ترتيب الحكم من عمق البئر المستهدف إلى مستوى المعدات

عمق البئر المستهدف هو الشرط الأول الذي يتم الحصول عليه، وهو أيضاً الأكثر عرضة لأن يُعتبر مباشرة كنتيجة للاختيار. في الحكم الفعلي، يحدد رقم العمق فقط نقطة بداية مستوى المعدات، وهناك عدة شروط لاحقة قد تدفعه للأعلى أو للأسفل: قطر الحفرة وهيكل إتمام البئر يحددان حمل أدوات الحفر، والحمل يعود إلى قوة الرفع وعزم الدوران؛ طول أنابيب الحفر وشكل البرج يحددان العمليات، وليس النقل فقط؛ يجب تحديد إمداد الهواء ومسار العملية مسبقاً، ولا يمكن تأجيلهما حتى بدء الحفر. فيما يلي ترتيب قابل للتنفيذ، تستخدم كل خطوة فقط القيم والأوصاف المنشورة في هذا الموقع، مع توضيح الأسئلة التي لم تجب عنها البيانات.

الخطوة الأولى: تقسيم عمق البئر المستهدف إلى "يجب الوصول إليه" و"قد يُصل إليه"

عمق البئر في وثائق التصميم عادة ليس نقطة واحدة، بل قيمتين: العمق الذي يجب اختراقه للوصول إلى الطبقة الحاملة الرئيسية للمياه، والهامش الذي قد يُضاف بسبب تغيرات الطبقات. الأولى تحدد الحد الأدنى لعمق الحفر للمعدات، والثانية تحدد ما إذا كان يجب ترك مجال للفئة الأعلى. حفارة آبار المياه المثبتة على شاحنة ببرج مستقيم من فئة 1000 متر WRT1000 لها عمق حفر أقصى 1000 م. إذا كان عمق الطبقة الحاملة المستهدفة مع الهامش قريباً من هذا الرقم أو يتجاوزه، فلا ينبغي اعتبارها المرشح الوحيد، بل يجب النظر أيضاً إلى الطراز من فئة 1200 متر.

في هذه الخطوة لا يلزم تحديد الطراز أولاً، بل تحديد أمرين: نطاق عمق الطبقة الحاملة المستهدفة، وما إذا كان المشروع لا يزال بإمكانه قبول تغيير المعدات أو تعديل التصميم بعد تجاوز عمق التصميم. لا تتضمن البيانات طريقة تحديد الطبقة الحاملة، وهذا الجزء يجب أن توفره بيانات الهيدروجيولوجيا.

الخطوة الثانية: قطر الحفرة وهيكل إتمام البئر يغيران الحكم على العمق عكسياً

عمق البئر وقطر الحفرة ليسا شرطين مستقلين. قطر الحفر لـ WRT1000 هو 105–800 مم. لنفس المعدات ضمن هذا النطاق، كلما زاد القطر، ارتفع حمل أدوات الحفر في البئر، ومتطلبات ضاغط الهواء، ووزن الغلاف بشكل متزامن. لذلك لنفس عمق البئر المستهدف، فإن استخدام أنابيب بئر صغيرة القطر أو كبيرة القطر يفرض متطلبات مختلفة على مستوى المعدات.

هيكل إتمام البئر هو أيضاً متغير. سواء تم إنزال الغلاف، وطول قسم أنابيب التصفية، وما إذا تم إعداد قسم إغلاق المياه، كلها تغير أقسام الحفر الفعلية وتجميعة أدوات الحفر. ناتج هذه الخطوة ليس رقم عمق، بل مجموعة شروط "عمق البئر + قطر البئر + هيكل إتمام البئر". لا تتضمن البيانات الحد الأقصى للعمق المقابل لكل قطر، وهذا الجزء يجب تأكيده من الشركة المصنعة.

الخطوة الثالثة: فحص حمل عمود الحفر بقوة الرفع وعزم الدوران، وليس بعمق الحفر

عمق الحفر هو مجرد تعبير عن طول عمود الحفر، لكن ما يضغط فعلياً على المعدات هو وزن أنابيب الحفر، ووزن الغلاف، والاحتكاك مع جدار البئر. قوة الرفع 51 / 52 طن وعزم الدوران الدوار 20000 / 10000 نيوتن·م بوضعين تشغيليين المذكورة لـ WRT1000 هي مجموعتان من القيم لفحص هذه الأحمال. عند عمق بئر من فئة 1000 متر، يزداد وزن أنابيب الحفر والغلاف بشكل ملحوظ، ونقص قوة الرفع يحد مباشرة من عمليات إنزال ورفع الأنابيب والغلاف.

أما عزم الدوران فيقابل المقاومة أثناء الدوران. في تكوين السرعتين 70 / 140 دورة/دقيقة لـ WRT1000، يقابل الترس المنخفض عزم دوران أكبر، مناسب للقطر الكبير والصخور الصلبة وأقسام البئر عالية الاحتكاك؛ والترس العالي مناسب للطبقات المستقرة ذات المقاومة الأقل. لا يمكن فهم قيمتي عزم الدوران ببساطة كوضعي سرعة، بل تقابلان ظروف حمل أقسام بئر مختلفة.

في هذه المرحلة، يتحول أساس الحكم من "هل يمكن الوصول" إلى "هل يمكن رفع عمود الحفر وتدويره عند الوصول إلى العمق المستهدف". البيانات المعطاة هي الحد الأقصى لقدرة المعدات، وليست الحمل الفعلي لبئر معينة، ويجب على جهة المشروع حسابها وفقاً لتجميعة أدوات الحفر المخططة.

الخطوة الرابعة: طول أنابيب الحفر وشكل البرج يحددان العمليات

شوط التغذية لـ WRT1000 هو 7 م، ويمكن استخدام أنابيب حفر بطول 3 م أو 6 م، والقطر الموصى به لأنابيب الحفر 114 مم. أنابيب الحفر 6 م مناسبة لعمليات الآبار العميقة طويلة الدورة، وتقلل عدد مرات توصيل الأنابيب؛ وأنابيب الحفر 3 م مناسبة أكثر لمواقع العمل المحدودة المساحة أو النقل أو ظروف التشغيل اليدوي. لنفس المعدات مع أطوال أنابيب حفر مختلفة، إيقاع العمليات ليس واحداً.

شكل البرج يؤثر أيضاً على العمليات. يستخدم WRT1000 برجاً مستقيماً وليس برجاً قابلاً للتمديد، ومسار القوى أكثر مباشرة، ويميل إلى عمليات الآبار العميقة المستمرة؛ أبعاد نقل الماكينة الكاملة حوالي 10.8 × 2.5 × 4.23 م، وارتفاع النقل 4.23 م يعني أنه قبل الدخول يجب التحقق من حدود ارتفاع الطرق، والجسور، والخطوط الهوائية، وفتحات بوابات المصانع. استنتاج هذه الخطوة يقع عادة في تنظيم التنفيذ، وليس في قدرة المعدات.

الخطوة الخامسة: يجب تحديد إمداد الهواء ومسار العملية مسبقاً

ضغط العمل الموصى به للحفر بالطرق DTH لـ WRT1000 هو 1.65–8 ميجاباسكال، واستهلاك الهواء 16–96 م³/دقيقة. الآبار العميقة من فئة 1000 متر والقطر الكبير والصخور الصلبة تتطلب ضغطاً وإزاحة عاليين من ضاغط الهواء، وعند الاختيار يجب الحكم بشكل شامل وفقاً لمواصفات مطرقة الطرق، وقطر الحفرة، وعمق البئر، والارتفاع، وصلابة الطبقات، ولا يمكن النظر إلى الضغط المقدر فقط.

يتضمن مسار العملية أيضاً طريقة معالجة القسم العلوي من البئر. يمكن لـ WRT1000 في طبقات التربة والطين والرمل والحصى استخدام الحفر الدوراني بالطين، أو الغلاف، أو طرق أخرى لتثبيت البئر؛ وبعد الدخول في الصخور الصلبة المتماسكة يمكن تجهيز مطرقة طرق DTH بضغط هواء متوسط أو عالٍ. بمجرد حدوث انهيار أو تضيق في القسم العلوي أو مشاكل في الغلاف، تزداد مخاطر وتكاليف معالجة الحفر العميق اللاحق، لذلك يجب تحديد نقطة تبديل العملية قبل بدء الحفر.

الخطوة السادسة: مراجعة حكم الخطوة الأولى بشروط التجهيزات

بعد إكمال الخطوات الخمس السابقة، نعود إلى عمق البئر المستهدف الأولي لنرى ما إذا كان يحتاج إلى تعديل. تشمل شروط التجهيزات التي يجب فحصها معاً: ما إذا كانت حمولة الرافعتين المساعدتين تلبي احتياجات نقل مطرقة الطرق وأنابيب الحفر والغلاف وخراطيم الهواء؛ وما إذا كانت أنظمة التبريد وفلترة الهواء والوقود لمحرك الديزل 194 كيلوواط تتكيف مع ظروف الغبار في الموقع؛ وما إذا كان وزن الماكينة الكاملة حوالي 26 طن يمكن أن تحمله طرق الدخول والمنصة.

بجمع هذه العناصر في قائمة فحص، يكون الترتيب كما يلي:

ما لا يمكن لهذا الترتيب أن يحل محل حسابات جهة المشروع

الخطوات الست أعلاه تستخدم فقط المعلمات المنشورة في هذا الموقع، وما يمكنها الإجابة عنه هو حدود قدرة المعدات، ولا تحل محل الحكم الهيدروجيولوجي من جهة المشروع، وحساب تجميعة أدوات الحفر، وتصميم إتمام البئر. العناصر التالية غير مغطاة في البيانات ويجب تأكيدها بشكل منفصل: عمق وسماكة الطبقة الحاملة المستهدفة، والحد الأقصى لعمق البئر المقابل لكل قطر، والحمل الفعلي تحت تجميعة أدوات الحفر المخططة، والمطابقة المحددة بين ضاغط الهواء ومطرقة الطرق، ومواصفات وكميات الغلاف وأنابيب التصفية، وحدود ارتفاع الطرق في الموقع وقدرة تحمل المنصة.

اعتبار عمق البئر المستهدف المدخل الوحيد للاختيار عادة ما يكشف المشاكل في العمليات أو التجهيزات. إن اتباع هذه الخطوات الست بالترتيب أولاً، ثم العودة إلى رقم العمق للتأكيد النهائي، يوفر إعادة العمل أكثر من تحديد الطراز أولاً ثم استكمال الشروط.