|
در اين مقاله شما با روش هاي کم هزينه و ساده حفاري که در وضعيت هاي متفاوتي مي توانند مورد استفاده قرار گيرند ، آشنا مي شويد. هر کدام از اين روش ها را مي توان به سادگي آماده ، تعمير و نگهداري نمود.
عوامل موثر بر حفاري و نوع حفاري مورد استفاده
به هنگام اسفاده از انواع روشهاي حفاري ، بايد به نکاتي توجه داشت و با توجه به آنها حفاري را ادامه داد :
مقدار انرژي مورد نياز براي حفاري به نوع سنگ بستگي دارد (تابع نوع سنگ و مقدار استحکام آن است). سازند هاي سست و تحکيم نشده (مثل ماسه ، سيلت و رس) راحت تر حفاري مي شوند. و سازند هاي محکم و سخت (مثل گرانيت و بازالت و اسليت) که چگال تر هستند به نيروي بيشتري نياز دارند.
در هنگام حفاري سنگهاي سخت و محکم ، ابزار حفاري به خنک سازي و روغن کاري نياز دارند.
قطعات خرد شده و واريزه ها (Debris) بايد از ته چال خارج شوند.
براي حفاري در سازندهاي تحکيم نشده (Unconsolidated) به منظور جلوگيري از ريزش چال بايد از نگهداري و حفاظ استفاده نمود.
روشهاي حفاري
در زير نام چند شيوۀ حفاري که همگي کم هزينه و ساده هستند را مي بينيد. انواع حفاري نامبرده شده در زير در صفحات بعدي همراه با تصوير توضيح داده شده اند.
حفاري ضربه اي (Percussion drilling)
حفاري با مته مارپيچي (Hand-auger drilling)
حفاري جتينگ (Jetting)
حفاري Sludging (جتينگ معکوس(
حفاري چرخشي ضربه اي (Rotary-percussion drilling)
حفاري چرخشي همراه با شستشوي ذرات (Rotary drilling with flush)
در جدول زير حفاري مناسب هر سازند را مي بينيد.
حفاري با مته مارپيچ
نحوه عملکرد : ابزار حفاري (auger head) با چرخش خود باعث فرو رفتن در زمين ميشود و قطعات حفاري شده را از چاه خارج مي کند. آنقدر اين عمل انجام ميشود تا به عمق مورد نظر دست يافت. البته بايد توجه داشت که اين نوع حفاري فقط براي سازند هاي تحکيم نشده مناسب است.
مزايا:
• ارزان
• کاربرد و عملکرد ساده اي دارد.
معايب:
• در مقايسه با روشهاي ديگر کند و آهسته است.
• وسايل حفاري سنگين هستند.
• هنگام حفاری در سازندهای ناپایدار ، ممکن است مشکلاتی رخ دهد.
حفاري ضربه اي
نحوه عملکرد : در اين نوع حفاري با استفاده از بالا بردن و رها کردن يک وزنه سنگين (بيشتر از 50 کيلوگرم) ، ابزار حفاري باعث ترک خوردن و سوراخ شدن سازند ها مي شود. اين شيوه حفاري به مدت 3000 سال در چين مورد استفاده بوده است. ابزار حفاري را مي توان به لوله حفاري يا ريسمان (کابل) محکمي متصل نمود که يک جرثقيل مکانيکي وظيفه بالا بردن وزنه را دارد. با استفاده از اين شيوه مي توان تا عمق صد متري را حفاري نمود.
مزايا:
• کاربرد و عملکرد ساده اي دارد.
• براي گستره وسيعي از انواع سنگها مناسب است.
• قابليت استفاده در زير و بالاي سطح ايستابي
معايب:
• در مقايسه با روشهاي ديگر کند و آهسته است.
• وسايل حفاري سنگين هستند.
• در صورتي که در سازند هاي تحکيم نشده استفاده شود احتمال بروز مشکل وجود دارد.
• براي خارج کردن قطعات حفاري شده در چاههاي خشک به آب نياز داريم.
جتينگ
نحوه عملکرد: آب با فشار زياد از داخل لوله حفاري به سمت پايين وارد مي شود. آب وارد شده به چال بعد از رسيدن به عمق چال ، قطعات حفاري شده را از طريق جداره چال با خود به سمت سطح زمين مي آورد. شستشوي ذرات ته چال و حفاري آن بوسيله چرخش و حرکت به سمت بالا و پايين انجام مي شود. براي بوجود آوردن فشار آب ، از يک پنجه رکاب يا يک پمپ موتوري استفاده مي شود.
مزايا:
• کاربرد ساده اي دارد.
• در زير و بالاي سطح ايستابي (water table) مي توان از اين روش استفاده کرد.
معايب:
• تا حد خيلي زيادي به آب وابسته است.
• فقط براي سنگهاي تحکيم نشده مناسب است (مثل ماسه ، سيلت و رس)
• تخته سنگها مانع از پيشروي حفاري مي شوند.
جتينگ معکوس (Sludging)
نحوه عملکرد: اين روش در بنگلادش توسعه يافته و بطور گسترده مورد استفاده است. با استفاده از بالا و پايين بردن لوله اي توخالي در داخل يک چال که يک سر لوله مسدود شده است مي توان باعث بوجود آمدن عمل مکش در لوله شد که آب وارد شده به چال و قطعات معلق در آنرا به خارج از چال هدايت مي کند. در سطح زمين با ساختن حوضچه اي که وظيفه جمع آوري آبهاي خارج شده را دارد مي توان با جدا ساختن واريزه ها از آب دوباره آب را به چرخه وارد کرد. در انتهاي لوله حفاري مي توان از وسيله اي دندانه دار (مثل مته) استفاده کرد که بطور موثرتري حفاري انجام مي شود.
مزايا:
• کاربرد نسبتاً ساده اي دارد.
معايب:
• آب براي پيشرفت حفاري مورد نياز است.
• فقط براي سازندهاي تحکيم شده مناسب است.
• حضور تخته سنگ در مسير حفاري مانع از ادامه حفاري مي شود.
حفاري چرخشي – ضربه اي
نحوه عملکرد: تنها را حفاري سنگهاي سخت (مثل گرانيت) ، ساييدن آن توسط حرکت سريع چکش بادي (Pneumatic hammer) است. که آنرا بعنوان DTH مي شناسند (Down The Hole ). براي عملکرد اين دستگاه به هواي فشرده نياز است. در ضمن از هوا براي خارج کردن قطعات و ذرات از چال (Bore hole) استفاده مي شود. با چرخش در حد 10 تا 30 دور در دقيقهمي توان مطمئن بود که چال بصورت مستقيم و با مقطع دايره اي حفر مي شود.
مزايا:
• براي حفاري سنگهاي سخت مناسب است.
• قابليت نفوذ در گراول
• عملکرد سريع
• قابل استفاده در زير و بالاي سطح ايستابي
معايب:
• قيمت بيشتر ابزار مورد استفاده نسبت به روشهاي ديگر
• نياز به کمپرسور هوا
• نياز به تجربه در حفاري و پشتيباني آن
حفاري چرخشي با شستشو
نحوه عملکرد: با استفاده از مته و لوله حفاري ، سنگها حفاري مي شوند. گل حفاري (هوا ، آب و ...) به عمق چال پمپ مي شود تا ذرات و قطعات را بشويد و آنها را از چال خارج نمايد. سرعت انتقال گل حفاري وارد شده بايد طوري باشد که بتواند قطعات حفاري را خارج نمايد.
مزايا:
• گستره وسیع موارد استفاده
• استفاده ازگل حفاري بعنوان نگهداري در سازند هاي ناپايدار (به منظور جلوگيري از ريزش چال).
• عملکرد سريع
• مورد استفاده در زير و بالاي سطح ايستابي
• قابليت حفاري تا عمق بيش از 40 متر
• قابليت استفاده از هوا براي شستشوي ذرات (خروج ذرات)
معايب:
• نيازمند وسايل پر هزينه و گران قيمت است.
• براي حفاري به آب احتياج است.
• وجود تخته سنگ باعث بروز مشکلاتي در ادامه روند حفاري مي شود.
• پشتيباني و مراقبت زياد
|
روز بخير كاربر مهمان! 
تبادل
لینک هوشمند
