Những thắc mắc khi làm đồ án tốt nghiệp!

Chào mọi người!Kỳ này em đang thực hiện đồ án tốt nghiệp về đề tài giàn khoan, nhưng em vốn học thiên về cảng biển hơn, nên dù cố gắng tìm hiểu nhưng vẫn còn nhiều thắc mắc ko tự giải đáp được, mấy nay em có tham gia diễn đàn, có đưa ra những vấn đề thắc mắc và được các anh trên diễn đàn giúp đỡ nhiệt tình, em rất cảm ơn vì điều đó và mong các mọi người tiếp tục giúp đỡ thêm, để tránh post những câu hỏi rời rạc, em lập topic này để tập trung hơn, các anh cũng tiện giúp đỡ hơn!Và sau này các câu hỏi tương tự khi làm luận văn cũng dễ dàng tìm được lời giải đáp mà không phải post câu hỏi lặp đi lặp lại!Mong các đàn anh đi trước nhiệt tình giúp đỡ!
Đầu tiên, em xin hỏi về các trường hợp tải:
- Equipment weight
- Electrical Bulk weight
- Instrument Bulk Weight
- CTU Equipment weight
- Crane OTM with boom along (+)Y
- Crane OTM with boom along (+)X
- Crane Maximum Vertical Thrust Load
Em không rõ các trường hợp tải này ý nghĩa là gì,vì nếu dịch nghĩa từ tiếng anh thì nhiều từ trường hợp tương tự nhau, các tải này thực tế là gì sẽ giúp em hiểu hơn quá trình tổ hợp tải trọng, mong các đàn anh đi trước giải thích cụ thể giúp em với ạ!

 

A conductor tensioner unit (CTU) or conductor tensioner system is installed on an offshore jackup rig, drilling ship or any floating offshore drilling unit to apply upward tension on the conductor. The conductor tensioner is installed into the conductor deck or conductor platform. Applied constant tension prevents conductor buckling, controls lateral deflection and helps reduce vortex induced vibration under wave and current loading. It is usually removable in order to protect the unit during transit.

The drilling conductor is the first and outer tubular which runs from the drilling rig into the seabed. It is usually installed by drilling a hole into the seabed, then running the tubular into the hole and cementing to the seabed. It can also be installed by driving with a pile hammer.

Conductor tensioner unit (CTU) or conductor tensioner system dịch sang tiếng Việt theo chuyên ngành khoan là Thiết bị/hệ thống dùng trên giàn khoan di động, tàu khoan duy trì sức căng không đổi trên ống bao (khoan). Hệ thống này bù lại tác dụng của gió, sóng và thủy triều và ngăn không để cho ống ban bị đổ dưới trọng lượng của nó.

 

OTM viết tắt Overturning Moment - Mô men lật /lật đổ

- Crane OTM with boom along (+)Y: Mô men lật/lật đổ của cẩu giàn theo phương Y
- Crane OTM with boom along (+)X: Mô men lật/lật đổ của cẩu giàn theo phương X
- Crane Maximum Vertical Thrust Load: Tải trọng lớn nhất theo phương dọc trục của trụ cẩu còn gọi là tải trọng hướng trục của cẩu.

Các giá trị mình có thể tính toán theo các thông thường - > áp tải vào cấu hình cẩu để tính hoặc yêu Vendor cấp cẩu cấp hoặc xem technical data sheet của cẩu.

 

Cảm ơn bác Noname nhưng khái niệm CTU bác đề cập trên đây không phù hợp với một đồ án thiết kế giàn đầu giếng WHP mà chỉ phù hợp với một số MODU và Floating Production Unit mà thôi bởi khi đó các conductor có nhịp lớn dẫn đến rủi ro bị mất ổn định do nén, tải trọng ngang và phá hủy mỏi do VIV rất cao và vì vậy Conductor Tensioner Unit là một trong những biện pháp người ta áp dụng để giảm khả năng phá hủy conductor do các yếu tố này.
Đối với thiết kế một giàn khoan cố định, chẳng hạn như 1 cái WHP thì nhịp của các conductor được khống chế, bên cạnh đó là các conductor guide cũng giới hạn chuyển vị ngang của các conductor đến một giới hạn chấp nhận được, lực đứng tác dụng lên conductor cũng chỉ là các X-mass tree và work-over unit thường không thể là tác nhân gây mất ổn định được. Tất cả các yếu tố này đều được xem xét trong báo cáo thiết kế conductor.
Quay trở lại khái niệm CTU trong đối với ngành kỹ thuật khoan, đây là từ viết tắt của Coil Tubing Unit, thú thực là tôi không phải dân khoan nên cũng không biết dịch nó ra tiếng Việt là thế nào cho phù hợp. Nói nôm na nó là một tổ hợp nhiều thiết bị sử dụng cho khoan và sửa giếng, thông thường bao gồm các hệ thống power system, hoisting system, rotating systems, circulating and cementing system, well control system, risers.
Khi nào thì sử dụng CTU trên các giàn cố định: Thông thường các hoạt động khoan và sửa giếng hoàn toàn được thực hiện trên giàn khoan tự nâng Jack-up rig khi nó cập vào khoan ở các giàn đầu giếng do đó toàn bộ các tải trọng trong quá trình này sẽ truyền hoàn toàn lên jack-up cantilever. Tuy nhiên trong một số thiết kế ví dụ các giàn MSP của VSP hoặc một số trường hợp đặc biệt trên các giàn WHP mới hiện nay hoạt động sửa giếng có thể thực hiện ngay trên main deck của giàn. Khi đó các thiết bị CTU sẽ được đặt lên main deck để thực hiện các công việc sửa giếng như bơm hóa chất, spooling & connecting, downhole, etc.
Xin gửi anh em một số hình ảnh của CTU trên 1 giàn WHP để tham khảo.

Have fun!

 

1/Nhiều khi tải trọng khô của thiết bị được viết một cách tỷ mỷ chính xác hơn là: Equipment dry weight

 

Agreed!, nhưng vì đ/c hỏi không chỉ rõ phạm vi công việc và CTU ở đâu?

CTU từ viết tắt của chữ: Cabin Telecommunications Unit, Channel Test Unit, Cancer Treatment Unit,Controlled Temperature Unit, Counter Threat Unit, Coiled Tubing Units,
Conductor Tensioner Unit, tuy nhiên trong lĩnh vực Oil & Gas thì dùng để viết tắt Coiled Tubing Units, Conductor Tensioner Unit và cho Conductor Tensioner Unit có vẻ như thông dụng hơn.

Coiled Tubing Units: The assembly of the major equipment components needed to perform a continuous-length tubing service. These basic equipment components include (as a minimum) an injector, service reel, control console, power supply, and well control stack assembly.

Nếu CTU là Coiled tubing units - dịch sang tiếng Việt: Thiết bị cuộn ống là một thiết bị chạy bằng thuỷ lực liên tục quấn cột ống thép mềm có đường kính nhỏ lên tang quay. Tang quay có thể quấn được 16000 ống đường kính ngoài là 3/4 - 1 1/4 in. Thiết bị này thường được dùng trong các giếng sản xuất để kiểm tra áp suất. ống cuốn được dùng để làm sạch cát và parafin trong ống sản xuất, khởi động dòng chảy, kích hoạt giếng và trám xi măng. Thiết bị này thường cần ít nhất hai người điều khiển. Thiết bị này thường nằm trên Celar deck/Main Deck hoặc Topdeck.

 

Một thắc mắc nữa của em là các hệ số tổ hợp tải trọng, những hệ số này từ đâu có,có tiêu chuẩn quy định, hay phải tính toán gì ạ?

---------- Post added at 02:39 PM ---------- Previous post was at 01:44 PM ----------

Khi xác định hệ số Current blockage, end-on tức là hướng trực diện, còn broadside là hướng vào mặt bên phải ko ạ?

 

Hey, chỉnh lại một tí tránh hiểu nhầm Conductor Tensioning Unit và Coiled Tubing Unit là hai thiết bị có chức năng hoàn toàn khác nhau, sử dụng cho các mục đích khác nhau.

CTU- conductor Tensionning Unit: Cụm thiết bị kéo căng ống bao, Ống bao (là loại ống chống có đường kính lớn nhất) bên trong ống bao chứa những ống chống nhỏ hơn, kéo từ lòng giếng lên. Ống bao là ống được kéo từ dưới đáy biển lên trên sàn phụ đặt CTU (CTU platform hay CTU deck) vì vậy ống bao có chiều dài khá lớn tuy vậy không có thiết bị /gá đỡ trên suốt chiều dài thân trong khi nó phải chịu tải trọng ngang là sóng,gió, dòng chảy. Vì vậy người ta sử dụng cụm thiết bị kéo căng ống chống- CTU kéo căng duy trì với một lực kéo ổn định, để giám tác động của môi trường tác động vào ống bao ảnh hưởng đến quá trình khoan, gẫy ống và mất ổn định cần.... được sử dụng trên các giàn khoan di động phục vụ công tác khoan, khoan thăm dò và sửa giếng.

CTU-Coiled tubing units - là thiết bị cuộn ống là một thiết bị chạy bằng thuỷ lực liên tục quấn cột ống thép mềm có đường kính nhỏ lên tang quay. Cụm thiết bị này sử dụng trong giai đoạn khai thác (tức là sau giai đoạn thăm dò đã rõ về địa tầng và xây dựng giàn khoan cố định) và dùng để kiểm tra áp suất các giếng sản xuất. Ống cuốn được dùng để làm sạch cát và parafin trong ống sản xuất, khởi động dòng chảy, kích hoạt giếng và trám xi măng. Cụm thiết bị này cũng được dùng trong sửa giếng thay vì dùng cần khoan.

Khi đề cập đến giàn di động thăm dò, sửa giếng, nói tới CTU thì thường được hiểu là Conductor Tensioning Unit-Cụm thiết bị kéo căng ống bao. Còn trên giàn cố định người ta không dùng Conductor Tensioning Unit.
Khi nói đến giàn cố định CTU thường viết tắt của của Coiled Tubing Unit-cụm thiết bị cuộn ống.

 

Mọi người gỡ giúp em chỗ này với ạ!

 

Vậy thì hướng trực diện nó khác hướng mặt bên như thế nào ạ?Hay với giàn khoan luôn quy ước các mặt Nam Bắc là hướng trực diện, còn 2 mặt đông tây là hướng mặt bên ạ?

 

Theo mềnh hiểu thì khi khai báo tải trọng môi trường trong Sacs (wave, current, Wind), hướng trực diện thường có góc tới giàn bằng 0,90,180 hoặc 360 deg.
Các hướng khác gọi là broadside.

 

Về tải trong gió lên công trình, em thấy tính theo 2 hướng X, Y, các hướng gió còn lại sẽ tính theo X,Y qua các hệ số tổ hợp, với các hướng gió vuông góc với các mặt chắn gió thì dễ hiểu, nhưng với các hướng gió xiên, hệ số này xác định như thế nào ạ? em nghĩ là sẽ chiếu hướng xiên lên 2 phương vuông góc(phương X và Y) tức hệ số sẽ là sin alpha và cos alpha với alpha là góc xiên của hướng gió,nhưng hình như điều này không đúng!Các anh chỉ giúp em biết thực tế nó là như thế nào với ạ!

 

Em tính tải gió bằng tay rồi mới gán vào Sacs anh ạ!Anh giúp em chỗ hệ số tổ hợp với ạ

 

Lại phải ngạo muội trả lời, nếu ko đúng AE cứ mái thoải comment.
Đối với tải trọng môi trường, nếu không có yêu cầu gì từ client thì hệ số tổ hợp tải trọng cho Wave tính theo DAFs như đã nói như trên.
Còn Current và Wind luôn là 1.0

 

Bạn có thể dùng công thức sau để tính hệ số tổ hợp cho hướng gió góc theta. (Mình đã chứng minh được công thức này trên giấy, khoảng 2/3 trang giấy gồm cả hình vẽ )). Còn công thức này hình như bạn có thể tìm thấy trong NORSOK:

alphaX = FthetaX/FX = sign(cos(theta))*(cos^2(theta)+(Ay/Ax)*abs(sin(theta)*cos(theta)))

alphaY = FthetaY/FY = sign(sin(theta))*(sin^2(theta)+(Ax/Ay)*abs(sin(theta)*cos(theta)))

theta: Wind direction (góc hướng gió tính)
Ax: exposed area in X direction (Diện tích chắn gió hương X)
Ay: exposed area in Y direction (Diện tích chắn gió hương Y)
FthetaX: Wind force in X direction
FthetaY: Wind force in Y direction
cos^2(theta) = bình phương của cos(theta)
abs: giá trị tuyệt đối

 

Anh chỉ giúp em cụ thể phần nào, tiêu chuẩn nào được không ạ?
Trong công trình dân dụng có gió đẩy và gió hút, công trình ngoài khơi có gió hút không ạ?

 

Cụ thể là Norsok N003 bạn ạ, nhưng chỉ có hướng gió chính X,Y, còn tổ hợp gió theo phương theta thì ta làm phép tính về diện tích chịu tác động của gió thì suy ra được ngay công thức mình nêu ở trên. Còn công thức này có nằm trong norm nào ko thì mình cũng ko rõ. Vì nó cũng khá rõ ràng và dễ ràng suy ra nên mình cũng ko tìm hiểu xem nó có ở đâu ko !

Về câu hỏi gió hút thì mình nhưng chưa thấy cái nào tính gió hút cả (mới làm có vài cái project nhỏ thôi hehe .

PS: Bạn làm đồ án tốt nghiệp cẩn thận ghê, mình chắc sau này bảo vệ bạn phải được điểm cao lắm. Hi hi ở xd đồ án tốt nghiệp toàn copy paste ko thôi mà cũng được 7-8 rồi. Sau này được điểm tốt nhớ vào báo danh và khao anh em trong pic này 1 chầu nhé . Good luck