الشروط الأربعة الواجب استيفاؤها قبل بدء حفر بئر مياه عميق بمستوى 600 متر

يتميز بئر المياه العميق بمستوى 600 متر بطول مراحل العمل، وثقل عمود الحفر، وارتفاع تكلفة الانتقال؛ فبمجرد بدء العمل، تصبح تكلفة تغيير المعدات أو الخطة أكبر بكثير من مرحلة اختيار النموذج. يمكن تصنيف المعلومات الواجب استيفاؤها قبل بدء العمل إلى أربع فئات: عمود الحفر وحمل الرفع، حالة العمل المقابلة لقطر الحفر والطبقات، ظروف الموقع ودعم الماكينة الكاملة، وضاغط الهواء وتغذية الهواء المساعدة. فيما يلي عرض باستخدام المعلمات المعلنة لـ WR600S كعينة، مع توضيح ما يجب التحقق منه في كل فئة والعملية التي تقيدها؛ ويُشار بشكل منفصل إلى الأجزاء غير المغطاة في مصادر هذا الموقع.

الفئة الأولى: عمود الحفر وحمل الرفع

في الحفر بمستوى 600 متر، يزداد الوزن الذاتي لأنابيب الحفر، وحمل الوصلات الملولبة، والاحتكاك مع جدار البئر مع زيادة العمق؛ لذلك يجب أولاً التحقق من توافق مواصفات أنابيب الحفر مع قدرة الرفع.

• أقصى عمق حفر 600 م، وقطر الحفر 105–400 مم؛ وهذان الرقمان لا يصحان إلا معًا: فكلما زاد القطر، زاد حمل عمود الحفر ونقل المخلفات عند نفس العمق.
• قطر أنابيب الحفر الموصى به 89 / 102 مم، وطول أنبوب الحفر 6 م. المصادر لا توضح العلاقة بين اختيار أي درجة والطبقات المحددة، ويجب تأكيد ذلك بشكل منفصل مع مراعاة الاحتكاك مع جدار البئر وقوة وصلات أدوات الحفر.
• قوة الرفع 35 طن، وقوة الضغط المحوري 6 طن. في الآبار العميقة، يتكون حمل رفع الأنابيب من الوزن الذاتي لأنابيب الحفر، والاحتكاك مع جدار البئر، ووزن الغلاف؛ ويجب حساب هامش قوة الرفع وفق ظروف المشروع، ولا يمكن اعتبار 35 طن مباشرة كقدرة رفع صافية متاحة.
• يشير الحرف S في الطراز إلى برج تلسكوبي، يمكن أثناء العمل استخدام أنابيب حفر بطول 6 م لتقليل عدد مرات توصيل الأنابيب؛ وعند النقل يحسّن الهيكل التلسكوبي الأبعاد الخارجية للماكينة الكاملة.
• قوة رفع الونش المساعد 2.5 طن، ويمكن استخدامها في مناولة المطرقة الغاطسة وأنابيب الحفر وأدوات الغلاف وملحقات الموقع.

ما يجب استيفاؤه في هذه الفئة قبل بدء العمل هو: مواصفات أنابيب الحفر المقررة، وعمق البئر المخطط، وقطر الحفر المخطط، وما إذا كان يتضمن أعمال تغليف. تذكر المصادر أنه إذا كانت مقاومة رفع الأنابيب غير طبيعية، فيجب أولاً تنظيف البئر وتقييم حالة جدار البئر، بدلاً من الاعتماد مباشرة على أقصى قوة رفع للمعالجة — وهذه ملاحظة تشغيلية واردة في مصادر المعدات، ويجب أن تحدد طريقة المعالجة الفعلية من خلال الخطة الفنية للموقع.

الفئة الثانية: حالة العمل المقابلة لقطر الحفر والطبقات

يوفر نظام الدوران قيمتين لحالتي تشغيل: أقصى عزم دوران 12000 / 6000 نيوتن·م، يقابلها أقصى سرعة دوران 90 / 180 دورة/دقيقة. حالة السرعة المنخفضة وعزم الدوران العالي مناسبة لقطر حفر أكبر، وصخور صلبة، ومقاطع بئر عالية الاحتكاك؛ وعندما تكون المقاومة أقل أو حمل أدوات الحفر أخف، يمكن اختيار سرعة أعلى. يجب أثناء التنفيذ الفعلي الضبط الديناميكي وفق رأس الحفر، والمطرقة الغاطسة، وعودة المخلفات، وحمل الدوران.

قبل بدء العمل، يجب إدراج تقسيم الطبقات المقابل لتصميم الحفر، ثم تحديد أي مقاطع البئر تقع في أي حالة عمل. لا يجوز الخلط بين ثلاثة أمور: نطاق القطر 105–400 مم هو نطاق قدرة المعدات، وليس قطر الحفر المخطط لمشروع معين؛ و12000 نيوتن·م و6000 نيوتن·م هما قيمتا حالتي تشغيل، وليسا خياري سرعتين؛ وكفاءة الحفر المرجعية 10–35 م/س هي قيمة مرجعية واردة في المصادر، أما معدل الاختراق الحقيقي فيعتمد على صلابة الطبقات، وقطر الحفر، والمطرقة الغاطسة، ومعدل تدفق ضاغط الهواء، وطريقة التشغيل.

ضغط العمل الموصى به للحفر بالمطرقة الغاطسة DTH هو 1.2–3.5 ميجاباسكال، واستهلاك الهواء 16–55 م³/دقيقة. بعد الدخول في صخور صلبة متماسكة نسبيًا، يمكن تجهيز مطرقة غاطسة متوسطة أو عالية ضغط الهواء؛ وفي الطبقات المتجمدة والطبقات المتبادلة بين الصلب واللين يكون الاختراق أسرع لكن جدار البئر قد يتعرض للسقوط أو تضيق القطر؛ وتدعم طبقات التربة العلوية والطين والرمل والحصى الحفر الدوراني بالطين، وينبغي إعطاء الأولوية لتثبيت البئر وحمل المخلفات وحماية جدار البئر. بعد الدخول في الخزان المائي الرئيسي، ستغير المياه الجوفية حالة نقل المخلفات والضغط داخل البئر، ويلزم تسجيل عمق طبقات التدفق الرئيسية.

الفئة الثالثة: الموقع ودعم الماكينة الكاملة

تحدد هذه الفئة إمكانية وصول المعدات، واستقرارها بعد الوصول.

• وزن الماكينة الكاملة حوالي 12.5 طن، والأبعاد الخارجية حوالي 6.73 × 2.1 × 2.63 م؛ ويتطلب النقل ترتيب شاحنة مسطحة وفق حمولة المركبة وقيود عرض وارتفاع الطريق، مع فحص قفل البرج التلسكوبي ونقاط تثبيت المعدات.
• سرعة السير بالجنزير حوالي 3 كم/س، والحد الأقصى لزاوية الصعود المرجعية 21°. وتشير المصادر أيضًا إلى أنه قبل الانتقال يجب التأكد من قدرة تحمل الأرض، والانحدار، والظروف الرطبة والزلقة، وتجنب السير المباشر بأحمال عالية على الأرض اللينة.
• مشوار الأرجل الهيدروليكية 1.6 م، ويُستخدم لتسوية المعدات ودعمها بثبات. تستغرق أعمال الحفر بمستوى 600 متر وقتًا طويلاً، ويؤثر استقرار الماكينة الكاملة مباشرة على القوى المؤثرة في البرج، وينبغي استخدام ألواح دعم على الأرض اللينة. المصادر لا توضح مواصفات ألواح الدعم وطريقة معالجة الأساس.
• بعد الوصول إلى الموقع، يجب توفير مساحة كافية لفتح البرج؛ وهذه الحالة من ظروف الموقع مثل أبعاد النقل، لكن المصادر لا تدرج الأبعاد الخارجية لمساحة العمل.

ما يجب استيفاؤه قبل بدء العمل هو: ظروف مرور الطريق من الطريق العام إلى موقع البئر، وأبعاد سطح الوقوف حول موقع البئر، وقدرة تحمل الأرض، ومسافة الانتقال بين الآبار المتعددة. يجب التحقق من هذه البنود وفق الموقع الفعلي، ولا يمكن استنتاجها مباشرة من أبعاد الماكينة الكاملة وزاوية الصعود.

الفئة الرابعة: ضاغط الهواء وتغذية الهواء المساعدة

في الآبار العميقة بمستوى 600 متر، يتحمل الهواء المضغوط مهمتين في الوقت نفسه: الطرق ونقل المخلفات من قاع البئر. يوضح المصدر أن نطاق استهلاك الهواء هو 16–55 م³/دقيقة، وضغط العمل 1.2–3.5 ميجاباسكال، وينبه صراحة إلى أنه مع زيادة عمق البئر، أو اتساع القطر، أو صلابة الطبقات، أو ارتفاع الارتفاع عن سطح البحر، قد يزداد معدل التدفق المطلوب فعليًا؛ لذلك يجب مطابقة ضاغط الهواء لكل مشروع على حدة.

تشمل الملحقات الأخرى في الفئة نفسها مضخة الطين، والمضخة الطاردة المركزية، والمولد، ومضخة الرغوة (توصف المصادر بأنها تجهيزات اختيارية). ما يجب استيفاؤه قبل بدء العمل هو: معدل تدفق وضغط ضاغط الهواء المقابلين لمسار التقنية المختار، وما إذا كان ضاغط واحد أو عدة ضواغط على التوازي، وطول خط أنابيب الهواء، وما إذا كانت طبقة الغطاء العلوية تتطلب وجود نظام الطين في الموقع في الوقت نفسه. المصادر في هذا الموقع لا توضح الطراز المحدد لضاغط الهواء وعدده، ويجب تأكيد ذلك من الشركة المصنعة أو وفق تصميم المشروع.

بالإضافة إلى ذلك، يوفر محرك كمنز بقدرة 132 كيلوواط الطاقة لنظام الدوران، والتغذية، والسير بالجنزير، والأنظمة الهيدروليكية المساعدة. في المشاريع ذات الغبار الكثيف، تشير المصادر إلى ضرورة زيادة وتيرة تنظيف المبرد والفلتر.

العلاقة بين الشروط الأربعة والعمليات المقابلة

الأجزاء غير المغطاة في المصادر والتي تحتاج إلى تأكيد منفصل

البنود التالية لا توجد لها قيم أو استنتاجات مقابلة في مصادر هذا الموقع: كيفية تحديد عمق إنجاز البئر في ظل الظروف الهيدروجيولوجية المحددة لموقع البئر؛ أي درجة عزم دوران تكون أكثر ملاءمة لقطر حفر مخطط ضمن نطاق 95 إلى 400 مم؛ ترتيب البدء والإيقاف المحدد عند التبديل بين دورة الطين الموجبة وDTH؛ طراز ضاغط الهواء وعدده وتكوين خط أنابيب الهواء؛ مواصفات ألواح الدعم وطريقة معالجة الأساس على الأرض اللينة. يجب تأكيد هذه الأمور قبل بدء العمل من خلال الخطة الفنية للمشروع أو من الشركة المصنعة، ولا تقدم هذه المقالة استنتاجات تخمينية.