Công ngh? s? d?ng dung d?ch khoan SUPER MUD
1. Nh?ng ?u ?i?m c?a Super Mud.
Super Mud có kh? n?ng c?ng c? thành tuy?t v?i mà không phá v? tr?ng thái cân b?ng t? nhiên c?a c?a áp su?t t? nhiên c?n có trong nh?ng h? khoan ???ng kính l?n. Khi tr?n Super Mud vào n??c nó ch? làm t?ng th? tích dung d?ch mà không làm thay ??i kh?i l??ng c?a dung d?ch. T?ng kh?i l??ng dung d?ch là vi?c có th? d?n ??n nhi?u s? c? khi khoan ? vùng ??t cát r?i , s?i hay vùng b?ng hà.
Trong khi khoan ta ph?i xây d?ng l?p v? m?ng ? thành h? khoan ??u tiên là ?? ch?ng m?t n??c trong các h? khoan. Super Mud t?o ra m?t l?p v? siêu m?ng và r?t b?n ?? ch?ng s? th?m th?u. L?p v? này có kh? n?ng u?n cong khi g?u khoan chuy?n ??ng qua b? m?t.
Super Mud làm vi?c r?t t?t ? nh?ng vùng n??c m?n, n?i mà Bentonile b? phá hu?.
1.1. Tác ??ng môi tr??ng.
Super Mud không ch?a các c?t n?m trong danh m?c các c?t gây ô nhi?m môi tr??ng E.P.A
Super Mud là h?p chát không b?n, b? phá hu? ngay l?p t?c do các tác d?ng c?a
chlorine , calcium hay khi ?? pH nh? h?n 4 .
Hàm l??ng s? d?ng th?p ( 0,1% theo kh?i l??ng trong khi bentonite là 10% theo kh?i l??ng.
Không c?n các bi?n pháp phòng h?, an toàn lao ??ng ??c bi?t.
1.2. H? khoan làm vi?c t?t h?n
Th? t?i t?nh ch? ra r?ng, h? khoan dùng Super Mud có công su?t t?i l?n h?n h? khoan dùng Bentonile kho?ng 15%.
Mùn khoan l?ng ??ng nhanh trong g?u khoan làm gi?m công tác sàng cát.
Super Mud có tác d?ng t?t v?i các lo?i ??t th?t t?o thành dung d?ch khoan m?i.
Super Mud có tác d?ng bôi tr?n t?t, làm gi?m ma sát khi di chuy?n g?u khoan và khi khoan.
Super Mud phá hu? ngay l?p t?c khi tác d?ng v?i khoáng ch?t calcium trong xi m?ng và bi?n ??i thành n??c. ?i?u này x?y ra tr??c khi bê tông ?ông k?t t?o ra s? dính k?t t?t gi?a bê tông và thành h? khoan.
1.3. Ti?t ki?m th?i gian
Dung d?ch Super Mud có th? tr?n tr?c ti?p thay cho vi?c ph?i tr?n tr??c 24 gi? nh? ??i v?i Bentonite.
Gi?m ??n m?c t?i ?a vi?c s? d?ng máy l?c cát.
Gi?m th?i gian làm s?ch công tr??ng và Super Mud có th? phá hu? tr?c ti?p vào h? th?ng c?ng rãnh.
1.4. Hi?u qu? kinh t?
Gi?m r?t l?n chi phí v?n chuy?n.
Gi?m di?n tích kho bãi.
Kh? n?ng tái s? d?ng cao.
Giá thành t?ng th? s? gi?m ???c xu?ng h?n 25%.
2. Cách chu?n b? dung d?ch khoan.
Có các lo?i dung d?ch khoan h? Polimer nh? sau:
Super Mud TM – c?t gây nh?t cao phân t? polycrylamide lo?i nh? t??ng.
Super Mud Dry TM – ch?t gây nh?t cao phân t? polycrylamide d?ng h?t.
Super Mud Custom Blend TM – ch?t gây nh?t polycrylamide d?ng h?t b? sung b?i h?n h?p khoáng ?? gi?m s? m?t n??c.
Quik Floc TM – ch?t keo t? cao phân t? polycrylamide d?ng l?ng.
Dung d?ch khoan t? Super Mud ???c chu?n b? b?ng cách pha tr?n Super Mud, Super Mud Dry v?i n??c theo m?t t? l? nh?t ??nh ?ã ???c tính toán. N??c ?? pha tr?n dung d?ch khoan ph?i ??t ???c nh?ng yêu c?u nh?t ??nh (xem ph?n sau). Cung c?p n??c ??y ?? v?i ch?t l??ng thích h?p ?? tr?n dung d?ch Super Mud là bi?n pháp t?i c?n thi?t ?? ??m b?o ho?t ??ng khoan bình th??ng. N?u ngu?n cung c?p n??c là không d?i dào và không cung c?p ???c liên t?c ví d? nh? t? gi?ng nh?, ???ng ?ng nh? hay b?ng xe teéc, nên có b? ?? gom và tr? n??c ?? ??m b?o kh? n?ng s?n xu?t dung d?ch liên t?c và ?úng ch?t l??ng.
2.1. Super Mud có th? ???c tr?n tr?c ti?p trong h? khoan khi ?ang khoan ho?c ???c tr?n tr??c trong các b? m? ?? hy?rát hoá hoàn toàn các phân t? polimer. Vi?c tr?n tr??c Super Mud trong b? m? là ph??ng pháp nên dùng vì nó cho phép ki?m tra ???c d? dàng tính ch?t c?a dung d?ch, tuy nhiên Super Mud c?ng có t? ???c tr?n tr?c ti?p trong l? khoan khi khoan l?. T? l? tr?n v?i n??c s?ch là 800:1 (n??c/Super Mud), ??i v?i n??c l? ho?c m?n là 600:1 ?? ??t ???c dung d?ch Super Mud có ?? nh?t Marsh Funned 35 ¸ 45.
Tr??c khi tr?n, n??c ph?i ???c ki?m tra và x? lý tr??c ?? ??t ?? pH t? 8 ¸ 10. ?i?u này giúp kéo dài nh?t các phân t? polimer ?? có ?? nh?t l?n nh?t, Water Treat là m?t hoá ch?t chuy?n d?ch ?? PH và b?t Sô-?a (Natri cacbonat) có th? dùng ?? làm ??m pH. Thông th??ng 1/4 b?ng Anh (0,1kg) ch?t c?i thi?n pH Water Treat cho kho?ng 160 lít n??c b? sung. Ch?t chuy?n d?ch ?? pH này có th? ch?ng l?i s? phá hu? dung d?ch Super Mud cho các ion Magiê và Canxi gây ra. Khi x? lý n??c m?n ch?t chuy?n d?ch ?? pH ??m ??c h?n. C?n kho?ng 0,45 kg ch?t c?i thi?n pH cho 160 lít n??c b? sung.
Cách th?c tr?n ?i?n hình:
X? lý n??c b?ng Water Treat/Sô-?a ?? có pH t? 8 ¸ 10.
L?c ??u xô ??ng Super Mud tr??c khi ?? vào n??c b? sung.
Dùng máy tr?n cánh khu?y ??u ki?u Venturi, n?u tr?n trong thùng m?, thêm Super Mud t? t? (2 phút thêm 4 lít) cho ??n khi ??t t? l? 800:1. S? d?ng h?n ch? máy tr?n, cánh, b?m ly tâm có th? làm gi?m ?? nh?t.
Ki?m tra ?? nh?t Marsh Funned. T? l? này cho ?? nh?t kho?ng 35 ¸ 45.
Dung d?ch khoan có th? duy trì t?i thi?u t? m?c 2m bên trên m?t n??c ?? ??m b?o tính ?n ??nh c?a t??ng h? khoan bên. Tham kh?o thêm ph?n 3 c?a tài li?u này.
?? pH và ?? nh?t c?a dung d?ch có th? ti?p t?c ???c kh?ng ch? trong quá trình s? d?ng. ?? t?ng ?? pH, thêm ch?t c?i thi?n pH, ?? t?ng ?? nh?t, thêm Super Mud ??n khi ??t ???c ?? nh?t mong mu?n.
Khi tr?n tr?c ti?p trong h? khoan , ?? Super Mud t? t? (2 phút cho 4 lít) tr?c ti?p vào dòng n??c m?t cách c?n th?n ?? dòng Super Mud ch?y vào dòng n??c ? ?i?m ch?y r?i. M?i khoan ???c cho chuy?n ??ng qua l?i t? t? trong c?t dung d?ch Super Mud ?? phân tán và làm ??ng nh?t dung d?ch. Có th? dùng cái g?u v?a quay, v?a chuy?n ??ng t?nh ti?n t? t?.
Có th? thêm Super Mud qua m?t ?ng ho?c m?t thi?t b? c?m ?ng n?i tr?c ti?p vào ??u ra c?a b?m li tâm ???c dùng ?? b?m h?n h?p n??c/polimer và m?t b? khu?y. Vi?c khu?y có th? th?c hi?n b?ng cách dùng khí nén t?i t? d??i ?áy, quay vòng b?ng m?t b?m Moyno hay b?m màng ho?c b?ng cánh khu?y b?ng ??ng c? quay v?i t?c ?? nh? h?n 60 vòng/phút, ho?c b?ng các bi?n pháp thích h?p khác.
Thông th??ng s? m?t dung d?ch khoan nhi?u nh?t x?y ra ? ?? sâu 3 ¸ 4,4m ??u, kinh nghi?m cho th?y nên tr?n 50% l??ng Super Mud ??c tính trong vùng này. T? ?i?m này ??n ?i?m cách ?áy 1,5 ¸ 3m, thêm m?t l??ng còn l?i (??c tính) Super Mud.
?? nh?t và ?? pH c?a ch?t nh?y có th? ???c ki?m tra ??nh k? và ?i?u ch?nh b?ng cách thêm Super Mud hay ch?t c?i thi?n ?? pH.
2.2 Super Mud Dry có th? ???c tr?n tr?c ti?p khi khoan ho?c tr?n tr??c trong thùng m?. Khi tr?n tr?c ti?p vào trong l? khoan, ?i?u quan tr?ng nh?t là ph?i có ???c dòng n??c th?i xoè ra bao l?y m?i khoan ho?c ???c ?i khi?n ?? sai ???c dòng n??c r?ng, và m?nh ?? r?c polimer. Super Mud Dry ???c thêm t? t? vào dòng n??c ch?y nhanh ?? tránh vón c?c. M?i khoan khi ?ó ???c chuy?n ??ng t?nh ti?n d?n d?n trong b?t dung d?ch Super Mud Dry ?? phân tán và làm ??ng nh?t dung d?ch. Có th? dùng cái g?u v?a quay v?a chuy?n ??ng t?nh ti?n t? t?.
Khi Super Mud Dry ???c tr?n tr??c bên ngoài, nó ???c r?c ho?c rây lên dòng n??c ang ch?y ??c xoè ra qua m?t cái khay ?n vào thùng khu?y. Khi không ???c khu?y thích h?p trong khi thêm Super Mud Dry có th? d?n ??n s? lãng phí polimer và t?o ra m?t l?p polimer hy?rát hoá m?t ph?n ? ?áy thùng. Vi?c khu?y ch? yêu c?u trong m?t th?i gian t??ng ??i ng?n khi polimer ???c tr?n cho ??n khi có ?? nh?t ?áng k?. Vi?c khu?y có th? ???c th?c hi?n b?ng th?i khí nén ? ?áy thùng quay vòng b?ng m?t b?m Moyno hay b?m màng ho?c b?ng cánh khu?y b?ng ??ng c? quay v?i t?c ?? nh? h?n 60 vòng/phút, ho?c b?ng các bi?n pháp thích h?p khác. S? quay vòng b?ng b?m li tâm nên tránh ho?c ch? dùng th?nh tho?ng trong ?i?u ki?n h?n ch?, vì b?m này có th? c?t nh? polimer, làm gi?m ?? nh?t và làm h?ng tính n?ng c?a nó.
3. M?c dung d?ch Super Mud trong h? khoan khi khoan
M?c dung d?ch Super Mud ???c duy trì t?i thi?u là 2 mét trên m?c n??c ng?m, ?? cân b?ng thu? t?nh và ng?n ch?n s? phân hu? c?a các c?u trúc không ?n ??nh. N?u dung d?ch Super Mud xu?ng th?p d??i quá m?c này, nên t?m d?ng ho?t ??ng và ?i?u ch?nh m?c dung d?ch Super Mud thích h?p b?ng cách thêm n??c s?ch và polimer tr?c ti?p vào l? ho?c l?y dung d?ch ???c tr?n trong b? cho vào l?. Khi m?t n??c ? m?c thích h?p, kéo dài ?ng vách trên m?c này ?? gi? ?? áp su?t c?t áp.
?i?m tham kh?o ?? ch?n và duy trì m?c dung d?ch Super Mud luôn luôn là m?c n??c t?nh. ?i?u này ???c áp d?ng ngay c? trong tr??ng h?p ?ng vách ???c ??t ngang và th?p h?n m?c n??c ng?m. S? có m?t c?a casing này c?ng không lo?i b? yêu c?u gi? m?c dung d?ch Super Mud cao h?n m?c n??c ng?m. Vi?c c? g?ng khoan ho?c gi? h? khoan m? trong tr??ng h?p n?n ??t không ?n ??nh ho?c r?i ho?c khi chi?u cao c?t dung d?ch Super Mud không thích h?p th?m chí trong tr??ng h?p s? d?ng ?ng casing kéo dài cho ??n m?c n??c ng?m v?n có th? x?y ra s?p h? khoan ? d??i ?áy casing.
Trong m?t s? tr??ng h?p, s? m?t cân b?ng áp su?t trong h? khoan có th? d?n t?i vi?c m?t quá nhi?u dung d?ch Super Mud vào trong ??t d?ng h?t. Trong vài tr??ng h?p ?i?u này có th? kèm theo s? m?t ?n ??nh trong c?a ??t. Vì v?y khi m?c n??c t?nh ?? th?p ?? không liên quan ??n tính ?n ??nh c?a t??ng bên ho?c không duy trì quá m?c áp su?t thu? t?nh, ch? yêu c?u duy trì m?c dung d?ch. Trong h?u h?t các tr??ng h?p gi? dung d?ch Super Mud t? kho?ng 2 ¸ 3m bên trên m?t n??c là thích h?p n?u ??c tính c?u dung d?ch Super Mud n?m trong ph?m vi tiêu chu?n. Trong tr??ng h?p ??t r?t m?m và l?ng, ho?c trong ?i?u ki?n b?t th??ng c?a áp su?t d? c?a ??t, nh? rút ra t? c?u trúc ph?n sau, chi?u cao c?t dung d?ch Super Mud ph?i cao h?n t? 6 ¸ 9m bên trên m?t n??c. Khi m?c n??c t?nh không ph? thu?c, mà ??t có kh? n?ng s?p, dùng dung d?ch ?i?n ??y l?. N?u s? m?t cân b?ng có th? gây v?n ??, xem xét s? d?ng ?ng vách (casing) trong các t?ng ??t có th? s?p.
4. S? m?t dung d?ch.
T? l? m?t ch?t l?ng cao là có h?i khi ?ào b?i vì s? thâm nh?p ch?t l?ng có th? làm gi?m tính dính c?a ??t n?n, cân b?ng áp su?t gi?a h? khoan và thành ??t, t?ng kh? n?ng hy?rát hoá c?a các lo?i ??t sét và ?á phi?n d? b? tr??ng n?, có th? gây ra k?t v?y ho?c s?p l? khoan.
Khi m?t ch?t dung d?ch khoan c?n ???c xác ??nh, c?n t?ng li?u l??ng polimer và ?? nh?t b?ng cách thêm Super Mud ho?c Super Mud Dry tr?c ti?p vào l? cùng v?i n??c, ho?c b?ng cách l?y dung d?ch polimer ?? nh?t cao ?ã tr?n s?n cho vào l? h? khoan. Các tác nhân ki?m soát s? m?t ch?t l?ng khác nh? : Super Mud Custom Blend TM c?ng có th? ???c thêm vào dung d?ch Super Mud có s?n. Khi dùng các ph? gia ch?ng m?t ch?t l?ng khác, ch? nên dùng các ph? gia t??ng thích v?i ch?t l?ng ?ang dùng. Khi thêm polimer m?i ho?c tác nhân ch?ng m?t ch?t l?ng vào trên l?, dùng m?i khoan phân tán polimer hay ph? gia xu?ng d??i b?ng cách t?nh ti?n nh? nhàng xu?ng t?n ?áy vài l?n tr??c khi ti?p t?c khoan.
N?u có s?n bùn t? nhiên ho?c ???c l?y trong khi ?ào có th? ???c thêm tr?c ti?p vào ??u l? ?ào ho?c tr?c ti?p vào vùng m?t ch?t l?ng b?ng cách bôi bùn này vào m?i khoan. M?i khoan khi ?ó ???c ??a xu?ng t? t? trong c?t dung d?ch Super Mud ??n ?? sâu mà ch?t l?ng ???c coi là m?t ? khu v?c ?ó , ? ?i?m này m?i khoan ???c quay ?? vùng vâtk li?u vào thành h? ?ào. Có th? dùng Bentonite d?ng h?t ?? thay th? bùn.
Vi?c s? d?ng nguyên lý c?a các ph?n t? l?c d?ng API trong xây d?ng n?n móng là ?? ??a ra các ý t??ng v? ch?t l??ng c?a t?m l?c mà dung d?ch Bentonite có th? s?n sinh ra, ho?c ?? l?c các m?u n??c bùn hay dung d?ch polimer ?? có th? thu ???c s?n ph?m l?c s?ch ?? phân tích hoá h?c. Ph?n t? l?c dang API ???c thi?t k? tr??c tiên là ?? l?c d?u, ?? mô t? s? m?t n??c và tính ch?t l?c c?a dung d?ch khoan trên c? s? Bentonite ???c x? lý t?t trong khi khoan quay các gi?ng sâu thành ?á có tính xuyên qua th?p d?ng h?t nh? sa th?ch. Kích th??c c?a các l? c?a ?á này, và t??ng ?ng, tính xuyên qua nh? h?n hàng nghìn l?n so v?i ??t d?ng h?t. C?ng trong khoan d?u, áp su?t khác nhau (s? m?t cân b?ng) mà gây ra b?i c?t dung d?ch khoan lên ?á ???c khoan theo th? t? là kho?ng 100 ¸ 500 psi.
Trong khoan móng, ?? chênh áp thông th??ng kho?ng 1,5 ¸ 15m chi?u cao c?t n??c. Khi c?n tính giá tr? ch?t l?ng b? m?t, chúng ???c tính v?i ph?n t? l?c API tiêu chu?n, nh?ng nên ???c ti?n hành ? áp su?t t??ng ?ng v?i áp su?t thu? t?nh l?n nh?t mà s? g?p trong m?t tr??ng h?p b?t k? nào ?ó.
Bi?u ?? sau ?ây ch? ra t?ng ?? sâu h? ?ào và áp su?t áp d?ng cho cho ph?n t? l?c ? ?? sâu ?ó.
Trở vá»