Sondaj işleminde, yer yüzünden yeraltına doğru açılan delikte aletlerin çalışma biçimlne göre değişik yöntemlerle sondaj yapılır. Buna göre iki tip sondaj yöntemi vardır
DARBELİ SONDAJ YÖNTEMİ
Darbeli sondaj yönteminde en çok kullanılan " standart kablolu sondaj " yöntemidir. Bu kaldıraç sistemine bağlı bir çelik halatın ucuna asılı çelik bir matkabın belirli aralıklarla delik tabanına düşürülmesi ile kayaç parçalanır. Parçalanan kayaçlar ve kırıntılar kovaya benzer gereçlerle dışarı çıkartılarak sondaj işlemine devam edilir. Kaldıracın diğer tarafına, halatı hareket ettirmek için gerekli güç uygulanır. Bir çok yerde klasik darbeli sondaj günümüzde kullanımdan kalkmak üzeredir. Çoğu yerde darbelinin yerini, hava çekici ile yapılan döner darbeli kazma sistemi almıştır.
Standart kablolu darbeli sondaj donanımı kule ve alt yapı olarak iki ana kısma ayrılır. Alt yapının üzerinde motor ve güç iletim düzenekleri bulunur. Donanımının önemli parçaları delik dibinden yukarıya doğru şöyledir ;
- Sondaj dizisi : Bu dizi matkap, ağırlık çubuğu, jarlar, bağlantı elemanları kelepçeler ve halattan oluşur.
- Balta : Delme işlemini gerçekleştiren balta, sondaj dizisinin en altta bulunan en önemli parçasıdır. Buna darbeli sondajın matkabı da denilebilir. Balta aşağıdan yukarıya doğru kesici ağız, gövde, anahtar yuvası ve dişli baş kısımlardan oluşur. Kesici ağız bazen hiç biçiminde çoğunlukla tek bıçak ağzı gibidir. Bir çok türleri yapılmıştır. Kullanıldıkça ağız tekrar tekrar bilenir ve keskin duruma getirilir
- Ağırlık ( Mastij) : Baltanın ağırlığını ve böylece kazıcı özelliğini arttırmak için, baltanın üzerinetakılan ağırlık parçasıdır. Çapı baltadan biraz küçük olup, 2-6 m arasında uzunluğa sahip çelik parçasıdır.
- Jarlar ( Ters ağırlık ) : Birbiri içinde hareket edebilen ( iki parçalı ) teleskopik biçimli baltanın çelik parçalarıdır. Düşme sırasında kayaca gömülen matkaba yukarı hareket sırasında darbe şeklinde kuvvet uygulayarak çıkmasını sağlamaktır.
- Bağlantı elemanları : Matkabın ağırlık çubuğuna bağlanmasında kullanılan altı ve türü değişik çaplı parçalardır.
- Halatlar : Standart kulelerde değişik amaçlarla kullanılan üç tür halat veya kablo vardır. Bunlar, sondaj kablosu, kum halatı ve muhafaza borusu halatıdır. Sondaj kablosunun görevi matkap, ağırlık çubuğu ve benzeri elemanları taşımaktadır. Tanbur biçimindeki bir kasnağın üzerinde sarılmış olup, kulenin tepesindeki makaradan dolaşarak, tespit vidası ile hareketli bir kola bağlıdır.
- Kum halatı : Kum vinci tanburuna sarılıdır ve kulenin tepesindeki makaradan geçirilerek kule tabanına bir tarafta duran kum kovasına bağlanır. Bir süre sondaj yapıldıktan sonra dizisi kuyudan çıkarılır ve kova, kum halatının ucunda kuyuya indirilerek dipte birikmiş olan kırıntılar ve akışkanlar yüzeye çıkarılır.
- Muhafaza borusu halatı : Bir tanbura sarılmıştır. Muhafaza borusunun kuyuya indirilmesinde kullanılırlar.
- Yeryüzü donanımı : Standart sondaj kulelerindeki donanımın bazı parçaları yukarıda belirtilmiştir. Bunun dışında en önemli parçaları motorlar oluşturur. Motorlar sondajın çalışmasında gerekli olan en önemli parçaların başında gelir.
Sondaj donanımının diğer en önemli parçası ise kuledir. Bunlar çelik profillerden yapılmış dört ayaklı kafes sistemindeki yapılardır. Kuleler takımların ve muhafaza borularının indirilip çıkarılması için gerekli yüksekliği sağlarlar. Artan derinlik ve muhafaza borusu ağırlığı kulenin taşıma kapasitesini belirleyen unsurlardandır. Sondaj makinesi bir yerden diğer bir yere taşınırken, kule şase üzerine yatırılır. Sondaj yapılacak yere gelindiğinde kule mekanık yada hidrolik sistemle yada hidrolik sistemle dik duruma getirilir.
Darbeli sondajın kullanım alanları : Darbeli sondajdan gittikçe daha az yararlanılan bir yöntem olmasına rağmen, bazı durumlarda başarı ile kullanılmaktadır. Bu yöntemin genel avantajları, donanımının daha ucuz olması, gerekli personelin, işletme masrafları ve kullanılacak suyun azlığı, kulenin taşıma ve dikilme masraflarının düşüklüğü ile sığ ve sert formasyonlarda sondaj hızının döner sondaj ile karşılaştırılabilir olmasıdır. Bu sondajın diğer önemli bir özelliği örnek almanın daha hassas olmasıdır.
Bu sondajın en büyük dezavantajı erişebilecek derinliğin ve sondaj hızının çok sınırlı oluşudur. Derinlik arttıkça maliyet çok artmaktadır.Ayrıca yüksek basınçlı zonlarda otomatik kontrolün olmayışı ve boşluklu formasyonların kontrol edilmeyişi yöntemin diğer eksik yönüdür. Bununla beraber bu tip sondaj şu amaçlar için başarı ile kullanılmalıdır.
Avantajları :
- Sondaj esnasında belirli zonların delinmesinde ( çamura hassas zonlar, petrolü zonlar, basınca dayanıksız çamur kaçak zonları )
- Kuyuların temizlenmesinde gerekli yardımcı işlemlerde
- Döner sondaja hazırlık olmak üzere, başlangıç deliği açmakta
- Sığ su sondajlarının yapılmasında
- Su gerekmemesi
- İşletme ucuzluğu
- Her tür formasyonda yapılabilmesi
- Örnek almada kolaylık
Dezavantajları :
- Yavaş sondaj yapması,
- Düşey sondaj sınırlılığı
- Geçici borulama zorunluluğu
- Personel kalitesi ve iş gücü zorunluluğu,
Darbeli sondajlarda borulama : Darbeli sondajlarda açılan kuyulara iki değişik amaçlı kuyu indirilir.
1) Sürekli Borulama : Açılan sondaj kuyusu herhangi bir amaçla kullanılacaksa, kuyunun içine kullanım süresi boyunca çıkartılmamak üzere boru indirilir. Bu borulara muhafaza ( koruma ) , bu işlemede borulama işlemi boru çıkma işlemi denir.
2) Geçici Borulama : Darbeli sondaj sırasında kazıyı sürdürebilmek için, balta ile ezilip kırılan ve daha sonra temizlenen kuyunun yıkılmaması ve sondajın devamı için yapılan borulama işlemine geçici borulama denir. Özellikle gevşek formasyon ve zeminlerde yapılan sondajlarda bu işlem büyük önem taşır. Bu borular sondaj bittiğinde kuyudan çıkarılırlar.
Formasyonun çok çabuk yıkılması ve şişmesi gibi nedenlerle, baltanın ilerlemesiyle aynı anda boru çakma işlemi de gerekli ise, sondaj dizisinden çakma tokmağı olarak yararlanılmaz. Bu durumda çakma işleminde " Şahmerdan " kullanılarak çakma işlemi gerçekleştirilir.