อย่าให้ชั้นหินที่แตกหักเป็นอุปสรรค: สองกลยุทธ์หลักที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเจาะหินได้สูงสุดถึง 30%
ในการสำรวจแร่และการเจาะทางธรณีวิทยา ชั้นหินที่แตกหัก เช่น หินที่มีรอยแตกมากหรือชั้นทรายที่หลวม เป็นความท้าทายสำคัญทั้งในด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัย ชั้นหินเหล่านี้ไม่เสถียรและมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหา เช่น การยุบตัวของหลุมเจาะและเครื่องมือติด ซึ่งจะทำให้การดำเนินงานล่าช้าและอาจสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ การเรียนรู้เทคนิคการเจาะที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับชั้นหินที่แตกหักจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้การดำเนินงานเป็นไปตามแผน
ปรับพารามิเตอร์การเจาะอย่างแม่นยำโดยยึดหลักการ “การรบกวนน้อยที่สุด” เนื่องจากชั้นหินที่แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยนั้นเปราะบาง การเจาะจึงควรลดการรบกวนทางกลให้น้อยที่สุด ปรับพารามิเตอร์หลักทั้งสาม ได้แก่ น้ำหนักกดหัวเจาะ (ดับเบิลยูโอบี) ความเร็วรอบ (รอบต่อนาที) และอัตราการสูบ/การไหล ตามหลักการนี้:
ลดภาระงานให้เหมาะสม
ในชั้นหินที่มีความเสถียร แรงกดจากหัวเจาะ (ดับเบิลยูโอบี) จะทำให้เกิดการแตกหัก แต่ในชั้นหินที่แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แรงกดจากหัวเจาะที่มากเกินไปจะยิ่งทำให้การแตกหักรุนแรงขึ้นและอาจทำให้เกิดการถล่มได้ ควรตั้งเป้าหมายแรงกดจากหัวเจาะไว้ที่ประมาณ 60-80% ของค่าปกติ เพื่อให้ชั้นหินยังคงมีประสิทธิภาพในการตัดเฉือน ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงความเสียหายเพิ่มเติมต่อชั้นหินลดความเร็วในการหมุนลง
ความเร็วรอบสูงทำให้เกิดการกระแทกกับผนังหลุมเจาะบ่อยครั้งและบั่นทอนความมั่นคงที่อ่อนแออยู่แล้ว ในทางปฏิบัติ ควรลดความเร็วรอบลงประมาณ 20-40% จากอัตราปกติ และใช้วิธี "ความเร็วรอบต่ำ + การป้อนวัสดุอย่างสม่ำเสมอ" เพื่อจำกัดการชนกันอย่างรุนแรงระหว่างหัวเจาะกับผนังปรับสมดุลปั๊ม/อัตราการไหลแบบไดนามิก
การหมุนเวียนน้ำต้องช่วยป้องกันการชะล้างของชั้นโคลนและกำจัดเศษหินที่ขุดได้ อัตราการไหลที่สูงเกินไปจะกัดเซาะชั้นโคลนและเพิ่มความเสี่ยงต่อการพังทลาย ในขณะที่อัตราการไหลที่ต่ำเกินไปจะไม่สามารถกำจัดเศษหินได้และทำให้เกิดการอุดตัน ควรตั้งเป้าอัตราการสูบน้ำไว้ที่ประมาณ 70-90% ของอัตราปกติ โดยหาจุดสมดุลระหว่างการปกป้องผนังบ่อและการรักษาความสะอาดของบ่อ
เปลี่ยนจากการป้องกันแบบพาสซีฟไปเป็นการเสริมความมั่นคงของผนังแบบแอคทีฟ การปรับพารามิเตอร์เพียงอย่างเดียวมักไม่เพียงพอสำหรับพื้นที่ที่มีการแตกหักอย่างรุนแรง ควรผสมผสานกับการใช้เทคนิคการป้องกันผนังแบบแอคทีฟ ทั้งการแยกทางกายภาพและการเสริมความแข็งแรงทางเคมี เพื่อเพิ่มความมั่นคง:
ใช้น้ำมันหล่อลื่นคุณภาพสูงสำหรับงานเจาะเพื่อป้องกันผนังหลุม
ของเหลวสำหรับเจาะเป็นวัสดุหลักในการรักษาเสถียรภาพของชั้นหินแตก เพิ่มความหนืดของของเหลว (ประมาณ 20–30 วินาที ตามเวลาของกรวยมาร์ช) และความหนาแน่น (ประมาณ 1.2–1.4 กรัม/ซม³) เพื่อให้เกิดเป็นชั้นโคลนที่ต่อเนื่องและไม่สามารถซึมผ่านได้บนผนังหลุมเจาะ ชั้นโคลนนี้จะช่วยปรับสมดุลความดันของชั้นหิน ลดการสูญเสียของเหลวในการเจาะลงไปในชั้นหิน และช่วยป้องกันการพังทลาย ปรับคุณสมบัติของของเหลวแบบไดนามิกตามระดับการแตกของหินเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของชั้นโคลนใช้การแยกทางกายภาพโดยอิงตามตัวเรือน
สำหรับบริเวณที่มีการแตกหักอย่างรุนแรง การติดตั้งท่อกรุขณะเจาะ (การติดตั้งท่อกรุไปพร้อมกับการเจาะ) จะช่วยแยกส่วนทางกลโดยตรง: ความแข็งแรงของท่อกรุจะช่วยปกป้องรูเจาะจากรอยแตก ในกรณีที่การแตกหักเกิดขึ้นเฉพาะจุด วิธีการเจาะแบบ "เจาะให้ได้ความลึกที่กำหนด ติดตั้งท่อกรุ แล้วเจาะต่อ" สามารถแยกบริเวณที่มีปัญหาและป้องกันการเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่องได้
แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในการดำเนินงาน: รายละเอียดมีความสำคัญ
ตรวจสอบสภาพใต้ดินแบบเรียลไทม์: ใช้ข้อมูลป้อนกลับจากแรงกดบนแท่นขุดเจาะ (ดับเบิลยูโอบี) และแรงบิด ปริมาณและลักษณะของโคลนที่ไหลกลับ และตัวบ่งชี้อื่นๆ เพื่อประเมินความเสถียรของผนังหลุม หากเกิดการสูญเสียโคลน การเปลี่ยนแปลงแรงบิดอย่างกะทันหัน หรือความต้านทานของเครื่องมือที่ผิดปกติ ให้ปรับพารามิเตอร์หรือใช้มาตรการป้องกันผนังหลุมโดยทันที
หลีกเลี่ยงการดึงและเสียบแท่งเจาะบ่อยครั้ง: การดึงและเสียบแท่งเจาะซ้ำๆ จะทำให้ผนังหลุมเจาะเสียหาย ควรวางแผนการจัดวางแท่งเจาะและเครื่องมือล่วงหน้า เพื่อลดการดึงและเสียบแท่งเจาะโดยไม่จำเป็น
แนวคิดหลัก: ลดการรบกวนและเสริมสร้างการป้องกัน ด้วยการปรับพารามิเตอร์การเจาะเพื่อลดการรบกวนให้น้อยที่สุด การใช้มาตรการรักษาเสถียรภาพผนังเชิงรุก และการตรวจสอบ ณ จุดปฏิบัติงานอย่างแม่นยำ ทีมงานสามารถลดความเสี่ยงในชั้นหินที่แตกหักได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบรรลุการเจาะที่มีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งมักจะเพิ่มผลผลิตได้มากถึง 30%
