Kết quả áp dụng công nghệ khoan tuần hoàn ngược trong khoan khai thác nước dưới đất ở Nhơn Trạch - Đồng Nai

Bài viết Kết quả áp dụng công nghệ khoan tuần hoàn ngược trong khoan khai thác nước dưới đất ở Nhơn Trạch - Đồng Nai trình bày một số kết quả ban đầu về áp dụng công nghệ khoan tuần hoàn ngược để khoan các giếng khai thác nước trong địa tầng trầm tích ở Nhơn Trạch – Đồng Nai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết quả áp dụng công nghệ khoan tuần hoàn ngược trong khoan khai thác nước dưới đất ở Nhơn Trạch - Đồng NaiT¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 54, 4/2016, (Chuyªn ®Ò Khoan - Khai th¸c), tr.62-65KẾT QUẢ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGƯỢCTRONG KHOAN KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤTỞ NHƠN TRẠCH - ĐỒNG NAINGUYỄN DUY TUẤN, NGUYỄN XUÂN THẢO, Viện Công nghệ khoanTóm tắt: Một trong các nguyên nhân làm suy thoái và hư hỏng giếng khai thác nước dướiđất ở khu công nghiệp Nhơn Trạch - Đồng Nai là do các giếng trước đây đều thi công bằngphương pháp khoan xoay tuần hoàn thuận. Đây là phương pháp có nhiều nhược điểm khikhoan các giếng khai thác nước trong địa tầng trầm tích Pliocen ở Nhơn Trạch. Trong phạmvi bài báo, các tác giả trình bày một số kết quả ban đầu về áp dụng công nghệ khoan tuầnhoàn ngược để khoan các giếng khai thác nước trong địa tầng trầm tích ở Nhơn Trạch –Đồng Nai. Phương pháp duy trì nước rửa tuần hoàn ngược bằng khí nén có ưu điểm là cácthành phần được đẩy lên từ giếng khoan gồm khí, nước và mùn khoan (dòng ba pha) khôngtác động trực tiếp đến thành giếng khoan và không ảnh hưởng đến đặc tính của tầng chứanước. Điều này ít nhiều đã có những tác động tích cực tới tuổi thọ của giếng cũng như nângcao hiệu quả khi thi công.1. Mở đầuThành phần đất đá trong trầm tích PliocenTrong những năm gần đây, nhu cầu nước sạch gồm cát, cát sét, sét cát, đôi nơi có lẫn ít sạn, sỏicho sinh hoạt ở khu công nghiệp Nhơn Trạch ngày thạch anh màu trắng. Phần trên bị phong hóacàng gia tăng; trong khi đó lưu lượng các giếng mạnh, màu loang lổ chứa nhiều sạn sỏi Lateritkhai thác ngày càng suy giảm.Nước ngầm dùng màu nâu gụ. Tiếp theo là lớp sét bột tồn tại trêncho sinh hoạt ở khu công nghiệp Nhơn Trạch – toàn bộ diện tích tầng chứa nước; đây chính làĐồng Nai chủ yếu được khai thác trong tầng trầm tầng cách nước làm giảm các yếu tố gây nhiễmtích Pliocen. Đây là tầng có nguồn nước dồi dào, bẩn của tầng chứa nước. Dưới lớp sét bột làsạch và ít bị nhiễm bẫn, nhưng cấu trúc địa tầng tầng chứa nước, thành phần đất gồm cát lẫn sạnkhá phức tạp bao gồm: cát, cát sét, sét cát có lẫn sỏi dày từ 36m đến 60m.sạn sỏi thạch anh.Kết quả quan trắc tại 38 giếng khoan choMột trong các nguyên nhân gây ra suy giảmthấy, lưu lượng trung bình đạt từ 3l/s đến 19l/s.lưu lượng giếng là do các giếng khai thác trướcnước (Km) của tầng chứa nước từ 300đây đều thi công bằng phương pháp khoan xoay Hệ số dẫn 2đến 720m /ngày. Mực nước tĩnh từ 5m đếntuần hoàn thuận truyền thống. Đây là phươngpháp có nhiều nhược điểm khi khoan khai thác 20m, dao động trong năm thường từ 17m đếnnước dưới đất trong địa tầng trầm tích bở rời như 19m.trầm tích Pliocen ở Nhơn Trạch - Đồng Nai.Kết quả tính toán cho thấy trữ lượng nước ởĐể đảm bảo yêu cầu thiết kế, chất lượng tầng chứa có thể đạt tới 110.000m3/ngày.giếng khai thác và công suất khai thác, các tácKết quả thí nghiệm, phân tích mẫu nướcgiả đã lựa chọn phương pháp khoan tuần hoànngược để thi công các giếng khoan khai thác cho thấy nước ở tầng chứa có tổng độ khoángnước trong địa tầng trầm tích Pliocen ở khu hóa từ 0,03mg/l đến 0,12mg/1; độ pH = 6,8;hàm lượng Cl từ 3,55mg/l đến 14mg/l; hàmcông nghiệp Nhơn Trạch - Đồng Nai.2. Đặc điểm tầng chứa nước trong trầm tích lượng SiO2 từ 12,2mg/l đến 19mg/l; CO2 tự dotừ 8mg/l đến 10,2mg/l; nước trong không màu,Pliocen (N2)Tầng chứa nước này được phân bố rộng rãi không mùi, không vị và không bị ô nhiễm doở phần trung tâm, phía Đông và Đông Bắc và các chất thải bề mặt. Như vậy, chất lượngnguồn nước rất tốt.nằm dưới tầng Pleistocen.623. Lựa chọn công nghệ khoan tuần hoànngược trong trầm tích Pliocen ở Nhơn Trạch- Đồng NaiTrong công nghệ khoan tuần hoàn ngược cónhiều phương pháp duy trì nước rửa tuần hoànngược trong hệ tuần hoàn giếng khoan như:phương pháp bơm ép; phương pháp dùng máybơm ly tâm, máy bơm chân không, máy bơmphun và phương pháp dùng máy nén khí. Mỗiphương pháp đều có ưu nhược điểm và phạm viáp dụng riêng. Tuy nhiên, trong thực tế, phươngpháp dùng máy bơm ly tâm và phương pháp sửdụng máy nén khí để duy trì nước rửa tuần hoànngược trong giếng khoan là phổ biến nhất.Hình 1. Tiến độ khoan phụ thuộc vào phươngpháp duy trì nước rửa tuần hoàn ngược tronggiếng khoan1- Phương pháp duy trì nước rửa tuần hoànngược bằng khí nén; 2- Phương pháp duy trìnước rửa tuần hoàn ngược bằng máy bơm ly tâmPhương pháp sử dụng máy bơm ly tâm kháđơn giản, nhưng hiệu suất không cao do giớihạn hút của máy bơm ly tâm, đặc biệt đối vớicác giếng khoan đường kính lớn và sâu.Đối với điều kiện địa tầng chứa nước trongtrầm tích Pliocen, các tác giả lựa chọn phươngpháp khoan xoay kết hợp với duy trì nước rửatuần hoàn ngược bằng khí nén. Đây là phươngpháp dựa trên nguyên lý bơm airlift. So vớiphương pháp sử dụng máy bơm ly tâm, phươngpháp này đạt hiệu suất cao, đặc biệt đối với cácgiếng khoan đường kính lớn và sâu.Hình 1 tác giả trình bày sự phụ thuộc hiệusuất khoan vào phương pháp duy trì nư ...