مته‌های مغزه گیری

مغزه گیری فرایندی است که در طی آن نمونه‌های سنگی و رسوبی به منظور انجام تحقیقات زمین شناسی استخراج می‌شوند. فرایند مغزه گیری به وسیله سر مته‌های مخصوص مغزه گیری انجام می‌شود و به همین دلیل به همان مته‌ها، مته‌های مغزه گیری یا کُر گیری (کلمه Core در انگلیسی به معنای هسته و مرکز) می‌گویند. 

 ساختار این گونه مته‌ها به شکلی است که بتواند مغزه را استوانه‌ای شکل استخراج نماید؛ بنابراین وسط این گونه مته‌ها خالی بوده و در عوض در کناره‌های مته، شیارها و دندانه‌های مخصوصی از جنس فلز کاربید تنگستن یا الماس‌های طبیعی و مصنوعی وجود دارد تا مته بتواند سوراخ مورد نظر را حفر کرده، و در حین نفوذ کردن مغزه مورد نظر را استخراج نماید. در همان حال که مته در سوراخ پیش می‌رود، مغزه نمونه وارد حفره وسطی مته می‌شود که به این حفره وسط لوله مغزه بردار می‌گویند و در انگلیسی به آن Coring Barrel گفته می‌شود. اساساً از مته‌های مغزه گیری در مواردی مانند بررسی و تحلیل سنگ مخزن و بررسی وجود تخلخل و تراوایی در آن، آگاهی از وجود نفت و گاز در نمونه استخراج شده، میزان نفوذ پذیری لایه‌ای که نمونه از آن برداشته شده و بررسی اینکه آیا در لایه‌های سنگ استخراج شده شکستگی وجود دارد، استفاده می‌شود.

سنگ مخزن چیست؟

سنگ مخزن که در انگلیسی به آن Reservoir Rock گفته می‌شود، در حوزه زمین شناسیِ نفت به سنگی گفته می‌شود که قادر به تولید هیدروکربن باشد. یک سنگ مخزن باید متخلخل و تراوا باشد؛ تخلخل یعنی سنگ باید فضای کافی برای نگه داشتن هیدروکربن‌ها و تراوایی یعنی اینکه قدرت عبور و حرکت دادن هیدروکربن به سوی چاه‌های نفت را داشته باشد؛ بنابراین از بیت‌های کر گیری به منظور استخراج نمونه‌هایی استفاده شده و سپس بر روی این نمونه‌ها بررسی‌هایی از نظر دارا بودن ویژگی‌های یک سنگ مخزن انجام می‌گردد. 

انواع مته‌های کُر گیری

مته‌های مغزه گیری از نظر جنس دندانه‌هایی که در اطراف حفره‌های آن وجود دارد به دو دسته مته‌های مغزه گیری الماسه و کاربید تنگستنی تقسیم می‌شوند. اما فرق این دو چیست؟ بهتر است ابتدا ویژگی‌ها و مشخصات این دو نوع مته را بدانید.

مته مغزه‌گیری الماسه:
زائده‌های اطراف حفره این مته ممکن است از جنس الماس طبیعی یا پیوند‌های پلی کریستالین (PDC) که عموماً به آن الماس مصنوعی می‌گویند، می‌باشد. این گونه مته‌ها از قدرت خراش و سایندگی بسیار بالایی برخوردار بوده و همچنین عمر و سرعت حفر بسیار بالاتری نسبت به مته‌های کاربیدی دارند. البته با داشتن چنین ویژگی‌هایی کاملاً بدیهی است که این مته‌ها گران‌تر از گونه‌های کاربیدی خود باشند. مته‌های الماسه مقاومت حرارتی بسیار بالایی نسبت به نوع کاربیدی داشته به طوری که در بعضی مواقع حتی نیاز به ماده خنک کننده برای سرد کردن مته نیست، در اینصورت حتی خطر آتش سوزی در محیط کار نیز کاهش خواهد یافت. عیب دیگر مته‌های الماسه حساس بودن آن‌ها به ضربه می‌باشد؛ بنابراین در مواقعی که هنگام حفاری تکان و ضربه زیاد باشد حتماً باید احتیاط نمود. مته الماسه را بسته به اینکه در زیر آب یا در خشکی استفاده می‌شود در دو نوع خشک و تر تولید می‌کنند.

مته مغزه‌گیری کاربیدی:
مته‌های کاربیدی ممکن است از کاربید تنگستن جامد، یعنی قطعات و زائده‌های کاربید تنسگتنی ساخته شده باشند یا دندانه‌های آن‌ها از ملاط کاربید تنگستن ساخته شده باشد. مته کاربیدی با اینکه مقاومت پایین‌تری نسبت به مته الماسه دارد، اما باز هم نسبت به مته‌های فولادی بسیار مقاوم‌تر می‌باشد. از مزایای بارز این مته این است که اگر پس از مدتی کند شود، می‌توان آن را تیز نمود. البته برای همیشه نمی‌شود آن‌ها را تیز کرد زیرا فلزی بر مته باقی نمی‌مانند که بخواهیم آن را تیز کنیم!
به منظور کارکرد هر چه بهتر این مته، باید آن را با مایع سرد کننده خنک نمود تا از گرم شدن بیش از حد مته و وقوع آتش سوزی در محل کار جلوگیری به عمل آید. اگر سرمایه کافی برای خرید مته‌های الماسه را ندارید، مته کاربیدی گزینه مناسبی برای شما خواهد بود هر چند ممکن است معایبی داشته باشد.  

 نوع خاصی از حفاری مغزه‌گیری وجود دارد که در انگلیسی به آن Wireline Core Drilling گفته شده و بیشتر به منظور کشف مواد معدنی بکار می‌رود. سیستم‌های حفاری Wireline برای چاه‌هایی با عمق متوسط تا بسیار عمیق استفاده می‌شوند.

همچنین از مته مغزه‌گیری به منظور ایجاد حفره یا استخراج مغزه از بتن معمولی یا تقویت شده استفاده می‌شود. اما این مغزه استخراج چه کاربردی دارد؟ این مغزه برای تعیین ویژگی بتن بکار می‌رود. به علاوه، از حفره‌های ایجاد شده درون بتن به منظور عبور لوله، سیم و غیره استفاده می‌شود. البته مغزه‌گیری از بتن مسلح سختی و پیچیدگی بالایی دارد و باید با حوصله و احتیاط انجام شود، در حالی که حفاری بر روی بتن غیر مسلح خیلی آسان و به سرعت انجام می‌شود.