Ảnh hưởng kích thước mùn khoan tới công nghệ khoan tuần hoàn nghịch bằng bơm Erlift và giải pháp nâng cao hiệu quả khoan các giếng khai thác nước ngầm trong trầm tích bở rời

Trong những năm gần đây, ở Việt Nam đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ khoan tuần hoàn nghịch (Reverse Circulation drilling – RCD) bằng ơm erlift (Airlift pump - AP) để khoan các giếng khai thác ngầm với mục đích tăng khả năng thu hồi nước trong tầng chứa nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng kích thước mùn khoan tới công nghệ khoan tuần hoàn nghịch bằng bơm Erlift và giải pháp nâng cao hiệu quả khoan các giếng khai thác nước ngầm trong trầm tích bở rờiẢNH H ỞNG KÍCH TH C MÙN KHOAN T I CÔNG NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH BẰNG BƠM ERLIFT VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHOAN CÁC GIẾNG KHAI THÁC N C NGẦM TRONG TRẦM TÍCH BỞ RỜI NGUYỄN DUY TUẤN* Influence of sludge size and solution to improve efficiency of reverse circulation drilling technology for water underground wells in sedimentary strata Abstract: The paper present researches on influence of sludge size on reverse circulaion drilling technology using airiift pump and some effective solutions for water underground wells in sedimentary strata 1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 2. ẢNH HƢỞNG KÍCH THƢỚC MÙN Trong những năm gần đ y, ở Vi t Nam đã KHOAN TỚI HIỆU QUẢ CÔNG NGHỆnghiên cứu và áp d ng công ngh khoan tuần KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH BẰNGhoàn nghịch (Reverse Circulation drilling – BƠM ERLIFTRCD) ằng ơm erlift (Airlift pump - AP) để Cũng như trong khoan tuần hoàn thuận, trongkhoan các giếng khai thác nư c ngầm v i m c khoan tuần hoàn nghịch hàm lượng,hìnhđích tăng khả năng thu hồi nư c trong tầng dạng,kích thư c mùn khoan tạo thành trong quáchứa nư c. trình khoan ph thu c vào tính chất cơ lý đất đá, Kết quả thực tế [ 2,3,4,8,9] cho thấy khi kiểu d ng c phá h y đá và các yếu t côngkhoan các giếng khai thác nư c ngầm đường ngh khoan.Các hạt mùn khoan tạo thành trongkính l n đến 550 mm-600 mm ằng công ngh quá trình khoan h a lẫn v i nư c rửa làm tăngtuần hoàn nghịch đạt hi u quả cao hơn so v i hàm lượng pha rắn dẫn t i tăng kh i lượng riêngcông ngh khoan tuần hoàn thuận; song cũng nư c rửa trong giếng khoan và giảm vận t c cơcó m t s nhược điểm khi khoan trong các địa học khoan. Khi hàm lượng pha rắn trong nư ctầng trầm tích ở rời, liên kết yếu, lẫn cu i sỏi rửa tăng từ 8 -36 vận t c cơ học giảm giảmkích thư c đến 50 mm-60 mm; hoặc các tầng từ 2,2 m/h đến 1,3 m/h (hình 1) [7,8,9].sét dẻo. Vì vậy, vi c nghiên cứu các yếu tảnh hưởng t i công ngh khoan nghịch ằng ơm AP khi khoan các giếng khai thác nư cngầm trong trầm tích ở rời và đề xuất cácgiải pháp n ng cao hi u quả là rất cần thiết vàcó ý nghĩa khoa học, thực tiễn.* Viện Công nghệ Khoan Hình 1. Ảnh hưởng của hàm lượng pha rắn ĐD: 0913537739 tới vận tốc cơ học khoan E-mail: tuannd.vk@gmail.com22 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2+3-2018 Kh i lượng mùn khoan tạo thành trong quá Thay giá trị g =9,8 m/s2 vào biểu thức (4) ta có:trình khoan được xác đinh theo công thức sau:   D 2 V u  4,18 d h  h  1 (5) Qm  k GK m  0,785kDGK 2 Vm (1)  m  4 Trong thực tế, khi tính toán vận t c c a trong đó: Qm - kh i lượng mùn khoan tạo dòng hỗn hợp nư c rửa chảy lên bề mặtthành trong m t đơn vị thời gian,m3/h; DGK - thường lấy c =0,25u . Khi đó iểu thức (3) cóđường kính giếng khoan,m; Vm - vận t c cơ học dạng như sau:khoan,m/h. K= 1,3-1,5- h s mở r ng thành Vv  k v (u  0,25u)  1,25k v u (6)giếng khoan. Thay giá trị u từ biểu thức (5) vào biểu thức Từ iểu thức (1) ta thấy khi tăng vận t c cơ (6) ta có:học khoan, kh i lượng mùn tăng theo; đặc i tkhi khoan các giếng đường kính l n khai thác   Vv  5,225k v d h  h  1 (7)nư c ngầm trong địa tầng trầm tích liên kết yếu,  m kém ền vững, ở rời lẫn cu i sỏi. Sự ph thu c u=f(dh) và Vv=f(dh) trong cùng Trong khoan tuần hoàn nghịch bằng ơm AP, m t môi trường nư c rửa có kh i lượng riênglưu lượng nư c rửa cần thiết để rửa sạch đáy  m = 1,05 g/cm3 khi kích thư c và kh i lượnggiếng khoan và vận chuyển mùn khoan lên bề lượng riêng c a hạt mùn thay đổi được trình bàymặt được xác định t ...