الاستخدام المزدوج للديزل والكهرباء لا يوفر تكاليف الوقود في كل موقع عمل

في بيانات منتج WR1200SL، يذكر قسم الطاقة بندين: محرك ديزل كامينز بقدرة 264 kW، وتكوين مزدوج الديزل/الكهرباء. كما تذكر نفس الفقرة قيداً: "يجب تحديد القدرة النهائية والجهد والتردد وخطة بدء التشغيل للجزء الكهربائي وفقاً لنظام إمداد الطاقة للمشروع". توضح هذه العبارة أن الاستخدام المزدوج للديزل والكهرباء هو خيار طاقة قابل للتكوين على مستوى البيانات، وليس جهازاً واحداً يحمل تكلفتي تشغيل معايرتين. يعتمد توفير تكاليف الوقود على ظروف موقع العمل، وهذه الظروف ليست ضمن جدول مواصفات الحفار.

أولاً: توضيح ما يقابله "الاستخدام المزدوج" في البيانات

تصف بيانات هذا الموقع الاستخدام المزدوج للديزل والكهرباء بأنه "يمكن تكوينه بين خياري الديزل والكهرباء وفقاً لظروف الموقع"، وتشير إلى أن الحل الكهربائي مناسب لمواقع الحفر الثابتة في المناجم، أو المناطق الصناعية، أو مشاريع البناء طويلة الأجل. بمعنى آخر، وضع الديزل يقابل القدرة على العمل المستقل في الميدان، بينما يقابل الوضع الكهربائي المواقع الثابتة التي تتوفر فيها شبكة كهرباء مستقرة. وهما ليسا مفتاح تبديل على نفس نظام الطاقة، بل اتجاه تكوين يتم اختياره وفقاً لظروف المشروع.

لا تقدم البيانات القدرة المقدرة للمحرك الكهربائي، أو مستوى الجهد، أو مواصفات الكابل، أو كمية استهلاك الكهرباء، أو استهلاك الطاقة لكل وحدة حفر. لذلك لا يمكن حساب مقدار الوقود أو التكلفة التي يتم توفيرها يومياً عند التحول إلى الكهرباء في موقع معين. هذا هو الحد الأول الذي يجب توضيحه في هذا المقال.

الشروط التي يجب تأمينها في موقع العمل قبل اعتماد الحل الكهربائي

تتركز متطلبات البيانات للجزء الكهربائي في نظام الإمداد بالطاقة نفسه: الجهد، والتردد، وسعة المحول، ومسافة الكابل، وتيار بدء التشغيل. هذه ليست مصطلحات تقنية متجاورة فحسب، بل كل منها يقابل مشكلة محددة في الموقع.

• الجهد والتردد: تحدد البيانات بوضوح أن المعلمات النهائية للجزء الكهربائي تُحدد وفقاً لنظام إمداد الطاقة للمشروع، مما يعني أنه يجب مواءمة جهة الحفار وجهة شبكة الكهرباء في الموقع أولاً، ولا يمكن تحديد الحفار ثم تعديل الشبكة.
• سعة المحول: تذكر البيانات الحاجة إلى تأكيد سعة المحول، دون إعطاء قيمة محددة. ما إذا كانت السعة كافية يجب أن يُحدد بناءً على التكوين الكهربائي المختار فعلياً والحمل في الموقع.
• مسافة الكابل: تدرج البيانات مسافة الكابل ضمن البنود الواجب تأكيدها، مما يعني أن المسافة بين نقطة التغذية وموقع الحفر شرط يؤثر على جدوى الحل الكهربائي، والحدود المحددة غير مذكورة في بيانات هذا الموقع.
• تيار بدء التشغيل: تدرجه البيانات أيضاً كبند تأكيد فقط، دون إعطاء قيمة. يجب تحديد خطة بدء التشغيل معه.

تذكر البيانات أيضاً أنه لا يمكن التحويل ببساطة من قدرة الديزل إلى التكوين الكهربائي. هذا الأمر يسهل الخطأ فيه بشكل خاص عند مقارنة تكاليف الديزل والكهرباء: 264 kW هي القدرة الاسمية لمحرك الديزل، ولا تساوي السعة المطلوبة للجزء الكهربائي، ولا تساوي استهلاك الكهرباء الفعلي في الموقع. بينهما أمور لم تتناولها البيانات مثل طريقة النقل ومنحنى الحمل وكفاءة الإمداد بالطاقة.

أي المشاريع أكثر احتمالاً لتلبية شروط الكهرباء

وفقاً لنطاق التطبيق الوارد في البيانات، فإن مواقع الحفر الثابتة في المناجم والمناطق الصناعية ومشاريع البناء طويلة الأجل تُعد سيناريوهات قد تتوفر فيها شبكة كهرباء مستقرة. تشير البيانات أيضاً إلى أن المناجم النائية والصحاري ومشاريع الميدان تعتمد عادةً أكثر على طاقة الديزل. هاتان العبارتان معاً تشكلان حكماً اتجاهياً: ما إذا كانت نقطة الحفر ثابتة لفترة طويلة وما إذا كان هناك مصدر طاقة متاح قريب، أكثر أهمية من مواصفات الحفار نفسه في تحديد ما إذا كان الاستخدام المزدوج للديزل والكهرباء يمكن أن يكون فعالاً.

من الضروري التوضيح هنا أن البيانات تصف "قد تتوفر فيها شبكة كهرباء مستقرة" و"يمكن تكوين الحل الكهربائي وفقاً للاحتياجات"، ولا تضمن أن أي موقع عمل محدد يلبي الشروط بالتأكيد. ما إذا كانت نقطة الحفر ثابتة، وما إذا كانت الشبكة متاحة بشكل مستمر خلال فترة البناء، وما إذا كان مزود الطاقة يسمح بالاتصال، كلها أمور خارج نطاق بيانات هذا الموقع وتحتاج إلى تحقق من قبل المشروع.

قيود أخرى على خطة الطاقة في أعمال فئة 1200 متر

الحد الأقصى لعمق الحفر في WR1200SL هو 1200 m، وقطر الحفر 105–900 mm، وقوة الرفع 60 T، وعزم الدوران 30000 / 15000 N·m، وأقصى سرعة دوران 85 / 170 r/min، ويدعم أنابيب حفر 9.6 m، والقطر الموصى به لأنابيب الحفر 114 / 127 mm. تصف هذه المعلمات قدرات الجهاز، ولا تجيب مباشرة على جدوى خطة الطاقة، لكنها تحدد حجم الحمل المستمر الذي يجب أن يتحمله نظام الطاقة.

تذكر البيانات في قسم طاقة الديزل أنه في الآبار العميقة 1200 متر عادةً ما تكون فترة العمل المستمر طويلة، ويجب تعزيز تبريد المحرك وتنقية الهواء ونظام الوقود وصيانة درجة حرارة الزيت الهيدروليكي. هذا المحتوى موجه لوضع الديزل، ولم تقدم البيانات بنود صيانة أو قيوداً مقابلة للوضع الكهربائي.

ما الذي يؤثر فيه التكوين المزدوج بخلاف تكاليف الوقود

تذكر البيانات أن فوائد الوضع الكهربائي هي "المساعدة في تقليل استهلاك الوقود والعوادم في الموقع". هذا وصف اتجاهي بدون أرقام مرافقة. بخلاف تكاليف الوقود، يرتبط التكوين المزدوج أيضاً بالتحضيرات اللازمة لإمداد الطاقة قبل الدخول إلى الموقع، واستقرار الإمداد بالطاقة خلال فترة البناء، والفرق بين تنظيم موقع الحفر الثابت والتنقل الميداني.

لذلك، فإن القيمة الفعلية لجهاز مزدوج الديزل والكهرباء لا تعتمد على عدد خيارات الطاقة المكتوبة، بل على ما إذا كان موقع المشروع يلبي شرطين في آن واحد: وجود شبكة كهرباء مستقرة قابلة للاتصال، وعدم حاجة نقطة الحفر إلى نقل متكرر لمسافات طويلة خلال دورة البناء. إذا لم يتحقق أي من الشرطين، يظل وضع الديزل هو الخيار الرئيسي، وفي هذه الحالة يكون "الاستخدام المزدوج" بمثابة الاحتفاظ باحتياطي التكوين، وليس مصدر توفير آني.

أمور تحتاج إلى تأكيد منفصل

لا توفر بيانات هذا الموقع بيانات مثل قدرة المحرك الكهربائي، أو الجهد، أو التردد، أو استهلاك الكهرباء، أو تكلفة التعديل، كما لا تقدم مقارنة تكاليف بين الديزل والكهرباء في ظروف تشغيل مختلفة. هذه المحتويات تحتاج إلى تحقق مشترك من قبل الشركة المصنعة ومزود الطاقة بعد تحديد خطة إمداد الطاقة للمشروع، ولا ينبغي تقديرها في مرحلة الاختيار باستخدام معامل الديزل 264 kW.

توضح البيانات أيضاً أن عمق الحفر الفعلي لا يزال بحاجة إلى تحديده بناءً على قطر الحفر والطبقات وأنابيب الحفر وضاغط الهواء والظروف الهيدروجيولوجية؛ ويوصى بضغط عمل 1.65–8 MPa للحفر بالطرق الهوائية DTH، واستهلاك هواء 16–120 m³/min. هذه الشروط لا علاقة لها بخطة الطاقة، ولكن عند تقييم استهلاك الطاقة للعمليات الطويلة في الآبار العميقة، يجب أخذها في الاعتبار مع تكوين الطاقة.