ویژگی ها و چالش های حفاری خاک شنی#حفاری سفارشی#
△ ترکیب و خواص مهندسی خاک شنی
خاک شنی که به عنوان خاک سنگفرش نیز شناخته می شود، دارای ترکیب پیچیده ای است که عمدتاً از قطعات سنگ های هوازده با اندازه ها و شکل های مختلف و همچنین مواد معدنی اولیه مانند کوارتز و فلدسپات تشکیل شده است. این خاک دارای ساختار تک دانه ای-به همراه بافت های بلوکی و شبه-متخلخل است. از ویژگی های آن می توان به تخلخل بالا، نفوذپذیری بالا، تراکم پذیری کم و مقاومت برشی بالا اشاره کرد. با این حال، خواص زمین شناسی مهندسی خاص آن تحت تأثیر پرکننده بین دانه ای است که معمولاً رس یا ماسه است. برای عملیات حفاری، به طور کلی توصیه می شود از دکل حفاری چرخشی با میله قفل مکانیکی استفاده شود. توجه به این نکته به ویژه مهم است که میله های مته مورد استفاده در لایه های خاک شنی ممکن است در اثر ضربه بشکنند.
△ خطرات و اقدامات پیشگیرانه برای دکل های حفاری چرخشی
در زیر تجزیه و تحلیل حوادث مهندسی بالقوه است که ممکن است هنگام حفاری یک دکل حفاری چرخشی در خاک شنی رخ دهد:
حوادث مهندسی بالقوه ای که ممکن است هنگام حفاری دکل حفاری چرخشی در خاک شنی رخ دهد عبارتند از:
① شکل گیری یا قطر گمانه از محدوده گشتاور نامی میله مته فراتر می رود.
② انتخاب نامناسب سرعت حفاری، منجر به تنش بیش از حد پیچشی یا خمشی روی میله مته و در نتیجه آسیب می شود.
③ شرایط سخت زمین شناسی و سرعت حفاری بیش از حد سریع، باعث ایجاد بار بیش از حد بر روی میله مته می شود.
④ اجسام خارجی در گمانه به طور ناگهانی مقاومت را افزایش می دهند و اپراتور نمی تواند حفاری را به موقع متوقف کند.
برای جلوگیری از این حوادث می توان اقدامات زیر را انجام داد:
① اطمینان حاصل کنید که شکل و قطر گمانه در محدوده گشتاور نامی میله مته قرار دارد.
② سرعت حفاری مناسب را برای کاهش تنش روی میله مته انتخاب کنید.
③ در شرایط سخت زمین شناسی، سرعت حفاری را کنترل کنید تا از بارگذاری بیش از حد میله مته جلوگیری شود.
④ شرایط گمانه را به دقت کنترل کنید و در صورت مشاهده اجسام خارجی یا افزایش ناگهانی مقاومت، فوراً حفاری را متوقف کنید.
02 استراتژی حفاری برای دکل های حفاری چرخشی
△ اقدامات احتیاطی در حین حفاری
هنگام انتخاب میله های مته، محاسبات باید بر اساس قطر گمانه و ویژگی های زمین شناسی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که میله های مته انتخاب شده با شرایط کاری واقعی مطابقت دارند. اگر مشخص شد که مقاومت پیچشی میله مته برای برآورده کردن الزامات حفاری کافی نیست، روش حفاری مرحلهای میتواند برای کاهش آسیب احتمالی به میله مته در طول یک عملیات حفاری منفرد اتخاذ شود.
② استفاده از میله های مته خم شده اکیداً ممنوع است. لازم است اطمینان حاصل شود که هر بخش از میله مته به درستی متصل شده است و اتصال بین میله مته و مته نیز باید ایمن باشد. برای جلوگیری از معکوس شدن و شل شدن اتصال میله مته در حین حفاری باید دستگاه های قفل کننده مناسب تهیه شود.#دریل سفارشی#
③ در حین حفاری، نرخ تغذیه و سرعت چرخش باید به شدت کنترل شود تا ایمنی و کارایی حفاری تضمین شود.
△ انتخاب و کاربرد مته
ابزارهای حفاری مناسب باید بر اساس ویژگی های سازند مختلف انتخاب شوند. به عنوان مثال، در سازندهای با محتوای سنگریزه بالا، می توان از بشکه های مته کوتاه همراه با خاک رس و گل برای حفاری محافظ دیوار استفاده کرد. برای سازندهای حاوی تخته سنگ، تخته سنگ یا سنگ های سخت تر، می توان بیت های بلند و کوتاه را انتخاب کرد. اگر سازند به طور متراکم سیمانی شده باشد و حفاری آن دشوار باشد، می توان از مته لوله ای شکل برای حفاری مرحله ای استفاده کرد و به دنبال آن برای رسیدن به قطر سوراخ طراحی شده، سوراخ را جارو کرد. به طور متناوب، یک مته لوله ای با فشار افزایش یافته را می توان برای حفاری تک گذر انتخاب کرد. در حین حفاری اولیه باید از فشار سبک و حفاری آهسته برای جلوگیری از انحراف سوراخ استفاده شود. حفاری مرحلهای معمولاً با استفاده از مته سنگ-با یک تثبیتکننده انجام میشود.
این نوع مته نه تنها برای حفاری مرحلهای مناسب است، بلکه مزایای منحصر به فردی را در حفاری لایههای شن از خود نشان میدهد. به طور خاص، مته لولهای کوچک آن که در مرکز نصب شده است، ظرفیت حمل شن{1} عالی دارد، بنابراین سرعت حفاری بالایی را به دست میآورد. پس از حفاری یک سوراخ کوچک در یک لایه شن، مته به طور موثری زمین شناسی اطراف را شل می کند، و دشواری حفاری مرحله دوم بعدی با استفاده از یک اسکوپ برش را کاهش می دهد. علاوه بر این، شن شل شده به سرعت به سوراخ قبلی برمی گردد، که نه تنها کارایی حفاری را بهبود می بخشد، بلکه فرآیند بازیابی قلمه ها را نیز ساده می کند.#حفاری سفارشی#
