حفاری اکتشافی مغزه گیری CORE DRILLING

مغزه گیری عمدتا توسط ماشینهای چرخشی انجام می گیرد . مغزه گیری یا به هنگام حفاری و از ته چاه (BOTTOM CORINY ) یا بعد از حفاری و از دیواره (side- wall coring ) چاه صورت می گیرد

تمامی روش هایی که از ته چاه مغزه گیری می کنند مته هایی دارند که دهانه آنها بازو دگر را به صورت نان گرد (doughnut shaped hole )می برند و نمونه هایی به صورت سیلندری شکل داخل محفظه ی نگهدارنده (core barrel ) مغزه به جای می گذارند به این نمونه ها که به صورت سیلندری شکل اند و به مراتب بزرگتر از خرده های حفاری اند مغزه یا کر گفته می شود. روشهای مغزه گیری خود به دو گروه تقسیم  می شوند که عبارتند از :

1-             مغزه گیری معمولی convehtional coring

2-             مغزه گیری سیم بکسلی ( شکل زیر )

 

 

در مغزه گیری معمولی جنس مته ها ممکن است از الماس باشد که در این صورت روش مغزه گیری را مغزه گیری الماسی (diamond- corey drilling  ) می نامند و یا ممکن است جنس مته ها غیر از الماس باشد که دراین حالت به روش مغزه گیری غیر الماسی (non diamond core drilling ) می گویند شکل 10 دو نمونه از مته های مغزه گیری را نشان می دهد الف ). برای سنگ های سخت ،ب). برای سنگ های نرم .

 

 

هر چند به دلیل گرانی الماس توصیه می شود که برای مغزه های با قطر کمتر از سه اینچ از مته های غیر الماسی استفاده شود اما به دلیل متعددی چون :

 

1-      امکان تهیه نمونه سالمتر

2-      بالا بودن میزان بازیابی

3-      بالا بودن سرعت نفوذ مته در سنگ سخت

 

امروزه عمدتا از مته های الماسی در مغزه گیری استفاده می شود شکل 11 تعدادی از مته های الماسی را نشان می دهد . به طور معمول قطر نمونه هایی که از روش مغزه گیری معمولی به دست می آید بین 3 تا 5 اینچ متغییرانه و رایج ترین ترین قطر 2/1   3 اینچ است . طول نمونه های سیلندری شکل به 16 متر نیز می رسند.

 

 

در روش های حفاری مغزه گیری معمولی سیال حفاری از فضای بین دیواره خارجی لوله یا تیوب درونی و دیواره ی داخلی لوله یا تیوب  بیرونی که مته نیز بدان متصل است عبور و پس از گذشتن از منافذ سر مته خرده ها را از فضای بین دیواره ی خارجی تیوب یا لوله بیرونی و دیواره ی چال به سطح زمین منتقل می کنند . تیوب درونی پشت مته قرار دارد و برای خارج کردن مغزه از تیوب درونی از فشار آب استفاده می شود یا آنکه استفاده می شود یا آنکه تیوب درونی را به گونه ای طراحی و می سازند که از وسط به دو نیمه تقسیم می شود و لذا خارج کردن مغزه با مشکلات کمتر ممکن ضمن آنکه امکان سالم ماندن نمونه نیز بیشتر است . در برخی از روشهای مغزه گیری به جای استفاده از دو تیوب (triple tube barrel ) یا لوله استفاده می شود . در این وضعیت یک تیوب پلاستیکی که قابلیت دو نیمه شدن را دارد در داخل تیوب درونی لوله مضاعف قرار می گیرد. بزرگترین عیب روشهای مغزه گیری معمولی آن است که هر بار برای خارج کردن مغزه از تیوب درونی باید کل رشته لوله حفاری اعم از تیوب بیرونی و درونی را به سطح زمین منتقل کرد این کار باعث می شود تا 75 درصد از زمانی را که می توان حفاری کرد عملا به انتقال رشته لوله حفاری به سطح و جدا سازی تیوب درونی و مغزه و انتقال مجدد کل لوله ها به داخل چاه اختصاص می یابددر نتیجه هزینه ی حفاری زیادمی شود ومیزان  بازیابی تقلیل می یابد . به همین دلیل ، روش حفاری مغزه گیری سیم بکسلی ابداع شد. در روش مغزه گیری سیم بکسلی تیوب درونی قابل جدا شدن و به واسطه ی سیم کابلی که در داخل رشته لوله حفاری قرار دارد و به سطح زمین منتقل می شود . بنابراین، در هنگامی که از تیوب درونی مغزه خارج می شود تیوب درونی دیگری به داخل رشته لوله حفاری در چاه ارسال و عملیات  ادامه پیدا می کند. واضح است که در این روش اتلاف وقت کمتر است مته های الماسی که در روش سیم بکسلی مورد استفاده قرار می گیرند در قیاس با مته های الماسی مغزه گیری معمولی دهانه ای با قطر کمتر دارند شکل 12 قطر مغزه ها بین 5/1  1 تا 4/3   1 اینچ و طول نمونه ها بین 3 تا 6 متر متغییر است . بزرگترین حسن این روش همان طور که گفته شد صرفه جویی در زمان انتقال لوله ها به سطح جهت خارج کردن مغزه و اتصال مجدد لوله ها و ارسال رشته لوله ها به ته چاه است اما عیب مهم آن عدم تهیه نمونه هایی با قطر بیش از 4/3  1 اینچ است . که برای اکتشاف اولویت دارند.

 

 

اندازه ی مغزه های الماسی اولین بار در سال 1935 میلادی توسط انجمن سازندگان مته های الماسی استاندارد گردید که به سری X شهرت دارند . در این سری قطر چاهها کم اند . سپس نیاز به نمونه های بزرگتر باعث شد که مته های الماسی با قطر بزرگتر طراحی و ساخته شوند.

امروزه اعتقاد بر این است که مغزه هایی با اندازه ی کمتر از 5/1  2 اینچ تهیه نشود بالاخص اگر هدف از مطالعات اکتشافی پی بردن به وجود کیفیت سنگها و تعیین شرایط ناپیوستگی ها و تشخیص آنکه ناپیوستگی ها در اثر عوامل طبیعی یا مصنوعی به وجود آمده اند نیز دشوار است . مغزه هایی که به واسطه ی روش سیم بکسلی تهیه شوند توسط کمپانی لانگ یر (LONG YEARS Q SERIES ) استاندارد شده اند که سری Q نامیده می شوند.