Phân loại khả năng khoan đá và độ cứng

Khả năng khoan đề cập đến khả năng chống lại sự xuyên thủng và vỡ vụn của đá trong quá trình khoan; nó cũng là một chỉ số về hiệu quả khoan. Khả năng khoan là một thuộc tính tổng hợp phản ánh nhiều đặc tính vật lý và cơ học của đá và đóng vai trò là thước đo chính về độ khó của quá trình khoan. Nó thường được biểu thị bằng tốc độ xuyên thủng (mét trên giờ). Sử dụng thang đo này, khả năng khoan của đá thường được chia thành mười hai cấp độ.

Do các loại đá khác nhau có đặc tính vật lý và cơ học khác nhau, chúng ảnh hưởng đến tốc độ khoan theo những cách khác nhau. Trong điều kiện kỹ thuật nhất định, tốc độ khoan đo được đối với một loại đá được gọi là khả năng khoan của nó — tức là đá dễ bị phá vỡ như thế nào bởi mũi khoan.

Các cấp độ khoan lõi

Cấp độ 1: Đất rất tơi xốp, rất mềm — Vật liệu tiêu biểu: đất hoàng thổ thứ cấp, đất đỏ thứ cấp, cát rất mềm không có sỏi hoặc mảnh vụn, đất tảo cát, lớp mùn than bùn không có rễ cây. Tốc độ xuyên thấu: 7,50 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 2,80 m/chuyến.

Vật liệu cấp 2 mềm, tơi xốp — Các vật liệu tiêu biểu: lớp đất hoàng thổ, lớp đất đỏ, than bùn mềm, đất sét và đất cát chứa 10–20% sỏi hoặc đá cuội, đất mềm loại kaolinit, lớp mùn có rễ cây. Tốc độ xuyên thấu: 4,00 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 2,40 m/chuyến.

Đá mềm cấp 3 — Vật liệu tiêu biểu: đá phiến sét, đá bảng, đá phyllit và đá phiến phiến bị phong hóa mạnh; các lớp cát liên kết yếu; đất cát với khoảng 20% ​​sỏi/đá cuội; đất hoàng thổ chứa khoảng 20% ​​các tạp chất canxi hoặc dạng nốt sần; đất thạch cao; đá vôi sét; đá phiến talc; đá vôi coquina; than nâu và than đá bitum. Tốc độ khoan: 2,45 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 2,00 m/chuyến.

Cấp độ 4 Đá hơi mềm — Vật liệu tiêu biểu: đá phiến sét, đá phiến sét pha cát, đá phiến sét dầu, đá phiến sét chứa cacbon, đá phiến sét vôi, đá sa thạch và đá phiến sét xen kẽ; đá vôi sét tương đối đặc, đá sa thạch sét; đá vôi và đá đôlômit khối lớn; đá chứa olivin bị phong hóa mạnh và đá olivin; đá serpentinit và đá phosphat; vỉa than cứng vừa; muối mỏ; thạch cao kết tinh; lớp cao lanh; đá bùn núi lửa; lớp cát chứa nước đóng băng. Tốc độ khoan: 1,60 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 1,70 m/chuyến.

Cấp độ 5 Đá hơi cứng — Vật liệu tiêu biểu: các lớp sỏi, đá dăm và đá cuội; các lớp đá vụn/đá tích tụ; đá phiến sét; đá phiến sericit-clorit; đá phiến phyllit và đá phiến; đá vôi kết tinh hạt mịn; đá cẩm thạch; đá sa thạch tương đối mềm; đá serpentinit; đá olivin nguyên chất; đá porphyry hornblende và đá diorit bị phong hóa; than đá bitum cứng và than antraxit; các lớp cát và sỏi thô đóng băng; đất đóng băng. Tốc độ xuyên thấu: 1,15 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 1,50 m/chuyến.

Đá cứng vừa cấp 6 (nhóm A) — Vật liệu tiêu biểu: clorit, mica, đá phiến sericit; phyllit, đá phiến; đá vôi bị silic hóa nhẹ; đá chứa canxit; đá phiến lục; đá cuội kết dính bằng canxi; đá sa thạch feldspath, đá sa thạch thạch anh, đá diorit thạch anh, đá porphyry hornblende; pyroxenit, gabbro; các lớp sỏi đóng băng. Tốc độ khoan: 0,82 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 1,30 m/chuyến.

Đá cứng vừa (nhóm B) cấp 7 — Vật liệu tiêu biểu: thạch anh, hornblende, đá phiến bị oxy hóa chứa mica; phyllit và schist bị silic hóa nhẹ; sa thạch thạch anh chứa feldspar; diorit thạch anh; đá porphyry feldspar natri phân phiến yếu; diorit; đá porphyry hornblende; các lớp sỏi và đá cuội; đá granit hạt thô bị phong hóa nhẹ, syenit, đá porphyritic, gabbro và các loại đá magma khác; đá vôi chứa silic và đá vôi chứa chert. Tốc độ khoan: 0,57 m/h; chiều dài mỗi chuyến: 1,10 m/chuyến.

Đá cứng cấp 8 (nhóm A) — Vật liệu tiêu biểu: đá phiến sericit bị silic hóa, đá phiến phyllit, đá phiến, đá gneiss; đá phiến lục; đá cacbonat chứa thạch anh; đá barit chứa thạch anh; đá thạch anh có magnetit/hematit; đá cuội kết dính bằng canxi; đá bazan, đá dolerit, đá andesit, đá giàu pyroxen; đá porphyry thạch anh-andesit; đá porphyry feldspar natri hạt trung bình và đá porphyry amphibol; đá sa thạch thạch anh và feldspath hạt mịn được xi măng hóa bằng silic; khối đá vôi chứa silic; đá granit bị phong hóa nhẹ, đá gneiss granit, đá pegmatit, đá diorit, đá gabbro, v.v. Tốc độ khoan: 0,38 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 0,85 m/chuyến.

Đá cứng cấp 9 (nhóm B) — Vật liệu tiêu biểu: đá phiến silic hóa cao, phyllit, đá vôi và đá sa thạch; đá granit hạt thô, granodiorit, gneiss, syenit; đá diorit thạch anh phong hóa nhẹ, đá granit pegmatit, đá tuff silic hóa, đá tuff sét có clorit/sericit, đá thạch anh hạt mịn, đá vôi phosphat chứa silic, pegmatit. Tốc độ khoan: 0,25 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 0,65 m/chuyến.

Cấp độ 10 Đá rất cứng (nhóm A) — Vật liệu tiêu biểu: đá granit hạt mịn, granodiorit, gneiss granit, rhyolit, microgranit, thạch anh diorit, porphyry feldspar thạch anh natri, pegmatit thạch anh rất cứng, đá lửa. Tốc độ khoan: 0,15 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 0,50 m/chuyến.

Đá cứng cấp 11 (nhóm B) — Vật liệu tiêu biểu: đá chứa corundum, thạch anh, thạch anh tím, thạch anh khối, đá phiến sét giàu sắt cứng nhất, đá phiến silic hóa dạng thạch anh tím, đá lửa. Tốc độ xuyên thấu: 0,09 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 0,32 m/chuyến.

Cấp độ 12 Đá cực cứng — Vật liệu tiêu biểu: thạch anh chưa phong hóa, cực kỳ đặc, đá jasper, đá hornfels, đá pyroxen-corundum natri nguyên chất; thạch anh, đá chert, đá jasper. Tốc độ xuyên thấu: 0,045 m/giờ; chiều dài mỗi chuyến: 0,16 m/chuyến.