Sondaj sırasında sık sık kan dolaşımı kaybı ve kuyu deliği kırılması mı yaşıyorsunuz? Gerçek nedenleri tespit ettiniz mi?
Sondaj, jeolojik araştırmalarda, madencilikte, kazık temel yapımında ve diğer mühendislik alanlarında temel bir işlemdir. Bununla birlikte, projelerde sıklıkla kuyu kırılması ve "sondaj sırasında kayıplar" (hızlı sondaj sıvısı kaybı) sorunuyla karşılaşılır. Bu durum sadece büyük miktarda çamur kaybına ve kuyu çökmesine yol açmakla kalmaz, aynı zamanda zaman çizelgelerini geciktirir, maliyetleri artırır ve kuyu kalitesini ve dolayısıyla inşaat güvenliğini tehlikeye atabilir. Bu makale, saha uygulamalarına dayanarak, sirkülasyon kaybının temel nedenlerini analiz etmekte ve benzer projelere rehberlik edecek hedefli karşı önlemler önermektedir.
Dolaşım kaybının temel nedenleri Dolaşım kaybı nadiren tek bir faktörden kaynaklanır; genellikle oluşum koşulları ve operasyonel uygulamalar arasındaki etkileşimden kaynaklanır. Nedenler iki ana kategoriye ayrılabilir:
Jeolojik faktörler — oluşumun doğal kısıtlamaları Oluşumun kendisi, sirkülasyon kaybının başlıca belirleyici faktörüdür. Sondaj belirli jeolojik birimlerle kesiştiğinde, çamur kaybı riski önemli ölçüde artar:
Gevşek kum tabakaları: Geniş taneler arası gözeneklilik ve zayıf çimentolama, sondaj sıvısının gözenek boşluklarından hızla sızmasını kolaylaştırır. Kayıplar özellikle ince kum ve silt tabakalarında belirgindir.
Kırıklı kaya kütleleri: Karbonatlar, granitler ve gelişmiş kırıklar, eklemler veya çözünme boşlukları içeren diğer kayaçlar, çamurun hızla kaçabileceği düzensiz yollar içerir ve bu da "sondaj sırasında kayıplar" olgusuna yol açar.
Diğer olumsuz birimler: Konglomeratlar, faylı ve kırılmış bölgeler, yalnızca sıvı kaybını teşvik etmekle kalmayıp aynı zamanda sondaj kuyusunun çökme riskini de artıran ve inşaat zorluğunu daha da zorlaştıran gevşek, kararsız yapılara sahiptir.
Operasyonel faktörler — kontrol edilebilir inşaat etkileri Uygun jeolojik koşullarda bile, yanlış işlemler hava sirkülasyonunun kaybına neden olabilir. İki operasyonel sorun en kritik olanlardır:
Aşırı sondaj hızı: Aşırı yüksek dönüş veya penetrasyon hızları kullanarak hızlı ilerleme sağlamak, sondaj kuyusu duvarında yoğun bozulmalara, yakın alan stabilitesinin bozulmasına, çatlaklara veya dökülmelere neden olur ve sondaj sıvısının dışarı kaçmasına izin verir.
Yetersiz sondaj sıvısı özellikleri: Sondaj sıvısı, sondaj kuyusunu koruyan en önemli bariyerdir. Viskozitesi çok düşükse etkili bir filtre tabakası oluşturamaz; yoğunluğu yetersizse formasyon basıncını dengeleyemez. Her iki durum da gözeneklerin ve çatlakların etkili bir şekilde kapatılmasını engeller ve kayıplara yol açar.
Hedefli karşı önlemler: Dolaşım kaybını gidermek, sorunu kaynağında ele alan katmanlı ve kademeli tedavilerle "önce önlem al, sonra iyileştir" yaklaşımını gerektirir.
Sondaj sıvısının özelliklerini optimize ederek kuyu korumasını güçlendirin. Sondaj sıvısı, kayıplara karşı ilk savunma hattıdır. Sıvı formülasyonunun ayarlanması, sızdırmazlığı ve yapısal desteği önemli ölçüde iyileştirebilir:
Viskoziteyi ve yoğunluğu artırın: Sıvının kuyu duvarına daha iyi yapışmasını ve filtre keki oluşturmasını sağlamak için viskoziteyi artırmak amacıyla bentonit, selüloz türevleri, poliakrilamid ve benzeri katkı maddeleri ekleyin; oluşum gözeneklerine ve çatlaklarına karşı daha yüksek sızdırmazlık basıncı sağlamak için yoğunluğu orta derecede artırın.
Hedeflenen modifikasyon: Gevşek kumlu bölgeler için, süspansiyonu ve tıkanma yeteneğini iyileştirmek amacıyla talaş veya pirinç kabuğu gibi lifli malzemeler ekleyin; çatlaklı bölgeler için ise, sıvının çatlaklarda hızla jel haline gelip sızdırmazlık oluşturmasını sağlamak amacıyla hızlı sertleşen maddeler (çimento, sodyum silikat) ekleyin.
Aktif sızıntı noktalarını kapatmak için tıkayıcı maddeler yerleştirin. Sızıntılar meydana geldiğinde, gözenekleri ve çatlakları doğrudan doldurmak ve sıvı geçiş yollarını engellemek için derhal deliğe tıkayıcı malzemeler ekleyin:
Yaygın kullanılan tıkanma malzemeleri: Kil (bentonit), talaş, çimento, pamuk lifi, ceviz kabuğu vb. Malzeme seçimi, hasarın şiddetine göre yapılmalıdır. Küçük hasarlar için kil veya talaş yeterli olabilir; orta şiddetteki hasarlar için ise çimento-kil karışımı, çimentonun sertleşme özelliğinden faydalanarak uzun süreli sızdırmazlığı artırabilir.
Yerleştirme yöntemi: Aşamalı yerleştirme ve "delme ve tıkama" tekniklerini kullanın; çamur sirkülasyonunu koruyarak malzemeleri yavaşça sızıntı bölgesine besleyin, böylece malzemeler sızıntı yollarına taşınır, boşlukları doldurur ve daha fazla sızıntıyı önleyen sağlam bir tıkaç oluşturur.
Sondaj parametrelerini kontrol ederek kuyu deliğinde oluşabilecek hasarı azaltın. Kuyu duvarına verilen hasarı en aza indirerek dolaşım kaybını önlemek için doğru işletme uygulamaları şarttır:
Delme hızını azaltın: Özellikle gevşek kum veya kırık tabakalardan geçerken dönüş hızını ve ilerleme hızını düşürün; matkap ucunun duvara etkisini azaltmak ve tahribatı sınırlamak için "düşük devir, küçük ilerleme" yaklaşımını benimseyin.
Filtre keki oluşumu için zaman tanıyın: Daha yavaş sondaj, sıvının kuyu duvarında homojen ve yoğun bir filtre keki biriktirmesine, duvarı daha da sağlamlaştırmasına ve mikro gözenekleri kapatarak kayıp riskini azaltmasına olanak tanır.
Ciddi kayıplarda yeniden doldurma ve yeniden sondaj: Kayıplar ciddi olduğunda ve rutin tıkanma başarısız olduğunda veya büyük ölçekli kuyu çökmesi meydana geldiğinde, aralığın yeniden doldurulması ve yeniden sondaj yapılması gerekebilir:
Dolgu malzemesi seçimi: Kil, çimento şerbeti veya kil-çimento karışımı tercih edilir. Kil düşük maliyetli ve sızdırmazlık için etkilidir; çimento şerbeti sertleşerek sondaj deliği duvarının yüksek mukavemetli takviyesini sağlar.
Doldurma ve yeniden delme prosedürü: Kayıp aralığını ve bunun üzerindeki bir payı, etkilenen bölüm dolana kadar seçilen malzeme ile doldurun. Malzemenin yeterince sertleşmesine izin verin (genellikle 24-48 saat, malzeme ve formasyon koşullarına göre ayarlanır) ve stabil bir sızdırmazlık oluşturmasını bekleyin, ardından delmeye devam edin. Yeniden delmede, tekrar oluşmasını önlemek için sondaj sıvısını optimize edin ve penetrasyonu kontrol edin.
Sonuç olarak, sondaj sırasında kuyu kırılmaları ve kayıpları yaygındır ve hem doğal formasyon koşullarından (gevşek kumlar, kırık bölgeler) hem de kontrol edilebilir faktörlerden (aşırı sondaj hızı, yetersiz sondaj sıvısı performansı) kaynaklanır. Riski etkili bir şekilde yönetmek için, kayıp eğilimli bölgeleri önceden tahmin etmek amacıyla inşaat öncesi formasyon araştırmaları yapılmalıdır; inşaat sırasında, sıvı özelliklerini optimize ederek ve sondaj parametrelerini kontrol ederek kayıpları önleyin; ve kayıplar meydana gelirse, tıkanma, yeniden doldurma ve gerekirse yeniden sondajı içeren kademeli bir müdahale uygulayın. "Önce önleme, sonra iyileştirme" zihniyetini benimsemek ve önlemleri formasyon özelliklerine ve saha gerçeklerine uyacak şekilde ayarlamak, kayıp sirkülasyon sorunlarının üstesinden gelmek, sorunsuz sondaj operasyonları sağlamak ve inşaat kalitesini ve verimliliğini artırmak için çok önemlidir.
