Döner Sondaj Donanımı :
1) Kule ve Kule Alt Yapısı : Sondaj donanımları genellikle yalnız " sondaj kulesi " olarak anılırlar. Kulelerin sondajlarda çok önemli görevleri vardır. Sondaj dizisinin kuyuya indirilip çıkarılması ancak kuleler yardımıyla olur. Sondaj kuleleri standart ve taşınabilir olmak üzere iki tiptir. Standart kuleler kullanıldıkları yere monte edilen, başka yere taşınırken parça parça sökülüp taşınıp, yeniden monte edilirler. Taşınabilir kuleler ise kullanıldıkları yere tek parça olarak taşınan ve kurulan kulelerdir. Bunlar sökülmeden araç üzerine yatırılarak taşınırlar. Bir çok değişik tip ve boyutları vardır. Bunlar daha çok sığ sondajlarda kullanılan kulelerdir.
Kuleler üzerlerine etkiyecek yüklere göre dizayn edilirler. Bu yükler a) Askıda tutulacak boru dizisi ağırlıkları , b) Rüzgar yükleri olmak üzere iki türlüdür.Kulenin yük taşıma kapasitesi dört ayağına gelecek sıkıştırma yüklerinin toplamı ile tespit edilir. Hesap yapılırken kulenin her ayağı ayrı ayrı bir kolon olarak ele alınır ve en zayıf kesitteki taşıma yükü hesaplanır. Kullanılan çelik kalitesi ve kule ayağının büyüklüğüne göre taşıma kapasitesi 40 ile 650 ton boruların kuyudan çıkarılıp kuleye düşey olarak yan yana dizilmiş olması durumunda büyük olmaktadır.
Kule seçiminde göz önüne tutulacak esaslar,
- Taşınabilir kuleler giderek standart kulelerin yeri alınmaktadır. Ancak standart kulelerin kullanımlarının zorunlu olduğu yerler vardır.
- Kulenin yatırılması için gerekli hacim yoksa ( şehir içi veya denizlerde)
- Derin ve sert formasyonların söz konusu olduğu yerlerde
- Taşınmaların çok önemli bir sorun olmadığı yerlerde standart kuleler kullanılır
Kule Alt Yapısı : Kulenin üzerinde durduğu kısımdır. Sondajla ilgili donanımın büyük bir kısmı buradadır ve çalışmalar buradan yürütülür.
2) Vinç : Sondaj donanımının ana elmanıdır. Bunların indirilip çıkarılması, sıkıştırılıp sökülmesi ve kaldırma işlemleri vinçle yapılır. Ayrıca sondorün sondajı yönettiği bir çok kontrol ünitesi içerir. Vincin tanburu üzerine sarılan halatla sondaj dizisinin askıda tutar( taç,makara ve palanga yardımıyla ). Vinçlerin kapasiteleri inilecek derinlik ve gerekli güç ile belirlenir.
3) Çamur Pomapaları : Çamur pompalarının görevi, sondaj çamurunun dolaşımını sağlamaktır. Bunlar pistonlu pompalar olup, düşük devirde çalışırlar. Ağırlıkları 200-3000 kg kadardır. Debileri 3000 lt/dakikaya kadar çıkar. Debi-basınç ayarlaması, piston gömlek değişim ile sağlanır.
4) Motorlar : Sondajın yapılabilmesi için gerekli enerji motorlarla sağlanır. Bu iş için genellikle içten yanmalı motorlar kullanılır. Son zamanlarda elektrik motorlarından da yararlanılmaktadır. Elektrik motorlarının avantaj çalışma özelliklerinin kolay oluşu ve sessiz çalışmalarıdır. Motorların gücü iki ana işlem olan sirkülasyon ve kaldırma işlemlerini yürütecek büyüklüktedir.
5) Sondaj Dizisi : Ucunda matkap olan ve bu matkabın kayacı parçalamak için gerekli enerjisini sağlayan boru dizisidir. Bir döner sondaj dizisi başlıca şu elemanlardan oluşur
- Fırdöndü( Swivel ) : Üst tarafı sabit alt tarafı bunun içinde dönebilen iki ana parçadan oluşur. Üst parça kancaya, alt parça Kelly'e bağlıdır. İçinden çamurun geçebileceği bir kanal vardır. Bunlar 250-350 ton yüklü askıda tutabilecek kapasitededirler. Boyları 3m. kadar olabilir.
- Döner masa ( döner tabla/ rotari masa ) : Sondaj dzisinin hareketini sağlayan ve düşey bir eksen etrafında dönebilen bir masadır. Diğer görevi de manevra sırasında dizinin kuyuya indirilip çıkarılması ve diziyi askıda tutabilmektdir. Döner masanın ortasında dörtgen, altıgen veya sekizgen olan bir delik vardır. Bundan sondaj dizisi kuyuya indirilir. Masanın çapı 1,5 - 2 m olup, konik dişli sistemi ile döndürülür. Döner Kovan ( morset ) : Morset tıpkı döner masa gibi sondaj makinesinin tam kuyu üzerine gelen parçasıdır. Sondaj borularını sıkıca kavrar ve onlara gerekli hareketi sağlar. Bu tip makineler daha küçük boyutlu olup, morset yardımıyla her yöne eğik sondaj yapma imkanı vardır.
- Şekilli / Köşeli Boru ( Kelly ) : Dış kesiti dörtgen, altıgen veya sekizgen olabilen iç kesiti ise dairesel bir borudur. Dış kesitinin köşeli oluşu, içinden geçtiği döner masa tarafından kavranıp döndürülmesi sağlar.
- Çelik borular (tij) : Kelly'e bağlanan, dönme hareketi ve çamurun matkaba iletilmesine yardımcı olan içi boş çelik borulardır. Yapıldıkları malzeme ve boyutlarına göre standardize edilmişlerdir. Farklı malzemeden yapılmış borular ayrım kolaylığı nedeniyle farklı renklerde boyanırlar. Tijlerin uzunlukları genellikle 30 fit'dir ( 9m ) . 18 ( 5.5 m ) ve 45 fit ( 13.7 m ) olanlar da vardır. Çapları 2 ile 5/8 inç arasında değişir. En çok kullanılan 4 1/2 inç (11 cm ) çaplı olanlardır.
- Bağlantı Elemanları ( tool-joint ) : Tijlerin birbirine vidalanıp dizi haline getirilmesini sağlayan elemanlardır. Tijlerin ucuna kaynakla bağlanırlar. Dayanıklı olmaları için et kalınlıkları fazladır. Kalınlıkları içe veya dışa doğru ya da hem içe ve hem dışa olabilir.
- Ağırlık Boruları ( Drill collar ) : Sondaj yakası adı ile de anılırlar. Et kalınlıkları fazla olan borulardır. Görevleri matkabın üzerine ağırlık vererek kayacın parçalanmasına yardımcı olmaktır. Matkaba verilecek ağırlık, matkabın çapı ve kayacın türü ile belirlenir. Sondaj sırasında dizinin kuyu içinde düzgün durmasını sağlamak için askıda tutulması gerekir. Ağırlık borular 30 veya 42 fit boyunda, ve 3 1/2 ile 8 inç arasında değişen çaplardır.
- Matkaplar : Matkaplar sondaj dizisinin en alt ucunda bulunurlar ve görevleri kayaçlar parçalamaktır. Başlıca üç tip matkap vardır.
2) Konik Matkaplar : Bu matkapların kesici dişleri vardır ve bunlar konilerin üzerine dizilmişlerdir. Genellikle üç koni bir araya getirilerek konik matkaplar yapılır. Üç konili matkaplara " Tricone " matkaplar denilir.
3) Elmas Matkaplar : En sert mineral olan elması sondaj tekniğinde büyük ölçüde kullanımaktadır. ( Elmas sertliği 10 bileşim saf C, özgül ağırlığı 3.20-3.40, yanma sıcaklığı olarak 770 C). Doğal elmasların yanı sıra, sentetik elmas ta yapılmaktadır. Bunlar sanayi elması üzere üç kalitedir. Kaliteyi belirleyen unsur saflık ve kusursuzluktur. Elmasın önemli özelliği tane büyüklüğüdür. Ölçü birimi olarak karat kullanılır ( 0.2004 gr ). Her karattaki tane sayısı elmasın inceliğini gösterir.
Elmas taneleri veya kırıntıları " matris " denen taşıyıcı bir gövdeye tutturularak elmas matkaplar yapılır " Taşlı matkap " türünde elmas taneleri 2/3 kısımları gövde içinde kalacak biçimde matris üzerine dizilirler. Emprenye matkaplar da ise elmas kırıntıları matris içine gelişi güzel dağılmışlardır. Matris olarak bronz, bakır-nikel ve tungsten alaşımları kullanılar.
Elmas matkaplarla sondaj yaparken sirkülasyonun çok iyi olması gerekir. Aksi takdirde sondaj sırasında sürtünmeden çıkan ısı ile elmaslar yanabilir. Ayrıca elmasların darbelerden korunması gerekir. Çünkü darbeler sonucu elmaslar çatlayabilir.
Elmas matkaplarla sondaj yaparken göz önünde bulundurulması gereken en önemli bir husus matkap üzerindeki elmasların mümkün mertebe kaybolmasına dikkat edilmesidir. Çünkü bunlar pahalı aletler olup, fiyatı elmasın miktarı ve tane büyüklüğü ile orantılıdır. Eskiyen matkaplar atılmaz ve ilgili firmaya geri gönderilerek kalan elmaslar matkaptan çıkarılır ve yeni matkabın fiyatindan düşürülür.
Elmas matkaplar genellikle " karot sondajları" nda, çok sert formasyonların delinmesinde ve son zamanlarda türbinle sondajda başarı ile kullanılmaktadır. Bunlarda yatak olmadığından yüksek devirle çalıştırılabilirler.
- Diğer yardımcı elemanlar : Sondaj donanımında yukarıda anlatılanların dışında başka parçalar vardır. Bunların başında Martin Decker saati denilen alet gelir. Yapımcı firmanın adı ile anılan bu alet sondajın gidişinin gözlendiği kontrol tablosudur.Sondaj görevlisinin gözü sürekli olarak bu alet üzerindedir. Alet üzerinde bir çok gösterge vardır. Bu göstergeler yardımıyla kancadaki askı yükünü, masa devir sayısını, sondaj dizisine uygulanan dönme momentini, çamur enjeksiyon debisini ve çamur basıncını gözlemek ve takip etmek mümkündür.