التغيرات في متطلبات تخطيط الثقوب عند انتقال جسم الخام من التحكم الضحل إلى العميق

بعد الاكتشاف الأولي لجسم الخام في الأعماق الضحلة، عادةً ما يتحول تركيز أعمال الاستكشاف من "هل يوجد تمعدن" إلى "إلى أي عمق يمتد جسم الخام، وأين تقع حدوده، وهل هو متصل". هذا التحول لا يقتصر على جعل الثقوب أعمق، بل تتغير متطلبات تخطيط الثقوب نفسها تبعاً لذلك. تتركز التغيرات في عدة جوانب قابلة للقياس: فئة عمق الثقب، ومواصفات استخراج اللب، وزاوية الحفر، وزمن حفر الثقب الواحد، وحمل عمود الحفر. فيما يلي تفصيل لهذه المحاور، والقيم المذكورة للمعدات مأخوذة من بيانات المنتج المنشورة لـ CR1200I و CR1600I على هذا الموقع.

التغير الأول: ارتفاع فئة عمق الثقب، وإعادة مطابقة مواصفات استخراج اللب

عادةً ما يكون عمق ثقوب التحكم الضحلة في حدود مئات الأمتار، بينما تحتاج ثقوب التحكم العميقة إلى رفع الفئة بمستوى أو حتى مستويين. توضح بيانات CR1200I على هذا الموقع: عمق الحفر المرجعي لمواصفة N هو 1200 م، ولمواصفة B هو 1600 م، ولمواصفة H هو 700 م؛ وفي بيانات CR1600I، عمق الحفر المرجعي لمواصفة B هو 2000 م. يتغير عمق الحفر الاسمي لنفس الماكينة بتغير مواصفات استخراج اللب، وهذا يؤثر مباشرة على تصميم الثقوب عند تخطيط الثقوب العميقة.

وبعبارة أخرى، زيادة عمق الثقب ليست مجرد تغير في رقم واحد. إذا تطلب قسم التحكم العميق لباً بمواصفة H، فإن الحد الأقصى لعمق الثقب المتاح سيكون أقصر بشكل ملحوظ من مواصفة N. عند تخطيط الثقوب، يجب أولاً تحديد قطر اللب المطلوب لهدف التحكم، ثم الرجوع لتحديد نطاق العمق الذي يمكن لهذه المعدات تغطيته تحت تلك المواصفة.

التغير الثاني: ارتفاع نسبة الثقوب المائلة، لتصبح زاوية الحفر شرطاً مستقلاً

يمكن أحياناً اختراق جسم الخام الضحل بثقوب عمودية، لكن جسم الخام العميق يتأثر بوضعية التوضع، وغالباً ما يتطلب ثقوباً مائلة لاختراق الطبقة المستهدفة بالزاوية المناسبة. توضح بيانات CR1200I أنها تدعم زوايا حفر من 45° إلى 90°. يعني هذا النطاق أن تخطيط الثقوب يمكن أن يتضمن ثقوباً مائلة إلى جانب الثقوب العمودية، مع ضبط الزاوية وفق وضعية جسم الخام المعروفة واتجاه خطوط الاستكشاف، بدلاً من تصميم جميع الثقوب عمودية للأسفل.

لا يقتصر تغير الزاوية على موقع فوهة الثقب. بعد تغير زاوية الحفر، تتغير حالة الإجهاد لعمود الحفر داخل الثقب، ومواضع تآكل أدوات الحفر، وتوزيع مقاومة سحب الأنابيب وفق الزاوية، لذلك يجب تسجيل الزاوية كشرط مستقل في مرحلة تخطيط الثقوب، وليس كمُلحق لوصف موقع الثقب.

التغير الثالث: طول زمن حفر الثقب الواحد، وارتفاع نسبة مرحلة الرافعة وسحب الأنابيب

بعد زيادة عمق الثقب، ترتفع بشكل واضح نسبة الوقت المستغرق في استخراج الأنبوب الداخلي أثناء عملية استخراج اللب بالحبل. في بيانات CR1200I، سعة حبل الرافعة 1200 م، وسرعة الرفع 116 م/دقيقة. هاتان القيمتان تقابلان تحديداً مرحلة العمل المساعدة المتمثلة في الاستخراج المتكرر للأنبوب الداخلي في الثقوب العميقة. كلما زاد عمق الثقب، زاد الوقت المطلوب لنفس طول الدورة، وعند تخطيط الثقوب يجب مراعاة المسافة بين الثقوب وعددها جنباً إلى جنب مع دورة الثقب الواحد.

يجب النظر إلى قيمتي الرفع والتغذية معاً

قوة التغذية لـ CR1200I هي 55 كيلونيوتن، وقوة السحب 160 كيلونيوتن. في الثقوب العميقة، يزداد الوزن الذاتي لعمود الحفر مع العمق، ويرتبط نطاق الهامش المقابل لقوة السحب مباشرة بالمقاومة داخل الثقب ووزن أدوات الحفر. قيمة 160 كيلونيوتن هي بند من قدرات المعدات، والهامش القابل للاستخدام فعلياً يعتمد على تركيبة أدوات الحفر وزاوية الحفر وحالة جدار الثقب، ويجب التحقق منه وفق ظروف المشروع.

التغير الرابع: ظروف داخل الثقب أكثر تعقيداً، ونظام الطين والنظام الهيدروليكي يتحملان إخراجاً مستقراً لفترة أطول

في بيانات CR1200I، معدل تدفق المضخة الرئيسية 300 لتر/دقيقة، وضغطها 28 ميجاباسكال؛ ومعدل تدفق المضخة المساعدة 120 لتر/دقيقة، وضغطها 21 ميجاباسكال؛ ومعدل تدفق نظام الطين 150 لتر/دقيقة، وضغطه 7 ميجاباسكال. تستمر أعمال الحفر العميق لفترة طويلة، وهذه الأنظمة لا تعمل بإخراج ذروي قصير، بل تحافظ على استجابة مستقرة لفترة ممتدة. عند مواجهة تشققات متطورة أو عودة ماء غير مستقرة أو فقدان جزئي في أقسام الثقب العميقة، يجب ضبط معاملات الطين وفق سلوك الثقب، وينبغي عند الضرورة النظر في إجراءات سد التسرب أو تدعيم الجدار على مراحل.

توافق الملقط وأدوات الحفر يؤثر على عمليات فوهة الثقب

قطر الفتحة الداخلية للملقط في هذا الطراز هو 150 مم، وهو متوافق مع أنظمة أنابيب الحفر NQ و HQ و PQ و NTW و HTW وغيرها. غالباً ما تستخدم ثقوب التحكم العميقة عدة مواصفات من أدوات الحفر في الثقب الواحد، وتوفر مساحة الفتحة الأكبر هامشاً لترتيب أدوات الحفر بأقطار مختلفة وأنابيب التغليف وعمليات فوهة الثقب.

التغير الخامس: يجب أن تتوافق القدرة ونظام النقل مع تناوب طبقات صخرية مختلفة في الثقوب العميقة

عادةً ما تعبر الثقوب العميقة أنواعاً أكثر من الطبقات الصخرية مقارنة بالثقوب الضحلة، وتتناوب فيها الصخور الصلبة المتكاملة مع نطاقات متشققة محلية. رأس القدرة في CR1200I يستخدم نقل الحركة بالتروس، بسرعة قصوى 1500 دورة/دقيقة، وعزم أقصى 2200 نيوتن·متر، ويوفر تحويل تروس بنسبة 1:2.2 / 1:3.3. تُستخدم تركيبات مختلفة من السرعة والعزم لمطابقة مواصفات استخراج اللب وصلابة الصخور المختلفة. المحرك من نوع كمنز 6BTAA5.9، سعة 5.9 لتر، قدرة مقدرة 132 كيلوواط، وسرعة مقدرة 2200 دورة/دقيقة.

التغير السادس: تعديل طريقة الانتقال وتنظيم مواقع الثقوب تبعاً لذلك

دورة الثقب الواحد في ثقوب التحكم العميقة طويلة، والمعدات المرافقة كثيرة، لذا تكون تكلفة تنظيم كل تغيير لموقع الثقب أعلى من مشاريع الثقوب الضحلة. يستخدم CR1200I منصة زحف متكاملة، والصاري قابل للطي، وطريقة الحركة انزلاق هيدروليكي جانبي. هذا النوع من الهياكل يقلل من الفك والتركيب المتكرر بين وحدة الطاقة والوحدات الهيدروليكية ونظام الصاري، وهو مناسب للحفر المتواصل في منطقة الاستكشاف. توجد علاقة تقابل بين كثافة تخطيط الثقوب وطريقة انتقال المعدات، ويجب مراعاة ذلك عند إعداد تصميم الثقوب.

ما هي الشروط التي لم توضحها البيانات ويجب تأكيدها بشكل منفصل في مرحلة التخطيط

• المسافة المحددة بين ثقوب التحكم العميقة وشبكة الاستكشاف تعتمد على حجم جسم الخام والنتائج الموجودة، ولا تتناولها بيانات هذا الموقع.
• ما إذا كان العمق الفعلي للثقب يمكن أن يصل إلى القيمة الاسمية يعتمد على ظروف الطبقات والتحكم في انحراف الثقب وتركيبة أدوات الحفر وطريقة التشغيل، وقد أشارت البيانات إلى أن النتيجة النهائية تخضع لظروف الموقع الفعلية.
• تركيبة سائل الغسل ومواد سد التسرب وخطة تدعيم الجدار في مرحلة الثقوب العميقة هي خيارات فنية، ويجب تحديدها بشكل منفصل وفق ظروف الطبقات.
• طريقة التحكم في انحراف الثقوب المائلة وتكرار القياس تحتاج إلى ترتيب وفق المتطلبات الفنية للمشروع، ولم تقدم البيانات أحكاماً محددة.

بشكل عام، بعد انتقال جسم الخام من التحكم الضحل إلى التحكم العميق، يتغير تخطيط الثقوب في آن واحد من حيث فئة العمق ومواصفات استخراج اللب وزاوية الحفر ودورة الثقب الواحد وحمل عمود الحفر، وتقابل هذه التغيرات بنود قدرات مختلفة في الماكينة، ولا يكفي أي بند منها بمفرده للحكم على مدى ملاءمة المعدات.