قابلیت حفاری و طبقهبندی سختی سنگ
قابلیت حفاری به مقاومت سنگ در برابر نفوذ و خرد شدن در حین حفاری اشاره دارد؛ همچنین شاخصی از راندمان حفاری است. قابلیت حفاری یک ویژگی ترکیبی است که بسیاری از خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ را منعکس میکند و به عنوان معیار اصلی سختی حفاری عمل میکند. این ویژگی معمولاً به صورت نرخ نفوذ (متر در ساعت) بیان میشود. با استفاده از این مقیاس، قابلیت حفاری سنگ معمولاً به دوازده درجه تقسیم میشود.
از آنجا که انواع مختلف سنگ ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی متفاوتی دارند، سرعت حفاری را به روشهای مختلفی تحت تأثیر قرار میدهند. تحت شرایط فنی معین، سرعت حفاری اندازهگیری شده برای یک سنگ به عنوان قابلیت حفاری آن سنگ شناخته میشود - یعنی اینکه سنگ چقدر آسان توسط مته شکسته میشود.
درجات قابلیت حفاری مغزهگیری
درجه ۱ خاکهای بسیار سست و بسیار نرم - مواد معرف: لس ثانویه، خاک قرمز ثانویه، ماسه بسیار نرم بدون سنگریزه یا آوار، خاک دیاتومه، لایههای پیت-هوموس بدون ریشه گیاه. سرعت نفوذ: ۷.۵۰ متر بر ساعت؛ طول هر بار نفوذ: ۲.۸۰ متر بر ثانیه.
درجه ۲ مواد نرم و سست - مواد نمونه: لایههای لس، لایههای خاک قرمز، پیت نرم، خاکهای رسی و شنی حاوی ۱۰ تا ۲۰ درصد شن یا قلوه سنگ، خاکهای نرم از نوع کائولینیت، لایههای هوموس با ریشههای گیاه. سرعت نفوذ: ۴ متر بر ساعت؛ طول در هر بار عبور: ۲.۴۰ متر در هر بار عبور.
درجه ۳ سنگ نرم - مواد معرف: شیل، اسلیت، فیلیت و شیست به شدت هوازده؛ لایههای ماسهای با سیمانشدگی ضعیف؛ خاکهای شنی با حدود ۲۰٪ شن/قلع؛ لس حاوی حدود ۲۰٪ آخالهای آهکی یا گرهای؛ خاکهای گچی؛ مارن؛ شیست تالک؛ سنگ آهک کوکینا؛ لیگنیت و زغال سنگ قیری. سرعت نفوذ: ۲.۴۵ متر بر ساعت؛ طول در هر بار حفاری: ۲.۰۰ متر بر هر بار حفاری.
درجه ۴ سنگ کمی نرم - مواد معرف: شیل، شیل ماسهای، شیل نفتی، شیل کربنی، شیل آهکی، ماسه سنگ و شیل میان لایهای؛ مارن نسبتاً متراکم، ماسه سنگ رسی؛ سنگ آهک و دولومیت حجیم؛ سنگهای الیویندار به شدت هوازده و سنگهای الیویندار؛ سنگ سرپانتینیت و فسفات؛ لایههای زغال سنگ با سختی متوسط؛ نمک سنگ؛ گچ بلورین؛ لایههای کائولن؛ گلسنگ توفی؛ لایههای ماسهای آبدار منجمد. سرعت نفوذ: ۱.۶۰ متر بر ساعت؛ طول در هر سفر: ۱.۷۰ متر در هر سفر.
درجه ۵ سنگ کمی سخت - مواد معرف: لایههای سنگریزه، شن و قلوه سنگ؛ لایههای تالوس/کوهرفتی؛ تخته سنگ آرژیلی؛ شیست سریسیت-کلریت؛ فیلیت و شیست؛ سنگ آهک بلورین ریزدانه؛ مرمر؛ ماسه سنگ نسبتاً نرم؛ سرپانتینیت؛ سنگ الیوین خالص؛ هورنبلند پورفیری و دیوریت هوازده؛ زغال سنگ قیری سخت و آنتراسیت؛ لایههای شن و ماسه درشت منجمد؛ خاک منجمد. سرعت نفوذ: ۱.۱۵ متر بر ساعت؛ طول در هر بار حفاری: ۱.۵۰ متر بر هر بار حفاری.
درجه ۶ سنگ با سختی متوسط (گروه A) - مواد معرف: کلریت، میکا، شیست سریسیت؛ فیلیت، شیست؛ سنگ آهک کمی سیلیسی شده؛ سنگهای حاوی کلسیت؛ شیست سبز؛ کنگلومرای سیمانی شده آهکی؛ ماسه سنگ فلدسپاتی، ماسه سنگ کوارتز، کوارتز دیوریت، هورنبلند پورفیری؛ پیروکسنیت، گابرو؛ لایههای شن منجمد. سرعت نفوذ: ۰.۸۲ متر بر ساعت؛ طول در هر بار حفاری: ۱.۳۰ متر بر هر بار حفاری.
درجه ۷ سنگ با سختی متوسط (گروه B) - مواد معرف: کوارتز، هورنبلند، اسلیت اکسید شده حاوی میکا؛ فیلیت و شیست با سیلیسی شدن جزئی؛ ماسه سنگ کوارتز فلدسپاتی؛ کوارتز دیوریت؛ پورفیری فلدسپار سدیمی با شیستی ضعیف؛ دیوریت؛ هورنبلند پورفیری؛ لایههای شن و قلوه سنگ؛ گرانیت دانه درشت با هوازدگی ملایم، سینیت، سنگهای پورفیری، گابرو و سایر سنگهای آذرین؛ سنگ آهک سیلیسی و سنگ آهک حاوی چرت. سرعت نفوذ: ۰.۵۷ متر بر ساعت؛ طول در هر بار حفاری: ۱.۱۰ متر بر بار.
سنگ سخت درجه ۸ (گروه A) - مواد نمونه: شیست سریسیت سیلیسی شده، فیلیت، شیست، گنیس؛ شیست سبز؛ سنگهای کربناته حاوی کوارتز؛ سنگهای باریت حاوی کوارتز؛ کوارتزیتهای دارای مگنتیت/هماتیت؛ کنگلومراهای سیمانی شده آهکی؛ بازالت، دولریت، آندزیت، سنگهای غنی از پیروکسن؛ پورفیری کوارتز-آندزیت؛ پورفیری فلدسپار سدیک دانه متوسط و پورفیری آمفیبول؛ ماسهسنگهای کوارتز و فلدسپاتی دانه ریز سیمانی شده سیلیسی؛ بلوکهای سنگ آهک چرتی؛ گرانیت، گنیس گرانیتی، پگماتیت، دیوریت، گابرو و غیره با هوازدگی ملایم. سرعت نفوذ: ۰.۳۸ متر بر ساعت؛ طول در هر بار حفاری: ۰.۸۵ متر بر ثانیه.
سنگ سخت درجه ۹ (گروه B) - مواد شاخص: تخته سنگ بسیار سیلیسی شده، فیلیت، سنگ آهک و ماسه سنگ؛ گرانیت دانه درشت، گرانودیوریت، گنیس، سینیت؛ کوارتز دیوریت با هوازدگی ملایم، گرانیت پگماتیتی، توف سیلیسی شده، توف آرژیلی با کلریت/سریسیت، کوارتزیت دانه ریز، سنگ آهک فسفاته چرتی، پگماتیت. سرعت نفوذ: ۰.۲۵ متر بر ساعت؛ طول در هر بار حفاری: ۰.۶۵ متر بر هر بار حفاری.
درجه ۱۰ سنگ بسیار سخت (گروه A) - مواد معرف: گرانیت ریزدانه، گرانودیوریت، گنیس گرانیتی، ریولیت، میکروگرانیت، کوارتز دیوریت، پورفیری فلدسپات کوارتز-سدیمی، پگماتیت کوارتز بسیار سخت، سنگهای چخماقی. سرعت نفوذ: ۰.۱۵ متر بر ساعت؛ طول در هر بار نفوذ: ۰.۵۰ متر بر هر بار نفوذ.
درجه ۱۱ سنگ بسیار سخت (گروه B) - مواد شاخص: سنگهای حاوی کوراندوم، کوارتزیت، جاسپر، کوارتز تودهای، سختترین آرژیلیت غنی از آهن، شیست سیلیسی شده جاسپروئیدی، سنگ چخماق. سرعت نفوذ: ۰.۰۹ متر بر ساعت؛ طول در هر بار نفوذ: ۰.۳۲ متر بر هر بار نفوذ.
درجه ۱۲ سنگ بسیار سخت - مواد معرف: کوارتزیت بسیار متراکم و هوازده نشده، جاسپر، هورنفلس، سنگ پیروکسن-کوراندوم سدیمدار خالص؛ کوارتز، چرت، جاسپر. سرعت نفوذ: ۰.۰۴۵ متر بر ساعت؛ طول در هر بار نفوذ: ۰.۱۶ متر بر هر بار نفوذ.
