Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, yeraltının jeolojik yapısını ve özelliklerini araştırmak için kullanılan bir sondaj yöntemidir. Bu teknikte, sondaj deliğinden aşağıya sondaj çamuru pompalanır ve bu çamur, delme işlemini kolaylaştırırken aynı zamanda delinen yerden gelen kaya ve toprak örneklerini de yukarı taşır. Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, petrol ve doğalgaz araştırmaları, su arama çalışmaları, jeoteknik ve jeofizik araştırmalar gibi birçok farklı alanda kullanılmaktadır.
Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, döner sondaj yöntemlerinin bütün bileşenlerini bünyesinde bulunduran ve sondajcılıkta en çok kullanılan yöntemlerden birisidir. Büyük kapasiteli petrol sondajlarından en basit su sondajlarına kadar uygulama alanı bulmaktadır. Yöntem, çamur pompası tarafından havuzdan çekilen ve basılan sondaj çamurunun takım elemanları içerisinden girerek kuyu boşluğundan geri dönmesi ilkesine dayanmaktadır.
Düz Çamur Dolaşımlı Sondaj Tekniğinin Prensipleri
Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniğinde, sondaj çamuru, sondaj deliğinin aşağısına pompalanır ve bu çamur, delme işlemini kolaylaştırırken aynı zamanda delinen yerden gelen kaya ve toprak örneklerini de yukarı taşır. Sondaj çamuru, bentonit, barit, polimerler ve çeşitli katkı maddeleri gibi farklı malzemelerden oluşabilir. Sondaj çamurunun viskozitesi ve diğer özellikleri, sondaj koşullarına göre ayarlanır.
Sondaj çamuru, sondaj deliğinden aşağıya pompalandıktan sonra, matkap ucu tarafından parçalanan kaya ve toprak parçalarını yukarı taşır. Bu parçalar, sondaj çamuru ile karışarak “sondaj çamuru kesimi” olarak adlandırılan bir karışım oluşturur. Sondaj çamuru kesimi, sondaj deliğinden yukarı çıkarıldıktan sonra, jeoloji mühendisleri tarafından incelenerek yeraltının jeolojik yapısı ve özellikleri hakkında bilgi edinilir.
Düz Çamur Dolaşımlı Sondaj Tekniğinin Avantajları
Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniğinin birçok avantajı vardır. Bu avantajlardan bazıları şunlardır:
- Hızlı ve Verimli: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, diğer sondaj tekniklerine göre daha hızlı ve verimlidir.
- Daha Az Maliyetli: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, diğer sondaj tekniklerine göre daha az maliyetlidir.
- Daha Az Çevresel Etki: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniğinin diğer sondaj tekniklerine göre daha az çevresel etkisi vardır.
- Geniş Uygulama Alanı: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, birçok farklı alanda kullanılabilir.
Düz Çamur Dolaşımlı Sondaj Tekniğinin Dezavantajları
Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniğinin bazı dezavantajları da vardır. Bu dezavantajlardan bazıları şunlardır:
- Derin Sondajlarda Kullanılamama: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, derin sondajlarda kullanılamamaktadır.
- Formasyon Hasarı Riski: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, formasyona zarar verme riski taşımaktadır.
- Sondaj Sıvısı Kontrol Zorluğu: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniğinde sondaj sıvısının kontrolü zor olabilir.
Uygulama Alanları
Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, birçok farklı alanda kullanılmaktadır. Bu alanlardan bazıları şunlardır:
- Petrol ve Doğalgaz Araştırmaları: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, petrol ve doğalgaz yataklarını bulmak için kullanılır.
- Su Arama Çalışmaları: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, yeraltı sularını bulmak için kullanılır.
- Jeoteknik ve Jeofizik Araştırmalar: Düz çamur dolaşımlı sondaj tekniği, yeraltının jeolojik yapısını ve özelliklerini araştır
Düz Dolaşımlı Sondajda Çamurun Görevleri
Sondaj çamurunun görevlerini şöyle sıralayabiliriz;
- Kuyu duvarını sıvamak suretiyle kuyuyu koruma altına almak
- Matkabı soğutmak
- Matkabın kestiği kırıntıları kuyu dışına atmak suretiyle kuyu ve matkabı temizlemek
- Kuyu duvarında oyuklar oluşmasını önlemek
- Formasyonu yumuşatmak
- Formasyon basıncını yenmek-önlemek
- Kullanılan teçhizatı yağlamak
- Sondaj teçhizatındaki aşınmayı ve paslanmayı azaltmak
- Takım ve muhafaza borularının hareketini kolaylaştırmak
Kuyuyu koruma altına almak
Çamur, matkap üzerindeki gerilmenin yatay bileşeni ve çamur sütununun basıncıyla, kuyu duvarında bir sıva (kek) meydana getirir. Çamurun jel özelliği sayesinde bu sıva hava(gaz) ve su geçirmeme gibi bir özelliğe sahiptir. Bu özellik sayesinde delinen formasyonlardan gelebilecek sıvı ve gazlara karşı kuyu koruma altına alınmış olur. Sıvanın belirli bir kalınlıktan az veya fazla olması gerekebilir. Sıva sayesinde, kuyuda borulama yapılmış gibi sondaja hiçbir sorunla karşılaşılmadan devam edilebilir.
Matkabı soğutmak
Matkap, formasyonu gerilme altında dönerek kestiği için ısınır. Soğutulmaması durumunda kısa sürede delme işlemi yapamaz ve kullanılamaz hale gelir. Çamur, matkabın bu kısa sürede iş yapamaz ve kullanılamaz hale gelmesini engellemek için onu soğutma görevini üstlenir.
Kuyu ve matkabı temizlemek
Sondaj çamuru, kırıntıların özgül ağırlığına da bağlı olarak, genellikle en çok 1 cm tane boyuna sahip parçaları kuyu dışına atabilir. Fakat bazı formasyonların delinmesi sırasında, kullanılan matkabın cinsi, matkaba verilen baskı ve dönüş sayısına bağlı olarak matkabın formasyondan kopardığı kırıntılar daha büyük tane boyunda olabilir. Viskozitesi sudan yüksek olan çamur bu kırıntıları kolaylıkla sürükler ve kuyu dışına taşır.
Kuyu duraylılığını sağlamak
Sondaj çamurunun kuyu duvarında oluşturduğu sıva(kek), her yöne eşit basınç ileterek özellikle dağılgan ve gevşek formasyonlarda oyulmaları önler.
Formasyonu yumuşatmak
Matkapta bulunan memelerden fışkıran çamur, formasyonu ıslatarak yumuşatır. Özel tasarımlı matkaplarda fışkırma olayı çok daha hızlı olur, bu fışkırma olayı formasyonu yumuşatmakla kalmaz aynı zamanda delmeye de yardımcı olur.
Formasyon basıncını yenmek
Sondaj sırasında bazı formasyonlarda basınçlı sıvı veya gaza rastlanabilir. Sıvı veya gazın kuyuya hücum etmesi sondaj yapmayı imkansızlaştırabileceği gibi, sondaj malzeme ve personeline de zarar verebilir. Kuyu içerisindeki çamur sütununun, bu doğal basınçları denetim altında tutabilmesi için bu basınçları yenebilecek viskozite ve yoğunlukta olması gerekir.
Kullanılan teçhizatı yağlamak
Sondaj çamuru; kuyu duvarında, muhafaza borularında, çamur pompası parçalarında, üç konili matkapların yataklarında ve diğer parçalarda mükemmel bir yağlanma meydana getirir. Bu amaçla bazen çamura % 10’a kadar mazot vb. maddeler katılmaktadır.
Aşınma ve paslanmayı azaltmak
Çamur, yağlama işlemi ile teçhizatın aşınmasını önlediği gibi iyi bir çamur geçtiği bölgelerde paslanmaya da engel olabilir.
Borularının hareketini kolaylaştırmak
Sondaj çamuru yağlama özelliği sayesinde sürtünmeye azaltır, takımın hareketini kolaylaştırır ayrıca muhafaza borularının indirilmesi ve geri çekilmesinde büyük kolaylık sağlar.
Kırıntılardan jeolojik bilgi sağlamak
Sondaj çamuru viskozite ve yoğunluğunun işlevi sonucu, bünyesinde tuttuğu ve kuyu içerisinden yerüstüne getirdiği kırıntıları belli bir süre sonra dinlendirme havuzuna bırakır. Yerüstüne gelen bu kırıntılardan delinen formasyonlar hakkında bilgi edinilir.