Kuyu Verimi Nasıl Artırılır? Ekran Tasarımı, Gravel Pack ve Geliştirme

Kuyu verimi 'specific capacity' olarak da bilinen Q/y oranı ile ölçülür. Q debi (litre/saniye), y ise su tablasının düşme miktarıdır (drawdown, metre). Yüksek Q/düşük y = verimli kuyu. Türkiye sahasında iyi projelendirilmiş bir kuyuda Q/y oranı 5-15 L/s/m arasındadır; 2 L/s/m altı düşük verimli kabul edilir.

Kuyu hidroliği üç bileşene bağlıdır: akifer verimi (transmissivity), kuyu ekranı tasarımı ve kuyu geliştirme kalitesi. Akifer verimi doğal jeolojik özellik olup değiştirilemez; ancak ekran tasarımı ve geliştirme ile kuyu verimi yüzde 30-100 artırılabilir. KD Sondaj olarak her kuyuda test pompası 24-72 saat sürdürerek Q/y oranını raporluyoruz.

Kuyu ekranı, akiferden suyun kuyuya girmesini sağlayan ve aynı zamanda formasyon danelerinin girişini önleyen delikli veya yarıklı boru elemanıdır. İki ana tip vardır: continuous slot (sürekli yarık) ve wire wrap. Sürekli yarık ekranlar yüksek açık alan (open area) yüzdesi sunar, ancak tıkanma riski daha yüksektir. Wire wrap ekranlar daha dayanıklıdır ve tıkanma riski düşüktür.

Ekran slot açıklığı, formasyon danelerinin yüzde 10-20'sini geçirecek şekilde seçilir. Bu yaklaşım 'gravel pack' ile birlikte uygulanır. Formasyon dane boyutu dağılımı (grain size distribution) laboratuvar elek analizi ile belirlenir; bu veriye göre slot açıklığı seçilir. KD Sondaj olarak PVC ve paslanmaz çelik ekran seçenekleri sunuyoruz; derin kuyularda paslanmaz çelik tercih edilir.

Gravel pack, ekran etrafına yerleştirilen önceden yıkanmış ve boyutlandırılmış çakıl tabakasıdır. Çakıl boyutu, formasyon dane boyutunun 4-6 katı olmalıdır. Gravel pack üç işlev görür: formasyon danelerinin ekrana girmesini önler, ekranın mekanik stabilitesini artırır, kuyu çevresinde hidrolik geçirgenliği yükseltir.

Uygulama: kuyu deline ve casing indirildikten sonra ekran bölgesi açılır (open hole) veya delikli casing ile sarılır. Çakıl, yüzeyden tremi borusu ile ekran bölgesine indirilir. Çakıl miktarı kuyu çapı ve ekran uzunluğuna göre hesaplanır; 100 m ekran için yaklaşık 1.5-2 m³ çakıl gerekir. KD Sondaj olarak 2-4 mm ve 4-8 mm çakıl fraksiyonları stoklu bulunduruyoruz.

Kuyu deline ve ekran yerleştirildikten sonra 'geliştirme' adı verilen işlem yapılır. Amaç: formasyon ile ekran arasındaki ince dane tabakasını temizlemek, geçirgenliği artırmak, ekran tıkanıklığını gidermek. En yaygın yöntemler: surging (basınçlı su ile ileri-geri vurma), jetting (yüksek basınçlı su jeti), airlift (hava kaldırma) ve overpumping (aşırı debi ile çekim).

Geliştirme süresi kuyu derinliği ve akifer tipine göre 4-24 saat arasında değişir. Sığ kuyularda (50-100 m) airlift yöntemi hızlı ve ekonomiktir; derin kuyularda (300 m+) surging ve overpumping daha etkilidir. KD Sondaj olarak her kuyuda en az 4 saat geliştirme yapıyor; geliştirme sonrası test pompa ile Q/y oranı ölçülerek verimlilik kanıtlanıyor. Müşteriye 'kabul test raporu' sunuluyor.

Kuyular zamanla tıkanma (clogging) eğilimi gösterir. Üç ana tıkanma tipi: mekanik (ince dane birikimi), kimyasal (kireç, demir, mangan birikimi) ve biyolojik (bakteri, alg). Tıkanma hızı kuyuya ve akifer suyuna bağlıdır. Önlem için periyodik bakım, klorlama ve uygun debi ile çalışma önerilir.

KD Sondaj olarak her kuyuya teslim ederken 'işletme ve bakım kılavuzu' sunuyoruz. Kılavuzda klorlama protokolü (her 6 ayda bir 50-100 ppm), önerilen çalışma debisi (test pompasında belirlenen Q/debilerin yüzde 80'i), periyodik su numunesi alma sıklığı ve tıkanma belirtileri yer alır. Yıllık kuyu bakım hizmetimiz 35.000-80.000 TL arasında olup kimyasal temizlik, pompa kontrolü ve test pompası içerir.

Test pompası verileri Theis veya Jacob yöntemi ile analiz edilir; transmissivity (T) ve storativity (S) parametreleri hesaplanır. Bu değerler akiferin uzun vadeli verimliliği hakkında bilgi verir. Yüksek T değeri (>100 m²/gün) verimli akifer; düşük T değeri (<10 m²/gün) sınırlı verimli akifer.

Test pompa verileri aynı zamanda 'kuyu verimlilik' hesabında kullanılır. Well efficiency = teorik drawdown / gerçek drawdown. Yüzde 70 üzeri verimlilik iyi kuyu; yüzde 50 altı ise kuyu rehabilitasyonu gerekir. KD Sondaj olarak her kuyuyu teslim ederken well efficiency raporu sunar; müşteri yıllık performansı bu baseline ile karşılaştırır. Rehabilitasyon maliyeti yeni kuyu maliyetinin yüzde 30-50'si kadardır.