm chí là bốn (bốn khớp), tùy thuộc vào chiều cao và thông số kỹ thuật của giàn khoan.
Đôi: Gồm hai khớp, với chiều dài thường là 54-64 feet (16,5-19,5 mét).
Ba: Cấu hình phổ biến nhất, các khán đài này bao gồm ba khớp nối, thường có kích thước 81-96 feet (24,6-29,3 mét).
Quads: Ít khi sử dụng, quads bao gồm bốn khớp nối và có thể kéo dài tới 108-128 feet (32,9-39 mét).
Sự lựa chọn giữa giàn đôi, giàn ba hoặc giàn bốn phụ thuộc vào chiều cao của giàn khoan trên giàn khoan và độ sâu của giếng. Giàn khoan cao hơn có thể chứa được các giá đỡ dài hơn, giảm thời gian và công sức cần thiết để kết nối các mối nối riêng lẻ trong quá trình khoan.
Ống khoan trượt nặng bao nhiêu?
Thanh trượt ống khoan là thiết bị hình nêm được sử dụng để kẹp và treo dây khoan khi không khoan. Chúng giữ dây khoan cố định bằng cách tác dụng lực hướng ra ngoài, tạo ra lực giữ chắc trên ống.
Trọng lượng của ống khoan trượt thay đổi tùy thuộc vào kích thước ống mà chúng được thiết kế và vật liệu được sử dụng. Trung bình, đây là phác thảo về phạm vi trọng lượng của chúng:
Ống trượt nhẹ: Dùng cho ống khoan có đường kính nhỏ hơn, thường nặng từ 45-75 pound (20-34 kg).
Ống trượt tiêu chuẩn: Được thiết kế cho các kích thước ống thông thường, chúng thường nặng 100-150 pound (45-68 kg).
Tấm trượt chịu lực nặng: Cần thiết cho các ống khoan có đường kính lớn hơn, có thể nặng tới 250 pound (113 kg) hoặc hơn.
Việc lựa chọn trọng lượng trượt phù hợp rất quan trọng đối với sự an toàn và hiệu quả, vì sử dụng trọng lượng trượt quá nặng hoặc quá nhẹ có thể làm hỏng thiết bị hoặc gây ra điều kiện làm việc không an toàn.
Ống khoan là thành phần quan trọng trong ngành khoan, được thiết kế bằng vật liệu bền chắc và kỹ thuật chính xác để chịu được nhu cầu khoan ngầm. Hiểu được quy trình sản xuất ống khoan, từ khâu lựa chọn thép đến khâu hoàn thiện, sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về độ bền và sức mạnh cần thiết để đạt được mục tiêu. Với chiều dài chuẩn hóa từ 18 đến 45 feet, ống khoan được chế tạo để phù hợp với nhiều độ sâu và phương pháp khoan khác nhau. Việc lựa chọn chiều dài ống khoan, cấu hình mối nối và cụm giá đỡ cho phép đội khoan tùy chỉnh chuỗi khoan dựa trên độ sâu của giếng, giúp giảm thời gian kết nối và hao mòn thiết bị. Các phụ kiện như ống trượt khoan, mặc dù có vẻ nhỏ, nhưng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khả năng kiểm soát và độ ổn định của chuỗi khoan, nhấn mạnh tầm quan trọng của mọi thành phần trong hoạt động khoan an toàn và hiệu quả.
Ống khoan và các thiết bị liên quan vẫn là trọng tâm đổi mới trong ngành dầu khí, vì những cải tiến về vật liệu và thiết kế tiếp tục mở rộng ranh giới của những gì có thể đạt được trong hoạt động khoan hiện đại.
