Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
ĐỖ VĂN HUY
LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ K_51
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“ CẤU TẠO, QUY TRÌNH LẮP ĐẶT THIẾT BỊ MIỆNG GIẾNG
20”x 13.3/8” x 9.5/8” x 4.1/2” _P
lv
5000 PSI CỦA VECTO.
CHUYÊN ĐỀ: KIỂM TOÁN SƠ BỘ THIÊT BỊ MIỆNG GIẾNG CHO
GIẾNG N-18P TẠI GIÀN WHP-N1 MỎ RẠNG ĐÔNG”
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
THS. LÊ ĐỨC VINH
HÀ NỘI: 5-2011
SV: Đỗ Văn Huy 1 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
Lời Mở Đầu
Dầu khí là một ngành công nghiệp lớn trên thế giới. Nghành công
nghiệp dầu khí nước ta tuy thời gian phát triển chưa dài xong đã đạt
được những thành tựu đáng kể, đóng một vai trò quan trọng trong việc
phát triển nền kinh tế quốc dân và được xác định là một ngành công
nghiệp mũi nhọn đưa đất nước tiến lên con đường công nghiệp hóa, hiện
đại hóa. Sự hiện diện ngày càng nhiều các công ty dầu khí như: PVN;
Vietsovpetro; BHP; Schlumberger ; Bakerhughes ; MJC ; JVPC ;
CưuLong JOC . . . và hang loạt khám phá mới nhất về dầu khí đã khẳng
định tiềm năng dầu khí nước ta.
Trước thực tế này, một nhiệm vụ quan trọng đặt ra là phải có hệ thống
thiết bị phù hợp, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Hiện nay, các thiết bị máy
móc phục vụ cho công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí rất đa dạng

Thiết bị miệng giếng được phân loại: để sử dụng cho khoan và cho việc
khai thác. Trong quá trình khoan, thành phần của thiết bị miệng giếng gồm:
đầu bao ống chống, van đối áp, manhifon của hệ đối áp, hệ thủy lực, đường
tuần hoàn, hê thống các ống nối, mặt bích, van an toàn và các đầu nối.
Trong quá trình khai thác, thiết bị miệng giếng bao gồm: thiết bị đầu
miệng giếng, thiết bị chống phun, manhifon, thiết bị để thay van dưới áp suất
cao, hệ thống làm kín sử dụng khi khảo sát giếng, hệ thống các van, đầu nối,
và những chi tiết khác để lắp ráp nối thiết bị đầu miệng giếng.
Như vậy phần quan trọng nhất của thiết bị miệng giếng là đầu bao ống
chống. Việc chọn loại đầu bao ống chống phụ thuộc vào cấu trúc, số ống
chống của giếng. Yêu cầu đối với đầu bao ống chống rất đa dạng: Ngăn cách
các không gian giữa các ống chống, bền vững chịu được áp suất khác nhau,
độ kín, chiều cao thấp. . .
Yêu cầu đối với thiết bị chống phun: độ kín tin cậy của miệng giếng
trong khi khoan, đảm bảo khả năng điều khiển, điều chỉnh giếng khi miệng
giếng được làm kín, đảm bảo khả năng làm việc khi gặp sự cố lúc khoan thăm
dò. . .
SV: Đỗ Văn Huy 3 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
Cần lưu ý rằng đối với các giếng rất sâu những thiết bị đảm bảo cho
điều kiện khai thác khó khăn không chỉ là thiết bị chống phun mà còn là đầu
bao ống chống, van an toàn, đối áp, manhifon.
Đối với các giếng dầu khí khó làm việc, người ta coi là có các thông số
sau:
- Áp suất vỉa,(Kg/cm
2
) 800 – 900
- Năng suất khai thác:
- Dầu (tấn/ ngày đêm) 350
- Khí ( triệu m

Theo hình dạng cây thông người ta chia thiết bị miệng giếng ra làm hai
loại:
- Kiểu chạc 3.
- Kiểu chạc 4.
1.2.3.1. Thiết bị miệng giếng kiểu chạc 3.
Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát TBMG kiểu chạc 3.
1. Áp kế . 7. Van.
2. Van. 8. Chạc 4.
3. Chạc 3. 9. Mặt bích nối với bộ chạc tư.
4. Ổ côn. 10. Áp kế.
5. Nhánh làm việc xả. 11. Đường dẫn ống khí ép.
6. Nhánh làm việc dự trữ. 12. Đường tuần hoàn ngịch.
SV: Đỗ Văn Huy 5 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
- Ưu điểm:
+ Giếng làm việc liên tục ( khi giếng có sự cố ở nhánh làm việc hoặc
chạc 3 gặp sự cố ta đóng van (7) bên trên để sửa chữa, thay thế, còn sản phẩm
đi theo nhánh làm việc dự phòng ).
+ Loại này thường sử dụng đối với giếng có sản phẩm chứa cát hoặc
tạp chất.
- Nhược điểm:
+ Kích thước cao, cồng kềnh, vừa chiếm không gian, vừa yếu, sàn công
tác cao khó vận hành.
1.2.3.2. Thiết bị miệng giếng kiểu chạc 4.
Hình 1.2: Sơ đồ tổng quát TBMG kiểu chạc 4.
1. Áp kế. 6. Đường tuần hoàn nghịch.
2. Van. 7. Đường dẫn khí ép.
3. Ổ côn. 8. Mặt bích.
4. Nhánh làm việc chính. 9. Đường dập giếng.
5.Van an toàn trung tâm.

giếng có ưu điểm nhất và kinh tế nhất để nhằm nâng cao năng suất một cách
hiệu quả nhất.
SV: Đỗ Văn Huy 7 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
Ví dụ: Về công nghệ chế tạo thiết bị miệng giếng loại IKS của Nhật: ở
các van an toàn thủy lực và van chặn có thêm lớp phủ phốt phát, sử lý dự
phòng chống rỉ ( do khí H
2
S xâm nhập) và xử lý làm cứng băng Nitơ, còn các
vật liệu chế tạo như đầu bao ống chống, đầu treo ống chống vv. . . được làm
băng thép đặc biệt chịu được áp suất, nhiệt độ, va đập và mài mòn cao.
Qua việc nghiên cứu về thiết bị miệng giếng ta cũng không thể xem
nhẹ tính an toàn trong khi làm việc của thiết bị miệng giếng, bởi vì một khi
giếng xảy ra sự cố thì không nhưng thiệt hại nặng về kinh tế, con người mà
hủy hoại môi trường một cách trầm trọng. Do vậy khi nghiên cứu về thiết bị
miệng giếng ta phải lựa chọn loại thiết bị có hệ thống an toàn tốt.
SV: Đỗ Văn Huy 8 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
CHƯƠNG 2
NHIỆM VỤ - CHỨC NĂNG – CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ MIỆNG
GIẾNG VÀ CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA NÓ
Trong công nghệ khai thác dầu khí ở nước ta nói chung và ở mỏ Rạng Đông
nói riêng đã và đang sử dụng các phương pháp khai thác chính sau đây:
- Khai thác tự phun.
- Khai thác cơ học ( gaslift, bơm ép vỉa, bơm ly tâm điện chìm).
Dù khai thác bằng phương pháp nào thì cũng cần phải lắp đặt thiết bị
miệng giếng cho các giếng khoan khai thác, vì thiết bị miệng giếng có vai trò
rất quan trọng:
- Đảm bảo an toàn trong quá trình xây dựng giếng khoan.
- Đảm bảo an toàn khi đưa giếng vào khai thác tự phun.

- Cây thông khai thác có nhiêm vụ:
+ Kiểm tra áp suất giếng và tạo đối áp điều chỉnh lưu lượng, hướng
dòng sản phẩm vào đường ống dẫn tới hệ thống thu gom xử lý.
+ Đóng kín miệng giếng khi cần sử lý.
+ Cho phép thực hiện một số thao tác kỹ thuật như:
• Thả thiết bị nghiên cứu, khảo sát giếng.
• Bơm hóa phẩm.
• Bơm tuần hoàn, bơm rửa giếng, dập giếng.
+ Trên cây thông có lắp các bộ phận sau:
• Đồng hồ chỉ áp suất trong cần HKT.
• Van chặn trên nhánh làm việc.
• Van an toàn thủy lực.
• Van tiết lưu.
*) Phần 2: Bộ đầu treo cần HKT ( ống khai thác).
- Bộ đầu treo cần HKT nằm ngay bên dưới cây thông và được nối với
đường ống dập giếng và đường tuần hoàn nghịch.
+ Đường dập giếng được nối với máy bơm có công suất lớn.
+ Đường tuần hoàn cho phép xả áp suất ngoài cần hoặc bơm rửa tuần
hoàn giếng khi cần thiết.
- Bộ đầu treo cần HKT bao gồm:
+ Đầu treo cần HKT.
+ Đầu bao cần HKT.
SV: Đỗ Văn Huy 10 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
+ Các van cửa, van cho áp kế và áp kế.
- Bộ đầu treo cần HKT có nhiệm vụ:
+ Treo và giữ cần HKT.
+ Bịt kín khoảng không vành xuyến giữa các cần HKT và ống chống
khai thác.
+ Thông qua các đồng hồ cà van để kiểm tra áp suất ngoài cần HKT khi

1- Thân đầu bao ống chống 20”. 2- Van.
3- Đầu nối. 4- Đầu bịt.
5- Đầu nối. 6- Gioăng làm kín.
7- Vòng khóa. 8- Thanh trêm.
9- Bulong siết. 10- Đĩa chặn.
11- Lỗ kiểm tra. 12- Áp kế.
- Đầu bao ống chống 20” kiểu CWCT, với bát đỡ đầu treo có đường
kính 20” , miệng loe 20-3/4”, đầu nối dạng kẹp NT-2, và hai đâu ra 2” áp suất
thấp 3000 psi.
- Van cửa model VG-200 của Vecto. Áp suất làm việc lên tối đa là
5000 psi.
- Đầu nối (3), nối giữa van và đầu bao có đường kính 2”, chiều dài 6”.
SV: Đỗ Văn Huy 14 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
- Một đầu bịt (4) có đường kính 2” chiều dài 4”. Dùng để bịt một cửa ra
của đầu bao, dự phòng khi có kế hoạch sử dụng.
- Đầu nối (5), nối giữa van và áp kế có đường kính lỗ một đầu là 2”,
đầu kia là 1/2" và chiều dài 4”.
- Hai gioăng làm kín (6) có kích thước 0,75” x 21,5” x 20”.
- Vòng khóa (7), khóa gioăng làm kín, có đường kính trong 20-3/4”.
- Các thanh trêm (8) tạo đường kính trong 20” và có chiều cao 3-1/4”,
và có các răng nhám ép vào bề mặt ống chống.
- 8 bulong siết (9) để thay đổi đường kính của các thanh trêm, và tạo ra
lực ép của các thanh trêm lên ống chống.
- Đĩa chặn (10) có đường kính trong 20”, có tác dụng chặn không cho
bộ thanh trêm tụt ra ngoài.
- Lỗ kiểm tra áp suất làm việc của các gioăng làm kín.
- Áp kế.
*) Đầu treo ống chống kiểu “WE” cỡ 20” x 13-3/8”.
Hình 2.4: Đầu treo ống chống kiểu “WE” cỡ 20” x 13-3/8”.

1 trim.
- Hai gioăng làm kín (4) dạng “BT” có đường kính trong 13-3/8”.
- Đệm làm kín mặt bích (8) làm bằng kim loại không gỉ theo tiêu
chuẩn API với bán kính R = 2,4”.
- Có 8 bulông (10) nối các mặt bích với chiều dài là 6,25”, đường kính
cơ bản ren là 7/8”, bước ren 1/8”.
- Có 16 êcu (9) siết mặt bích có đường kính ren cơ cơ bản là 7/8”, bước
ren là 1/8”.
- Đầu nối (5) kiểu NT-2 nối đầu bao ống chống 20” và đầu bao 13-3/8”
có đường ren 27-1/4”.
- Nút bịt (12) có đầu ren 2”, lỗ ren 1/2" nối với ty bịt.
- Đệm làm kín (14) có đường kính trong 26,380” áp suất làm việc
3000PSi.
- Đĩa khóa (13) có độ dầy 3/8” đường kính trong 25” đường kính ngoài
31”.
- Có 22 răng kẹp (15) để ăn khớp nối giữ đầu bao ống chống 20” và
đầu bao 13-3/8”.
- Có 22 bulong siết (7) có đường kính ren cơ bản 1,5” và bước ren là
1/7”.
SV: Đỗ Văn Huy 17 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
*) Đầu treo ống chống kiểu “WE” cỡ 13-3/8” x 9-5/8”.
Hình 2.6: Cấu tạo đầu treo ống chống kiểu “WE” cỡ 13-3/8” x 9-5/8”.
1- Quai treo nâng hạ. 2- Đệm kim loại
3- Đệm ép làm kín. 4- Trốt.
5- Thanh trêm. 6- Vòng nối các thanh trêm.
7- Bulong giữ thanh trêm. 8- Bulong siết đệm kim loại.
SV: Đỗ Văn Huy 18 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
2.2.3. Bộ đầu bao ống khai thác P

13-3/8” và đầu bao ống khai thác.
- Có 18 bulong siết (9) với đường kính ren cơ bản 1,5” bước ren 1/7”
để siết cắc răng ăn khớp chặt với đầu bao ống chống 13-3/8”.
- Đĩa khóa (13) để khóa chặt đầu nối, với đường kính ngoài 26”, đường
kính trong 19”, bề dày 0,5”.
- Có 12 bulong siết (2) đường kính 1,5”, chiều dài 8,5”.
- Đầu nối (5) nối van với áp kế, một đầu có đường kính ren 2” NPT,
một đầu có lỗ ren đường kính 0,5” LP, và chiều dài 4”.
- Đầu bơm mỡ và kiểm tra (8) có đường kính 1/2".
SV: Đỗ Văn Huy 20 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
*) Đầu treo ống khai thác.
Hình 2.8: Cấu tạo đầu treo ống khai thác.
1- Gioăng làm kín. 2- Thân đầu treo.
3- Ren lắp van ngược. 4- Đầu nối cable phía trên.
5- Gioăng làm kín. 6- Đầu nối cabel phía dưới.
7- Đầu ren nối ống khai thác.
2.2.4. Bộ cây thông khai thác P
lv
5000PSI.
Bộ cây thông khai thác được lắp đặt trên cùng của bộ đầu giếng. Cây
thông có một vị trí quan trọng, ngoài việc làm kín miệng giếng, cho phép đo
áp suất miệng giếng. Nó còn có vai trò điều tiết quá trình khai thác dầu khí
nhờ vào côn tiết lưu được nắp ở nhánh xả của cây thông.
SV: Đỗ Văn Huy 21 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
Hình 2.9: Cấu tạo cây thông.
1. Áp kế . 9. Van cửa.
2. Van kim. 10. Đầu cáp điện.
3. Bộ mũ cây thông. 11. Bộ mũ ống khai thác.

tay EE-1 trim.
- 2 van cửa an toàn thủy lực cỡ 4-1/8”, áp suất làm việc P
lv
5000PSI.
Van nối kiểu mặt bích với đường kính mặt bích 12”.
- Van tiết lưu có khả năng điều khiển được, kiểu C-H2 của Vecto, áp
suất làm viêc P
lv
5000PSI. Đường kính đầu vào của van 4-1/16”, đầu ra tối đa
là 2” và được điều khiển bằng tay EE-1 trim.
- Khối nút giao nhau với 3 mặt bích đường kính ngoài 13”, đường kính
trong (đường kính lỗ) 4-1/16” và chịu áp suất làm việc P
lv
5000PSI.
- Các bulong mặt bích trên khối nút giao nhau có đường kính ren cơ
bản 1,25” bước ren 0,363” và chiều dài bulong là 8,25”.
- Mũ của cây thông (3) có mặt bích nối đường kính 12,25”, đường kính
lỗ 4-1/16” áp suất làm việc P
lv
5000PSI. Nút vặn dạng cánh bên ngoài với
SV: Đỗ Văn Huy 23 Thiết Bị Dầu Khí K51
Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp
đường kính ren cơ bản 6-1/2” – 4 TPI ACME. Đường kính trong gioăng làm
kín 4-3/8” độ dày 3/16”.
- 2 van kim nối với áp kế là dạng góc nhọn với ren nối 1/2" NPT áp
suất làm việc P
lv
10000PSI.
- 2 áp kế nối với 2 van kim có giới hạn đo 0 – 5000 PSI.
Hình 2.10: Đầu nối cây thông khai thác.