Met moderne tegnologie word boorgate in 'n japtrap gesink

 
 


Met moderne tegnologie word boorgate in 'n japtrap gesink


(Hierdie artikel het in die Republikein verskyn. Dit word hier gepubliseer met die toestemming van die outeur)
Otto van Vuuren

BUITEN fonteine en putte is die enigste manier om toegang tot grondwater te verkry deur boorgate te sink. Daar is heelwat boortegnieke wat toegepas kan word om suksesvol deur verskeie geologiese formasies te boor. Van die ouer garde sal dalk nostalgies terugdink aan vervloë dae toe die stamperboorman soms vir maande aaneen besig was om, boorkabel vasgeklem in die een hand, te boor.

Vandag, met moderne en gevorderde lugdrukboormasjiene, is dit nie ongehoord om ‘n 100 m diep boorgat in een dag klaar te boor nie. Afhangend van die fisiese eienskappe van die geologiese formasie waarbinne ‘n boorgat gesink word, word besluit op die mees toepaslike boormetode. In harde, gekonsolideerde gesteentes word perkussie-metodes algemeen toegepas.

Die boorstring bestaan uit drie dele, naamlik die hamer met ‘n beitel onderaan, boorskoen (drill shoe of drill collar) en boorstange. ‘n Boorskoen is ‘n baie swaar boorstang, in deursnee net kleiner as die hamer, maar groter as die ander boorstange. Dit word gebruik om voldoende gewig te voeg tot die onderste deel van die boorstring.

Hierdie gekonsentreerde gewig net bokant die hamer en beitel help grootliks om die boorgat reguit te boor. Die pneumatiese- of lugdrukboor aan die onderpunt van die boorstring slaan die gesteente stukkend deur die hamer-aksie, en dit word gedryf deur saamgeperste lug teen hoë snelheid deur stadig-roterende boorstange te stuur. Hierdie perkussie- effek is dieselfde as die herhaalde optel en laat val van die swaar boorgereedskap van die ou stamperboor, maar gebeur net teen ‘n veel vinniger tempo, en met ‘n baie korter slaan-aksie.

Hamers word vervaardig van allooistaal, met wolfram-karbied (tungstencarbide) insetsels in die beitel wat die snytande vorm. Die saamgeperste lug word deur ‘n kompressor verskaf, en dit word deur die boorstange geforseer, af na die hamer en dan ontsnap dit deur klein openinge in die boorbeitel.

As die vloeisnelheid van die lug voldoende is, word die boorsels tussen die boorstange en die boorgat-wand opforseer en op die oppervlak uitgeblaas. Hierdie deurlopende verwydering van boorsels veroorsaak dat die hamer en beitel altyd op ‘n skoon oppervlak slaan, wat die metode baie effektief maak en ‘n baie hoë penetrasie-tempo kan gehandhaaf word. In sagte, semi- en ongekonsolideerde gesteentes word merendeels direkte rotasietegnieke gebruik om boorgate te sink.

Met hierdie metode word geboor deur slegs rotering van die boorstring met ‘n beitel onderaan, en geen slaan-aksie, of perkussie, word gebruik nie. Die metode verskil verder van perkussie deurdat verskeie media gebruik word om boorsels uit die boorgat te verwyder. Die algemeenste is lug en polimeer, ‘n chemiese bio-afbreekbare produk, ook genoem boormodder (drill mud). Laasgenoemde word gebruik waar formasies baie toeval, soos sand, en dien onder meer om die boorgat-wand te stabiliseer.

Die boormedium word weereens binne die boorstange afgepomp, en vloei tussen die stange en boorgat-wand uit op die oppervlak. Hierdie opwaartse vloei verwyder die boorsels uit die boorgat. Wanneer van boormodder gebruik gemaak word, vloei dit op die oppervlak deur verskeie afsettingsputte (settling pits) waar die boorsels uitsak voorrelatief skoon boormodder weer in die boorstring afgepomp word.

Een van die belangrikste aspekte, wat dikwels oor die hoof gesien word in die hele proses om ‘n boorgat te sink, is om ‘n geskikte boorkontrakteur te vind. Hiermee bedoel ek die “hele pakket” – ‘n boorman met voldoende ondervinding en kennis wat die nodige en korrekte toerusting het wat in ‘n goeie toestand is. Van die hoofoorsake van skewe boorgate is krom boorstange, boormanne wat te vinnig wil boor, of waar nie van boorskoene gebruik gemaak word nie.

Ons moet onthou dat moderne boormasjiene hidrolies werk, met die gevolg dat geweldig baie afwaartse druk en krag uitgeoefen kan word. Deur te veel druk te vinnig toe te pas, deflekteer ‘n boorstring verbasend maklik en vinnig! Net so is defleksie amper gewaarborg wanneer die verhouding van die boorgatdeursnee tot die boorstangdeursnee groot is, met ander woorde as daar nie van boorskoene gebruik gemaak word nie, of as die boorskoen deursnee te klein is.

My ondervinding is dat weinig mense bewus is van hierdie klein jakkalsies wat groot probleme en finansiële verliese kan veroorsaak, en ongelukkig is daar ook boorkontrakteurs wat allerhande slim stories opdis om skewe boorgate te verduidelik en hulle verantwoordelikhede te ontduik. Dit is juis hieroor dat dit belangrik is om voor die tyd ‘n behoorlike kontrak op te stel wat sekere spesifikasies en toleransies ten opsigte van die boorgat duidelik sal uitspel.

So ‘n kontrak moet ook uitspel wat die verantwoordelikhede van beide die kontrakteur en boorgateienaar is. In terme van boorgatontwerp, konstruksie, ontwikkeling (skoonmaak) en die uiteindelike bestuursplan, is dit ongelukkig ook so dat weinig boorkontrakteurs moeite doen om die beste advies aan hul kliënte te gee.

Indien boorgatinligting nie voortdurend en akkuraat ingesamel word gedurende die boorproses nie, kan die boorgat nie reg of effektief ontwerp word nie, met die gevolg dat byvoorbeeld die konstruksie in terme van voering wat ingebou word ook nie reg sal wees nie. Wanneer hoë-lewering grondwatersones in so ‘n geval “afgesny” word deurdat soliede voering daarteenoor geïnstalleer word, is die boorgat vir alle praktiese doeleindes nutteloos.

Dit is baie belangrik dat alle inligting in verband met grondwater aangeteken word namate die boorwerk vorder: diepte waarop waters getref word, die lewering van elke water voorkoms, enige aanduiding van waterkwaliteit, asook die watervlak nadat boorwerk voltooi is.

Net so is die geologiese eienskappe van kardinale belang: gesteente tipe en kleur (behalwe ‘n beskrywing moet monsters ook geneem word, verkieslik op eenmeter- intervalle – dit kos die kontrakteur niks ekstra om meer monsters te neem nie!), presiese diepte waarop veranderinge in die geologie voorkom, enige tekens van verwering, asook die hardheid van die gesteentes (verkrygbaar deur die penetrasie waar te neem).

Laasgenoemde aspek is dikwels moeilik om te bepaal, en meer dikwels onbetroubaar omdat die penetrasietempo in ‘n baie groot mate afhang van hoe “hard of sag” die boorman te werk gaan, met ander woorde hoeveel druk hy deur die hidroliese kontroles toepas, wat die toestand van die beitel is, asook die mate van sekondêre boorwerk.

Laasgenoemde kom voor wanneer boorsels nie uit die boorgat verwyder word nie omdat die vloeisnelheid van die boormedium onvoldoende is om die boorsels uit die boorgat te vervoer. In stede dat daar dus op ‘n skoon oppervlak geboor word, word die boorsels eers fyner geboor totdat dit lig genoeg is om vervoer te word. Dit is dus duidelik dat die boorkontrakteur van kritieke belang is in die proses om ‘n suksesvolle en effektiewe boorgat te ontwikkel.

Om dus die eerste beskikbare kontrakteur wat in die omgewing is te kry om te boor, is nie altyd die wysste ding om te doen nie. Soos met meeste ander dinge, kom kwaliteit egter ook teen ‘n prys, en die boorkontrakteurs wat kwaliteitdiens lewer, se tariewe is in die algemeen ook heelwat hoër as die gemiddelde kontrakteur s’n. Net soos by die eksplorasiefase, is dit ook duidelik dat die kennis en ondervinding van ‘n professionele persoon tydens die boorfase geweldig baie waarde kan toevoeg, en dikwels ook die verskil kan beteken tussen ‘n suksesvolle en minder suksesvolle, of onsuksesvolle boorgat.

 

Otto van Vuuren lewer geïntegreerde geohidrologiese en ander water-verwante dienste onder die naam Dynamic Water Resources Management. Met 20 jaar ondervinding in die grondwater sektor in Namibië, bied Dynamic Water Resources Management aan kliënte die volgende dienste:

Grondwater ondersoeke en eksplorasie
• Identifisering van potensiële grondwater bronne vir ontwikkeling.
• Ontsluiting van grondwater bronne.
• Kwantifisering van grondwater reserwes.
• Boorgat rehabilitasie.
• Aanbevelings in terme van volhoubare grondwater ontwikkeling.

Grondwater besoedeling studies
• Identifisering van potensiële besoedelings bronne.
• Aanbevelings in terme van remediërende stappe.

Water bronne bestuur
• Evaluering van bestaande water bronne bestuurs praktyke.
• Aanbevelings vir geïntegreerde bestuurs praktyke, insluitend die rol van sanitasie, in terme van volhoubare gebruik van water bronne.
• Evaluering van die rol van grondwater in die omgewing, spesifiek met betrekking tot Omgewings Impak Studies.
• Ontwikkeling en saamstelling van water bronne bestuurstplanne.

Dynamic Water Resources Management strewe in alles om aan God die eer te bring en bied aan alle kliënte ’n eerlike diens, waar die belang van grondwater eerste gestel word in ooreenstemming met ons God-gegewe opdrag om oor Sy skepping te heers.

Vir verdere inligting kontak Otto van Vuuren by grondwater@ gmail.com

TERUG