Tài liệu Giàn khoan và thiết bị xây lắp

I. Giới thiệu chung về công tác xây lắp thiết bị
1. Khái niệm chung
Thời gian thi công xây dựng một giếng khoan thăm dò, khai thác dầu khí (tính từ khi xây lắp thiết bị đến khi kết thúc giếng khoan để chuyển sang một vị trí mới) phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố:
- Vị trí địa lý, khí hậu và điều kiện tự nhiên của vùng thi công;
- Mục đích, chiều sâu và điều kiện địa chất của giếng khoan;
- Loại thiết bị khoan sử dụng, trang bị kỹ thuật của tổ hợp khoan cũng như dạng dẫn động của nó;
- Khả năng xây lắp và tính dễ vận chuyển của thiết bị;
- Phương pháp xây lắp (theo cụm nhỏ, cụm lớn );
- Mức độ cơ khí hoá hoặc tự động hoá một số công tác trong xây lắp và khoan;
- Phương pháp tổ chức xây lắp, trình độ tay nghề của thợ xây lắp và mức độ chuyên môn hoá của đội ngũ kỹ thuật.
Thực tế cho thấy, khi thi công xây dựng một giếng khoan, thời gian được phân bố như sau:
- Thời gian khoan thuần tuý: 50 ¸ 70% tổng thời gian thi công một giếng;
- Thời gian xây lắp: 6 ¸ 10% tổng thời gian thi công một giếng;
- Thời gian thử vỉa: 8 ¸ 12% tổng thời gian thi công một giếng.
Với các giếng khoan ở mỏ Bạch Hổ, năng suất khoan trung bình 960 ¸ 1100 m/tháng máy, tổng thời gian thi công một giếng khoan là 150 ¸ 200 ngày.
Xây lắp thiết bị khoan là lắp đặt các thiết bị, máy móc của tổ hợp khoan tại vị trí làm việc theo một sơ đồ nhất định do nhà sản xuất đề ra hay theo dây truyền công nghệ để đảm bảo tổ hợp làm việc với hiệu suất cao nhất.

2. Đặc điểm của công tác xây lắp
1. Công tác xây lắp bao gồm cả lắp ráp máy (khi đưa các thiết bị, máy móc đến vị trí làm việc có thể phải tháo rời ra từng cụm).
2. Khác với các thiết bị khác, các tổ máy, thiết bị khoan có kích thước và trọng lượng lớn. Phương tiện kỹ thuật phục vụ thi công xây lắp cũng đa dạng: thiết bị vận chuyển; thiết bị nâng hạ đưa thiết bị vào vị trí lắp đặt; thiết bị đo, kiểm tra.

[TABLE]
[TR]
[TD]Tổ hợp
[/TD]
[TD=colspan: 2]Thiết bị
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Kích thước, m
[/TD]
[TD]Trọng lượng, tấn
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Rotor
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]3¸11
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tháp
[/TD]
[TD]32¸58
[/TD]
[TD]11¸35
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tời
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]10¸55
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Máy bơm
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]5¸47
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
3. Nhiều chủng loại thiết bị nên yêu cầu về độ chính xác khi xây lắp khác nhau.
Các thiết bị có tải trọng tác dụng lên móng khác nhau nên yêu cầu có độ đồng tâm, độ thăng bằng, độ rung khác nhau.
4. Mặt bằng thi công hạn chế, do đó, phải chọn phương pháp vận chuyển và xây lắp, phương án tổ chức thi công (xây lắp trên đất liền, trên giàn khoan biển) cho phù hợp.
3. Nội dung của công tác xây lắp
Công tác xây lắp thiết bị là một khâu quan trọng trong thi công xây dựng công trình. Gồm:
- Chuẩn bị mặt bằng;
- Thi công móng;
- Lắp đặt, căn chỉnh thiết bị;
- Chạy thử.
4. Yêu cầu kỹ thuật trong công tác xây lắp
- Yêu cầu kỹ thuật: chất lượng xây lắp đảm bảo các sai số cho phép, có khả năng sử dụng hiệu quả công suất của thiết bị, thuận lợi cho vận hành, tháo lắp, bảo dưỡng và chăm sóc kỹ thuật.
- Yêu cầu về an toàn: an toàn trong xây lắp (do thiết bị, máy móc có kích thước lớn, trọng lượng lớn); an toàn trong vận hành, sửa chữa (khoảng cách giữa các máy và cơ cấu máy trong tổ hợp); phòng cháy nổ.
II. Lịch sử phát triển công nghệ xây lắp
1. Giai đoạn trước những năm 1935 – 1936
2. Giai đoạn từ năm 1936 – 1950
3. Giai đoạn sau 1960
III. Nội dung môn học
- Quy trình công nghệ xây lắp máy và thiết bị;
- Lựa chọn và kiểm toán các phương tiện kỹ thuật phục vụ công tác xây lắp;
- Tổ chức thi công và công tác phục vụ xây lắp.











CHƯƠNG 1
MÓNG. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÓNG
1.1. Khái niệm chung
Phụ thuộc vào cấu tạo, đặc điểm làm việc mà tải trọng tác dụng lên móng có các dạng sau:
Bảng 1.1. Các dạng tải trọng tác dụng lên móng.
[TABLE]
[TR]
[TD]Tải trọng
[/TD]
[TD]Đặc tính thay đổi F(t)
[/TD]
[TD]Loại máy,
thiết bị
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Điều hoà
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
Các loại máy điện, tuabin, máy búa

[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chu kỳ
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
Máy nén khí, máy bơm


[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Xung theo chu kỳ
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
Thiết bị tạo khuôn, máy đập

[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Không chu kỳ
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
Máy phát điện, động cơ điện của máy cán

[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Ngẫu nhiên
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
Máy nghiền, máy trộn dung dịch

[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Không theo chu kỳ tác dụng động
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
Máy búa, dập, ép

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Yêu cầu kỹ thuật đối với móng máy:
- Tải trọng riêng do máy, thiết bị gây nên tác dụng lên bề mặt móng không vượt quá giới hạn cho phép;
- Tải trọng riêng lên nền (đất) của hệ máy - móng không được quá giới hạn;
- Biến dạng của móng dưới tác dụng của tải trọng không vượt quá giới hạn;
- Móng cho phép tiếp nhận và có khả năng chịu được tất cả các tải trọng động do máy, thiết bị gây nên; giữ được độ cứng vững; độ ổn định, độ bền và độ rung động của hệ máy - móng không vượt quá giới hạn.
1.2. Phân loại móng
Bảng 1.2. Bảng phân loại móng
[TABLE=align: center]
[TR]
[TD]Nội dung phân loại
[/TD]
[TD]Loại móng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Theo cấu tạo
[/TD]
[TD]Móng dạng khối
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Móng dạng khung
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Móng chống rung
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Theo cách bố trí
[/TD]
[TD]Móng đơn (riêng lẻ)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Móng nhóm
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Theo cách chế tạo
[/TD]
[TD]Móng bê tông
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Móng bê tông cốt thép
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Móng thép
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Theo mức độ phức tạp thi công
[/TD]
[TD]Đơn giản
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phức tạp trung bình
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phức tạp
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Trong công nghiệp dầu khí, người ta thường sử dụng hai loại:
- Những máy móc, thiết bị cố định có động học phức tạp (động cơ diesel, máy nén khí, máy bơm ) thì sử dụng móng dạng khối;
- Đối với máy móc, thiết bị bán cố định hay di chuyển vị trí dùng móng tạm thời với kết cấu thép và phụ thuộc vào điều kiện thi công có thể sử dụng: móng dạng khối hay móng dạng khung (chế tạo từ cần khoan, ống chống, thép )
1.2.1. Móng dạng khối
1.2.1.1. Cấu tạo
1.2.1.2. Tính toán thiết kế móng
Trong tính toán thiết kế móng, ta cần tính theo cả tải trọng tĩnh và tải trọng