भूवैज्ञानिक ड्रिलिंग रॉड यूं ही नहीं टूटतीं — वे रिग के शुरू होने से पहले लिए गए गलत फैसलों के कारण टूटती हैं।
एक भूवैज्ञानिक ड्रिल रॉड—जिसका उपयोग क्षैतिज दिशात्मक ड्रिलिंग, भू-तकनीकी जांच और उपयोगिता स्थापना में किया जाता है—चट्टानी ड्रिल रॉड की तरह हिंसक परिस्थितियों का सामना नहीं करती। इस पर प्रति सेकंड पचास बार हथौड़ा नहीं मारा जाता। यह घूमती और खींचती रहती है, कभी-कभी मिट्टी, चट्टान और इनके बीच की हर चीज से होते हुए हजारों मीटर तक जाती है।
जब कोई भूवैज्ञानिक छड़ टूट जाती है, तो यह शायद ही कभी अचानक होने वाली धातुकर्म संबंधी अप्रत्याशित घटना होती है। यह कई दिन या सप्ताह पहले लिए गए निर्णयों का अंतिम परिणाम होता है - उपकरण चयन के दौरान, छड़ की ग्रेडिंग के दौरान, या रीमिंग योजना के दौरान लिए गए निर्णयों का। यहाँ बताया गया है कि ये विफलताएँ कहाँ से उत्पन्न होती हैं और छड़ को जमीन में डालने से पहले ही इन्हें कैसे रोका जा सकता है।
जुटाने से पहले रिग और टूलिंग को ठीक से तैयार कर लें।
सबसे महंगा रॉड फेलियर वह होता है जो काम के लिए गलत उपकरण के इस्तेमाल से होता है। एक भी रॉड को ट्रक में लोड करने से पहले, किसी को भू-तकनीकी रिपोर्ट को ध्यान से पढ़ना चाहिए - सरसरी नज़र से नहीं, बल्कि गहराई से। मिट्टी की संरचना कैसी है? कंकड़ की परतें कहाँ हैं? क्या वहाँ आधारशिला है, और कितनी गहराई पर? भूजल स्तर कैसा है?
इन सवालों के जवाब से यह तय होता है कि योजनाबद्ध रिग, मड सिस्टम और रॉड स्ट्रिंग वास्तव में ड्रिलिंग का काम संभाल सकते हैं या नहीं। नरम मिट्टी में ड्रिलिंग के लिए उपयुक्त रिग अप्रत्याशित चट्टानों को धकेलने की कोशिश में रॉड को खराब कर देगा। रेत के लिए डिज़ाइन किया गया मड सिस्टम बजरी में छेद को खुला नहीं रख पाएगा। जब भी उपकरण जमीन के अनुरूप नहीं होते, रॉड को ही नुकसान उठाना पड़ता है।
परियोजना के विवरण और ठेकेदार द्वारा प्रस्तावित उपकरणों की सूची की भू-तकनीकी डेटा के साथ समीक्षा करना कार्य शुरू करने से पहले आवश्यक है। यदि कोई विसंगति हो, तो उपकरण योजना को ठीक करें - यह उम्मीद न करें कि ज़मीन रिपोर्ट में बताए गए से बेहतर है।
छड़ों का चयन कैटलॉग के आधार पर नहीं, बल्कि संख्याओं के आधार पर करें।
भूवैज्ञानिक ड्रिलिंग के लिए रॉड का चयन, चट्टान ड्रिलिंग के लिए रॉड के चयन से भिन्न होता है। इसमें मुख्य भार टॉर्क और तन्य खिंचाव होता है, न कि प्रभाव। पिछली परियोजना में इस्तेमाल की गई रॉड इस परियोजना के लिए पूरी तरह अनुपयुक्त हो सकती है।
टॉर्क क्षमता नियम:रॉड का निर्धारित अधिकतम टॉर्क, रिग के अधिकतम आउटपुट टॉर्क से कम से कम दोगुना होना चाहिए। यह रॉड के लिए सुरक्षा कारक नहीं है, बल्कि अप्रत्याशित स्थितियों के लिए सुरक्षा कारक है। भूमिगत अवरोध, तंग त्रिज्या वाले वक्र और बोरहोल का ढहना, ये सभी स्थिर ड्रिलिंग भार से परे टॉर्क स्पाइक्स उत्पन्न करते हैं। सामान्य परिस्थितियों में अपने निर्धारित टॉर्क के 90% पर चलने वाली रॉड में स्पाइक के लिए कोई गुंजाइश नहीं होती है।
रॉड ग्रेडिंग मानक:किसी भी कार्य में प्रवेश करने वाली प्रत्येक रॉड को एसवाई/T 5824 या समकक्ष मानक के अनुसार वर्गीकृत किया जाना चाहिए — उसका मापन, निरीक्षण और घिसावट की स्थिति तथा सेवा इतिहास के आधार पर वर्गीकरण किया जाना चाहिए। एक ही स्ट्रिंग में बिना वर्गीकृत रॉड अज्ञात मानी जाती हैं। अज्ञात रॉड विफल हो जाती हैं।
प्रबंधन अभिलेख:हर रॉड का रिकॉर्ड रखें। ड्रिल की गई मीटर लंबाई, अनुभव किया गया पुलबैक लोड, निरीक्षण के निष्कर्ष, समय के साथ ग्रेड में परिवर्तन। अधिकतम पुलबैक पर पांच बोर से गुजर चुकी रॉड अपने पहले काम के समय जैसी नहीं रहती। रिकॉर्ड के बिना, आप सिर्फ अनुमान लगा रहे हैं।
तनाव विश्लेषण:कठिन ड्रिलिंग कार्यों (जैसे लंबी सुरंगें, बड़े व्यास वाली सुरंगें और जटिल भूगर्भीय संरचना) के लिए, अपेक्षित भार के तहत रॉड स्ट्रिंग का परिमित तत्व विश्लेषण (फी) ड्रिलिंग शुरू होने से पहले ही कमजोर बिंदुओं की पहचान करता है। रीमर के ठीक पीछे का संक्रमण क्षेत्र आमतौर पर सबसे अधिक तनाव वाला स्थान होता है। फी से यह स्पष्ट रूप से पता चलता है कि तनाव कहाँ केंद्रित है और क्या रॉड इसे सहन कर सकती है।
भारी दीवार वाली संक्रमण छड़ें:रीमर के ठीक पीछे दो से तीन मोटी दीवार वाली ड्रिल रॉड लगाएं। ये रॉड रीमर और मानक रॉड स्ट्रिंग के बीच व्यास संक्रमण को पाटती हैं। रीमर पूरी स्ट्रिंग में सबसे अधिक टॉर्क और सबसे अनियमित भार उत्पन्न करता है - ये संक्रमण रॉड उस दबाव को अवशोषित करती हैं और अपने पीछे की मानक रॉड की रक्षा करती हैं।
पायलट होल को उसकी निर्धारित जगह पर ही रखें।
रॉड की विफलताओं का मूल कारण पायलट होल का विचलन है। डिज़ाइन पथ से भटकने वाला होल ऐसे संकीर्ण त्रिज्या वाले वक्र बनाता है जिनका अनुसरण करने के लिए रॉड डिज़ाइन नहीं किए गए थे। डिज़ाइन की गई बेंड त्रिज्या से अधिक संकीर्ण वक्र में घूमने वाली रॉड पर लगने वाला बेंडिंग स्ट्रेस, थकान चक्रों को तेजी से बढ़ाता है।
नियम: डिज़ाइन वक्र से पायलट होल का विचलन स्पैन लंबाई के 1% से अधिक नहीं होना चाहिए। 300 मीटर की बोरिंग नियोजित पथ से 3 मीटर के भीतर ही रहनी चाहिए। यदि पायलट होल इससे अधिक विचलित होता है, तो इसे स्वीकार न करें और यह उम्मीद न करें कि रीमिंग प्रक्रिया इसे सीधा कर देगी। पायलट होल को ठीक करें या रॉड्स को नुकसान होने की संभावना को स्वीकार करें।
पायलट होल की स्वीकृति औपचारिक होनी चाहिए — रीमिंग शुरू होने से पहले इंजीनियर या मालिक द्वारा इसका सर्वेक्षण, दस्तावेजीकरण और हस्ताक्षर किए जाने चाहिए। खराब पायलट होल से रीमर चलाना रॉड को नष्ट करने जैसा ही है, बस इसमें कटिंग हेड बड़ा होता है।
एक ही झटके में नहीं, चरणों में काम करें।
जब अंतिम बोर का व्यास बड़ा होता है — 400 मिलीमीटर से अधिक — तो पायलट व्यास से अंतिम व्यास तक एक ही बार में नहीं पहुंचा जा सकता। इससे कटिंग लोड, टॉर्क की आवश्यकता और कटिंग की मात्रा में भारी बदलाव आता है। स्ट्रिंग के आगे वाले रॉड अपनी डिज़ाइन सीमा से कहीं अधिक भार झेलते हैं।
वैज्ञानिक तरीका: व्यास को धीरे-धीरे बढ़ाएं। एक सामान्य प्रक्रिया 200-240 मिमी रेंज के रीमर से शुरू होती है, फिर अंतिम व्यास तक पहुंचने के लिए प्रत्येक पास में लगभग 200 मिमी व्यास बढ़ाया जाता है। प्रत्येक पास में प्रबंधनीय मात्रा में सामग्री हटाई जाती है। प्रत्येक पास से मड सिस्टम को अगले, बड़े रीमर के चलने से पहले कतरनों को साफ करने का समय मिल जाता है। प्रत्येक पास से रॉड अपनी निर्धारित भार सीमा के भीतर काम करती रहती हैं।
स्टेप-अप प्लान में रिग की पुलबैक क्षमता, मड सिस्टम की प्रवाह दर और ठोस पदार्थों को संभालने की क्षमता, रॉड स्ट्रिंग की टॉर्क और तन्यता सीमा, और रीमिंग के प्रति फॉर्मेशन की प्रतिक्रिया को ध्यान में रखा जाना चाहिए। समय बचाने के लिए किसी भी चरण को छोड़ देने से रॉड्स में खराबी आ सकती है।
रीमिंग के दौरान गेज पर नज़र रखें
रीमिंग के दौरान, दो चीज़ें सबसे ज़्यादा मायने रखती हैं: टॉर्क और पुलबैक फ़ोर्स। इन दोनों की लगातार निगरानी की जानी चाहिए और इनकी तुलना फॉर्मेशन और रीमर के व्यास के लिए अपेक्षित सीमा से की जानी चाहिए।
टॉर्क में अचानक वृद्धि का मतलब है कि कुछ बदल गया है — रीमर किसी कठोर परत से टकरा गया है, कतरनें जमा हो रही हैं, या छेद ढह रहा है। सामान्य टॉर्क के साथ खिंचाव का मतलब है कि स्ट्रिंग घिसट रही है — संभवतः बोरहोल ढह रहा है या कतरनों का अत्यधिक जमाव हो गया है।
जब कोई भी पैरामीटर अपेक्षित सीमा से विचलित हो जाए, तो रीमिंग बंद कर दें। एक वलय बनाने के लिए थोड़ा पीछे खींचें। छेद को साफ करने के लिए उच्च प्रवाह परिसंचरण चलाएँ। पैरामीटर सामान्य होने पर ही रीमिंग पुनः आरंभ करें। "एक स्पाइक के माध्यम से आगे बढ़ना वह तरीका है जिससे आप ड्रिल रॉड को दो छोटे, कम उपयोगी टुकड़ों में बदल देते हैं।
बड़ी तस्वीर
भूवैज्ञानिक ड्रिल रॉड ज़मीन के ऊपर लिए गए निर्णयों के कारण विफल हो जाते हैं, न कि ज़मीन के नीचे की परिस्थितियों के कारण। गलत उपकरण का चयन। रॉड की कतार में बिना ग्रेड वाले रॉड। स्वीकृत पायलट होल का बहुत दूर तक भटक जाना। रीमिंग योजना में चरणों को छोड़ देना। स्पाइक के टूटने तक मापदंडों की अनदेखी करना।
इनमें से प्रत्येक समस्या को इंजीनियरिंग अनुशासन का पालन करके रोका जा सकता है, जिसे छड़ों के टुकड़ों में बाहर आने के बाद नहीं, बल्कि बोरिंग से पहले और उसके दौरान लागू किया जाना चाहिए।
