Pri izbiri tehnike vrtanja je treba upoštevati različne dejavnike, zlasti za raziskovanje in nadzor nad nivojem, vključno s stroški, časom, vplivom na okolje, globino vrtanja in kakovostjo vzorcev. V primerjavi z drugimi tehnikami vrtanja, kot je diamantno vrtanje ali vrtanje z rotacijskim zračnim udarom, ima vrtanje z obratno cirkulacijo veliko prednosti. Vrtanje s povratno cirkulacijo bo opredeljeno v tem članku skupaj z njegovimi prednostmi, zdravstvenimi in varnostnimi vidiki ter razlogi, zakaj je to najboljši način nadzora naklona.
Kaj jePovratno cirkulacijsko vrtanje?
Reverse Circulation Drilling, ozRC vrtanje, je tehnika vrtanja, ki uporablja vrtalne palice z dvojno steno, ki so sestavljene iz zunanje vrtalne palice in notranje cevi. Zahvaljujoč tem votlim notranjim cevem se vrtalni odpadki lahko vrnejo nazaj na površje v enakomernem, neprekinjenem toku.
V nasprotju z diamantnim vrtanjem zbira vzorce kamninskih odrezkov in ne jedra kamnine. Najpogosteje kot mehanizem za vrtanje služi pnevmatski izmenični bat, znan kot kladivo. Poganja sveder iz volframovega jekla, ki je zasnovan za drobljenje trdih kamnin.
Vzorci kamnin se odstranijo s kladivom, potem ko jih zrak pod pritiskom potisne skozi opremo. Povratna cirkulacija, ki je posledica spremembe tlaka, ki nastane, ko je zrak potisnjen skozi obroč obročaste konstrukcije palice, pripelje odrezke navzgor po notranji cevi. Odrezki se potisnejo skozi cev, ki je povezana z vrhom ciklona, ko dosežejo deflektorsko škatlo na vrhu ploščadi.
Odrezki vrtanja bodo krožili po ciklonu, preden bodo padli skozi spodnjo luknjo in v vrečko za vzorce. Te vrečke lahko odnesete neposredno v laboratorij za analizo in so označene s položajem in globino območja, kjer je bil vzorec zbran.
Prednosti obratnega cirkulacijskega vrtanja
Zanesljivi in nekontaminirani vzorci:
Navzkrižni kontaminaciji se izognemo, saj odrezek ne vstopi v druge dele luknje, ko se premika skozi nastavek in v notranjo cev v ciklon. Posledično je mogoče izdelati veliko zaupanja vrednih vzorcev visoke kakovosti.
Izrezke iz vzorcev je preprosteje katalogizirati in slediti. Geodeti in drugi zainteresirani bodo lahko natančneje odkrili mineralna bogastva, saj bodo zbrani vzorci vsebovali točno določen položaj in globino, na kateri so se nahajali.
Visoke stopnje penetracije vrtanja:
Pri večjih globinah so hitrosti vrtanja s povratno cirkulacijo pogosto hitrejše in enakovredne hitrosti odprtega vrtanja. Hitrost vzorčenja notranje cevi lahko doseže hitrost 250 m/s, kar omogoča hiter in varen postopek pridobivanja vrtalnih odrezkov, ki zahteva manj delovnih ur.
Stopnje proizvodnje so višje kot pri diamantnem vrtanju; pri hitrostih nad 10 m/h so običajne hitrosti 200–300 m/dan. Posledično se lahko podatki o RC vrtanju strankam bistveno hitreje razkrijejo, saj je postopek vrtanja hitrejši.
Vsestranski v zahtevnih okoljih:
Vrtanje s povratno cirkulacijo je zelo preprosto in porabi veliko manj vode kot diamantno vrtanje, zaradi česar je odlično v državah, kot je Avstralija, kjer je voda lahko draga ali omejena. Vrtanje z vzvratno cirkulacijo je tudi bolj ekonomično kot diamantno vrtanje, saj se operativni stroški znižajo za do 40 odstotkov.
Prihranki pri stroških so najbolj očitni na geološko zapletenih območjih, kjer bi bolj tradicionalne tehnike vrtanja povzročile še večje povišanje stroškov. Ker je vrtanje s povratno cirkulacijo bolj vzdržljivo v zahtevnih situacijah, bodo ti izdatki čim nižji.
