لا يمكن ربط عزم الدوران المزدوج في WR600S ببساطة بقاعدة "القطر الكبير يستخدم 12000 نيوتن·متر والقطر الصغير يستخدم 6000 نيوتن·متر". تشير البيانات إلى وضعين: 12000/6000 نيوتن·متر، يقابلان سرعة قصوى 90/180 دورة/دقيقة؛ ويعتمد الاختيار على حمل الدوران الناتج عن قطر الحفر ومقاومة الطبقات ووزن أدوات الحفر والاحتكاك داخل البئر، وليس على رقم قطر البئر وحده. يجب أن يبدأ قرار الشراء بتحديد نطاق قطر الحفر الرئيسي والطبقات الصخرية الرئيسية، ثم التحقق مما إذا كان رأس الطاقة قادرًا على الحفاظ على دوران مستقر عند السرعة المطلوبة.
أولاً: العلاقة بين وضعي عزم الدوران والسرعة في WR600S
تحدد البيانات أن أقصى عزم دوران هو 12000/6000 نيوتن·متر، ويقابل الوضعان سرعة قصوى 90 دورة/دقيقة و180 دورة/دقيقة على التوالي. هذه هي العلاقة المرجعية الأهم عند الشراء: عند زيادة عزم الدوران تنخفض السرعة المتاحة، ولا يمكن فهم قدرة الجهاز على أنها تعمل بأقصى عزم وأعلى سرعة في الوقت نفسه.
| وضع التشغيل | أقصى عزم دوران | السرعة القصوى المقابلة | الاتجاه الموصى به حسب البيانات |
|---|---|---|---|
| سرعة منخفضة وعزم عالٍ | 12000 نيوتن·متر | 90 دورة/دقيقة | قطر حفر أكبر، صخور صلبة، أقسام بئر عالية الاحتكاك |
| سرعة أعلى | 6000 نيوتن·متر | 180 دورة/دقيقة | عند مقاومة أقل أو حمل أدوات حفر أخف |
يجب أن يتم الضبط الفعلي أثناء التنفيذ ديناميكيًا وفقًا للقمة والمطرقة الغاطسة وتصريف الركام وحمل الدوران، وليس باستخدام وضع ثابت. لا توفر البيانات وضعًا موصى به لكل قطر حفر، وإذا كان من الضروري توزيع الأوضاع حسب قطر بئر محدد في مرحلة الشراء، فيجب تأكيد ذلك مع الشركة المصنعة.
الحكم حسب قطر الحفر: اختلاف واضح في الحمل ضمن نطاق 105–400 مم
يتراوح قطر حفر WR600S بين 105 و400 مم. كلما زاد قطر الحفر، زادت مساحة تكسير الصخور في قاع البئر وكمية الركام، مما يزيد من مقاومة الدوران في الصخور الصلبة أو أقسام البئر عالية الاحتكاك. لذلك يقترب قسم القطر الكبير من حالة السرعة المنخفضة وعزم الدوران العالي، بينما يمكن النظر في سرعة أعلى لقسم القطر الصغير عند مقاومة أقل أو حمل أدوات حفر أخف.
- عند الحد الأعلى لقطر الحفر 400 مم، يجب التحقق مع صلابة الطبقات مما إذا كان الاعتماد طويل الأمد على وضع 12000 نيوتن·متر مطلوبًا، وما إذا كانت السرعة المتاحة في هذا الوضع تلبي متطلبات تصريف الركام والتقدم.
- عند قطر قريب من 105 مم، لا يمكن افتراض وجوب استخدام وضع 6000 نيوتن·متر مباشرة، بل يجب النظر إلى تكامل الطبقات والاحتكاك الناتج عن عمق البئر ومواصفات المطرقة الغاطسة.
- قد يستخدم البئر الواحد هيكل أقطار متعددة، وعند الشراء يجب توضيح أقطار الفتح والإنهاء وكل قسم على حدة، لتسهيل تحديد توزيع أوضاع عزم الدوران من قبل الشركة المصنعة.
لا توفر البيانات جدولًا يربط بين أقطار الحفر المختلفة والأوضاع، لذلك يجب في التواصل لاختيار النموذج تقديم أقسام القطر الرئيسية والطبقات المقابلة، وليس فقط كتابة نطاق قطر واحد.
الحكم حسب الطبقات: الفروق بين الصخور الصلبة والصخور المتأثرة بالتجوية والغطاء السطحي
الجرانيت والحجر الجيري والحجر الرملي وغيرها من الصخور الصلبة المتكاملة نسبيًا
تشير البيانات إلى أنه بعد الدخول في صخور صلبة متكاملة نسبيًا يمكن استخدام مطرقة غاطسة بضغط هواء متوسط إلى عالٍ، ويجب في ظروف الصخور الصلبة ضمان تشحيم المطرقة الغاطسة وتدفق هواء مستقر وتصريف الركام في الوقت المناسب. يعد قسم الصخور الصلبة أحد الاستخدامات الرئيسية لوضع 12000 نيوتن·متر منخفض السرعة وعالي العزم. إذا انخفض تصريف الركام بشكل واضح أو ارتفع عزم الدوران أو تذبذب ضغط الهواء، فيجب تنظيف البئر وفحص القمة والمطرقة الغاطسة، بدلًا من مجرد زيادة معلمات الدوران.
الصخور المتأثرة بالتجوية والطبقات المتبادلة بين الصلبة واللينة
غالبًا ما تكون سرعة التقدم في الصخور المتأثرة بالتجوية أسرع، لكن جدار البئر قد يتعرض للسقوط وتقلص القطر؛ كما تؤدي الطبقات المتبادلة بين الصلبة واللينة إلى تغير متكرر في عزم الدوران ومقاومة الدفع. تتطلب هذه الطبقات تعديلًا فوريًا للدوران والتغذية وتكرار تنظيف البئر، وعند الشراء يجب تأكيد طريقة استجابة التبديل بين الوضعين في التشغيل الفعلي. لا توفر البيانات الوقت المطلوب للتبديل أو خطوات التشغيل.
التربة والطين والرمل والغطاء الحصوي الرملي
يدعم WR600S الحفر الدوراني بالطين. يجب إعطاء الأولوية في الطبقات العلوية من التربة والطين والرمل والحصى لاستقرار البئر وحمل الركام وحماية جدار البئر، ويمكن استخدام الطين أو الأنابيب أو طرق أخرى لتثبيت الجدار، ثم التبديل إلى الحفر DTH بالمطرقة الغاطسة بعد الدخول في طبقات صخرية أكثر استقرارًا. عادة ما تكون مقاومة الدوران في قسم الغطاء أقل من الصخور الصلبة المتكاملة، لكن لا يمكن تحديد الوضع بناءً على اسم الطبقة فقط، بل يجب النظر إلى تصريف الركام وحمل الدوران الفعليين.
الشقوق ومناطق التكسر والطبقات المفقودة للهواء
تتعرض مناطق التكسر لسقوط الكتل وتقلص القطر وفقدان الهواء وانحشار القمة. يجب أثناء التنفيذ تقليل التقدم السريع والحفاظ على تنظيف مستمر للبئر، واستخدام الرغوة أو الأنابيب حسب الموقع. تشير البيانات إلى أنه في حالة فقدان الهواء الشديد يجب تقييم الشقوق والتجاويف، بدلًا من زيادة ضغط ضاغط الهواء فقط. يجب أن يعتمد اختيار الوضع في هذه الأقسام على تجنب انحشار القمة والحفاظ على تنظيف البئر، مع تحديد المعلمات الفعلية في الموقع.
الشروط التكميلية تغير الاختيار الفعلي لوضع عزم الدوران
وضع عزم الدوران ليس معلمة منعزلة. WR600S مزودة بمحرك كامينز 132 كيلوواط، وقوة رفع 35 طنًا، وضغط محوري 6 أطنان، وقطر أنابيب حفر 89/102 مم، وطول أنبوب حفر 6 أمتار. في حفر بفئة 600 متر، يزداد وزن أنابيب الحفر وحمل الوصلات اللولبية واحتكاك جدار البئر بشكل واضح، وتؤثر مواصفات الأنابيب ومادتها وقوة الوصلات ومواصفات المطرقة الغاطسة وقطر الحفر الرئيسي على حمل الدوران الفعلي.
- يوصى بضغط عمل 1.2–3.5 ميجا باسكال للحفر DTH بالمطرقة الغاطسة، باستهلاك هواء 16–55 م³/دقيقة. عند زيادة عمق البئر أو كبر القطر أو صلابة الطبقات أو الارتفاع عن سطح البحر، قد يزداد التصريف المطلوب فعليًا، ويجب مطابقة ضاغط الهواء لكل مشروع على حدة.
- قوة الرفع 35 طنًا مفيدة لعمليات الإنزال والرفع العادية واستعادة المطرقة الغاطسة وبعض أعمال الأنابيب. إذا كانت مقاومة رفع القمة غير طبيعية بشكل مفاجئ، فيجب تنظيف البئر أولًا وتقييم حالة جدار البئر، وتجنب الاعتماد المباشر على أقصى قوة رفع للتعامل بالقوة.
- تبلغ سرعة السير المجنزرة حوالي 3 كم/ساعة، وزاوية الصعود القصوى المرجعية 21°، ووزن الجهاز الكامل حوالي 12.5 طن. تؤثر ظروف النقل على ترتيب العمل المستمر بعد وصول الجهاز، لكنها لا تحدد وضع عزم الدوران مباشرة.
معلومات ظروف العمل التي يجب تجهيزها قبل الشراء
لمناقشة مدى ملاءمة وضعي 12000/6000 نيوتن·متر مع الشركة المصنعة، يُنصح بتقديم المعلومات التالية: عمق البئر المخطط وقطر الإنهاء، وطول كل قسم قطر، ونوع الطبقات الرئيسية ودرجة تكاملها، وما إذا كانت تستخدم مطرقة DTH الغاطسة ومواصفاتها، وتصريف ضاغط الهواء وضغط العمل، ومواصفات أنابيب الحفر، وما إذا كانت هناك حاجة لمعالجة الأنابيب، والارتفاع المحلي وحالة المياه الجوفية.
لا توفر البيانات جدول أوضاع عزم دوران موصى بها لمجموعات مختلفة من الطبقات وأقطار الحفر، ولا بيانات كفاءة التقدم لكل وضع. تبلغ كفاءة الحفر المرجعية 10–35 م/ساعة، لكن سرعة التقدم الفعلية في الطبقات الحقيقية تعتمد على صلابة الطبقة وقطر الحفر والمطرقة الغاطسة وتصريف ضاغط الهواء وطريقة التشغيل. لذلك لا ينبغي في مرحلة الشراء مطالبة الشركة المصنعة بالالتزام بسرعة تقدم محددة في وضع ثابت، بل يجب توضيح الظروف الجيولوجية والمعدات التكميلية، لتؤكد الشركة المصنعة بناءً عليها ما إذا كان عزم دوران رأس الطاقة وسرعته يغطيان ظروف العمل الرئيسية.
أمور يجب تأكيدها بشكل إضافي
- طريقة التبديل بين وضعي 12000 نيوتن·متر و6000 نيوتن·متر وشروط التبديل وقيود التشغيل، لم توضحها البيانات.
- توزيع الأوضاع الموصى بها لمجموعات مختلفة من أقطار الحفر والطبقات، لم توفر البيانات جدولًا مقابلًا.
- قدرة العمل المستمر لعزم الدوران المزدوج عند عمق بئر 600 متر وأداء ارتفاع الحرارة، لم تقدم البيانات معلومات.
- تصريف ضاغط الهواء ومادة أنابيب الحفر ومواصفات المطرقة الغاطسة التي يجب تجهيزها لمشروع محدد، يجب تأكيدها بشكل منفصل بناءً على البيانات الجيولوجية.
عزم الدوران المزدوج في WR600S هو معلمة قابلة للاستخدام، لكن قرار الشراء يجب أن يعود إلى نطاق قطر الحفر الرئيسي ومقاومة الطبقات الرئيسية في المشروع. المشاريع ذات القطر الأكبر أو الصخور الصلبة بشكل رئيسي أو الاحتكاك العالي داخل البئر تحتاج بشكل أكبر إلى توضيح السرعة المتاحة والشروط التكميلية في وضع 12000 نيوتن·متر أثناء الاستفسار؛ أما المشاريع ذات القطر الأصغر ومقاومة الطبقات الأقل فيجب فيها تأكيد ما إذا كان وضع 6000 نيوتن·متر يلبي متطلبات التقدم المخطط. عند نقص البيانات الجيولوجية والمعدات التكميلية، لا ينبغي الحكم على ملاءمة الجهاز بناءً على رقم عزم الدوران فقط.