ما هي قطاعات الثقب التي يحددها عزم الدوران المزدوج 24000 و12000 نيوتن·متر لكل سرعة

في بيانات WRT1200، يُكتب نظام الدوران على النحو التالي: «أقصى عزم 24000/12000 نيوتن·متر، يقابل إعدادًا مزدوج السرعة 75/150 دورة/دقيقة». وجود الرقمين متجاورين قد يُقرأ خطأً كأنه جدول سرعات: إذا أردت السرعة فعّل الوضع العالي، وإذا أردت القوة فعّل الوضع المنخفض. لكن كل رقم من رقمي العزم يستهدف حالة مقاومة في قطاع معين داخل الثقب، وليس إحساسًا تشغيليًا. يعتمد هذا المقال فقط على هذه المجموعة من المعلمات المنشورة على هذا الموقع، ويوضح الظروف التي يقع فيها كل وضع من وضعي العزم ضمن قطاع الثقب، والجزء الذي لا تستطيع هذه القيم تحديده بنفسها.

رقمَا العزم ليسا تدريجين على مقياس واحد

الفرق بين 24000 نيوتن·متر و12000 نيوتن·متر هو الضعف، والسرعتان المقابلتان هما 75 دورة/دقيقة و150 دورة/دقيقة، والفرق بينهما أيضًا الضعف. علاقة الاقتران بين المجموعتين هي: كلما زاد العزم انخفضت السرعة، وكلما انخفض العزم زادت السرعة. وهذا يصف الحد الأعلى الذي يمكن لنظام الدوران نفسه إخراجه في وضعي تشغيل مختلفين، وليس وضعين يمكن التبديل بينهما بحرية داخل قطاع الثقب نفسه.

من هذا يمكن استخلاص اتجاه قيد: عند طلب إخراج 24000 نيوتن·متر، يكون الحد الأعلى لسرعة الدوران الفعلية 75 دورة/دقيقة؛ وعند طلب إخراج 12000 نيوتن·متر، يكون الحد الأعلى للسرعة 150 دورة/دقيقة. وأي قطاع ثقب يستخدم الحد الأعلى للعزم يعني أنه لا يمكن دفعه إلا بسرعة دوران منخفضة. وبالعكس، فإن قطاع الثقب الذي يُدفع عند 150 دورة/دقيقة يكون الحد الأعلى للعزم المتاح فيه 12000 نيوتن·متر.

خصائص قطاع الثقب المقابل لوضع العزم العالي منخفض السرعة

تصف البيانات وضع 24000 نيوتن·متر/75 دورة/دقيقة بأنه «أكثر ملاءمة للقطاعات ذات القطر الكبير والصخور الصلبة والمقاومة الاحتكاكية العالية». وهنا ثلاث خصائص يجب فهمها كلٌّ على حدة.

القطر الكبير

يتراوح نطاق قطر الحفر في WRT1200 بين 105 و900 مم، و900 مم هو أقصى قطر منشور لهذه المعدات. مع زيادة القطر، تزداد في الوقت نفسه مساحة التلامس بين قاع الثقب وأدوات الحفر، وكمية إزالة الركام، وعزم الدوران المطلوب. وتشير البيانات أيضًا إلى أن القطر الأكبر يزيد حمل أدوات الحفر ووزن الغلاف ومتطلبات إزالة الركام وحمل الضاغط الهوائي، لذلك فإن «القطر الكبير» نفسه شرط مشروع يجب تحديده مع معدل تدفق المياه وأنبوب البئر وتصميم المضخة، وليس هدفًا تنفيذيًا يمكن بلوغ حده الأقصى مباشرة.

الصخور الصلبة

عند الدخول في صخور صلبة متماسكة نسبيًا مثل الحجر الجيري والحجر الرملي والجرانيت، توصي البيانات بتجهيز مطرقة DTH بضغط هواء متوسط أو عالٍ للحفر. تتولى المطرقة نفسها صدم وكسر الصخور، لكن نظام الدوران يظل مطالبًا بتوفير عزم يسمح للقمة بتغيير موضعها باستمرار. وطبيعة المقاومة في هذا القطاع تختلف عن الطبقات السطحية المفككة، لذلك يقع ضمن وضع العزم العالي.

قطاع الثقب عالي المقاومة الاحتكاكية

يرتبط هذا البند مباشرة بعمق الثقب. في الآبار العميقة من فئة 1200 متر، يتراكم وزن أنابيب الحفر واحتكاك جدار البئر وحالة الرواسب مع زيادة العمق. وقد ورد في قسم قوة الرفع في البيانات: «إذا كانت مقاومة سحب الأنابيب غير طبيعية، فيجب تنظيف الثقب أولًا وتقدير حالة جدار البئر وأدوات الحفر والرواسب، ولا ينبغي الاعتماد ببساطة على أقصى قوة رفع للسحب القسري». وينطبق المنطق نفسه على الدوران: وضع العزم العالي هو الحد الأعلى للقدرة على مواجهة المقاومة، وليس وسيلة روتينية لتعويض الرواسب المتراكمة أو مشكلات جدار البئر.

شروط قطاع الثقب المقابلة للوضع العالي السرعة

بالنسبة لوضع 12000 نيوتن·متر/150 دورة/دقيقة، تقول البيانات إنه «مناسب للطبقات المستقرة ذات المقاومة الأقل». وهنا يشكل «الاستقرار» و«المقاومة الأقل» شرطين يجب أن يتحققا معًا.

معنى الطبقات المستقرة له توضيح مقابل في موضع آخر من البيانات: يمكن استخدام الدوران بالطين أو الغلاف أو وسائل تثبيت أخرى للطبقات الترابية والطينية والرملية والحصوية؛ أما الصخور المتأثرة بالتجوية ونطاقات الصدوع المكسورة فقد تتعرض لسقوط الكتل وتقليص القطر وتسرب الهواء وانحشار القمة، وعند الدخول في مثل هذه القطاعات يجب تقليل الدفع المفرط وتعزيز تنظيف الثقب. أي أن المقاومة المنخفضة نتيجة فقط، أما كون قطاع الثقب مستقرًا فهو الشرط المسبق لاستخدام الوضع العالي السرعة. كما أن قراءة المقاومة المنخفضة قد تنتج أيضًا عن قطر صغير أو مشكلة في أدوات الحفر، وهذا أمر مختلف عن استقرار الطبقة.

تقسيم الأوضاع لقطاعات مختلفة في البئر نفسه

إذا أعدنا وضعي العزم إلى تسلسل حفر بئر من فئة 1200 متر، نجد أن قطاعات الثقب المقابلة لهما غالبًا ما تتبادل الظهور، وليس اختيارًا لمرة واحدة. تشمل طرق التقسيم الواردة في البيانات ما يلي:

• الطبقات السطحية المفككة: الدوران بالطين أو الغلاف أو وسائل تثبيت أخرى، وطبيعة المقاومة في هذا القطاع تختلف عن الطبقات الصخرية العميقة.
• الصخور الصلبة المتماسكة: الحفر بمطرقة DTH بضغط هواء متوسط أو عالٍ، ويقابل عزمًا عاليًا وسرعة دوران منخفضة.
• الصخور المتأثرة بالتجوية ونطاقات الصدوع: التحكم في الدفع وتعزيز تنظيف الثقب، واستخدام الغلاف أو مساعدة الرغوة حسب حالة جدار البئر.
• الطبقات الحاملة الرئيسية للمياه: تغيّر المياه الجوفية حالة إزالة الركام وضغط الثقب في مطرقة DTH، ويلزم تعديل إمداد الهواء وخطة تنظيف الثقب وفق تدفق المياه.

كل نوع من هذه القطاعات الأربعة يقابل متطلب دوران مختلفًا، ما يوضح أن قيمة الإعداد مزدوج السرعة تكمن في تمكين المعدات نفسها من تغطية قطاعات متعددة في البئر نفسه، وليس في مضاعفة كفاءة قطاع واحد.

معلومات قطاع الثقب التي لا تستطيع قيمة العزم تحديدها

24000 نيوتن·متر و12000 نيوتن·متر هما الحد الأعلى لخرج نظام الدوران، ولا يتضمنان ما يلي. هذه العناصر يجب استكمالها من جهة المشروع، ولا يمكن استنتاجها عكسيًا من قيمة العزم.

بالإضافة إلى ذلك، تعطي البيانات شوط الدفع/التغذية 7/13 م، ويمكن اختياره حسب التكوين النهائي، ويجب اعتماد التكوين الرسمي وفقًا لمستندات التأكيد الفني للتوريد. ولا توجد علاقة تحويل مباشرة بين شوط التغذية وتقسيم قطاعات الثقب؛ فهو يؤثر على تكرار رجوع رأس القدرة وتشغيل أنابيب الحفر.

ما ورد صراحة في البيانات حول توقيت التبديل

هناك جملة تنفيذية واضحة في البيانات: «أثناء التنفيذ يجب تبديل وضع التشغيل في الوقت المناسب وفقًا لحمل أدوات الحفر وعودة الركام وتغير العزم». الإشارات الثلاث التي تعطيها هذه الجملة هي إشارات ميدانية — حمل أدوات الحفر، حالة عودة الركام، تغير العزم — وليست قيمة عمق ثابتة. أي أن توقيت الانتقال من وضع إلى آخر يجب أن يحدده التغذية الراجعة الفعلية من داخل الثقب.

وتُدرج هنا بقية القيم ذات الصلة للمقارنة: أقصى عمق حفر 1200 م، قطر الحفر 105–900 مم، قوة الرفع 61 طنًا، قوة الضغط المحوري 13 طنًا، تكوين القدرة 220/264 كيلوواط، الوزن الإجمالي للماكينة نحو 32 طنًا، أبعاد النقل نحو 11.5×2.25×3.2 م. وتفرض هذه المعلمات قيودًا على مراحل مختلفة، كما أنها لا تشكل أساسًا لتقسيم «عزم وضع معين يقابل عمقًا معينًا».

أمور لا تزال بحاجة إلى تأكيد من جهة التوريد

يستخدم هذا المقال فقط البيانات العامة لـ WRT1200 على هذا الموقع. وتشمل البنود غير المسجلة في البيانات: الطريقة التشغيلية المحددة لتبديل وضعي العزم وشروط التبديل، والوضع الموصى به في تركيبات مختلفة من القطر والطبقات الصخرية، وفروق كفاءة الحفر المقابلة لوضعي التشغيل، وما إذا كان لتكويني القدرة المختلفين (220 كيلوواط و264 كيلوواط) تأثير على قدرة خرج نظام الدوران. ويجب اعتماد هذه المحتويات وفقًا لمستندات التأكيد الفني للتوريد، ولا يقدمها هذا المقال كنتائج نهائية.