كيفية قراءة عمق الحفر وقوة الرفع وضغط المضخة في بيانات CR800P بشكل مترابط

عند تصفح بيانات CR800P، نجد أن سطر عمق الحفر مكتوب فيه BQ 920 م، NQ 800 م، HQ 380 م؛ وفي عمود نظام التغذية مكتوب قوة الدفع 67 كيلونيوتن، وقوة الرفع 130 كيلونيوتن؛ وفي وحدة الطين مكتوب معدل التدفق 100 لتر/دقيقة، والضغط 7 ميغاباسكال. هذه المجموعات الثلاث من القيم تقع في ثلاثة أعمدة مختلفة، وليست قريبة من بعضها على الصفحة، مما يسهل قراءتها كل على حدة. لكنها جميعًا تجيب على نفس السؤال: هل تستطيع هذه المعدات، عند عمق حفرة معين وقطر معين، سحب أدوات الحفر بسلاسة وإخراج فتات الصخور باستمرار من فوهة الحفرة. تشرح هذه المقالة، وفقًا لترتيب هذا السؤال، أي جزء تتحكم فيه كل مجموعة من القيم، ولماذا يجب قراءتها معًا.

المجموعات الثلاث من القيم هي ثلاثة أنواع مختلفة من الكميات في جدول المعلمات

عمق الحفر ليس قيمة خرج مكون معين من المعدات، بل هو عمق حفر مرجعي تقدمه هذه الحفارة في ظل مواصفات أدوات حفر وتقنية محددة. يذكر CR800P ثلاثة أعماق تقابل ثلاث مواصفات BQ وNQ وHQ، مما يعني أن هذا الرقم مرتبط بنظام قضبان الحفر ورؤوس الحفر وأنابيب الاستخراج الداخلية، ويتغير الرقم بتغير المواصفة. قوة الرفع وقوة الدفع تنتميان إلى قيم القوة في نظام التغذية، بوحدة كيلونيوتن، وتقيدان قدرة رأس القدرة على تحريك أدوات الحفر صعودًا وهبوطًا. ضغط الطين ومعدل التدفق ينتميان إلى نظام الدورة، ويقيدان قدرة سائل الحفر على الوصول إلى قاع الحفرة وإعادة فتات الصخور إلى السطح. الوحدات مختلفة والانتماءات مختلفة، ولا يمكن تحويلها إلى بعضها البعض، ولا يمكن استنتاج إحداها من الأخرى.

يجب قراءة أرقام عمق الحفر مع مواصفات أدوات الحفر

أعماق الحفر المرجعية الثلاثة لـ CR800P هي: BQ 920 م، NQ 800 م، HQ 380 م. إذا تم التغيير من NQ إلى HQ في نفس خط الاستكشاف، ينخفض العمق المرجعي من 800 م إلى 380 م، وهذا لا يعني أن المعدات أصبحت أضعف، بل لأن مقطع قضيب الحفر وحجم الفراغ الحلقي ووزن أدوات الحفر وكمية فتات الصخور تتغير بعد زيادة قطر الحفرة. عند قراءة سطر عمق الحفر، يجب أولاً تحديد المواصفة التي يخطط المشروع لاستخدامها في استخراج اللب، ثم مقارنة الرقم في الخلية المقابلة. اعتبار 800 م لـ NQ على أنها "هذه الآلة تستطيع حفر 800 م بأي قطر" هو القراءة الأكثر شيوعًا التي تتجاوز الحدود.

عمق الحفر هو مجرد قيمة مرجعية. البيانات نفسها لا توضح تحت أي ظروف صخرية أو زاوية حفر أو هيكل حفرة تم إعطاء هذه الأعماق. الحفر متعدد الزوايا من 45° إلى 90° هو سمة لهذه المعدات، لكن الحفر المائل والحفر العمودي يختلفان في احتكاك أدوات الحفر وظروف صعود فتات الصخور، وما إذا كان رقم عمق حفر معين صالحًا عند زاوية ميل محددة يحتاج إلى تقييم منفصل وفقًا لظروف الموقع.

قوة الرفع تقيد هامش مناولة أدوات الحفر في مقاطع العمق الكبير

قوة الرفع في CR800P هي 130 كيلونيوتن، وقوة الدفع 67 كيلونيوتن. مع زيادة عمق الحفرة، يتراكم وزن عمود قضبان الحفر واحتكاك جدار الحفرة تدريجيًا، وتزداد المقاومة التي يجب التغلب عليها عند سحب الأدوات. هنا تظهر علاقة قوة الرفع بعمق الحفر: فهي تحدد مقدار الهامش المتبقي في نظام التغذية للتعامل مع وزن أدوات الحفر الطبيعي والمقاومة داخل الحفرة عند الاقتراب من العمق المرجعي.

قيمة أخرى مرتبطة هي أقصى قوة تثبيت للماسك 130 كيلونيوتن، وهي نفس قيمة قوة الرفع؛ وقدرة التجويف للماسك 54–127 مم، وأقصى قطر مناسب لقضيب الحفر 114 مم. يجب النظر إلى هذه الأرقام معًا: فاستخدام قوة الرفع يعتمد على قدرة الماسك على تثبيت أدوات الحفر بالمواصفة المقابلة، وما إذا كان قطر قضيب الحفر ضمن نطاق التجويف. القيمة 130 كيلونيوتن في البيانات لم يتم تفصيلها بشكل أكبر إلى قيم مسموحة عند أعماق حفر وزوايا ميل مختلفة، لذلك لا يمكن فهمها مباشرة على أنها "قادرة على توفير قدرة رفع صافية 130 كيلونيوتن في أي حفرة بعمق 800 م".

سعة حبل الونش السلكي في CR800P هي 1000 م (حبل فولاذي 6 مم)، وسرعة الرفع 116 م/دقيقة، وقوة الرفع عند الأسطوانة الفارغة 11.5 كيلونيوتن، وعند الأسطوانة الممتلئة 5.6 كيلونيوتن. هذه المجموعة من القيم تقابل مرحلة رفع أنبوب الاستخراج الداخلي في الحفر باللباب السلكي، وهي آلية مختلفة عن قوة الرفع في نظام التغذية، ولا يمكن أن تحل إحداهما محل الأخرى. عند الحفر باللباب السلكي بعمق 800 م، فإن الهامش الذي توفره سعة الحبل 1000 م ينتمي إلى مساحة التشغيل في جانب رفع الأنبوب الداخلي.

ضغط المضخة يقابل القدرة على استمرار الدورة، وليس سرعة الحفر

معلمات وحدة الطين هي: مضخة عالية الضغط بمكبس، تشغيل هيدروليكي، معدل تدفق 100 لتر/دقيقة، ضغط 7 ميغاباسكال. مع زيادة عمق الحفرة، يطول مسار سائل الحفر النازل عبر قضيب الحفر والصاعد عبر الفراغ الحلقي، وتزداد الخسائر على طول المسار؛ وعند مواجهة مقاطع حفرة ذات شقوق متطورة أو غير مستقرة في عودة الماء أو بها تسرب، تتغير ظروف الضغط اللازمة للحفاظ على الدورة. القيمة 7 ميغاباسكال تشير إلى أن محطة المضخة هذه تمتلك قدرة إخراج ضغط معينة، ويمكن استخدامها كنقطة بداية لمناقشة ظروف الدورة المعقدة.

لكنها لا تستطيع بمفردها استنتاج أن "هذا العمق يمكنه بالتأكيد إنشاء دورة". يعتمد كفاية ضغط الطين أيضًا على قطر الحفرة ومساحة مقطع الفراغ الحلقي ومواصفات قضيب الحفر وخصائص سائل الحفر ودرجة تسرب التكوين، وهذه لم تُعطَ بندًا بندًا في البيانات. معدل التدفق 100 لتر/دقيقة والضغط 7 ميغاباسكال هما أيضًا معلمتان مستقلتان، فعندما يكون الضغط كافيًا والتدفق غير كافٍ، قد تكون سرعة صعود فتات الصخور غير كافية أيضًا، ويجب الحكم عليهما في نفس ظرف الدورة.

إعادة الصفوف الثلاثة من القيم إلى نفس ظرف عمق الحفرة

الجدول التالي يجمع فقط القيم ذات الصلة من بيانات CR800P، لتوضيح أي جزء من العملية يقابله كل بند عند زيادة عمق الحفرة، ولا يمثل وجود علاقة تحويل بين الثلاثة.

يمكن أن يكون ترتيب القراءة المترابطة كالتالي: أولاً تحديد عمق الحفر المرجعي المقابل وفقًا لمواصفة استخراج اللب، لتحديد نطاق المناقشة؛ ثم النظر إلى وزن أدوات الحفر والمقاومة المتوقعة داخل الحفرة عند هذا العمق، ومقارنتها بقوة الرفع وقدرة الماسك، للحكم على وجود هامش في مرحلة إنزال وسحب الأدوات؛ وأخيرًا النظر إلى جانب الدورة، باستخدام تدفق وضغط المضخة مقارنة بقطر الحفرة وقضيب الحفر وحالة تسرب التكوين، للحكم على إمكانية عودة فتات الصخور باستمرار. إذا كانت أي من الشروط الثلاثة غير كافية، فإن اتساع القيمتين الأخريين لا يمكن أن يضمن إكمال هذه الحفرة بسلاسة.

تجدر الإشارة إلى أن هذه القراءة المترابطة يمكنها فقط إعطاء اتجاه، ولا يمكنها حساب نتيجة. البيانات لا توفر جدول وزن أدوات الحفر عند أعماق مختلفة، ولا متطلبات سرعة العودة في الفراغ الحلقي عند أقطار مختلفة، ولا تعطي قيم تصحيح لقوة الرفع بتغير زاوية الميل. كل هذه تحتاج إلى حساب منفصل وفقًا لتصميم الحفرة المحدد وظروف الموقع.

الشروط المصاحبة هي أيضًا على نفس سلسلة العلاقة

فيما يتعلق بنظام الطاقة، متطلبات قدرة محرك الديزل في CR800P هي ≥99 كيلوواط، ويمكن أيضًا استخدام تكوين محركات كهربائية 22 كيلوواط × 3. عند الدوران والدورة المستمرين في مقاطع العمق الكبير، فإن استقرار خرج الطاقة يؤثر بشكل غير مباشر على أداء ضغط المضخة وعزم الدوران؛ ونقل الوقود في المناطق الجبلية النائية وظروف توليد الكهرباء وموارد الصيانة هي ظروف موقع يجب التحقق منها عند اختيار حل الديزل أو الكهرباء. الهيكل المنفصل يفصل وحدات الطاقة والتشغيل والطين والحفر للنقل، مما يزيد من إمكانية الوصول إلى مواقع الحفر الجبلية، لكن حالة وصلات الهيدروليك السريعة والمكونات الرابطة بعد تجميع كل وحدة تحتاج إلى فحص بعد كل تجميع، وقد ذُكر هذا بشكل منفصل في البيانات.

أجزاء خارج البيانات تحتاج إلى تأكيد من الشركة المصنعة والموقع

• الظروف الصخرية وزوايا الحفر وهيكل الحفرة المقابلة لأعماق الحفر المرجعية مثل NQ 800 م وHQ 380 م لم تُوضح بندًا بندًا في البيانات.
• الهامش الفعلي المتاح لقوة الرفع 130 كيلونيوتن عند الاقتراب من العمق المرجعي يفتقر إلى بيانات مفصلة حسب العمق وزاوية الميل.
• ما إذا كان ضغط المضخة 7 ميغاباسكال كافيًا للحفاظ على الدورة في مقاطع الحفرة ذات الشقوق المتطورة أو التسرب يحتاج إلى حكم مشترك مع قطر الحفرة والتكوين.
• علاقة المطابقة بين أقصى عزم دوران لرأس القدرة 980 نيوتن·م وأقصى سرعة دوران 1200 دورة/دقيقة مع الصخور المختلفة: البيانات تعطي فقط مبدأ التبديل، ولم تعطِ جدول تركيبات المعلمات.
• تنسيق شوط التغذية 1.8 م مع أطوال قضبان الحفر المناسبة 1 م / 1.5 م سيؤثر على تكرار توصيل القضبان والوقت الإضافي، وطريقة التنظيم المحددة تحتاج إلى تحديد وفقًا لترتيب الموقع.

لذلك، عند قراءة هذه الصفوف الثلاثة من القيم في CR800P، بدلاً من مقارنة أي رقم أكبر، من الأفضل أولاً تحديد مواصفة استخراج اللب التي سيستخدمها المشروع، والعمق المخطط للوصول إليه، والمقاومة المتوقعة داخل الحفرة وحالة التسرب، ثم مقارنة كل بند بالقيمة المقابلة في البيانات، وإدراج الشروط غير المغطاة كأمور تحتاج إلى تأكيد قبل دخول الموقع. ما يمكن أن تقدمه البيانات هو اتجاه حدود القدرة، أما عمق الحفر النهائي والكفاءة فيظلان خاضعين لظروف الموقع.