Her DTH deliğini kontrol eden üç sayı: Dönme, İlerleme ve Tork

Her DTH sondaj işlemi üç parametreye dayanır: Dönme hızı, ilerleme basıncı ve dönme torku. Üçünü de doğru ayarlarsanız, delik kendiliğinden açılır. Bunlardan herhangi birini yanlış ayarlarsanız, ya matkap ucunun ömrünü boşa harcarsınız, ya sondaj dizisini bükersiniz ya da ilerleme olmaz.

Sorun şu ki, bu üç sayı birbirine bağımlı ve sürekli değişiyor; derinlikle, kaya sertliğiyle, matkap ucunun aşınmasıyla. İşte her birini nasıl düşüneceğiniz, deneyimli sondajcıların gerçekten kullandığı saha formülleri ve pratik kurallar.

Dönme Hızı: İndekslemeyi Darbeye Uygun Hale Getirin

Dönme hareketinin görevi, piston darbeleri arasında matkap uçlarını taze kayaya taşımaktır. Matkap ucu aynı noktaya iki kez çarpmamalı, ancak aynı zamanda çarpma kraterleri arasında kırılmamış sırtlar bırakacak kadar da dönmemelidir.

Sert kayalarda yapılan saha testlerine göre ideal nokta şu: Her darbe, dış ölçü uçlarının çapının üçte bir ila yarısı kadar bir mesafeye kadar kaymasını sağlamalıdır. Bundan daha az bir mesafe, aynı kayaya tekrar çarpmanıza neden olur. Bundan daha fazla bir mesafe ise, çıkıntılar bırakmanıza yol açar.

Bunun için bir formül var: dönme hızı, darbe frekansı ile uç çapının çarpımının, pi ile delik çapının çarpımına bölünmesiyle elde edilir.

n = f × d / (π × D)

Burada n, devir sayısı (RPM) cinsinden dönüş hızı, f, dakikadaki darbe sayısı (darbe frekansı), d, ölçüm ucu çapı ve D, delik çapıdır.

Mantık basit: Parçanın her darbede bir parça çapı kadar hareket etmesi gerekiyor ve deliğin çevresi, bir dönüşte kaç parça çapının sığacağını belirliyor. Formül bu geometriyi devir sayısına (RPM) dönüştürüyor.

Pratikte, su kuyusu sondajında ​​çalışma aralığı genellikle 10-30 RPM'dir. Her darbenin kırılma için tam temas süresine ihtiyaç duyduğu sert kayalarda daha yavaş, penetrasyonun derin olduğu ve matkap ucunun darbeler arasında daha fazla ilerleyebildiği yumuşak kayalarda ise daha hızlıdır.

Besleme Basıncı: Aralığı Sandığınızdan Daha Geniş

Besleme basıncının görevi, matkap ucunun kayaya sıkıca oturmasını sağlayarak pistonun enerjisinin geri sekme yerine kırılmaya yönlendirilmesini sağlamaktır. Doğru değer, çekiç tipine, kaya sertliğine ve hava basıncına bağlıdır.

Çalışma aralığı, matkap ucu çapının milimetre başına 6 ila 14,6 kilogramıdır. Düşük değer, yumuşak kaya ve düşük hava basıncı için; yüksek değer ise sert kaya ve yüksek hava basıncı için geçerlidir.

Somut bir örnek: 1,7 MPa'dan daha düşük hava basıncında çalışan 152 mm'lik bir matkap ucu, yaklaşık 6 × 152 = 912 kilogramlık ilerleme kuvvetine ihtiyaç duyar. Daha sert kayalarda, matkap ucunun davranışını gözlemleyerek, aralığın üst ucuna doğru (milimetre başına 10, 12, hatta 14 kg) itme kuvveti uygulayın.

Önceki makaledeki derin kuyu düzeltmesi burada da geçerlidir: gerçek kuyu içi besleme kuvveti, teorik değerden matkap dizisinin, çekiçin ve matkap ucunun ağırlığı çıkarılarak elde edilir. Kuyu derinleştikçe, gerçek matkap ucu kuvvetini sabit tutmak için ölçüm değerinden asılı ağırlığı çıkarın.

Aynı uyarıyı tekrarlayalım: Daha fazla ilerleme, daha fazla nüfuz anlamına gelmez. Kırma işlemini piston yapar. İlerleme sadece temasın korunmasını sağlar. Aşırı ilerleme, uçları aşındırır, kamaları zorlar ve hiçbir fayda sağlamadan telleri büker.

Tork: Kimsenin Hesaplamadığı Sayı

Tork genellikle dönme motorunun ürettiği değer olduğu için en az dikkat çeken unsurdur. Ancak özellikle derin çukurlarda ve sert kayalarda önemlidir.

Teorik gereksinim, matkap ucu çapının milimetre başına yaklaşık 1,06 newton-metre'dir. Sahada ise, kuyudaki sürtünmeyi, halka boşluğundaki talaşları ve uzun bir sondaj dizisinin artan direncini hesaba katmak için daha fazla, yaklaşık 2,7 N·m/milimetre'lik bir tork değeri dikkate alınmalıdır.

152 mm'lik bir matkap ucu yaklaşık 2,7 × 152 = 410 N·m dönme torkuna ihtiyaç duyar. Bu, teorik minimum değil, çalışma değeridir. Derin deliklerde daha fazla tork ekleyin. Sert, aşındırıcı kayalarda daha fazla tork ekleyin. Tork ihtiyacı, matkap ucu uzadıkça ve kaya sertleştikçe artar.

Eğer döner motor zorlanıyorsa – dalgalanma, durma veya aşırı ısınma – tork talebi arzı aşmıştır. Bu, deliği kontrol etmeniz gerektiğinin bir işaretidir: talaşların sıkışması, duvar çökmesi veya matkap ucunun sıkışması. Sadece gazı keserek devam etmeyin.

Üç Parametre Birlikte

İşte bu üçünü birbirine bağlayan çerçeve:

• Dönme hızıUçların darbeler arasındaki mesafeyi kontrol eder. Çok yavaş olması, zaten kırılmış kayada darbe enerjisini boşa harcar. Çok hızlı olması ise çıkıntılar bırakır ve uçları aşındırır.

• Besleme basıncıUç kısmının yerinde kalıp kalmayacağını kontrol eder. Çok az olması çekiçin sekmesine ve pistonun boşta çalışmasına neden olur. Çok fazla olması ise uçları aşındırır ve kamaları aşırı yükler.

• TorkTork, matkap ucunun dönüp dönmeyeceğini kontrol eder. Yetersiz tork, matkap dizisinin delikte sıkışmasına neden olur. Aşırı tork talebi ise delikte bir sorun olduğunu gösterir.

Bunlar birbirleriyle etkileşim halindedir. Yüksek besleme basıncı tork ihtiyacını artırır. Yüksek dönüş hızı uçlardaki aşınmayı artırır. Yumuşak kayada yüksek tork, matkap ucunun tıkanması anlamına gelir. Bu üç sayı bir kontrol listesi değil, bir sistemdir.

Bu sistemi anlayan sondajcıya kılavuz gerekmez. Sondaj deliğini okur - penetrasyon hızını, geri dönüş havasını, dönme motorunun sesini, kontroller aracılığıyla titreşimi - ve bu üç parametreyi sürekli olarak, küçük artışlarla birlikte ayarlar. İşte bu, kitaba göre sondaj yapmakla, deliğe göre sondaj yapmak arasındaki farktır.