انواع روش های گمانه زنی در خاک و سنگ

انواع روش های گمانه زنی در خاک و سنگ

گمانه زنی یعنی عمل ایجاد چاه هایی در زمین با بکارگیری ابزار مختلف حفاری. گمانه ها ممکن است بصورت عمودی، شیب دار یا افقی باشند از آنها استفاده های مختلفی می شود. از جمله: نمونه برداری از مصالح زمین، انجام آزمون های برجا، بررسی شرایط هیدروژئولوژی، ایجاد شبکه زهکشی و شمع ریزی برای پی.

بطور کلی دو نوع فعالیت در حین انجام عمل گمانه زنی دنبال می شود که عبارتند از:

1- حفر گمانه: با پیشروی در زمین و نفوذ در آن به منظور رسیدن به هدف مشخصی از قبیل: سفره های آب زیرزمینی، لایه زمین شناسی معین، طاقدیس های نفتی و گازی، منابع انرژی زای زمین.

2- نمونه برداری از مصالح زمین در اعماق مورد نظر برای انجام آزمایش های مختلف و شناسایی خواص فیزیکی و مکانیکی آنها.

روش ها و ابزارهای مورد استفاده در هر دو عمل در بخش های زیر خلاصه شده است:

1- ابزار و دستگاه های حفاری

انواع مختلفی از ابزار و دستگاه های حفاری برای حفر چاه و گمانه زنی در سطح جهان وجود دارد. بر حسب مکانیسم عمل آنها، دستگاه های حفاری به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند:

الف) حفاری مته ای

ب) حفاری شستشوئی

ج) حفاری ضربه ای

د) حفاری دورانی

پیزومترها (piezometers)

از جمله مهمترین و کاراترین ابزار در سدهای خاکی پیزومترها می‌باشند که جهت اندازه‌گیری فشار منفذی مورد استفاده قرار می‌گیرند و می‌توان آنها را به چهار گروه زیر تقسیم نمود.

ـ پیزومتر چاهی یا پیزومتر لوله باز یا لوله قائم (open stan pipe)

ـ پیزومتر هیدرولیکی(Hydraulic)

ـ پیزومتر پنوماتیکی(pneu matic)

ـ پیزومتر الکتریکی (مقاومت و تارمرتعش) (Ele. Resistance & Vibration Wire)

الف) پیزومترهای لوله قائم (open stan pipe piz…)

در خاکهای درشت دانه برای اندازه‌گیری سطح ایستایی آب از این نوع پیزومترها استفاده می‌شود. در بدنه سدهای خاکی در جاهایی که از مصالح درشت دانه استفاده شده است از این نوع پیزومترها استفاده می‌کنند. این پیزومترها تغییرات سریع فشار را نشان نمی‌دهند و برای خاکهای ریزدانه نمی‌توان از این نوع پیزومتر استفاده نمود که از اشکالات این نوع پیزومترها می‌توان دو مورد فوق را نام برد.

ب) پیزومترهای هیدرولیکی (Hydraulic piz)

دارای یک سیستم هسته‌ای که با فشار آب کار می‌کنند و فشارسنج (گیج)‌های جداگانه،مقادیر فشار ورودی و خروجی دستگاه را قرائت می‌نمایند. کلیه فشارسنج‌ها در یک ترمینال قرائت در عمق پوسته پایین دست قرار دارند و به کمک عملیات شستشو و هواگیری سرویس شده و سپس قرائت‌ها اخذ می‌گردد و چنانچه اختلاف بین قرائت‌ها فشارسنج‌های ورودی و خروجی مربوط به پیزومتر بیش از مقدار معینی باشد، متوسط ایندو را بعنوان قرائت معتبر تلقی می‌کنیم و پس از اعمال ضرایب مقدار فشار آب حفره‌ای محاسبه می‌شود.

ج) پیزومتر پنوماتیکی (pneumatic)

دارای سیستم یک طرفه‌ای هستند که با فشار گاز کار می‌کند. در این مورد نیز ترمینال واحدی وجود خواهد داشت که می‌توان آنرا در هر نقطه قرار داد و در آنجا پیزومترها را قرائت نمود در این نوع پیزومترها فشار آب حفره‌ای در داخل جسم سد دیافراگم حساسی را جابجا می‌نماید. با اعمال فشار گاز دیافراگم به موقعیت نول خود بازگردانیده شده و فشار لازم برای این عمل قرائت می‌شود و گازهای اعمال شده اضافی از هواکش خاصی که هر پیزومتر به آن مجهز است تخلیه می‌گردد.

تکنولوژی‌های حفاری

مسیر حفاری در حفر یک چاه را می‌توان به سه قسمت تقسیم کرد؛

 بخش کم‌ عمق، بخش میانی و بخش مخزن. بخش کم عمق که معمولا به عنوان سر چاه نامیده می‌شود، شامل رسوبات ناپایدار است. بنابراین در این بخش استحکام سازند پایین بوده و پارامترهای حفاری و تجهیزات باید بر اساس آن تعیین شوند. بخش مخزن پایداری بیشتری داشته و هدف اصلی حفر چاه است. بنابراین فرایند حفاری باید به گونه‌ای باشد که آسیبی به سازند وارد نشود. حفاری چه در خشکی و چه دریا انجام شود، سیستم حفاری اساسی دکل دوار در هر دو مورد استفاده خواهد شد.

سه عمل اساسی در طول عملیات حفاری دورانی عبارتند از:

-گشتاور از منبع نیرو در سطح از طریق رشته حفاری به مته منتقل می‌شود.

-سیال حفاری به داخل چاه پمپ می‌شود و از طریق مسیر دایره‌ای به سطح زمین برمی‌گردد.

-فشار‌های زیرسطحی و در strata دارای هیدروکربن به وسیله وزن سیال حفاری و از طریق تنظیم دریچه بزرگی در سطح کنترل می‌شود.

حفاری دورانی از یک مته تیز و چرخان برای نفوذ به پوسته زمین استفاده می‌کند. اگرچه مفهوم حفاری دورانی ساده است، اما مکانیک دکل‌های حفاری جدید بسیار پیچیده می‌باشد. سیستم حفاری دورانی از 4 جزء اصلی تشکیل شده است:

-محرک‌های اصلی 

-تجهیزات بالابر

-تجهیزات چرخان

-تجهیزات گردش

ترکیب تمامی این تجهیزات، حفاری دورانی را ممکن می‌سازد.

دانلود های جالب

برنامه جالب برای دانلود

زیبایی های دیدنی جاده کندوان