Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển hiện nay của ngành dầu khí, ngành cơ khí thiết
bị khoan khai thác đóng góp một phần rất quan trọng. Trong việc sử dụng những
máy móc thiết bị phục vụ cho công tác khoan khai thác dầu khí, chúng ta không
thể không nhắc đến tầm quan trọng của bộ tời khoan. Sự vận hành của bộ tời
khoan có ảnh hưởng lớn đến toàn bộ hệ thống nâng hạ trên giàn khoan biển.
Chính vì vậy để nâng cao kiến thức và hiểu them về bộ tời khoan em xin trình
bày đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“ Nguyên lý hoạt động, cấu tạo, một số dạng hỏng hóc, và vận hành bộ tời
khoan LBU- 1200”
Chuyên đề: “ Nghiên cứu bộ hãm tời phụ ”
Dưới sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy giáo trong bộ môn
thiết bị dầu khí và các chú bên xí nghiệp Vietsopetro và đặc biệt là thầy giáo
Nguyễn Văn Giáp, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Nguyên lý
hoạt động, cấu tạo, một số dạng hỏng hóc và vận hành bộ tời khoan LBU-1200
với chuyên đề nghiên cứu bộ hãm tời phụ”.
Trong quá trình làm đồ án, măc dù đã cố gắng nhưng do tài liệu, thời gian
thực tập và trình độ còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót, em
rất mong các thầy góp ý để đồ án của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 15 tháng 05 năm 2009.
Sinh viên thực hiện:
Mai Văn Vinh
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
CHƯƠNG I.
TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG TỜI KHOAN Ở VIETSOPETRO.
1.1. Khái quát về hệ thống nâng thả.
- Cơ chế ròng rọc động– tĩnh.

1
5
G
2
G
3
4
6
7
8
Hình. 1.2: Hệ thống hãm tời.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
3
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
1: cáp móc. 2: quả nặng. 3- 4: van. 5: piston.
6: tay phanh. 7: côn tời. 8: van xả nhanh.

1.1.2. Móc nâng
Móc nâng được lắp ngay bên dưới ròng rọc động bằng hệ thống chốt, có
hai lò xo đồng tâm mục đích là: móc nâng dự trữ một lực kéo để khi tháo cần,
sức nâng lò xo đó nâng cần ra khỏi vị trí, đồng thời có tác dụng giảm xóc.
Mỏ móc nâng thường có cơ cấu chốt an toàn ở miệng nó tự động đóng kín
khi có vật móc ở trong, hai bên có tai để gắn quang treo.
1.1.3. Quang treo.
Là một bộ phận liên kết giữa móc nâng và êlêvatơ. Có tiết diện tròn,
thường có đường kính 44mm, 57mm, 70mm, 89mm và 90mm tương ứng với
sức chịu tải 150tấn, 250tấn, 350 tấn, 700tấn.
1.1.4. Êlêvatơ.
Êlêvatơ dùng để ôm lấy cần khoan, ống chống phục vụ cho quá trình kéo
thả, Êlêvatơ có nhiều khoảng đường kính khác nhau phù hợp với từng loại cần

- Dùng để kéo, thả bộ cần khoan và cột ống chống.
- Dùng để treo bộ khoan cụ trong quá trình khoan hoặc bơm rửa giếng
khoan.
- Tời phụ để tháo, vặn ống chống cỡ lớn.
- Thao tác phụ trợ công việc địa vật lý.
Tời khoan phải được điều chỉnh tốc độ cho phù hợp khi kéo, thả, khoan
hoặc khoan doa.
Khi kéo thả cần khoan, thường thực hiện nhiều lần, cần khoan được tời
thả với vận tốc đến 100m/s. Trong thời gian kéo cần, cáp quấn lên tang tời với
tải trọng từ tải tác dụng của trọng lượng cột cần, còn khi thả thì Êlêvatơ chịu tải
trọng không lớn.
Chính vì vậy tời khoan là phần chính trong thiết bị khoan dầu khí.
1.2. Những yêu cầu về hệ thống nâng thả.
- Có công suất lớn do trọng lượng của cột cần và ống chống lớn .
- Có số tốc độ trung gian hợp lý để giảm thời gian nâng thả .
- Sơ đồ động học đơn giản tận dụng hết công suất động cơ.
- Có tốc độ lớn nhất để kéo thả móc không tải .
- Hệ thống hãm làm việc với độ tin cậy cao.
- Thuận tiện cho việc điều chỉnh tốc độ truyền tải cho chòong.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
5
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
1.3.Các loại tời được sử dụng, đặc tính kỹ thuật và ưu nhược điểm.
Bảng 1a- các tời khoan chế tạo ở Rumani
Tên Đơn
vị
loại tời
TF35 TF25 TF25* TF21 TF15
Công suất KW 1,500 11,000 740 520 390
Đường kính cáp Mm 35(38,1) 32 28 32(28) 25

17,7
3,2-
16
2,6-
11,8
2,8-
10,4
số vận tốc 5 5 4 4 4 4 4
đường kính tang
tời
mm 800 650 650 850 600 450 400
chiều dài tời mm 1000 840 840 1100 865 700 550
đường kính phanh mm 1450 1180 1450 1450 1180 1000 1000
chiều rộng phanh mm 250 250 250 250 250 180 200
1.4. Những kết quả đã đạt được và những tồn tại cần tập trung nghiên
cứu, giải quyết.
1.4.1. Những kết quả đã đạt được.
- Có công suất lớn do trọng lượng của cột cần và ống chống lớn .
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
6
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
- Có số tốc độ trung gian hợp lý để giảm thời gian nâng thả .
- Sơ đồ động học đơn giản tận dụng hết công suất động cơ.
- Có tốc độ lớn nhất để kéo thả móc không tải .
- Hệ thống hãm làm việc với độ tin cậy cao.
- Thuận tiện cho việc điều chỉnh tốc độ truyền tải cho chòong.
1.4.2. Những tồn tại cần tập trung nghiên cứu, giải quyết.
- Tời LBU- 1200 là 1 loại tời của Liên Xô, loại tời này đã có từ lâu nên loại
tời khoan này còn có nhiều mặt tồn tại :
- To, nặng, cồng kềnh.

5,6,10-Trục thẳng đứng. 14-Trục khuỷu của bộ phanh đai.
7- Trục đầu mèo. 15-Đòn cân của bộ phanh đai.
8-Bộ nén khí. 16-tay nắm điều khiển bộ phanh.
17-Bàn điều khiển khoan. 18-Hình vuông.
19-Công xôn. 20-Bộ truyền khí.
21-Bộ khí nén. 22-Hộp giảm tốc.
23-Bộ truyền động roto. 24-Bộ khoá phanh thuỷ lực.
25-Khung.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
8
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
9
Hình. 2.1: Hình chiếu đứng của tời khoan LBU- 1200
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
10
Hình. 2.2: Hình chiếu bằng của tời khoan LBU- 1200
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
2.2. Đặc tính kỹ thuật của tời khoan LBU- 1200.
Tời khoan LBU- 1200 là một loại tời khoan được chế tạo ở Liên Xô.
1200 – công suất tính toán trên tang tời
- Công suất tời kW
Động cơ Diezen 606 (825);
Động cơ điện 680 (925)
- Sức căng của cáp 627,7kN
- Sức kéo của ống lót
Khi vặn ống : 29,4KN;
Khi nâng tải : 29,4kN
- Đường kính cáp sử dụng: 32mm

trưởng khoan .
Tốc độ thứ năm là tốc độ độc lập, nó dùng để nâng êlêvatơ. Nó được
truyền từ hộp số dẫn động qua trục các đăng VIII đến trục IX. Sau đó được trền
đến trục nâng IV thông qua bánh xích 4, xích 5 và cụm xích 11. Cụm bánh xích
11 được lắp trên hai vòng bi đũa. Nó còn dùng để truyền chuyển động cho trục
tời phụ X. Việc đóng ngắt vận tốc hộp số 5 được thực hiện bằng côn hơi 12
thông qua miệng nạp khí 14 để cung cấp nguồn khí cho côn hơi này từ bản điều
khiển của kíp trưởng khoan. Tời phụ nhận được chuyển động thông qua bộ bánh
xích 11, cặp bánh xích 19/35, xích 3 trục tời X. Trục tời X quay sẽ truyền chuyển
động đến bộ bánh răng hành tinh. Nếu đóng côn ma sát của tời phụ thì tời phụ sẽ
làm việc. Để truyền chuyển động cho rô to thông qua trục các đăng và trục II cặp
bánh răng 27/44 sẽ tiếp tục truyền các tốc độ cho trục VI. Nếu đóng khớp nối
vành 1, các côn hơi 500 thì bánh xích 19 sẽ truyền chuyển động quay đến rô to
với các cấp tốc độ khác nhau. Ở đầu trục VII các miệng nạp khí 20 để đóng côn
hơi 500 (18). Việc thực hiện đóng ngắt côn này được thực hiện từ bảng điều
khiển của kíp trưởng khoan. Cấu tạo của tời LBU-1200 cho phép trong khi trục
nâng của tời vẫn hoạt động thì rô to vẫn nhận được chuyển động quay. Đồng thời
nó còn cho phép thực hiện quá trình quay rôto trong khi thả bộ khoan cụ. Trong
quá trình thả bộ khoan cụ, trục nâng tách khỏi nguồn cấp lực bằng cách ngắt côn
hơi 1070 (13) và được nối với phanh thuỷ lực bởi khớp nối 7. Chuyển động quay
của trục nâng lúc này do trọng lực của bộ ròng rọc động và bộ khoan cụ tác
động. Vận tốc thả bộ khoan cụ sẽ được điều chỉnh bằng phanh cơ học 9, 10 và
mức nước vào phanh thuỷ lực 6. Như vậy khi thả bộ khoan cụ vận tốc thả sẽ đều,
từ từ không gây hư hỏng bộ khoan cũng như làm hỏng phanh cơ học.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
12
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
13
Hình.2.3: Sơ đồ động học của tời khoan LBU- 1200

,…..là số răng ở số dẫn động. lúc đó số vòng quay ở trục tời
được tính là (n
t
).
n
t
= n
m
.

trong đó: n
m
- số vòng quay của động cơ.
2.4.2. Xác định số vận tốc quấn cáp của tời (v
t
)
Với mỗi tốc độ quay của tời ta có thể tính được tốc độ quấn cáp như sau.
V
t
=

m/s
Trong đó: D
th
- đường kính trung bình của tang tời: (D
th
= D
t
+ 3d)
D

Trong đó: β- hệ số ma sát ở các con lăn của hệ palăng
Điều kiện để chọn P
c
là: P
c
< P
c.max
CHƯƠNG III.
QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CỦA TỜI.
3.1. Quy trình bảo dưỡng của tời.
3.1.1. Nếu vận hành đúng theo quy phạm kỹ thuật và nâng, kéo dài thời
gian phục vụ, sử dụng, hiệu suất sử dụng trong mọi chế độ vận hành.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
15
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
3.1.2. Cẩn thận và thực hiện các yêu cầu kỹ thuật trong thời gian vận hành
hệ truyền động các đăng, chăm sóc vả bảo dưỡng tốt các hệ truyền động bản lề.
Nếu suất hiện tiếng ồn cao so với bình thường thì cần thiết phải kiểm tra sự đánh
hướng tâm của các đĩa lắc đối với nắp đậy bảo vệ. Nếu như sự lắc có thể nhìn
thấy bằng mắt thường thì phải tháo đĩa và thay vòng gioăng 6 (xem hình 3.1)
được đáp ứng trong bộ phụ tùng dự trữ, có chiều dày lớn. Sau đó lại lắp lại khe
hở giữa những vòng gioăng và bề mặt của đĩa. Đại lượng này phải có giá trị ≤
0,2 mm trong mỗi ngày. Khi tháo trục các đăng nhất thiết phải thực hiện đánh
dấu tri tiết và khi lắp phải tuân thủ trình tự ngược lại khi tháo, trong đó các lắp
bịt đầu trục cần phải nằm trong cùng một mặt phẳng.
3.1.3. Thường xuyên theo dõi tình trạng kỹ thuật làm việc của đai. Nếu
phanh đai, các guốc phanh có mòn đi 18÷ 20 mm ở đầu cáp chạy thì không phải
thay thế chuyển chỗ các guốc khác sao cho độ mòn các guốc trên dải phải đến độ
mòn của guốc phanh cho phép max đến 24mm. Khe hở điều chỉnh B (hình 3.1)
phải đạt giá trị từ 5÷7 mm, khi đó phanh sẽ cho khả năng bằng 1 dải phanh

3.1.3.3. Nhả phanh đã chỉnh, lắp vào dải còn lại và tiếp tục làm như trên .
3.1.3.4. Phanh sau khi đã chỉnh xong bulông 20, gạt tay đỡ 22 đến hết hành
trình , hai dải nhất thiết phải nối với nhau, bulông 5 phải vặn vào cốc 8 cho đến
vị trí đánh dấu >/<.
Trong hiệu chỉnh dải phanh, chú ý rằng kích thước r ( xem hình 3.1) phải
có giá trị 380 cm để đảm bảo độ bền của khớp nối ren .
Cũng là cần thiết kiểm tra xem các dải phanh có nằm ở vị trí tự do hay
không, không tỳ lên tang phanh .
Sự ôm đều đai phanh lên tang trong thời điểm phanh được hỗ trợ bằng các
đai bulông hiệu chỉnh.
- Để tranh sự di chuyển của tang điều khiển đột ngột xuống phía dưới. Nhất
thiết phải sử dụng van cung cấp một cách “êm đềm”. Chú ý: khi rời bàn khíp
trưởng, phải kiểm tra sự tin tưởng của con hàn cần điều khiển phanh.
- Phải gìn giữ tang phanh tời, tang phanh tay (tời phụ), tang khớp nối bôn
hơi sạch, không có dầu mỡ .
- Phải kiểm tra kỹ tình trạng kỹ thuật của bề mặt làm việc, các tang, phanh.
nếu bị mòn sâu di 15mm và có các vết nứt chiều dài 80mm thì phải thay tang .
- Mỗi một tang phanh có lý lịch riêng, trong đó phải ghi chép đầy đủ thông
số kỹ thuật cho phép và hướng dẫn sử dụng.
- Trong điều kiện mùa đông cần thiết phải làm nóng ty xi lanh bằng hơi
nước. Dùng không khí nén thường kỳ phải thổi để đẩy các chất bẩn, hơi nước
ngưng tụ trên thâ ty piston.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
18
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
- Nếu mà phát hiện sự kẹt của côn hơi MP1070 thì phải lắp ngay bulông sự
cố 3 (xem hình 3.2-3.3) động tời trong đó khởi động côn MP50 bằng van từ sàn
kíp trưởng.
- Hàng ngày phải theo dõi trong thời gian vận hành : hệ thống hơi của tời sao
cho không rò rỉ , tránh nhiễm dầu mỡ bên ngoài đường dây dẫn .

Ổ đỡ trục tời chính, tời phụ, trục phanh thuỷ lực, trục truyền chuyển động
roto bơm mỡ 0,5kg/lần/tuần.
Đầu tiếp hơi: 0,05 kg/lần/ca.
Ổ trục khuỷu dây phanh: 0,1kg /lần /tuần.
Ổ các con lăn: 0.05 kg/lần/tuần.
Xy lanh hơi: 0,1 kg/lần /tuần
Trục các đăng :0,1 kg/lần /tuần .
Đổ dầu
- Hộp giảm tốc dẩu 100 :80 lít/lần/3 tháng
- Hộp xích tốc độ phanh : 45 lít/lần/3 tháng.
- Đầu mèo : 1 lít/lần/3 tháng.
- ty xi lanh hơi : 0,05 lít/lần/3 tháng.
3.2. Môt số dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp hạn chế.
3.2.1. các hỏng hóc hay gặp trong tời khoan.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
22
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
Tời khoan là một bộ của hệ thống nâng hạ cho nên các thiết bị phải có độ
bền cơ học cao và chịu nhiệt tốt, thường tời có các hỏng hóc sau.
3.2.1.1. Hỏng côn tời :
Do suất tác dụng cao, do thời gian làm việc lâu dài và liên tục, nên má côn
chúng bị mòn, buồng khí nén bị rò, hai lý do này làm cho mômen ma sát giảm
nên còn làm việc kém ảnh hưởng đến quá trình vận hành cho bô tời .
3.2.1.2. Má phanh bị mòn :
Như ta đã biết phanh là cơ cấu hãm, khi kéo cần cũng như khi thả cần má
phanh luôn sinh ra ma sát.
Nếu ma sát quá lớn sẽ dẫn đến má phanh bị mòn.Từ đó sự hãm phanh
giảm. Nếu má phanh mòn ≥ 2/3 x 32 (mm) thì ta phải thay.
3.2.1.3. Tang tời bị rạn nứt mòn.
Trong quá trình làm việc tang tời chịu mômen xoắn do lực căng cáp sinh ra

Đối với sự hỏng hóc 5 phương pháp khắc phục: tháo nhớt lau sạch.
Đối với hỏng hóc 6 thì bằng cách xiết dải phanh khử dầu.
Đối với sự hỏng hóc 7 thì bằng cách khử dầu mỡ .
Đối với hỏng hóc 8 thì phải rửa làm sạch lại van.
Còn đối với sự hỏng hóc 9 thì phải nạp tra mỡ mới, nếu vòng bi tiếp tục
quá nhiệt thì phải thay bi .
*Trong thực tế, chúng ta phải bôi trơn làm mát đúng quy trình và phải
kiểm tra thường xuyên các chi tiết hay mòn và bù với chúng được trình bày sau
đây :
3.2.2.1. Kiểm tra một số chi tiết hay mòn hỏng.
3.2.2.1.1. Yêu cầu chung về sự mòn hỏng .
- Việc kiểm tra sự mòn hỏng phải được tiến hành ở vị trí làm việc chuyên
dụng, có trang bị sơ đồ đánh giá khuyết tật các chi tiết, các dụng cụ đo kiểm tra,
đồ gá cần thiết .
- Đánh giá khuyết tật các chi tiết và các cặp đối tiếp phải được dựa trên sơ
đồ lắp ráp. Đó là tài liệu cơ bản cho người kiểm tra.
- Khi đánh giá khuyết tật các chi tiết cần phải phân loại 4 nhóm tương ứng
với 4 màu sơn khác nhau:
+ Dùng lại không cần sửa chữa – màu xanh.
+ Dùng lại khi lắp với chi tiết mới hay chi tiết đã được phục hồi tới kích
thước bản vẽ - màu sơn vàng.
+ Phải phục hồi – màu sơn trắng.
Mai Văn Vinh Cơ Khí Thiết Bị Dầu Khí– K49
24
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ - Địa chất
+ loại bỏ - màu sơn đỏ .
- Khi kiểm tra trên chi tiết có 1 khuyết tật trở lên buộc phải loại bỏ thì chi
tiết ấy không cần kiểm tra tiếp.
- Kiểm tra các tri tiết cần phải kiểm tra theo tiết diện và hướng bị mài mòn
nhiều nhất.