Baca artikel ini untuk mempelajari tentang metode pengeboran dan pemilihannya.
Metode Pengeboran untuk Sumur Tabung:
1. Metode Membosankan Perkusi:
Metode ini cocok untuk formasi batuan lunak dan pecah-pecah. Dalam formasi tanah murni metode ini memberikan tingkat kerja yang sangat tinggi. Metode ini terdiri dari pemecahan dan penghancuran bahan subsoil dengan serangkaian pukulan berulang dengan pemotong yang terbuat dari logam keras. Bahan bubuk bercampur dengan air dan kemudian dihilangkan. Terkadang metode ini juga disebut metode alat kabel. Pengeboran dapat dilakukan secara manual atau mekanis. Bor berdiameter 30 cm dan kedalaman lebih dari 200 hingga 300 m dapat dibor dengan sangat mudah yang memenuhi persyaratan normal.
Pukulan diberikan melalui pendorong. Plunger terdiri dari tabung logam berongga. Pemotong dipasang di ujung bawah pendorong dengan memukau atau mengelas. Katup bola yang terbuat dari baja juga disediakan di bagian bawah pendorong. Katup sedemikian rupa sehingga memungkinkan bubur bahan tanah yang dihaluskan dalam air untuk masuk ke pendorong.
Setelah bubur memasuki pendorong, katup menutup dan bubur dicegah keluar. Dengan demikian katup hanya memiliki aksi satu arah. Kadang-kadang flap valve juga disediakan di dalam plunger. Tujuan yang dilayani persis sama dengan ball valve. Gambar 18.4 menunjukkan katup flap. Jadi plunger melakukan fungsi sludger dan juga bailer.
Plunger dapat diturunkan dan dinaikkan dengan dua cara:
saya. Dengan sistem tali, dan
- Dengan sistem batang.
Dalam sistem tali, ujung atas pendorong diikatkan pada seutas tali. Tali itu melewati sebuah katrol. Plunger diangkat dan dilepaskan secara tiba-tiba untuk memberikan pukulan. Sistem batang pada prinsipnya mirip dengan sistem tali. Satu-satunya perbedaan adalah batang menggantikan tali dan akibatnya mesin pengoperasian batang juga berubah. Kerugian dari sistem batang adalah, waktu yang terbuang dalam menambah atau mengurangi panjang batang. Panjang batang dapat ditambah atau dikurangi dengan mengencangkan atau melepaskan panjang batang kecil.
Prosedur pemboran yang sebenarnya dengan metode perkusi manual adalah seperti yang dijelaskan di bawah ini:
Sebuah lubang digali di lokasi di mana sumur tabung akan ditenggelamkan. Pipa casing dengan sepatu pemotong dimasukkan ke dalam lubang. Sebuah platform dijepit ke pipa casing. Platform dimuat melalui bahan yang tersedia secara lokal yang diisi dengan tas goni.
Di atas pipa selubung, sebuah tripod dipasang dan katrol dipasang di tengahnya. Sebuah tali melewati katrol. Salah satu ujung tali diikatkan ke pendorong. Diameter plunger sedikit lebih kecil dari pipa casing (katakanlah 6 cm). Susunannya jelas dari Gambar 18.5.
Sebelum memulai pengeboran yang sebenarnya, air dituangkan ke dalam lubang. Saat plunger memberikan pukulan selama setiap pukulan, bubur masuk ke dalam plunger. Pukulan diberikan berulang kali sampai plunger penuh dengan bubur. Plunger kemudian dikeluarkan dan bubur dihilangkan dengan memutar plunger terbalik. Plunger diturunkan lagi dan proses diulangi. Dengan demikian pipa casing terus tenggelam. Ketika panjang pipa selubung cukup di bawah permukaan tanah, pipa tambahan dapat dipasang di bagian atas pipa pertama. Guna meningkatkan laju kerja mesin perkusi, digunakan.
Bahan yang keluar diperiksa dengan hati-hati dan catatan disiapkan, itu disebut logging. Dari log posisi akuifer sumur dapat dihitung dengan benar. Ketika pipa selubung sumur tabung mencapai kedalaman yang telah ditentukan, platform dilepas dan pipa dengan saringan pada tingkat akuifer yang ditentukan diturunkan ke dalam lubang. Setelah menurunkannya hingga kedalaman yang dibutuhkan, pipa saringan dijepit. Ini memberi dukungan dan mencegahnya jatuh ke dasar lubang. Kemudian penyelubungan dimulai. Pada awalnya sekitar 60 cm panjang kain kafan dilakukan. Kemudian casing pipa dilepas perlahan-lahan sejauh 30 cm.
Kemudian selubung dilakukan lagi 30 cm dan selubung pipa diangkat lagi sekitar 30 cm. Dengan demikian penyelubungan dan penarikan pipa dilakukan perlahan-lahan, berturut-turut dan dalam lift kecil sekitar 30 cm sampai seluruh selubung pipa ditarik. Jumlah material yang dibutuhkan untuk membuat selubung per panjang 30 cm dapat dihitung secara akurat sebelumnya. Itu akan tergantung secara alami pada ketebalan paket kerikil. Biasanya ketebalan paket kerikil bervariasi antara 7,5 cm sampai 25 cm. Ketebalan paket kerikil harus sedemikian rupa sehingga tidak memungkinkan partikel terbaik sekalipun untuk bergerak.
Metode Perkusi Mesin atau Alat Kabel:
Mesin yang digunakan untuk pengeboran sumur tabung disebut rig pengeboran. Rig untuk metode alat kabel adalah rakitan yang dipasang di truk dengan mempertimbangkan mobilitas dan terdiri dari tiang, kerekan multigaris, balok berjalan, dan mesin. Gambar 18.6 menunjukkan perakitan. Rangkaian alat tersebut meliputi mata bor, batang bor, guci bor yang berfungsi sebagai mata rantai penghubung dan soket tali untuk menghubungkan jalur bor. Gambar 18.7 menunjukkan komponen alat bor. Berat total alat bervariasi dari 100 hingga 2000 kg. karena berbagai jenis bit diperlukan untuk formasi batuan yang berbeda. Panjang mata bor bervariasi dari 1 hingga 3 m sedangkan batang bor panjangnya 2 hingga 10 m.
Pengoperasian pada prinsipnya mirip dengan metode manual. Bit alat kabel bertindak sebagai penghancur untuk mengebor batuan yang terkonsolidasi. Pengeboran dilakukan dengan pukulan berulang dari alat bor yang menghasilkan sekitar 40 hingga 60 pukulan dalam satu menit. Garis bor diputar sehingga lubang bundar dibor. Seperti dalam metode manual, air ditambahkan ke lubang untuk membentuk bubur jika hal yang sama tidak ada dalam pembentukan lapisan tanah. Setelah lubang dibor sedalam 1,25 sampai 1,5 m alat bor dilepas dan bubur dikeluarkan dari lubang dengan menggunakan pompa pasir atau bailer.
Bailer memiliki katup satu arah yang memungkinkan bubur masuk ke bailer tetapi tidak memungkinkan untuk keluar. Setelah gayung diisi, gayung diangkat dan dikosongkan di permukaan. Panjang gayung juga berkisar antara 3 hingga 12 m. Dalam formasi yang tidak terkonsolidasi, selubung sumur dimasukkan dan secara bersamaan ditenggelamkan ke kedalaman penuh untuk menghindari ambruknya material. Tingkat pengeboran tergantung pada jenis formasi sub-tanah yang ditemui, diameter sumur dan kedalaman lubang terutama. Dalam formasi batuan kristal padat, laju pengeboran bisa serendah 2 sampai 3 m per hari.
Tingkat pengeboran dalam formasi pasir halus yang mengalir lepas sama rendahnya karena mengisi lubang segera setelah material ditebus. Untuk memeriksa aliran pasir, lubang dapat diisi dengan air. Pengeboran pada formasi yang tidak terkonsolidasi dengan boulder cukup sulit karena boulder tidak hanya membelokkan lubang tetapi juga sulit untuk dibor dan mencegah tenggelamnya casing sumur. Dalam formasi lunak seperti batu pasir atau lempung berpasir, tingkat pengeboran bisa setinggi 20 sampai 30 m per hari. Lubang itu ditebang dengan hati-hati untuk memastikan posisi berbagai jenis formasi yang ditemui.
2. Metode Pengeboran Putar:
Metode Pengeboran Putar Hidraulik:
Metode ini umumnya disebut metode bor putar. Metode ini dapat berhasil digunakan untuk batuan serta formasi yang tidak terkonsolidasi. Oleh karena itu, metode ini digunakan untuk pengeboran sumur air dan sumur minyak. Sumur minyak umumnya sangat dalam dan metode ini cocok untuk mereka karena tidak seperti metode lain, laju pengeboran tidak bergantung pada kedalaman lubang.
Dalam metode ini pengeboran dilakukan dengan cara memutar bit yang dipasang di ujung bawah pipa baja hallow. Pipa baja diikatkan pada batang baja berbentuk persegi di bagian atas yang disebut kelly. Kelly pas di meja berputar di permukaan. Meja putar diputar dengan tenaga. Serbuk batu dan potongan dihilangkan dengan sirkulasi cairan pengeboran yang terus menerus.
Rig pengeboran putar hidrolik terdiri dari derek atau tiang, meja berputar, pompa untuk menginjeksi lumpur pengeboran, kerekan dan mesin. Pipa bor adalah tabung baja tanpa sambungan yang umumnya tersedia dalam panjang 6 m. Diameter luar pipa berkisar antara 6 hingga 12 cm.
Umumnya ukuran pipa yang digunakan cukup memadai karena pemboran sumur membutuhkan cairan pemboran dalam jumlah besar dalam sirkulasi. Mata bor yang melekat pada ujung bawah pipa bor dilengkapi dengan nozel pendek untuk mengarahkan semburan cairan pengeboran ke permukaan bilah mata bor. Gambar 18.8 menunjukkan diagram skematik metode bor putar.
Meja putar tempat kelly pas memutar bor. Mata bor memotong formasi dan saat lubang semakin dalam, batang bor meluncur ke bawah. Pada tahap ini kelly dibuka dan ditarik ke atas untuk memasang pipa baru. Cairan pengeboran atau bubur bentonit (tanah liat) dipompa ke bawah melalui pipa bor dan keluar melalui nozel di dalam mata bor. Lumpur kemudian naik ke permukaan melalui ruang annular antara pipa bor dan lubang dan menghilangkan fragmen dan potongan batuan dengannya.
Cairan pengeboran melakukan fungsi-fungsi berikut:
(i) Menopang dinding lubang dan mencegah keruntuhan.
(ii) Menghilangkan cutting dari lubang bor.
(iii) Memeriksa masuknya air tanah ke dalam sumur saat pengeboran sedang berlangsung.
(iv) Mendinginkan mata bor dan melumasi batang bor.
(v) Ini mencegah stek menempel di dasar lubang.
(vi) Memperlunak formasi bawah tanah dan mempercepat pengeboran.
Karena ada kemungkinan bahwa lumpur pemboran dapat menyegel formasi bantalan air bertekanan rendah, maka perlu untuk mengontrol jumlah lumpur di dalam air. Setelah cairan pengeboran muncul ke permukaan, cairan tersebut dibawa ke lubang pengendapan di mana fragmen batuan mengendap. Cairan yang dibersihkan disirkulasikan kembali melalui lubang.
Saat membosankan berlangsung, penebangan terperinci dari formasi bawah permukaan bertemu dengan dilakukan. Setelah sumur dibor ke kedalaman yang dibutuhkan, pipa sumur dengan saringan dan panjang buta dengan ukuran yang ditentukan diturunkan. Karena dinding lubang dilapisi dengan campuran bentonit koloid, maka perlu dilakukan pencucian dinding.
Ini disebut pencucian balik. Untuk pencucian balik pipa bor dengan kerah seukuran pipa sumur terpasang di atas mata bor dimasukkan lagi. Pompa memaksa air yang mengandung calgon (sodium hexa-meta-phosphate) turun ke pipa bor.
Air mengalir melalui saringan dan calgon menyebarkan koloid tanah liat yang disimpan di dinding lubang. Untuk meningkatkan efisiensi pencucian balik, pipa bor digerakkan ke atas dan ke bawah untuk menciptakan aksi bergelombang. Tingkat pengeboran dengan metode ini tergantung pada jenis formasi bawah permukaan yang ditembus dan jenis peralatan rig yang digunakan. Berlawanan dengan metode alat kabel, laju pengeboran dengan metode putar hidrolik tidak bergantung pada kedalaman lubang.
Tingkat pengeboran dalam formasi batuan yang terkonsolidasi dapat bervariasi dari 10 hingga 15 m per hari sedangkan pada formasi yang tidak terkonsolidasi dapat mencapai 100 hingga 150 m per hari.
Keuntungan utama dari metode putar hidrolik adalah sebagai berikut:
(i) Pengeboran dapat berlangsung terus menerus.
(ii) Tingkat pengeboran cukup tinggi.
(iii) Pipa selubung tidak diperlukan. Lumpur membentuk lapisan tanah liat di dinding lubang dan mencegah caving.
(iv) Jika bor terbukti tidak berhasil, bor dapat langsung ditinggalkan karena pelepasan pipa selubung dll., tidak termasuk.
Metode Membosankan Putaran Balik:
Metode ini disebut metode putar balik karena aliran fluida pemboran dibalik dibandingkan dengan metode pengeboran putar (hidrolik). Rig pengeboran yang digunakan untuk metode putar balik mirip dengan yang digunakan untuk pengeboran putar. Namun, ada dua variasi. Yang pertama adalah pipa bor berdiameter lebih besar (katakanlah 15 cm) dan kedua adalah pompa khusus berkapasitas besar dengan rotor sudu terbuka digunakan. Pompa memungkinkan kerikil besar dibuang. Pipa bor berdiameter besar memungkinkan batu berukuran diameter 12 cm terangkat ke permukaan.
Sebagai fluida pengeboran, umumnya hanya air yang digunakan. Ini bergerak ke lubang bor melalui ruang annular antara pipa bor dan dinding lubang. Air mengambil stek dan campuran disedot ke atas oleh pompa melalui pipa bor. Karena gaya isap, fluida yang naik memiliki kecepatan yang besar dan ia mengangkat partikel-partikel besar. Diagram skematis dari metode ini ditunjukkan pada Gambar 18.9.
Di permukaan campuran dibuang ke lubang pengendapan. Air mengambil partikel halus dari formasi bawah permukaan dan tidak perlu menambahkan hentonit atau lumpur lainnya ke dalam air. Ketinggian cairan pengeboran di dalam ruang annular harus dipertahankan hingga permukaan tanah untuk mencegah lubang berlubang. Dengan metode ini dimungkinkan untuk mengebor sumur berdiameter besar hingga 150 cm. Ini adalah metode termurah untuk mengebor sumur berdiameter besar dalam formasi lunak yang tidak terkonsolidasi yang terbuat dari pasir, lanau, atau lempung lunak.
Pemilihan Metode Pengeboran:
Pilihan metode pengeboran tertentu tergantung pada:
saya. Tujuan sumur;
- Jumlah debit yang diperlukan;
aku aku aku. Kedalaman tabel air
- Jenis formasi bawah permukaan; dan
- Jenis peralatan yang tersedia.
Sumur dangkal berdiameter kecil dapat dibor dalam formasi yang tidak terkonsolidasi dengan auger yang dioperasikan secara manual.
Sumur berkapasitas kecil dalam formasi yang tidak terkonsolidasi dapat dibor dengan metode titik sumur self jetting atau metode water jet boring.
Semua sumur pipa dalam dibangun dengan cara dibor. Metode putar umumnya lebih baik untuk penyelidikan geologi sedangkan alat kabel atau metode perkusi lebih baik untuk mempelajari kualitas air.
