الرقم 1500 m مكتوب في السطر الأول من بيانات WR1500S، لكن في نفس الفقرة يوجد رقم ثانٍ: قطر الحفر 105–1000 mm. عند وضع الطرفين معاً، فإن قطر البئر الفعلي سواء كان 105 mm أو متراً واحداً، فإن أدوات الحفر، والأنابيب، وضاغط الهواء، وحمل الرفع المقابل ليست من نفس المستوى إطلاقاً. ما يجب تحديده أولاً في اختيار الحفر العميق هو أمران: قطر الحفر وهدف إكمال البئر، وعمق الحفر هو الحد الأعلى الذي يتم تأكيده بعد تحققهما.
التفرع الأول: تضييق قطر الحفر أولاً
يغطي 105–1000 mm نطاقاً واسعاً، واسعاً لدرجة لا يمكن اعتباره مخرجاً ثابتاً لجهاز واحد. مع زيادة قطر الحفر، يزداد حجم الفراغ الحلقي داخل البئر، وكمية الرجيع، ومواصفات الأنابيب، ومقاومة الدوران بشكل متزامن؛ ومع تقليل قطر الحفر، يضيق أيضاً مجال اختيار أنابيب الفلتر وأنواع المضخات. ما تقدمه البيانات هو نطاق الأقطار التي يمكن للجهاز تغطيتها، أما النوع الذي يستخدمه المشروع فعلياً فيجب استنتاجه عكسياً من هدف إكمال البئر.
- آبار المياه العميقة التقليدية: يحدد هيكل إكمال البئر قطر أنابيب الفلتر وأنابيب البئر، ويجب أن يترك قطر الحفر فراغاً حلقياً لذلك.
- آبار المياه الجوفية ذات القطر الكبير، وخفض منسوب المياه في مناطق التعدين: القطر الكبير يرفع متطلبات عزم الدوران، وقدرة الرفع، وتصريف ضاغط الهواء في آن واحد.
- بعض ثقوب المشاريع الكبيرة: أغراض نوع الثقب مختلفة، وما إذا كان يندرج ضمن نطاق تطبيق هذا الجهاز يحتاج إلى تأكيد منفصل وفق تصميم المشروع.
إذا لم يتم إنجاز هذه الخطوة، فإن النظر إلى عزم الدوران وقوة الرفع لاحقاً يفتقر إلى نظام مرجعي.
التفرع الثاني: هدف إكمال البئر يحدد أي مرحلة تقنية تُستخدم
طرق الحفر المدرجة في بيانات WR1500S ليست نوعاً واحداً، بل تُقسم عادة إلى ثلاثة أنواع: الحفر الدوراني بالطين للطبقات الرخوة مثل التربة والطين والرمل والحصى؛ مطرقة DTH للصخور المتجمدة والصخور المتشققة والصخور الصلبة الكاملة؛ والحفر الدوراني الهيدروليكي العلوي لآبار المياه العميقة التقليدية والحفر بقطر كبير. الأنواع الثلاثة ليست خيارات متعارضة، بل مقسمة على طول عمق البئر.
| قطاع البئر | التقنية الشائعة | نقاط الاهتمام في إكمال البئر |
|---|---|---|
| الطبقة الغطائية العلوية | الحفر الدوراني بالطين، تدعيم بالأنابيب | استقرار جدار البئر، منع الانكماش والانهيار |
| الطبقات الصخرية الوسطى والسفلى | مطرقة DTH بضغط هواء متوسط إلى عالٍ | استمرارية رجيع الحفر، تلبية ضغط الهواء والتصريف معاً |
| قطاع الطبقة الحاملة للمياه | ضبط إمداد الهواء وتنظيف البئر حسب حالة التدفق | تسجيل عمق طبقة التدفق، موقع أنابيب الفلتر وقطاع إغلاق المياه |
تختلف مواقع التقسيم باختلاف هدف إكمال البئر. يركز بئر الطبقة الحاملة للمياه العميقة على الطبقات الصخرية العميقة والطبقة الحاملة للمياه، وحتى لو كان قطاع الطبقة الغطائية العلوية قصيراً، يجب أولاً إنشاء جسم بئر مستقر، وإلا فإن الحفر اللاحق حتى 1500 m سيتعطل من مرحلة فتح البئر.
بعد تحديد قطر الحفر، تحقق من ثلاث مجموعات من القيم
في المعلمات المنشورة لـ WR1500S في هذا الموقع، هناك ثلاث مجموعات مرتبطة مباشرة بقطر الحفر، يجب النظر إليها معاً وليس تقييمها بشكل منفصل.
قوة الرفع والضغط المحوري
قوة رفع 80 T، ضغط محوري 16 T. كلما زاد عمق البئر، زاد الوزن الذاتي لعمود الحفر، والاحتكاك مع جدار البئر، ووزن الأنابيب، وظهر الحمل في مرحلة الرفع بشكل أوضح. 80 T توفر هامشاً، وليست حلاً للمقاومة غير الطبيعية داخل البئر — كما ورد في البيانات، عند ظهور مقاومة غير طبيعية يجب إعطاء الأولوية لتنظيف البئر، والرفع البطيء، وتحديد حالة البئر.
عزم الدوران وسرعة الدوران
أقصى عزم دوران 31000 / 15500 N·m، أقصى سرعة دوران 70 / 140 r/min. المستوى المنخفض السرعة والعالي العزم أكثر ملاءمة للقطاعات ذات القطر الكبير والصخور الصلبة والاحتكاك العالي؛ والمستوى الأعلى سرعة مناسب للقطاعات المستقرة ذات المقاومة الأقل نسبياً. كلما زاد القطر، زاد الميل لاستخدام المجموعة الأولى.
طول وقطر أنبوب الحفر
يدعم أنابيب حفر 9.6 m، القطر الموصى به 114 / 127 mm. عمق بئر 1500 m يعني أن عدد وصلات الأنابيب كبير بحد ذاته، والأنابيب الطويلة تقلل تكرار التوصيل، وفي الوقت نفسه تتطلب مساحة تشغيل مناسبة وتنظيماً لنقل أنابيب الحفر في الموقع. عادة ما تحتاج أنابيب الحفر إلى نقل منفصل.
قسم ضاغط الهواء: يجب تحقق ضغط الهواء والتصريف معاً
عند الحفر بـ DTH، ضغط العمل الموصى به 1.65–8 MPa، واستهلاك الهواء 16–120 m³/min. الحفر العميق مع القطر الكبير هو حالة يرتفع فيها هذان الرقمان معاً. تحقيق الضغط فقط قد يؤدي إلى عدم كفاية إزالة الرجيع؛ وتحقيق التصريف فقط قد يؤدي إلى عدم كفاية الصدم. تنص البيانات على أن 'الضغط والتصريف يجب أن يلبيا معاً متطلبات مطرقة DTH وإزالة الرجيع في قاع البئر'، وإلا يسهل حدوث صدم غير كافٍ، وصعوبة في إزالة الرجيع، وتراكم الرجيع في قاع البئر.
إيقاع التنفيذ المعدل للطبقات الرخوة، ومناطق التصدع، والطبقات الحاملة للمياه
قدمت البيانات اتجاهات المعالجة للثلاث حالات: الصخور المتجمدة، أو الشقوق، أو مناطق صدع الفوالق يجب تقليل سرعة التقدم، وتعزيز تنظيف البئر، واستخدام الأنابيب أو الرغوة أو تدابير تثبيت البئر الأخرى حسب الاستخدام الفعلي؛ الطبقات الغطائية الرخوة يجب إعطاء الأولوية لضمان استقرار جدار البئر، ثم الدخول إلى الطبقات الصخرية والتبديل إلى DTH؛ بعد الدخول إلى الطبقة الحاملة للمياه الرئيسية، سيغير تدفق المياه حالة إزالة الرجيع وعمل مطرقة DTH داخل البئر، ويجب تسجيل عمق طبقة التدفق وضبط إمداد الهواء وتنظيف البئر وطريقة الأنابيب حسب كمية المياه. هذه الثلاثة هي قيود على مستوى تنظيم التنفيذ، ولا يمكن لجدول المعلمات أن يحل محلها.
شروط الدخول التي يفرضها وزن الآلة 28 T
وزن الآلة الكامل حوالي 28 T، الأبعاد الخارجية حوالي 11.5 × 2.6 × 3.5 m، وبرج التلسكوب يمكن أن يحسن الأبعاد الخارجية للآلة في حالة النقل. سرعة السير 3.5 km/h، أقصى زاوية صعود 21°. يجب تأكيد حمولة المقطورة، وارتفاع الطريق المسموح، وقدرة تحمل الجسور، ومساحة الدوران مسبقاً للنقل بين المناطق؛ وبعد الوصول إلى الموقع يجب تخصيص مساحة لضاغط الهواء، ونظام الطين، وأدوات الحفر، ومنطقة المواد. الرافعتان المساعدتان (رافعة كبيرة 5 T، رافعة صغيرة 2.5 T) تستخدمان لنقل الأدوات والملحقات، ويظل الرفع وفقاً للحمل المقدر ومسافة الأمان.
بنود تحتاج إلى تأكيد منفصل من الشركة المصنعة أو الجهة المشروع
- عمق البئر الفعلي: تنص البيانات على أنه يجب تحديده وفقاً للهيدروجيولوجيا، وقطر الحفر، وأنابيب الحفر، وضاغط الهواء، وتصميم إكمال البئر، و1500 m هو الحد الأقصى لقدرة الجهاز، وليس العمق المستهدف لكل بئر.
- هيكل إكمال البئر: أنابيب الفلتر، وقطاع إغلاق المياه، ونوع المضخة النهائي تنتمي إلى نطاق تصميم إكمال البئر، ويجب تصميمها بشكل منفصل وفقاً لتوزيع الطبقات الحاملة للمياه.
- كفاءة الحفر: كفاءة الحفر المرجعية 10–35 m/h، والواقع يعتمد على ظروف الموقع، والاختلافات بين الطبقات واضحة.
- الخيارات: مضخة الطين، المضخة الطاردة المركزية، المولد، مضخة الرغوة هي ملحقات اختيارية، وما إذا كانت تُجهز ومواصفاتها المحددة تحتاج إلى تأكيد وفق ظروف المشروع.
- مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية: إذا كانت تتعلق بآبار تطوير الطاقة الحرارية الأرضية الرسمية، يجب تجهيز أدوات الحفر ونظام إكمال البئر وفق تصميم متخصص، وبيانات الجهاز لا تكفي لتحل محل هذا التصميم.
سيكون الأمر أوضح إذا نظرنا إلى الترتيب معكوساً: عمق الحفر هو النتيجة، وقطر الحفر وهدف إكمال البئر هما الفرعان المنطلقان من المقدمات، والتقنية، وضاغط الهواء، وعمود الحفر، وظروف الموقع هي البنود الملحقة على هذا الفرع. إذا لم يتحقق أي بند، فإن حد 1500 m يبقى مجرد رقم في البيانات.