Sondaj

Sondaj - 5.0 out of 5 based on 2 votes
5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 5.00 (2 Votes)

1. Sondaj

 

1.1.Sondajın tanımı ve açıklaması:

 

Yeryüzünden itibaren içeriye doğru belirli çap ve derinlikte çeşitli teknikler ile kuyular açılmasına sondaj denir.  Sondaj yöntemleri dokuz grupta toplanabilir:

a.         Burgu-Helezonlu Sondaj (Auger drilling)

b.         RAB Sondaj (Percussion rotary air blast drilling)

c.         Havalı Sondaj (Air core drilling)

ç.         Kablolu Sondaj (Cable tool drilling)

d.         Ters Sirkülasyon Sondajı (Reverse circulation (RC) drilling)

e.         Karotlu Sondaj (Diamond core drilling)

f.         Doğrudan İtme (Direct push rigs)

g.         Hidrolik Sondaj (Hydraulic rotary drilling)

h.         Sonik Sondaj (Sonic (vibratory) drilling)

 

Her tekniğin kendine özgü avantaj ve dezavantajları vardır. Seçim yapılırken amaç ve maliyet sondaj tiplerinin belirlenmesinde etkin rol oynamaktadır.

1.1.1.    Burgu-Helezonlu sondaj sistemi (Auger Drilling):

 

Bu sistemde burgu/helezonun motor ile döndürülerek zeminde ilerlemesi ile sondaj gerçekleştirilir.  Bu sondajlar yatay veya dikey olarak gerçekleştirilebilmektedir. Burgulu sondajlar genellikle yumuşak zeminlerde tercih edilmektedirler.  

(https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig)

 

1.1.2.    RAB Sondaj (Percussion Rotary Air Blast Drilling):

 

Bu yöntem genellikle maden sektöründe kullanılmaktadır. Matkap ucunu aşağıya itmek için pnömatik bir sistem kullanılır. Matkabın ucu matristen dışarıya doğru yaklaşık 20 mm kalınlığında tungsten çubuklar barındırmaktadır.   

 

Sondaj kırıntıları tungsten çubukların ucunda patlayarak parçalanırlar ve yüzeye taşınırlar. Bu işlem hava ya da havalı kombinasyonlar (hava+ köpük v.b.) ile gerçekleşir. Bu yöntem için kompresörler aracılığı ile sondaj kuyusuna ortalama 300-350 PSİ hava basılmaktadır. 

 

Matkap ucunun aşınma durumuna ve yer altındaki tabakaların çeşidine göre değişmekle birlikte, bu sondaj ile yaklaşık 1250 metre derinlikte sondaj kuyuları delmek mümkündür. (https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig)

 

1.1.3.    Havalı Sondaj  (Air Core Drilling):

 

Havalı sondaj ve benzeri metodlar ile, sertleştirilmiş çelik veya tungstenden üretilmiş bıçaklar ve basınçlı hava ile sondaj gerçekleştirilir. Sondaj uçları etrafında üç adet bıçak yer almaktadır bu bıçak ile konsolide zeminler kesilebilmektedir. (https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig) Havalı sondaj sadece yarı konsolide yada konsolide olmuş malzemelerde uygulanır. Bu nedenle, konsolide olmuş ve olmamış formasyonlarda havalı sondajı başarıyla uygulayabilmek için; havalı rotary sondaj makinasında yüksek kapasiteli hava komprosörünü ek olarak sık sık çamur pompası eklenir. Bu yöntemde sondaj kırıntıları tek başlarına hava yardımı ile yüzeye atılırlar. Daha önce kırılmış kayaç parçaçıklara sürekli darbeler vuran geleneksel kablolu sondaj matkabının aksine, havalı çekiç üzerindeki matkap daima yeni temiz bir yüzeye darbe uygular  (www.ozyalcinsondaj.com/dosyalar/7-04/download.html)

 Bu yöntem RAB yöntemine göre daha yavaş ve maliyetlidir.

 

1.1.4.    Kablolu Sondaj (Cable Tool Drilling):

 

Takım dizisi balta (matkap), çelik tij, darbe boruları ve halattan oluşan sondaj yöntemidir. Matkap,Yükselme-düşme hareketiyle kuyu dibini döverek, formasyonu parçalar. Takım kuyudan çıkarıldıktan sonra, kırıntılar sondaj kovasıyla (bailer) alınır. Kuyuya su gelmesi ve cıdarların yıkıntısı, muhafaza borusuyla önlenir; muhafaza boruları çimentolanır. Bu durumda kuyu ilerlemesine bir küçük çapla devam edilir. Kuyu çapı 70-80 cm olabilir ve derine inilecek sondajlarda kuyunun başlangıç çapı büyük seçilir. (http://nedir-anlami.com/kablolu-sondaj-nedir)

 

Kablolu Sondaj, geleneksel su kuyusu açma yöntemidir. Büyük çaplı su temin kuyuları, özellikle kaya akiferlerde çoğunlukla bu yöntem kullanılarak açılmıştır.   Yeni ve daha hızlı sondaj teknikleri uygulansa da bu yöntem halen özellikle kırsal alanlarda su kuyuları açmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

(https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig)

 

1.1.5.    Ters Sirkülasyon Sondajı (Reverse Circulation (RC) Drilling):

 

Ters dolaşımlı sondaj, 1970’lerden sonra maden arama sondajlarında kullanılmaya başlanmış, kirlenme ve ciddi örnek kayıpları olmadan büyük boyutlu örnek alınabilen sondaj yöntemidir. Sondaj akışkanı olarak su veya basınçlı hava kullanılabilir. Yöntem burgulu, döner ve darbeli sondaj makinaları üzerinde uygulanabilir. Saatte 40 m’ye varan ilerleme hızlarına ulaşılabilir. Yöntemin bu üstünlüklerine karşın çift duvarlı tijler ve özel donanım, büyük kapasiteli kompresör kullanılmasını gerektirmesi bu yöntemin ilk yatırım maliyetini arttırır.

 

Formasyonu kesmek için çekiçler ve üç konili matkaplar kullanılabilir. Hava veya su kırıntıları kaldırır. Çift duvarlı (tijli) sistem kullanıldığında yüzey muhafazasına ihtiyaç duyulmaz. Çift duvarlı sistemdeki dış boru normal gerilme, kolon ve büzülme basınçlarında çalışabilme özelliğinde olmalıdır. İçteki boru küçük fiziksel gerilimler altındadır. Fakat, matkaptan yukarı doğru çıkan numuneler aşınmaya neden olmaktadır. Pratikte bu aşınma genellikle iç borunun dış borudan daha hızlı aşınmasına neden olmaktadır. Eğer gerekiyorsa iç boru değiştirilebilir. Eğer üstten hareketli başlık ile çift duvarlı teçhiz indirilecekse değişik tip matkaplar kullanılabilir. Fakat, matkap çapı tij çapından 1 normal ölçü büyük olmalıdır. Böylece dış boru ile kuyu duvarı arasındaki boşluk küçük olacak ve tij kısmen (veya tamamen) bir stabilizer gibi kuyu cidarını destekleyecektir.

 

Matkap, sondaj sıvısının geçeceği delikleri bulunan sürekli bir sub'a monte edilir. Eğer üç konili matkap kullanılıyorsa sondaj sıvısı matkabın iç kısmından yukarı doğru hareket eder. Matkap aşınma gömleği, mümkün olduğu kadar kesme yüzeyine yakın bağlanır ve bir aşınma halkası görevi görür. Sondaj sıvısı iki boru arasındaki boşluktan geçerek matkap gömleğinin (kovanının) çevresinde kesme yüzeyine doğru boşalır. Kırıntıları aldıktan sonra, sondaj sıvısı iç borunun içinden yukarı doğru hareket eder. Üç konili bir matkap kullanıldığında, iç borunun içinden yukarı gelen formasyon örneği formasyonun çok küçük bir dikey kesitinden gelmektedir. Fakat, çekiç kullanıldığında, matkap çift borunun en altından ~ 1 ile 2 m dışarı doğru etki etmektedir. Çekicin içinden hava basılır ve deliklerden dışarı çıktıktan sonra, çekiç milinin dış yüzeyinden ve özel tip bir bağlantı kanalının içinden ve daha sonra iç borunun içinden yukarıya doğru çıkar. Böylece borudan yükselen formasyon veya su örneği formasyonun dikey bir kesitini ( ~ 0.5-1 m) temsil edebilir. Yinede hatırlanmalıdır ki, bu mesafe diğer tip döner-darbeli sondajlarda alınan örnek aralıkları ile karşılaştırıldığında küçüktür. Yüzeyde, sondaj sıvısı iç ve dış borular arasındaki boşluktan özel bir başlıktan içeri girer. Sondaj sıvıları kuru hava, hava ve su, hava ile deterjanlı su veya killi veya polimerli sudan oluşabilir. Hava kullanıldığında, çift duvarlı sistemin içindeki hızlar ortalama 1370 ile 1830 m/dk' dır. Hava, boşluktan aşağı doğru geçip iç borunun içinden yükselirken formasyon

örneği ile bir siklonun içinden geçer. Bir mini siklonda kullanılabilir. Mini siklon yaklaşık 1/10 ölçektedir ve kuyudan gelen kırıntıları ileten 4" lik hortumun girişinden 180° ileri bağlanır. Örnekler, bir örnek çantasında toplanır. Normal sondaj koşulları altında her 6 m'lik.delme işleminde 1.5 m örnek çantası doldurulur.

 

Geçmişte, çift duvarlı yöntem kullanılarak delinen kuyular nadiren 150 m derinlikten fazla olmuştur. Fakat, son yıllarda yüksek kapasiteli kompresörler kullanılarak 250-450 m derinliklere ulaşılmıştır.

 

 (Adil Özdemir – maden arama çalışmalarında ters dolaşımlı sondaj uygulamaları, Sondaj Dünyası Dergisi sayı 4)

 

 

1.1.6.    Karotlu Sondaj (Diamond core drilling):

 

Karot alıcı özel gereçler kullanılarak yapılan sondaj işlemine karotlu sondaj, ilerleme sırasında alınan örneğe de karot örnek denir. Gelişmiş bir sondaj sistemidir. Özellikle dişli matkapların kullanılması ile bütün formasyonlarda bu sistem ile sondaj yapmak mümkündür. Özellikle detay maden aramalırnda tercih edilen bu yöntem ile alınan numunelerin verimliği yüksektir. Rotary sistem ile yapılan sondajlarda kesici ve öğütücü bir matkaba, dönme hareketi verecek bir makinaya, kesilen zemin üzerinde matkabın basıncını muhafaza ettirecek bir tertibata ve matkap kesintilerini dışarı atabilecek bir karot alma sistemine gereksinim vardır. Bu faktörler kesici aletin, kesilen formasyonun içerisine girmesini sağlar ve sondaj deliğini açar. Her sondajda matkap mümkün olduğu kadar sabit bir hızla döndürülmeli ve sabit bir basınç altında düzgün bir şekilde çalıştırılmalıdır. Yöntem numune odaklı olduğundan bazı yöntemlere göre daha yavaş ilerleme sağlanır.

Sadece karotiyerin kestiği ince bir kesimin dışarı alınması ve karotiyerin soğutulması amaçlandığından dolaşım sıvısı olarak genellikle sadece su kullanılır. Ancak yüksek miktarda su kaçağı olduğunda sıva oluşturmak içi sondaj çamuru kullanılır.

 

Karotlu ilerlemede, karotiyer boyu kadar ilerleme sonunda sondaj dizisi tümüyle yukarı alınır ve boşaltılır ve boş karotiyer tekrar kuyu dibine indirilerek devam edilir. Bu özellikle derin sondajlarda oldukça zaman kaybına neden olur. Zaman kaybının önün egeçmek ve maliyetleri azaltmak için Kablolu (Wireline) karot alma yöntemi geliştirilmiştir.  Kablolu karotiye çift tüplü bir karotiyer olup, iç tüp hem ekseni etrafında (döner) hemde ekseni boyunca ( yukarı-aşağı) hareket edebilecek şekilde hazırlanmıştır. Tijler iç tüpün geçebilmesine olanak sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.  Farklı zemin türleri için kullanılan numune alma tüpü değişiklik göstermektedir.  Bu tüpler adetlerine göre tek, çift ve üç tüplü olarak ayrılırlar.

 

1.1.7.    Doğrudan İtme (Direct Push Rigs):

 

Statik bir ağırlık uygulanarak itme ile  bir sondaj kuyusu açılarak uygulanan bir sondaj yöntemidir. Bu yöntemde dönme veya darbe yoktur. Bu yöntem tam olarak bir sondaj olarak nitelendirilmese de sonuçta sondaj kuyusu elde edildiğinden bir sondaj olarak değerlendirilebilir.

 

Yöntem genel olarak yumuşak ve iterek ilerlemeye müsait yumuşak ve gevşek zeminlerde etkilidir. Bu yöntem kaya zeminlerde (matkap ve delici kullanılmadığından) uygulanmamaktadır.  Başta CPT (Konik Penetrasyon Testi) olmak üzere çeşitli deneyler için tercih edilen bir yöntemdir. (https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig#Direct_push_rigs)

 

1.1.8.    Hidrolik Sondaj (Hydraulic rotary drilling):

 

Pek çok yöntemle ulaşılamayacak, yüzlerce metre derinlikte sondajların gerçekleştirilebildiği bir yöntemdir. Bu yöntemde büyük kapasiteli sondaj makineleri, elmas uçlu matkaplar,kimyasal sondaj sıvıları kullanılır. Yöntem genellikle Petrol, Gaz, Sıcak Su (Jeotermal) gibi ekonomik değeri yüksek ürünler elde etmek için kullanılır. Yöntemde ilerleme kaydedilirken kuyu cidarı muhafazaya alınır ve bentonit ve barit kulanılarak matkabın soğtulup temizlenmesi, kuyu cidarının stablizasyonu, basıncın kontrol edilmesi  kırıntıların yukarıya taşınması sağlanır.  Yöntemde gaz ve petrol gibi sıvılar hedeflendiğinden bozulmamış numune alımına gereksinim yoktur, sıvı dolaşımı matkap ucundan başlayarak, tij yüzeyi boyunca yukarıya doğru devam eder ve matkabın parçaladığı parçaları çamurla birlikte yüzeye taşır. Yüzeye taşınan numuneler kayıt edilirler ve bu işlemler sonucu çamur logu elde edilir.  Kuyularda alının bir diğer log da elektrik logdur ve eşzamanlı olarak gaz ya da petrolün bulunma olasılığı hakkında bilgi elde edilir.

Yöntem 1900’lü yılların başında Amerika’nın  Texas eyaletinde kullanılmaya başlanmış ve ilk petrol kuyularının açılmasında kullanılmıştır. Önceleri dolaşım sıvısı olarak çamur yerine, su kullanılmış ve özellikle sert kayaçlarda verim alınamamıştır. Yöntemde asıl atılım Anthony Francis Lucas’ın buharlı  techizatlar ve sondaj çamurunu birleştirdiği sistemin Spingletop Tuz domunda yapılan arama sondajında başarıya ulaşılmasıyla gerçekleşmiştir.

Gaz ve petrolden kaynaklanan yangın riskleri ve sızıntılar gibi tehlikelerden ötürü eğitimli personel ve uygun donanımlar kullanılmalıdır. Ayrıca bu güvenlik kuralları İş Sağlığı ve Güvenliği yasalarınca gerekli tedbirlerin alınmasını gerektirmektedir.

(https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig)

 

1.1.9.    Sonik Sondaj (Sonic (Vibratory) Drilling):

 

Bir sonik matkap ucu, operatörün jeoljik birimlere göre belirlediği değerlerde yere yüksek frekanslı rezonans dalgaları göndermesiyle ilerler. Titreşimler delici başlığn içinde de oluşturulabilir.

 

Frekans, genel olarak 50 ila 150 hertz (saniye/devir) arasındaki değerlerdedir ve operatör tarafınadan belirlenir. Sistem içindeki yay sistemi ile titreşim etkisi emilirek sistem izole edilir. 

(https://en.wikipedia.org/wiki/Drilling_rig)

 

 

1.2.Sondajların amaçları:

 

Sondajlar genellikle aşağıda açıklanan amaçlar ile yapılır:

 

a. Karot ve sediman numune alınarak jeolojik tabakaları saptamak, kayaçlar ile ilgili bilgi almak.Karot ve sediman numuneler ile sondajlarda rastlanan tabakalar incelenir, alınan numuneler laboratuara gönderilerek tahlil ettirilir. Analizleri yapılır, gerekli deneyler yapılır, fosiller belirlenir, bu fosiller yardımı ile tabakların yaşları saptanır veya numuneler üzerinde gerekli araştırmalar yapılır.

b. Madenlerin veya malzeme ocaklarının varlığının doğrultusunu, yatımını, derinlik ve miktarını saptamak.

c. Su aramak ve üretmek,

ç. Petrol aramak ve üretmek,

d. Doğal gaz aramak ve üretmek,

e. Jeotermal kaynak aramak ve üretmek,

f. Drenaj,

g. Enjeksiyon (yer altı beton baraj inşaatı),

ğ. Dinamit lağımı açmak ve beton kırmak,

h. Havalandırma bacası inşaatı,

ı. Maden kazalarında can kurtarma işlemleri,

i. Yer altı nükleer denemeleri,

j. Zeminin taşıma kapasitesinin saptanması ve zemin mekaniği deneyleri için sondaj yapmak

(http://www.goksusondaj.net/sondaj.html)

Tags: canbayat, sondaj, sondagi, nedir, çeviri, derleme, sondajı, drill, drilling, types, tür, çeşit

Betting site http://cbetting.co.uk more info for Paddy Power Offers