1. Ana Sayfa
  2. Eğitim
  3. ELMASLI SONDAJCILIĞIN GENEL TANIMI

ELMASLI SONDAJCILIĞIN GENEL TANIMI

Son güncelleme: 29.01.2008 13:09
JoLiE JoLiE foto
  • ELMASLI SONDAJCILIĞIN GENEL TANIMI
    Elmaslı sondajcılık, çok sert olan elmasın kayaçlar ve diğer maddeleri delebilme özelliğine dayanır.Elmaslı sondaj mekanik olarak, güç ünitesi ve ucunda matkap bulunan döner çelik borulardan (takım dizisi) oluşur. Takım dizisinin ucundaki elmas matkabın çapı ve tipi kullanılma yerine göre değişebilir. Matkap ve bağlı olduğu karotiyer, kontrollü basınç altında döndürülür, İçi boş manşon bağlantılı takım dizisi içinden basınçlı sondaj sıvısı verilerek, matkabın soğutul*ması ve delmede oluşan kırıntıların temizlenmesi sağlanır. Delme sürecinde oluşan karot (numune) karotiyerin içine girerek ilerler, orada toplanır. Takım dizisi genellikle her 1.5 veya 3 metre ilerlemeden sonra geri çekilerek, karotiyerin içindeki karot alınır, kontrol edilir ve bir yerde saklanır. Alınan karot, matkapla delerek geçtiğimiz formasyonun, çeşitlerini ve varlığını doğru olarak bize gösterir.
    ELMASLI SONDAJ MAKİNELERİNİN ANA ÜNİTELERİ
    Sondaj makinesini meydana getiren ünitelerin çeşitli planlarda yapılmasında, sondajın aşağıdaki görevlerini yerine getirebilmesi rol oynar:
    1. Takım dizisini çevirmesi,
    2. Matkap üzerine kontrollü baskı vererek ilerlemeyi sağlaması,
    3. Manevra yapabilmesini sağlaması,
    4. Sondaj sıvısını pompa vasıtasıyla matkabı soğutacak ve kırıntıları temizleyebilecek miktarda basabilmesi. Genel olarak sondaj makineleri aşağıda belirtilen ünitelerden oluşur:
    A. Güç ünitesi
    B. Vinç
    C. Morset
    D. Kule
    E. Kızak veya platform
    F. Pompa
    A. Güç ünitesi
    Sondaj makinesi için gerekli güç, bu ünite tarafından sağlanır. Kızaklı makinelerde bu; bir elektrik motoru, basınçlı hava, benzin veya dizel motoru olarak ayrı bir ünite halinde olmasına rağmen; kamyon veya cip üzerine yerleştirilmiş sondaj makinelerinde bu güç, genellikle aracın kendi motorundan temin edilir.
    Debriyaj ve dişli kutusu da güç ünitesinin diğer kısımlarıdır. Burada debriyaj, motor gücünün dişli kutusuna iletilmesinde; dişli kutusu da, motor belli devirde döner*ken, dişliler vasıtasıyla dönme yönünün değiştirilmesinde veya dakikadaki devir sayısının düşürülmesinde kullanılır.
    B. Vinç
    Çelik halatın, manevra sırasında üzerine sarılabilmesi için, bir tambur ve bu tamburun hareketini kontrol amacı ile de bir fren ve debriyaj sisteminden oluşur. Vinç, hareketini dişli kutusundan çıkan ana hareket milinden alır, böylece dişli kutusuna bağlı olarak vincin de morset gibi birkaç devirde çalıştırılabilmesi mümkündür.
    Vinç, takımın manevrasında kullanıldığı gibi, bazı kızaklı makinelerde, halatın serbest ucu sabit bir noktaya tutturularak, makinenin kısa mesafelerde kendi kendini çekerek nakledilmesinde de kullanılır. Ayrıca, bazı makinelerde kedi başı sistemi de vince yardımcı olarak yapılmıştır. Bu sistem, kule montajında, kule etrafında ufak bir alanda ağır malzemenin taşınmasında veya sondaj operasyonu sırasında ve gerekirse şahmerdan kullanılmasında, yüksek hızı sayesinde pratiklik sağlar.
    C. Morset
    Takım dizisi, morset lokmalarının sıkılması ile morset başlığına bağlanır. Morset başlığı, morset milinin alt veya üst ucunda yer alır. Ana milden konik dişliler aracılığıyla hareket alan morset milinin dönmesi ile, takım dizisi döndürülmüş olur. Aynı zamanda morset milinin iki yanındaki hidrolik silindirler aracılığıyla de morset mili aşağı veya yukarı doğru sınırlı olarak hareket eder. Böylece delme işlemi için gerekli hareketlerin ikisi de takım dizisine iletilmiş olur.
    Hidrolik silindirlere yağ, hidrolik pompası tarafından basılır. Bu yağın basıncı, bir vana ile ayarlanabildiğinden, takımı aşağı doğru iten kuvvetin, yani matkaba verilen baskının kontrolü kolayca mümkün olur.
    D. Kule
    Takımın kuyudan çekilmesi veya kuyuya indirilmesi sırasında, kuyu ile tijlerin veya muhafaza borularının aynı eksene getirilmesi gerekir. Kule makarasından geçen çelik halat kuyu eksenini gösterdiğinden, halat aracılığıyla yukarı kaldırılan tij veya boru kolayca aynı eksene getirilmiş olur.
    Genel olarak sondaj makinelerinin kuleleri; a. kafes tip, b. iç içe geçen (teleskopik), c. üç ayaklı (tripod), d. katlanabilir (Jack knife), e. tek direkli (single pole) olmak üzere beş tiptir. Sondaj makinesi tip ve kapasitesine bağlı olarak bu kule çeşitlerinden birisi ile donatılır.
    E. Kızak veya platform
    Sondaj makinesinin, operasyon sırasında hareket eden veya hareket veren üniteleri, sabit bir şasi üzerine monte edilir. Bu sabit şasi, nakliyat sırasında kolaylık sağlayan bir kızak olduğu gibi, kamyona veya başka bir araca monte edilen makinelerde de, yalnız bir platform olabilir. Bazı özel tip makinelerde, manevra sırasında, kızak üstündeki bütün üniteler bir hidrolik silindir aracılığıyla geriye doğru kaydırılarak, manevra işlemi daha kolay yapılır. Bu sırada, sondaj kuyusu üzerinde bulunan morset mili ve morset başlığı, kuyu üzerinden geriye çekilmiş olur.
    F. Pompa
    Sondaj için gerekli çamı r veya suyu (sondaj sıvısı), takımın içinden matkaba basmaya yarar. Burada basılan a:mm iki fonksiyonu vardır. Bunlar; a. delme sürecinde oluşan kırıntıları temizlemek, b. matkabı soğutarak elmasların yanmasını önlemektir. Bu iki fonksiyona bağlı olarak, pompalanan sıvının debisini, takım dizisinin çapına ve formasyona göre ayarlamak gerekir. Böylece pompanın debisi belirlenmiş olur.
    Elmaslı sondajlarda genellikle çift tesirli (double acting); tek, çift ve üç pistonlu (triplex) pompalar kullanılır.
    Bunların debileri, pompanın dişli kutusu aracılığıyla devrinin değiştirilmesi sonucun*da ayarlanabileceği gibi; pompa gömlek ve pistonun çapını değiştirmekle de ayarlanır.
    TAKIM DİZİSİ
    Takım dizisi; su başlığı, tij veya tijler, manşonlar, karotiyer, port kron, karot tutucu ve matkaptan oluşur.
    A. Su başlığı (water swivel)
    Su başlığı; pompanın verici hortumunu takım dizisinin üst ucuna bağlayan gereçtir. Basınçlı sondaj sıvısının dönen takım dizisi içine girmesini sağlar.
    Genellikle iki gövdelidir ve gövdeler arasında bulunan döner bilyalı yataklar nedeniyle, takım dizisinin dönme hareketini pompanın verici hortumuna iletmez. Düz ve kancalı tipleri vardır.
    B. Tijler
    Tij, çelikten dikişsiz olarak imal edilen ve uçlarına, içten bağlantı dişleri açılmış borudur. İki çeşit tij imal edilmektedir (wire-line tijleri hariç); et kalınlığı aynı olan tip «parallel wall type» ve uçların diş açılan kısımları içe doğru çıkıntılı (daha kalın) olan tip, «upset wall type». Modern tijler genellikle alaşım çeliğinden ince duvarlı, dikişsiz, et kalınlığı aynı olan veya diş açılan kısımları içe doğru çıkıntılı tipte, uçlarına kare diş açılarak imal edilir. Tijler biribirine her iki tarafı erkek, kare dişli manşonlarla bağlanır. Tijlerin boylan genellikle 3.05 metre (10 ft) dir. Sondaja başlarken ve özel hallerde kul*lanılmak üzere, değişik boylarda da imal edilmektedir.
    Delme işleminde takım dizisi olarak tij veya tijlerin üst ucuna su başlığı ve sondaj sıvısını basan pompanın çıkış hortumu, alt ucuna karotiyer, port kron ve matkap bağlı*dır. Morset içinden geçirilerek morset lokmaları ile sıkıştırılan tij, dönme hareketini ve baskıyı matkaba iletir.
    C. Karotiyer
    Tij veya rijlerin alt ucuna bağlı olan karotiyer, delme sürecinde oluşan karotu içine alır ve bu karotun dışarıya taşınmasını sağlar.
    Karotiyerle matkabı birbirine bağlamak ve karot tutucunun oturtulacağı yeri sağ*lamak amacıyla, iki ucuna bağlantı dişi açılmış küçük boylu boru (port kron=reaming shell) ilâve edilir. (Port kronun dış yüzüne yerleştirilmiş elmas veya sert metal taneleri kuyuyu tarayarak aynı çapta kalmasını da sağlar.)
    Karotiyerler tek tüplü (tek karotiyer) ve çift tüplü (çift karotiyer) olarak yapılırlar. Üç tüplü karotiyeıler de vardır. Bu karotiyerler çift tüplü döner karotiyerlerin değişik bir şeklidir ve iç tüpün içine ayrıca yerleştirilmiş bir plastik veya metal tüpten oluşur. Bu tüp, karotu içine alır ve karotun korunmasını sağlar. İç tüpten su pompası ile basınçlı su basılarak çıkartılır. Sonra bu tüp, uzunlamasına ikiye ayrılarak içinden karot zedelen*meden alınır. Boyları genellikle 3.05 m (10 ft), 1.50 m (5 ft) ve 0.60 m dir. Arzu edilen herhangi bir boyda da yapılabilmektedir.








    Şek. 1 Karotiyer tipleri: a. tek karotiyer, b. çift karotiyer (sabit tip), c. çift karotiyer (dö*ner tip) «X serisi», d. çift karotiyer (döner tip) «M serisi» :
    1. Matkap, 2, karot tutucu, 3. port kron, 4. dış tüp, 5. iç tüp, 6. iç tüp uzatması, 7. karotiyer başlığı.

    Elmaslı Sondajın Kullanım Alanları:
    Yerkabuğunda değişik amaçlı de. ilklerin açılmasında kullanılan çe*şitli yöntemlerden biri de, elmaslı sondajdır. Ancak, elmaslı sondaj tekniği, diğer sondaj sistemlerine oranla bazı önemli avantajlara sa*hiptir. Bunlar;
    1. Yeraltı formasyonlarından, karot adı verilen numune alı*nabilmesi,
    2. Çok çeşitli derinliklere, değişik çaplarla sondaj yapılabil*mesi,
    3. Her tip kayaçta ve her türlü formasyon şartlarında sondaj yapılabilmesi,
    4. Eğik, yatay ve dik; her istikamette sondaj yapılabilmesidir.
    Yukarıdaki yazılı özellikleri nedeniyle, elmaslı sondaj, çok ge*niş bir uygulama alanına sahip bulunmaktaysa da, esas kullanım alanları iki gruba ayrılmaktadır;
    1. Maden arama ve işletmeciliğinde,
    2. inşaat sektöründe, zemin mekaniği etüdlerinde.
    Elmaslı sondaj denilince ilk akla gelen, maden arama etüdle-ridir. Hakikaten de, bir maden sahasının bulunması, ortaya çıka*rılması ve işletilebilirliğinin saptanması için, kesin bir şekilde el*maslı karot sondajı yapılmasına gereksinme vardır. Bugün, ülkemizde ve dünya'da çalışmakta bulunan hemen, hemen tüm büyük madenler; elmaslı sondajlarla yapılan çalışmalar ve değerlendir*meler sonunda, işletmeye geçmişlerdir.
    Elmaslı sondaj tekniği, çok geniş anlamda maden aramaların*da kullanılmasının yanı sıra; işletilmekte olan ocaklarda da, önem*li kullanım alanlarına sahiptir -her şeyden önce, bu teknikle yer*altından da sondaj yapılabilmektedir. Bu kullanım alanları, aşağıdaki şekilde, maddeler halinde özetlenebilir;
    1. Maden yataklarının geliştirilmesi, yeni ve ilâve rezervlerin tespiti,
    2. Maden işletme projelerinin yönlendirilmesi, istihsal saha*larının önceden tespitinin yapılarak, etüdünün sağlanma*sı ve ilgili ocak ameliyelerinin buna göre planlanması. Ayrıca, cevherden ve yan taşlardan numune alınarak, ka*ya mekaniği ve işletmeyle ilgili mühendislik çalışmaları*nın daha sağlıklı bir şekilde yapılması,
    3. Faylarıma, kıvrılma, alterasyon ve yeraltı boşluğu gibi for*masyon arızalarının önceden tesbit edilerek; gerek galeri ve kuyu açılmaları ve gerekse işletme alanları için önce*den tedbir alınarak, yeraltı çalışma emniyetinin sağlan*ması,
    4. Yeraltı su seviyelerinin tespiti ile, formasyonlarda mev*cut bulunan su ve gaz ceplerinin önceden saptanması ve drenajlarının sağlanması,
    5. Ocaklarda, havalandırma ve drenaj deliklerinin açılması. Enerji nakil kablolarının döşenmesi ve ulaştırılması için, sondaj kuyularının açılması,
    6. Ocak yangınlarında, yangın sahasına girilmeden, emniyet*li bir şekilde söndürülebilmesinin sağlanması,
    7. Arızalı zonların, çimento enjeksiyonu yapılarak sağlam*laştırılması ve böylece, emniyetli ve sağlıklı bir şekilde ga*leri ve kuyu ilerlemelerinin sağlanması.
    Elmaslı sondaj tekniği, inşaat sektöründe de, son derece yay*gın bir kullanım alanına sahiptir. Gerek örtü tabakalarından ve gerekse ana kayaçlardan, bozulmuş veya bozulmamış numune alın*ması ve değerlendirilerek; ortaya çıkacak verilere göre çeşitli inşaat projelerinin planlanması, ileri ülkelerde 1900'lerden beri uygulan*maktadır. Gerek toprak numune alınması ve gerekse temel ve ze*min etüdü amacıyla yeraltı formasyonlarının tetkiki, öteden be*ri elmaslı sondaj makinaları ve ekipmanları ile yapılmaktadır. Tabiatiyla, kullanılan bazı ekipmanlar —numune alıcılar ve test aletleri gibi— standart sondaj ekipmanlarına nazaran, çok büyük değişiklikler göstermektedir. Ancak, A.S.T.M. (American Society for Testing Materials) tarafından standartlaştırılmış bulunan bu ekipmanlar; gerek D.C.D.M.A. ve gerekse diğer elmaslı sondaj stan*dart kuruluşları tarafından, bünyelerine dahil edilmiş bulun*maktadır.
    Elmaslı sondaj tekniği; karayolu, demiryolu, havaalanı, li*man, baraj etüd ve inşaatlarında kullanıldığı gibi, ayrıca, bina inşaatlarının projelendirilebilmesi için son derece gerekli bulunan zemin ve test sondajları yapımında da büyük ölçüde kullanılmaktadır. Netice olarak diyebiliriz ki; sondajcılık ve bilhassa elmaslı son*dajlar, özellikle kalkınmakta olan bir ülkenin hemen, hemen tüm kalkınma hamlesi gerektiren sektörlerinde, son derece önemli bir yere sahiptir.
    AĞIR SONDAJ ŞARTLARI
    Yukarıda sıralanan ve delinen formasyonun yapısal, fiziksel, kimyasal ve hidro*lojik özelliklerinden oluşan bazı olaylar, sondajın güven içersinde yürütülmesi açı*sından bazı güçlükler oluştururlar. Bunlara genel olarak "doğal sondaj güçlükleri" denilir. Aşağıda bu güçlükler ele alınacaktır.
    Dolaşım Bozukluğu
    Sondajın sıvı dolaşımı ile yapıldığı "döner sondaj" yönteminde, sondajın olabilirliği, dolaşımın sağlanmasına ve kesintisiz sürdürülmesine bağlıdır. Oysa, bazı doğal koşullar, bu dolaşımın gerçekleştirilebilmesini engellerler. Bunlar iki ayrı durumda oluşur:
    1. Fışkırma : Delinmekte olan formasyonun içersinde bulundurduğu sıvı veya gazın sahip olduğu basınç; sondaj sıvısının o anda, ağırlığı nedeniyle yaptığı basınçtan bü*yükse, deliğin içersinde bulunan sondaj sıvısını dışarı atarak onun yerini alacaktır. Bu "dışarı atma" olayı, birdenbire ve çok kısa sürede oluşabileceği gibi; ge*çişli (tedrici) olarak da görülebilir. Bu durumun en tipik örneği, artezyen özellik*li, yani kendiliğinden fışkıran basınçlı yeraltı suyu alanlarında yapılan sondajlarda karşılaşılan fışkırmalardır.
    2. Sıvı Kaçağı: Delinmekte olan formasyonun; karstik yapılarda olduğu gibi, çatlaklı ve büyük boşluklu olması durumunda, boşluklar tümüyle kuru veya içerdiği maddenin basın*cı, sondaj sıvısı basıncından küçükse; bu kez sondaj-sıvısı çatlaklara kaçarak kuyu*yu boşaltır. Bu olaya "sıvı kaçağı" ve çokça çamur dolaşımında karşılaşıldığı için, "çamur kaçağı" adı verilir. Bu (durumda aynen fışkırmada olduğu gibi, hatta kuyu tümüyle boşaldığı için; daha büyük ve tehlikeli oranda yıkılmalar, dizi sıkışmaları görülür. Çamur kaçak*ları da ani veya geçişli (tedrici) olabilirler. Geçişli kaçaklar, çamur kaybının getir*diği ekonomik zararın dışında pek tehlikeli sayılmazlar. Ani kaçaklar ise, hem bü*yük ekonomik kayba, hem de büyük sorunlara neden olurlar. Kaçakları önlemek için alınabilecek önlemler şunlardır:
    Düşünülecek ilk önlem, sondaj çamuruna özgül ağırlığını azaltıcı, buna karşılık vizkozitesini arttırıcı "soda" ve "kostik" türünden katkı maddeleri karıştırarak, sondaj çamurunun özelliğini düzenlemektir. Bu yöntemle, daha çok "küçük boyut*lu çatlaklar" geçilebilir. Alınabilecek ikinci kolayca uygulanabilir önlem; sondaj sıvısı içersine, ıslandık*larında hacimleri büyüyen ve tıkama özellikleri bulunan tahıllar; saman, kıtık gibi çoğunlukla "sellüloz" ve "nişasta" içeren maddeler katmaktır. Bu yöntemle de, fazla geniş' olmayan çatlaklar içeren, küçük zonlar geçilebilir. Başarılı olmak için, yöntemi sabırla ve bir kaç kez yineleyerek uygulamak gerekir.
    Üçüncü bir yöntem; kaçak zonuna, katkı maddeleriyle donma süresi hızlandırıl*mış ve viskozitesi arttırılmış "çimento şerbeti" basarak ve bu basma işini bir kaç aşamada tekrarlayarak çatlakları çimento ile tıkamaktır. Bu işlemde, çimento ya*nında diğer enjeksiyon maddelerinden de yararlanılabilir.
    Başarı şansı yüksek olmakla beraber, pahalı ve fazla zaman alan bir yöntem olması nedeniyle, en son baş vurulması gereken bir çözümdür. Diğer bir sakıncası, çimento ile kapatılan çatlakların bir daha kolaylıkla açılma olanağı bulunmama*sıdır. Eğer kapatılan zon üretilmek veya aranmak istenen maddeyi (su, petrol v.s. gibi) içeriyorsa, işletme olanağı, bir daha çok zor ve pahalı ek işlemler yaparak an*cak elde edilebileceğinden, bu yöntemin böyle yerlerde uygulanması sakıncalıdır.
    Diğer bir yöntem; geçici borulama konusunda açıklanan metodlarla, kaçak zonunu "geçici olarak borulamak"tır. Sondajın bitiminde: "geçici borular" dışarıya alınırlar. Sağlıklı ve kesin sonuç verici bir yöntem olmakla birlikte; boruları dışa*rıya çıkartamama gibi bir riski olduğundan, ancak makinası, personeli ve malze*mesi "yeterince iyi" olan kuruluşlarca uygulanmalıdır.
    Deliğe devamlı su basarak ve matkap tarafından kesilen dipteki kırıntıları su ile birlikte "çatlaklara" göndererek ilerlemeyi sağlamak, denenebilir bir başka uygu*lamadır. Kırıntılar yüzeye kadar yükselemediğinden, örnek alınamamakta ve hangi formasyonda ilerlendiği, bu yöntemde bilinememektedir. Bu nedenle, bu işleme ''Kör sondaj" adı verilir. Kör sondajın, delinen formasyonu, örnek dışındaki verilerden yararlanarak kısmen saptamak ve boşluklara doldurulan kırıntıların, çat*lakları tıkayarak sonradan yapılacak "üretim işini" zayıflatmak gibi, sakıncaları vardır. Uygulamada diğer bir zorluk, çok fazla su harcanmasından kaynaklanır. Ucuz ve bol su bulunamaz ise bu yöntem uygulanamaz.
    Yıkılma, Göçme, Dolgu : Deliğin yıkılması ve göçmesi sonucu sondajda dolgu oluşması, bağımsız bir so*run olabileceği gibi, diğer sorunlara bağlı olarak da görülebilir. Bunlara ait neden*ler ve sorunları çözme yöntemleri aşağıda verilmiştir.
    1. Nedenler Dolaşım Bozukluğu
    Bir önceki maddede ince/enen dolaşım bozukluğunun ilk sonucu, en zayıf olan yerden başlayarak sıvanın bozulması ve kuyunun geçmesidir. Sıva bozulan yer alt kesimlerde ve fazla bir metrajı kapsamıyorsa, kuyunun dibinde az bir dolgu olu*şur.
    Dolaşım Yetersizliği: Çamur pompası veriminin yetersiz oluşu, matkabın kestiği kırıntıların tümünün dışarıya çıkartılmasına yetmediğinden, kuyu dibinde devamlı dolgu birikir.
    Çamurun Uygun Olmayışı: Çamur ana ve katkı maddelerinin yetersiz veya kalitesiz oluşu nedeniyle yapı*lan çamur, ana fonksiyonlarını gereğince yerine getiremez. Sıva yapma ve kırıntı taşıma özelliklerinin yeterli olmaması durumunda, kuyuda yıkılmalar, göçmeler ve dolgular oluşur.
    Arızalar: Sondaj ünitesinde; dolaşım sistemi ile ilgili olarak motor, pompa veya bunlar arasındaki aktarma organlarının arızalanması durumunda, dolaşım duracağı için; sondaj çamuru fonksiyonlarını yerine getiremeyeceğinden, yukarıda açıklananlara benzer olaylar olacaktır.
    Formasyon: Kimi formasyonlar, uygun çamur ve yeterli dolaşıma karşın özellikleri gereği, sürekli yıkılır ve dolgu oluştururlar. Böyle durumlarda ek önlemlerle sondaja devam olanakları aranır.
    2. Sonuçlar
    Yıkılma, göçme ve dolgunun tehlikeleri ve sorunları giderek artan biçimde şu sonuçları gösterir :
    Yıkılma ve dolgular, matkap aşınmalarını arttırıp, sondaj hızını düşürür ve sonuçta sondaj maliyetini yükseltirler. Daha büyük sorunlar oluşmaz.
    Yıkılma ve dolgu, sadece delinmekte olan zona ait bir sorundur. O zon, alınan bazı önlemler ve yapılan işlemlerle geçildikten sonra, problem çözümlenmiş olur.
    Yıkılma ve dolgularla, kazılan deliğin bir bölümü elden çıkar. Yıkılan kısım yeniden delinir. Bu ikinci delme, ilk sondaj kadar olmasa bile; ona yakın emek, malzeme ve para harcanmasını gerektirir. Bu işleme "dolgu temizliği "de denir.

    Yıkılan ve dolan kısımda, delici ve sondaj dizisinin bir bölümü de kuyu içersinde sıkışarak kalır. Böyle durumlarda, öncelikle içersinde dizi bulunan delikte dolgu temizliği yapılır. Kuyuda dizinin bulunuşu, temizliği çok güçleştirir ve ancak özel gereçlerle yapılabilir. Temizlik başarı ile tamamlanabilirse, ikinci bir işlemle kuyuda kalan dizi kurtarılmaya çalışılır.
    3. Önlemler ve İşlemler
    Yıkılma, göçme ve dolgu oluşmaması; eğer oluşmuşsa, yinelenmemesi ve so*nuçlarının giderilmesi için aşağıdaki önlemler alınır ve işlemler yapılır.
    Dizinin çekilmesi: Ani bir fışkırma veya kaçak sonucu, kuyu tümüyle veya bir bölümde boşalmış ise ve sondajda o ana kadar yıkılabilen formasyonlar geçilraişse, çok büyük bir ola*sılıkla "kaçak" veya "fışkırmayı"; hızla "yıkılma", "göçme" ve "dolgu" izleyecek*tir. O anda en etkili önlem, ilerlemeyi hemen kesmek, kuyuda bulunan diziyi ola*naklı en büyük hızla yukarı alarak, dolgu altında kalmamasını sağlamaktır. Kuyu, giderek küçülen çaplarla "teleskopik" biçimde delinmişse, çoğu kez deliciyi çapın ilk genişlediği yere kadar çekmek yeterli olabilir. Eğer kuyu, yukardan aşağı aynı çapla delinmişse, dizi ve delici tümüyle kuyu dışına alınmalıdır.
    Çamur İyileştirmesi: Gerek dolgu oluşmasını önlemek, gerekse oluşmuş dolgu ve yıkıntıları temizle*mek için yapılacak ilk işlem, çamurun karşılaşılan soruna uygun bir şekilde iyileştirilmesidir. Gerekiyorsa eski çamur atılarak, tümden yeni bir çamur hazırlanmalı; yeni çamurun su kaybının az, kolloidal özelliğinin yüksek olmasına, yoğunluk ve viskozitesinin ise çok yüksek olmamasına dikkat edilmelidir. Dolgu temizliği sıra*sında acele edilmemeli, bir şekilli boru (kelly) boyu ilerlemeden sonra, en üst po*zisyona çekilen şekilli boru döndürülerek hızla aşağı indirilmeli ve "rayba" denilen bu işlem bir kaç kez tekrarlanmalıdır. Yeni tij eklemesi, temizliğin kesinlikle yapıl*dığına ve problemli zonda uygun bir sıva oluşturularak yıkılmaların önlendiğine emin olunduktan sonra yapılmalıdır. Zaman, zaman da hiç ilerleme yapılmaksızın, sadece çamur dolaşımı ile, kırıntıların çamurdan tümüyle ayrılmasına olanak sağ*lanmalıdır.
    Geçici Borulama: Olanaklar içersindeki en iyi çamurun hazırlanmasına ve özenle sondaj yapılma*sına karşın, dolgu ve yıkıntılar önlenemiyorsa; yıkıntılı zonu, "geçici borulama" ile kapamak yoluna gidilebilir. Bunun için, üst zonlar taranıp, genişletilerek "ge*çici boru" tabana oturtulur ve içersinden sondaj yapılır.
    Çimentolama: Formasyona ait özelliklerden gelen yıkıntı ve göçükleri önlemenin bir yolu da, o zonda "çimentolama" yapmaktır. En güvenli yöntem, yıkıntı yapan zonu, varsa "alt genişletici"; yoksa, üstten başlayarak her hangi bir genişletici ile taramak ve yıkıntı yapan zondaki deliği baştan, sona enjeksiyon çimentosu ile doldurmaktır. Çimentonun donmasından sonra, ikinci bir işlemle doldurulan yer daha küçük çaplı bir delici ile delinerek, sondaja dar çapta devam edilir. Böylece, kuyu çepe*rinde oluşturulan donmuş çimentodan "sıva", yıkıntılı zonun geçilmesini sağla*yacaktır. Bu yöntemin; tarama, çimentolama, donma beklenmesi ve ikinci aşamadaki delme sırasında çamura karışan çimento tozlarının, çamuru çok bozması sonucu yeniden çamur yapma, gibi maliyet arttırıcı etkileri vardır. Bazı durumlarda da, çimento ile kapatılan zondan, boşlukların da dolması nedeniyle, üretimde yararlanamama gibi bir sakınca daha olabilir. Bu nedenle, kimi sondaj çalışmalarında çimento lamaya izin verilmez.
    Şişme ve Sıkışma : Sondajda en çok korkulan ve o ölçüde çok karşılaşılan olaylardan birisi; sondaj deliğinin, delinmekte olan yerden az veya çok yukarıdaki seviyelerde kendiliğin*den daralması, yani çapının küçülmesidir. Böylelikle olayın oluştuğu yerde, kuyu çapı, "delici" çapından daha küçük duruma geleceğinden, deliciyi ve dolayısıyla sondaj dizisini yukarıya çekmek olanaksızlasın Bunlardan çapın küçülmesi ola*yına "formasyon şişmesi", dizinin çekilememesi durumuna da "dizi sıkışması" ve*ya "takım sıkışması" adları verilir. Bu olayın nedenleri, sonuçlan ve kurtarma ça*lışmaları aşağıdaki bölümlerde incelenecektir.
    l. Nedenler Formasyon
    Şişmenin en önemli nedeni, kuşkusuz ki formasyonun böyle bir özelliği olma*sıdır. Marn, kil, kireçtaşı gibi kimi formasyonların bünyelerine su girdiği zaman, hacimleri büyür yani şişerler. Bu özelliği olan bir ortamda sondaj yapılırken, for*masyonların bünyelerine her hangi bir nedenle dışardan su girişi olursa, doğal ola*rak o ortamda açılmış deliğin çapı küçülecektir.
    Sondaj Çamuru : Formasyona kaçan su, büyük oranda sondaj çamurunun su kaybından oluşur. Bu nedenle, kolloidal yetenekleri düşük, su kaybı yüksek bir çamurla, ıslanınca genişleme özelliği olan bir formasyonda sondaj yapılırsa, büyük bir olasılıkla "for*masyon şişmesi" oluşacaktır.
    Dolaşım Bozukluğu: Sondaj deliğini dengeli halde tutan en önemli faktörün, önceki bölümlerde gö*rüldüğü gibi, sondaj çamuru sütununun delik çeperine yaptığı yanal basınçlar oldu*ğu bilinmektedir. Sirkülasyon kaçağı veya fışkırma gibi nedenlerle, deliğin içerisi boşalır ve yanal basınçlar ortadan kalkarsa, yıkılmalar olmasa dahi veya yıkılmayla birlikte, formasyonun böyle bir eğilimi varsa şişmeler görülür.
    Dolaşım Arızası: Herhangi bir arıza nedeniyle dolaşım durursa, belirli bir süre sonra, tiksotropi dolayısıyla "jel dayanıklılığı" azalarak, çamuru oluşturan katı taneler dibe çökme*ye başlarlar. Giderek üst kısımlarda çamurun özelliği bozulur ve çok sulu bir sıvı durumuna dönüşür. Bu sulu sıvı, formasyonu etkileyerek, genişleme özelliği olan yapılarda formasyon şişmesine neden olur.
    Sonuçlar: Yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı formasyonda şişme oluşursa, bunun sa*kıncaları giderek artan derecede üç tür sonucu görülebilir. Bu sonuçlarla; doğrudan karşılaşılacağı gibi, şişme görüldüğünde yapılan yanlış işlemlerden dolayı da rastlanılabilir.
    Sıkışma: Şişen formasyon, deliği daraltarak delicinin yukarı gelmesini engeller. Şişme zonunun kalın olması durumunda, deliciyi yukarı alabilmek için vinci yukarı yönde harekete zorlayan sondör, diziyi iyice sıkıştırıp, aşağıya da gitmeyecek biçimde di*zinin tümden sıkışmasına neden olabilir. İkinci durum daha tehlikeli bir "sıkışma" oluşturur.
    Kilitlenme: Yukarıda tanımlanan durumda, dizi yukarı gelmemekte; daha kötüsü aşağıya da inememekte, yani orta yerde sıkışmış bir pozisyonda durmaktadır. Ancak dizi, rahatça veya kısıtlı oranda döndürülebilmektedir. Sıkışmanın daha ileri bir boyuta varması durumunda, sondaj dizisini döndürmek de olanaksızlasın Buna "kilitlenme" olayı denilir ki, kuşkusuz daha büyük ve zor bir sondaj güçlüğüdür.
    Bloklanma: Sıkışma ve kilitlenme olaylarında "dolaşım" sürdürülebilir. Bazı olaylarda sı*kışma o derecede ileri bir duruma gelir ki, dolaşım da yapılamaz. Buna "bloklanma" adı verilir ve şişme olayının en tehlikeli sonucunu oluşturur.
    3. Kurtarma Çalışmaları
    Yukarıda belirtilen durumlarla karşılaşıldığında, bir dizi kurtarma çalışmaları yapılır. Amaç; hem deliği, hem de sondaj dizisini kurtarmaktır. Bunda başarı sağlanamazsa, yalnız sondaj dizisi kurtarılmaya çalışılır. Bazen sondaj dizisinin tümünü kurtarma olanağı da kalmayabilir. Böyle durumlarda kurtarılabilenlerle yetinilir.
    Başvurulacak kurtarma yöntemleri, şişmeden oluşan sıkışmalar kadar, her hangi bir nedenle oluşan yıkılma sonucu sıkışmalarda da kullanılır. Kurtarma işlemleri aşağıda verilmektedir.
    Enjeksiyonlu Yöntemler: Enjeksiyon maddeleri kullanma, sıkışmayı gevşetebilecek bazı maddeleri sıkışma bölgesine enjekte etmek demektir. Bunun için, her şeyden önce dolaşımın sürdürü*lüyor olması ön koşuldur. Yani sıkışma, bloklarıma derecesine kadar gelmemiş ol*malıdır. Çokça kullanılan kurtarma enjeksiyonu maddeleri şunlardır:
    Hidroklorik asit: Hidroklorik asit enjeksiyonu ile, kireç taşlarının ve dolomitlerin şişmesi sonucu olan sıkışmalarda başarılı sonuç alınabilir. Derişikliği % 20 olan, yaklaşık 200 lit*re asit; çamur pompası ile dizi içersinden basılır. Hemen arkasından 200 litre temiz su ve onun da arkasından, sondaj çamuru basılarak; hem çamur basma hattının asitten temizlenmesi, hem de asitin sıkışma bölgesine ulaşması sağlanır. Son pozis*yonda dolaşım durdurularak, asitin etkisini göstermesi beklenir. Basılacak çamur miktarı, sıkışma bölgesinin derinliğine ve tij iç çapına göre dikkatle hesaplanmalı*dır. Sıkışma bölgesinde; asit, formasyonu etkilediğinde oluşan CO2 gazı, kuyu içer*sinde bazı gürültülere ve çamurun dizi içersinden dışarı fışkırmasına neden olabilir. Bu olayların sona ermesi için, yaklaşık 30 ile 60 dakika arasında bir süre beklen*dikten sonra; dizi yavaş, yavaş döndürülerek, yukarı-aşağı hareket ettirilmeye ve yukarı çekilmeye çalışılır. Gerekirse ve olumlu işaretler alınıyorsa, işlem bir kaç kez tekrarlanabilir.
    Hidroflorik asit: Silikatları etkiliyerek, bunlarda her hangi bir nedenle oluşan sıkışmalardan kurtulmalarda yararlı sonuçlar alınabilir. Kullanımı ve işlemin yapılışı hidroklorik asit enjeksiyonundaki gibidir.
    Sülfirik asit: Bilindiği, gibi, sülfirik asitin belli derişikliklerde demir ve çelikler üzerinde hafif eritici etkileri vardır. Elbette ki asitin deliciyi çok etkili biçimde aşındırması söz konusu değildir. Ancak, kimi zaman bir kaç mm.'lik boyutla bile, kurtarma iş*lemlerinde büyük rol oynayabilirler. Böyle bir yarar sağlayabilmek için ve daha çok kuyu içersinde birbirlerini ve dolayısıyla kurtarmayı engelleyen, birden çok sayıda metalik parçalar varsa, "sülfirik asit" kullanımı düşünülmelidir.
    Nitrik asit: Kullanım yeri ve biçimi aynen sülfirik asitte olduğu gibidir. Derişikliği duruma göre düzenlenmelidir.
    Kil eriticiler: "Polifosfatlar" cinsinden veya "nonionik" bazı maddelerin, çamurun viskozi*tesini düşürücü etkileri yanında, kuyu sıvasını bozup erittiği ve hatta formasyonun kilini etkileyerek gevşettikleri bilinmektedir. Şayet bloklanma olmamış bir sıkış*ma söz konusu ise, yani dolaşım devam ediyorsa, çamur içersine "kil eriticiler" katılarak dolaşım sürdürülür. 10-12 saat kadar dolaşımdan sonra, dizi hafifçe dön*dürülmeye ve yukarıya çekilmeye çalışılır. Çözülme işaretleri-gözleniyorsa, bir mik*tar daha eritici katılarak işlem 24 saat uygulanır. Kullanılacak eritici miktarı, kullanılacak katkı maddesinin cinsine bağlı olmak*la beraber; yaklaşık olarak, kuyu hacminin % 5 - 10'u kadar eriticinin çamura ka*rıştırılması yeterlidir. Bu takdirde, eriticinin tüm çamura dağılmaması için, kısa devre dolaşım yaptırılarak, kuyudan gelen katkılı çamur; havuzda dinlendirilmeye alınmadan, doğrudan kuyuya basılır.
    Petrol türevleri: "Ham petrol", "fuel-oil", "motorin", yanık "madeni yağ"lar gibi, petrol ve tü*revleri de, sıkışmış dizilerin kurtarılmasında çokça kullanılırlar. Ucuz olması ne*deniyle, atık madeni yağlar yeterli miktarda bulunabiliyor», tercih olunurlar. Bu yöntemde de kilitlenme olmaması, yani dolaşımın sürekliliği gereklidir.
    Bu yöntemde, çamur pompası ile petrol veya türevleri sıkışma zonuna basılır ve kuyu başkaca hiç bir işlem yapmadan beklemeye alınır. Yaklaşık 12 saatlik bir bekleme sonunda, sıkışma zonundaki boşluklu ortamı etkileyen ve kaygan bir alan yaratan enjeksiyon maddesi, dizinin dönmesini ve giderek düşey hareketler ya*pabilmesini sağlar. Bu metodda, genellikle sadece sıkışma zonunu etkiliyecek mik*tarda enjeksiyon maddesi kullanılır. Yani, dizi içersindeki çamur atılıp, yerine ge*çecek miktara; delik çapına göre 15-20 metre kalınlık oluşturacak miktar eklene*rek, kuyuya basılır. İkinci bir yöntem, tüm çamura % 50'ye varan oranda petrol ve*ya türevlerinden karıştırmak ve bununla dolaşıma bir süre devam etmektir. Pratik*te ilk yöntemden yararlı sonuç alınamaması durumunda, ikinci yöntem denenir.
    Patlatarak Koparma Yöntemleri: Sondaj dizisinin bir kısmını kurtarma amaçlı işlemlerden birisi de; sıkışma zonu üstünde patlayıcı maddeler kullanarak, dizinin uygun bir noktada kopmasını sağla*maktır. Böylelikle, altta kalan kısım terkedilecek, kopup parçalanan dizi elemanı da elden çıkmış olacaktır. Ancak, amaç kurtulabileni kurtarmak olduğu için, oldukça sık başvurulan yöntemlerden birisidir. Bu yönteme ait özellikler şunlardır:
    Kesmede olduğu gibi, patlatma ile koparmada da uygulama yeri; dizi içi ve dizi dışı olmak üzere iki türlü olabilir. Uygulamanın dıştan olması durumunda, aynı ke*sici için daha fazla patlayıcı kullanılabileceğinden, işlem daha etkilidir. Buna kar*şılık, içten patlatmada ise, daha derine inilebilir ve kuyudan o derinliğe kadar yarar*lanılabilecek ise; kuyuya daha az zarar gelmesi, bir tercih nedeni olabilir.
    Patlayıcı madde olarak; dinamit, jelatin veya nitrogliserin kullanılabilirse de, en çok uygulanan % 60'lık "dinamit lokumları"dır. Kullanılacak dinamit miktarı için ampirik olarak
    D= 75 S
    formülü kullanılır.
    Burada:
    D : Kullanılacak dinamit miktarı (gr)
    S : Kopartılacak dizinin kesit alanı (cm2)'dir.
    Dinamit lokumları ve patlatma düzeneği, silindirik bir kap içersine yerleştirile*rek kuyu içersine indirilir. Bu silindirik düzeneğe "patlatma torpili" adı verilir. Torpilin çapı, indirileceği dizi iç çapı veya kuyu boşluğundan yaklaşık, 1 cm. daha küçük olur. Torpilin boyu, kullanılacak dinamit miktarına bağlı olmakla birlikte, yaklaşık 1 metre kadardır. Torpilin ucu, çapı kadar uzatılarak sivriltilmiş ve bu siv*ri bölüme ağırlık yapması için "kurşun" veya "barit" doldurulmuştur.
    Patlatma genellikle "elektrikli ateşleme" düzeneği ile sağlanır. Bunun için, -tor*pile patlatmayı oluşturacak en az üç "kapsül" yerleştirilir. Dinamit ve kapsüller yerleştirildikten sonra, üst kısım, mum veya ziftle yalıtılarak kapatılır. Torpilde, bütün bağlantı yerleri izole edilerek kaçaklar kesinlikle önlenmelidir.
    Hazırlanan torpil, ayrı bir halatla dizi içersine veya kuyu boşluğuna indirilir. Elektrik kablolarının taşıyıcı olarak kullanılması çok sakıncalıdır.
    Gerekli güvenlik önlemleri alınarak, özel düzenekle elektrik akımı verilir ve pat*latma ve koparma sağlanır.
#29.01.2008 13:09 0 0 0