Luận văn Nghiên cứu tính toán thiết kế kết cấu tháp khoan trên giàn khoan tự nâng (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu tính toán thiết kế kết cấu tháp khoan trên giàn khoan tự nâng (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUANG HÙNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÁP KHOAN TRÊN GIÀN KHOAN TỰ NÂNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 06520103 S K C0 0 4 8 7 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUANG HÙNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÁP KHOAN TRÊN GIÀN KHOAN TỰ NÂNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2015
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUANG HÙNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÁP KHOAN TRÊN GIÀN KHOAN TỰ NÂNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hƣớng dẫn khoa học: TS. VĂN HỮU THỊNH Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2015
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Lê Quang Hùng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 16/04/1982 Nơi sinh: Hà Tĩnh Quê quán: Bùi Xá – Đức Thọ - Hà Tĩnh Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: A904, chung cƣ 21 tầng, Phƣờng 7, Tp Vũng Tàu Điện thoại cơ quan: 0643545701 Điện thoại nhà riêng: Fax: 0643512121 E-mail: hunglequang@pvshipyard.com.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2000 đến 05/2005 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành học: Tự động hóa xí nghiệp công nghiệp. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển cho biến tần ma trận. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Tháng 5/2005 tại Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Trần Trọng Minh III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2005-2007 Công ty One Stop System Kỹ sƣ thiết kế Công ty Cổ phần Chế tạo Giàn khoan Kỹ sƣ, Tổ trƣởng và hiện này là 2007 đến nay Dầu khí Phó phòng Phòng Thiết kế Trang 1
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Trang 2
6. LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng cảm ơn tới tập thể lãnh đạo, cán bộ, giảng viên của Trƣờng đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là Bộ phận Sau đại học, Khoa Cơ khí Chế tạo máy đã chịu trách nhiệm trực tiếp tổ chức và đào tạo lớp cao học chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí. Để có đƣợc kết quả của luận văn cao học này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Văn Hữu Thịnh, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, động viên khích lệ tôi trong quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo phòng Thiết kế, lãnh đạo Công ty - Công ty Cổ phần Chế tạo Giàn khoan Dầu khí, nơi tôi đang công tác đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về thời gian, cơ sở vật chất, phần mềm cũng nhƣ tài liệu để tôi hoàn thành khóa học và luận văn cao học. Tôi cũng xin cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp, và những ngƣời thân yêu trong gia đình đã giúp đỡ, động viên, khích lệ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, trong đó đặc biệt là sự hỗ trợ, góp ý của các đồng nghiệp ThS. Ngô Tuấn Dũng, KS. Đỗ Thanh Phƣơng, KS. Nguyễn Văn Quân, KS. Nguyễn Đông Anh. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn! Vũng Tàu, ngày 15 tháng 10 năm 2015 Học viên LÊ QUANG HÙNG Trang 3
7. TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu về tổng thể giàn khoan tự nâng, kết cấu, chức năng cấu tạo tháp khoan trên giàn khoan tự nâng, các thiết bị công nghệ, bố trí thiết bị công nghệ trên tháp khoan. Từ đó đề tài đề xuất các bƣớc (quy trình) tính toán, thiết kế tháp khoan trên giàn khoan tự nâng gồm việc hệ thống hóa yêu cầu về tiêu chuẩn, quy phạm, thiết lập tổ hợp tải trọng tác dụng lên tháp khoan và tính kiểm tra bền cho mô hình kết cấu tháp khoan. Quy trình đề ra này đƣợc áp dụng phân tích, tính toán thiết kế kết cấu tháp khoan theo yêu cầu vận hành của giàn khoan tự nâng Tam Đảo 05 bằng phần mềm Sesam của hãng DNV. Trang 4
8. ABSTRACT The thesis study overall of Jack Up, structure and function of derrick, technological equipment involve to derrick, derrick equipment arrangement, detail of equipment requirement and operation. Base on that, the thesis propoes design, calculation and analysis procedure of derrick on Jack Up Rig. It includes summarizing code and standard, calculation combined load, carrying out strength analysis of derrick model. It applies the proposed calculation and analysis to carrying out strength analysis of derrick model by using Sesam software. Trang 5
9. MỤC LỤC 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 13 1.1 TỔNG QUAN VỀ GIÀN KHOAN TỰ NÂNG VÀ THÁP KHOAN 13 1.1.1 Tổng quan về các giàn khoan trên thế giới 13 1.1.2 Giàn khoan tự nâng 14 1.1.2.1 Thân giàn khoan. 15 1.1.2.2 Khối nhà ở và sân bay trực thăng. 15 1.1.2.3 Chân giàn khoan. 15 1.1.2.4 Hệ thống nâng hạ 16 1.1.2.5 Dầm chìa (hệ thống kết cấu đỡ sàn khoan và cụm thiết bị khoan) 16 1.1.2.6 Tháp khoan 16 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LĨNH VỰC LIÊN QUAN TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 19 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 21 2 CHƢƠNG II: CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THÁP KHOAN TRÊN GIÀN KHOAN TỰ NÂNG 22 2.1 TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM, HƢỚNG DẪN KỸ THUẬT THIẾT KẾ 22 CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA GIÀN 23 2.3 YÊU CẦU VỀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ, CÔNG NGHỆ TRÊN THÁP KHOAN (PHƢƠNG ÁN CÔNG NGHỆ) 24 Đầu quay di động (Top Drive) 25 Hệ thống nâng hạ đầu quay di động, bộ khoan cụ 26 Nhóm thiết bị hỗ trợ lắp dựng cần khoan 30 2.3.4 Nhóm các sàn thao tác và thiết bị phụ trợ khác 32 2.4 XÂY DỰNG PHƢƠNG ÁN KẾT CẤU THÁP KHOAN 40 2.4.1 Hình dạng 40 2.4.2 Vật liệu 42 2.5 QUY TRÌNH THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÁP KHOAN 43 2.6 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, KIỂM TRA ĐỘ BỀN THANH 46 Trang 6
10. 2.6.1 Thanh chịu kéo dọc trục 46 2.6.2 Thanh chịu nén dọc trục 46 2.6.2.1 Chiều dài tính toán của cột chịu nén dọc trục 46 2.6.2.2 Thiết kế thanh chịu nén đúng tâm theo ứng suất cho phép 46 2.6.3 Thanh chịu lực cắt 47 2.6.4 Thanh chịu uốn 47 2.6.5 Thanh chịu nén và uốn 48 2.6.6 Thanh chịu kéo và uốn 48 2.7 CHỌN TIẾT DIỆN CÁC THANH TRÊN THÁP KHOAN 48 2.7.1 Chọn tiết diện thanh chịu nén 49 2.7.2 Chọn tiết diện thanh chịu kéo 49 3 CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÁP KHOAN . 50 MỞ ĐẦU 50 PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ GIẢ ĐỊNH 50 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG 51 3.4 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 51 3.4.1 Tải trọng bản thân 51 3.4.2 Tải trọng công nghệ 53 Tải trọng gió 55 3.4.4 Tải trọng động (Motion Load) 57 3.4.5 Tổ hợp tải trọng 59 3.5 MÔ HÌNH KẾT CẤU THÁP KHOAN TRÊN PHẦN MỀM 65 3.6 KẾT QUẢ KIỂM TRA BỀN KẾT CẤU THÁP KHOAN 66 3.7 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 68 4 CHƢƠNG IV: TÍNH TOÁN, KIỂM TRA CHI TIẾT NÚT ĐIỂN HÌNH 69 PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ GIẢ ĐỊNH 69 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, KIỂM TRA NÚT 69 Trang 7
11. 4.3 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, KIỂM TRA BU LÔNG 71 4.3.1 Tính toán bu lông chịu cắt 71 4.3.2 Tính toán bu lông chịu kéo 71 4.3.3 Bu lông chịu ép mặt 71 4.3.4 Thiết kế tấm bản mã 72 Yêu cầu về khoảng cách giữa các lỗ bu lông 72 4.3.5.1 Khoảng cách giữa các tâm bu lông 72 4.3.5.2 Khoảng cách từ trọng tâm bu lông đến biên của cấu kiện 73 TÍNH TOÁN, KIỂM TRA NÚT 74 Tính toán, kiểm tra dạng nút chữ X 74 4.4.1.1 Mô hình nút 74 4.4.1.2 Kết quả kiểm tra nút 77 Tính toán, kiểm tra dạng nút chữ K 78 4.4.2.1 Mô hình nút 78 4.4.2.2 Kết quả kiểm tra nút 81 4.4.3 Đánh giá kết quả kiểm tra nút 82 4.5 TÍNH TOÁN CHI TIẾT BU LÔNG 82 5 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN 84 5.1. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 84 5.2. HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA LUẬN VĂN 84 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 7 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN LỰC GIÓ TÁC DỤNG LÊN THÁP KHOAN TRONG CÁC TRƢỜNG HỢP PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ KIỂM TRA BỀN THANH KẾT CẤU THÁP KHOAN PHỤ LỤC C: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH MÔ HÌNH TRÊN PHẦN MỀM SESAM Trang 8
12. KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA Ký hiệu/viết tắt/thuật ngữ Minh giải ký hiệu, viết tắt và thuật ngữ 1. Ký hiệu & chữ viết tắt Đăng kiểm hàng hải Mỹ /American Bureau of ABS Shipping Quy định kĩ thuật thiết kế kết cấu thép theo phƣơng pháp ứng suất cho phép và phƣơng pháp AISC thiết kế dẻo / American Institute of Steel Construction Hiệp hội về vật liệu và quy định kiểm tra vật liệu ASTM Mỹ / American Society for Testing and Materials API Viện dầu khí Mỹ / American Petroleum Institute DNV Đăng kiểm Nauy / Det Norske Veritas Giàn khoan di động / Mobile Offshore Drilling MODU Unit Phần mềm phân tích kết cấu/Structural Analysis SACS Computer System Phần mềm phân tích kết cấu, ổn định công trình SESAM của Đăng kiểm DNV Giàn khoan tự nâng Tam Đảo 05 / Tam Đảo 05 Tam Đảo 05 Jack Up UC (Unity chec) = [Ứng suất]/[Ứng suất cho UC phép] 2. Thuật ngữ & định nghĩa Giàn khoan cắm ba chân xuống đáy biển, nâng Chế độ vận hành khoan thân giàn khoan lên khỏi mặt nƣớc, cố định vị trí (Drilling Operation) thân giàn khoan so với chân giàn khoan và thực hiện công tác khoan Trang 9
13. Ký hiệu/viết tắt/thuật ngữ Minh giải ký hiệu, viết tắt và thuật ngữ Giàn khoan cắm ba chân xuống đáy biển, nâng Chế độ chống ống thân giàn khoan lên khỏi mặt nƣớc, cố định vị trí (Casing Operation) thân giàn khoan so với chân giàn khoan và thực hiện công tác chống ống Chế độ di chuyển hải trình ngắn Di chuyển nội mỏ, khoảng cách ngắn, bằng tàu (Field tow) kéo Di chuyển khoảng cách dài, thƣờng bằng xà lan Chế độ di chuyển hải trình dài và đƣợc tính toán có khả năng chịu đƣợc tải (Ocean tow) trọng môi trƣờng sóng gió ở trạng thái bão cực hạn Trạng thái bão cực đại là trạng thái mà trong đó Bão cực hạn giàn chịu tải trọng môi trƣờng thiết kế lớn nhất (Severe storm condition) và giàn ngừng vận hành. Giàn có thể nổi hoặc dựa trên đáy biển. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2-1: Chiều dài tính toán của cột chịu nén dọc trục 46 Bảng 3-1: Tổng hợp tải trọng loại 1 52 Bảng 3-2: Hệ số chiều cao Ch 56 Bảng 3-3: Hệ số hình dạng Cs 56 Bảng 3-4: Tải trọng gió tác dụng lên tháp khoan trong các trƣờng hợp 57 Bảng 3-5: Tổ hợp tải trọng trạng thái vận hành khoan (drilling) 60 Bảng 3-6: Tổ hợp tải trọng trạng thái vận hành chống ống (casing) 61 Bảng 3-7: Trƣờng hợp bão (storm) 62 Bảng 3-8: Trƣờng hợp vận chuyển hải trình dài (ocean tow) 63 Bảng 3-9: Trƣờng hợp vận chuyển hải trình ngắn (field tow) 64 Bảng 3-10: Kết quả kiểm tra thanh trƣờng hợp vận hành khoan 64 Bảng 3-11: Kết quả kiểm tra thanh trƣờng hợp chống ống 66 Bảng 3-12: Kết quả kiểm tra thanh trƣờng hợp bão (Storm) 67 Trang 10
14. Bảng 3-13: Kết quả kiểm tra thanh trƣờng hợp vận chuyển hải trình dài 67 Bảng 3-14: Kết quả kiểm tra thanh trƣờng hợp vận chuyển hải trình ngắn 68 Bảng 4-1: Khoảng cách giữa các lỗ bu lông 73 Bảng 4-2: Khoảng cách tối thiểu từ tâm bu lông tới mép cấu kiện 73 Bảng 4-3: Tải trọng tác dụng lên nút 77 Bảng 4-4: Tải trọng tác dụng lên nút 81 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Các loại giàn khoan phổ biến hiện nay 13 Hình 1-2: Các bộ phận chính trên giàn khoan tự nâng 14 Hình 1-3: Tháp khoan chữ A 17 Hình 1-4: Tháp khoan bốn chân bằng gỗ 18 Hình 1-5: Tháp khoan bốn chân trên giàn khoan bán chìm 18 Hình 1-6: Đầu quay di động 25 Hình 1-7: Hệ thống nâng hạ 25 Hình 1-8: Tời khoan 27 Hình 1-9: Hệ thống ròng rọc cố định 28 Hình 1-10: Hệ thống ròng rọc di động 28 Hình 1-11: Thiết bị kẹp cáp chết 29 Hình 1-12: Cuộn cáp dự trữ 30 Hình 1-13: Cẩu dựng cần khoan 31 Hình 1-14: Tời hỗ trợ dựng cần khoan 31 Hình 1-15: Máy nâng ngƣời bảo dƣỡng 32 Hình 1-16: Quạt 33 Hình 1-17: Vị trí các thiết bị chính trên tháp khoan 37 Hình 1-18: Vị trí các thiết bị chính trên tháp khoan 38 Trang 11
15. Hình 1-19: Sàn dựng cần khoan (Monkey board) 39 Hình 2-1: Kích thƣớc tháp khoan 40 Hình 2-2: Cửa tháp khoan 41 Hình 2-3: Quy trình thiết kế, tính toán tháp khoan 45 Hình 3-1: Các hƣớng tác dụng của tải trọng môi trƣờng (tải trọng gió) 53 Hình 3-2: Sơ đồ tính toán lực căng dây 53 Hình 3-3: Sơ đồ tính toán lực căng dây 54 Hình 4-1: Quy trình tính toán, kiểm tra nút 70 Hình 4-2: Vị trí nút kiểm tra 74 Hình 4-3: Chiều dày các tấm của chi tiết nút 75 Hình 4-4: Vật liệu 75 Hình 4-5: Điều kiện biên 76 Hình 4-6: Tải trọng tác dụng lên nút 76 Hình 4-7: Ứng suất Von-mises 76 Hình 4-8: Ứng suất Von-mises 78 Hình 4-9: Vị trí nút kiểm tra 78 Hình 4-10: Chiều dày các tấm của chi tiết nút 79 Hình 4-11: Vật liệu 79 Hình 4-12: Điều kiện biên 80 Hình 4-13: Tải trọng tác dụng lên nút 80 Hình 4-14: Ứng suất Von-mises 80 Hình 4-15: Kết cấu nút dạng chữ X 82 Trang 12
16. 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về giàn khoan tự nâng và tháp khoan 1.1.1 Tổng quan về các giàn khoan trên thế giới Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại giàn khoan. Sự khác nhau của các loại giàn khoan phụ thuộc vào đặc điểm của giếng dầu khai thác, đặc điểm vận hành của giàn cũng nhƣ độ sâu nƣớc khu vực hoạt động. Sơ bộ có thể chia giàn khoan thành hai nhóm chính là nhóm giàn khoan trên đất liền (a) và nhóm giàn khoan trên biển (b) (Xem hình 1-1). b4 b3 b2 b1 a Hình 1-1: Các loại giàn khoan phổ biến hiện nay a) Giàn khoan trên đất liền (Land Rig) - Giàn khoan tự hành - Giàn khoan bán tự hành - Giàn khoan cố định b) Giàn khoan biển bao gồm: - Giàn khoan cố định (Jacket platform + Gravity platform) - Giàn khoan tự nâng (Jack-up Rig) - Giàn khoan nửa nổi nửa chìm (Semisubmersible Rig) - Tàu khoan (Drilling Ship) Trang 13
17. 1.1.2 Giàn khoan tự nâng Trong các loại giàn khoan trên, giàn khoan tự nâng là loại hiện nay đang đƣợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam vì hầu hết các giếng khoan tìm thấy đƣợc phân bổ ở trên thềm lục địa phía nam với mực nƣớc biển từ 150m nƣớc trở xuống (Giàn khoan tự nâng (Jack-up rig) là loại giàn khoan di động có khả năng khoan thăm dò, khai thác phù hợp với vùng nƣớc có độ sâu 150m trở xuống). Đây cũng là loại giàn khoan hiện đang chiếm tỉ trọng lớn trong tổng số giàn khoan thăm dò di động đang hoạt động và đang đƣợc thi công chế tạo trên toàn thế giới. Sơ bộ cấu tạo giàn khoan tự nâng đƣợc thể hiện nhƣ hình 1-2. Mô hình điển hình của giàn khoan loại này bao gồm 01 thân vỏ có thể tự nổi trên nƣớc, tựa trên 03 khung giàn chân độc lập nhau, chứa các thiết bị công nghệ, thiết bị phụ trợ theo công năng của giàn. Giàn có một hệ thống thanh răng và bánh răng ăn khớp đƣợc dùng để nâng hạ giàn trên những khung giàn chân xuyên qua mặt boong. Tháp khoan Khối nhà ở Sân bay trực thăng Thân giàn Hệ thống nâng hạ chân Chân giàn Dầm chìa Hình 1-2: Các bộ phận chính trên giàn khoan tự nâng Giàn khoan tự nâng bao gồm các bộ phận chính đƣợc mô tả lần lƣợt dƣới đây. Trang 14
18. 1.1.2.1 Thân giàn khoan. Thân là một dạng kết cấu bản vỏ thƣờng có dạng hình tam giác. Kết cấu vỏ bao gồm: Sàn trên, sàn dƣới, sàn trung gian, sàn thao tác, vách bao xung quanh, các vách dọc bằng thép tấm và các kết cấu dầm, xƣơng gia cƣờng. Thân giàn đƣợc chia thành nhiều khoang gồm: - Buồng máy chính - Buồng máy bơm dung dịch khoan - Buồng máy phụ - Kho chứa dụng cụ và thiết bị - Các két chứa dung dịch khoan - Các két nƣớc dằn - Các két nƣớc sinh hoạt - Trên mặt boong chính bố trí hệ thống ống, bồn chứa xi măng, các hệ thống bơm, hệ thống cẩu, các hệ thống thông gió và cabin buồng ở 1.1.2.2 Khối nhà ở và sân bay trực thăng. Khối nhà ở gồm nhiều tầng, đƣợc chia thành các buồng ở cho công nhân và kỹ sƣ làm việc trên giàn khoan và các phòng giải trí, phòng thể thao, phòng hút thuốc, phòng tắm hơi giúp mọi ngƣời sống và làm việc trên giàn khoan giải trí sau giờ làm việc. Ngoài ra trong khối nhà ở còn có các văn phòng làm việc, phòng điều khiển, phòng thông tin liên lạc, hệ thống tiếp nhiên liệu, hệ thống cứu hoả và hệ thống cung cấp nƣớc. Sân bay trực thăng thƣờng đƣợc bố trí phía đối diện với tháp khoan trong phạm vi cần cẩu có thể phục vụ cẩu chuyển. 1.1.2.3 Chân giàn khoan. Chân giàn khoan đƣợc chế tạo bằng thép cƣờng độ cao có kết cấu theo kiểu thanh giằng liên kết với nhau. Chân giàn khoan bao gồm các phân đoạn và các chi tiết. Phía dƣới mỗi chân giàn khoan có chân đế tiếp xúc với đáy biển đảm bảo cho toàn bộ giàn khoan cắm xuống đáy biển ổn định trong quá trình khoan. Trang 15
19. 1.1.2.4 Hệ thống nâng hạ Là bộ phận giúp nâng hạ toàn bộ thân giàn khoan lên xuống dọc theo chân giàn khoan. Hệ thống nâng hạ đƣợc cấu tạo từ hệ thống các động cơ điện truyền lực cho hệ nâng hạ trƣợt dọc chân giàn khoan thông qua bộ ăn khớp bánh răng và thanh răng. 1.1.2.5 Dầm chìa (hệ thống kết cấu đỡ sàn khoan và cụm thiết bị khoan) Hệ thống kết cấu đỡ sàn khoan và cụm thiết bị khoan bao gồm hai dầm công xôn, kết cấu đỡ sàn khoan, sàn khoan và các hệ thống trƣợt. Hệ thống trƣợt dầm công xôn có nhiệm vụ trƣợt dầm công xôn để tiếp cận tới vị trí cần khoan, thay đổi ví trí khoan theo phƣơng dọc. Sàn khoan có chức năng đỡ tháp khoan và các vật tƣ, thiết bị phục vụ công tác khoan. Hệ thống trƣợt sàn khoan có nhiệm vụ trƣợt tháp khoan theo phƣơng ngang, vuông góc với phƣơng trƣợt của dầm công xôn, thay đổi vị trí khoan theo phƣơng ngang. 1.1.2.6 Tháp khoan Tháp khoan là kết cấu chịu lực và cung cấp không gian công nghệ cần thiết đảm bảo chức năng nâng hạ, dựng cần khoan, cần nặng, kéo thả cột cần, ống chống, các vật nặng và để điều chỉnh tiến độ khoan, lắp đặt một số thiết bị phục vụ công nghệ khoan đáp ứng yêu cầu của công nghệ trong quá trình hoạt động khoan của giàn. Tháp khoan có thể đƣợc phân loại theo hình dáng thiết kế. Hiện nay phổ biến là loại tháp chữ A và tháp bốn chân. Tháp chữ A: Giống nhƣ tên gọi của nó tháp khoan dạng chữ A có hình dáng chữ A, đƣợc nối khớp với đáy, cho phép tháo lắp theo phƣơng ngang và dựng đứng nhờ tời khoan và dây cáp dựng riêng. Đây cũng chính là đặc điểm mà tháp khoan chữ A thƣờng đƣợc dùng trên các giàn khoan trên đất liền vì có tính cơ động cao, dễ tháo lắp (giàn khoan trên đất liền thƣờng xuyên thay đổi vị trí khoan). Tuy nhiên loại tháp khoan này cũng đƣợc sử dụng ở một số giàn khoan biển với việc thay đổi một số đặc điểm cấu tạo phù hợp với công tác tháo lắp khi bắt đầu khoan và chuyển sang giếng khoan mới. Trang 16
20. : Hình 1-3: Tháp khoan chữ A Tháp khoan bốn chân: Là loại tháp khoan có dạng hình chóp, bốn chân đặt trên mặt sàn làm việc hình vuông. Đây là dạng tháp khoan đƣợc phát triển dựa trên loại tháp khoan bằng gỗ đƣợc sử dụng từ những ngày đầu trong lịch sử khoan thăm dò, khai thác dầu khí. Loại tháp khoan dạng bốn chân này thƣờng đƣợc sử dụng trên các giàn khoan biển với yêu cầu độ cứng vững cao, không phải tháo lắp di chuyển tháp khoan. Trang 17
21. Hình 1-4: Tháp khoan bốn chân bằng gỗ Hình 1-5: Tháp khoan bốn chân trên giàn khoan bán chìm Trang 18
22. S K L 0 0 2 1 5 4