Nghiên cứu công nghệ khoan tuần hoàn nghịch bằng bơm erlift để khoan các giếng khai thác nước ngầm ở Nhơn Trạch - Đồng Nai

Để đảm bảo yêu cầu thiết kế, chất lượng giếng và công suất khai thác, các tác giả đã nghiên cứu và lựa chọn công nghệ khoan tuần hoàn nghịch bằng bơm erlift để khoan các giếng bổ sung khai thác nước ngầm trong địa tầng trầm tích khu công nghiệp Nhơn Trạch - Đồng Nai thay thế các giếng đã hư hỏng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu công nghệ khoan tuần hoàn nghịch bằng bơm erlift để khoan các giếng khai thác nước ngầm ở Nhơn Trạch - Đồng Nai NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH BẰNG BƠM ERLIFT ĐỂ KHOAN CÁC GIẾNG KHAI THÁC NƯỚC NGẦM Ở NHƠN TRẠCH- ĐỒNG NAI NGUYỄN XUÂN THẢO* NGUYỄN DUY TUẤN NGUYỄN THẾ VINH** Research on applying reverse circulation technology by using erlift pump to drill wells in Nhon Trach- Dong Nai Abstract: One of the causes to the decline and breakage of the underground well in Nhon Trach - Dong Nai industrial zone is the application of forward circulation drilling technology. This method consists a lot of weak points when being used in cohesionless sedimentary layers in Nhon Trach. A number of researches on reverse circulation drilling technology by using Erlift pump in sedimentary layers in Nhon Trach, Dong Nai will be presented in this article.The advantage of this method is that the components are extruded from the boreholes such as gas, water and drill cuttings wash (3-phase flow) no directly impacts to the wellbores and aquifer characteristics. This has a positive impact on the life expectancy of the well, as well as improvement of the efficiency of use of wells. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * trong địa tầng trầm tích bở rời như ở Nhơn Trong những năm gần đây, nhu cầu nước Trạch - Đồng Nai. sạch cho sinh hoạt ở khu công nghiệp Nhơn Để đảm bảo yêu cầu thiết kế, chất lượng Trạch-Đồng Nai ngày càng gia tăng; trong khi giếng và công suất khai thác, các tác giả đã đó lưu lượng các giếng khai thác nước ngầm nghiên cứu và lựa chọn công nghệ khoan tuần ngày càng suy giảm. Sau 5 năm vận hành khai hoàn nghịch bằng bơm erlift để khoan các giếng thác, hầu hết các giếng đều giảm lưu lượng khai bổ sung khai thác nước ngầm trong địa tầng thác so với thiết kế ban đầu; trong đó có một số trầm tích khu công nghiệp Nhơn Trạch - Đồng giếng bị hư hỏng nặng. Một trong các nguyên Nai thay thế các giếng đã hư hỏng. nhân gây ra suy giảm lưu lượng khai thác hoặc 2. NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG hư hỏng là do các giếng đều thi công bằng NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH phương pháp khoan xoay tuần hoàn thuận BẰNG BƠM ERLIFT ĐỂ KHOAN CÁC truyền thống. Đây là phương pháp có nhiều GIẾNG KHAI THÁC NƯỚC NGẦM nhược điểm khi khoan khai thác nước ngầm 2.1. Sơ lược về cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm erlift * Bơm erlift (Airlift pump) được áp dụng rộng Viện Công nghệ Khoan; rãi trong công nghiệp mỏ để bơm thoát nước ĐD: 0912 015 585; E-mail: thao.vimsat@gmail.com tháo khô mỏ; trong khai thác khoáng sản rắn ĐD: 0913537739; E-mail: tuannd.vk@gmail.com ** bằng phương pháp thủy lực; trong khai thác cát Trường Đại học Mỏ -Địa chất làm vật liệu xây dựng; bơm nước quan trắc thủy ĐD: 098 365 5056; E-mail: thao.vimsat@gmail.com ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2017 3 văn, v.v.. Trong khoan thăm dò, bơm erlift được khí. Năng lượng cần thiết của khí nén để nâng áp dụng để duy trì dòng nước rửa tuần hoàn hỗn hợp 3 pha được xác định như sau [4,5,6]: nghịch khi khoan trong các điều kiện địa chất h N  Qk Pa ln(1  0 ) (1) phức tạp với mục đích nâng cao tỷ lệ mẫu; khoan 10 thăm dò sa khoáng ở thềm lục địa và khoan các trong đó N - năng lượng cần thiết của khí giếng đường kính lớn khai thác nước ngầm. nén để nâng hỗn hợp 3 pha,J; Qk - lưu lượng khí Cấu tạo bơm erlift (hình 1) gồm: ống nâng; nén, m3/s; Pa - áp suất khí quyển, N/m2 ; h0 - ống dẫn khí; buồng hòa trộn khí; ống hút. chiều sâu nhấn chìm buồng hòa trộn khí so với mực nước động, m; 2.2. Tính toán lưu lượng và áp suất khí nén cần thiết để nâng hỗn hợp 3 pha trong cột cần khoan Công nghệ khoan tuần hoàn nghịch cũng như công nghệ khoan tuần hoàn thuận cần đảm bảo rửa sạch mùn khoan ở đáy giếng. Đây là một trong các yếu tố cơ bản quyết định tới chất lượng và năng suất khoan. Để đảm bảo rửa sạch mùn khoan cần tính toán lưu lượng và tốc độ bơm rửa phù hợp với phương pháp khoan, đặc điểm và tính chất đất đá khoan qua. Lưu lượng cần thiết củ ...