Đăng ký thành viên

Bài học kinh nghiệm từ việc đào giếng cho dự án Thủy điện tích năng Kidston 250MW

Ảnh chụp từ trên không của dự án vào tháng 2 năm 2024

Dự án Thủy điện tích năng Kidston 250MW hiện đang trong quá trình xây dựng và sẽ là dự án thủy điện tích năng đầu tiên tại Australia trong hơn 40 năm qua. Đây cũng sẽ là dự án đầu tiên do khu vực tư nhân phát triển và là thiết bị tích trữ điện lớn thứ ba tại quốc gia này.

Công ty Phát điện Genex Power (Australia), chủ sở hữu dự án này, gần đây đã thảo luận về những bài học kinh nghiệm mà công ty đã rút ra liên quan đến việc đào các giếng của dự án.

Công ty đã phải đào bốn giếng ngầm cho dự án này:

• Giếng thông gió – đường kính 4,1m (sau khi đào), sâu 243m
• Giếng cáp – đường kính 4,1m (sau khi đào), sâu 252m
• Hai giếng dẫn nước vào – đường kính 5m (sau khi đào), sâu 244m

Công ty đã sử dụng kỹ thuật Raisebore (khoan nâng) để đào các giếng, trong đó đào các giếng từ dưới lên. Điều này có thể thực hiện được do có sẵn các hang ngầm trước khi bắt đầu đào. Công ty sử dụng phương pháp chung là:

• Thiết lập và khảo sát
• Lắp đặt khoan dẫn hướng
• Gắn đầu cắt và doa trục về phía bề mặt
• Tháo đầu cắt ra và tháo rời.

Genex đã thảo luận về nhiều thách thức chính và bài học kinh nghiệm liên quan đến các thao tác khoan nâng và tập trung vào điều kiện mặt đất và lỗ dẫn hướng.

Điều kiện trên mặt đất

Trong quá trình thao tác khoan nâng, giếng đào là một mặt cắt tròn xoay không được đỡ và chỉ có thể nhận lực đỡ sau khi hoàn tất các thao tác doa. Người ta áp dụng các kỹ thuật thi công đào giếng nâng khi các điều kiện mặt đất thuận lợi, có thể tiếp cận đáy giếng, và đường kính giếng và chiều dài giếng của dự án phù hợp với thiết bị có sẵn. Trường hợp điều kiện trên mặt đất kém ổn định và có nguy cơ sụp đổ/rạn nứt, thì khi đó cần phải xử lý đỡ mặt đất có cấu trúc.

Sau một cuộc khảo sát địa kỹ thuật toàn diện, Genex đã nhận dạng rằng cả bốn giếng đều sẽ gặp phải đá chịu nén, ngoại trừ 20m đất trên cùng dành cho các vị trí giếng thông gió và giếng cáp nơi tìm thấy đá phong hóa cực độ. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề về độ nén đất, đứt gãy và ổn định tiềm ẩn nếu không được đỡ.

Genex cho biết bài học kinh nghiệm ở đây nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khảo sát và phân tích địa kỹ thuật tốt để đưa ra quyết định sáng suốt về xử lý và hỗ trợ mặt đất. Đây đã là một rủi ro đã biết tại Dự án Kidston và đã được xác nhận và giải quyết trước khi bắt đầu các thao tác khoan nâng.

Khoan dẫn hướng

Khoan dẫn hướng liên kết phần trên và phần dưới của giếng và cuối cùng thiết lập căn chỉnh giếng. Đảm bảo độ thẳng đứng khi khoan lỗ dẫn hướng là vô cùng quan trọng. Tại Kidston, Genex đều khoan lỗ dẫn hướng cho mỗi giếng bằng cách sử dụng hệ thống khoan quay thẳng đứng.

Khoan dẫn hướng bên trong giếng cáp đã gặp phải một thiết bị theo dõi địa kỹ thuật bất hợp pháp ở độ sâu, thiết bị này xoắn quanh đầu khoan và ảnh hưởng đến độ thẳng đứng của lỗ khoan, và từ đó đến giếng. Người ta khắc phục sự cố này bằng cách tháo các thanh khoan dẫn hướng, làm sạch mũi khoan và bắt đầu lại quá trình khoan dẫn hướng.

Bài học kinh nghiệm này liên quan đến việc đảm bảo rằng việc sử dụng thiết bị định vị và khoan hiện đại sẽ mang lại cơ hội lớn nhất cho độ thẳng đứng của giếng. Genex cho biết có các phương pháp khác nhưng đối với Dự án Kidston, độ thẳng đứng là tối quan trọng và sẽ không thể đạt được nếu không sử dụng hệ thống khoan quay thẳng đứng.

Dự án Thủy điện tích năng Kidston: Thông tin chính

Dự án Thủy điện tích năng Kidston 250MW (K2-Hydro) là một dự án năng lượng tái tạo mang tính bước ngoặt và là công trình trung tâm của Trung tâm Năng lượng Sạch Kidston ở Cực Bắc bang Queensland, Australia. Dự án này là một thành phần quan trọng trong quá trình chuyển dịch sang năng lượng tái tạo của Australia, có thiết kế để phát, tích trữ và điều độ điện trong các giai đoạn nhu cầu cao điểm.

Các tính năng chính

• Công suất danh định: 250MW
• Công suất tích trữ: 2.000MWh (8 giờ phát điện liên tục)
• Thời gian khởi động: Dưới 30 giây
• Tuổi thọ: 80 năm
• Cột nước: 218m (tối đa) – 181m (tối thiểu)
• Tuabin: 2 tuabin đảo chiều (mỗi tuabin 125MW)
• Hồ chứa nước phía trên : Hố Wises (52 ha)
• Hồ chứa nước phía dưới : Eldridge Pit (54 ha)

Dự án Thủy điện tích năng Kidston là dự án đầu tiên trên thế giới tái sử dụng một mỏ vàng bị bỏ hoang, sử dụng hố Wises và hố Eldridge làm hồ chứa trên và dưới. Phương pháp sáng tạo này giúp giảm chi phí vốn bằng cách tái sử dụng cơ sở hạ tầng khai thác hiện có, chẳng hạn như trại lưu trú, đường băng và hệ thống cấp nước, giúp xây dựng nhanh hơn và giảm chi phí. Đập Copperfield cung cấp nguồn nước ổn định cho hệ thống thủy điện thông qua đường ống hiện có, qua đó giảm thiểu thêm nhu cầu về cơ sở hạ tầng bổ sung.

Biên dịch: Chu Hải Yến

Theo “Waterpowermagazine”, số tháng 01/2025