BENTONİTİN SONDAJ MÜHENDİSLİĞİ ÖZELLİKLERİ

Benzer belgeler
JEOTERMAL SONDAJ TEKNİĞİNİN ESASLARI

GÜNLÜK YAŞAM OLAYI: Kedi kumunun emici, koku giderici ve toksik tutucu özelliklerinin kaynağını açıklama

TPAO ARAŞTIRMA MERKEZİ

Mapek, Sondaj. Çamurunda da Lider. Röportaj

FOREKAZIK ÇALIŞMALARINDA SIVI POLİMER KULLANIMI

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

Trakya Kalkınma Ajansı. Bentonit Bilgi Notu

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: JEO 4805

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

JEOTERMAL SONDAJLARDA FORMASYON ÖZELLİKLERİNE UYGUN MATKAP SEÇİMİ İÇİN YENİ BİR YAKLAŞIM

TERS DOLAŞIMLI SONDAJ UYGULAMALARI

Oxygen atom. Sheet of tetrahedrons. Sheet of octahedrons. Sheet of tetrahedrons. AFM image of. montmorillonite Interlayer cation + Water molecule

Yazarla iletişim. 2. Baskı (c) 2009 Adil ÖZDEMİR 1.Baskı 2007, 1000 Adet

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

TÜRKİYE YERALTISUYU SONDAJ UYGULAMALARINA GENEL BİR BAKIŞ Numerical Analysis of Water Well Drilling Sector of Turkey

KAYALARIN DELİNEBİLİRLİĞİNİ ETKİLEYEN JEOLOJİK ÖZELLİKLER. Adil ÖZDEMİR

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

YERKABUĞUNU OLUŞTURAN MİNERALLER İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Yerkabuğunun Yapısı. Yerkürenin Yapısı. Dr.

KİLTAŞLARI (Claystone)

Eczacıbaşı Topluluğu

Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

DÖKÜM KUMLARININ NEM VE MUKAVEMET TAYİNİ

PERİYODİK CETVEL Mendeleev Henry Moseley Glenn Seaborg

GÜLEN MUHARREM PAKOĞLU ORTAOKULU FEN BİLİMLERİ 8 SORU BANKASI

TABAKALI SİLİKATLAR (Fillosilikatlar)

KONU 11: TAŞIN HAMMADDE OLARAK KULLANIMI: MİNERALLER. Taşın Hammadde Olarak Kullanımı

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI Çevresel Etki Değerlendirmesi, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü TESİSE KABUL EDİLECEK ATIKLAR VE KODLARI

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Maden aramaya yönelik olarak

SICAK SU İLE SIĞ SOĞUK SUYUN KARIŞMASINDAN MEYDANA GELEN SUDA KARIŞMADAN ÖNCE BUHAR VE ISI KAYBININ OLUP OLMADIĞININ SAPTANMASI

Toprakta Kireç Tayini

maddelere saf maddeler denir

7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

JEOTERMAL KAYNAKLAR İÇİN İŞLETME/REVİZE İŞLETME PROJESİ FORMATI İLÇE (İL). NUMARALI ARAMA RUHSATINA İLİŞKİN İŞLETME PROJESİ

Döküm kumu bileşeni olarak kullanılan silis kumunda tane büyüklüklerinin tespiti.

YAPI MALZEMESİ. Romalılar devrinde ise su kireci bulunmuş ve su içi inşaatlarında kullanılmıştır.

EK-38 Ömer Halisdemir Üniversitesi Sanayiye Yönelik Ar-Ge Çalışmaları

SIKÇA SORULAN SORULAR

Elektronların Dağılımı ve Kimyasal Özellikleri

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

SU ve YAPI KİMYASALLARI

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

8. BÖLÜM: MİNERAL TOPRAKLARDAKİ BİTKİ BESİN MADDELERİ

JEO 358 Toprak Mekaniği Ders Notları. Bu derste...

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

SEDİMANTER KAYAÇLAR (1) Prof.Dr. Atike NAZİK, Çukurova Üniversitesi J 103 Genel Jeoloji I

KİLİN YAPISI. Şekil 1) (a) Tetrahedral yapı, (b) silikat tabakası

KATI ATIK DEPOLAMA SAHALARININ GEOTEKNİK TASARIM İLKELERİ HAZIRLAYANLAR MUHAMMED DUMAN MUHAMMET TEZCAN AHMET ARAS

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

HİDROLOJİ. Buharlaşma. Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan. İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

TOPRAK ANA MADDESİ KAYAÇLAR. Oluşumlarına göre üç gruba ayrılırlar 1. Tortul Kayaçlar 2.Magmatik Kayaçlar 3.Metamorfik (başkalaşım) Kayaçlar

BESİN MADDELERİNİN KSİLEM VE FLOEMDE UZUN MESAFE

Sondaj Sıvıları. Sondaj Sıvıları

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

ÇANKIRI İLİ MADEN VE ENERJİ KAYNAKLARI

TOPRAKLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

AR& GE BÜLTEN. Türkiye de Maden Sektörü

SİVAS İLİNİN JEOTERMAL. Fikret KAÇAROĞLU, Tülay EKEMEN Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, SİVAS

- Bioanalytic; Biyokimya otoanalizörleri için test kitleri üretimi,

ATOM ve YAPISI Maddelerin gözle görülmeyen (bölünmeyen) en parçasına atom denir. Atom kendinden başka hiçbir fiziksel ya da kimyasal metotlarla

Çimentolu Sistemlerde Çatlak Oluşumları. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Çizelge 5.1. Çeşitli yapı elemanları için uygun çökme değerleri (TS 802)

ELEMENTLERİN SEMBOLLERİ VE ATOM

TPAO ARAŞTIRMA MERKEZİ 9-1

... NO'LU RUHSATA İLİŞKİN (... DÖNEM) ARAMA FAALİYET RAPORU

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

HALOJENLER HALOJENLER

Yüzey gerilimi. Hidayet TERECİ

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

4. GRUP KATYONLARI (TOPRAK ALKALİLERİ GRUBU)

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Maddenin Mekanik Özellikleri

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

Bu çalışmada, Su tutucu özelliği olmayan polistirene boraks ilavesi ile su tutma kapasitesinin kazanıp-kazanmadığının araştırılması amaçlanmıştır.

NEFELİNLİ SİYENİT Sodyum & Potasyum Feldspat B & S YATIRIM A.Ş. KIRŞEHİR NEFELİN İŞLETMELERİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ Çevre Mühendisliği Bölümü Fiziksel ve Kimyasal Temel İşlemler Laboratuvarı Dersi Güncelleme: Eylül 2016

HİDROJEOLOJİ MÜHENDİSİ

JEO 358 Toprak Mekaniği Ders Notları Yaz Dönemi

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ

6. I. Sirke ruhu (CH 3 COOH)

TOPRAK ANA MADDESİ Top T rak Bilgisi Ders Bilgisi i Peyzaj Mimarlığı aj Prof. Dr Prof.. Dr Günay Erpul kar.edu.

2+ 2- Mg SO 4. (NH 4 ) 2 SO 4 (amonyum sülfat) bileşiğini katyon ve anyonlara ayıralım.

UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE SAYISAL UZAKTAN ALGILAMA

taze beton işlenebilirlik

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

Transkript:

Jeofizik Bülteni, www.jeofizik.org.tr BENTONİTİN SONDAJ MÜHENDİSLİĞİ ÖZELLİKLERİ Adil ÖZDEMİR Jeoloji Mühendisi, Sondajcılar Birliği (adilozdemir2000@yahoo.com) Emre ÖZCAN Jeofizik Mühendisi, Temeltaş A.Ş.(eozcan@temeltas.com.tr) İçerisinde bol miktarda camsı malzeme bulunan alüminyum ve magnezyumca zengin, volkanik kül, tüf ve lavların kimyasal yolla ayrışması ile oluşan, egemen olarak montmorillonit minerali içeren ve formülü Al 4 Si 8 O 20 (OH 4 ). nh 2 O olan killere bentonit denilmektedir. Ticari anlamda ise, gelişmiş sıvı emici ve kolloidal özelliği olan her kile bentonit denilmektedir. Bentonitler, kaynak kayanın bileşimine uygun olarak sodyum, kalsiyum potasyum montmorillonitler şeklinde oluşur. Bentonit oluşumu için, genellikle kaynak kaya konumundaki volkanik külün belirli miktarda alkali ve toprak alkali mineral içermesi gerekir. Bol volkanik cam içeren lav ve tüfler üç yolla kile dönüşür; 1. Volkanik gaz ve buharın etkisiyle(hidrotermal etki) 2. Çökel havzaların sulu ortamlarında, tüf ve volkanik küllerin değişmesiyle(transformasyon, neoformasyon, diyajenetik oluşum) 3. Volkanik tüf ve killerin yağmur, rüzgar gibi iklim koşulları altında ayrışmasıyla(yüzeysel alterasyon, meteorik alterasyon) Şekil.1. Bentonit oluşumu

1.GİRİŞ Bentonitler, su ile temasa geçtiklerinde az veya çok şişerler. Şişme yeteneklerine göre, fazla, orta ve az şişen bentonitler olmak üzere üçe ayrıldığı gibi içerdikleri değişebilir iyonlara göre de üç grupta toplanır; Sodyum, Sodyum-Kalsiyum ve Kalsiyum Bentonitler. Sodyum bentonitler fazla şişen, soydum-kalsiyum orta şişen, kalsiyum bentonitler ise az şişen bentonitlerdir. Fazla şişen bentonitler, Wyoming tipi olarak ta adlandırılmaktadır. Sodyum-kalsiyum bentonitlere ara veya karma tip bentonitler de denir. Bentonitler, doğal olarak bu sınıflandırılmalarının yanında, istenilen özelliklerini artırmak için asit, soda, polimer vb. katkı maddeleriyle tepkimeye sokularak katkılı bentonit veya aktif bentonit biçiminde de isimlendirilir. Aktiflendirme veya katkı maddesinin cinsine göre de sodyum aktif bentonit veya polimer katkılı bentonit vb. biçiminde isimlendirilmektedir. Bentonitlerin egemen minerali olan montmorillonit, iki silisyum ve bir alüminyum katmanından meydana gelmektedir. Şekil.2. Montmorillonitin yapısının şematik görünümü

Şekil.3. Çeşitli bentonitlerin su ile temas ettiğinde yapısındaki değişim 2. BENTONİTLERİN KULLANIM ALANLARI Geniş bir kullanım alanı olan bentonitin en önemli tüketildiği alan sondaj sektörüdür. Dünyada sondaj bentoniti talebi senelere bağlı olarak değişim göstermekle birlikte, ortalama 1-1.3 milyon ton/yıl civarındadır. Şekil.4. Bentonitin kullanım alanları

3. BENTONİTİN SONDAJ ÇAMURUNDA KULLANILMASININ SEBEPLERİ 1. Yüksek viskozite ve jel yapma özelliğinden dolayı sondaj çamuru içerisindeki kırıntıları askıda tutması. Dolayısıyla, çamur içerisindeki formasyon kırıntıları kuyu tabanına çökmez ve matkabın sıkışması önlenir 2. Çamur içerisindeki formasyon kesintilerinin kayma hızlarını azaltarak etkili bir kuyu temizliği sağlanır 3. Yüksek sıvama özelliği ile kuyu cidarında sağlam ve düzgün sıva oluşturarak kuyu hareketsizliğini (kalıcılığını) sağlanır Bentonitin kuyu duvarında sıva yapması 4. Kayganlık özelliğinden dolayı kuyuda, matkapta ve sondaj dizisinde çok iyi bir yağlama görevi yapar 5. Formasyonlarda bulunabilecek gaz veya akışkanların kuyuya girişini engeller Bu fonksiyonlarda bentonitin iki temel özelliği rol oynar. a. Reolojik özellikleri - Görünür viskozite - Çamur yapma verimi - Akma dayanımı b. Su kaybı 4. SONDAJ BENTONİTİ TEMİNİ Ülkemizde ve dünyada doğal sondaj bentoniti yatakları sınırlıdır. Bu nedenle doğal Na- Bentonitlerin yeterli miktarlarda ve ekonomik olarak temin edilmesi çok güçtür. Bu amaçla, Na-Ca ve Ca-Bentonitlerin kalitesini artırmak için kimyasal işlemler uygulanarak sondaj çalışmalarında kullanılabilecek bentonit elde edilmektedir. Bu işlemler şunlardır; (1) İyon değiştirme (2) Katkı maddesi ekleme

4.1. İyon Değiştirme Na içeriği yüksek olan Na-Ca-Bentonitlerin(Yarı Alkali Bentonitler) bünyesindeki Ca elementi ile kimyasal işlemler sonucunda eklenen Na elementinin yerdeğiştirmesi (iyon değişimi) sağlanarak Na-Ca-Bentonitlerden Na-Bentonitler elde edilmektedir. Dünyada bu yöntemle elde edilen Na-Bentonitler, doğal bentonitlerin kullanıldığı her tür sondaj çalışmasında kullanılmaktadırlar 4.2. Katkı Maddesi Ekleme Na-Ca-Bentonitlere özel katkı ilavesi yapılarak(% 0,1 0,5 oranlarında polimer) bentonitin verimliliğinin ve kalitesinin artırılmasıdır(aktifleştirme işlemi). Bentonite katkı maddesinin katılıp katılmadığı veya ne miktarda katıldığı sadece KCl/Polimer çamuru kullanılan sondaj çalışmalarında önem kazanmaktadır. Diğer durumlarda, katkılı bentonitin API ve TSE standartlarındaki özellikleri sağlayıp sağlamadığı hususuna dikkat edilmelidir. Bu özellikleri sağlaması durumunda katkılı bentonitin sondaj çalışmalarında kullanılmasının bir sakıncası yoktur. Bentonitin ticari olabilmesi için kendi hacminin en az beş katı şişebilmesi gerekmektedir. Normal olarak bentonitler 10-20 veya 15-30 kat şişebilirler. Genellikle kendi ağırlığından 5-6 kat fazla suyu bünyesine alarak 12-15 kat hacim artışı gösteren bentonitler kaliteli sayılmaktadırlar. Bentonitlerin diğer kil minerallerinden fazla su tutmasının sebebi, özgül yüzeylerinin fazla olmasıdır. Sondaj bentonitlerinin ticari işlemleri, API(American Petroleum Institute) 13 A Section 4-5-6, OCMA(Oil Companies Material Association) ve TSE(Türk Standartları Enstitüsü) 13500 standartlarına göre yapılır. Çizelge.1. Doğal sondaj bentonitinin fiziksel özellikleri Çizelge.2. Katkılı sondaj bentonitinin fiziksel özellikleri(ocmakalite)

5. SONDAJ BENTONİTİNİN TANINMASI VE HASSASİYETİ Bentonitler, griden siyaha, yeşilden beyaza kadar değişen hemen her renkte olabilir. Genel olarak sabunsu ve balmumsu bir dış görünümleri vardır. Su ile temas ettiklerinde az çok şişer ve kurutulduklarında çok fazla çatlaklı ve patlamış mısır görünümlüdür. Bentonitler, sudaki Ca ve Mg a karşı hassastır. Bu nedenle geleneksel bir işlem olarak, sondaj sıvısına bentonit eklemeden önce soda külü katılmalıdır. Kullanılacak suyun herbir m 3 üne 2 kg soda külü eklenmelidir. 6. YARARALANILAN KAYNAKLAR ÖZDEMİR, A., 2007; Sondaj Tekniğine Giriş. Omay Ofset. 74 s. ÖZDEMİR, A., 2005; Sondaj çamurunun önemi, bileşenleri ve özelliklerinin ölçümü. Jeoloji Mühendisleri Odası. Uygulamalı Sondaj Kursu Kitabı. s. 176-192 TS-EN ISO 13 500, 2006; Sondaj Çamuru Maddeleri, Özellikler ve Deneyler. 65 s. WHITTAKER, A.(editor), 1985; Theory and Aplication of Drilling Fluid Hydraulics. IHRDC Publ. 203 p. ADAMS, N.J., 1985; Drilling Engineering. A Complete Well Planning Approach. PennWell Publ. 1961 p. HILLIARD, V., 1996; Drilling.The Manual of Methods, Aplications and Management. Australian Drilling Industry Training Committe Limited. 615 s. AKBULUT, A., 1996; Bentonit. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayını. 78 s. BİLGE, Y. ve BARUT, A., 1998; API Spect 13 A Section 4-5-6 da tanımlanan bentonitlerin kullanım alanları. Sondaj Sempozyumu. s. 76-81 BOZDEMİR, M., 1996; Bentonitlerin sondaj sanayi için aktifleştirilmesi. Gazi Üniversitesi. Yüksek Lisans Tezi. 62 s. (Yayımlanmamış) DPT, 2001; Bentonit-Barit-Diatomit-Aşındırıcılar. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu. 64 s.