حدود أنواع الآبار المناسبة لجهاز الحفر الدوار المقطور بقدرة 1000 متر

في جدول مواصفات WRTR1000، غالبًا ما يُنظر إلى عدة قيم بشكل منفصل: أقصى عمق حفر 1000 م، أقصى عزم دوران للطاولة الدوارة 25 كيلونيوتن·م، أقصى قطر لفتحة الطاولة الدوارة 660 مم، أقصى حمل للبرج 60 طنًا، وتصريف مضخة الطين 1200 لتر/دقيقة. فقط عند وضعها معًا يمكن رؤية حدود أنواع الآبار التي يخدمها جهاز الحفر الدوار المقطور هذا — أي الآبار مصمم أساسًا لحفرها، وأيها يحتاج إلى تأكيد إضافي.

فيما يلي تفصيل وفق أربعة محاور: قطر البئر، والعمق، وميل البئر، وهيكل الإكمال، باستخدام القيم الواردة فقط في البيانات المعلنة على هذا الموقع.

فتحة 660 مم تخص قناة أدوات الحفر، وليس قطر الإكمال

تعبّر البيانات عن القيمة 660 مم بأنها أقصى قطر لفتحة الطاولة الدوارة، وتعمل على توفير مساحة لأدوات الحفر الكبيرة مثل أنبوب الربط المربع والمواسير والأغلفة. هذا بُعد قناة: يجب أن يمر أنبوب الربط المربع ووصلات المواسير وسلسلة الأغلفة من هنا.

كما توضح البيانات جملة صريحة: يجب تصميم قطر الإكمال النهائي وفقًا للطبقة الحاملة للمياه وأنبوب البئر ونوع المضخة واستقرار الطبقات، ولا يمكن فهمه مباشرة على أنه قطر حفر ثابت بناءً على حجم الفتحة. لذلك فإن "القدرة على إنزال أنبوب بقطر 660 مم" و"إكمال هذا البئر بقطر 660 مم" أمران مختلفان. الأول ينتمي إلى المساحة التشغيلية التي يوفرها هيكل الطاولة الدوارة، والثاني مسألة تصميم إكمال، ويعتمد أيضًا على ما إذا كانت مواصفات رأس الحفر وعملية التوسيع واستقرار الطبقات وهيكل أنبوب البئر يمكن أن تتوافق.

عند تحديد نوع البئر، يكون الترتيب الأكثر أمانًا هو: أولاً تحديد أنبوب البئر وأنبوب الترشيح وفقًا للطبقة الحاملة للمياه ومعدل التدفق المستهدف، ثم تحديد قطر الحفر وعدد مراحل التوسيع، وأخيرًا التحقق مما إذا كان هذا الهيكل قادرًا على إكمال عملية إنزال الأنابيب عبر فتحة 660 مم. وعلى العكس، فإن استخدام 660 مم لاستنتاج قطر البئر قد يؤدي إلى رقم يبدو منطقيًا من حيث هيكل الطاولة الدوارة لكنه غير قابل للتحقيق من حيث تصميم الإكمال.

1000 متر تقابلها مجموعة كاملة من الشروط، وليس قطر بئر واحدًا

عبارة "أقصى عمق حفر 1000 متر" في البيانات تحمل عدة شروط مرتبطة: قطر البئر، وتشكيلة أدوات الحفر، والطبقات، وطريقة الدوران، وتصميم الإكمال. أي أن 1000 متر هو مستوى العمق الذي يمكن أن يغطيه هذا الجهاز في ظروف التصميم، وعند تطبيقه على بئر محددة، يجب النظر في حجم البئر والطبقات التي يخترقها وطريقة الدوران المستخدمة.

يمكن استشعار هذه العلاقة المرتبطة من ثلاثة اتجاهات. كلما زاد قطر البئر، زادت الفجوة الحلقية ومقاومة دوران أدوات الحفر، وأصبح الجزء الذي يمكن دعمه بنفس العزم أقل عمقًا. وكلما زادت صلابة الطبقات، زادت متطلبات الحفر DTH أو بالدحاريج من ضاغط الهواء والمطرقة الغاطسة وقدرة إزالة الركام، كما أن عدم تصريف فتات الصخور من قاع البئر سيحد مباشرة من معدل الاختراق. وكلما زاد العمق، زادت مقاومة الدوران ومسافة نقل الفتات، ويعد تصريف BW1200/7 البالغ 1200 لتر/دقيقة هامشًا احتياطيًا لحمل الفتات في الآبار العميقة وحماية الجدار والتحكم في ضغط البئر.

سرعات الدوران الأربع تحدد العمل على مراحل، وليس حالة واحدة للبئر بأكملها

توجد مفاضلة بين سرعات الدوران الأربع 37 / 52 / 84 / 145 دورة/دقيقة وأقصى عزم 25 كيلونيوتن·م: السرعات المنخفضة توفر عزمًا كبيرًا وتناسب أدوات الحفر الكبيرة وعمليات الأغلفة والطبقات عالية المقاومة؛ بينما تناسب السرعات العالية الصخور اللينة المستقرة نسبيًا وطبقات التجوية وبعض الطبقات الرسوبية.

عادةً لا تكون آبار المياه العميقة من نفس نوع الطبقة من الأعلى إلى الأسفل. الطين والغرين والطبقات اللينة تناسب الدوران الأمامي بالطين، مع الانتباه إلى التصاق الطين برأس الحفر وضعف عودة الطين؛ والطبقات الرملية المفككة والحصوية عرضة لانهيار البئر وفقدان الطين والتوسيع، وقد تحتاج إلى أغلفة مؤقتة أو إنزال أغلفة على مراحل؛ وبعد الدخول في طبقات التجوية الشديدة أو الصخور المتحللة، يمكن الاستمرار في الدوران وفقًا لمقاومة قاع البئر وعودة الطين، أو استخدام الرغوة الهوائية؛ ويمكن تجهيز الصخور الصلبة المتماسكة نسبيًا بضاغط هواء ومطرقة غاطسة ورأس حفر للحفر DTH.

بعبارة أخرى، حدود نوع البئر التي يواجهها هذا الجهاز ليست "بئر واحدة من 0 إلى 1000 متر بنفس مجموعة المعلمات"، بل تدخل البئر نفسها في نطاقات نوعية مختلفة في الطبقات السطحية المفككة والطبقات الرملية الحصوية الوسطى وقسم الصخور الأساسية السفلي. وسرعات الدوران الأربع مهيأة لهذا العمل المرحلي.

ميل البئر والزاوية: الأجزاء غير المذكورة في البيانات يجب تأكيدها بشكل منفصل

فيما يتعلق بزاوية عمل جهاز الحفر الدوار، لا تقدم بيانات WRTR1000 على هذا الموقع نطاق زاوية الحفر المائل أو طريقة العمل المائل أو وصف أدوات الحفر المائل المرفقة. وعلى عكس بعض الطرازات التي تحدد أيضًا زوايا عمل 45°/90°، لا تظهر هذه القيم الزاوية في بيانات WRTR1000.

لذلك، إذا كان المشروع يتطلب حفر آبار مائلة أو موجهة، فلا يمكن استنتاج قدرتها الزاوية من نوع الهيكل "الدوار"، بل يجب تأكيد الأمور التالية بشكل منفصل مع الشركة المصنعة: ما إذا كانت تدعم الحفر المائل، ومبدأ تحقيق طريقة البدء المائل، وحمل البرج وقوى الطاولة الدوارة عند الزاوية المقابلة، وتنظيم عودة الفتات في قسم البئر المائل.

وبالمثل، لا توجد بيانات مقابلة لكفاءة العمل في الآبار الضحلة صغيرة القطر في البيانات. إنه جهاز ثقيل فئة 1000 متر، بقوة رفع الحبل المفرد للرافعة الرئيسية 90 كيلونيوتن، والرافعة المساعدة 50 كيلونيوتن، وسعة الحبل لكلتا البكرتين 160 م، والحمل المقدر للخطاف المتحرك والوصلة الدوارة 60 طنًا. تشير هذه القيم إلى أن موقعه في معالجة الآبار العميقة وأعمدة الحفر الثقيلة، وليس في المناولة السريعة للآبار الضحلة عالية التكرار.

الدوران العكسي الاختياري بالرفع الهوائي يغير طريقة إزالة الفتات، لكنه لا يغير موقع نوع البئر

يدعم WRTR1000 الدوران الأمامي بالطين والرغوة الهوائية والمطرقة الغاطسة DTH، ويمكن اختيار الدوران العكسي بالرفع الهوائي. البيانات واضحة في هذه النقطة: إنها طريقة حفر اختيارية، وليست جهاز استكشاف RC مخصصًا؛ وإذا كان للمشروع متطلبات واضحة بشأن تمثيل العينات وجودة التقسيم، فيجب تجهيزه أيضًا بأنابيب حفر مزدوجة الجدار ونظام ضاغط هواء ومعدات أخذ عينات متوافقة.

تكمن أهمية هذا القسم بالنسبة لحدود نوع البئر في أن العملية يمكن تبديلها على نفس الجهاز، لكن "القدرة على تبديل العملية" لا تعني "القدرة على استبدال معدات أخذ العينات المخصصة". إذا كان هدف نوع البئر هو الحصول على لباب صخري عالي الجودة بشكل مستمر، فيجب اختيار جهاز حفر لباب مخصص؛ وإذا كان الهدف هو أخذ عينات الفتات وجودة التقسيم، فيجب التحقق بشكل منفصل من شروط تجهيز نظام أخذ العينات بالدوران العكسي.

نطاق أنواع الآبار الذي يمكن تأكيده من البيانات والحدود التي تحتاج إلى تأكيد

بناءً على المعلمات الحالية، يمكن تحديد موقع WRTR1000 لنوع البئر في الفقرة التالية: موجه لآبار المياه العميقة فئة 1000 متر، والطاقة الحرارية الأرضية، وإمداد المياه في المناطق المنجمية، والهيدروجيولوجيا، وحفر المشاريع الكبيرة؛ فتحة الطاولة الدوارة 660 مم توفر قناة لأدوات الحفر الكبيرة وعمليات الأغلفة، وحمل البرج 60 طنًا والرافعة الرئيسية 90 كيلونيوتن موجهان لأحمال أعمدة الحفر الطويلة والأغلفة في الآبار العميقة، ومضخة الطين BW1200/7 موجهة لعودة الطين في الآبار العميقة، وسرعات الدوران الأربع تغطي العمل المرحلي من الطبقات المفككة إلى الصخور الأساسية.

في الوقت نفسه، فإن المحتوى التالي غير مذكور في بيانات هذا الموقع ويحتاج إلى تأكيد منفصل من الشركة المصنعة أو مصمم المشروع:

• عمق الحفر المقابل لأقطار آبار مختلفة في ظروف طبقات مختلفة؛ فالبيانات تقدم فقط المستوى الإجمالي 1000 م.
• نطاق زاوية الآبار المائلة وظروف العمل المائل.
• العلاقة المحددة بين قطر الإكمال وهيكل أنبوب البئر وعدد مراحل التوسيع.
• المواصفات المحددة لأنابيب الحفر مزدوجة الجدار ونظام ضاغط الهواء ومعدات أخذ العينات عند اختيار الدوران العكسي بالرفع الهوائي.
• التوليفة المحددة لطريقة الدوران وبرنامج الأغلفة وعملية تنظيف البئر في ظروف الطبقات الحاملة للمياه الغزيرة والتدفق المائي العالي.

عندما لا توجد معلمات مقابلة لهذه البنود، فإن حدود نوع البئر تصل فقط إلى مستوى "فئة العمق، وحجم الفتحة، ومستوى الحمل، وطريقة الدوران"، وما بعد ذلك يحتاج إلى تحقق بندًا بندًا وفقًا لنوع البئر المحدد.