Khi hỏi giá một giàn khoan giếng sâu cấp nghìn mét, điều dễ so sánh nhất là giá niêm yết của cả máy. Nhưng từ khi vào công trường đến khi hoàn thiện một giếng sâu, những khâu thực sự kéo dài thời gian thi công và tăng đầu tư thường không nằm ở bản thân thiết bị: có cần thay đổi công nghệ tuần hoàn không, ống chống hạ đến cấp nào, xử lý cột cần khoan chiếm bao nhiêu thời gian, khung gầm kéo theo có thể vào công trường thuận lợi không, sau khi hoàn thiện giếng thì bố trí ống lọc và chắn nước như thế nào. Nhìn các khâu này cùng nhau, giá máy đơn lẻ chỉ là một hạng mục trong chi phí toàn quy trình.
Bài viết này lấy tài liệu công khai của WRTR1000 làm tham chiếu, thảo luận cách mở rộng trọng tâm chi phí từ giá niêm yết sang điều kiện toàn quy trình khi lựa chọn thiết bị cho các dự án giếng nước sâu, địa nhiệt và cấp nước khu mỏ cấp 1000 m. Cần nói trước: phân tích dưới đây dựa trên tài liệu sản phẩm và logic lựa chọn, không phải dữ liệu quyết toán của một dự án cụ thể, cũng không đại diện cho việc bất kỳ khách hàng nào đã sử dụng thiết bị này.
Trong dự án giếng sâu, tiền thường được chi ở những khâu nào
Chuỗi vận hành của khoan cấp nghìn mét dài hơn giếng nông và trung bình, ít nhất bao gồm vào vị trí lỗ khoan, triển khai tháp khoan, tổ hợp cần khoan, môi chất tuần hoàn, vận hành ống chống, kết cấu hoàn thiện giếng và rút lui công trường. Mỗi khâu đều có điều kiện thiết bị hoặc điều kiện phụ trợ tương ứng; bất kỳ khâu nào không khớp đều có thể chuyển thành chi phí dưới dạng dừng máy, thay đổi công nghệ hoặc tăng thiết bị phụ trợ.
- Khâu công nghệ tuần hoàn: tuần hoàn thuận dung dịch khoan, bọt khí, búa DTH, tuần hoàn ngược khí nâng tùy chọn; các công nghệ khác nhau tương ứng với cấu hình bơm, máy nén khí và cần khoan khác nhau.
- Khâu cột cần khoan và ống chống: lỗ càng sâu, trọng lượng bản thân cột cần khoan và tải trọng ống chống càng lớn; lực nâng, tải trọng tháp khoan và lỗ thông bàn xoay cùng ràng buộc khâu này.
- Khâu chuyển trường: nền tảng kiểu kéo theo lắp tháp khoan, bàn xoay, bơm dung dịch khoan và hệ động lực trên cùng một khung; khi điều chuyển giữa các dự án cần xác minh điều kiện đường sá, cầu và giới hạn chiều cao.
- Khâu hoàn thiện giếng: thiết kế ống lọc, chắn nước, loại bơm không thuộc phạm vi tài liệu giàn khoan, nhưng sẽ ảnh hưởng ngược lại đến đường kính lỗ khoan và chương trình ống chống.
Vì sao xem xét giàn khoan bàn xoay cấp 1000 m
WRTR1000 có độ sâu khoan tối đa 1000 m, mô-men xoắn tối đa bàn xoay 25 kN·m, cung cấp bốn cấp tốc độ 37 / 52 / 84 / 145 r/min, được trang bị tháp khoan kiểu K ống lồng thủy lực 60 T, bơm dung dịch khoan BW1200/7 và động cơ diesel Cummins 269 kW. Các thông số này đặt cùng nhau tương ứng với ba loại nhu cầu: xử lý cột cần khoan lỗ sâu, tuần hoàn dung dịch khoan lưu lượng lớn và chuyển đổi đa công nghệ, chứ không phải chỉ tiêu độ sâu khoan đơn thuần.
Nếu tầng chứa nước mục tiêu của dự án tương đối sâu, đường kính lỗ khoan cuối cần chứa được ống giếng lớn hơn, và địa tầng chuyển từ tầng rời sang đá gốc, thì chỉ dựa vào một thiết bị giếng nông và trung bình thường phải liên tục thỏa hiệp về công nghệ và cần khoan. Giá trị của thiết bị cấp 1000 m nằm ở việc dành ra dư lượng vận hành cho các khâu này, nhưng dư lượng có dùng được hay không vẫn phụ thuộc vào độ sâu giếng, đường kính lỗ khoan và thiết kế địa tầng cụ thể.
Lựa chọn phương thức tuần hoàn ảnh hưởng đến chi phí toàn quy trình như thế nào
WRTR1000 hỗ trợ tuần hoàn thuận dung dịch khoan, bọt khí, búa DTH và tuần hoàn ngược khí nâng tùy chọn. Trong tài liệu, bơm dung dịch khoan BW1200/7 có áp suất tối đa 7 MPa, lưu lượng 1200 L/min, dùng để mang mùn khoan, bảo vệ thành, làm mát mũi khoan và kiểm soát áp suất trong giếng trong tuần hoàn thuận dung dịch khoan lỗ sâu. Lỗ càng sâu, trở lực tuần hoàn và khoảng cách vận chuyển mùn đá càng lớn; bơm lưu lượng lớn có lợi cho việc duy trì hồi dung dịch ổn định.
Nhưng phương thức tuần hoàn không phải lựa chọn miễn phí. Chuyển sang búa DTH cần máy nén khí, búa DTH và mũi khoan phù hợp; chuyển sang bọt khí cần điều chỉnh nồng độ bọt, lượng khí và phương thức phun theo độ sâu lỗ, đường kính lỗ và độ thấm địa tầng; chọn tuần hoàn ngược khí nâng còn phải cấu hình cần khoan hai thành, hệ thống khí nén và thiết bị lấy mẫu phù hợp. Việc các phụ trợ này có được đưa vào ngân sách hay không thường ảnh hưởng đến tổng đầu tư dự án nhiều hơn giá niêm yết của máy chính.
| Phương thức tuần hoàn | Điều kiện tương ứng trong tài liệu | Phụ trợ cần xác nhận riêng |
|---|---|---|
| Tuần hoàn thuận dung dịch khoan | Bơm dung dịch khoan BW1200/7, 7 MPa, 1200 L/min | Vật liệu dung dịch khoan, loại cát và kiểm soát rắn, xử lý dung dịch thải |
| Búa DTH | Tài liệu đề cập có thể cấu hình máy nén khí, búa DTH và mũi khoan | Áp suất và lưu lượng máy nén khí, bôi trơn búa DTH, trạng thái thải mùn |
| Bọt khí | Tài liệu đề cập phù hợp với một số đoạn lỗ khô, mất dung dịch hoặc cải thiện mang mùn | Chất tạo bọt, phương thức phun, phù hợp độ sâu và đường kính lỗ |
| Tuần hoàn ngược khí nâng (tùy chọn) | Tài liệu liệt kê là công nghệ tùy chọn, không phải máy khoan thăm dò RC chuyên dụng | Cần khoan hai thành, hệ thống khí nén, thiết bị lấy mẫu |
Bảng này nói lên một điều: việc chọn hay bỏ phương thức tuần hoàn không chỉ là sở thích vận hành, mà trực tiếp quyết định độ rộng của danh mục phụ trợ. Nếu ở giai đoạn lựa chọn không đưa các phụ trợ này vào so sánh, chênh lệch báo giá máy đơn lẻ rất dễ bị các hạng mục bổ sung sau đó bù lại.
Điều kiện thiết bị tương ứng với xử lý cột cần khoan và ống chống
Trong khoan cấp 1000 m, trọng lượng bản thân cột cần khoan, trọng lượng ống chống và ma sát thành lỗ sẽ tăng theo độ sâu. WRTR1000 có lực nâng một dây của tời chính 90 kN, tời phụ 50 kN, tải trọng định mức của móc di động và đầu xoay nước đều là 60 T, tải trọng tối đa tháp khoan 60 T, chiều cao hiệu dụng 18,482 m. Các giá trị này cùng ràng buộc ranh giới năng lực của vận hành nâng hạ cần khoan và ống chống.
Đường kính lỗ thông tối đa của bàn xoay là 660 mm, tạo không gian cho cần khoan vuông lớn, cần khoan và vận hành ống chống. Tài liệu đồng thời nhắc rằng không thể hiểu kích thước lỗ thông trực tiếp là đường kính lỗ khoan cố định; đường kính lỗ khoan cuối vẫn phải thiết kế theo tầng chứa nước, ống giếng, loại bơm và độ ổn định địa tầng. Điều này rất quan trọng đối với đánh giá chi phí: lỗ thông lớn không có nghĩa là có thể tùy ý mở rộng đường kính hoàn thiện giếng; số cấp ống chống và quy cách ống giếng mới là yếu tố quyết định đầu tư vật liệu.
Quy cách cần khoan vuông 108 × 108 × 12192 mm, cần khoan tiêu chuẩn 89 × 9400 mm, đường kính cần khoan tùy chọn 89 / 114 / 127 mm. Cần khoan dài hơn giảm số lần nối cần, nhưng đặt ra yêu cầu cao hơn về không gian tháp khoan, cẩu lắp và tổ chức vận chuyển. Thời gian tiết kiệm do giảm số lần nối cần phải được tính cùng với mua sắm cần khoan, vận chuyển và điều kiện cẩu lắp tại hiện trường.
Điều kiện chuyển trường của nền tảng kiểu kéo theo
WRTR1000 sử dụng nền tảng hạng nặng kiểu kéo theo; tháp khoan, bàn xoay, tời, bơm dung dịch khoan và hệ động lực được bố trí quanh khung gầm, có thể được xe kéo phù hợp di chuyển giữa các dự án. Đối với các dự án khu mỏ, nông trại, mỏ địa nhiệt và giếng nước vùng xa, kết cấu này thuận tiện hơn cho việc điều chuyển giữa các dự án so với công trường khoan cố định hoàn toàn.
Nhưng kiểu kéo theo không có nghĩa là có thể đi bất cứ lúc nào. Tài liệu nêu rõ cần xác minh trước chiều rộng đường, khả năng chịu tải của cầu, bán kính quay vòng và giới hạn chiều cao vận chuyển. Khi vị trí lỗ khoan của dự án giếng sâu phân tán, số lần chuyển trường và độ khó mỗi lần chuyển trường sẽ đi vào chi phí toàn quy trình; nếu điều kiện đường sá không đáp ứng, có thể cần vận chuyển phân đoạn hoặc làm đường tại chỗ, phần đầu tư này không nằm trong báo giá thiết bị.
Ranh giới áp dụng và các vấn đề cần xác nhận
Tài liệu của WRTR1000 bao gồm độ sâu khoan, mô-men xoắn, tải trọng tháp khoan, lưu lượng bơm và phương thức tuần hoàn, nhưng không đưa ra tốc độ khoan dưới địa tầng cụ thể, lưu lượng nước hoàn thiện giếng, tiêu hao nhiên liệu và tuổi thọ phụ tùng dễ hỏng. Những dữ liệu này cần được xác nhận riêng ở cấp dự án kết hợp với tài liệu địa chất thủy văn, thiết kế đường kính lỗ khoan và tổ chức thi công.
- Độ sâu tầng chứa nước mục tiêu và đường kính lỗ khoan cuối có thực sự cần thiết bị cấp 1000 m, hay thiết bị giếng nông và trung bình cộng với chương trình ống chống đã có thể đáp ứng.
- Tổ hợp địa tầng có cần chuyển tiếp nhiều phương thức tuần hoàn không; máy nén khí, chất tạo bọt và cần khoan hai thành phụ trợ đã được đưa vào ngân sách chưa.
- Điều kiện đường sá, cầu và giới hạn chiều cao giữa các vị trí lỗ khoan có cho phép di chuyển nguyên máy kiểu kéo theo không.
- Thiết kế ống lọc, chắn nước và loại bơm trong thiết kế hoàn thiện giếng có phù hợp với lỗ thông 660 mm và chương trình ống chống không.
- Nếu dự án có yêu cầu lấy mẫu lõi liên tục chất lượng cao, tài liệu nêu rõ nên chọn máy khoan lấy lõi chuyên dụng; WRTR1000 không đảm nhận mục đích này.
Đặt các mục này cạnh giá niêm yết để cùng xem xét mới có thể đánh giá trọng tâm chi phí của một giàn khoan giếng sâu thực sự nằm ở đâu. Giá máy đơn lẻ chỉ là điểm khởi đầu; phụ trợ tuần hoàn, chương trình ống chống, điều kiện chuyển trường và thiết kế hoàn thiện giếng mới là những phần dễ bị đánh giá thấp hơn trong toàn quy trình giếng sâu.