DRILL STEM TEST( FORMASYON TESTİ)

Sondaj sırasında ve sondajı aksatmadan,kuyuda rastlanılan veya tahmin edilen petrol veya gazlı seviyelerin ekonomik ve fiziksel değerleri hakkında fikir edinmek için yapılan işleme Drill stem Test (DST) denir. Test yapmaya yarayan alete testör veya test aleti denir.

Test aleti kuyu içine ve istenilen seviyeye tijlerin ucuna eklenerek indirilir.Alet içinde yukarıdan kumanda  ile açılıp, kapanabilen bir kapak vardır.Ayrıca dışında kaucuktan yapılmış packer denilen bir kısım vardır. Packer istenilen seviye karşısında şişirilerek kuyuyu iki kısma ayırmaya yarar.Ayrıca alete bağlı birde basınç kayıt edici bulunur.

Test esnasında kuyu jeoloğuna çok önemli görev düşmektedir.

1. Testi yapılması istenilen tabakanın doğru tespiti
2. Packer'in oturacağı yerin seçiminin doğru yapılması.

İdeal test diyagramı ;

Devreler :

1. Test aletinin kuyuya indirilmesi ve yerleştirilmesi
2. İlk akış devresi
3. İlk kapama devresi
4. Son(ikinci) akış devresi
5. Son(ikinci) kapama devresi
6. Test aletinin çıkışı

4) SONDAJ ÇEŞİTLERİ

Çok çeşitli amaçlar için sondajlar yapılmaktadır. Birkaç metreden 11 bin metreye varan sondajlar vardır.Önemlerine göre sondaj tipleri şunlardır : Petrol sondajları, su sondajları,maden sondajları,temel sondajlar,enjeksiyon sondajları vs.

a) Petrol sondajları : Sondajcılıkta ilk akla gelen sondaj çeşididir. Petrol sondajları derin sondajlardır. 500 metreden 5-6 bin metreye kadar derinliğe ulaşan petrol sondajı vardır. Petrol aramaları ve sondajları çok uzun süren çok pahalı sondajlardır. Petrol sondajları karalarda, sığ denizlerde ve derin denizlerde olmak üzere üç farklı yapılabilmektedir.

• Karalarda yapılan petrol sondajları : Bu sondajlar karalarda yürütülen petrol arama çalışmalarında yapılan sondajlardır. Sondaj donanımı olarak büyük çelik kuleler,platformlar,pompalar,motorlar,çamur tankları ve diğer donanımlardan oluşurlar.Sondajın ilk 100 metrelik bölümü geniş çaplı matkaplarla açılır ve kuyu çapına uygun geniş bir muhafaza borusu yerleştirilerek çimentolanıp sabitlenir.Daha sondaja bu borunun içinden daha küçük çaplı bir matkapla devam edilir. Yaklaşık 900 ile 1100 metreler arasına inildiği zaman kuyuya yüzeyden  muhafaza borusu indirilerek çimentolanır ve sabitlenir. Sondaja daha küçük çaplı bir matkapla devam edilir.Kuyu derinliği 2200 metreye inildiği zaman tekrar yüzeyden ve diğer boruların içinden geçecek şekilde yeni muhafaza borusu indirilip, betonlanır ve sabitlenir. Sonra sondaja daha küçük çaplı bir matkapla devam edilir.

a) Temel sondajlar

Büyük yapıların ve uzantılarının üzerine oturacağı doğal zeminlerin özelliklerini tespit etmek ve zeminle bunlar arasında uyumsuzluklar varsa, bunların sondaj yöntemleri kullanarak gidermek için yapılan sondajlara  " temel sondajları" adı verilir. Temel sondajlarının en önemli amacı, sondaj yapılan zemini incelikli olarak öğrenmek ve özelliklerini tespit etmektir.Temel sondajları iki gruba ayrılır.

a) Temel etüd sondajları : Baraj,gölet,hidroelektirik santral, regülatör ve gibi büyük su yapıları ile köprüler,enerji santralları, fabrikalar ve bunlara benzer diğer büyük yapıların oturacakları zeminin doğal yapısını ve özelliklerini öğrenmek amacıyla yapılan sondaj işleminin tümü " temel etüd sondajları " olarak adlandırılır.

Bu sondajların amacı, zemini oluşturan tabakların cinsi, niteliği,derinliği ve kalınlığı gibi jeolojik özellikleri ile su içeriği,boşluk durumu,taşıma gücü, elastisite modülü, içsel sürtünme açısı,kohezyonu vs. gibi özellikleri beklenir.Bu veriler sondaj sırasında yapılan işlemler,deneyler ve sondaj sırasında alınan örnekler üzerinde yapılacak laboratuar deneyleri ile tespit edilirler.

b) Enjeksiyon sondajları

Kaya ve toprak zeminlerde var olan doğal boşluklar ile büyük yapılarda ve suni dolgularda oluşan ikincil boşlukları, basınç altında çeşitli sıvı karışımlarla doldurularak zeminin sağlamlaştırılması ve iyileştirilmesini amaçlayan sondajlara enjeksiyon sondajı adı verilir.Karışımların basınç altında basılma işlemine " enjeksiyon " denir.

Enjeksiyon sondajları başlıca şu amaçlar için yapılır :

• Büyük yapıların ve uzantılarının altındaki zemin, doğal olarak üzerine gelen yükleri kaldıramayacak durumda ise zeminin " taşıma dayanıklılığının arttırılması " sağlanır.
• Büyük yapıların ve uzantılarının altındaki zeminde, doğal olarak fiziksel veya kimyasal olaylar sonucu oluşmuş yapı bozuklukları varsa, bunların iyileştirilmesi ve bu doğal olayların devamı yavaşlatılır ve önlenir.
• Tünel ve kanal gibi yapılarda yapay yüzey ile doğal zemin arasındaki boşlukların doldurulması
• Yeraltındaki su hareketlerine ve bunun somucumda oluşacak yapının amacıyla çelişen durumlara engel olmak için " geçirimsiz zonlar " oluşturmak

Enjeksiyon maddeleri :

Enjeksiyonda kullanılan sıvılar çeşitli maddelerin karıştırılması ile yapılır.Bu maddeler belli oranlarda su ile karıştırılırlar.

c) Maden Sondajları

Genel olarak maden sondajları, yer üstünde veya  yeraltında bulunan büyük maden kütlelerini bulup ortaya çıkarmak, boyutlarını belirlemek ve rezervlerini tespit etmek amacıyla yapılan sondajlardır.Ayrıca yer altında ve yer üstünde bulunan büyük kütleleri parçalamak için delikleri açma işlemi de bu sondajları kapsamında kabul edilmektedir.Sadece madenlerde değil büyük kazılarda da sondaj işlemi yapılarak açılan deliklere patlayıcı koymak sıretiyle büyük kütleler parçalanmaktadır.

Maden aramalarında yapılan sondajlar genellikle karot alma şeklinde yürütülmektedir.Böylece kuyudan çıkan birimlerin özellikleri doğrudan gözlenebilmekte ve incelenebilmektedir. Maden sondajlarının bir çok özel tipleri vardır.Bunlardan başlıcaları şunlardır:

• Eritme sondajları : Suda eriyebilen ve kurutma yoluyla sudan ayrılabilen soda,tuz,kükürt gibi maddelerin yer altı derinliklerinden, yer üstüne çıkartılması için yapılan sondajlardır. Bu sondajlar grup halinde yapılmakta, bir taraftan su basılırken, bir taraftan erimiş mineraller pompalarla dışarıya alınmaktadır.
• Havalandırma sondajları : Kapalı maden işletmelerinde veya galerilerin havalandırılması için uygun, yerlerden yeraltına yapılan ve yüzeyle irtibatlandırılan sondajlardır.
• Ocak drenajlı sondajlar : Maden ocaklarında yer altı suları her zaman masraflı problemler oluşturmaktadır. Bunun önlenmesi için drenaj sondajları yapılarak su ortamdan uzaklaştırılır.

Sondaj kuyusu açılması ve tasarımı

• Su veren tabakanın özellikleri : Su veren tabakanın cinsi,yapısı,homojenliği ve kalınlığı akiferin serbest veya basımçlı oluşu gibi  bilgiler.
• Statik seviye : Gözlem yapılan bir bölgedeki kuyuların günlük veya aylık en düşük seviyelerinin ortalaması genel statik seviye olarak kabul edilir.
• Özgül debi : Bunun için çevredeki kuyuların ortalama özgül debileri alınır veya hesaplamalar yoluyla özgül debi bulunur.
• Delik ve boru çapı : Bir kuyu yapımı tasarımında kuyu çapını etkileyen tek faktör,kuyunun içerisine indirilecek tulumbanın ve tulumba kolon borularının çapıdır.Kuyu çapı verimi çok fazla etkilememektedir.
• Kuyu derinliği :  Bir su sondaj kuyusunda verim, özgül debi ile oluşacak düşüme bağlıdır. Genel kural olarak bir kuyunun akifer tabanına kadar delinmesi gerekir.
• Borulama : Bir su sondajında iki çeşit borulama işlemi yapılır. Bunlardan birincisi, sondajın yapılması sırasında kuyu içine indirilen ve sondaj işlemi sona erdiğinde kuyudan dışarı çıkarılan borularla ilgilidir. Bu işleme " geçici borulama " denir. İkinci tür borulama kuyu yapımı içerisinde yer alan ve kuyu içine indirildikten sonra devamlı olarak kuyuda kalan borulardır. Buna " sürekli borulama " denir. Borulamanın nedeni kuyularda meydana gelecek yıkılma ve göçme olaylarını engellemek,kuyuya istenmeyen maddelerin girmesini engellemek, kuyudan suların kaçmasını ve kuyuya kötü suların girişini engellemektir.

5) SONDAJLARDA KARŞILAŞILAN SORUNLAR

Sondaj işlemi ve kuyu açılması sırasında pek çok sorunla karşılaşılabilir. Bu sorunlar sondajın ilerlemesi ve verimini etkileyen faktörlerin başında gelir. Özellikle yerleşim merkezlerinden uzaklarda yapılan sondajlarda karşılaşılan problemler sondaj sırasında halledilmek zorundadır. 

Sondaj işlerinde mekanızasyon ve otomasyonun artması, insan gücüne olan gereksinimi azaltmaktadır. Dolayısıyla sondajcılıkta personel kadroları iyice azaltılmış ve personelin her konuda işleri halletmesi durumu doğmuştur.

Sondajcılıkta zorunlu durumlar olmadığı zaman sondaja ara verilmez. Sondaja ara verildiği durumlarda bir çok problem doğar. Örneğin kuyu yıkılma tehlikesine maruz kalır veya sondaj dizisi kuyuda sıkışarak kullanılamaz hale gelir.

SONDAJIN BAŞARISINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

•  Personel : Sondajcılıkta makine ve malzemenin büyük önemine karşın, insan faktörü tartışmasız en önemli faktördür. Çünkü, personel tarafından yapılabilecek en küçük hata ve dikkatsizlik, çok büyük zaman,malzeme, para hatta can kaybına neden olabilir. Dolayısıyla mühendis, sondör ve işçilerden oluşan ana kadronun sondajın başarısındakş etkileri çok büyüktür. Bu bakımdan gerek personelin becerisi ve gerekse çalışma azmi ve morali büyük önem taşır.

6) Sondajlarda yapılan jeolojik çalışmalar

Yapılmakta olan sondajın amacı delinen jeolojik yapının ne olduğunun tanınması ve tanımlanmasıdır.Çünkü sondajın çoğunluğu sondajda kesilen kayaçların tanıma esasına dayanmaktadır yani yeraltı araştırılmasıdır.Sondaj kuyularının takibi ve bilgilerin kaydedilmesi kuyu başında görevli jeoloji mühendisi veya jeolog tarafından yürütülür.Kuyu başında görevli jeolog 24 saat görev başında olup, kuyudan çıkan tüm bilgileri kaydeder.Günlük,haftalık ve aylık kuyu logları hazırlar.Kuyu bitiminde " kuyu bitirme raporu " veya  "kutu terk raporu " hazırlar.Bir kuyu jeologunun görevleri şunlardır ;

• Her sondajda öncelikli olarak formasyonların ve hedeflenen seviyenin tanımlanması gerekir.
• Yapılan sondajın amacına uygun örnekleme yöntemini seçer.
• Alınan örneklerin amacına uygun ayrıntılı bir şekilde sinceler ve bilgileri kaydeder.
• Alınan örnekleri amacına uygun bir şekilde torbalar ve depolar.
• Sondaj kuyusunun " kuyu logu" nı (kuyu kütüğü) hazırlar ve kuyu bitirme raporunu yazar

Örnek alma Yöntemleri : 

4 çeşit örnek alma yöntemi vardır.

1) Kırıntı ( kesinti ) örnek : Özellikle döner sondajlarda matkap tarafından kesilen kayaç parçalarının sondaj sıvısı ile yüzeye ulaştırılması sonucu alınan örneklerdir. Sondaj sıvısı ile yüzeye çıkan kırıntılar elekler yardımıyla sıvıdan ayrılarak yıkanır,incelenir ve sandıklara yerleştirilir veya torbalara konur.Sondajın amacına uygun olarak her bir metrede örnek alınır.Torbalanan örneklere ait bilgiler torbalar üzerine yazılır.Örneğin ; kuyu adı,formasyon adı,derinlik(m) vs. Kırıntı örnek alma yöntemi, kolay,pratik ve ucuz olması nedeniyle en çok tercih edilen örnekleme yöntemidir.Ancak bu yöntemde de bazı yanlışlıklar kaçınılmazdır.Bunlar şöyledir.