Trong tài liệu công khai của WRTR1000 có ghi: máy hỗ trợ tuần hoàn thuận bùn, bọt khí, búa DTH và tuần hoàn ngược khí nâng tùy chọn, có thể chuyển đổi giữa các phương thức theo địa tầng. Câu này dễ bị hiểu thành thiết bị có sẵn một bộ quy trình sử dụng bất cứ lúc nào. Nhưng nhìn vào bảng thông số, chỉ có lộ trình tuần hoàn thuận bùn là được ghi rõ cùng máy — bơm bùn BW1200/7, áp suất tối đa 7 MPa, lưu lượng 1200 L/min. Ba hạng mục bọt khí, DTH và tuần hoàn ngược khí nâng, tài liệu chỉ ghi hướng áp dụng, không ghi cấu hình máy nén khí, bơm bọt hoặc cần khoan hai thành tương ứng. Bài viết này phân biệt từng hạng mục trong bốn mục: điều kiện nào có căn cứ trong tài liệu, điều kiện nào cần triển khai riêng ở cấp dự án.
Trước tiên phân biệt bốn hạng mục này thuộc loại cấu hình nào
Tuần hoàn thuận bùn, bọt khí, búa DTH, tuần hoàn ngược khí nâng có vị trí khác nhau trong tài liệu. Tuần hoàn thuận bùn là một trong các phương thức tuần hoàn được liệt kê kèm máy, model và thông số bơm có thể tra trực tiếp; DTH và bọt khí được ghi là phương thức khoan có thể chuyển đổi; tuần hoàn ngược khí nâng được ghi rõ có chữ "tùy chọn". Ba mức diễn đạt này tương ứng với ba trạng thái mua sắm và chuẩn bị khác nhau.
- Tuần hoàn thuận bùn: máy có sẵn bơm bùn BW1200/7, thông số rõ ràng.
- Bọt khí: tài liệu ghi là hướng công nghệ có thể chuyển đổi theo địa tầng, chưa liệt kê thiết bị hỗ trợ và thông số môi chất.
- Búa DTH: tài liệu nêu cần cấu hình máy nén khí, búa DTH và mũi khoan phù hợp, đều không nằm trong bảng thông số máy.
- Tuần hoàn ngược khí nâng: tài liệu ghi rõ là phương thức khoan tùy chọn, và nêu máy này không phải máy khoan RC chuyên dụng.
Phạm vi áp dụng của tuần hoàn thuận bùn và điều kiện đi kèm
Theo tài liệu, đất sét, đất bụi và các địa tầng mềm khác phù hợp với tuần hoàn thuận bùn, thông qua tính năng bùn để ổn định thành lỗ và đưa mùn khoan về mặt đất; trong tuần hoàn thuận bùn lỗ sâu, bơm chịu trách nhiệm mang mùn, bảo vệ thành, làm mát mũi khoan và kiểm soát áp suất trong lỗ. Phần điều kiện hỗ trợ này khép kín trong thông số máy, bàn quay 25 kN·m cung cấp bốn cấp tốc độ 37 / 52 / 84 / 145 r/min, BW1200/7 chịu trách nhiệm tuần hoàn.
Tài liệu cũng ghi rõ hạn chế của lộ trình này: trong tầng đất sét cần tránh mũi khoan bị bết bùn và bùn về không thông; tầng cát rời và sỏi dễ sập lỗ, mất bùn và mở rộng lỗ, có thể cần ống chống tạm hoặc hạ ống chống theo cấp. Nghĩa là địa tầng mà tuần hoàn thuận bùn có thể bao phủ là hữu hạn, vượt quá mới đến các phương thức sau.
Sau khi vào đá phong hóa và đá gốc nguyên vẹn, điểm chuyển đổi giữa hai phương thức nằm ở đâu
Tài liệu quy định đoạn này khá dè dặt: sau khi vào tầng đá phong hóa mạnh hoặc đá phân hủy, có thể tiếp tục khoan quay theo lực cản đáy lỗ và tình trạng bùn về, hoặc dùng bọt khí hay công nghệ phù hợp khác; sau khi vào đá cứng nguyên vẹn hơn, có thể cấu hình máy nén khí, búa DTH và mũi khoan phù hợp để khoan DTH.
Căn cứ phán đoán ở đây được ghi trong lỗ — lực cản đáy lỗ và tình trạng bùn về, chứ không phải vạch theo trị số độ sâu. Ngược lại, hạng mục DTH phụ thuộc nhiều nhất vào thiết bị ngoài máy. Tài liệu nêu rõ: trong đá cứng lỗ sâu cần đặc biệt chú ý năng lực máy nén khí, bôi trơn búa DTH và trạng thái thải mùn, nếu bột đá đáy lỗ không được thải kịp sẽ làm giảm rõ rệt hiệu quả khoan. Áp suất và lưu lượng máy nén khí đều không nằm trong bảng thông số WRTR1000, thuộc phần cần cấu hình riêng theo dự án.
Bọt khí và tuần hoàn ngược khí nâng, mỗi loại bị ràng buộc ở khâu nào
Vị trí của bọt khí trong tài liệu là "các đoạn lỗ khoan khô một phần, mất dung dịch hoặc cần cải thiện khả năng mang mùn". Điểm chung của các đoạn lỗ này là không phù hợp để duy trì tuần hoàn bằng một hệ bùn đơn nhất. Tài liệu cũng nêu: nồng độ bọt, lượng khí và cách phun nên điều chỉnh theo độ sâu lỗ, đường kính lỗ và tính thấm địa tầng, không thể dùng thông số thống nhất cho mọi địa tầng. Ý nghĩa thực tế của ràng buộc này là: bọt khí không phải cấu hình cố định sau khi lắp, mà là một nhóm thông số hiện trường thay đổi theo đoạn lỗ.
Tính chất của tuần hoàn ngược khí nâng lại khác. Tài liệu ghi rõ nó dùng cho dự án cần thải mùn nhanh hoặc lấy mẫu mùn khoan, đồng thời nêu rõ máy này không phải máy khoan RC chuyên dụng; nếu dự án có yêu cầu rõ về tính đại diện của mẫu và chất lượng chia mẫu, nên đồng thời cấu hình cần khoan hai thành, hệ thống khí nén và thiết bị lấy mẫu phù hợp. Ba thiết bị hỗ trợ này đều liên quan trực tiếp đến chất lượng lấy mẫu, nhưng đều không nằm trong bảng thông số máy.
| Phương thức tuần hoàn/khoan | Hướng áp dụng ghi trong tài liệu | Điều kiện hỗ trợ ngoài máy |
|---|---|---|
| Tuần hoàn thuận bùn | Địa tầng mềm như đất sét, đất bụi; mang mùn, bảo vệ thành lỗ sâu | BW1200/7 cấu hình kèm máy |
| Bọt khí | Đoạn lỗ khô một phần, mất dung dịch hoặc cần cải thiện mang mùn | Nồng độ bọt, lượng khí, cách phun điều chỉnh theo tình trạng lỗ |
| Búa DTH | Đoạn lỗ đá cứng nguyên vẹn hơn | Máy nén khí, búa DTH, mũi khoan cấu hình riêng |
| Tuần hoàn ngược khí nâng (tùy chọn) | Dự án cần thải mùn nhanh hoặc lấy mẫu mùn khoan | Cần khoan hai thành, hệ thống khí nén, thiết bị lấy mẫu |
Một máy chạy nhiều phương thức nhờ nền tảng chung là bàn quay và tháp khoan
Bốn hạng mục này có thể lắp trên cùng một máy vì hai đoạn phá đá và nâng dùng chung. Bàn quay 25 kN·m cung cấp bốn cấp tốc độ 37 / 52 / 84 / 145 r/min, tốc độ thấp mô-men cao phù hợp với dụng cụ khoan lớn, thi công ống chống và địa tầng lực cản cao, tốc độ cao hơn phù hợp với đá mềm tương đối ổn định, tầng phong hóa và một phần địa tầng trầm tích; tháp khoan kiểu K ống lồng thủy lực 60 T, tời chính 90 kN và tời phụ 50 kN chịu trách nhiệm thi công cột khoan và ống chống; lỗ thông bàn quay 660 mm để lại không gian cho dụng cụ khoan và ống chống cỡ lớn. Phương thức tuần hoàn thay đổi môi chất trong lỗ và đường thải mùn, đoạn xử lý cột khoan và nâng vẫn dùng cùng một bộ cơ cấu.
Cũng chính vì vậy, trong tình huống địa tầng hỗn hợp tài liệu đưa ra cách kết hợp nhiều phương pháp: tầng rời phía trên dùng tuần hoàn bùn kèm bảo vệ ống chống, sau khi vào tầng đá chuyển sang DTH hoặc bọt khí, giảm nhu cầu thay máy khoan thường xuyên do một công nghệ không phù hợp với thay đổi địa tầng. Nhưng "có thể kết hợp" và "có thể chuyển đổi tùy ý" là hai chuyện khác nhau, điểm chuyển đổi vẫn phán đoán theo lực cản đáy lỗ và tình trạng bùn về, chứ không theo độ sâu định trước.
Những phần cần xác nhận riêng trước khi mua
Nếu lấy phương thức tuần hoàn của WRTR1000 làm hạng mục so sánh chọn máy, có ba loại thông tin không tìm thấy câu trả lời trong tài liệu hiện có, cần xác nhận riêng với nhà cung cấp hoặc bên thiết kế dự án, ở đây không suy diễn thay:
- Bọt khí và tuần hoàn ngược khí nâng mỗi loại cần máy nén khí áp suất và lưu lượng bao nhiêu, tài liệu hiện có chưa đưa ra trị số.
- Thông số cần khoan hai thành được chọn cho tuần hoàn ngược khí nâng, và cách nó kết nối với hệ cần khoan của máy, tài liệu chỉ ghi đến mức "phù hợp".
- Loại chất tạo bọt và lượng tiêu thụ cần cho công nghệ bọt khí, tài liệu chưa đề cập.
Việc thiếu những mục này không ảnh hưởng đến một phán đoán cơ bản: điều kiện áp dụng phương thức tuần hoàn của WRTR1000 phụ thuộc vào trạng thái địa tầng của đoạn lỗ mục tiêu và thiết bị hỗ trợ mà dự án có thể cung cấp, chứ không phải một nhóm ranh giới độ sâu cố định do máy đưa ra. Ranh giới của tuần hoàn thuận bùn nằm ở địa tầng mềm và nguy cơ sập lỗ; DTH và bọt khí chuyển điều kiện sang máy nén khí và thông số bọt; tuần hoàn ngược khí nâng chuyển điều kiện sang cần khoan hai thành và thiết bị lấy mẫu. Bốn loại điều kiện này thuộc các bên chịu trách nhiệm khác nhau, giai đoạn mua cần đối chiếu từng hạng mục.