Trong mô tả thiết bị WR400RC có một giới hạn then chốt: thiết bị thu mẫu mùn khoan trả về theo độ sâu, không phải lõi khoan liên tục hoàn chỉnh. Câu này quyết định việc "trang bị lấy mẫu mùn khoan hay lấy lõi liên tục" không phải là một lựa chọn phụ kiện — bản thân giàn khoan tuần hoàn ngược không cung cấp chức năng lấy lõi liên tục, phương án thực sự có thể chọn là: dùng WR400RC để lấy mẫu mùn khoan RC, hay giao việc lấy lõi liên tục cho một loại giàn khoan lấy lõi khác thực hiện.
Đảo ngược thứ tự sẽ rõ ràng hơn: trước tiên xác định câu hỏi địa chất mà dự án cần trả lời, sau đó đánh giá hình thái mẫu có thể hỗ trợ câu trả lời đó hay không, cuối cùng mới xem đường kính lỗ khoan, độ sâu khoan và điều kiện phụ trợ của WR400RC có đủ hay không. Dưới đây triển khai theo bốn hướng đánh giá, chỗ nào có thể ghi số liệu thì ghi rõ, phần tài liệu chưa đề cập sẽ được đánh dấu riêng là cần xác nhận.
Hướng một: Trước tiên xem mẫu cần trả lời câu hỏi địa chất gì
Lấy mẫu RC thu được tập hợp mùn khoan trong một khoảng tiến độ khoan, nó có thể phản ánh xu hướng biến đổi của màu sắc, thạch học, biến đổi nhiệt dịch và khoáng hóa theo độ sâu, có thể thu thập theo khoảng tiến độ cố định rồi gửi phòng thí nghiệm phân tích hàm lượng. Loại câu hỏi phù hợp là: dị thường khoáng hóa xuất hiện ở khoảng độ sâu nào, ranh giới thân quặng đại khái mở rộng về phía nào, khu dị thường ngoại vi có đáng khoan dày thêm hay không.
Lõi khoan liên tục trả lời một loại câu hỏi khác: quan hệ tiếp xúc địa tầng, thế nằm cấu tạo, vị trí tồn tại và cấu trúc của khoáng vật cụ thể. Hai loại câu hỏi này không thay thế lẫn nhau. Nếu mục tiêu dự án chỉ là nhanh chóng xác minh khu dị thường diện rộng, thiết lập thêm nhiều điểm kiểm soát, ưu thế về số lượng mẫu của mùn khoan RC rõ ràng hơn; nếu quyết định bắt buộc phải dựa trên mô tả cấu trúc lõi khoan, thì lấy mẫu RC dù dày đặc đến đâu cũng không thể bù đắp được lớp thông tin này.
Hướng ứng dụng được ghi rõ trong tài liệu WR400RC bao gồm thăm dò khoáng sản, lấy mẫu địa chất và thi công giếng nước sâu, trong dự án vàng có thể dùng để xác minh dị thường bề mặt, điều tra khoáng hóa dưới lớp phủ, kiểm soát ranh giới thân quặng và khoan mở rộng ngoại vi. Đặc điểm chung của các ứng dụng này là: mẫu dùng để phán đoán xu hướng, không dùng để mô tả cấu trúc cấp độ lõi khoan.
Hướng hai: Có cần giữ mẫu lõi vật lý hay không
Lớp đánh giá này trực tiếp nhất. Trong quy trình RC, mùn khoan trở về mặt đất qua ống trong của cần khoan hai thành, hạt bị vỡ vụn, trộn lẫn, không thể phục hồi thành lõi khoan dạng cột liên tục. Nếu bản thân dự án có yêu cầu kho mẫu lõi, có mẫu vật lý cần lưu giữ lâu dài và quan sát lặp lại, hoặc hợp đồng có quy định về tỷ lệ lấy lõi, thì phương án này về mặt kỹ thuật không thể đáp ứng, nên giao việc lấy lõi liên tục cho giàn khoan lấy lõi, chứ không phải thêm cấu hình trên WR400RC để giải quyết.
Ngược lại, nếu dự án chỉ cần mẫu mùn khoan, sản phẩm bàn giao cuối cùng là dữ liệu phân tích, và hiện trường đánh số, cân và đóng gói theo khoảng độ sâu lỗ khoan cố định, thì kênh tuần hoàn ngược và cần khoan RC 89/102 mm của WR400RC chính là cấu hình tương ứng cho mục đích này. Cần khoan RC dài 3 m, kết cấu khác với cần khoan một thành thông thường, cần đảm bảo kênh trong và ngoài kín khít và kết nối tin cậy, định kỳ kiểm tra đầu nối cần khoan hai thành, phớt kín và mài mòn ống trong, tránh rò khí và lẫn mẫu.
Hướng ba: 400 m, đường kính lỗ khoan 105–305 mm có khớp với điều kiện lỗ khoan thực tế hay không
WR400RC có độ sâu khoan tối đa 400 m, đường kính lỗ khoan 105–305 mm, hỗ trợ góc làm việc 45° và 90°. Tài liệu cũng nêu rõ, độ sâu khoan thực tế sẽ chịu ảnh hưởng của đường kính lỗ khoan, cần khoan, năng lực máy nén khí, điều kiện địa tầng, độ xiên lỗ khoan và mài mòn dụng cụ khoan, do đó 400 m nên hiểu là năng lực tham khảo trong cấu hình điển hình, không phải giá trị cố định có thể đạt được trong mọi điều kiện lỗ khoan.
Thứ tự đánh giá có thể sắp xếp như sau:
- Độ sâu lỗ khoan mục tiêu có vượt rõ rệt 400 m, hoặc gần 400 m nhưng không để dư lượng cho độ xiên lỗ khoan, mài mòn dụng cụ khoan;
- Đường kính lỗ khoan thiết kế có nằm trong 105–305 mm, và năng lực máy nén khí có khớp với đường kính lỗ khoan, độ sâu lỗ khoan mục tiêu — WR400RC khuyến nghị áp suất khí làm việc 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí 16–55 m³/min, khi độ sâu lỗ khoan tăng, đường kính lỗ khoan tăng hoặc địa tầng cứng hơn, lưu lượng khí không đủ sẽ trực tiếp khiến tốc độ trả về của mùn khoan giảm;
- Hướng lỗ khoan có cần lỗ xiên 45° hay không. Tài liệu đưa ra hai góc làm việc 45°/90° có thể dùng cho lỗ xiên hoặc lỗ gần thẳng, nhưng trước khi thi công chính thức nên xác nhận hướng lỗ khoan và góc lỗ khoan theo thiết kế địa chất;
- Lớp phủ tơi phía trên có dùng khoan dung dịch để chuyển tiếp hay không. Đất, sét, cát và sỏi cát dễ sập lỗ, tài liệu cho thấy dòng máy này hỗ trợ khoan dung dịch, có thể ổn định lỗ trước rồi chuyển sang quy trình khí nén hoặc tuần hoàn ngược.
Nếu độ sâu lỗ khoan mục tiêu vượt xa 400 m, hoặc đường kính lỗ khoan thiết kế lớn hơn 305 mm, phương án này tự nó không khả thi, cần đối chiếu lại phạm vi năng lực của các model khác, chứ không phải điều chỉnh phương thức lấy mẫu.
Hướng bốn: Năng lực lấy mẫu và chia mẫu tại hiện trường có theo kịp hay không
Lấy mẫu tuần hoàn ngược không chỉ là "khoan nhanh", mà còn phải đảm bảo mẫu trả về liên tục theo độ sâu. Trong thi công nên quan sát lượng mẫu trả về, kích thước hạt, biến đổi bụi và có hiện tượng lẫn mẫu rõ ràng hay không; mỗi lần nối cần, làm sạch lỗ hoặc dừng khoan rồi bắt đầu lại lấy mẫu, nên xử lý đoạn chuyển tiếp theo chế độ lấy mẫu hiện trường, tránh lẫn mẫu ở các độ sâu khác nhau. Đới đứt gãy phá hủy dễ xuất hiện rơi khối và mở rộng lỗ cục bộ, mùn khoan có thể lưu lại trong lỗ rồi trả về tập trung, khiến quan hệ tương ứng độ sâu mẫu trở nên kém, loại đoạn lỗ khoan này nên kiểm soát tốc độ đẩy, duy trì cấp khí ổn định và ghi chép đầy đủ.
WR400RC cung cấp nền tảng khoan, chất lượng mẫu cuối cùng còn phụ thuộc vào quy trình lấy mẫu hiện trường và thao tác của nhân viên. Nếu bên dự án không có quy trình đánh số, cân, đóng gói và ghi chép mẫu đi kèm, dù chọn đúng thiết bị, chất lượng dữ liệu cũng chưa chắc đạt chuẩn. Hạng mục này quan trọng ngang với việc chọn thiết bị.
Đối chiếu thứ tự đánh giá của bốn hướng
| Hướng đánh giá | Điều kiện nghiêng về lấy mẫu mùn khoan | Điều kiện chỉ ra lấy lõi liên tục |
|---|---|---|
| Câu hỏi mẫu cần trả lời | Xác minh dị thường, kiểm soát ranh giới, phán đoán xu hướng | Quan hệ tiếp xúc địa tầng, thế nằm cấu tạo, cấu trúc tồn tại khoáng vật |
| Có giữ mẫu lõi vật lý hay không | Không yêu cầu lõi khoan dạng cột liên tục, bàn giao bằng dữ liệu phân tích | Có yêu cầu kho mẫu lõi hoặc tỷ lệ lấy lõi, cần lưu giữ vật lý lâu dài |
| Độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan | Độ sâu lỗ khoan trong phạm vi tham khảo 400 m, đường kính lỗ khoan 105–305 mm | Độ sâu lỗ khoan vượt rõ rệt 400 m hoặc đường kính lỗ khoan vượt phạm vi này |
| Quản lý mẫu hiện trường | Có quy trình đánh số, cân, đóng gói và ghi chép theo độ sâu | —— (điều kiện dòng này không áp dụng cho đánh giá lấy lõi liên tục) |
Dòng thứ ba và thứ tư trong bảng là quan hệ tiến triển chứ không phải quan hệ song song: khi độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan không khả thi, các mục sau không cần đánh giá nữa; khi độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan khả thi nhưng quản lý mẫu hiện trường không theo kịp, vấn đề nằm ở quy trình chứ không phải thiết bị, cần bổ sung quy trình trước rồi mới sắp xếp sản xuất.
Thông số hỗ trợ phía thiết bị và các nội dung cần xác nhận bằng văn bản
Nếu dự án cuối cùng nằm ở hướng lấy mẫu mùn khoan RC, năng lực liên quan được tài liệu WR400RC đưa ra bao gồm: độ sâu khoan tối đa 400 m, đường kính lỗ khoan 105–305 mm, góc làm việc 45°/90°, lực nâng 22 T, áp lực trục 6 T, mô-men xoắn quay 8000/4000 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 75/150 r/min, áp suất khí làm việc khuyến nghị 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí 16–55 m³/min, cần khoan RC khuyến nghị 89/102 mm, dài 3 m, tốc độ di chuyển bánh xích khoảng 2,5 km/h, góc leo dốc tối đa tham khảo 21°, trọng lượng toàn máy khoảng 11 T, hành trình chân thủy lực 1,6 m, lực nâng tời phụ 1,5 T, động cơ Yuchai 92 kW. Dòng máy này cũng có thể dùng cho thi công giếng nước sâu cấp nước nông thôn, tưới tiêu đồng ruộng, nước công nghiệp và khai thác nước ngầm khu mỏ, thi công giếng nước không nhất thiết yêu cầu sử dụng hệ thống lấy mẫu RC trong toàn bộ quá trình.
Các nội dung sau đây tài liệu hiện có của trang chưa đưa ra kết luận, nên xác nhận bằng văn bản với nhà sản xuất hoặc bên dự án trước khi mua sắm hoặc sắp xếp sản xuất:
- Ở độ sâu lỗ khoan mục tiêu, áp suất và lưu lượng thực tế của máy nén khí đi kèm có thể ổn định trong khoảng 1,2–3,5 MPa và 16–55 m³/min hay không;
- Thông số cụ thể của cyclone hoặc thiết bị chia mẫu, chu kỳ vệ sinh và phương thức phân chia khoảng mẫu phù hợp;
- Biện pháp kiểm soát hướng lỗ khoan và phương thức xác minh của lỗ xiên 45° trong địa tầng mục tiêu;
- Điều kiện chuyển đổi giữa khoan dung dịch và RC khí nén trong cùng một lỗ khoan, thông số ống chống cần thiết và quy trình chuyển đổi;
- Nhu cầu lấy lõi liên tục do loại giàn khoan lấy lõi nào đảm nhận, cách kết nối vị trí lỗ khoan và thống nhất đánh số mẫu giữa hai loại thiết bị.
Đi qua bốn hướng này theo thứ tự, thường có thể phân biệt được dự án thuộc bên nào. Điều thực sự dễ phát sinh vấn đề không phải là việc chọn model, mà là khi độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan khả thi nhưng quy trình lấy mẫu hiện trường chưa chuẩn bị xong đã khởi công trực tiếp, cuối cùng nhận được một loạt mẫu có quan hệ tương ứng độ sâu không rõ ràng.