Thanh khoan dây cáp loại nặng HQ dùng trong thăm dò quặng kim loại dưới lòng đất | CGE Drilling

Bộ phận lấy lõi HQ Overshot là một thiết bị lấy lõi dây cáp dùng trong khoan lỗ thẳng đứng thuộc dòng Q, được sản xuất nghiêm ngặt theo các tiêu chuẩn quốc tế DCDMA. Thiết bị này tương thích với các thanh khoan dây cáp HQ và các cụm ống lõi kép, đóng vai trò là công cụ nâng đỡ lõi cho phương pháp khoan lõi kim cương bằng dây cáp trong các lỗ khoan có đường kính trung bình và lớn. Sản phẩm sở hữu khả năng chịu tải khi lấy lõi cao và khả năng chịu lực mạnh, phù hợp với các lõi có đường kính lớn, thích hợp cho các lỗ khoan thăm dò sâu và siêu sâu, đồng thời là phụ kiện khoan chủ yếu trong các cuộc khảo sát khoáng sản và địa nhiệt ở độ sâu.

Phân loại ứng dụng
Các bộ chụp lõi thuộc dòng Q (BQ/NQ/HQ/PQ) được thiết kế cho các lỗ khoan thẳng đứng và các lỗ khoan nghiêng xuống với góc nghiêng từ 35° đến 90°. Các bộ chụp lõi thuộc dòng QU phải được sử dụng cho các lỗ khoan ngang hoặc nghiêng nhẹ trong hầm với góc nghiêng từ 0° đến 35°. Hai dòng này được thiết kế cho các điều kiện làm việc khác nhau và không thể thay thế lẫn nhau.
Là một sản phẩm chủ lực cỡ trung bình–lớn trong dòng Q, bộ chụp lõi HQ có đường kính lõi 63,5 mm, nổi bật nhờ khả năng thu hồi lõi lớn trong mỗi lần khoan và độ ổn định khoan xuất sắc. Sản phẩm phù hợp với các lỗ khoan thăm dò cỡ trung bình–sâu đến siêu sâu, với độ sâu làm việc tối đa thông thường từ 2000–2800 m, được ứng dụng rộng rãi trong thăm dò khoáng sản kim loại sâu, khảo sát địa nhiệt và các dự án khảo sát cơ sở hạ tầng quy mô lớn.

Bộ chụp lõi HQ đầy đủ bao gồm 12 thành phần lõi xếp từ trên xuống dưới, tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế DCDMA và có tính tương thích cao với các phụ kiện tiêu chuẩn:
1. Bu lông mắt: Kết nối tời dây cáp và chịu tải trọng nâng lớn. Cấu trúc rèn dày, có khả năng chịu lực kéo và chống biến dạng cao.
2. Bộ khớp xoay: Được trang bị các ổ bi đỡ tải nặng và các khớp bôi trơn lâu dài. Bộ phận này quay tự do trong quá trình hạ và nâng để ngăn ngừa hiện tượng xoắn dây cáp và đứt dây.
3. Bộ ống tác động và thanh tác động: Hành trình tác động kéo dài tạo ra lực tác động mạnh, giúp nhanh chóng giải phóng hiện tượng kẹt ống ở độ sâu lớn, tắc nghẽn lõi nghiêm trọng và kẹt do hút bám của ống bên trong.
4. Vòng lò xo khóa và bạc khóa: Cấu trúc khóa nhiều cấp độ được gia cố độ dày, giới hạn hành trình của các càng nâng, đảm bảo các càng nâng luôn được khóa chặt dưới tải trọng nâng lớn ở độ sâu và ngăn ngừa tai nạn rơi ống bên trong.
5. Lò xo nén chính và lò xo càng nâng: Các lò xo cường độ cao được gia cố độ dày, có khả năng phục hồi ổn định, điều khiển chính xác việc mở, đóng và tự động trở về vị trí ban đầu của các càng nâng mà không xảy ra hỏng hóc dưới tải trọng lớn.
6. Cơ chế chỉ thị vị trí bi: Sự dao động rõ rệt của áp lực nước xảy ra ngay khi ống lót bên trong được khóa hoàn toàn, giúp người vận hành trên mặt đất xác nhận rõ trạng thái đánh bắt và tránh việc đánh bắt không thành công tốn thời gian trong các lỗ khoan sâu.
7. Thân dụng cụ đánh bắt từ bên ngoài & các chốt nâng: Các chốt nâng kép được mở rộng và gia dày với diện tích tiếp xúc lớn hơn, khả năng chịu tải cao, chống trượt và chống tuột hiệu quả khi nâng các ống lót bên trong nặng trong các lỗ khoan sâu.
8. Chốt định vị & chốt lò xo: Các chốt được gia dày để cố định cụm chốt nâng, giúp tháo lắp dễ dàng và thay thế nhanh chóng các chi tiết hao mòn tại hiện trường.
9. Phần dẫn hướng định tâm: Phần dẫn hướng có đường kính lớn được mở rộng đảm bảo định tâm hoàn hảo bên trong các thanh khoan và độ đồng trục cao, căn chỉnh chính xác với đầu mũi của ống lót bên trong, từ đó nâng cao tỷ lệ thành công lần đầu tiên khi đánh bắt trong các lỗ khoan sâu.
10. Bộ phận đệm và hấp thụ sốc: Lò xo đệm dày và miếng đệm giảm chấn làm giảm đáng kể lực va chạm khi hạ xuống, bảo vệ toàn diện ren, vòng hãm và cấu trúc khóa của các cụm ống trong cũng như giảm mài mòn dụng cụ khoan khi khoan sâu.

1. Lấy lõi bằng dây cáp mà không cần kéo toàn bộ cột cần khoan, nâng cao đáng kể hiệu suất khoan lỗ sâu
Vận hành bằng hệ thống đưa xuống bằng dây cáp. Sau khi lấy lõi, không cần kéo toàn bộ cột cần khoan ra ngoài; chỉ cần hạ thiết bị bắt lõi (overshot) xuống để thu hồi ống trong và mẫu lõi. Phương pháp này cắt giảm mạnh thời gian thao tác kéo–đưa thường xuyên trong các lỗ khoan sâu, nâng cao tổng thể hiệu suất khoan hơn 40% và giảm đáng kể chi phí ca làm việc tại hiện trường.
2. Cấu trúc kẹp ổn định đặc biệt cho tải trọng lớn ở lỗ khoan sâu, chống tuột móc và chống rơi ống
Sử dụng hai chốt nâng dày và rộng đối xứng, mở linh hoạt nhờ trọng lượng bản thân với diện tích tiếp xúc lớn. Hệ thống tự khóa bằng nhiều lò xo đảm bảo các chốt được khóa hoàn toàn dưới tải nâng nặng nhằm tránh hiện tượng ống rơi xuống. Cơ cấu rung mạnh có hành trình dài nhanh chóng giải phóng các sự cố phổ biến trong giếng sâu như kẹt ống, tắc lõi và khóa do lực hút chân không, từ đó giảm đáng kể tỷ lệ thất bại khi xử lý sự cố dưới đáy giếng.
3. Vật liệu hợp kim chịu mài mòn cho tải nặng, phù hợp với hoạt động khoan siêu sâu cường độ cao
Thân chính và các chốt nâng được chế tạo từ thép kết cấu hợp kim cao cấp 30CrMnSiA, qua xử lý nhiệt tôi và ram tần số trung bình toàn bộ, độ bền chảy ≥950 MPa. Các chốt nâng và các cặp ma sát được gia cố bằng xử lý thấm carbon-nitơ, có khả năng chống ăn mòn vượt trội bởi dung dịch khoan có nồng độ bùn cao và chống mài mòn do va chạm với đá cứng, thích hợp cho vận hành lâu dài trong cả môi trường khoan nước sạch và dung dịch khoan chứa bùn.
4. Đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế DCDMA, khả năng thay thế lẫn nhau giữa các thương hiệu.
Hoàn toàn phù hợp với các tiêu chuẩn khoan lõi dây dẫn toàn cầu DCDMA, tương thích hoàn hảo với các thanh khoan dây dẫn HQ, ống lõi kép, cụm khóa và khớp nối từ mọi nhà sản xuất trong và ngoài nước, đảm bảo độ tương thích cao của phụ kiện. Độ chính xác về dung sai lắp ghép đảm bảo vận hành trơn tru, không kẹt và độ đồng tâm cao, tương thích với mọi máy khoan lõi sâu thủy lực đầy đủ mô-men xoắn.
5. Cảnh báo vị trí áp suất nước nhằm đảm bảo thi công lỗ sâu an toàn và kiểm soát được.
Được trang bị tiêu chuẩn bộ chỉ thị phản hồi áp lực bi. Sự thay đổi rõ rệt về áp suất trong mạch nước sẽ xuất hiện sau khi đầu lấy mẫu (overshot) khóa chắc chắn vào ống lõi bên trong, nhờ đó người vận hành có thể đánh giá rõ ràng kết quả thu mẫu ngay trên bảng điều khiển giàn khoan, tránh việc đưa đầu lấy mẫu xuống nhiều lần và giảm thiểu các thao tác vô ích cũng như rủi ro dưới lòng đất.
6. Thiết kế tiêu chuẩn dạng mô-đun để dễ tháo lắp và bảo trì tại hiện trường.
Tất cả các bộ phận nối đều sử dụng ren chuẩn theo hệ đo lường Anh mà không cần thiết bị khóa đặc biệt. Các chi tiết dễ mài mòn như lò xo, chốt nâng và bạc đạn có thể tháo rời và thay thế tại hiện trường mà không cần dụng cụ chuyên dụng. Các phụ kiện tiêu chuẩn hóa và có khả năng thay thế lẫn nhau giúp giảm chi phí tồn kho và hỗ trợ bảo trì nhanh chóng tại các khu mỏ xa xôi cũng như các công trường xây dựng hoang dã.
7. Ưu điểm độc quyền của loại HQ cỡ trung – lớn, hiệu quả chi phí cao dành cho khảo sát sâu
Nằm giữa hai thông số kỹ thuật NQ và PQ, đầu thu mẫu (overshot) HQ có đường kính lõi lớn, tỷ lệ thu mẫu đơn ống cao và thành lỗ khoan ổn định, với độ sâu làm việc tối đa lên tới 2800 mét. Loại này được ứng dụng rộng rãi trong khảo sát khoáng sản kim loại và phi kim loại ở độ sâu lớn, khoan địa nhiệt, các dự án thủy lợi quy mô lớn, khảo sát đường bộ và đường sắt, lấy mẫu địa kỹ thuật ở độ sâu lớn cũng như các dự án khoan lõi siêu sâu khác, trở thành thông số kỹ thuật chủ lực được ưu tiên lựa chọn cho các công trình khoan sâu.