Jeotermal için kuyu içi çekiçleme araştırması yapan Geo-Drill projesi

GeoDrill makalesi, web sitesi ekran görüntüsü

Cannur Bozkurt 31 Tem 2020

AB tarafından finanse edilen GeoDrill araştırma projesi, sondaj maliyetini büyük derinliklerde (5 km veya daha fazla) ve yüksek sıcaklıklarda (250 derece C veya daha fazla) önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahip “bütüncül” sondaj teknolojileri geliştirmek üzere çalışmaktadır.

Geçen hafta yayınlanan bir makalede proje, jeotermal için sondaj maliyetini düşürme çabalarında kuyu içi çekiçleme teknolojisinin (hammer drilling technology) nasıl düşük maliyetli hale getirildiğine dair ayrıntıları paylaştı.

Makalenin özetini sizlerle paylaşıyoruz.

‘DTH sondaj’ olarak anılan kuyu içi çekiçleme yolu ile sondaj, basınçlı hava veya yüksek basınçlı sıvılarla çalışan pistonlu bir alet kullanır. Her ne kadar pnömatik delme aletleri sondaj uygulamalarında 1800’lerin sonundan beri kullanılmış olsa da, Simon Ingersoll’un 1871’de ilk pnömatik matkap patentini almıştır. Sert kayalarda derin sondajlar için yaygın olarak kullanılan DTH sondaj, darbe enerjisini kuyu tabanının dibinde yoğunlaştırır, kayayı yüksek stres noktaları empoze ederek kuyudan yüzeye taşınan küçük kırıntılara dönüştürür.

Hava ve Su DTH sondajı karşılaştırması

Adından da anlaşılacağı gibi, hava ile çalışan DTH sondaj pnömatik alete güç sağlamak için basınçlı hava kullanır. Bununla birlikte, hava çekiçleri, kırıntıların yukarı taşınması ve sıvıların ve hidrostatik basıncın üstesinden gelme zorluğu nedeniyle daha büyük derinliklerde (> 4.000m) daha az etkilidir. Ek dezavantajlar arasında, hidrostatik kontrol yoluyla kuyu delme stabilitesini kontrol etmek için sondaj sıvılarının kullanılamaması ve yüksek basınçlı sıvılar veya gazlar kuyu deliğine girdiğinde patlama riski vardır.

Aksine, su ile çalışan DTH sondaj, hava sondajına kıyasla enerji tasarrufludur, daha derin delme özellikleri ile sert ve stabil kayalarda sondaj uygulaması için idealdir. Bu avantajlara rağmen, şu anda çoğu su (sıvı) çekiç, perküsyon sistemine aşınmayı ve hasarı önlemek için ‘içilebilir’ su ihtiyacından dolayı sınırlamalardan muzdariptir ve daha derine inerken çoğu sıvı çekiç, gerekli su miktarları nedeniyle, kuyunun düzgün temizlenememesi ve pistonun etkin dönüşünün kısıtlanması nedeni ile düşük performansa sahiptir. Polyanyonik Selüloz (PAC) Polimerleri gibi, pompalandığında kolayca akan, ancak pompalama durduğunda ve kırıntılar askıda kaldığında hızlıca jel olan sıvı katkı maddelerinin kullanımı işe yarasa da, çekiçle ilgili hala performans sorunları vardır.

Geo-Drill: Bütünsel ve uygun maliyetli DTH teknolojisi

Hava ve su darbeli sistemler, son birkaç yıldır jeotermal sondajlarda başarıyla kullanılmıştır. Bununla birlikte, kırıntıların yüzeye taşınması ile ilgili zorluklar, delme bileşenlerinin kullanım ömrünün azalması nedeniyle sondaj sürelerinin artmasına neden olabilir.

Geo-Drill özellikli DTH çekiç, yüksek penetrasyon oranları (ROP – sondaj hızı diye de bilinmektedir) sağlamasının yanı sıra gelişmiş kırıntı taşıma ve kuyu içi stabilitesi açısından sondaj sıvıları kullanma yeteneği sağlar. Geleneksel valf yerine bir akışkan osilatörün kullanılması, perküsyon mekanizmasında çok daha az katı toleranslara izin verir, böylece daha yüksek katı içeriğine sahip sondaj sıvılarının kullanılması imkanı doğar. Geleneksel sıvı çekiçlerinin aksine, DTH çekiçleri iki kararlı sıvı osilatörleri tarafından tetiklenir ve aşağıdaki avantajları sunar:

• Birkaç hareketli mekanik parça sayesinde çok yüksek güvenilirlik. Bu tür hareketli, mekanik parçaların aşınması nedeniyle arıza olasılığı azalır;
• Çevresel etkilerden bağımsızlık. Çift kararlı akışkan anahtarı, şoklar, titreşimler, hızlanmalar ve sıcaklıktan bağımsız olarak kullanılabilir. Ayrıca, geleneksel hava / sıvı çekiçleriyle ilgili sayısız sorunun üstesinden gelen yüksek basınç ve akışlar altında da işlevseldir.

Bu nedenle Geo-Drill teknolojisi, sağlam bir DTH sıvı çekiç tasarımı sağlayarak en son teknolojinin ötesinde ilerleme vaat etmektedir:

• Gelişmiş simülasyon çalışmaları ile optimize edilmiş iki kararlı akışkan osilatör ile güçlendirilmiştir;
• Jeotermal sondajın zorlu ortamlarında çalışma ömrünü uzatmak için yüksek performanslı kaplamalar kullanılmaktadır.

Kaynak: ThinkGeoEnergy