Luận án tiến sĩ nâng cao hiệu quả công nghệ khoan tuần hoàn nghịch cho các giếng khai thác nước ngầm trong địa tầng trầm tích bở rời vùng nhơn trạch đồng nai

Luận án tiến sĩ nghiên cứu cải thiện kết quả công nghệ khoan tuần hoàn nghịch cho các giếng khai thác nước ngầm trong địa tầng, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Nguyễn Duy Tuấn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thế Vinh
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí
• Đề tài: Nâng cao hiệu quả công nghệ khoan tuần hoàn nghịch cho giếng nước ngầm tại Nhơn Trạch, Đồng Nai
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 1.1. Phân tích và đánh giá ưu nhược điểm các phương pháp tuần hoàn nước rửa trong quá trình khoan
• 1.2. Các phương tiện duy trì dòng nước rửa THN trong giếng khoan
• 1.3. Tình hình nghiên cứu áp và dụng công nghệ khoan THN trên thế giới
• 1.4. Tình hình nghiên cứu và áp dụng công nghệ khoan THN ở Việt Nam
• 1.5. Các dạng phức tạp và nguyên nhân làm giảm hiệu quả khoan THN
• 2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN VÙNG NHƠN TRẠCH, ĐỒNG NAI VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH ĐỂ THI CÔNG CÁC GIẾNG KHAI THÁC NƯỚC NGẦM
• 2.1. Khái quát về điều kiện địa lý và kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu
• 2.2. Điều kiện Địa chất thủy văn và các phức hệ chứa nước
• 2.3. Đặc điểm cấu trúc địa tầng và tính chất cơ lý đất đá
• 2.4. Lựa chọn công nghệ khoan THN cho các giếng KTNN ở vùng Nhơn Trạch, Đồng Nai
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG NGHỆ KHOAN TUẦN HOÀN NGHỊCH BẰNG BƠM AIRLIFT CHO CÁC GIẾNG KHAI THÁC NƯỚC NGẦM VÙNG NHƠN TRẠCH, ĐỒNG NAI
• 3.1. Đặc điểm công nghệ khoan THN bằng bơm airlift
• 3.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả công nghệ khoan THN bằng bơm airlift
• 3.3. Các giải pháp nâng cao hiệu quả công nghệ khoan THN bằng bơm airlift cho các giếng KTNN ở vùng Nhơn Trạch, Đồng Nai
• 3.4. THỬ NGHIỆM TRONG ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT VÀ KẾT QUẢ ÁP DỤNG CÔNG NGHIỆP
• 3.4.1. Mục đích thử nghiệm
• 3.4.2. Điều kiện thử nghiệm
• 3.4.3. Chế độ công nghệ khoan thử nghiệm
• 3.4.4. Trình tự thử nghiệm. Đánh giá kết quả thử nghiệm
• 3.4.5. Kết quả áp dụng công nghệ khoan THN bằng bơm airlift ở khu công nghiệp Nhơn Trạch 5, Đồng Nai
• MỞ ĐẦU
• KẾT LUẬN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1 Kết quả tính toán lưu lượng nước rửa phụ thuộc vào vận tốc của dòng nước rửa chảy lên bề mặt và đường kính trong của cột cần khoan trong khoan THN
• PHỤ LỤC 2. Cột địa tầng và cấu trúc các giếng khoan thử nghiệm
• PHỤ LỤC 3. Thiết bị khoan thử nghiệm
• PHỤ LỤC 4. Kết quả quan trắc QAP phụ thuộc vào QK khi chiều sâu h và hệ số nhúng chìm buồng HTK α thay đổi
• PHỤ LỤC 5. Kết quả tính toán vận tốc VV, vận tốc Vh phụ thuộc vào lưu lượng bơm QAP và QK khi chiều sâu h thay đổi
• PHỤ LỤC 6. Kết quả quan trắc vận tốc cơ học và hàm lượng mùn khoan tạo thành trong quá trình khoan phụ thuộc vào đặc điểm đất đá

Tóm tắt

I. Giới thiệu về công nghệ khoan tuần hoàn nghịch

Công nghệ khoan tuần hoàn nghịch (THN) đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới và cho thấy nhiều ưu điểm trong việc khai thác nước ngầm. Tại Việt Nam, công nghệ này mới chỉ được áp dụng trong một vài năm gần đây. Việc nghiên cứu và áp dụng công nghệ khoan THN tại vùng Nhơn Trạch, Đồng Nai là cần thiết để khắc phục những nhược điểm của công nghệ khoan truyền thống. Theo nghiên cứu, công nghệ THN giúp giảm thiểu tình trạng sập lở thành giếng và cải thiện hiệu quả khai thác nước. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ mang lại lợi ích cho khu công nghiệp Nhơn Trạch mà còn cho các khu vực khác có điều kiện địa tầng tương tự.

1.1. Tình hình nghiên cứu công nghệ khoan THN

Tình hình nghiên cứu và áp dụng công nghệ khoan THN trên thế giới cho thấy nhiều thành công trong việc nâng cao hiệu quả khoan. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng bơm airlift trong công nghệ THN giúp cải thiện đáng kể lưu lượng nước và chất lượng giếng. Tại Việt Nam, công nghệ này đã được thử nghiệm tại một số khu vực, tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết. Việc nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm địa chất và thủy văn tại Nhơn Trạch sẽ giúp tối ưu hóa quy trình khoan và nâng cao hiệu quả khai thác nước ngầm.

II. Đặc điểm địa chất và thủy văn vùng Nhơn Trạch

Vùng Nhơn Trạch, Đồng Nai có đặc điểm địa chất phức tạp với các tầng trầm tích bở rời. Điều này ảnh hưởng lớn đến quá trình khoan và khai thác nước ngầm. Các nghiên cứu cho thấy, tầng chứa nước tại đây có cấu trúc địa tầng không đồng nhất, dẫn đến khó khăn trong việc duy trì lưu lượng nước ổn định. Việc lựa chọn công nghệ khoan phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả khai thác. Công nghệ THN được đề xuất là giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu tình trạng sập lở và cải thiện khả năng thu hồi nước.

2.1. Đặc điểm địa chất thủy văn

Đặc điểm địa chất thủy văn tại Nhơn Trạch cho thấy sự tồn tại của nhiều phức hệ chứa nước khác nhau. Các tầng đất đá yếu bở rời dễ bị sập lở trong quá trình khoan. Điều này đòi hỏi phải có các giải pháp công nghệ phù hợp để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình khai thác. Việc áp dụng công nghệ THN không chỉ giúp cải thiện hiệu quả khoan mà còn bảo vệ nguồn nước ngầm khỏi ô nhiễm do dung dịch khoan truyền thống.

III. Giải pháp nâng cao hiệu quả công nghệ khoan

Để nâng cao hiệu quả công nghệ khoan THN, cần nghiên cứu và áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Việc sử dụng bơm airlift kết hợp với nước kỹ thuật là một trong những giải pháp được đề xuất. Các thử nghiệm cho thấy, việc duy trì vận tốc dòng nước rửa chảy lên bề mặt trong khoảng từ 4,2 m/s - 7,8 m/s là cần thiết để đảm bảo hiệu quả khoan. Ngoài ra, cần có các biện pháp quản lý tài nguyên nước hợp lý để bảo vệ nguồn nước ngầm trong khu vực.

3.1. Thử nghiệm và đánh giá hiệu quả

Các thử nghiệm trong điều kiện sản xuất cho thấy công nghệ THN bằng bơm airlift mang lại hiệu quả cao hơn so với công nghệ khoan truyền thống. Kết quả cho thấy, lưu lượng nước khai thác tăng lên đáng kể, đồng thời giảm thiểu tình trạng ô nhiễm nguồn nước. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả khoan mà còn bảo vệ nguồn nước ngầm, đảm bảo cung cấp nước cho khu công nghiệp Nhơn Trạch và các khu vực lân cận.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu về công nghệ khoan THN cho thấy đây là giải pháp hiệu quả để nâng cao hiệu quả khai thác nước ngầm tại Nhơn Trạch, Đồng Nai. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp cải thiện lưu lượng nước mà còn bảo vệ nguồn nước khỏi ô nhiễm. Cần tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện quy trình công nghệ để đáp ứng tốt hơn yêu cầu thực tiễn. Khuyến nghị các cơ quan quản lý và các nhà đầu tư nên xem xét áp dụng công nghệ THN trong các dự án khai thác nước ngầm trong tương lai.

4.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Đề xuất nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình khoan và nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của các yếu tố địa chất đến hiệu quả khoan. Việc này sẽ giúp cải thiện hơn nữa chất lượng giếng khai thác và bảo vệ nguồn nước ngầm trong khu vực.