في بيانات WR1500S، يبلغ الوزن الإجمالي للماكينة حوالي 28 طنًا، والأبعاد الخارجية حوالي 11.5 × 2.6 × 3.5 م، وتدعم أنابيب حفر بطول 9.6 م، وأقصى عمق حفر 1500 م، وقوة رفع 80 طنًا. هذه القيم ليس من الصعب فهمها منفردة، لكنها مجتمعة تشير إلى أمر واحد: الشروط الواجب تنفيذها قبل دخول هذه المعدات إلى الموقع تزيد بعدة مجموعات عن ماكينات حفر الآبار متوسطة وصغيرة الحجم، وهذه المجموعات ليست متوازية، فإذا لم تتحقق إحداها، فإنها ستغير مباشرة إمكانية تنفيذ العمليات اللاحقة وفق الخطة.
فيما يلي نتناولها بالترتيب: أولاً حساب الحمل تحت قاع البئر، ثم التحقق من قطر الثقب وطريقة الحفر، ثم الانتقال إلى الموقع والنقل، وأخيراً توصيل الهواء المساند. الأجزاء غير الواردة في البيانات سيتم تمييزها بشكل منفصل.
المجموعة الأولى: حمل عمود الحفر عند عمق بئر 1500 متر، من أين يبدأ الحساب
في أعمال الحفر العميق، يظهر وزن عمود الحفر، والاحتكاك بجدار البئر، ووزن أنابيب التغليف، والانحشار الموضعي بشكل متراكم، وكلما اقتربنا من قاع البئر، يتركز الحمل في عملية إنزال ورفع أنابيب الحفر. قوة الرفع المعلنة لـ WR1500S هي 80 طنًا، وقوة الضغط المحوري 16 طنًا، وسرعة الرفع السريع 28 م/دقيقة، وسرعة الدفع السريع 44 م/دقيقة، وقطر أنابيب الحفر الموصى به 114 / 127 مم.
ما يجب تنفيذه قبل الدخول هو مواصفات أنابيب الحفر والتغليف وأطوال المقاطع. أنابيب الحفر بطول 9.6 م تقلل عدد مرات الفك والتركيب، لكنها تتطلب في الوقت نفسه مساحة تشغيل كافية في الموقع وتنظيمًا أكثر انتظامًا لمناولة أنابيب الحفر؛ وعادة ما تحتاج أنابيب الحفر إلى نقل منفصل، وهذا يجب إدراجه في خطة التحميل. لا توجد في البيانات جدول حساب وزن عمود الحفر لأعماق وأقطار ثقب مختلفة، وهذا الجزء يجب حسابه ذاتيًا بناءً على الوزن الفعلي لأنابيب الحفر المختارة.
المجموعة الثانية: نطاق قطر الثقب وطريقة الحفر يحددان أي مجموعة عمليات تُستخدم لهذا البئر
قطر حفر WR1500S هو 105–1000 مم، ويغطي آبار المياه العميقة التقليدية، وآبار المياه الجوفية ذات القطر الكبير، ونزح المياه في المناجم، وبعض ثقوب المشاريع الكبيرة. كلما زاد قطر الثقب، زادت المتطلبات على ضاغط الهواء، وأدوات الحفر، وأنابيب التغليف، وعزم الدوران، وقدرة الرفع، لذلك يجب على المشروع الفعلي اختيار قطر ثقب معقول وفق هدف إتمام البئر، وليس تنظيمه وفق الحد الأعلى.
توجد ثلاث طرق حفر في البيانات، والمقاطع الصخرية المقابلة لها مختلفة:
| طريقة الحفر | ظروف العمل المقابلة في البيانات |
|---|---|
| الحفر الدوراني الهيدروليكي بالدفع العلوي | آبار المياه العميقة التقليدية والحفر بقطر كبير |
| الحفر بمطرقة DTH الغاطسة | الصخور المتجمدة، والصخور المتشققة، والصخور الصلبة المتماسكة |
| الحفر الدوراني بالطين | التربة، والطين، والرمال، والحصى الرملي وغيرها من الطبقات الرخوة |
قد لا يكون المقطع العلوي والسفلي لنفس البئر بعمق 1500 متر بنفس الطريقة، لذا يجب قبل الدخول ترتيب تقسيم جسم البئر والعمليات المقابلة له. ضغط العمل الموصى به في البيانات هو 1.65–8 ميجاباسكال، واستهلاك الهواء 16–120 م³/دقيقة، وهذا ينطبق فقط على مقطع الحفر بمطرقة DTH الغاطسة.
عمود الدوران وعزم الدوران يجب أن يتبعا أيضًا مقطع البئر
أقصى عزم دوران 31000 / 15500 نيوتن·متر، وأقصى سرعة دوران 70 / 140 دورة/دقيقة. السرعة المنخفضة مع العزم العالي تناسب الأقطار الكبيرة والصخور الصلبة والاحتكاك العالي، بينما السرعة الأعلى تناسب مقاطع البئر المستقرة ذات المقاومة الأقل. كيفية استخدام هاتين القيمتين تعتمد على الحالة الفعلية لمقطع البئر، ولا يوجد في البيانات جدول مقارنة لاختيار عزم الدوران وفق قطر الثقب والطبقة الصخرية.
المجموعة الثالثة: دخول الماكينة الكاملة بوزن 28 طنًا، يجب ترتيب النقل والموقع وفق هذا الوزن
الوزن الإجمالي للماكينة حوالي 28 طنًا، وسرعة السير 3.5 كم/ساعة، وأقصى زاوية صعود 21°، وشوط الأرجل الهيدروليكية 1.7 م، وهيكل برج تلسكوبي. هذه البنود تقابل عمليتي الدخول والتثبيت في الموقع.
- النقل بين المناطق يتطلب تأكيدًا مسبقًا لحمولة المقطورة المسطحة، وحدود ارتفاع الطرق، وقدرة تحمل الجسور، ومساحة الدوران؛ البرج التلسكوبي يمكن أن يحسن الأبعاد الخارجية للماكينة أثناء النقل، لكنه لا يغير فئة الوزن البالغة 28 طنًا.
- عادة ما تحتاج أنابيب الحفر بطول 9.6 م إلى نقل منفصل، ويجب تحديد طريقة التحميل قبل الشحن.
- بعد الوصول إلى الموقع، بالإضافة إلى ماكينة الحفر نفسها، يجب تخصيص مواقع لضاغط الهواء ونظام الطين وأدوات الحفر ومنطقة المواد.
- شوط الأرجل الهيدروليكية 1.7 م، ويجب تخطيط خطة التسوية والدعم في مرحلة التثبيت وفق هذه المعلمة.
لا توجد في البيانات قيمة ضغط التلامس مع الأرض، ويجب تأكيد قدرة تحمل الأساس بناءً على ظروف الموقع.
المجموعة الرابعة: ضاغط الهواء وتوريد الهواء المساند لا يمكن تحديدهما حتى بدء العمل
عند الحفر بمطرقة DTH الغاطسة، ضغط العمل الموصى به 1.65–8 ميجاباسكال، واستهلاك الهواء 16–120 م³/دقيقة. مشاريع الحفر العميق بمستوى 1500 متر والصخور الصلبة ذات القطر الكبير تتطلب إزاحة عالية جدًا من ضاغط الهواء، ويجب أن يلبي الضغط والإزاحة في الوقت نفسه متطلبات المطرقة الغاطسة وإزالة الحطام من قاع البئر، وإلا يسهل حدوث صدمة غير كافية، وصعوبة في إزالة الحطام، وتراكم الحطام في قاع البئر.
إذا كان المشروع سيتحول إلى الحفر الدوراني بالطين، فإن مضخة الطين، والمضخة الطاردة المركزية، والمولد، ومضخة الرغوة كلها مدرجة ضمن الملحقات الاختيارية، ويجب تحديد طريقة الربط بين المعدات المساندة والماكينة قبل الدخول.
المجموعة الخامسة: الونش المساعد وعمليات الرفع يجب ترتيبها وفق الحمل المقدر
المعدات مزودة بونش مساعد كبير بقوة 5 طن وونش مساعد صغير بقوة 2.5 طن، ويمكن استخدامهما لنقل المطرقة الغاطسة وأنابيب الحفر وأدوات التغليف والملحقات العامة. مشاريع الآبار فائقة العمق تحتوي على أدوات مساندة كثيرة وأوزان فردية كبيرة، والونشان المزدوجان يمكن أن يقللا من شدة المناولة اليدوية، لكن عمليات الرفع يجب أن تلتزم بدقة بالحمل المقدر ومسافات الأمان. قبل الدخول يجب التحقق من الأوزان الفعلية للأدوات، وتحديد الونش المطلوب والرافعة المستخدمة.
بنود الفحص يوم الدخول، الأجزاء المذكورة في البيانات
تذكر البيانات بوضوح أنه يجب فحص المحرك، والنظام الهيدروليكي، والبرج التلسكوبي، والأرجل، والجنازير، والونشين المزدوجين، وخراطيم الهواء عالي الضغط، وأنابيب الحفر بطول 9.6 م قبل بدء العمل يوميًا. في الحفر العميق يجب تسجيل عزم الدوران، وضغط الهواء، والحطام العائد، والماء العائد، ومقاومة رفع الأنابيب بشكل مستمر؛ وعند اكتشاف اتجاهات غير طبيعية يجب إيقاف الماكينة وتحليلها في الوقت المناسب. هذا الجزء من البيانات يعطي أهداف الفحص وبنود التسجيل، لكنه لا يعطي حدودًا لتحديد كل نوع من المعلمات.
تشير البيانات أيضًا إلى أنه عند الانخفاض المستمر في الحطام العائد أو الزيادة الواضحة في مقاومة رفع الأنابيب يجب إيقاف الحفر والفحص في الوقت المناسب؛ وعند مواجهة الصخور المتجمدة أو الشقوق أو نطاقات الصدوع المكسرة، يجب تقليل سرعة الدفع وتقوية تنظيف البئر، واستخدام أنابيب التغليف أو الرغوة أو غيرها من تدابير تثبيت البئر وفقًا للظروف الفعلية. هذه أحكام تنتمي إلى عملية التنفيذ، ومرحلة التحضير قبل الدخول تركز بشكل أساسي على ربط هذه الأسس بالمسؤولين وسجلات المتابعة.
البنود التي لا تغطيها بيانات هذا الموقع وتحتاج إلى تأكيد منفصل
- جدول حساب وزن عمود الحفر وهامش الرفع لأعماق وأقطار ثقب ومواصفات أنابيب حفر مختلفة؛
- علاقة المقارنة لاختيار عزم الدوران وسرعة الدوران وفق الطبقة وقطر الثقب؛
- ضغط التلامس مع الأرض، وقدرة تحمل الأساس، ومتطلبات مواصفات ألواح دعم الأرجل؛
- توصيات اختيار تركيبة الإزاحة والضغط المحددة لضاغط الهواء؛
- حمولة المقطورة المسطحة لنقل الماكينة الكاملة، وميل منحدر الصعود، وطريقة التثبيت؛
- متطلبات توزيع وتقسيم عمل الأفراد في الموقع.
كفاءة الحفر الفعلية، وعمق الحفر الذي يمكن الوصول إليه، ونتائج إتمام البئر تتأثر بالظروف الجيولوجية، وأدوات البئر، وزاوية الحفر، وطريقة التشغيل، وتبقى الظروف الموقعية هي المرجع.