Trộn lẫn cần khoan mới và cần khoan cũ: Khi nào thì nên, khi nào thì nguy hiểm, và làm sao để phân biệt?

Mọi hoạt động khoan đều gặp phải vấn đề ngân sách tương tự: bạn có một giá đựng cần khoan đã qua sử dụng nhưng vẫn còn dùng được, và bạn cần một bộ cần khoan hoàn chỉnh cho công việc tiếp theo. Mua tất cả cần khoan mới là lựa chọn an toàn nhất, nhưng cũng là lựa chọn tốn kém nhất. Vì vậy, câu hỏi thường xuyên được đặt ra trong mọi văn phòng công trường và phòng thu mua là: liệu tôi có thể kết hợp cần khoan cũ với cần khoan mới để tiết kiệm chi phí không?

Câu trả lời ngắn gọn là: đôi khi. Câu trả lời dài hơn — câu trả lời giúp đảm bảo an toàn cho đội ngũ công nhân và tránh làm hỏng cần khoan — phụ thuộc vào việc bạn có hiểu ""used"" thực sự có nghĩa là gì đối với cần khoan đá hay không, và liệu bạn có sẵn sàng thực hiện công việc kiểm tra để đảm bảo việc trộn đều là khả thi hay không.

Ý nghĩa thực sự của ""Used"" đối với cần khoan

Cần khoan không bị lão hóa giống như cờ lê hay búa. Nó bị lão hóa từ bên trong ra ngoài, theo những cách mà mắt thường không thể nhận ra, và sự hư hỏng tích tụ ở những vị trí quan trọng nhất.

Sự hao mòn rõ ràng nhất là ở bên ngoài: thân cần khoan bị trầy xước, mài mòn và dần dần mỏng đi do các mảnh đá mài mòn bắn ra với tốc độ cao trong không gian hình vành khuyên. Một cần khoan ban đầu có độ dày thành khoảng 8 mm có thể giảm xuống còn 6,5 mm sau vài trăm mét khoan đá cứng. Điều đó nghe có vẻ không nhiều, nhưng xét về diện tích mặt cắt ngang — yếu tố quyết định khả năng chịu tải trọng dọc trục và chống uốn cong của cần khoan — thì đó là một sự giảm đáng kể.

Ít dễ nhận thấy hơn là sự mài mòn bên trong. Lỗ xả trung tâm dẫn khí nén hoặc nước ở áp suất và tốc độ cao, và dòng chảy đó — đặc biệt nếu không khí mang theo bụi đá mịn chưa được lọc kỹ — sẽ làm mòn thành bên trong theo thời gian. Một thanh trông vẫn ổn bên ngoài có thể có thành mỏng nguy hiểm ở những phần bị mài mòn bên trong tập trung, thường là gần các chỗ thắt hẹp dòng chảy ở các đầu nối.

Quá trình lão hóa nguy hiểm nhất xảy ra ở cấp độ vi mô. Mỗi cú đập từ búa đều tạo ra một sóng xung kích truyền qua thanh thép. Mỗi vòng quay dưới áp lực cấp liệu đều tạo ra tải trọng xoắn tuần hoàn. Sau hàng chục nghìn chu kỳ, thép tích lũy hư hỏng do mỏi – những sai lệch siêu nhỏ trong cấu trúc tinh thể cuối cùng hợp nhất thành các vết nứt siêu nhỏ. Những vết nứt này bắt đầu từ bên trong kim loại, thường ở những điểm tập trung ứng suất như chân ren hoặc chỗ thay đổi tiết diện, và chúng phát triển âm thầm cho đến một ngày thanh thép bị gãy đột ngột mà không có dấu hiệu báo trước.

Một thanh đã qua sử dụng không chỉ đơn giản là không sáng bóng như mới. Nó là một bộ phận có độ dày thành giảm, sự ăn mòn bên trong không rõ nguyên nhân và lịch sử mỏi tích lũy mà không có cách kiểm tra bằng mắt thường nào có thể đánh giá đầy đủ.

Bốn rủi ro khi sử dụng cần câu cũ cho dây câu mới

Thứ nhất: vấn đề mắt xích yếu nhất.
Khi bạn sử dụng các thanh có tuổi thọ khác nhau, thanh bị mòn nhất trong chuỗi sẽ quyết định độ tin cậy của toàn bộ cụm. Bạn có thể có chín thanh hoàn toàn mới và một thanh đã sử dụng được 80% tuổi thọ mỏi, và khi thanh đó hỏng – ở phần ren, giữa ca làm việc, ở độ sâu – toàn bộ chuỗi sẽ dừng lại. Chi phí cho một sự cố duy nhất đó, về thời gian ngừng hoạt động, chi phí sửa chữa và sản lượng bị mất, thường vượt quá số tiền bạn tiết kiệm được bằng cách không mua một thanh mới.

Thứ hai: việc bảo trì trở thành một trò chơi đoán mò.
Các thanh đo mới tuân theo một lịch bảo trì có thể dự đoán được. Bạn biết sơ bộ chúng sẽ hoạt động được bao nhiêu mét trước khi cần kiểm tra hoặc thay thế. Các thanh đo đã qua sử dụng thì rất khác nhau — một thanh có thể còn dùng được 200 mét, thanh khác chỉ còn 20 mét. Khi chúng được trộn lẫn với nhau trong một chuỗi, bạn không thể áp dụng một tiêu chuẩn bảo trì duy nhất. Hoặc bạn bảo trì quá mức cho các thanh đo mới (lãng phí thời gian và tiền bạc) hoặc bảo trì không đầy đủ cho các thanh đo cũ (để các khuyết tật tích tụ cho đến khi hỏng).

Thứ ba: những khuyết điểm mà bạn không nhìn thấy chính là những thứ sẽ giết chết bạn.
Một thanh piston có vết nứt do mỏi ở 80% tuổi thọ lan truyền trông giống hệt như một thanh piston mới tinh từ bên ngoài. Vết nứt nằm sâu bên trong, ẩn bên trong chân ren hoặc tại điểm chuyển đổi đường kính trong. Việc kiểm tra tiêu chuẩn tại hiện trường — kiểm tra bằng mắt thường, dùng thước kẹp đo đường kính ngoài — sẽ không phát hiện ra nó. Bạn cần kiểm tra bằng phương pháp từ tính hoặc kiểm tra siêu âm để phát hiện các vết nứt do mỏi nằm sâu bên trong, và hầu hết các giàn khoan không có thiết bị đó. Bạn đang đánh cược vào thứ mà bạn không thể nhìn thấy.

Thứ tư: phép toán không hoạt động theo cách bạn nghĩ.
Trên lý thuyết, việc sử dụng cần câu đã qua sử dụng giúp tiết kiệm chi phí mua một vài cần câu mới. Trên thực tế, khoản tiết kiệm đó sẽ biến mất do thời gian ngừng hoạt động vì hỏng hóc sớm, chi phí nhân công để vớt cần câu bị gãy ra khỏi lỗ, sản lượng bị mất do giàn khoan phải ngừng hoạt động, và chi phí tiềm tàng để khoan lại một lỗ bị hỏng vì cần câu bị gãy và không thể thu hồi. Chỉ một sự cố hỏng cần câu trong một giếng khoan đang sản xuất cũng có thể gây thiệt hại nhiều hơn toàn bộ chi phí mua một loạt cần câu mới.

Khi nào việc pha trộn thực sự có thể biện minh được?

Điều này không có nghĩa là bạn không bao giờ được sử dụng cần câu cũ. Điều đó có nghĩa là bạn cần một hệ thống.

Đầu tiên: hãy kiểm tra kỹ lưỡng từng thanh thép đã qua sử dụng trước khi đưa vào dây nối – và khi nói đến kiểm tra, tôi không chỉ nói đến việc nhìn thoáng qua. Hãy đo đường kính ngoài tại nhiều điểm dọc theo chiều dài. Bất kỳ thanh thép nào bị mất hơn 10% độ dày thành ban đầu đều phải được loại bỏ ngay lập tức. Kiểm tra ren dưới kính hiển vi: hiện tượng rỗ, mài mòn hoặc biến dạng ở hai bên ren có nghĩa là mối nối đã bị hỏng. Nếu bạn có thể sử dụng chất thẩm thấu màu hoặc phương pháp kiểm tra bằng hạt từ tính, hãy sử dụng chúng trên phần chân ren – đó là nơi các vết nứt do mỏi bắt đầu xuất hiện.

Thứ hai: phân loại cần khoan theo tuổi thọ còn lại. Nhóm A: sử dụng dưới 100 mét, về cơ bản là mới. Nhóm B: từ 100 đến 300 mét, tuổi thọ trung bình. Nhóm C: sử dụng hơn 300 mét, sắp hết hạn sử dụng. Tuyệt đối không được trộn cần khoan nhóm C vào cùng một chuỗi cần khi khoan đá cứng hoặc khoan lỗ sâu. Nếu bắt buộc phải trộn, chỉ nên trộn nhóm A và nhóm B, và chỉ sử dụng cho các công việc khoan nông, trong điều kiện trung bình, nơi mà sự cố hỏng hóc sẽ không gây hậu quả nghiêm trọng.

Thứ ba: không bao giờ trộn lẫn cần khoan cũ và mới trong các lỗ khoan quan trọng — lỗ khoan thoát khí sâu, lỗ khoan thăm dò tốn kém, lỗ khoan ở địa chất khó khăn nơi mà nếu cần khoan bị kẹt sẽ không thể cứu vãn được. Đối với những lỗ khoan đó, hãy sử dụng toàn bộ cần khoan mới. Hiệu quả kinh tế rất rõ ràng khi bạn so sánh chi phí mất lỗ khoan với chi phí của các cần khoan.

Thứ tư: nếu bạn muốn duy trì một kho hàng hỗn hợp, bạn cần một hệ thống theo dõi. Đánh dấu mỗi cần câu bằng một mã ID duy nhất, ghi lại số mét hoạt động của nó và loại bỏ nó khi đạt đến số mét đã định trước thay vì chờ đến khi nó hỏng. Cần câu tốn kém nhất không phải là cần câu bạn mua – mà là cần câu bạn sử dụng quá thời điểm loại bỏ và phải vớt ra khỏi hố.

Tóm lại

Việc trộn lẫn cần khoan đá mới và cũ có thể hiệu quả nếu bạn coi đó là một quyết định quản lý chủ động chứ không phải là sự tiện lợi kiểu "cứ lấy đại cái nào có sẵn". Hãy kiểm tra kỹ lưỡng, phân loại theo tình trạng, chỉ sử dụng các loại cần khoan hỗn hợp cho những lỗ khoan có rủi ro thấp và ghi chép lại. Nếu bạn không thể làm cả bốn điều đó, hãy mua cần khoan mới. Số tiền bạn tiết kiệm được nhờ việc trộn lẫn sẽ được bù lại – bằng thời gian ngừng hoạt động, bằng công việc vớt đá và bằng những lỗ khoan phải khoan lại.