Nghiên cứu công nghệ khoan thăm dò khai thác nước ngầm bằng thiết bị sm300h tại thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT LÊ SỸ LÂM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHOAN THĂM DÒ KHAI THÁC NƯỚC NGẦM BẰNG THIẾT BỊ SM300H TẠI THÁI NGUYÊN Chuyên ngành:kỹ thuật khoan khai thác cơng nghệ dầu khí Mã số: 60.53.50 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Cao Ngọc Lâm HÀ NỘI - 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT LÊ SỸ LÂM NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ KHOAN THĂM DỊ KHAI THÁC NƯỚC NGẦM BẰNG THIẾT BỊ SM-300H TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2009 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực cha đợc công bố công trình khoa học Ngày 10 tháng năm 2009 Tác giả luận án Lê Sỹ Lâm Mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Chơng1: ĐặC ĐIểM ĐịA CHÊT VïNG TH¸I NGUY£N 1.1 Kh¸i qu¸t chung vïng nghiên cứu 1.2 Đặc điểm địa chất thủy văn 11 1.3 Tiềm nớc ngầm 19 1.4 Trữ lợng khai thác nớc ngầm 20 1.5 Tiềm nớc khoáng, nớc nóng 20 1.6 Chất lợng nớc ngầm 21 1.7 Phơng hớng điều tra, khai thác sử dụng, quản lý bảo vệ tài nguyên nớc ngầm 21 Chơng 2: TNG QUAN trạng KHOAN thăm dò KHAI THC NC NGM TRONG địa TNG Vôi NT N HANG HC 23 2.1 Tình hình công tác khoan khai thác nớc ngầm số nớc giới 23 2.2 Tổng quan kỹ thuật công nghệ thi công giếng khoan khai thác nớc ngầm đá vôi nứt nẻ hang hốc Thái Nguyên 27 2.3 Những tồn khoan thăm dò khai thác nớc ngầm địa tầng đá vôi Thái Nguyên 33 Chơng 3: NHữNG YếU tố ảnh hởng đến hiệu khoan địa tầng đá vôI 34 3.1 ảnh hởng tải trọng chiều trục đến vận tốc học khoan 34 3.2 ảnh hởng lu lợng chất lợng nớc rửa 43 3.3 ảnh hởng dụng cụ phơng pháp khoan 51 3.4 nguyên nhân gây cong lệch thân giếng khoan 54 Chơng 4: Công nghệ khoan khai thác nớc ngầm thiết bị sm300h nhằm nâng cao hiệu khoan địa tầng đá vôi tháI nguyên 69 4.1 Cấu trúc giếng khoan 69 4.2 Thiết bị, dụng cụ khoan 73 4.3 Công nghệ khoan giÕng 79 4.4 KÕt cÊu giÕng khoan 83 45 Thổi rửa giếng khoan 84 chơng 5: Đánh giá hiệu khoan khai thác nớc ngầm thiết bị SM300H 87 5.1 Chỉ tiêu số lợng 87 5.2 Chỉ tiêu chất lợng cao 92 5.3 Chỉ tiêu kinh tế 93 5.4 Tính toán giá thành khoan giếng khoan ĐC7 Thái Nguyên 96 kết luận Kiến nghị 100 Tài liệu tham khảo 102 Danh mục ký hiệu viết tắt * Chữ viết tắt * PGS TS Phó giáo s tiến sĩ * ĐCĐCTV địa chất địa chất thủy văn Danh mục bảng biểu Tên bảng biểu Trang Bảng 1.1 Kết tìm kiếm thăm dò nớc dới đất 12 Bảng1 Trữ lợng động tự nhiên nớc ngầm tỉnh Thái Nguyên 19 Bảng1 Thống kê kết đánh giá trữ lợng khai thác nớc ngầm 20 Bảng 2.1 Phơng pháp phục hồi độ thấm nớc lỗ khoan địa tầng đá vôi nứt nẻ 24 Bảng3.1 bảng so sánh tải trọng tốc độ quay 66 bảng 4.1 hệ số thấm đất đá hệ số kinh nghiệm 72 Bảng 4.2: Giá trị P tơng ứng với loại đất đá 81 Bảng 5.1 So sánh tiêu khoan thiết bị SM-300H thiết bị khác, khoan địa tầng đá vôi nứt nẻ hang hốc 91 Bảng 5.2 Thời gian khoan túy 94 Bảng 5.3 Thống kê thời gian thi công giếng khoan 95 Bảng 5.4 Khấu hao thiết bị, dụng cụ theo định mức 96 Bảng 5.5 Tiêu hao vật t theo định mức 97 Bảng 5.6 Tiêu hao vật liệu bôi trơn nhiên liệu theo định mức 97 Bảng 5.7 Chi phÝ vỊ èng chèng 98 B¶ng 5.8 Chi phí lơng khoản khác 98 Bảng 5.9 Thống kê giá thành thi công giếng khoan 99 Danh mục hình vẽ đồ thị Tên hình, đồ thị Trang Hình 2-1: Kết cấu dụng khoan có cần nặng định tâm 23 Hình 2-2 Kết cấu khoan mở rộng (choòng tầng) 31 Hình 3.1 Mối quan hệ tốc độ học Vch tải trọng P 36 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc Vch vào tốc độ quay n 39 Hình 3.3 Mối quan hệ Vch tốc độ quay n 40 Hình 3.4 Mối quan hệ Vch tốc độ quay n 41 Hình 3.5 Sự phụ thuộc tốc độ học khoan Vch Q 44 Hình 3.6 ảnh hởng lu lợng Q đến tốc độ học Vch 45 Hình 3.7 Sơ đồ áp lực tác dụng lên hạt mùn đáy giếng khoan 46 Hình 3.8 ảnh hởng hàm lợng pha rắn đến tốc độ học khoan 48 Hình 3.9 Chế độ dòng chảy nớc rửa vùng đáy giếng 49 Hình 3.10 Sơ đồ lực tác dụng lên hạt mùn khoan đáy lỗ khoan 50 Hình 3.11 Giếng khoan gặp bề mặt đá vôi mằn sâu dới tầng phủ 56 Hình 3.12 Khe hở thành giếng khoan ống mẫu lớn dẫn đến cong giếng khoan 57 Hình 3.13 Giếng khoan bị cong gặp hang hốc nhỏ 58 Hình 3.14 Giếng khoan bị cong khoan qua đất đá cứng mềm xen kẹp 58 Hình 3.15 Sơ đồ lực tác dụng làm lệch dụng cụ khoan giếng khoan 59 Hình 3.16 T làm việc ống mẫu giếng khoan 61 Hình 4.1 Cột địa chất cấu trúc giếng khoan ĐC7 70 Hình 4.3 Bố trí phận 75 Hình 4.2 Chi tiết cấu đập xoay 78 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Do phát triển xà hội tăng trởng kinh tế quốc dân tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam nói chung tỉnh Thái Nguyên nói riêng vùng có nhiều tiềm công nghiệp, lâm nghiệp du lịnh đà phát triển mạnh Một nhu cầu cấp bách cần thiết việc cấp nớc phục vụ cho sinh hoạt sản xuất Tuy nhiên theo thống kê cha thật đầy đủ, tỉnh từ trớc tới việc khai thác nớc dới đất để cung cấp nớc cho đô thị hạn chế, chiếm khoảng 25% tổng lợng nớc cần thiết 75% lại dùng nớc mặt Do tính u việt nguồn nớc ngầm mà nhiều năm quan cấp nớc tỉnh xí nghiệp địa chất thủy văn thăm dò khai thác nớc ngầm với nhịp độ ngày gia tăng Có nhà máy nớc đà chuyển sang sử dụng 100% nguồn nớc ngầm nh thị xà Lạng Sơn, thị xà Tuyên Quang, thị xà Hà giang, thành phố Thái Nguyên Nhng nhiền đô thị Miền Núi dùng nớc suối nớc sinh hoạt nh: Thị xà Lai Châu, Sơn La, Lào Cai, Yên Bái, điểm dân c, du lịch, nông trờng Mộc Châu, Chiêng Ve, Hát Lớn Các đô thị cần có giếng khoan nớc ngầm để thay cho nguồn nớc suối sử dụng Nguồn nớc ngầm đô thị chủ yếu nằm đá vôi, thi công giếng khoan nớc ngầm đá vôi thờng xảy tợng: - Thân giếng khoan thờng bị cong lệch công nghệ thiết bị thi công cha đáp ứng đợc với địa tầng phức tạp đất đá cứng chắc, nứ nẻ - Quá trình thi công nhiều thời gian, không hiệu quả, chất lợng suất khoan thấp Vì việc nghiên cứu lựa chọn thiết bị công nghệ khoan khai thác nớc đá vôi nứt nẻ hang hốc vấn đề cần thiết cấp bách Mục đích nghiên cứu Tổng hợp phân tích đánh giá thực trạng công tác khoan khai thác nớc ngầm đá vôi nứt nẻ hang hốc Phân tích yếu tố ảnh hởng đến hiệu khoan khai thác nớc ngầm Trên sở nghiên cứu, đề xuất giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm nâng cao hiệu kỹ thuật kinh tế đối tợng phạm vi nghiên cứu Đề tài luận văn tập trung vào nghiên cứu giải pháp, công nghệ, lựa chọn dụng cụ thiết bị khoan để khoan giếng khoan khai thác nớc ngầm đá vôi nứt nẻ hang hốc Thái Nguyên nhằm nâng cao hiệu kỹ thuật, công nghệ kinh tế Nhiệm vụ nghiên cứu Phân tích công nghệ khoan khai thác nớc ngầm đá vôi nứt nẻ hang hốc Thái Nguyên Tìm yếu tố ảnh hởng đến hiệu khoan đá vôi, giới thiệu công nghệ khoan khai thác nớc ngầm thiết bị SM300H đề giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm nâng cao hiệu khoan địa tầng đá vôi Các kết nghiên cứu đạt đợc - Đánh giá trạng khai thác nớc ngầm Thái Nguyên năm gần - Góp phần hoàn thiện cấu trúc giếng khoan, quy trình kỹ thuật, công nghệ khoan giếng khai thác nớc ngầm địa tầng đá vôi Thái Nguyên - Đề xuất giải pháp kỹ thuật, công nghệ lựa chọn thiết bị, dụng cụ khoan hợp lý Nội dung nghiên cứu - Đánh giá tính chất nứt nẻ hang hốc da vôi ảnh hởng chúng đến trình thi công giếng khoan khai thác nớc ngầm, đến công nghệ phục hồi độ thấm tầng chứa - Tổng hợp, phân tích yếu tố địa chất , kỹ thuật công nghệ gây lên phức tạp trình thi công giếng khoan kết cấu giếng Phân tích yếu tố làm suy giảm độ thấm tầng chứa nớc, đề giải pháp hoàn thiện công nghệ xây dựng giếng khoan khai thác nớc ngầm đá vôi nứt nẻ hang hốc phơng pháp khoan xoay 91 VH = LH Ttt + T ptr (5.5) Trong ®ã: LH: Sè mÐt khoan cđa mét hiƯp (m) Ttt: Thêi gian khoan thn tóy (h) Tptr: Thời gian phụ trợ bao gồm: thời gian kéo thả bé dơng cơ, thêi gian thay mịi khoan, thêi gian tháo lắp ống mẫu, Tốc độ hiệp phụ thuộc nhiều yếu tố Trong ngời ta quan tâm đến mối tơng quan Ttt Tptr tức giảm Tptr tăng Ttt Nếu ta tăng đợc Ttt LH tăng lên Điều định đến VH làm tăng hiệu suất khoan giếng Khi khoan giếng thiết SM300H, thiết bị có đầu quay di động, chiều dài khoảng khoan tăng lên nhiều Thời gian tiếp cần, kéo, thả, tháo, lắp cần khoan giảm nhiều, Có thời gian phụ trợ (Tptr) giảm lần, điều làm tăng thời gian khoan túy dẫn đến VH tăng làm cho tiến độ khoan tăng Thời gian khoan giếng khoan rút ngắn tới 30%, Chính câu trả lêi v× khoan b»ng thiÕt bé SM300H, thêi gian khoan giếng khoan khai thác nớc ngầm địa tầng đá vôi nói riêng địa tầng khác nói chung lại giảm nhiều nh 5.1.3 Thời gian khoan Trong giai đoạn khoan ngời ta đa khái niệm cân đối thời gian khoan biểu phân bố thời gian cho loại hình công việc cân đối cho biết cấu trúc mức độ tiêu phí thời gian cho công tác khoan đợc phân thành loại - Thời gian sản xuất (TSX) thời gian cần thiết thực mặt kỹ thuật, công nghệ để khoan bao gồm: + Thời gian khoan túy thời gian mũi khoan phá hủy đất đáTNC + Thời gian nâng hạ dụng cụ cần thay mũi khoan lấy mẫu TNH + Thời gian cần thiết để nối thêm cần khoan TNC + Thời gian cần thiết để gia cố thành lỗ khoan nghiên cứu giếng TGC + Thời gian thay mịi khoan vµ lÊy mÉu TBT 92 - Thời gian phi sản xuất: thời gian không cần thiết cho công tác khoan, hao phí gây phá vỡ trình sản xuất bao gồm: + Thời gian tiêu phí cho công tác sửa chữa TSE + Thời gian khắc phục tợng phức tạp TPT + Thêi gian cøu ch÷a sù cè TSC + Thời gian trống nguyên nhân tổ chức TTR Thông th−êng sù c©n b»ng thêi gian th−êng lËp cho toàn lỗ khoan tính theo % Để tăng hiệu khoan ngời ta cố gắng tăng tỷ lƯ % thêi gian khoan thn tóy so víi thêi gian chung lên trị số tối đa, giá trị tut ®èi cđa nã tíi møc tèi thiĨu - Thêi gian hoàn thành công tác khoan Tk thời gian từ lúc bắt đầu đến kết thúc khoan Thời hạn gồm thời gian chi phí sản xuất TSX phi sản xuất TFSX Tk= TSX+ TFSX Nhận xét chung: - Tõ sè liƯu thùc tÕ khoan khai th¸c nớc ngầm địa tầng đá vôi Thái Nguyên, tác giả đà trình bày (bảng 5.1) - Từ (b¶ng 5.1) ta thÊy: + Khi khoan b»ng thiÕt bé SM300H thêi gian khoan thn tóy chiÕm 67,3% Trong thời gian khoan túy thiết khoan khác chiếm 37,5 39,5% Chỉ tiêu thời gian khoan túy thiết SM300H tăng gần gấp đôi vì: * Thiết SM300H có trang bị đầu quay di động * Thiết bị vững chắc, cột cần khoan có đờng kính lớn sử dụng cần nặng, xảy cố phức tạp trình khoan + Khi khoan thiết bị SM300H thời gian khoan túy tăng nên tiến độ khoan tăng Điều góp phần tăng hiệu khoan số lợng chất lợng giếng khoan khai thác nớc, đồng thời góp phần tăng hiệu mặt kinh tế 93 Bảng 5.1 So sánh tiêu thời gian khoan thiết bị SM300H thiết bị khác, khoan địa tầng đá vôi nứt nẻ hang hốc Các tiêu ThiÕt bÞ SM300H ThiÕt bÞ YPB-3AM, ZIB-300A, ZIB-650A Thêi gian khoan thn tóy 67.3 37.5 - 39.5 Thêi gian phơ trỵ % 12.5 32.5 - 34 Thêi gian ngõng nghØ % 7.5 16 - 17.5 Thêi gian sù cè % 1.5 6.5 - 8.5 Tốc độ học khoan m/h 1.85 0.4 - 1.15 Tèc ®é hiƯp m/h 1.87 0.42 - 1.27 % 5.1.4 Kết luận Qua kết nghiên cứu thực nghiệm ta có đợc tiêu số lợng tăng so với thiết bị khác (YPB -3AM, ZIB-300A, ZIB-650A) Khi khoan địa tầng đá vôi nứt nẻ hang hốc Nguyên nhân tiêu số lợng tăng: + Tải trọng chiều trục lớn vì: Công suất thiết bị lớn, đủ tải, trình phá vỡ bề mặt đợc chuyển thành phá vỡ thể tích nên hiệu phá hủy tăng, nghĩa tốc độ học khoan tăng Cột cần khoan cứng vững nên tránh đợc tợng cong xiên lỗ khoan khoan, tầng không phẳng, lồi lõm đặc biệt khoan gặp hang hốc lớn + Bộ dụng cụ đáy làm việc ổn định kể tăng thông số học (P,n), không gây rung nên lỗ khoan thẳng dễ dàng trình kết cÊu + Sè cÊp ®−êng kÝnh khoan doa Ýt công suất máy lớn, luôn làm việc đủ tải, bé dơng khoan tèt 94 + KÐo th¶ tháo lắp dụng cụ khoan nhanh thiết kế thiết bị SM300H đồng Sử dụng tời xilanh, có khả kéo lên tới 8000kG với tốc độ tối đa 60m/ph + Làm đáy lỗ khoan nhanh với khả xả lên đến 730 l/phút tạo áp lực lớn (19kG/cm2) 5.2 Chỉ tiêu chất lợng Khi khoan thiết bị SM300H đà dẫn đến u điểm sau: ã Lỗ khoan cong xiên Khi làm việc lỗ khoan có hình dạng uốn phức tạp với bớc uốn thay đổi tác dụng lực chiều trục lực ly tâm Căn vào lý thuyết ổn định ta thấy dài mỏng chịu tải trọng nén hớng chiều trục , đồng thời chuyển động quay (tác dụng đồng thời lực ly tâm), với tải trọng xác định bị hình dang thẳng Bớc uốn cung uốn bị hạn chế thành lỗ khoan Trong địa tầng đá vôi nứt nẻ ảnh hởng tải trọng P độ cứng vững cột cần khoan tới việc cong xiên lỗ khoan rât lớn Với thiết bị khoan SM-300H có tải trọng lớn, cột cần khoan có đờng kính lớn, vững làm cho dụng cụ đáy rung làm việc ổn định tránh đợc hiên tợng cong xiên lỗ khoan Từ việc lỗ khoan không bị cong xiên dẫn đến trình kết cấu giếng nhanh đạt yêu cầu thiết kế Điều đà góp phần giảm thời gian thi công giếng khoan ã Cột ống chống khai thác đồng tâm với lỗ khoan Bộ dụng cụ khoan đủ cứng vững ổn định nên làm việc tâm dụng cụ đồng trục với lỗ khoan mà không bị cong vẹo Trị số độ vẹo đợc định góc phụ thuộc vào khe hở thành lỗ khoan dụng cụ đồng thời phụ thuộc vào chiều dài dụng cụ đáy (L), đờng kính khoan cụ (Ddc) đờng kính lỗ khoan (DLK) góc làm lệch đợc xác định theo công thực sau: = arcsin((DLK– Ddc)/2L) (5.6) Tõ biÓu thøc (5.6), ta thÊy tăng đờng kính chiều dài khoan cụ đờng kính lỗ khoan góc xiên vẹo giảm Đối ứng với thiết bị khoan SM-300H, khoan cụ lớn, cứng vững làm việc ổn định tránh 95 đợc hiên tợng xiên vẹo, lỗ khoan thẳng cột ống khai thác đồng tâm với lỗ khoan dẫn đến kết cấu nhanh đạt yêu cầu thiết kế ã Tăng độ thấm tầng chứa nớc ngầm bị nhiễm bẩn Trong trình khoan, khoan mở vỉa với tầng chứa nớc áp hay áp suất vỉa thấp, thờng xảy tợng nớc rửa Lúc nớc rửa mang nhiều mùn khoan làm tăng cờng độ bồi lắng, lấp nhét khe nứt Cờng ®é lÊp nhÐt phơ thc vµo kÝch th−íc khe nøt lỗ hổng Với tầng chứa đá nứt nẻ hang hốc khoan xảy tợng nớc hoàn toàn hay nớc tai nạn mùn khoan dung dịch sâu vào tầng chứa Nh bán kính ngấm sâu dung dịch vào tầng chứa phụ thuộc vào yếu tố đà nêu mà phụ thuộc vào độ dốc khe nứt thời gian từ mở vỉa đến gọi dòng Sự lấp nhét vào tầng chứa làm cho việc khôi phục lại độ thấm tầng chứa khó khăn thời gian dừng nghỉ lâu, dừng khoan chờ đợi kết cấu giếng, phần làm ảnh hởng đến hệ số thấm tầng chứa (nhiễm bẫn) Từ phân tích thực nghiệm sử dụng thiết bị SM300H đà rút ngắn đợc rÊt nhiÒu thêi gian më vØa kÕt cÊu giÕng nhanh, thời gian ngng nghỉ không gây tợng nhiễm bẩn vùng cận đáy giếng, góp phần thổi rửa nhanh đảm bảo đợc lu lợng chất lợng nớc tốt 5.3 Chỉ tiêu kinh tế 5.3.1 Thời gian thi công Khi khoan giếng khoan ĐC7 Thái Nguyên, với thiết bị SM300H tác giả tính toán thời gian chi phí để hoàn thành giếng nh sau: ã Thời gian chuẩn bị kết thúc lỗ khoan: - Thời gian chuẩn bị: Đợc tính từ bắt đầu đa máy móc, thiết bị vào vị trí thi công (không bao gồm thời gian dịch chuyển thiết bị đến công trờng), bố trí khoan trờng, làm hệ thống tuần hoàn dung dịch mở lỗ khoan Thời gian nµy lµ ca -Thêi gian kÕt thóc: Gåm thêi gian tháo dở, dọn vị trí thi công ca VËy tỉng thêi gian chn kÕt lµ ca • Thêi gian khoan: Bao gåm thêi gian khoan thuÇn túy thời gian phụ trợ 96 -Thời gian khoan túy bao gồm thời gian phá toàn đáy thời gian khoan doa thành giếng Bảng 5.2 Thời gian khoan túy Đờng kính lỗ Khối lợng khoan Tốc ®é khoan Sè ca m¸y khoan (mm) (m) (m/h) Khoan ph¸ Ф190 87 1.85 11.8 Khoan doa Ф295 43 2.55 2.7 Vậy tổng thời gian khoan túy 14,5ca Thời gian phụ trợ, thực tế có giá trị 18% thời gian khoan túy Thời gian phụ trợ lµ : 14,5 * 18% = 2,6 ca VËy tỉng thêi gian khoan lµ: 14,5 + 2,6 = 17,1 ca làm tròn = 17 ca Thời gian kết cấu giếng Đợc tính từ thời gian thả cột ống, thời gian chÌn sái, chÌn sÐt lµ ca ● Thêi gian bơm thổi Đợc tính từ thời gian bắt đầu thổi đến nớc ca Vậy tổng thời gian thi công giếng khoan ĐC7 thiết bị SM300H là: +17 + + = 28 ca Tơng đơng 14 ngày Từ kết phân tích ta thấy sử dụng thiết bị SM300H rút ngắn đợc thời gian thi công giếng khoan, nhân công ít, tránh đợc cố quan trọng tránh đợc rủi ro khoan khai thác cho đơn vị thi công 97 Bảng 5.3 Thống kê thời gian thi công giếng khoan thiết bị khác Đờng Chiều dài Đờng Địa điểm Mô tả sơ Loại máy kính cột chống kính Thời gian khoan lợc đất đá khoan sử ốngkhai khia giếng thi công tầng chứa dụng thác thác/ống khoan mở (ngày) (mm) lọc(m) rộng nớc (mm) Học Viện Đá vôi nứt nẻ Quân Sù hang hèc YPB-3AM 243/127 30/40 325/146 35 VÜnh Yªn Đá nứt nẻ, Ga Yên phần Bái trầm tích dµy 42 YPB-3AM 243/127 20/40 325/146 YPB-3AM 425/168 25/35 800/500 240 ZIB-300A 219/168 25/40 325/190 63 Đá vôi nứt nẻ Bắc Sơn hang hốc, lớp đá trầm tích dày 15m Đá vôi nứt nẻ Phủ Lý hang hốc Võ Nhai Đá vôi nứt nẻ Thái hang hốc ZIB-300A 159/127 30/40 219/146 88 Bắc Giang Đá nứt nẻ ZIB.-300A 219/127 30/40 325/146 28 Hàm Yên Đá vôi nứt nẻ Tuyên hang hèc ZIB-650A 325/168 30/40 425/219 37 Nguyªn Quang 98 Từ bảng 5.3 ta nhận thấy với thiết bị SM300H thời gian thi công nhanh nhiều so với thiết bị khác 5.4 Tính toán giá thành khoan giếng khoan ĐC7 Thái Nguyên Tính toán giá thành cho giếng khoan khai thác, ta dựa vào sở xác định phần chi phí đơn giá khảo sát bao gồm + Chi phí công nhân: Đợc xác định theo định mức dự toán tổng hợp, cấp bËc tiỊn l−¬ng, phơ cÊp tiỊn l−¬ng, khen th−ëng + Chi phí nguyên vật liệu: Đợc xác định theo giá định mức khảo sát vật t + Chi phí máy móc thiết bị: Đợc xác định sở định mức dự toán tổng hợp dự toán ca máy, loại máy móc thiết bị Giá dự toán ca máy, thiết bị đợc tính toán dựa vào: giá máy giá thiết bị, tỷ lệ khấu hao sửa chữa, giá nguyên nhiên vật liệu, lợng Căn vào đơn giá xây dựng, theo phơng án thi công chi phí cần tiêu hao là: + Khấu hao tài sản cố định + Chi phí vật rẻ tiền + Tiêu hao vật t, nguyên nhiên vật liệu + Giá thành kêt cấu giếng + Lơng công nhân chi phí khác 5.4.1.Khấu hao tài sản cố định Bảng 5.4 Khấu hao thiết bị, dụng cụ theo định mức Định mức tiêu Thời gian sử hao (đồng/ca) dụng (ca) Máy khoan 540.000 28 15.120.000 Máy bơm 32.812 28 918.736 Ô tô HINO 17.777 28 497.756 Máy nén khí 320.000 1.280.000 Tên tài sản cố định Khấu hao (đồng) Vậy toàn tài sản cố định đợc khấu hao là: 17.816.492 Gts = 17.816.492 (Mời bảy triệu tám trăm mời sáu nghìn bốn trăm chín hai đồng) 99 5.4.2 Chi phí vật liệu Bảng 5.5 Tiêu hao vật t theo định mức Tên vật liệu Định mức tiêu Giá trị Thời gian sử Thành tiền hao (đồng/cái) dụng (đồng) Choòng C 400 m/cái 1.000.000 65m 487.500 2 Choòng T 230 m/cái 500.000 120m 923.077 Cần khoan 26000 m/cÇn 1.030.000 90m 28.265 Za- mèc 4500 m/1 bé 45.000 15 bé/65m 9.750 Perekhot 2000 m/c¸i 35.000 c¸i/65m 2.275 Vin- ca 4000 m/c¸i 16.000 2.500 + Động 4000m/cái 16.000 1.500 + Tĩnh 5000m/cái 12.000 2.500 Tiô xa nhích 1000m/cái 80.000 4.000 Ròng rọc Vậy tổng khấu hao vật liệu rẻ tiền là: 1.461.367 đ (Một triệu bốn trăm sáu mốt nghìn ba trăm sáu bảy đồng) 5.4.3 Chi phí nhiên liệu vật liệu bôi trơn Bảng 5.6 Tiêu hao vật liệu bôi trơn nhiên liệu theo định mức Tên vật liệu Số lợng Giá trị (đồng) Thành tiền (đồng) tiêu hao 1.000 lÝt 10.000 10.000.000 Sái chÌn 1.2m3 110.000 132.000 DÇu nhên 20 lÝt 18.000 360.000 Mì kg 26.000 130.000 Dầu Diezel Tổng : 10.622.000 đ (mời triệu sáu trăm hai mơi hai nghìn đồng) 100 5.4.4 Chi phÝ èng chèng B¶ng 5.7 Chi phÝ vỊ èng chống Loại ống Số lợng Đơn giá (đồng/m) Thành tiền (®ång) (m) Ф219mm 43 250.000 10.750.000 Ф168mm 12 175.000 2.100.000 168mm (đục lỗ) 32 195.000 6.240.000 Tổng: 19.090.000 đ (Mời chín triệu không trăm chín mơi nghìn đồng) 5.4.5 Lơng công nhân chi phí khác Bảng 5.8 Chi phí lơng khoản khác Số lợng công Mức lơng Số ngày công nhân (đồng/ngày) (ngày) Tổng lơng (đông) lái xe 80.000 14 1.120.000 thợ bậc 5/7 80.000 14 1.120.000 thỵ bËc 4/7 70.000 14 980.000 thợ bậc 3/7 60.000 14 1.680.000 Tổng: 4.900.000 đ (bốn triệu chín trăm nghìn đồng) Vậy tổng chi phí trực tiếp cho phơng án thi công là: G =17.816.492 + 1.461.367 + 10.622.000 + 19.090.000 + 4.900.000 = 53.889.860 đ Ngoài có chi phí gián tiếp, chi phÝ cho c¸n bé thiÕt kÕ, khen th−ëng, thuÕ, lÃi định mức đợc tính 25% tổng chi phí trực tiếp 53.889.860 *25% = 13.472.465 đ Vậy giá thành cđa giÕng khoan lµ: G = 53.889.860 + 13.472.465 = 67.632.325 đ (Sáu mơi bảy triệu sáu trăm ba hai nghìn ba trăm hai lăm đồng) Do đó, chi phí trung bình cho 1m khoan là: 101 67.632.325 / 87 = 774.279 đ (Bảy trăm bảy mơi bốn nghìn hai trăm bảy chín đồng) Từ tính toán ta nhËn thÊy sư dơng thiÕt bÞ SM300H rÊt cã hiệu kinh tế khoan qua địa tầng đá vôi nứt nẻ hang hốc Bảng 5.9 Thống kê giá thành thi công giếng khoan Địa điểm giếng Loại máy khoan Giá thành Năm áp khoan sử dụng (đồng) Học viện quân YPB-3AM 97.560.000 1984 Ga Yên Bái YPB-3AM 125.630.000 1986 Phó Thä YPB-3AM 68.235.000 1987 Phđ Lý ZIB-300A dơng Ghi chó VÜnh Yªn 1996 186.450.000 Vâ Nhai Thái 1997 kết cấu lần 2008 Cong xiên giếng, Thi công tháng Nguyên ZIB-300A 198.500.000 2009 Bắc Giang ZIB.-300A 118.585.000 1998 Hàm Yên Tuyên ZIB-650A 265.500.000 2000 Quang Cong xiên giếng, cố tạo nhiều đáy, khoan lỗ Kết luận: Từ (bảng 5.9) so sánh giá thành sử dụng thiết bị SM300H ta thấy hiệu nhiều, tiết kiệm đợc thời gian thi công Cùng thời gian thi công Võ Nhai Thái Nguyên thiết bị SM300H thi công đợc tới 27 giếng Giá thành cho giếng khoan thấp so với thiết bị khác khoan địa tầng đá vôi nứt nẻ, hang hốc Hơn chất lợng giếng khai thác tiến độ thi công đợc chủ đầu t đánh giá cao nhiều Đặc biệt ký hợp đồng với doanh nghiệp nớc với yêu cầu tiến độ, chất lợng kỹ thuật khắt khe, thiết bị SM300H đáp ứng đợc 102 kết luận Kiến nghị Trong vÊn ®Ị cÊp n−íc phơc vơ cho sinh hoạt phát triển sản xuất Thái Nguyên gặp nhiều khó khăn không đáp ứng đợc nhu cầu Mặt khác địa tầng đất đá phức tạp gây khó khăn cho trình thi công xây dựng, thiêt bị công nghệ không đảm bảo đợc tính hiệu Đề tài: Nghiên cứu công nghệ khoan thăm dò khai thác nớc ngầm thiết bị SM300H Thái Nguyên đề tài nghiên cứu ứng dụng Trong trình nghiên cứu,các kết đợc đa vào ứng dụng thử nghiệm Các kết nghiên cứu đề tài sở để rút kết luận sau: Đề tài đà đề cập đợc đặc thù để khoan giếng khoan nớc ngầm địa tầng đá vôi nứt nẻ hang hốc Thái Nguyên Đề tài đà xác định đợc chế độ công nghệ dụng cụ hợp lý dùng để khoan giếng khoan nớc ngầm địa tầng đá vôi nứt nẻ Các kết áp dung đà khẳng định nội dung giải đề tài mang lại hiệu kinh tế có ý nghĩa khoa học Nghiên cứu đề xuất thiết bị, dụng cụ chế độ khoan hợp lý, đà khẳng định tính hiệu chống cong kể giếng cắt qua hang động khe nứt lớn Từ thực tế thi công, sở đặc điểm địa chất- địa chất thủy văn, đà xác định khả cấp nớc tầng sản phẩm đáp ứng đợc yêu cầu lu lợng khai thác giếng Tác giả đà tính toán công nghệ lựa chọn thiết bị SM300H vào thi công giếng khoan ĐC7 Thái Nguyên, thỏa mÃn điều kiện kỹ thuật, tránh đợc cố cong xiên lỗ khoan mà thiết bị khác thờng hay gặp mang lại hiệu kinh tế cao Qua nghiên cứu thực nghiệm áp dụng, kết đà đạt đợc thực tế thi công giếng khoan ĐC7 Việc áp dụng công nghệ lựa chọn thiết bị SM300H phù hợp hiệu công nghệ khoan giếng khai thác nớc ngầm địa tầng đá vôi nứt nẻ hang hốc Thái Nguyên nói riêng vùng Tây Bắc Việt Nam nói chung 103 Một lần nữa, tác giả xin trân trọng cảm ơn hớng dẫn trực tiếp, khoa học PGS.TS Cao Ngọc Lâm Chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu, tạo điều kiện thận lợi ban chủ nhiệm toàn thể thày cô giáo môn Khoan Khai Thác môn Thiết Bị Công Trình để tác giả hoàn thành luận văn Chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trờng Đại học Mỏ Địa Chất 104 Tài liệu tham khảo Trơng Biên (1999), Những thành tựu công nghệ khoan thăm dò khoáng sản, ĐH Mỏ - Địa Chất Hà Nội Hoàng Dung (1999), Công nghệ khoan giếng khoan kỹ thuật, ĐH Mỏ Điac Chất Hà Nội Phan Xuân Dơng (2001), Nghiên cứu dạng mòn lỡi khoan thăm mỏ than vùng Đông Bắc biện pháp nâng cao hiệu sử dụng, Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Mà số: 01.06.15 Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất- Hà Nội Phạm Quang Hiệu (2002) nghiên cứu số giải pháp công nghệ khoan để hạn chế suy thoái giếng khai thác nớc ngầm tầng pleistocen, khu vực Hà Nội, Luận văn Thạc Sỹ kỹ thuật, ĐH Mỏ - Địa Chất Trần Đình Kiên (2000), dung dịch khoan vữa xi măng, giảng cao học, ĐH Mỏ - Điac Chất Hà Nội Trần Đình Kiên (2002) giảng khoan nớc khoan khảo sát địa chất công trình Hoàng Quốc Khánh (1998), hoàn thành công nghệ gia cố giếng khoan xí nghiệp liên doanh dầu khí Việt - Xô, Luận văn TS Địa chất Lê Xuân Lân (1999), Lý thuyết phơng pháp khoan giảng cao học, ĐH Mỏ - Điac Chất Hà Nội Lê Xuân Lân (1998), lý thuyết khai thác chất lỏng khí, giảng cao học, ĐH Mỏ - Địa Chất Hà Nội 10 Cao Ngọc Lâm (2000), thiết kế chế độ khoan tối u, giảng cao học, ĐH Mỏ - Địa Chất Hà Nội 11 Trần Minh nnk(2000), quy phạm hút nớc thí nghiệm điều tra địa chất thủy văn 12 Trần Văn Tân (2000), Kỹ thuật công nghệ khoan định hớng ĐH Mỏ Điac Chất Hà Nội 105 13 Phạm Thành, Cao Ngọc Lâm nk (1990), Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật công nghệ khoan kim cơng tốc độ cao điều kiện Việt Nam, Báo cáo nghiên cứu khoa học - cụm địa chất Việt Nam 14 Nguyễn Xuân Thảo, Trần Đình Kiên (1997), Quy luật mòn lỡi khoan kim cơng trình phá hủy đất đá, Tuyển tập công trình khoa học hội nghị toàn quốc lần thứ 6, Hà Nội 15 Nguyễn Xuân Thảo, Trần Đình Kiên (1998), Quy luật mòn lỡi khoan kim cơng trình phá hủy đất đá, Bản báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học lần thứ 13, Hà Nội 16 Cục địa chất khoáng sản Việt Nam (1998), Đặc trng động thái nớc dới đất vùng Đông Bắc Bé 1988 – 1997” Hµ Néi 17 S¡MSET (1972), “Kü thuật khoan thăm dò, dịch tiếng Nga Lê Mạnh Chiến Hoàng Văn Cao - Tổng cục Địa chÊt 18 Swendsen W (1985) - Dinamond core drilling the future depends on you Geodrilling - 1985;No/32 19 Коэловский Е.A(1985) - Кибернетические системы в разведочном бурении - Недра Москва 1975 20 Кардыш B Г (1975) Tехника и технология буреня 3а рубежом - Hедра - Mосква 197 ... SỸ LÂM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHOAN THĂM DÒ KHAI THÁC NƯỚC NGẦM BẰNG THIẾT BỊ SM-300H TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT H NI - 2009 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng... cứu Phân tích công nghệ khoan khai thác nớc ngầm đá vôi nứt nẻ hang hốc Thái Nguyên Tìm yếu tố ảnh hởng đến hiệu khoan đá vôi, giới thiệu công nghệ khoan khai thác nớc ngầm thiết bị SM300H đề giải... tồn khoan thăm dò khai thác nớc ngầm địa tầng đá vôi Thái Nguyên Sau đánh giá khái quát kỹ thuật công nghệ khoan giếng khoan khai thác nớc ngầm Thái Nguyên, rút số tồn cần giải là: - Tiến độ khoan