Giới hạn năng lực khoan lỗ trung sâu của máy khoan lõi 1000 m nằm ở đâu

Cách nói “máy khoan lõi 1000 m” trong nhiều trường hợp được xem như một con số có thể so sánh ngang. Nhưng cùng một thiết bị, ở thông số NQ chiều sâu khoan tham khảo là 1000 m, ở thông số HQ chiều sâu khoan tham khảo là 500 m, cả hai con số đều được ghi trong tài liệu công bố của CR1000I trên trang này. Khác biệt không nằm ở bản thân máy, mà ở thông số lấy lõi — đường kính lỗ khoan càng lớn, bộ dụng cụ khoan càng nặng, khe hở vòng càng lớn, cùng một bộ năng lực nâng và quay chỉ có thể hỗ trợ chiều sâu càng nông. Vì vậy, khi hỏi “giới hạn năng lực khoan lỗ trung sâu của máy khoan lõi 1000 m nằm ở đâu”, câu hỏi đầu tiên không phải là khoan được sâu bao nhiêu, mà là khoan ở đường kính lỗ khoan nào.

Trả lời câu hỏi cốt lõi trước: 1000 m là giá trị tham khảo ở thông số N

Năng lực khoan mà tài liệu CR1000I đưa ra gồm ba mức: chiều sâu khoan tham khảo thông số B là 1200 m, thông số N là 1000 m, thông số H là 500 m. Ba giá trị này không phải ba cấu hình tùy chọn, mà là chiều sâu tham khảo khi cùng một thiết bị lắp các thông số lấy lõi khác nhau.

Do đó, cách gọi “máy khoan lõi 1000 m” tương ứng với mức ở giữa: thông số N. Nếu dự án dùng thông số lấy lõi HQ, chiều sâu tham khảo của cùng máy giảm xuống 500 m; nếu dùng BQ, chiều sâu tham khảo có thể đẩy lên 1200 m. Trước khi mua, cần xác định dự án lấy lõi theo thông số nào, rồi mới bàn đến việc chiều sâu có phù hợp hay không; đảo ngược trình tự dễ dẫn đến kết luận sai.

Vì sao lực nâng, mô-men xoắn và tời cáp cùng xuất hiện ở đây

Chiều sâu khoan không do một bộ phận nào quyết định riêng. Ba giá trị liên quan của CR1000I là: mô-men xoắn lớn nhất của đầu động lực 1200 N·m, tốc độ quay cao nhất 1350 rpm; lực đẩy 63 kN, lực nâng 185 kN; tời dùng cáp thép 6 mm, dung lượng cáp 1000 m, tốc độ nâng 98 m/min.

Khi chiều sâu lỗ khoan tăng, trọng lượng bản thân cột khoan, ma sát thành lỗ và lực cản trong lỗ cùng tăng; lực nâng tương ứng với mức dự trữ năng lực khi nâng hạ cần và xử lý lực cản trong lỗ; mô-men xoắn tương ứng với việc đầu động lực còn bao nhiêu dư địa để truyền mô-men xoắn xuống khi lực cản quay thay đổi. Cả hai đều là mô tả dự trữ; tài liệu không đưa ra hiệu suất khoan hoặc chiều sâu thực tế đạt được trong địa tầng cụ thể, tổ hợp dụng cụ khoan cụ thể, vì vậy không thể quy đổi trực tiếp 185 kN thành một chiều sâu nào đó.

Dung lượng cáp 1000 m của tời trùng với giá trị chiều sâu khoan tham khảo 1000 m ở thông số N; mối tương ứng này là ràng buộc trực tiếp của quy trình khoan lấy lõi bằng cáp: tời cáp phải chứa đủ cáp thép tương ứng với chiều sâu lỗ khoan, mới có thể ở giai đoạn lỗ trung sâu giảm số lần nâng toàn bộ cột khoan theo phương thức khoan lấy lõi bằng cáp.

Góc khoan 45°–90° thay đổi điều gì

CR1000I hỗ trợ góc khoan 45°–90°. Giá trị của lỗ khoan xiên nằm ở việc cắt qua thân quặng nghiêng, đới đứt gãy hoặc mạch với góc giao cắt hợp lý hơn, chứ không đơn thuần là tăng chiều sâu lỗ khoan. Cần lưu ý rằng tài liệu đưa ra phạm vi góc khoan, nhưng không đưa ra chiều sâu khoan tham khảo, lực nâng hoặc mô-men xoắn tương ứng theo từng góc. Khi hướng lỗ khoan lệch rõ rệt so với phương thẳng đứng, điều kiện chịu lực trong lỗ thay đổi; liệu năng lực chiều sâu có còn được hiểu theo mức 1000 m hay không thì tài liệu không nêu, đây là vấn đề cần xác nhận với nhà sản xuất.

Những điều kiện cần đồng thời được đáp ứng ở giai đoạn lỗ trung sâu

Nếu xem 1000 m là một con số trung tính trong ngữ cảnh, dễ bỏ qua một số cấu hình cùng tác động:

• Đường kính lỗ thông của bộ kẹp 127 mm, áp dụng cho cần khoan NQ, HQ, PQ, NTW, HTW, dùng kẹp thủy lực kết hợp chống tuột bằng trọng lượng nêm hình ngựa gỗ;
• Hành trình đẩy của cột khoan 3,3 m, chiều dài cần khoan xử lý 1,5 / 2 / 3 m, đầu động lực dịch chuyển ngang bằng thủy lực;
• Hệ thống dung dịch khoan lưu lượng 150 L/min, áp suất 7 MPa, dùng để làm mát mũi khoan, mang mùn khoan và ổn định thành lỗ;
• Bơm chính lưu lượng 250 L/min, áp suất 25 MPa; bơm phụ 80 L/min, áp suất 17 MPa; làm mát bằng gió kết hợp nước;
• Động cơ Cummins QSB4.5, dung tích 4,5 L, công suất định mức 119 kW, tốc độ định mức 2200 rpm.

Các thông số này ràng buộc những khâu khác nhau: lỗ thông của bộ kẹp và hệ dụng cụ khoan quyết định có thể dùng thông số nào, hành trình cột khoan và chiều dài cần khoan quyết định nhịp nối cần, hệ thống dung dịch khoan quyết định điều kiện tuần hoàn trong địa tầng phức tạp. Chúng không cùng một vấn đề với “có thể đạt 1000 m hay không”, nhưng trong vận hành liên tục ở lỗ trung sâu sẽ trở thành ràng buộc thực tế trước tiên.

Đối chiếu thông số và điều kiện kèm theo

Phần tài liệu chưa đưa ra

Những nội dung sau không xuất hiện trong tài liệu công bố của CR1000I trên trang này, không thể suy đoán từ đó, thuộc phạm vi cần xác nhận riêng trước khi triển khai dự án:

• Chiều sâu khoan tham khảo tương ứng riêng theo từng hướng lỗ khoan (như 45° và 90°);
• Chiều sâu thực tế đạt được dưới các mức độ cứng, độ nứt vỡ và độ nguyên vẹn khác nhau của địa tầng;
• Hiệu suất khoan và hiệu quả thu hồi lõi khoan dưới tổ hợp dụng cụ khoan cụ thể (loại mũi khoan, thông số ống lấy lõi);
• Chu kỳ thay thế hoặc dữ liệu tuổi thọ của cáp thép, bộ kẹp, đầu động lực, bộ lọc thủy lực và các bộ phận khác.

Tài liệu đã lưu ý: trước khi thiết bị vào công trường cần kiểm tra chiều rộng đường, độ dốc, sức chịu tải của mặt bằng và kích thước sàn khoan; trước khi thi công cần kết hợp chiều sâu lỗ khoan mục tiêu, đường kính lỗ khoan, góc khoan và điều kiện địa tầng để xác nhận cấu hình cần khoan, ống lấy lõi, mũi khoan và hệ thống dung dịch khoan; khi khoan sâu cần liên tục kiểm tra trạng thái cáp thép, bộ kẹp, đầu động lực, bộ lọc thủy lực và đường ống áp suất cao. Do điều kiện địa chất, dụng cụ trong lỗ, góc khoan và phương thức vận hành có khác biệt, hiệu suất khoan thực tế, chiều sâu khoan và hiệu quả thu hồi lõi khoan phải căn cứ vào điều kiện hiện trường.

Đọc 1000 m như một giá trị tham khảo có tiền đề rõ ràng sẽ sát với bản thân tài liệu hơn là đọc nó như giới hạn năng lực tối đa của thiết bị.