Khi thảo luận về hiệu quả thiết bị, đội thi công giếng nước thường nói riêng về "hành trình có thể đẩy một lần" và "một cần khoan dài bao nhiêu". Giá trị thứ nhất liên quan đến hành trình của đầu động lực hoặc cơ cấu cấp tiến, giá trị thứ hai liên quan đến chiều dài một cần khoan. Hai giá trị này khi xem riêng đều không khó hiểu, nhưng khi áp dụng vào nhịp khoan thực tế của giếng nước trung sâu, chúng phải được kết hợp với nhau mới có ý nghĩa: hành trình dù dài đến đâu, nếu cần khoan chỉ 3m thì vẫn không tránh khỏi việc nối cần thường xuyên; cần khoan dù dài đến đâu, nếu hành trình hiệu quả sau khi tháp khoan mở rộng và không gian nâng hạ cần không khớp thì cũng không phát huy được ưu thế nối cần của cần khoan dài. Bài viết này xoay quanh mối quan hệ phối hợp đó, kết hợp với thông tin công khai của WR400S để giải thích những điều kiện nào hỗ trợ sự phối hợp này và những điều kiện nào vẫn cần xác nhận tại hiện trường.
Trước tiên phân biệt hai đoạn công việc: hành trình đẩy quản lý tiến độ trong lỗ khoan, chiều dài cần khoan quản lý số lần nối tháo cần
Chiều dài một lần đẩy ràng buộc bộ dụng cụ khoan có thể đi liên tục bao xa theo phương dọc trong lỗ khoan, nó liên quan đến hành trình cấp tiến, chiều cao tháp khoan, vị trí đầu động lực. Chiều dài cần khoan ràng buộc mỗi cần khoan có thể bao phủ bao nhiêu độ sâu lỗ khoan, và tần suất nối tháo cần một lần. Giá trị thứ nhất ảnh hưởng đến thời gian khoan liên tục trong một cần khoan, giá trị thứ hai ảnh hưởng đến tổng số lần công việc phụ trợ của toàn bộ giếng.
Nếu chỉ tăng tốc độ đẩy mà cần khoan rất ngắn, các động tác phụ trợ như nối cần, tháo cần, nâng hạ cần vẫn sẽ liên tục ngắt quãng tiến độ; nếu chỉ thay cần khoan dài mà tháp khoan thiết bị, hành trình và không gian nâng hạ cần không khớp, ưu thế của cần khoan dài cũng không thể hiện thực hóa. Do đó khi xem xét một máy khoan giếng nước trung sâu, hai giá trị này phải được đối chiếu trong cùng một bảng quy trình công việc, chứ không phải xem riêng từng giá trị.
Một số mục trong tài liệu WR400S liên quan trực tiếp đến sự phối hợp này
WR400S là máy khoan giếng nước bánh xích tháp khoan co duỗi cấp 400m, trong tài liệu có các mục liên quan trực tiếp đến nhịp nối cần như sau: hỗ trợ thi công trực tiếp cần khoan 6m và ống chống 6m, đường kính cần khoan khuyến nghị 89 / 102 mm; độ sâu khoan tối đa 400 m, đường kính lỗ khoan 105–325 mm; mô-men xoắn tối đa hệ thống quay 8000 / 4000 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 75 / 150 r/min; lực nâng 22 T, lực ép trục 4 T; nâng nhanh 29 m/min, đẩy nhanh 56 m/min; trọng lượng toàn máy khoảng 9,8 T, kích thước ngoài khoảng 6,26 × 1,85 × 2,43 m.
Những giá trị này không thể đơn độc được coi là kết luận về hiệu quả. Chúng có thể giải thích rằng: trong giếng nước cấp 300–400m, cần khoan 6m có thể giảm số lần nối cần, tháp khoan co duỗi ở trạng thái vận chuyển có thể rút ngắn kích thước ngoài toàn máy, ở trạng thái làm việc vẫn hỗ trợ thi công trực tiếp cần khoan 6m hoặc ống chống 6m. Về việc thực tế có thể tiết kiệm bao nhiêu thời gian phụ trợ, điều đó phụ thuộc vào địa tầng, đường kính lỗ khoan, tổ hợp dụng cụ khoan và tổ chức hiện trường, tài liệu không đưa ra kết quả định lượng và cũng không nên tự bịa ra một con số.
Tại sao cần khoan 6m và tháp khoan co duỗi phải được xem xét cùng nhau
Việc giảm số lần nối cần do cần khoan dài mang lại có tiền đề là tháp khoan ở trạng thái làm việc có đủ không gian để chứa và nâng hạ cần khoan này. Giá trị kết cấu của tháp khoan co duỗi nằm ở việc xử lý tách biệt đường bao vận chuyển và đường bao làm việc: khi chuyển trường, tháp khoan rút ngắn, giảm độ khó xếp xe và qua đường; sau khi mở rộng tại vị trí lỗ khoan, vẫn duy trì khả năng thi công cần khoan 6m. Đối với đội khoan giếng liên tục qua khu vực, công trình thôn xã và nhiều công trường, kết cấu này giải quyết mâu thuẫn "cần khoan dài cần tháp khoan cao, tháp khoan cao lại bất lợi cho chuyển trường".
Ngược lại, nếu vị trí lỗ khoan của dự án tập trung, ít chuyển trường, thì sự thuận tiện vận chuyển do tháp khoan co duỗi mang lại không phải là mâu thuẫn chính, trọng tâm đánh giá nên quay về độ phủ độ sâu khoan, phạm vi đường kính lỗ khoan và quy trình địa tầng. Nếu độ sâu giếng của dự án tương đối nông, ý nghĩa của việc cần khoan 6m giảm số lần nối cần cũng sẽ giảm theo. Vì vậy mối quan hệ phối hợp này là có điều kiện, không phải tất cả dự án giếng nước đều thiết lập theo cùng một logic.
Đưa nhu cầu, tài liệu và điều kiện phụ trợ vào cùng một bảng đối chiếu
| Nhu cầu công việc | Mục tương ứng trong tài liệu | Điều kiện vẫn cần xác nhận |
|---|---|---|
| Giảm số lần nối cần trong lỗ khoan trung sâu | Hỗ trợ thi công trực tiếp cần khoan 6m, đường kính khuyến nghị 89 / 102 mm | Tổ hợp dụng cụ khoan, lực cản trong lỗ khoan, quy cách cung ứng thực tế của cần khoan |
| Kiểm soát độ khó xếp xe khi chuyển trường | Tháp khoan co duỗi, trạng thái vận chuyển có thể rút ngắn kích thước ngoài | Chiều rộng đường, bán kính quay vòng, xe vận chuyển và phương thức cố định |
| Bao phủ độ sâu giếng mục tiêu và đường kính hoàn thành giếng | Độ sâu khoan tối đa 400 m, đường kính lỗ khoan 105–325 mm | Độ sâu tầng chứa nước mục tiêu, kết cấu hoàn thành giếng, ống giếng và loại bơm |
| Xử lý cột cần khoan và ống chống trong lỗ khoan trung sâu | Lực nâng 22 T, tời phụ 1,5 T | Trọng lượng thực tế cột cần khoan, trọng lượng ống chống, ma sát thành lỗ khoan |
| Chuyển tiếp giữa đá cứng và tầng rời | Hỗ trợ khoan búa lỗ khoan và khoan dung dịch, áp suất làm việc 1,2–3,5 MPa | Áp suất và lưu lượng máy nén khí, tình trạng rò khí địa tầng, phương án bảo vệ thành |
Tác dụng của bảng này không phải đưa ra kết luận "chọn nó", mà là đối chiếu riêng biệt chiều dài một lần đẩy, chiều dài cần khoan và điều kiện phụ trợ. Nếu bất kỳ hàng nào không thiết lập, cải thiện nhịp độ do giảm số lần nối cần mang lại đều có thể bị các khâu khác triệt tiêu.
Điều kiện phụ trợ và ranh giới áp dụng
Tài liệu cho thấy WR400S sử dụng động cơ Yuchai 92 kW, tốc độ di chuyển bánh xích khoảng 2,5 km/h, góc leo dốc tối đa tham khảo 21°, hành trình chân thủy lực 1,6 m. Những điều kiện này cho thấy nó phù hợp với đường nông thôn, đất sỏi đá và mặt bằng không bằng phẳng thông thường, nhưng mặt đất mềm vẫn cần sử dụng tấm lót, trước khi chuyển trường cần đánh giá khả năng chịu lực mặt đất và độ dốc. Thi công trực tiếp ống chống 6m có ích cho kết cấu hoàn thành giếng, nhưng thiết kế ống giếng, ống lọc và đoạn chắn nước vẫn phải xác định theo tình trạng tầng chứa nước.
Khi sử dụng búa lỗ khoan cho đoạn đá cứng, áp suất làm việc khuyến nghị 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 16–55 m³/min, áp suất và lưu lượng máy nén khí phải khớp đồng thời; khi sử dụng khoan dung dịch cho tầng rời, bơm dung dịch, bơm ly tâm và các phụ kiện khác thuộc điều kiện phụ trợ của phương án toàn máy, cần cấu hình riêng theo dự án. Tài liệu cũng lưu ý, nếu xuất hiện lực cản nâng cần bất thường, trước tiên nên làm sạch lỗ khoan và phán đoán xem có co thắt đường kính, rơi khối hoặc kẹt cần hay không, không nên trực tiếp sử dụng lực nâng tối đa để xử lý cưỡng bức.
Những vấn đề cần xác nhận với nhà sản xuất hoặc bên dự án
- Tính phù hợp của cần khoan 6m dưới đường kính lỗ khoan và điều kiện địa tầng thực tế, cũng như đường kính cần khoan khuyến nghị 89 / 102 mm có nhất quán với tổ hợp dụng cụ khoan dự kiến hay không.
- Không gian làm việc hiệu quả sau khi tháp khoan co duỗi mở rộng có kết nối với quy trình hạ ống chống 6m hay không, tài liệu chưa đưa ra giải thích từng quy trình công việc.
- Độ sâu giếng mục tiêu, đường kính hoàn thành giếng và điều kiện địa chất thủy văn địa phương có nằm trong phạm vi 400 m và 105–325 mm hay không, độ sâu hoàn thành giếng thực tế vẫn nên xác định theo tài liệu thủy văn.
- Quy cách cụ thể và phạm vi cung ứng của các phụ kiện phụ trợ như máy nén khí, bơm dung dịch, máy phát điện và bơm bọt.
- Tài liệu không cung cấp hiệu quả tiến độ thực tế, thời gian nối cần hoặc thay đổi chi phí dưới các địa tầng khác nhau, những điều này cần đo thực tế theo dự án hoặc do bên thi công tự đánh giá.