الحفر الدوار المقطور مع الدورة الأمامية للطين لم يتقادم، لكن نطاق تطبيقه تضيق

عادةً ما يأتي وصف الجمع بين الطاولة الدوارة المقطورة والدورة الأمامية للطين بأنه "متقادم" من طريقة مقارنة: مقارنته بسرعة الحفر لكل متر باستخدام مطرقة DTH، الدورة العكسية بالهواء المضغوط، أو الرغوة الهوائية. هذه المقارنة غير مواتية للدورة الأمامية بالطاولة الدوارة، لكنها تقارن القدرة الشاملة، وليس القدرة على الملاءمة. لا يوجد شيء اسمه إلغاء كامل للتقنية، بل يتغير نطاق تطبيقها فقط. تستخدم هذه المقالة البيانات المنشورة لـ WRTR600 لاستعراض الظروف التي لا تزال فيها هذه التركيبة صامدة.

أولاً، ما هي هذه التركيبة

WRTR600 هي حفارة آبار مياه مقطورة بمستوى 600 متر، طريقة الحفر هي الحفر الدوراني بالطاولة الدوارة، وطريقة الدورة هي الدورة الأمامية للطين. يتم ترتيب المولد الديزل، مضخة الطين، الطاولة الدوارة، الرافعتين المزدوجتين، برج الحفر، الأرجل وآلية فك الوصلات المساعدة بشكل مركزي على هيكل مقطور.

وهذا يحدد خاصيتين أساسيتين: الأولى هي الدوران عند فوهة البئر والاعتماد على الطين الصاعد لحمل القطع الصخرية؛ والثانية هي أن النظام بأكمله يتحرك مع المركبة، ولا حاجة لفك نظام الطاقة ونظام الطين ونقلهما بشكل منفصل عند الانتقال.

أين تضيق نطاق التطبيق

التضييق يعني أنه في ظروف العمل التالية، لم تعد الدورة الأمامية بالطاولة الدوارة الخيار المفضل.

• الصخور الصلبة بشكل أساسي، واستخراج اللب المستمر أو اختراق الصخور بسرعة هو الهدف الأساسي. تذكر البيانات المنشورة: إذا كان المشروع يتطلب لباً صخرياً مستمراً عالي الجودة، يجب استخدام حفارة لب متخصصة. يمكن استخدام WRTR600 في المسوحات الهيدروجيولوجية وحفر الطبقات العامة، لكن شكل أخذ العينات ليس لباً مستمراً.
• نسبة عالية من الصخور الصلبة والسعي لسرعة الحفر لكل بئر. تذكر البيانات أنه يمكن اختيار أدوات حفر دورانية مثل مخاريط الأسطوانة أو الشفرات الكاشطة للطبقات الصخرية المتجمدة والمختلطة، لكن من حيث سرعة تكسير الصخور فقط، فإن أداء تقنيات مثل DTH في الصخور الصلبة ليس في نفس بعد المقارنة. المعدات نفسها لا توفر وضع الحفر الهوائي.
• الطبقات التي تعاني من نقص المياه، التسرب الشديد، أو صعوبة إنشاء دورة الطين. دورة الطين هي النظام الأساسي لهذه المعدات، وإذا لم يتم إنشاء الدورة، يتأثر حمل القطع الصخرية ودعم الجدار. الاتجاه المقترح في البيانات لمواجهة ذلك هو تعديل خصائص الطين، واستخدام أنابيب تغليف مؤقتة أو تغليف متدرج، وليس تغيير وسيط الدورة.

الأجزاء التي لم تضيق ولا تزال صالحة

من زاوية أخرى، في الظروف التالية، يكون التوافق بين الطاولة الدوارة والدورة الأمامية للطين أعلى.

مشاريع حفر الآبار في الطبقات السطحية الرخوة والطبقات الرملية والحصوية العالية

لا يقتصر دور الطين هنا على حمل القطع الصخرية. توضح البيانات للطبقات الترابية والطينية: يجب تعديل لزوجة الطين وفقاً للنفاذية وقطر الفتحة وحالة عودة الطين، فإذا كان رقيقاً جداً قد لا يكفي لتصريف القطع الصخرية ويؤدي إلى عدم استقرار جدار البئر، وإذا كان سميكاً جداً يزيد من مقاومة الدورة وحمل المضخة. الطبقات الرملية والحصوية والغطاء الرخو عرضة للانهيار وتسرب الطين، ويمكن دمج أنابيب تغليف مؤقتة أو تغليف متدرج لإنشاء قسم بئر مستقر أولاً ثم التقدم نحو العمق. هذه التركيبة من "دعم الطين + أنابيب التغليف" هي السبب وراء استخدام الدورة الأمامية بالطاولة الدوارة لفترة طويلة في حفر آبار المياه.

الآبار التي تتطلب قطر فتحة كبير

الحد الأقصى لقطر الحفر في WRTR600 هو 500 مم، وقطر الفتحة في الطاولة الدوارة هو أيضاً 500 مم. يحدد حجم الفتحة حجم أنابيب الحفر وأنابيب التغليف وبعض أدوات الحفر الهندسية التي يمكن أن تمر. بالنسبة لمشاريع مثل إمدادات المياه للقرى والبلدات، الري الزراعي، وبعض الأعمال الأساسية التي تتطلب قطر بئر كبير ومساحة لإكمال البئر، هذه النقطة أكثر أهمية من سرعة الحفر لكل بئر. يجب تحديد قطر الحفر النهائي وفقاً للطبقات وتصميم إكمال البئر.

المناطق النائية ومواقع العمل بدون شبكة كهربائية مستقرة

المعدات مزودة بمولد ديزل SCGC-200kW، بقدرة مقدرة 200 kW، جهد مقدر 380 V، تيار مقدر 360 A، تردد 50 Hz، لتزويد مضخة الطين ومضخة الزيت الهيدروليكي والمعدات الكهربائية المساعدة بالطاقة. في المواقع التي لا تتوفر فيها كهرباء مدينة موثوقة، يمكن لهذا الهيكل المزود بالطاقة الذاتية أن يعمل كنظام مستقل.

تنظيم العمل المتواصل في مواقع متعددة

قيمة الهيكل المقطور ليست في الحفر نفسه، بل في الانتقال. يمكن نقل الحفارة بأكملها بين المشاريع المختلفة بواسطة مركبات سحب مناسبة، مما يقلل من تعقيد النقل المنفصل لبرج الحفر والطاقة ونظام الطين. بالنسبة للمقاولين الذين يعملون في آبار القرى والبلدات والري الزراعي حيث مواقع الآبار متفرقة ودورة البئر الواحد ليست طويلة، فهذه طريقة تنظيم عمل متوافقة.

مجموعات من المعلمات يجب قراءتها معاً

لا يمكن الحكم على نطاق التطبيق بالنظر إلى رقم "600 متر" فقط. مجموعات القيم التالية تحدد بعضها البعض.

يتوفر برج الحفر بنسختين: برج قصير وبرج طويل. البرج القصير بارتفاع فعال 12 م، مزود بأنبوب حفر مربع 7.5 م وأنابيب حفر 5.5 م؛ البرج الطويل بارتفاع فعال 15 م، مزود بأنبوب حفر مربع 10.5 م وأنابيب حفر 9 م. أبعاد النقل للبرج القصير حوالي 15100 × 2480 × 4100 مم، والبرج الطويل حوالي 16630 × 2480 × 4100 مم. يقلل البرج الطويل عدد مرات توصيل الأنابيب، لكن أبعاد النقل أطول، ويجب تأكيد عرض الطريق، نصف قطر الانحناء، قدرة تحمل الجسور وارتفاع القيود قبل العمل عبر المناطق.

ليست غير قادرة على أداء مهام أخرى، لكن لا ينبغي اعتبارها آلة متعددة الأغراض

التطبيقات النموذجية لـ WRTR600 مذكورة على أنها آبار مياه عميقة، تطوير المياه الجوفية الزراعية والصناعية والعامة في المناطق الريفية، استكشاف الطاقة الحرارية الأرضية متوسطة العمق وبعض آبار الطاقة الحرارية الأرضية، المسوحات الهيدروجيولوجية وبعض الأعمال الأساسية. هذه القائمة توضح الحدود: تطوير المياه الجوفية متوسطة العمق هو المجال الرئيسي، الطاقة الحرارية الأرضية والاستكشاف ممكنان لكن يتطلبان شروطاً إضافية، والحالات التي تتطلب لباً صخرياً مستمراً عالي الجودة تحتاج إلى آلة أخرى.

في أعمال الطاقة الحرارية الأرضية، بالإضافة إلى عمق الحفر، يجب مراعاة درجة حرارة الطبقات، وسيط الدورة، متطلبات أنابيب التغليف وتثبيت الأسمنت — وهذه أمور خارج البيانات ويجب تأكيدها لكل مشروع على حدة.

البنود الموصى بتأكيدها كتابياً قبل الشراء

• برج قصير أم طويل: يُختار بناءً على تنظيم عمق البئر وظروف طريق الانتقال، مع تأكيد أبعاد النقل النهائية ومتطلبات القيود المحلية للارتفاع والعرض.
• خطة تكييف معلمات الطين في الموقع: أفكار تعديل اللزوجة للطبقات المختلفة، وما إذا كان هناك استعداد لأنابيب تغليف مؤقتة أو تغليف متدرج.
• توافق أدوات الحفر مع عمق البئر: حساب العلاقة بين وزن عمود الحفر، الاحتكاك، وحمل وصلة الرفع المائي 30 طن وفقاً للقطر والعمق المخططين.
• شروط تحقيق عمق الحفر والقطر الفعليين: توضح البيانات أن عمق الحفر والقطر الفعليين يتأثران بالطبقات، أدوات الحفر، دورة الطين، تصميم أنابيب التغليف والمقاومة داخل البئر، والنتيجة النهائية تعتمد على ظروف الموقع.
• السلامة وبنود الفحص: فحص برج الحفر، الرافعة، الأسلاك الفولاذية، وصلة الرفع المائي، الطاولة الدوارة، مضخة الطين، المولد والنظام الكهربائي قبل بدء العمل؛ التأكد من عدم وجود خطوط هوائية أو عوائق فوق الرأس عند نصب البرج؛ الانتباه لخطوط الضغط العالي وضغط المضخة والتسرب أثناء دورة الطين؛ عدم وقوف الأفراد تحت أدوات الحفر المعلقة أو بالقرب من أدوات الحفر الدوارة.

خط الفصل في اختيار التقنية ليس الجدة أو القدم، بل مدى توافق ظروف الطبقات، متطلبات إكمال البئر وطريقة تنظيم العمل.