Tüp Kuyusu İçin Sondaj Yöntemleri ve Seçimi

Sondaj yöntemleri ve seçimi hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun.

Tüp Kuyuları için Delme Yöntemleri:

1. Vurmalı Sıkıcı Yöntemi:

Bu yöntem yumuşak ve fissürlü kaya oluşumları için uygundur. Tamamen toprak oluşumlarında bu yöntem çok yüksek çalışma oranı verir. Bu yöntem, sert topraktan yapılmış malzemenin sert metalden yapılmış bir kesici ile tekrarlanan darbeler dizisiyle parçalanması ve ezilmesidir. Toz haline getirilmiş malzeme su ile karışır ve daha sonra çıkarılır. Bazen bu yönteme kablo aracı yöntemi de denir. Delme manuel veya mekanik olarak yapılabilir. 30 cm çapında ve 200 ila 300 m derinliğe kadar olan delikler, normal gereksinimi karşılayan çok rahat bir şekilde delinebilir.

Darbeler, bir piston yardımıyla verilir. Piston içi boş bir metal tüpten oluşur. Perçinleme veya kaynaklama yoluyla pistonun alt ucuna bir kesici sabitlenir. Pistonun tabanında çelikten bir bilyeli valf de bulunur. Valf, pulverize edilmiş toprak malzemesinin sudaki bulamacının pistona girmesine izin verecek şekildedir.

Bulamaç dalma pistonuna girdiğinde, vana kapanır ve bulamacın dışarı çıkması önlenir. Böylece valf sadece bir yönlü harekete sahiptir. Bazen, kanatçık valfi, pistonda da sağlanabilir. Sunulan amaç tam olarak küresel vana ile aynıdır. Şekil 18.4 bir kapak valfini göstermektedir. Böylece dalgıç bir toplayıcı ve bir toplayıcı işlevini de yerine getirir.

Piston iki şekilde alçaltılabilir ve yükseltilebilir:

ben. Halat sistemi ile ve

ii. Çubuk sistemi ile.

Halat sisteminde, pistonun üst ucu bir halat üzerine tutturulur. Halat bir makara üzerinden geçer. Piston bir darbe vermek için aniden yukarı kaldırılır ve serbest bırakılır. Çubuk sistemi prensip olarak halat sistemine benzer. Tek fark, çubuğun ipin yerine geçmesidir ve sonuç olarak, çubuk kumanda makinesi de değişmektedir. Çubuk sisteminin dezavantajı, çubuk uzunluğunu arttırmak veya azaltmak için zaman harcanmasıdır. Çubuk uzunluğu, küçük çubuk uzunluklarının vidalanması veya sökülmesi ile arttırılabilir veya azaltılabilir.

Manuel perküsyon yöntemi ile gerçek sıkıcı prosedür aşağıda açıklanmıştır:

Tüp kuyusunun batırılacağı yerde bir çukur kazılmıştır. Bir kesici pabuçlu muhafaza borusu çukura yerleştirilir. Gövde borusuna bir platform kelepçelendi. Platform, jüt poşetlere doldurulmuş yerel olarak mevcut malzemeler kullanılarak yüklenir.

Muhafaza borusu üzerine bir tripod monte edilir ve merkezi olarak bir makara sabitlenir. Kasnağın üzerinden bir ip geçiyor. Halatın bir ucu pistona tutturulur. Pistonun çapı muhafaza borusundan biraz daha küçüktür (6 cm ile). Düzenleme, Şekil 18.5'ten açıktır.

Gerçek sondaj başlamadan önce deliğe bir miktar su dökülür. Piston her üfleme sırasında darbe verirken bulamaç pistona girer. Darbeler bulamaç dolana kadar darbeler tekrar tekrar verilir. Piston daha sonra dışarı çıkarılır ve bulamaç, pistonu baş aşağı döndürerek çıkarılır. Piston tekrar düşürülür ve işlem tekrarlanır. Böylece muhafaza borusu batmaya devam eder. Muhafaza borusunun uzunluğu zemin seviyesinin yeterince altına düştüğünde, birinci borunun üstüne ilave boru eklenebilir. Çalışma hızını artırmak için makine vurmalı, kullanılır.

Çıkan malzeme dikkatlice incelenir ve bir kayıt hazırlanır, kütük adı verilir. Akiferlerin kuyu log konumundan doğru olarak hesaplanabilir. Boru kuyusu kılıf borusu önceden belirlenmiş bir derinliğe ulaştığında, platform kaldırılır ve belirlenen akifer seviyelerinde süzgeçleri olan bir boru delikte indirilir. İstenilen derinliğe kadar indirdikten sonra süzgeç boru kelepçelenir. Destek verir ve deliğin dibine düşmesini önler. Sonra örtme başlar. Başlangıçta yaklaşık 60 cm uzunluk örtü yapılır. Daha sonra boru muhafazası yavaşça 30 cm uzaklaştırılır.

Daha sonra tekrar 30 cm'lik örtü yapılır ve tekrar boru gövdesi yaklaşık 30 cm kaldırılır. Böylece örtme ve boru çekme işlemi, yavaş yavaş, art arda ve bütün boru kılıfı çekilinceye kadar yaklaşık 30 cm'lik küçük asansörlerde yapılır. Her 30 cm uzunluk için büzülme için gereken malzeme miktarı önceden doğru olarak hesaplanabilir. Doğal olarak çakıl paketinin kalınlığına bağlı olacaktır. Normalde çakıl paketinin kalınlığı 7, 5 cm ila 25 cm arasında değişir. Çakıl paketinin kalınlığı, en küçük parçacıkların bile hareket etmesine izin vermeyecek şekilde olmalıdır.

Makine Vurmalı veya Kablo Takım Yöntemi:

Tüp kuyusu sondajı için kullanılan makineye sondaj kulesi denir. Kablo takımı yöntemi için teçhizat, hareket kabiliyetinden yola çıkarak bir kamyona monte edilen bir montaj düzeneğidir ve bir direk, çok hatlı bir vinç, bir yürüyen kiriş ve bir motordan oluşur. Şekil 18.6 montajı göstermektedir. Alet dizisi matkap ucu, matkap sapı, bağlantı hatları olarak hizmet veren sondaj kavanozları ve matkap hattını bağlamak için ip soketi içerir. Şekil 18.7, delme aletinin bileşenlerini göstermektedir. Aletin toplam ağırlığı 100 ila 2000 kg arasında değişmektedir. çünkü farklı kaya oluşumları için farklı bit türleri gerekir. Matkap ucunun uzunluğu 1 ila 3 m arasında değişir, matkap sapı ise 2 ila 10 m uzunluğundadır.

Prensipte işlem manuel yönteme benzer. Kablo ucu, konsolide kayalarda delik açmak için bir kırıcı görevi görür. Delme, bir dakikada yaklaşık 40 ila 60 vuruş yapan delme aletinin tekrarlanan darbeleri ile gerçekleştirilir. Delme hattı, yuvarlak bir delik delinecek şekilde döndürülür. Manuel yöntemde olduğu gibi, alt toprak oluşumunda mevcut değilse, bulamacın oluşturulması için oyuğa su ilave edilir. Delik 1, 25 ila 1, 5 m arasında delindikten sonra, delme aleti çıkarılır ve bulamaç, kum pompası veya kazan vasıtasıyla delikten çıkarılır.

Kazanın, bulamacın, kazana girmesine izin veren ancak kaçmasına izin vermeyen tek yönlü bir valfı vardır. Kazan doldurulduktan sonra yüzeyden kaldırılır ve boşaltılır. Kazanın uzunluğu da 3 ila 12 m arasında değişmektedir. Konsolide edilmemiş formasyonlarda, oyuk kasası yerleştirilir ve malzemenin oyulmaması için aynı anda tam derinliğe gömülür. Sondaj oranı, bir araya getirilen alt toprak oluşum tipine, kuyunun çapı ve esas olarak delik derinliğine bağlıdır. Katı kristalin kaya oluşumlarında delme hızı, günde 2 ila 3 m kadar düşük olabilir.

Gevşek akan ince kum oluşumlarında delme oranı eşit derecede düşüktür, çünkü malzeme dışarı çıkar çıkmaz deliği doldurur. Kum girişini kontrol etmek için delik suyla dolu tutulabilir. Konsantre olmayan bir yapıya sahip baca ile delme oldukça zordur, çünkü kayalar yalnızca deliği saptırmaz, aynı zamanda delinmesi ve kuyu gövdesinin batmasını engellemesi zordur. Kum taşı veya kumlu kil gibi yumuşak oluşumlarda, delme oranı günde 20 ila 30 m kadar yüksek olabilir. Delik, bir araya getirilen çeşitli oluşum türlerinin konumunu tespit etmek için dikkatlice kaydedilir.

2. Döner Sondaj Yöntemi:

Hidrolik Döner Sondaj Yöntemi:

Bu yönteme genellikle döner sondaj yöntemi denir. Bu yöntem, kaya gibi konsolide olmayan formasyonlar için başarıyla kullanılabilir. Bu nedenle yöntem, petrol kuyusu sondajının yanı sıra su kuyusu için de kullanılır. Petrol kuyuları genellikle çok derindir ve bu yöntem onlar için çok uygundur çünkü diğer yöntemlerden farklı olarak delme hızı deliğin derinliğine bağlı değildir.

Bu yöntemde delme, içi boş çelik borunun alt ucuna tutturulmuş döner uçlar vasıtasıyla yapılır. Çelik boru, üst kısımda, Kelly adı verilen çelik bir çubuğun kare bölümüne tutturulmuştur. Kelly yüzeyinde dönen bir masaya oturur. Döner tabla güç ile döndürülür. Toz haline getirilmiş kaya ve kesimler sondaj sıvısının sürekli sirkülasyonu yoluyla uzaklaştırılır.

Hidrolik döner sondaj kulesi bir derrick veya direk, döner tabla, sondaj çamuru enjekte etmek için bir pompa, bir vinç ve bir motordan oluşur. Sondaj boruları genellikle 6 m uzunluğunda mevcut olan dikişsiz çelik borulardır. Boruların dış çapı 6 ila 12 cm arasındadır.

Genellikle yeterli büyüklükte boru kullanılır, çünkü kuyu delme, dolaşımda büyük miktarda delme sıvısı gerektirir. Delme borusunun alt ucuna tutturulmuş delme bitleri, delme sıvısı jetlerinin delme ucu bıçaklarının yüzlerine doğru yönlendirilmesi için kısa ağızlıklar ile donatılmıştır. Şekil 18.8, döner sondaj yönteminin şematik diyagramını göstermektedir.

Kelly'nin içine oturduğu döner tabla matkabı yakından çeviriyor. Sondaj biti, formasyonu keser ve delik derinleştikçe matkap çubuğu aşağı kayar. Bu aşamada, kelepçe serbest bırakılır ve yeni boru uzunluğu eklemek için yukarı çekilir. Sondaj sıvısı veya bentonit (kil) bulamacı, sondaj borusundan aşağıya ve uçtaki nozullardan dışarı pompalanır. Daha sonra çamur, sondaj borusu ile delik arasındaki halka şeklindeki boşluktan yüzeye çıkar ve bununla kaya parçaları ve kesimlerini çıkarır.

Sondaj sıvısı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

(i) Delik duvarlarını destekler ve oyuklanmayı önler.

(ii) Delikleri deliklerden keser.

(iii) Sondaj devam ederken yer altı suyunun kuyuya girişini kontrol eder.

(iv) Ucu soğutur ve matkap sapını yağlar.

(v) Kesimlerin delik dibine çökmesini önler.

(vi) Yeraltı oluşumunu yumuşatır ve delmeyi hızlandırır.

Sondaj çamurunun düşük basınçlı su taşıyan oluşumları kapatabileceği ihtimali olduğu için, sudaki çamur miktarını kontrol etmek gerekir. Sondaj sıvısı yüzeye geldiğinde, kaya parçalarının oturduğu yerleşme çukuruna alınır. Temizlenen sıvı delikten yeniden sirküle edilir.

Sıkıcılık ilerledikçe, bir araya gelen yüzey altı oluşumlarının ayrıntılı bir şekilde kaydedilmesi yapılır. Kuyu istenen derinliğe kadar açıldıktan sonra süzgeçli kuyu borusu ve belirlenen boyutlarda kör uzunlukları azaltılır. Delik duvarları koloidal bentonit karışımı ile kaplandığından, duvarların yıkanması gerekir.

Geri yıkama denir. Geri yıkama için, matkap ucunun üzerine takılmış olan kuyu borusunun boyutunda bir bileziğe sahip bir sondaj borusu tekrar yerleştirilir. Pompa, calgon içeren suyu (sodyum heksa-meta-fosfat) sondaj borusundan aşağı doğru zorlar.

Su süzgeçler arasında akar ve calgon, delik duvarlarında biriken kil koloitleri dağıtır. Geri yıkama verimliliğini arttırmak için, delici boru, cerrahi işlem oluşturmak için yukarı ve aşağı hareket ettirilir. Bu yöntemle delme oranı, nüfuz eden yüzey altı oluşum tipine ve kullanılan teçhizat ekipman tipine bağlıdır. Kablo takım yönteminin aksine, hidrolik döner yöntemle delme hızı, deliğin derinliğine bağlı değildir.

Konsolide kaya oluşumlarında delme hızı günde 10 ila 15 m arasında değişirken, konsolide edilmemiş oluşumlarda günde 100 ila 150 m'ye ulaşabilir.

Hidrolik döner yöntemin başlıca avantajları şunlardır:

(i) Sondaj sürekli devam edebilir.

(ii) Sondaj oranları oldukça yüksektir.

(iii) Gövde borusu gerekli değildir. Çamur, delik duvarında bir kil astarı oluşturur ve oyulmayı önler.

(iv) Delik başarısız olduğunda, muhafaza borusunun sökülmesi vb. dahil olmadığından derhal terk edilebilir.

Ters Döner Delik Açma Yöntemi:

Bu yönteme, ters döner yöntem denir, çünkü (hidrolik) döner delme yöntemine kıyasla delme sıvısının akışı tersine çevrilir. Ters döner yöntem için kullanılan sondaj kulesi, döner delme için kullanılana benzer. Ancak, iki varyasyon vardır. Birincisi, sondaj borusunun daha büyük bir çapa sahip olması (15 cm) ve ikincisi ise açık bıçak rotorlu büyük kapasiteli özel pompa kullanılmasıdır. Pompa, büyük çakılların boşaltılmasını sağlar. Büyük çaplı matkap borusu, 12 cm çapında büyüklüğünde taşların yüzeye kaldırılmasını sağlar.

Sondaj sıvısı olarak yalnızca su kullanılır. Delme borusu ve deliğin duvarları arasındaki halka şeklindeki boşluktan delik içine hareket eder. Su kesimleri alır ve karışım pompa tarafından sondaj borusundan emilir. Emme kuvveti nedeniyle, yükselen akışkan yüksek hıza sahiptir ve büyük parçacıklarla birlikte kalkar. Yöntemin şematik diyagramı Şekil 18.9'da gösterilmiştir.

Yüzeyde, karışım çökeltme çukuruna boşaltılır. Su, yeraltı oluşumlarından ince parçacıkları alır ve suya hentonit ya da başka bir çamur eklemek gerekli değildir. Dairesel boşluk içindeki delme sıvısının seviyesi, deliğin girmesini önlemek için zemin yüzeyine kadar tutulmalıdır. Bu yöntemle, 150 cm'ye kadar olan büyük çaptaki kuyuları delmek mümkündür. Bu, kum, silt veya yumuşak kilden yapılmış yumuşak birleştirilmiş oluşumlarda büyük çaplı kuyuları delmenin en ucuz yöntemidir.

Sondaj Yöntemi Seçimi:

Belirli bir delme yönteminin seçimi şunlara bağlıdır:

ben. Kuyunun amacı;

ii. Gerekli deşarj miktarı;

iii. Su tablası derinliği

iv. Yeraltı oluşum türü; ve

v. Kullanılabilir ekipman tipi.

Küçük çaplı sığ çukurlar, elle işletilen bir burgu tarafından konsolide olmayan bir şekilde açılabilir.

Konsolide olmayan oluşumlardaki küçük kapasiteli kuyular, kendinden jetli kuyucuk noktası yöntemi veya su jetli delik delme yöntemi ile delinebilir.

Tüm derin boru kuyuları delme ile yapılır. Döner yöntemler jeolojik araştırmalar için genellikle daha iyidir, oysa kablo aracı veya perküsyon yöntemi su kalitesi çalışması için üstündür.