کلیات
توضیحات ارائه شده در این بخش از دستورالعمل، شامل نکات و مواردی است که باید جهت بهره برداری بهینه از چاه های آبی که در آینده حفر خواهد شد، مد نظر قرار داد و به عواملی اشاره دارد که باعث افزایش عمر مفید چاه های آب می شود.
انتخاب روش حفاری مناسب
انتخاب روش حفاری مناسب از جمله مواردی است که قبل از اعزام و استقرار دستگاه حفاری ب ه مح ل حفار ی لازم است انجام شود تا معلوم گردد با چه نو ع روش حفاری عمل حفر در نقطه مورد نظر را باید انجام داد. به طو رکلی مولفه های مهمی در انتخاب روش حفاری اثر گذارند که به شرح زیر می باشد.
نوع سازند زمین شناسی
نوع سازند در انتخاب روش حفاری مهم ترین نقش را دارد. سازندهای زمین شناسی به دو دسته سازند سخت و آبرفت تقسیم می شوند که لازم است قبل از هرگونه اقدامی جهت حفرچاه، نوع سازند آن مشخص گردد. به طو رکلی سازندهای زمین شناسی که تحت تاثیر حرکات کوه زایی قرار گرفته اند را سازند سخت گویند و در غیر این صورت به آبرفت معروف اند.
انتخاب روش حفاری در آبرفت
در انتخاب روش حفاری در آبرفت لازم است مواردی از قبیل دانه ریز یا درشت بودن آبرفت و شولاتی و ریزشی بودن آن، مدنظر قرار گیرد تا در زمان حفر چاه مشکلات اساسی روی ندهد.
الف- انتخاب روش حفاری در آبرفت های دانه ریز و شولاتی
در رسوبات آبرفتی دانه ریز و شولاتی که احتمال وجود آبخوان های تحت فشار و آرتزین در آنها می رود یا ممکن است در مرحله بهره برداری، ماسه دهی داشته باشند و همچنین در مواردی که مهار یا تفکیک سفره های آب با کیفیت های مختلف مورد نظر باشد، روش حفاری دورانی با گردش گل پیشنهاد می گردد.
امتیازات به کارگیری این روش در این نوع رسوبات به شرح زیر است.
- سرعت پیشرفت حفاری نسبتا زیاد است.
- محدودیت نسبی عمق و قطر نسبت به روش های دیگر حفاری کم تر است.
- ستون گل حفاری از ریزش لایه های شولاتی جلوگیری می کند.
- ستون گل فشار آبخوان تحت فشار را مهار نموده و مانع جریان آب در سطح زمین در هنگام حفاری می شود.
- امکان تفکیک سفره های آب در اعماق مختلف و همچنین بستن سفره های شور وجود دارد.
- با بررسی نمونه های خاک و کسب نتایج حاصل از چاه پیمایی در مرحله گمانه شناسایی، درصورتی که چاه، آب دهی قابل توجهی نداشته باشد از صرف هزینه بیش تر جلوگیری خواهد شد.
- برنامه لوله گذاری چاه براساس نتایج حاصل از چاه پیمایی و بررسی نمونه های خاک از قبل قابل پیش بینی است.
- شن ریزی اطراف لوله جدار برای ایجاد صافی شنی به راحتی مقدور است.
در مواردی که ضخامت رسوبات آبرفتی زیاد باشد و حفر گمانه با قطرکم و عمق زیاد موردنظر باشد، روش حفاری با گردش گل مستقیم مناسب تر خواهد بود. ولی در آبرفت های کم ضخامت و یا بسیا ر دانه ریز و دارای قابلیت نفوذ کم درصورتی که حفر چاه هایی با قطر زیاد مورد نظر باشد بهتر است از حفاری دورانی با گردش گل معکوس استفاده شود.
با این روش حفر چاه هایی تا قطر 50 اینچ امکان پذیر خواهد بود و با افزایش سطح ورود آب در ناحیه اشباع، موجب ازدیاد نسبی آبدهی چاه خواهد شد.
ب-انتخاب روش حفاری در آبرفت های معمولی و غیر شولاتی
مناسب ترین روش برای حفر چاه های آب در آبرفت های پایدار (دانه ریز یا دانه درشت) که شولاتی و ریزشی نباشند، روش حفاری ضربه ای است که در دشت های آبرفتی که ضخامت رسوبات آنها کم تر از 200 متر است، دستگاه های حفاری سب ک و متوسط مناسب بوده و همچنین در ابتدای مخروط افکنه ها که رسوبات دانه درشت بوده، حفر چاه آب به روش ضربه ای دارای امتیازاتی به شرح زیر می باشد:
- امکان بررسی آبخوان به لحاظ کمی و کیفی درحین حفاری میسر است.
- امکان تامین دستگاه حفاری ضربه ای در اکثر مناطق باتوجه به تعداد این دستگاه ها در سطح کشور به راحتی مقدور است.
- هزینه آن نسبت به سایر روش های حفاری کم تر است.
- انتقال دستگاه به نقطه حفاری آسان تر است.
- عمق سطح برخورد به آب و تغییرات بعدی آن در حین حفاری قابل اندازه گیری است.
- تغییرات کیفی آب با پیشرفت عملیات حفاری قابل کنترل است.
- آزمایش آبدهی در هنگام حفاری (در مرحله گمانه زنی و قبل از نصب لوله جدار) مقدور می باشد.
ج- انتخاب روش حفاری در آبرفت های دانه درشت مجاور رودخانه های دایمی
در مجاورت رودخانه های دایمی که بستر شنی یا قلوه سنگی دارند و قابلیت نفوذ و ضخامت لایه اشباع نسبتا زیاد است برای حفر چاه های بهره برداری با آبدهی زیاد (بیش از 200 لیتر در ثانیه) حفاری چاه های دهانه گشاد و مخزنی با گالری ها ی شعاعی (چاه فلمن) مناسب خواهد بود که البته لازم است به علت هزینه زیاد حفر این قبیل چاه ها، باید قبلا منطقه مورد مطالعه کامل قرار گرفته باشد.
د- انتخاب روش حفاری در آبرفت های دامنه ای و بستر مسیل های کوهستانی
در مناطق کوهستانی و در داخل دره ها و یا بستر مسیل های فصلی ک ه رسوبات آنها دانه درشت و معمولا دارای ضخامت محدودی هستند، مناسب ترین روش برای حفاری چاه های آب روش حفاری به وسیله مقنی است که با حفر چاه های دستی و کوره های جانبی (گالری) می توان آب مورد نیاز در حد قدرت آبدهی منطقه را تامین نمود. بدیهی است هر قدر طول گالری ها بیش تر باشد امکان افزایش آبدهی بیش تر می شود. عموما راستای کوره ها در جهت عمود بر خطوط جریان آب زیرزمینی حفر می گردند. استفاده از ابزارهای جدید در این موارد در افزایش سرعت حفاری بسیار موثر است.
انتخاب روش حفاری در سازندهای سخت
برای حفاری در سازندهای سخت به ویژه در مرحله اکتشاف، مناسب ترین روش استفاده از دستگاه های دورانی با مته چکشی و گردش هوای فشرده و فوم می باشد. در این روش علاوه بر سرعت زیاد حفاری در مرحله گمانه پس از برخورد به آب زیرزمینی به کمک هوای فشرده در حین حفاری از آبخوان، آبکشی به عمل می آید و در این صورت وضعیت آبدهی چاه از لحاظ کمی و کیفی تا حدودی مشخص خواهد شد. برای حفر چاه های بهره برداری در سازند سخت علاوه بر روش فوق، به کارگیری دستگاه حفاری ضربه ای سنگین نیز مناسب است. پیشنهاد می گردد در صورت در دسترس نبودن دستگاه حفاری با مته چکشی (D.T.H) از دستگاه حفاری ضربه ای سنگین استفاده شود.
در حفاری سازند سخت به خصوص در سنگ های کربناته کارستی ، استفاد ه از روش دورانی با گردش گل مجاز نمی باشد، زیرا گل حفاری موجب انسداد شکاف ها و مجاری ورود آب به چاه شده و ممکن است سازندهایی را که به طور قطع دارای آبدهی می باشند، فاقد آبدهی نشان داده و یا این که آبدهی چاه را از مقدار واقعی آن کم تر نشان دهد. در مواردی که اجبارا از دستگاه های دورانی با گردش گل استفاده می شود بهتر است به جای گل از آب و یا آب و فوم با استفاده از پمپ پیستونی و یا کمپرسورهای قوی برای خارج نمودن مواد کنده شده از چاه استفاده شود.
در مواردی که حفر گمانه اکتشافی به ویژه در اعماق زیاد و دستیابی به نمونه ه ای دست نخورده مورد نظر باشد، به کارگیری دستگاه حفاری دورانی با روش مغزه گیری پیشنهاد می شود. در این روش با در اختیار داشتن تمام ستون سازند سخت به صورت مغزه می توان به لیتولوژی، سن، نفوذ پذیری و یا سایر مشخصات مهندسی سنگ پی برد. به علاوه عمق برخورد به آب و تغییرات بعدی آن قابل کنترل بوده و تغییرات کیفی آبخوان نیز قابل بررسی است و با انجا م چاه پیمایی عمق شکستگی ها، درزه و شکاف ها و مغاره ها، شواهد کارستی و تا حدودی پتانسیل آبی آبخوان مشخص می شود.
لازم به ذکر است که در سازندهای سخت ریزشی که تحت تاثیر شدید شکستگی و تکتونیک قرار گرفته اند در اعماقی که ریزش شدید می باشد باید از سیستم دورانی با گل حفاری جهت جلوگیری از ریزش استفاده نمود هر چند که به کار بردن گل حفاری ممکن است سبب کاهش آبدهی چاه شود.
پروژه تخصصی در لینکدین
تماس با ما
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
پروژه
در منابع آب
نظرات (۰)