Planlanan derinliği bin metreyi aşan bir su temin kuyusunda, ekipman sahaya girdikten sonra hava kompresörü debisinin yetersiz olduğunun, sahanın ayakların açılmasına elvermediğinin veya şebeke kapasitesinin elektrikli çözümle uyuşmadığının fark edilmesi, derin kuyu projelerinde maliyeti çok yüksek bir yeniden çalışma anlamına gelir. Derin kuyu inşaatının hazırlığı, makinenin kuyu başına çekilmesiyle bitmez; açmadan önce veri, saha, güç ve sondaj ekipmanı uyumunun sırasıyla gözden geçirilmesi gerekir. Bu makale, WR1200SL'nin kamuya açık verilerini referans alarak 1200 metre sınıfı aşırı derin su kuyusu ekipmanının kapasite karşılıklarını ve açmadan önce kalem kalem yerine getirilmesi gereken hususları açıklamaktadır. Belirtmek gerekir ki aşağıdakiler seçim ve hazırlık yaklaşımıdır; herhangi bir projenin fiili uygulama kaydı niteliği taşımaz.
1. Adım: Hedef kuyu derinliği ve akifer bilgilerini netleştirin
Derin kuyu ekipmanının ilk ön koşulu hedef kuyu derinliğidir; ancak kuyu derinliği “ekipmanın ne kadar derine inebileceği” ile belirlenmez, hidrojeolojik koşullar ve su temin hedefi tarafından birlikte belirlenir. WR1200SL'nin maksimum sondaj derinliği 1200 m, sondaj çapı 105–900 mm'dir; bu kapasite sınıfı derin yeraltı suyu, maden sahası derin kuyuları, endüstriyel yüksek debili su temini ve kısmen jeotermal araştırma gibi büyük ölçekli derin delik projelerini kapsar. Kamuya açık veriler aynı zamanda fiili sondaj derinliğinin delik çapı, formasyon, sondaj çubuğu, hava kompresörü ve hidrojeolojik koşullara göre belirlenmesi gerektiğini de belirtmektedir. Bu nedenle açmadan önce akifer derinliği, tahmini su miktarı ve su kalitesi değerlendirmesine ilişkin ön sonuçlar bulunmalı, ardından bu kuyunun bin metre sınıfı ekipman kapasite aralığına girip girmediği değerlendirilmelidir. Yalnızca kuyu derinliği rakamı yakın olup akifer daha sığsa, ekipmanın maksimum sondaj derinliğine göre yapılandırılması gerekmez.
2. Adım: Kuyu tamamlama çapını ve kuyu yapısını belirleyin
Delik çapı, kuyu tamamlama tasarımının sonucudur; ekipman kapasitesinin üst sınırı değildir. WR1200SL'nin sondaj çapı aralığı 105–900 mm olup maksimum çap daha büyük kuyu borularına ve daha yüksek debili pompa çözümlerine uyum sağlayabilir; ancak kamuya açık veriler büyük çaplı uygulamanın hava kompresörü, matkap ucu, muhafaza borusu, tork ve kaldırma sistemi açısından daha yüksek talepler doğurduğunu ve maksimum çapın uzun süreli standart yapılandırma olarak önerilmediğini de belirtmektedir. Açmadan önce netleştirilmesi gerekenler şunlardır: bu kuyuda ne kadar büyük kuyu borusu kullanılacak, kaç kat muhafaza borusu indirilecek, bitiş çapı ne olacak, su kesme bölümü ve filtre borusu gerekip gerekmediği. Çap ne kadar geniş belirlenirse sonraki hava beslemesi, sondaj ekipmanı ve kaldırma yükü de buna göre değişir; bu adım ekipman seçiminden önce tamamlanmalıdır.
3. Adım: Formasyon bileşimine göre sondaj yöntemini ve kuyu cidarı koruma biçimini düzenleyin
Aşırı derin kuyularda zorluk çoğu zaman derin kısımda değil, üst delik kesiminin stabilitesindedir. WR1200SL verilerinin sunduğu yaklaşım şöyledir: toprak, kil, kum ve çakıl katmanlarında çamur sirkülasyonu, muhafaza borusu veya diğer kuyu cidarı koruma yöntemleri kullanılabilir; görece sağlam sert kayaya girildiğinde orta ve yüksek hava basınçlı DTH delici çekiç ile sondaj yapılabilir; fay, breş ve çatlak gelişmiş bölgelerden geçerken blok düşmesi, hava kaçağı, çap daralması ve sıkışma görülebilir; ilerleme düşürülmeli, delik temizliği güçlendirilmeli ve duruma göre muhafaza borusu, köpük veya diğer yöntemler kullanılmalıdır. Açmadan önce tahmini formasyon bileşimi derinliğe göre sıralanmalı, her kesim için ilgili yöntem ve kuyu cidarı koruma malzemesi tek tek teyit edilmeli; özellikle üst delik kesiminde çap daralması veya çökme olması durumunda derin sondaj ve çubuk çekmenin ne ölçüde etkileneceği belirlenmelidir.
4. Adım: Güç kaynağını ve enerji çözümünü teyit edin
WR1200SL dizel/elektrik çift güç yapılandırmasına sahiptir; dizel güç 264 kW Cummins motorudur. Veriler uzak maden sahaları, çöller ve saha projelerinin genellikle dizel güce daha bağımlı olduğunu, maden sahası sabit sondaj alanları, sanayi parkları veya uzun süreli inşaat projelerinde ise istikrarlı şebeke bulunabileceğini ve saha koşullarına göre dizel ile elektrikli çözüm arasında yapılandırma yapılabileceğini belirtmektedir. Buradaki kilit nokta şudur: elektrikli kısmın nihai gücü, gerilimi, frekansı ve başlatma çözümü projenin güç besleme sistemine göre belirlenmelidir; dizel güçten basitçe dönüştürülemez. Açmadan önce elektrikli çözüm düşünülüyorsa gerilim, frekans, trafo kapasitesi, kablo mesafesi ve başlatma akımı koşulları öncelikle yerine getirilmelidir; sahada istikrarlı güç kaynağı yoksa dizel çözüm temel yapılandırmadır ve aynı zamanda motor soğutması, hava filtresi, yakıt sistemi ve hidrolik yağ sıcaklığı bakım koşulları da düzenlenmelidir.
5. Adım: Hava kompresörü ve hava besleme uyumunu kontrol edin
Pnömatik DTH sondajı için önerilen çalışma basıncı 1,65–8 MPa, hava tüketimi 16–120 m³/min'dir. Derin delik, büyük çap ve sert kaya koşulları hava kompresörü debisinden yüksek talepler doğurur; veriler hava kompresörü seçiminde basınç ve debinin birlikte dikkate alınması gerektiğini açıkça belirtmektedir; debi yetersizse basınç istenen düzeye ulaşsa bile darbe yetersizliği, çöp atma zorluğu ve delik tabanında çöp birikmesi görülebilir. Açmadan önce planlanan delik çapı ve derinliğine göre gerekli hava debisi ve basıncı hesaplanmalı, sahada ilgili debide hava kompresörü ve boru hattının yerleştirilip yerleştirilemeyeceği teyit edilmelidir. Derin deliklerde kaya tozunun geri çıkış mesafesi uzundur; delik tabanı temizliği özellikle önemlidir; hava beslemesi istikrarı rastgele birlikte gelen bir özellik olarak değil, bağımsız bir koşul olarak teyit edilmelidir.
6. Adım: Saha, ayaklar ve nakliye güzergâhını düzenleyin
1200 metre sınıfı ekipmanın hacmi ve ağırlığı büyüktür; nakliye organizasyonu orta ve küçük sondaj makinelerine göre daha karmaşıktır. WR1200SL teleskopik kule yapısına sahiptir; nakliye sırasında taşıma profili kısaltılabilir, kuyu başına varıldıktan sonra çalışma yüksekliği açılır. Kamuya açık verilerde belirli taşıma dış ölçüleri ve toplam makine ağırlığı verilmemiştir; bu kısım üreticiden teyit edilmeli ve giriş yolunun genişliği, viraj yarıçapı, köprü-menfez taşıma kapasitesi ve saha içi nakliye alanı ile kalem kalem karşılaştırılmalıdır. Saha açısından ayakların açılma aralığı, sondaj çubuğu stok alanı, muhafaza borusu ve çamur malzemesi depolama alanı ile hava kompresörü gibi yardımcı ekipmanların yerleşim konumu teyit edilmelidir. Derin kuyu projeleri uzun sürelidir; saha düzeninin sonraki çubuk indirme-çekme ve muhafaza borusu işlemleri için alan bırakıp bırakmadığı da önceden düşünülmelidir.
7. Adım: Sondaj kolonu, muhafaza borusu ve kaldırma kapasitesinin uyumlu olup olmadığını teyit edin
WR1200SL 9,6 m sondaj çubuğunu destekler; önerilen sondaj çubuğu çapı 114 / 127 mm'dir; kaldırma kuvveti 60 T, eksenel basınç 10 T; dönme torku 30000 / 15000 N·m, karşılık gelen maksimum devir 85 / 170 r/min'dir. Bu değerler belirli çalışma aşamalarına yerleştirilerek anlaşılmalıdır: 9,6 m uzun sondaj çubuğu aşırı derin deliklerde ekleme-çıkarma sayısını azaltır ve 1000 metrenin üzerindeki derin deliklerin sürekli inşaatına uygundur; 60 T kaldırma kuvveti derin delik sondaj kolonunun kendi ağırlığı, delik cidarı sürtünmesi, muhafaza borusu ağırlığı ve delik içi anormallikler için pay sağlar; ancak sıkışma veya çap daralması durumunda yine önce delik temizliği yapılmalı ve delik içi durum değerlendirilmelidir; çift çalışma koşulu torku büyük çap, sağlam sert kaya ve yüksek sürtünmeli delik kesimleri ile direnci daha düşük delik kesimlerinin farklı ihtiyaçlarına karşılık gelir. Açmadan önce sondaj çubuğu özellikleri ve sayısı, muhafaza borusu özellikleri ve indirme derinliği, matkap ucu ve DTH çekicinin uyumu ile bu sondaj ekipmanı kombinasyonunun planlanan delik çapı ve derinliğiyle eşleşip eşleşmediği teyit edilmelidir.
8. Adım: Kuyu tamamlama aşamasındaki malzemeleri ve pompa tipini de hazırlığa dahil edin
Derin akiferler ve güçlü su fışkırma koşullarında su fışkırması delik içi çöp atma ve DTH çekicinin çalışma koşullarını değiştirir; inşaat sırasında ana su çıkış katmanlarının derinliği kaydedilmeli ve su miktarına göre hava beslemesi, delik temizliği ve muhafaza borusu yöntemi ayarlanmalıdır. Kuyu tamamlama aşamasında ayrıca akifer kalınlığı ve su kalitesi koşullarına göre filtre borusu, su kesme bölümü ve nihai pompa tipi tasarlanmalıdır. Bu içerikler sondaj makinesinin kendisine ait olmasa da delik çapı seçimini, muhafaza borusu özelliklerini ve boru indirme işlemini etkiler; bu nedenle sondaj tamamlandıktan sonra eklenmek yerine açmadan önce kuyu tamamlama tasarımıyla birlikte teyit edilmelidir. Veriler aynı zamanda büyük ölçekli derin içme suyu projelerinde önce hidrojeolojik araştırma ve su kalitesi değerlendirmesinin tamamlanması, ardından hedef katman, kuyu çapı ve kuyu derinliğinin belirlenmesi gerektiğini belirtmektedir.
Hazırlık sırasına ilişkin birkaç açıklama
Yukarıdaki sıra sabit bir süreç değildir; ancak temel bir mantık vardır: kuyu derinliği ve akifer, kuyu tamamlama çapı, formasyon yöntemi bu üç husus ekipman kapasitesinin alt sınırını belirler; güç, hava beslemesi, saha ve sondaj ekipmanı uyumu ise ekipmanın planlandığı gibi çalışıp çalışamayacağını belirler. WR1200SL'nin kamuya açık verileri 1200 metre sınıfı ekipmanın kapasite aralığını ve uyum koşullarını sunmaktadır; ancak aşağıdaki hususların belirli projelerde teyit edilmesi gerekir: fiili sondaj derinliğinin tasarım kuyu derinliğine ulaşıp ulaşamayacağı delik çapı, formasyon, sondaj çubuğu ve hava kompresörü kombinasyonuna bağlıdır; elektrikli çözümün gücü, gerilimi, frekansı ve başlatma yöntemi projenin güç besleme sistemine göre ayrıca belirlenmelidir; taşıma dış ölçüleri ve toplam makine ağırlığı verilerde verilmemiştir, üreticiden talep edilmelidir; maksimum delik çapı 900 mm standart yapılandırma olarak kullanılmamalıdır. Bu hususların açmadan önce kalem kalem netleştirilmesi, sahaya girdikten sonra ayarlama yapmaktan daha kontrol edilebilirdir.