Trong tài liệu máy khoan lấy mẫu lõi, con số dễ bị tách ra để xem xét riêng nhất thường là độ sâu khoan. Dòng đầu tiên trong bảng thông số CR1000P ghi "cấp 1000 mét", nhưng trong cùng tài liệu lại xuất hiện ba độ sâu khoan: độ sâu tham khảo BQ 1150 m, độ sâu tham khảo NQ 1000 m, độ sâu tham khảo HQ 550 m. Cùng một model, cùng một bộ kết cấu, độ sâu khoan có thể từ 550 m đến 1150 m. Bản thân nhóm dữ liệu này đã cho thấy độ sâu khoan không phải là một giá trị tồn tại độc lập, nó phụ thuộc vào quy cách đường kính lỗ khoan được chọn, mà quy cách đường kính lỗ khoan lại liên quan đến động lực, nâng, dung dịch khoan và cấu hình tời.
Quy năng lực khoan sâu về một con số độ sâu khoan sẽ bỏ qua hai tầng thông tin: một là giá trị này tương ứng với cấp đường kính lỗ khoan nào, hai là các thông số khác hỗ trợ cấp đường kính lỗ khoan đó khoan tới độ sâu này có thỏa mãn hay không. Dưới đây dựa trên dữ liệu đã công bố của CR1000P để tách hai tầng này ra xem xét.
Độ sâu khoan không phải một giá trị, mà là một bảng phân dòng theo quy cách
Độ sâu khoan tham khảo của CR1000P được ghi riêng theo ba quy cách:
| Quy cách | Độ sâu khoan tham khảo | Ý nghĩa tương ứng |
|---|---|---|
| BQ | 1150 m | Đường kính lỗ khoan nhỏ hơn, cùng một thiết bị có thể đạt độ sâu lớn hơn |
| NQ | 1000 m | Thường được coi là cấp đại diện của model này |
| HQ | 550 m | Sau khi đường kính lỗ khoan tăng, giới hạn độ sâu tối đa của cùng một thiết bị giảm rõ rệt |
Đặt ba dòng dữ liệu cạnh nhau, thì không phải "máy này khoan được 1000 mét", mà là "máy này ở quy cách BQ tham khảo 1150 mét, quy cách NQ tham khảo 1000 mét, quy cách HQ tham khảo 550 mét". Khi thảo luận năng lực khoan sâu, nếu không nói rõ quy cách đường kính lỗ khoan, con số độ sâu khoan không có hướng xác định. Ngược lại, phạm vi độ sâu khoan của cùng một thiết bị trải gần 600 mét, cho thấy độ sâu khoan gần với một giá trị điều kiện hơn là một thuộc tính cố hữu của thiết bị.
Đường kính lỗ khoan thay đổi không chỉ thành lỗ khoan, mà còn cả bộ tải trọng
Sau khi đường kính lỗ khoan tăng, thể tích mẫu lõi cần lấy ra, diện tích cắt của mũi khoan, diện tích tiếp xúc giữa bộ dụng cụ khoan và thành lỗ khoan đều thay đổi, mô-men xoắn mà đầu động lực cần xuất ra, nhu cầu nâng tương ứng với trọng lượng cột khoan cũng thay đổi theo. Thông số của CR1000P ở phía này là mô-men xoắn lớn nhất của đầu động lực 1100 N·m, tốc độ quay cao nhất 1250 rpm, lực đẩy 67 kN, lực nâng 130 kN. Những giá trị này không phải chỉ số trang trí: lỗ khoan càng sâu, quy cách càng lớn, trọng lượng cột khoan và ma sát thành lỗ càng rõ rệt, việc có thể duy trì khoan bình thường và rút cần thuận lợi hay không phụ thuộc vào việc mô-men xoắn và lực nâng có còn đỡ được tải trọng này hay không.
Đặt 550 m của HQ và 1150 m của BQ cạnh nhau, có thể đọc ra một ý nghĩa cụ thể hơn — cùng một chiếc CR1000P, khi chọn HQ thì độ sâu tối đa có thể đảm nhận thấp hơn rõ rệt so với BQ. Điều này không có nghĩa cấu hình thiết bị bị giảm, mà là cùng một bộ điều kiện quay và nâng có thể hỗ trợ độ sâu khác nhau ở các đường kính lỗ khoan khác nhau.
Trước khi đạt độ sâu khoan, còn vài công đoạn phải được thiết lập trước
Độ sâu khoan mô tả đáy lỗ có thể đi xa bao nhiêu, nhưng trong quá trình khoan sâu, những khâu thực sự dễ bị tắc nghẽn thường nằm ngoài lỗ khoan hoặc giữa các đoạn lỗ khoan. Một số nhóm thông số phối hợp của CR1000P chỉ vào những khâu này:
- Dung lượng cáp tời 1200 m (cáp thép 6 mm), lực nâng tang rỗng 14,5 kN, lực nâng tang đầy 6,9 kN, tốc độ nâng 116 m/min. Khoảng cách nâng ống trong của khoan lấy mẫu bằng cáp liên quan trực tiếp đến độ sâu lỗ khoan, dung lượng cáp phải khớp với độ sâu lỗ khoan mục tiêu, mỏi cáp thép, cố định đầu cáp và trạng thái xếp cáp đều cần được chú trọng trong nâng khoảng cách dài.
- Lưu lượng bơm chính 200 L/min, áp suất 25 MPa, thùng dầu chính 200 L. Trong thi công khoan sâu chu kỳ dài, hệ thống thủy lực đảm nhận quay đầu động lực, tiến, kẹp và tời, ô nhiễm dầu, trạng thái bộ lọc và tăng nhiệt hệ thống sẽ dần ảnh hưởng đến độ ổn định động tác.
- Lưu lượng dung dịch khoan 100 L/min, áp suất 7 MPa. Sau khi độ sâu lỗ khoan tăng, khoảng cách vận chuyển mùn đá dài hơn, sức cản tuần hoàn tăng cao, nước hồi, áp suất bơm và trạng thái mẫu lõi là căn cứ quan trọng để phán đoán trạng thái trong lỗ khoan. Tầng mất dung dịch sâu, khe nứt chứa nước và đới đứt gãy cần điều chỉnh hệ dung dịch khoan theo tình hình thực tế.
- Lực kẹp lớn nhất của bộ kẹp 130 kN, khả năng thông lỗ 54–127 mm, loại là bộ kẹp thủy lực. Kích thước thông lỗ quyết định có thể đi qua cấp dụng cụ khoan nào, tạo thành quan hệ tương ứng với quy cách được chọn.
Nếu bất kỳ thông số nào trong số này không khớp với điều kiện độ sâu lỗ khoan thực tế, đều có thể khiến "có thể khoan tới một độ sâu nào đó" chỉ nằm trên giấy. Độ sâu khoan là kết quả, tính liên tục của công đoạn mới là quá trình.
Cấu hình động lực cũng ảnh hưởng ngược đến phạm vi khả thi của khoan sâu
Động lực của CR1000P chia thành hai hướng diesel và điện: công suất yêu cầu động cơ diesel ≥132 kW, thương hiệu động cơ diesel có thể chọn Kubota, Cummins, Yunnei, Yuchai; cấu hình điện là 30 kW × 3, tốc độ động cơ 3000 / 1450 rpm. Khu vực hẻo lánh không có điện thường chọn động lực diesel, nền tảng cố định có điều kiện cấp điện ổn định có thể đánh giá phương án điện. Hình thức động lực không được ghi trực tiếp vào cột độ sâu khoan, nhưng nó quyết định thiết bị có thể xuất ra liên tục tại vị trí lỗ khoan hay không, cũng quyết định cách tổ chức vật tư phối hợp và tiếp tế.
Ngoài ra, CR1000P sử dụng kết cấu mô-đun phân tách, bộ động lực 180–260 kg, bộ vận hành 145 kg, bộ dầu thủy lực (gồm dầu) 160 kg, bộ dung dịch khoan 95 kg, tổng trọng lượng 1640 kg, các hệ thống chính có thể tách rời để vận chuyển rồi lắp ráp tại hiện trường. Dự án khoan sâu có thể thành lập hay không còn bao gồm tầng mô-đun có thể đến vị trí lỗ khoan, hiện trường có thể hoàn thành lắp ráp hay không.
Khi xem lại "năng lực khoan sâu" nên kiểm tra thế nào
Nếu chỉ có thể chọn một con số từ bảng thông số để đánh giá năng lực khoan sâu, giá trị tham khảo của con số đó có hạn. Cách thực dụng hơn là trước tiên xác định quy cách đường kính lỗ khoan mục tiêu, rồi kiểm tra lần lượt vài nhóm điều kiện:
- Độ sâu khoan tham khảo tương ứng với quy cách được chọn là bao nhiêu, không được dẫn giá trị lớn nhất xuyên quy cách;
- Ở độ sâu đó, mô-men xoắn và tốc độ quay của đầu động lực, lực đẩy và lực nâng có còn dư địa điều chỉnh hay không;
- Dung lượng cáp tời có bao phủ khoảng cách nâng ống trong theo kế hoạch hay không;
- Lưu lượng và áp suất dung dịch khoan có tương xứng với điều kiện nước hồi và vận chuyển mùn đá của địa tầng hay không;
- Hình thức động lực có khớp với điều kiện vào công trường và phương thức vận chuyển mô-đun hay không.
Những điều kiện này không phải liệt kê song song, mà ràng buộc lẫn nhau: đường kính lỗ khoan lớn hơn, độ sâu tăng lên, gánh nặng mô-men xoắn và nâng cũng tăng theo; thời gian khoan kéo dài, yêu cầu liên tục của hệ thống thủy lực và dung dịch khoan cũng tăng theo. Tài liệu công khai của CR1000P đã đưa ra giá trị cụ thể của những khâu này, nhưng độ sâu khoan và hiệu quả lấy mẫu lõi thực tế đạt được vẫn liên quan đến điều kiện địa chất, dụng cụ trong lỗ khoan, góc khoan và phương thức vận hành, nên lấy điều kiện hiện trường làm chuẩn.