Nghiên cứu hoạt tính một số yếu tố đông máu và kháng đông sinh lý trên bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu

Header Page 1 of 148.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

PHẠM VĂN NHÂM

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHOAN
BẰNG ỐNG MẪU LUỒN TẠI VÙNG THAN QUẢNG NINH
Ngành: Kỹ thuật dầu khí
Mã số: 62.52.06.04

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. HOÀNG DUNG
2. PGS.TS. NGUYÊN XUÂN THẢO

HÀ NỘI – 2016
Footer Page 1 of 148.


Header Page 2 of 148.

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong
một công trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả

Phạm Văn Nhâm

Footer Page 2 of 148.


Header Page 3 of 148.

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ
KHOAN BẰNG ỐNG MẪU LUỒN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ... 6
1.1. Đặc điểm về công nghệ khoan bằng ống mẫu luồn ................................ 6
1.2. Khoan bằng ống mẫu luồn trên thế giới .................................................. 8
1.2.1. Tình hình áp dụng công nghệ khoan bằng ống mẫu luồn trên
thế giới ..................................................................................................... 8
1.2.2. Quá trình nghiên cứu chế tạo bộ ống mẫu luồn ......................... 10
1.3. Nghiên cứu áp dụng công nghệ khoan bằng OML ở Việt Nam ........... 17
1.4. Kết luận ................................................................................................. 22
CHƢƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, CÁC DẠNG PHỨC TẠP VÀ
ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ KHOAN BẰNG OML TẠI
VÙNG THAN QUẢNG NINH ....................................................................... 23
2.1. Đặc điểm địa chất vùng than Quảng Ninh ............................................ 23
2.1.1. Sét kết và sét than ........................................................................ 23
2.1.2. Đá bột kết .................................................................................... 24

2.1.3. Đá cát kết ..................................................................................... 25
2.1.4. Đá cuội - sạn kết .......................................................................... 25
2.2. Các dạng phức tạp khi khoan bằng OML tại vùng than Quảng Ninh... 28
2.2.1. Hiện tƣợng bó hẹp, chảy sệ thành lỗ khoan ................................ 28
2.2.2. Hiện tƣợng sập lở thành lỗ khoan ............................................... 32
Footer Page 3 of 148.


Header Page 4 of 148.

2.2.3. Nghiên cứu cơ chế sét trƣơng nở gây ra phức tạp khi khoan
bằng OML tại vùng than Quảng Ninh................................................... 34
2.3. Đặc điểm kỹ thuật, công nghệ khi khoan bằng OML tại vùng than
Quảng Ninh .................................................................................................. 42
2.3.1. Loại và chất lƣợng dung dịch ...................................................... 42
2.3.2. Đặc điểm cấu trúc bộ dụng khoan bằng OML ............................ 47
2.4. Kết luận ................................................................................................. 48
CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHOAN
BẰNG ỐNG MẪU LUỒN TẠI VÙNG THAN QUẢNG NINH .................. 49
3.1. Hƣớng hoàn thiện công nghệ khoan bằng OML tại vùng than Quảng
Ninh .............................................................................................................. 49
3.2. Nghiên cứu điều chế hệ dung dịch cho khoan bằng OML trong điều
kiện địa chất vùng than Quảng Ninh ............................................................ 50
3.2.1. Dung dịch ức chế và mục tiêu cần đạt đƣợc của hệ dung
dịch nghiên cứu .................................................................................... 50
3.2.2. Lựa chọn hệ dung dịch cho khoan bằng OML tại vùng than
Quảng Ninh ........................................................................................... 53
3.2.3. Vai trò các hóa phẩm trong hệ dung dịch sét Bentonite –
Thạch cao .............................................................................................. 55
3.2.4. Yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật đối với hệ dung dịch Bentonite –

Thạch cao .............................................................................................. 60
3.2.5. Kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm ............................... 61
3.3. Nghiên cứu mở rộng kích thƣớc KGVX để tăng khả năng lƣu thông,
tuần hoàn dung dịch ..................................................................................... 74
3.3.1. Luận giải về kích thƣớc KGVX và tổn thất thủy lực trong
khoan bằng OML khi sử dụng dung dịch sét ........................................ 74
3.3.2. Nghiên cứu lựa chọn kích thƣớc KGVX..................................... 82
CHƢƠNG 4. THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . 95
Footer Page 4 of 148.


Header Page 5 of 148.

4.1. Mục đích và yêu cầu với khoan thử nghiệm ......................................... 95
4.2. Điều kiện thử nghiệm ............................................................................ 95
4.2.1.Thiết bị, dụng cụ khoan thử nghiệm ............................................ 95
4.2.2. Lỗ khoan thử nghiệm .................................................................. 96
4.2.3. Thiết kế cấu trúc lỗ khoan: ( xem phụ lục số 3).......................... 96
4.2.4. Áp dụng hệ dung dịch nghiên cứu để khoan thử nghiệm ........... 97
4.2.5. Thiết kế chế độ khoan thử nghiệm .............................................. 98
4.3. Kết quả thử nghiệm ............................................................................... 98
4.3.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật .................................................................... 98
4.3.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế.......................................................... 103
4.4. Kết luận ............................................................................................... 104
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 106
DANH MỤC C NG TR NH Đ C NG Ố CỦA TÁC GIẢ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC SỐ 1: THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH
PHỤ LỤC SỐ 2: CỘT ĐỊA TẦNG DỰ KIẾN LỖ KHOAN THỬ NGHIỆM
PHỤ LỤC SỐ 3: THIẾT KẾ THI CÔNG LỖ KHOAN KT 20

PHỤ LỤC SỐ 4: THIẾT ĐỒ ĐỊA VẬT LÝ LỖ KHOAN KT 20

Footer Page 5 of 148.


Header Page 6 of 148.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
1. Chữ viết tắt
API

- tiêu chuẩn chất lƣợng của viện dầu khí Mỹ (2004)

CCK; KCCK

- ký hiệu bộ ống mẫu luồn theo tiêu chuẩn của Nga

CDDA

- Hiệp hội khoan kim cƣơng Canada

CMC

- Cacbua metin cellulose

CΠ -5

- dụng cụ đo độ nhớt theo tiêu chuẩn của Nga

DCDMA

- Hiệp hội khoan kim cƣơng Mỹ

DMC

- Tổng công ty Dung dịch khoan và hóa phẩm Dầu khí

DVC

- đơn vị khối lƣợng phân tử

FCL

- Ferrochromlignosulphonat

GB3423-82

- tiêu chuẩn Quốc gia Trung Quốc

HRC

- độ cứng nền mũi khoan kim cƣơng

JIS

- tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản

KGVX

- không gian vành xuyến

LK

- lỗ khoan

MKL

- Mất khi lung

NEDO

- Tổ chức phát triển Công nghệ và Năng lƣợng mới Nhật Bản

OML

- ống mẫu luồn

PAC LV

- Polyanionic cellulose

RD CP 66-11

- tiêu chuẩn chất lƣợng của liên doanh dầu khí Vietsovpetro

SADA

- tiêu chuẩn Hiệp hội khoan kim cƣơng Nam Phi

TANNATHIN

- hóa phẩm dung dịch đƣợc biến tính từ than nâu

TCXDVN 326-2004 - tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam - 2004
TL

- thủy lực

VSP

- Vietsovpetro

Footer Page 6 of 148.


Header Page 7 of 148.

2. Các ký hiệu
B

- độ thải nƣớc của dung dịch theo tiêu chuẩn Nga

b

- bề rộng mặt đế mũi khoan

Dlk

- đƣờng kính lỗ khoan

DN.mk - đƣờng kính ngoài mũi khoan
DTB - đƣờng kính trung bình
DTr.mk - đƣờng kính trong mũi khoan
Do

- đƣờng kính thủy lực của kênh dẫn

d2

- đƣờng kính ngoài của cần khoan

d3

- đƣờng kính ngoài ống mẫu

η

- độ nhớt cấu trúc dung dịch

η'

- độ nhớt hiệu ứng của dung dịch

FL

- độ thải nƣớc của dung dịch theo theo tiêu chuẩn Mỹ

FV

- độ nhớt quy ƣớc của dung dịch theo tiêu chuẩn chuẩn Mỹ

g

- Gia tốc trọng trƣờng

ho

- độ ngập của răng

Hr

- độ cứng của đá

K

- độ dày vỏ sét của dung dịch theo tiêu chuẩn Nga

k

- hệ số ổn định thành lỗ khoan

Кe

- độ nhám kênh dẫn

Kms - hệ số ma sát
Kmstb - hệ số ma sát trung bình
L

- chiều sâu lỗ khoan

l

- chiều dài mép cắt của mỗi răng

λ

- hệ số kháng thủy lực

ν

- hệ số Poisson

MW - khối lƣợng riêng của dung dịch theo tiêu chuẩn Mỹ

Footer Page 7 of 148.


Header Page 8 of 148.

M

- tổng số điểm tiếp xúc

Mc

- số lƣỡi cắt làm việc đồng thời

m

- số dãy răng đủ để bao hết hình vành khăn

mc

- khối lƣợng mẫu sau khi ngâm

mđ

- khối lƣợng mẫu trƣớc khi ngâm

mth

- tỷ lệ mẫu thu hồi

μ

- độ nhớt động lực

n

- tốc độ vòng quay

NQ; HQ - ký hiệu bộ ống mẫu luồn theo tiêu chuẩn DCDMA
NS1 - dụng cụ đo độ thải nƣớc
P

- tải trọng lên đáy

p

- tổn thất áp suất thủy lực

Π

- hàm lƣợng cát của dung dịch tiêu chuẩn Nga

pN

- Áp lực trƣơng nở

ptt

- Áp suất thủy tĩnh

pv

- Áp suất vỉa

Q

- lƣu lƣợng bơm rửa

Re

- trị số Reynolds

RN

- Hệ số trƣơng nở

ρ

- khối lƣợng riêng của dung dịch theo tiêu chuẩn Nga

ρđđ

- khối lƣợng riêng của đất đá

So

- diện tích trung bình một điểm tiếp xúc

T

- độ nhớt quy ƣớc của dung dịch theo tiêu chuẩn Nga

τ

- ứng suất kháng cắt

τrz

- ứng suất tiếp tuyến

θ (10’) - ứng suất trƣợt tĩnh của dung dịch tiêu chuẩn Nga
V

Footer Page 8 of 148.

- số đọc trên máy đo OFITE Model 800

Header Page 9 of 148.

υ

- tốc độ trung bình của dòng chảy ở KGVX

υc - tốc độ trung bình dòng chảy ở KGVX giữa thành lỗ khoan và cần khoan
VCH - tốc độ cơ học
Vđ, Vc - thể tích trƣớc và sau trƣơng nở
VH

- tốc độ hiệp

Vlt

- thể tích theo tính toán lý thuyết

Vtt

- thể tích thực tế lỗ khoan ở đoạn xem xét

υo

- tốc độ trung bình dòng chảy ở KGVX giữa thành lỗ khoan và ống mẫu

σk

- ứng suất kéo

σn

- ứng suất nén

σr

- ứng suất theo hƣớng tâm

σz

- ứng suất chiều trục

YP

- ứng suất trƣợt động của dung dịch theo tiêu chuẩn Mỹ

W

- công suất phá hủy đất đá

WN - Độ ẩm trƣơng nở

Footer Page 9 of 148.


Header Page 10 of 148.

DANH MỤC BẢNG
Trang

Bảng 1.1. Kích thƣớc bộ ống mẫu luồn tiêu chuẩn DCDMA......................... 11
Bảng 1.2. Thông số kỹ thuật bộ OML KCCK- 95 và VAS-2........................ 13
Bảng 1.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật khoan bằng OML ở vùng than Quảng Ninh. 18
Bảng 1.4. Tổng hợp các vụ sự cố .................................................................. 20
Bảng 2.1. Tính chất cơ lý đá vùng than Quảng Ninh ..................................... 26
Bảng 2.2.Thành phần khoáng vật của mẫu lõi khoan ..................................... 34
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của mẫu lõi .................................................... 35
Bảng 2.4. Thông số dung dịch đƣợc điều chế từ sét nguyên khai .................. 43
Bảng 2.5. Thông số dung dịch điều chế từ sét Bentonite ............................... 43
Bảng 2.6. Bảng kết quả phân tích dung dịch đang áp dụng khoan thăm dò
vùng than Quảng Ninh ................................................................... 44
Bảng 2.7. Thông số dung dịch Polymer .......................................................... 45
Bảng 2.8. Đặc điểm kỹ thuật bộ ống mẫu luồn NQ, HQ ............................... 47
Bảng 3.1. Tiêu chuẩn chất lƣợng của Bentonite (TCXDVN 326-2004) ........ 55
Bảng 3.2. Tiêu chuẩn chất lƣợng của Thạch cao (Tiêu chuẩn RD CP 61-11) ... 56
Bảng 3.3. Tiêu chuẩn chất lƣợng của FCL (Tiêu chuẩn RD CP 61-11) ........ 57
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn chất lƣợng của PAC- LV (Tiêu chuẩn RD CP 61-11). 58
Bảng 3.5. Tiêu chuẩn chất lƣợng của NaOH (Tiêu chuẩn RD CP 61-11)...... 58
Bảng 3.6. Tiêu chuẩn chất lƣợng của TANNATHIN (Tiêu chuẩn RD CP 61-11) 59
Bảng 3.7. Tiêu chuẩn và chất lƣợng Barit (API Specification 13A- 2004) .... 60
Bảng 3.8. Tiêu chuẩn chất lƣợng của Na2CO3 (Tiêu chuẩn RD CP 61-11) ... 60
Bảng 3.9. Thông số kỹ thuật yêu cầu cho hệ dung dịch Bentonite – Thạch
cao nghiên cứu áp dụng cho khoan bằng OML tại vùng than
Quảng Ninh .................................................................................... 61
ảng 3.10. Thành phần, chức năng và liều lƣợng các h a phẩm trong hệ ..... 61
dung dịch entonite - Thạch cao ................................................................... 61
Footer Page 10 of 148.


Header Page 11 of 148.

Bảng 3.11. Kết quả phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ dung dịch nền ..... 62
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng hàm lƣợng entonite đến độ nhớt dung dịch ............ 63
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng NaOH đến độ pH của dung dịch ...... 64
Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng arit đến khối lƣợng riêng dung dịch. 65
Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng Thạch cao đến nồng độ ion Ca++ ...... 66
Bảng 3.17. Ảnh hƣởng hàm lƣợng PAC - LV đến độ thải nƣớc và độ dày
vỏ sét .............................................................................................. 68
Bảng 3.18. Ảnh hƣởng hàm lƣợng TANNATHIN đến độ thải nƣớc dung
dịch ................................................................................................. 69
Bảng 3.19. Kết quả đánh giá hệ dung dịch Bentonite – Thạch cao ................ 70
Bảng 3.20. Kết quả đánh giá hệ dung dịch khoan ở các mức ρ khác nhau .... 71
Bảng 3.21. Khả năng thu hồi mẫu lõi của hệ dung dịch nghiên cứu
(cutting recovery) .......................................................................... 72
Bảng 3.22. Khả năng trƣơng nở của mẫu trong dung dịch ............................. 74
Bảng 3.23. Bảng tổng hợp thông số bơm rửa khi khoan OML cỡ NQ........... 78
Bảng 3.24. Tốc độ dòng chảy ở KGVX giữa thành lỗ khoan và cần khoan
(υc), giữa thành lỗ khoan và ống mẫu (υo)...................................... 79
Bảng 3.25. Số Reynolds và chế độ chảy dòng nƣớc rửa ở KGVX giữa
thành lỗ khoan và cần khoan .......................................................... 79
Bảng 3.26. Số Reynolds và chế độ chảy dòng nƣớc rửa ở KGVX giữa
thành lỗ khoan và ống mẫu ............................................................ 79
Bảng 3.27. Đƣờng kính lỗ khoan cỡ NQ sau khi bị thu hẹp do vỏ sét .......... 80
Bảng 3.28. Tổn thất TL trong trƣờng hợp đƣờng kính lỗ khoan cỡ NQ bị
thu hẹp do vỏ sét (0 ÷ 1,5 mm) ở chiều sâu lỗ khoan 1000 m, ρ =
1,1 g/cm3 ......................................................................................... 81
Bảng 3.29. Tổn thất TL ở lỗ khoan 1000 m, p1 (Q = 40l/ph) và p2 (Q = 70
l/ph)................................................................................................. 83

Footer Page 11 of 148.

Header Page 12 of 148.

Bảng 3.30. Công suất phá hủy đá tại đáy W (kW) với P - 9 kN; n - 250
(v/ph) .............................................................................................. 87
Bảng 3.31. Tốc độ cơ học: VCH (m/h) với P - 9 kN; n - 250 v/ph; Hr = 2500
MPa................................................................................................. 90
Bảng 3.32. Thông số kỹ thuật mũi khoan - 78,5 và dụng cụ mở rộng thành - 79. 92
Bảng 4.1. Thiết kế thông số chế độ khoan thử nghiệm................................... 98
Bảng 4.2. Tổng hợp kết quả áp suất bơm rửa ở lỗ khoan thử nghiệm KT 20 99
Bảng 4.3. Tổng hợp áp suất bơm rửa các lỗ khoan OML vùng Quảng Ninh 99
Bảng 4.4. Tổng hợp kết quả thử nghiệm ở lỗ khoan KT 20 – Hà Ráng ....... 101
Bảng 4.5. Thông số chế độ khoan OML đƣờng kính mũi khoan 78,5 mm .. 103
Bảng 4.6. Tổng hợp chi phí trực tiếp cho lỗ khoan (số liệu nghiệm thu) ..... 104

Footer Page 12 of 148.


Header Page 13 of 148.

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1. Cấu tạo và sơ đồ lắp ráp bộ ống mẫu luồn ........................................ 7
Hình 1.2. Bộ ống mẫu luồn tạo rãnh xoắn ở bề mặt ống mẫu ngoài .............. 16
Hình 1.3. Mũi khoan hai tầng rãnh thoát nƣớc để khoan bằng OML ............. 16
Hình 2.1. Mẫu lõi khoan của lỗ khoan CGH 161- PA Khe Chàm II-IV2013; ............................................................................................... 24
( chiều sâu lấy mẫu từ 574 m - 580 m) ........................................................... 24
Hình 2.2. Hình ảnh cấu trúc khoáng sét dƣới kính hiển vi (mẫu lỗ khoan
TK9) ............................................................................................... 24

Hình 2.3. Cột địa tầng lỗ khoan CGH 165 – Phƣơng án Khe Chàm II-IV ..... 27
Hình 2.4. Sự trƣơng nở của tầng sét than........................................................ 31
Hình 2.5. Mẫu lõi khoan lỗ khoan HR79 (từ 447 - 553 m) ............................ 32
Hình 2.6. Sự sập lở của tầng sét than gây mở rộng đƣờng kính lỗ khoan ...... 33
Hình 2.7. Ảnh rơnghen của mẫu lõi lỗ khoan CGH165 ................................. 36
Hình 2.8. Ảnh rơnghen của mẫu lõi lỗ khoan HR145 .................................... 37
Hình 2.9. Ảnh rơnghen của mẫu lõi lỗ khoan HR79-PA mỏ Hà Ráng .......... 38
Hình 2.10. Cấu tạo mạng tinh thể của khoáng sét: ......................................... 39
Hình 2.11. Sơ đồ tƣơng tác phân tử của khoáng sét ....................................... 41
Hình 3.1. Sự biến đổi từ sét Natri thành sét Calxi .......................................... 54
Hình 3.2. Cấu trúc của Ferrochromlignosulfonat ........................................... 56
Hình 3.3. Công thức hóa học và cấu trúc phân tử của PAC- LV.................... 57
Hình 3.4. Cấu trúc phân tử của NaOH ............................................................ 58
Hình 3.5. Công thức hóa học của BaSO4 và quặng Barit nguyên khai .......... 59
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng entonite đến độ nhớt của dung dịch . 63
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng NaOH đến độ pH ................................ 64
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng arit đến khối lƣợng riêng của dung
dịch ................................................................................................. 65
Footer Page 13 of 148.


Header Page 14 of 148.

Hình 3.9. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng Thạch cao đến nồng độ ion Ca++ ....... 66
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng FCL đến độ nhớt của dung dịch........ 67
Hình 3.11. Ảnh hƣởng hàm lƣợng PAC-LV đến độ thải nƣớc và độ dày vỏ
sét.................................................................................................... 68
Hình 3.12. Ảnh hƣởng hàm lƣợng TANNATHIN đến độ thải nƣớc dung
dịch ................................................................................................. 69
Hình 3.13. Biến đổi độ nhớt; độ thải nƣớc; độ dày vỏ sét theo khối lƣợng

riêng ................................................................................................ 71
Hình 3.14. Hình ảnh mẫu thu hồi đƣợc sau khi ngâm trong dung dịch .......... 73
Hình 3.15: Biều đồ thí nghiệm đánh giá khả năng thu hồi ............................. 73
Hình 3.16. Tổn thất TL ở KGVX khi đƣờng kính lỗ khoan bị thu hẹp do vỏ
sét.................................................................................................... 81
Hình 3.17. Ảnh hƣởng của kích thƣớc KGVX đến tổn thất TL (khi giữ
nguyên đƣờng kính cần khoan), p1: khi Q = 40 l/ph); p2 : khi Q
= 70 l/ph.......................................................................................... 84
Hình 3.18. Quan hệ giữa đƣờng kính mũi khoan và công suất tiêu hao tại
đáy .................................................................................................. 87
Hình 3.19. Đồ thị quan hệ giữa đƣờng kính mũi khoan và tốc độ cơ học
khoan .............................................................................................. 90
Hình 3.20. Hình ảnh mũi khoan -78,5 và dụng cụ mở rộng thành – 79 ........ 91
Hình 3.21 - Kích thƣớc mũi khoan – ϕ78,5mm ............................................. 93
Hình 3.22 - Kích thƣớc dụng cụ mở rộng thành – ϕ79mm............................ 93

Footer Page 14 of 148.


Header Page 15 of 148.

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong 10 năm từ 2000 - 2010, sản lƣợng khai thác than hàng năm của
Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (Tập đoàn TKV) không
ngừng tăng. Năm 2000 sản lƣợng khai thác là 11 triệu tấn, năm 2010 sản
lƣợng khai thác là 46,4 triệu tấn. Cùng với đ , khối lƣợng khoan thăm dò
hàng năm cũng tăng theo, đặc biệt là khoan sâu. Năm 2002 khối lƣợng khoan
thăm dò than của Tập đoàn TKV là 19.878 m, năm 2010 khối lƣợng khoan là

247.951 m; tổng khối lƣợng khoan từ 2002 - 2010 là 704.637 m.
Trong quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển ngành than đến năm
2020, xét triển vọng đến năm 2030 của Thủ tƣớng Chính phủ, nêu rõ:
“Đối với bể than Đông ắc: đến hết năm 2015 hoàn thành việc thăm dò
phần tài nguyên và trữ lƣợng than thuộc tầng trên mức -300 và một số khu
vực dƣới mức -300, đảm bảo đủ tài nguyên và trữ lƣợng than huy động vào
khai thác trong giai đoạn đến năm 2020. Phấn đấu đến năm 2020 hoàn thành
cơ bản công tác thăm dò đến đáy tầng than, đảm bảo đủ tài nguyên và trữ
lƣợng than huy động vào khai thác trong giai đoạn 2021 - 2030”.
Để hoàn thành mục tiêu và nhiệm vụ lớn nhƣ trên, đẩy nhanh khối
lƣợng và tiến độ thăm dò nhằm mở rộng khai thác là nhiệm vụ quan trọng
đƣợc ƣu tiên hàng đầu của Tập đoàn TKV. Từ năm 2011- 2014, Tập đoàn
TKV đã thực hiện khối lƣợng khoan thăm dò than là 1.006.296 m (với sản
lƣợng khoảng 200.000 m/năm). Dự kiến từ 2015 - 2020, sản lƣợng khoan
thăm dò than thực hiện khoảng trên 300.000 m/năm, chủ yếu là khoan sâu
dƣới mức -300. Vì vậy, ngoài việc đầu tƣ thiết bị, mở rộng sản xuất, việc
tăng năng suất khoan bằng cách áp dụng công nghệ khoan tiên tiến, trong
đ c công nghệ khoan bằng ống mẫu luồn (OML) cho vùng than Quảng
Ninh là giải pháp cần thiết, cấp bách của các đơn vị khoan thăm dò trong
Tập đoàn TKV.
Footer Page 15 of 148.


Header Page 16 of 148.

2
Tuy nhiên, ngay từ khi áp dụng công nghệ khoan bằng OML vào vùng
than Quảng Ninh đã gặp kh khăn do các hiện tƣợng phức tạp nhƣ trƣơng nở,
chảy sệ làm thu hẹp đƣờng kính hoặc sập lở thành lỗ khoan, gây sự cố kẹt bộ
dụng cụ dẫn đến giảm năng suất và hiệu quả khoan. Đây là nguyên nhân

khiến cho công nghệ khoan bằng OML là công nghệ khoan tiên tiến nhƣng
khi áp dụng vào vùng than Quảng Ninh lại bộc lộ vấn đề bất cập, mặc dù tốc
độ hiệp khá cao nhƣng năng suất tháng – máy lại thấp (do thƣờng gặp phải sự
cố kẹt mút bộ dụng cụ), vấn đề tồn tại này chƣa đƣợc nghiên cứu giải quyết
triệt để.
Để có thể áp dụng rộng rãi và có hiệu quả công nghệ khoan bằng OML
tại vùng than Quảng Ninh, cần nghiên cứu sâu các hiện tƣợng phức tạp của
trầm tích than và những đặc điểm của công nghệ khoan bằng OML, từ đ lựa
chọn giải pháp hợp lý để hoàn thiện công nghệ, nhằm nâng cao năng suất và
hiệu quả khoan. Xuất phát từ các ý tƣởng nêu trên và yêu cầu thực tế, đề tài:
“Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khoan bằng ống mẫu luồn tại vùng than
Quảng Ninh” mang tính thời sự, c ý nghĩa thực tiễn và khoa học, mang lại
hiệu quả kinh tế cho công tác thăm dò vùng than Quảng Ninh.
2. Mục đích và đối tƣợng nghiên cứu của luận án
Mục đích nghiên cứu của luận án là nghiên cứu hoàn thiện công nghệ,
làm hạn chế sự cố kẹt bộ dụng cụ khoan, nhằm tăng năng suất và hiệu quả
khoan bằng OML tại vùng than Quảng Ninh.
Đối tƣợng nghiên cứu của luận án là đặc điểm địa chất của trầm tích
than Quảng Ninh và đặc điểm kỹ thuật công nghệ khoan bằng OML.
3. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu của luận án
- Nghiên cứu các yếu tố, các hiện tƣợng phức tạp về địa chất và đặc
điểm của công nghệ khoan bằng OML để tìm hƣớng giải quyết những điểm
bất cập khi áp dụng vào vùng than Quảng Ninh;

Footer Page 16 of 148.


Header Page 17 of 148.

3

- Lựa chọn giải pháp, hoàn thiện công nghệ để phù hợp với điều kiện
địa chất vùng than Quảng Ninh;
- Thử nghiệm sản xuất và đánh giá kết quả nghiên cứu.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Thu thập, nghiên cứu, phân tích tài liệu liên quan tới lĩnh vực nghiên
cứu của đề tài;
- Thử nghiệm trong điều kiện thực tế; quan trắc và thu thập số liệu thực
tế để kiểm tra, đánh giá kết quả nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu trong
phòng thí nghiệm;
- Phân tích và xử lý số liệu quan trắc thực nghiệm bằng phƣơng pháp
toán xác suất thống kê và hàm Excel
5. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án đƣợc xây dựng trên cơ sở các công trình nghiên cứu của chính
tác giả bằng các số liệu theo dõi, thống kê từ thực tế sản xuất. Trên cơ sở các
nghiên cứu đã đƣợc công bố trong các tạp chí khoa học, các Tuyển tập khoa
học của Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, các sáng kiến cải tiến kỹ thuật, các
báo cáo tổng kết ở các đơn vị thăm dò địa chất trong Tập đoàn TKV.
Luận án sử dụng kết quả của các đề tài nghiên cứu về công nghệ khoan
bằng OML, nghiên cứu các hệ dung dịch khoan vùng Quảng Ninh, cùng với
các tài liệu nghiên cứu ở nƣớc ngoài và các tài liệu kỹ thuật của các hãng
cung cấp dịch vụ khoan bằng OML vào Việt Nam.
6. Các luận điểm bảo vệ
- Sử dụng hệ dung dịch ức chế sét (hệ dung dịch Bentonite - Thạch cao)
để khoan bằng OML tại vùng than Quảng Ninh là phù hợp, thích ứng với điều
kiện địa chất và công nghệ khoan;
- Lựa chọn mũi khoan đƣờng kính ngoài 78,5 mm để khoan với bộ ống
mẫu NQ, cho phép tăng kích thƣớc không gian vành xuyến (KGVX), giảm

Footer Page 17 of 148.

Header Page 18 of 148.

4
tổn thất thủy lực (TL); giảm hiện tƣợng thu hẹp đƣờng kính lỗ khoan do vỏ
sét, do trƣơng nở, chảy sệ thành lỗ khoan gây nên.
7. Điểm mới về khoa học của luận án
Lần đầu tiên trong lĩnh vực khoan thăm dò than đã:
- Nghiên cứu hệ dung dịch ức chế phù hợp với công nghệ khoan bằng
OML trong địa tầng phức tạp vùng than Quảng Ninh;
- Nghiên cứu các giải pháp giảm tổn thất thủy lực, giảm nguy cơ kẹt
mút bộ dụng cụ khi khoan bằng OML trong địa tầng sét trƣơng nở.
8. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu áp dụng hệ dung dịch Bentonite - Thạch
cao ức chế trƣơng nở sét kết hợp với sử dụng mũi khoan ϕ78,5 mm để khoan
với bộ OML kiểu NQ trong điều kiện địa tầng phức tạp ở vùng than Quảng
Ninh không chỉ khắc phục hiện tƣợng trƣơng nở, chảy sệ thành lỗ khoan do
điều kiện địa tầng, mà còn cải thiện khe hở giữa thành lỗ khoan và bộ OML,
nâng cao hiệu quả khoan và chất lƣợng lỗ khoan; Kết quả nghiên cứu là cơ sở
khoa học, luận chứng để lựa chọn công nghệ khoan hợp lý bằng bộ OML ở
vùng than Quảng Ninh và ở các mỏ khoáng sản ở Việt nam c điều kiện
tƣơng tự.
Ý nghĩa thực tiễn: Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu lựa chọn các
thông số dung dịch ức chế sét phù hợp với địa tầng than và các thông số chế
độ khoan hợp lý để khoan bằng OML tại vùng Quảng Ninh .
9. Cấu trúc và khối lƣợng của luận án
Luận án gồm phần mở đầu, 4 chƣơng, phần kết luận và kiến nghị, phụ
lục và danh mục tài liệu tham khảo. Toàn bộ nội dung luận án đƣợc trình bày
trong 111 trang, trong đ phần viết gồm 106 trang, 50 bảng biểu, 36 hình vẽ
và đồ thị, 57 tài liệu tham khảo.

Footer Page 18 of 148.


Header Page 19 of 148.

5
10. Lời cảm ơn
Luận án đƣợc hoàn thành tại Bộ môn Khoan - Khai thác, Khoa Dầu khí
Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của:
PGS.TS. Hoàng Dung - Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất;
PGS.TS. Nguyễn Xuân Thảo - Viện Công nghệ khoan - Hội công nghệ
Khoan - Khai thác Việt Nam.
Quá trình làm luận án, tác giả luôn nhận đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình
của các cán bộ hƣớng dẫn khoa học, của các chuyên gia, các nhà khoa học và
các đồng nghiệp.
Tác giả chân thành cảm ơn các thày hƣớng dẫn, các nhà khoa học, các
bạn bè đồng nghiệp trong và ngoài Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất.
Chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện của Trƣờng Đại
học Mỏ - Địa chất, phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Dầu khí, Bộ môn Khoan
- Khai thác.
Chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã động viên,
khích lệ, giúp đỡ để tác giả hoàn thành bản luận án của mình
Tác giả mong nhận đƣợc những ý kiến đ ng g p để hoàn thiện và nâng
cao kiến thức của bản thân.
Xin trân trọng cảm ơn!

Footer Page 19 of 148.

Header Page 20 of 148.

6
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ KHOAN
BẰNG ỐNG MẪU LUỒN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.1. Đặc điểm về công nghệ khoan bằng ống mẫu luồn
Phƣơng pháp khoan bằng OML là phƣơng pháp khoan thăm dò lấy mẫu
lõi tiên tiến trên thế giới. Ngoài việc tăng năng suất, phƣơng pháp khoan bằng
OML còn đạt đƣợc tỷ lệ mẫu cao (> 90%), đáp ứng đƣợc yêu cầu cao cho
điều tra, đánh giá, thăm dò các mỏ khoáng sản.
So với phƣơng pháp khoan kim cƣơng truyền thống, công nghệ khoan
bằng OML (Wireline Drilling) có những đặc điểm khác biệt và một số ƣu
điểm vƣợt trội nhƣ sau:
- Cột cần khoan (Wireline Rods) đƣợc chế tạo nối trực tiếp cần với cần,
tạo thành cột cần phẳng cả bề mặt trong và mặt ngoài;
- Bộ ống mẫu (Wireline core barrel) là dạng ống mẫu kép. Ống ngoài
nối với cần khoan, tiếp nhận tải trọng chiều trục và mômen quay truyền cho
mũi khoan phá huỷ đá; ống trong là ống chứa mẫu (không quay) đƣợc treo và
ngắt chuyển động quay nhờ “vai tỳ” và “bộ đầu ống mẫu”. Vì vậy, cho phép
nâng cao tỷ lệ mẫu;
- Phƣơng pháp khoan bằng OML lấy mẫu bằng cách kéo ống chứa mẫu
(ống trong) luồn bên trong cột cần khoan bằng cáp và hệ thống thiết bị, dụng
cụ chuyên dụng (overshot). Nhờ kéo ống chứa mẫu bằng cáp, nên giảm đƣợc
thời gian phụ trợ, tăng thời gian khoan thuần túy, tăng tốc độ hiệp khoan (VH),
đặc biệt là không phải kéo cần và có thể khoan liên tục cho đến khi mòn mũi
khoan mới kéo toàn bộ cột cần khoan lên mặt đất để thay mũi khoan, nhờ vậy
mà năng suất khoan khá cao. Đây là điểm khác cơ bản và là ƣu điểm so với
các phƣơng pháp khoan khác.
- Khe hở giữa thành lỗ khoan và cần khoan hẹp nên bộ dụng cụ làm

việc ổn định, hạn chế đƣợc độ cong lỗ khoan, nhƣng đồng thời cũng tăng tổn
Footer Page 20 of 148.


Header Page 21 of 148.

7
thất thủy lực trong hệ tuần hoàn dung dịch. Đây là nhƣợc điểm cơ bản của
phƣơng pháp khoan bằng OML khi áp dụng vào khoan trong địa tầng phức
tạp, mềm yếu và không đồng nhất.
Cấu trúc và sơ đồ lắp ráp bộ ống mẫu luồn trình bày ở hình 1.1 [11],
[15], [23], [28], [36], [40], [46], [51].
Bộ ống trong:
1- Bộ đầu ống trong
2- Ống trong
3- Vành chặn hom chèn
4- Hom chèn mẫu
5- Cốc đ n mẫu
Bộ ống ngoài:
6- Ống chuyển tiếp
(định tâm ống ngoài)
7- Ống chuyển tiếp (ống
chứa vòng đỡ)
8- Vòng đỡ (vai tỳ)
9- Ống ngoài
10- Vòng định tâm ống
trong
11- Dụng cụ mở rộng
12- Mũi khoan
7- Mũi

Hình 1.1. Cấu tạo và sơ đồ lắp ráp bộ ống mẫu luồn

Footer Page 21 of 148.


Header Page 22 of 148.

8
1.2. Khoan bằng ống mẫu luồn trên thế giới
Hiện nay, hầu hết các nƣớc trên thế giới đều áp dụng phƣơng pháp
khoan bằng OML để thăm dò khoáng sản rắn, nhất là thăm dò khoáng sản kim
loại, bởi tính ƣu việt nhƣ đã nêu trên.
1.2.1. Tình hình áp dụng công nghệ khoan bằng ống mẫu luồn trên thế giới
Giai đoạn đầu từ năm 1955 - 1960, khoan bằng OML áp dụng để khoan
những lỗ khoan sâu trung bình từ 600 ÷ 900 m, địa tầng đất đá ổn định cấp VI
- VIII theo độ khoan, cho phép sử dụng nƣớc lã để rửa lỗ khoan. Giai đoạn
này, công nghệ khoan bằng OML còn nhiều hạn chế, năng suất khoan thấp
(300 ÷350 m/thg.máy). Theo các chuyên gia của hãng Boart Longyear (Hoa
Kỳ), nguyên nhân làm hạn chế phạm vi áp dụng và năng suất thấp là do:
- Độ bền của mũi khoan thấp, tuổi thọ trung bình đạt 18m/mũi, cao nhất
đạt 40m/mũi.
- Tổn thất thủy lực lớn (áp suất bơm >12 MPa) khi khoan các lỗ khoan
sâu trên 800m, trong điều kiện địa chất phức tạp [20].
Giai đoạn từ năm 1970 - 1980, là giai đoạn nghiên cứu hoàn thiện cấu
trúc mũi khoan để nâng cao tuổi thọ và khả năng áp dụng trong đất đá c độ
cứng và tính chất cơ lý khác nhau. Nhờ đ mà khối lƣợng khoan bằng OML ở
một số nƣớc nhƣ Hoa Kỳ, Canada đã chiếm tới 55 ÷ 60 % khối lƣợng khoan
thăm dò khoáng sản rắn. Ở Hoa Kỳ: khối lƣợng khoan bằng OML hàng năm
chiếm từ 50 ÷ 55 % (chủ yếu khoan bằng bộ ống NQ và HQ); Chiều sâu lỗ

khoan từ 370 ÷ 620 m; năng suất đạt cao nhất 1050 m/thg.máy (trong điều
kiện địa chất thuận lợi) và thấp nhất 380 m/thg.máy (trong điều kiện địa chất
phức tạp nhƣ: nứt nẻ, sập lở thành lỗ khoan,…). Tỷ lệ mẫu trung bình đạt 96
÷ 97%.
Ở Mỹ, khi khoan các lỗ khoan bằng OML trong điều kiện địa chất phức
tạp thƣờng sử dụng dung dịch sét c độ nhớt từ 21÷25s (dụng cụ đo CΠ -5),
khối lƣợng riêng 1,05 ÷ 1,1 g/cm3, sử dụng NaOH, CMC và các polimer để giảm
Footer Page 22 of 148.


Header Page 23 of 148.

9
độ thải nƣớc và độ dày vỏ sét. Theo tổng kết của Hiệp hội khoan kim cƣơng của
Hoa Kỳ (DCDMA), ở các vùng miền Đông Hoa Kỳ: từ 10 ÷ 15% các lỗ khoan
bằng OML sử dụng dung dịch sét; còn miền Tây tới 60 % [20], [25].
Ở Canada, năng suất trung bình một ca: ở chiều sâu 150 m là 17 m/ca;
ở chiều sâu lớn hơn là 15 m/ca, năng suất kỷ lục đạt 36 m/ca (8h) và 54 m/ca
(12h), tỷ lệ mẫu than đạt 80 ÷ 90 %. Dung dịch khoan sử dụng là dung dịch ít
sét, điều chế từ sét bột Bentonite và gia công bằng các hóa phẩm nhƣ lignin,
NaOH để đạt đƣợc các thông số: Khối lƣợng riêng 1,01 ÷ 1,02 g/cm3; độ nhớt
18 ÷ 20 s (dụng cụ đo CΠ -5); độ thải nƣớc 8 cm3/30ph; pH = 9 [16].
Từ 1990 đến nay là giai đoạn cải tiến và hoàn thiện cấu trúc bộ OML để
khoan sâu và mở rộng phạm vi áp dụng. Hiện nay, ở Canada đã khoan bằng
OML để thăm dò tới chiều sâu 3535 m (sử dụng bộ OML cỡ NQ và HQ). Đây
là lỗ khoan bằng OML sâu kỷ lục: thời gian thi công là 183 ngày, trong đ thời
gian cho khoan là 152ngày; Ở khoảng chiều sâu từ 2500 ÷ 3000m năng suất
khoan đạt 50 m/ngày-đêm; tỷ lệ mẫu trung bình đạt 87 % [28].
Ở Nga và các nƣớc SNG đã sử dụng bộ ống mẫu luồn kiểu CCK-59,
CCK-76 để khoan thăm dò khoáng sản kim loại (sâu 1200 ÷ 1500 m), và bộ

ống kiểu KCCK-76, KCCK-95 để khoan thăm dò than (sâu tới 2000 m). Theo
báo cáo của Bộ Địa chất Liên bang Nga, năng suất khoan bằng OML ở các
vùng mỏ không giống nhau mà phụ thuộc nhiều vào điều kiện địa chất phức
tạp của mỏ và chiều sâu lỗ khoan. Khi khoan các lỗ khoan sâu từ 1200 ÷ 1500
m ở mỏ than vùng Kuzbax, năng suất đạt 440 m/thg.máy; tuổi thọ mũi khoan
đạt 40 m/mũi (cát kết hạt thô, mài mòn cao, độ khoan X - XI). Khoan quặng
kim loại ở vùng Krasnojark (sâu 600 ÷ 800 m), năng suất đạt 612 m/thg.máy
(cao nhất đạt 870 m/thg.máy); tuổi thọ mũi khoan đạt 185 m/mũi [43], [55].
Ở Nhật Bản sử dụng bộ ống mẫu VAS-2 để khoan thăm dò sâu từ 1000
÷ 1500 m. Đối với điều kiện địa chất phức tạp sử dụng dung dịch ít sét, điều
chế từ sét bột Bentonite cùng với một số phụ gia và có các thông số: khối
Footer Page 23 of 148.


Header Page 24 of 148.

10
lƣợng riêng 1,03 ÷ 1,05 g/cm3; độ nhớt 19 ÷ 22 s (dụng cụ đo CΠ -5). Tốc độ
cơ học đạt từ 1,67 ÷ 1,73 m/h, tuổi thọ mũi khoan từ 150 ÷ 200 m/mũi khoan.
Từ thực tế khoan bằng OML, các chuyên gia nhận thấy:
- Năng suất tăng từ 1,5 ÷ 2 lần so với phƣơng pháp khoan truyền thống;
- Tăng tỷ lệ mẫu khoan do sử dụng bộ ống mẫu luồn cấu trúc tƣơng tự
ống mẫu kép;
- Giảm sức lao động do giảm số lần kéo thả [42], [44], [48].
1.2.2. Quá trình nghiên cứu chế tạo bộ ống mẫu luồn
Bộ ống mẫu luồn đầu tiên đƣợc đƣợc Boart Longyear nghiên cứu và
chế tạo từ năm 1947 - 1953. Đến năm 1955 đã khoan thử nghiệm thành công
ở lỗ khoan sâu 1400 m (bằng bộ ống NX đƣờng kính 76,2 mm) tại mỏ than
Bắc Kentucky. Sau đ , oart Longyear đã sản suất các bộ ống kích thƣớc AX
(47,6 mm), BX (59,6 mm), NX (75,7 mm) khoan từ trên mặt đất và bộ ống

AX-U khoan trong hầm lò. Năm 1965, sau khi nghiên cứu hoàn thiện cấu trúc
bộ ống và dụng cụ đi kèm, hãng sản xuất một loạt bộ ống mẫu xêri AQ, BQ,
NQ, HQ và PQ để khoan từ trên mặt đất và AQ-U, BQ-U, NQ-U, HQ-U và
PQ-U để khoan trong hầm lò. Từ năm 1960 đến nay, ngoài Boart Longyear,
các hãng khác nhƣ: JKS Boyles (Canada); Djoi, Christensen, Acker Drill
(Hoa Kỳ); Atlas Copco (Thụy Điển); Тоne Воring, Koken Boring, Yoshida
Boring Machine (Nhật Bản); Diamond Boart (Bỉ); Smit (Anh); một số Công
ty khoan thăm dò ở Nga, Trung Quốc, Balan, Bungari,... tích cực nghiên cứu,
sản xuất các bộ OML để khoan các mỏ khoáng sản rắn c điều kiện địa chất
khác nhau.
Các hãng đều sản xuất theo tiêu chuẩn DCDMA (tiêu chuẩn của Hiệp
hội khoan kim cƣơng Hoa Kỳ) hoặc tiêu chuẩn CDDA (tiêu chuẩn của Hiệp
hội khoan kim cƣơng Canada). Hãng Tone Boring sản xuất theo tiêu chuẩn
JIS (tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản). Nam Phi sản suất theo tiêu chuẩn
SADA (tiêu chuẩn của Hiệp hội khoan kim cƣơng Nam Phi). Trung Quốc sản
Footer Page 24 of 148.


Header Page 25 of 148.

11
xuất theo tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc: “G 3423-82 Standard”. Mỗi hãng
sản xuất theo tiêu chuẩn riêng, nhƣng nói chung đều giống nhau các kích
thƣớc cơ bản. Boart Longyear sản xuất các bộ OML cơ tiêu chuẩn gồm:
- Kiểu1: Kích thƣớc bộ ống mẫu tiêu chuẩn cỡ AQ, BQ, NQ, HQ và
PQ (xem bảng 1.1) [34], [35].
Bảng 1.1. Kích thước bộ ống mẫu luồn tiêu chuẩn DCDMA
Các kích cỡ

Các thông số

AQ

BQ

NQ

HQ

PQ

Đƣờng kính lỗ khoan (mm)

48,0

59,6

75,8

96

123,0

Đƣờng kính mẫu lõi (mm)

27,0

36,4

47,6

63,5

85,0

Đƣờng kính ngoài mũi khoan (mm)

47,6

59,5

75,3

95,6

122,0

Đƣờng kính trong mũi khoan (mm)

27,0

36,4

47,6

63,5

85,0

Đƣờng kính ngoài ống mẫu ngoài (mm)

46,0

57,2

73,0

92,1

117,5

Đƣờng kính trong ống mẫu ngoài (mm)

36,5

46,0

60,3

77,8

103,2

Đƣờng kính ngoài ống mẫu trong (mm)

32,5

42,9

55,6

73,0

95,3

Đƣờng kính trong ống mẫu trong (mm)

28,6

38,8

50,0

66,7

88,9

Đƣờng kính ngoài dụng cụ mở rộng (mm) 48,0

59,6

75,8

96

123,0

Chiều dài ống (m)

1,5; 3 1,5; 3 1,5; 3 1,5; 3 1,5; 3

- Kiểu 2: Bộ ống mẫu thành dày kiểu CHD để khoan trong các điều
kiện địa chất phức tạp, cần sử dụng dung dịch sét có khối lƣợng riêng và độ
nhớt cao. Bộ ống kiểu CHD có một số đặc điểm khác bộ ống mẫu tiêu chuẩn
nhƣ: chiều dày cần khoan tăng từ 16 ÷ 37 %; bề rộng tiết diện mũi khoan
tăng 18 ÷ 32 %; khe hở giữa ống mẫu trong và ống ống ngoài tăng 7 ÷ 33 %
[33], [41].
Năm 1958, các chuyên gia Nga ở bộ môn Khoan thăm dò -Trƣờng Đại
học Thăm dò Địa chất Mat-xcơ-va bắt đầu nghiên cứu chế tạo các dụng cụ
khoan bằng OML. Đầu năm 1960 đã sản xuất và thử nghiệm bộ ống mẫu luồn

Footer Page 25 of 148.