Tối ưu hóa công nghệ tạo lỗ khoan cho giàn khoan quay: Phương án thực tiễn nhằm nâng cao hiệu quả khoan trong nhiều điều kiện địa chất khác nhau

Thích ứng với điều kiện địa chất đất mềm, tối ưu hóa tốc độ khoan và công nghệ nền móng.

Lớp đất mềm là loại địa chất phổ biến nhất trong xây dựng cơ sở hạ tầng, bao gồm đất đắp bằng phẳng, đất sét pha bùn, đất phù sa, v.v. Loại đất này tơi xốp, có khả năng chịu tải thấp và dễ bị sụp đổ lỗ khoan, đây là yếu tố cốt lõi ảnh hưởng đến hiệu quả khoan của giàn khoan xoay. Chế độ khoan đều thông thường dễ gặp các vấn đề như trượt mũi khoan, sụp đổ thành lỗ và đất bám vào thành lỗ. Việc làm sạch và sửa chữa thành lỗ liên tục sẽ làm chậm đáng kể tiến độ thi công. Việc tối ưu hóa quy trình đối với loại địa chất này cần tập trung vào tiến độ ổn định tốc độ thấp, khoan nhanh và kiểm soát chặt chẽ sự ổn định của thành lỗ. Trong quá trình thi công, tốc độ nâng của cuộn dây chính và tốc độ quay của cần khoan có thể được giảm xuống một cách thích hợp, góc cắt của răng gầu có thể được tăng lên và có thể sử dụng gầu xúc cát để nhanh chóng làm sạch xỉ trong lỗ, tránh tích tụ xỉ dư. Đồng thời, độ sâu khoan mỗi lần được rút ngắn, và chế độ vận hành “khoan nông nhiều lần, khoan nhanh” được áp dụng để giảm thiểu sự xáo trộn đất, không cần phải dừng máy thường xuyên để xử lý các vấn đề sụp đổ lỗ khoan, và để nâng cao hiệu quả khoan tổng thể đối với các lớp đất mềm từ khâu nền móng.

Khắc phục đặc điểm địa chất phức tạp của cát và sỏi, giải quyết vấn đề chậm trễ và thất thoát trong quá trình khoan.

Cấu trúc địa chất của cát và sỏi tơi xốp, các hạt cứng và có nhiều lỗ rỗng. Trong quá trình thi công, dễ gặp phải các tình huống như kẹt dụng cụ khoan, sỏi làm tắc gầu khoan và cát rò rỉ lên thành giếng. Điều này không chỉ làm chậm tốc độ khoan mà còn làm tăng sự mài mòn của thiết bị như răng khoan và cần khoan, làm tăng chi phí thi công. Đối với điều kiện địa chất phức tạp này, cần phải điều chỉnh quy trình khoan và kế hoạch thích ứng thiết bị cho phù hợp. Gầu xúc cát gia cường chống mài mòn có thể thay thế và răng khoan gia cường bằng hợp kim giúp tăng khả năng cắt và gắp sỏi, giảm hiện tượng kẹt và hỏng hóc thiết bị. Trong quá trình vận hành, việc bơm cát được thực hiện dưới áp suất và đồng đều. khoan Phương pháp này được áp dụng để tránh hiện tượng nới lỏng và mất sỏi do khoan tốc độ cao. Đồng thời, công nghệ bảo vệ thành giếng được sử dụng để tối ưu hóa mật độ và độ nhớt của bùn, bịt kín các lỗ rỗng một cách hiệu quả, ổn định thành giếng và ngăn ngừa hiện tượng rò rỉ cát và sụp đổ giếng. Bằng cách tối ưu hóa quy trình và thiết bị theo cả hai hướng, thời gian ngừng hoạt động do hỏng hóc thiết bị được giảm đáng kể, liên tục nâng cao chất lượng khoan và hiệu quả thi công trong các tầng cát sỏi.

Thích ứng với điều kiện địa chất đá cứng, giảm lực cản khi khoan và hao mòn thiết bị.

Đá phong hóa, đá cứng và các lớp đá cứng khác có độ cứng địa chất cao và tính toàn vẹn mạnh, đây là những điểm mấu chốt và khó khăn trong quá trình khoan bằng giàn khoan xoay. Phương pháp khoan thông thường có sức cản lớn và dễ gặp các vấn đề như kẹt khoan, gãy răng khoan và rung lắc cần khoan. Hiệu quả thi công cực kỳ thấp và thiết bị bị hư hỏng nghiêm trọng. Cốt lõi của việc tối ưu hóa quy trình trong địa chất này là giảm sức cản khoan và phá vỡ chính xác các lớp đá. Trước khi thi công, mô-men xoắn và áp suất của giàn khoan có thể được điều chỉnh theo độ cứng của lớp đá. khoan Có thể áp dụng chế độ khoan áp suất thấp và tốc độ cao để tránh hư hỏng thiết bị do khoan thô bạo. Đối với các tầng đá cứng, ưu tiên sử dụng dụng cụ khoan lõi hình trụ để phá vỡ các lớp đá từng lớp và lấy lõi theo từng đoạn để tạo lỗ, thay thế phương pháp khoan nguyên khối truyền thống và giảm thiểu hiệu quả sức cản của các thao tác khoan đơn lẻ. Đồng thời, cần làm sạch kịp thời các mảnh vụn đá ở đáy lỗ để tránh tích tụ mảnh vụn đá, mài mòn dụng cụ khoan và cản trở tiến độ khoan, đảm bảo khoan hiệu quả và ổn định trong các tầng đá cứng.

Tối ưu hóa các quy trình hỗ trợ xây dựng để đảm bảo hoạt động hiệu quả và liên tục trong nhiều tình huống khác nhau.

Việc cải thiện ổn định hiệu quả khoan trong các điều kiện địa chất khác nhau không thể đạt được nếu không tối ưu hóa và phối hợp các quy trình hỗ trợ phụ trợ. Các quy trình vận hành hỗ trợ được tiêu chuẩn hóa có thể tránh hiệu quả các tổn thất hiệu quả do thao tác của con người và các yếu tố môi trường gây ra. Trước khi thi công, cần tiến hành khảo sát địa chất, phân định chính xác các loại địa chất của khu vực thi công, lựa chọn trước các dụng cụ khoan, thông số khoan và chế độ vận hành tương ứng, và tránh các điều chỉnh tạm thời có thể làm chậm tiến độ trong quá trình thi công. Tiêu chuẩn hóa quy trình vận hành trong quá trình chuẩn bị, kiểm soát chặt chẽ tỷ lệ bùn, độ thẳng đứng của mũi khoan và các thông số khoan đơn lẻ, và giảm số lần làm lại và sửa chữa lỗ khoan. Đồng thời, cần kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ. thiết bị Cần tiến hành kiểm tra và điều tra kịp thời các sự cố ở ống khoan, hệ thống thủy lực và hệ thống điện để tránh thời gian ngừng hoạt động của thiết bị. Thông qua việc tối ưu hóa toàn diện công tác chuẩn bị trước, kiểm soát quy trình và đảm bảo thiết bị, có thể đạt được hoạt động khoan liên tục, hiệu quả và ổn định của giàn khoan quay trong nhiều kịch bản địa chất khác nhau.

Kiểm soát quy trình được tinh chỉnh để đạt được mục tiêu lâu dài về cải tiến chất lượng và nâng cao hiệu quả.

Việc nâng cao hiệu quả khoan của giàn khoan xoay nằm ở việc thích ứng quy trình với điều kiện địa phương và kiểm soát thi công tinh tế. Cấu trúc đất, độ cứng và độ ổn định rất khác nhau giữa các điều kiện địa chất khác nhau, và không có công nghệ khoan nào là phổ quát. Chỉ bằng cách tối ưu hóa các thông số, kết hợp các chế độ vận hành và cải thiện các hệ thống hỗ trợ một cách có mục tiêu, mới có thể giải quyết tận gốc các khó khăn trong thi công địa chất. Tối ưu hóa quy trình khoa học không chỉ giúp cải thiện đáng kể tốc độ khoan và rút ngắn thời gian dự án, mà còn giảm thiểu hiệu quả hao mòn thiết bị, giảm thiểu các vấn đề về chất lượng như sụp đổ lỗ khoan, lệch hướng và rò rỉ, giảm chi phí thi công lại và chi phí vận hành, cân bằng chất lượng, hiệu quả và kinh tế thi công, đồng thời cung cấp hỗ trợ kỹ thuật đáng tin cậy cho việc thi công hiệu quả các loại dự án cọc móng khác nhau.