Con số 1500 m được ghi ở dòng đầu tài liệu WR1500S, nhưng trong cùng đoạn còn có con số thứ hai: đường kính lỗ khoan 105–1000 mm. Đặt hai đầu cạnh nhau, đường kính giếng thực tế nằm ở 105 mm hay một mét, thì dụng cụ khoan, ống chống, máy nén khí, tải trọng nâng hoàn toàn không cùng một cấp độ. Điều thực sự cần xác định trước trong chọn thiết bị lỗ khoan sâu là đường kính lỗ khoan và mục tiêu hoàn thành giếng, độ sâu khoan là giới hạn trên chỉ được xác nhận sau khi hai điều này đã thành lập.
Phân nhánh thứ nhất: đường kính lỗ khoan thu hẹp trước
105–1000 mm bao phủ một phạm vi rất rộng, rộng đến mức không thể coi là đầu ra cố định của một thiết bị. Khi đường kính lỗ khoan tăng lên, thể tích vành xuyến trong lỗ, lượng mùn trào ra, quy cách ống chống và lực cản xoay đồng thời tăng; khi đường kính lỗ khoan thu nhỏ, không gian lựa chọn ống lọc và loại bơm cũng thu hẹp theo. Tài liệu đưa ra dải đường kính thiết bị có thể bao phủ, dự án thực tế dùng loại nào phải suy ngược từ mục tiêu hoàn thành giếng.
- Giếng nước sâu thông thường: kết cấu hoàn thành giếng quyết định đường kính ống lọc và ống giếng, đường kính lỗ khoan phải chừa khe hở vành xuyến cho việc này.
- Giếng nước ngầm đường kính lớn, hạ mực nước khu mỏ: đường kính lớn, yêu cầu về mô-men xoay, khả năng nâng và lưu lượng máy nén khí đồng thời tăng lên.
- Một số lỗ khoan công trình lớn: mục đích lỗ khoan khác nhau, có thuộc phạm vi áp dụng của thiết bị này hay không cần xác nhận riêng theo thiết kế dự án.
Nếu bước này chưa làm xong, việc xem mô-men xoay và lực nâng phía sau đều thiếu hệ quy chiếu.
Phân nhánh thứ hai: mục tiêu hoàn thành giếng quyết định dùng đoạn quy trình nào
Các phương pháp khoan được liệt kê trong tài liệu WR1500S không chỉ có một loại, thường chia thành ba nhóm: khoan xoay bằng dung dịch khoan dùng cho đất, sét, cát, sỏi cát và các tầng đất rời; búa khoan DTH dùng cho đá phong hóa, đá nứt nẻ và đá cứng nguyên khối; khoan xoay thủy lực dẫn động đỉnh dùng cho giếng nước sâu thông thường và khoan đường kính lớn. Ba nhóm không phải lựa chọn loại trừ lẫn nhau, mà được phân đoạn theo hướng độ sâu lỗ khoan.
| Đoạn lỗ khoan | Quy trình thường dùng | Điểm cần lưu ý khi hoàn thành giếng |
|---|---|---|
| Tầng phủ phía trên | Khoan xoay bằng dung dịch, ống chống giữ thành | Thành lỗ ổn định, chống co đường kính và sập lỗ |
| Tầng đá giữa và dưới | Búa khoan DTH áp suất gió trung bình đến cao | Mùn trào ra liên tục, áp suất khí và lưu lượng đồng thời đáp ứng |
| Đoạn tầng chứa nước | Điều chỉnh cấp khí và làm sạch lỗ theo tình hình nước trào | Ghi lại độ sâu tầng xuất nước, vị trí ống lọc và đoạn chặn nước |
Mục tiêu hoàn thành giếng khác nhau thì vị trí phân đoạn cũng khác. Giếng tầng chứa nước sâu tập trung vào tầng đá sâu và tầng chứa nước, đoạn tầng phủ phía trên dù ngắn vẫn phải xây dựng thân lỗ ổn định trước, nếu không thi công 1500 m phía sau sẽ bị kéo lại ngay từ giai đoạn mở lỗ.
Sau khi xác định đường kính lỗ khoan, kiểm tra lại ba nhóm giá trị
Trong thông số đã công bố của WR1500S tại trang này, có ba nhóm gắn trực tiếp với đường kính lỗ khoan, cần xem cùng nhau thay vì đánh giá riêng từng nhóm.
Lực nâng và áp lực trục
Lực nâng 80 T, áp lực trục 16 T. Lỗ càng sâu, trọng lượng bản thân cột cần khoan, ma sát thành lỗ và trọng lượng ống chống càng lớn, tải trọng của đoạn nâng càng rõ rệt. 80 T cung cấp biên dự trữ, không phải phương án xử lý lực cản bất thường trong lỗ — tài liệu cũng ghi rõ, khi xuất hiện lực cản bất thường nên ưu tiên làm sạch lỗ, nâng chậm và đánh giá trạng thái trong lỗ.
Mô-men xoay và tốc độ quay
Mô-men xoay tối đa 31000 / 15500 N·m, tốc độ quay tối đa 70 / 140 r/min. Cấp tốc độ thấp mô-men cao phù hợp hơn với đường kính lỗ khoan lớn, đá cứng và đoạn lỗ ma sát cao; cấp tốc độ quay cao hơn phù hợp với đoạn lỗ ổn định có lực cản tương đối nhỏ. Đường kính lỗ khoan càng lớn càng nghiêng về dùng nhóm trước.
Chiều dài và đường kính cần khoan
Hỗ trợ cần khoan 9.6 m, đường kính khuyến nghị 114 / 127 mm. Độ sâu lỗ khoan 1500 m đồng nghĩa số lần nối cần vốn đã nhiều, cần khoan dài giảm tần suất kết nối, đồng thời yêu cầu hiện trường có không gian thao tác và tổ chức vận chuyển cần khoan phù hợp. Cần khoan thường cần vận chuyển riêng.
Phần máy nén khí: áp suất khí và lưu lượng phải đồng thời thành lập
Khi khoan DTH, áp suất làm việc khuyến nghị 1.65–8 MPa, lượng tiêu thụ khí 16–120 m³/min. Lỗ khoan sâu cộng đường kính lớn là điều kiện công tác mà cả hai con số này đồng thời tăng lên. Chỉ đáp ứng áp suất có thể dẫn đến thải mùn không đủ; chỉ đáp ứng lưu lượng có thể dẫn đến lực va đập không đủ. Cách diễn đạt trong tài liệu là "áp suất và lưu lượng phải đồng thời đáp ứng nhu cầu của búa khoan DTH và thải mùn đáy lỗ", nếu không dễ xuất hiện lực va đập không đủ, thải mùn khó khăn và tích mùn đáy lỗ.
Nhịp thi công được viết lại cho tầng rời, đới nứt nẻ và tầng chứa nước
Tài liệu đưa ra hướng xử lý riêng cho ba loại điều kiện công tác: đá phong hóa, đới nứt nẻ hoặc đứt gãy nên giảm tốc độ đẩy, tăng cường làm sạch lỗ, và tùy thực tế sử dụng ống chống, bọt hoặc biện pháp ổn định lỗ khác; tầng phủ rời ưu tiên bảo đảm thành lỗ ổn định, sau đó mới vào tầng đá chuyển sang DTH; sau khi vào tầng chứa nước chính, nước trào sẽ thay đổi trạng thái thải mùn trong lỗ và làm việc của búa khoan DTH, nên ghi lại độ sâu tầng xuất nước và điều chỉnh cấp khí, làm sạch lỗ và phương thức ống chống theo lượng nước. Ba điều này thuộc ràng buộc ở cấp tổ chức thi công, không thể thay thế bằng bảng thông số.
Điều kiện vào công trường do toàn máy 28 T mang lại
Trọng lượng toàn máy khoảng 28 T, kích thước ngoài khoảng 11.5 × 2.6 × 3.5 m, tháp telescopic có thể cải thiện kích thước ngoài của toàn máy ở trạng thái vận chuyển. Tốc độ di chuyển 3.5 km/h, góc leo dốc tối đa 21°. Vận chuyển liên vùng cần xác nhận trước tải trọng xe phẳng, giới hạn chiều cao đường, khả năng chịu tải cầu và không gian quay đầu; sau khi đến hiện trường còn phải dự phòng khu vực máy nén khí, hệ thống dung dịch khoan, dụng cụ khoan và vật tư. Hai tời phụ trợ (tời lớn 5 T, tời nhỏ 2.5 T) dùng để vận chuyển công cụ và phụ kiện, việc cẩu nâng vẫn thực hiện theo tải trọng định mức và khoảng cách an toàn.
Một số nội dung cần xác nhận riêng với nhà sản xuất hoặc bên dự án
- Độ sâu giếng thực tế: tài liệu ghi rõ vẫn phải xác định theo địa chất thủy văn, đường kính lỗ khoan, cần khoan, máy nén khí và thiết kế hoàn thành giếng, 1500 m là giới hạn năng lực thiết bị, không phải độ sâu mục tiêu của mỗi giếng.
- Kết cấu hoàn thành giếng: ống lọc, đoạn chặn nước, loại bơm cuối cùng thuộc phạm vi thiết kế hoàn thành giếng, cần thiết kế riêng theo phân bố tầng chứa nước.
- Hiệu suất khoan: hiệu suất khoan tham khảo 10–35 m/h, thực tế lấy theo điều kiện hiện trường, khác biệt giữa các địa tầng rõ rệt.
- Tùy chọn: bơm dung dịch, bơm ly tâm, máy phát điện, bơm bọt là phụ kiện tùy chọn, có phối hợp hay không và quy cách cụ thể cần xác nhận theo điều kiện dự án.
- Dự án địa nhiệt: nếu liên quan đến giếng khai thác địa nhiệt chính thức, nên cấu hình dụng cụ khoan và hệ thống hoàn thành giếng theo thiết kế chuyên biệt, tài liệu thiết bị không đủ để thay thế thiết kế đó.
Nhìn theo thứ tự đảo ngược sẽ rõ hơn: độ sâu khoan là kết quả, đường kính lỗ khoan và mục tiêu hoàn thành giếng là nhánh xuất phát từ tiền đề, quy trình công nghệ, máy nén khí, cột cần khoan và điều kiện hiện trường là các hạng mục phối hợp trên nhánh này. Nếu một hạng mục nào chưa được thực hiện, giới hạn trên 1500 m chỉ còn là một con số trên tài liệu.