ما مقدار الوزن الذي يجب وضعه على مطرقة الحفر العمودية؟ تتغير الإجابة مع كل متر تقوم بحفره
اسأل ثلاثة حفارين عن مقدار ضغط التغذية الأمثل لمطرقة الحفر الهوائية، وستحصل على ثلاث إجابات، وقد تكون جميعها خاطئة عند أعماق مختلفة. ضغط التغذية في جهاز الحفر الهوائي ليس معيارًا ثابتًا، بل هو متغير يتأثر بقطر المثقاب، وصلابة الصخور، والأهم من ذلك، بطول سلسلة الحفر الموجودة في البئر.
إليك كيفية معرفة الرقم الصحيح، ولماذا يؤدي الخطأ في أي من الاتجاهين إلى تدمير رؤوس المثقاب والمطارق.
وظيفة ضغط التغذية: فقط حافظ على تثبيته في مكانه
يقوم مطرقة الحفر العمودية (البث التلفزيوني المباشر عبر الأقمار الصناعية) بعملية التكسير بواسطة المكبس، وليس نظام التغذية. يتمثل دور ضغط التغذية في الحفاظ على تلامس رأس الحفرة بإحكام مع قاع البئر، بحيث تنتقل طاقة المكبس إلى الصخر بدلاً من ارتدادها عبر المطرقة.
هذا يعني أن قوة التغذية يجب أن تكون كافية تمامًا لموازنة ارتداد ضربة المكبس - أي ميل المطرقة للارتداد عن القاع بعد كل ضربة. إذا كانت التغذية قليلة جدًا، سترتد المطرقة. وإذا كانت كثيرة جدًا، فستقاوم الصخرة وتُحمّل مكونات لا ينبغي تحميلها. النقطة المثلى ضيقة وتتغير باستمرار.
القاعدة العامة: 500 رطل لكل بوصة
لبدء حفر ثقب - عملية التثبيت - فإن نقطة البداية القياسية في الصناعة بسيطة: 500 رطل من قوة التغذية لكل بوصة من قطر المثقاب، أو 9 كيلوغرامات لكل مليمتر.
مثقاب بقطر 6.5 بوصة: 500 × 6.5 = 3250 رطلاً. مثقاب بقطر 165 مم: 9 × 165 = 1485 كيلوغراماً. هذا هو ضغط التغذية الابتدائي.
لكن إليكم الجزء الذي يغفل عنه معظم الناس: إنهنقطة البدايةليس هذا إعدادًا. إنه الرقم الصحيح للمتر الأول من الحفرة. ومع ازدياد عمق الحفرة، يتغير الرقم.
التصحيح الذي لا يقوم به أحد: وزن سلسلة الحفر
يُظهر مقياس الضغط الموجود على جهاز الحفر قوة التغذية التي تُطبقها الآلة. لكن القوة الفعلية المؤثرة على المثقاب في قاع البئر تختلف، لأن سلسلة الحفر نفسها لها وزن، وهذا الوزن يضغط على المثقاب من خلال المطرقة.
على السطح، يتساوى ضغط المقياس مع قوة المثقاب، لأن الخيط لم يتدلى بعد. على عمق 50 مترًا، قد يزن الخيط - القضبان والمطرقة - طنًا. وعلى عمق 200 متر، قد يصل وزنه إلى عدة أطنان. هذا الوزن هو نتيجة الجاذبية التي تقوم بعمل نظام التغذية. إذا تركت إعداد التغذية عند قيمة التثبيت، فإنفِعليأصبحت قوة البت الآن هي قيمة التثبيتزائدوزن الخيط. أنت تفرط في التغذية بمقدار وزن الخيط بالضبط.
التصحيح بسيط: قلل ضغط التغذية مع ازدياد عمق الحفرة، واطرح وزن سلسلة الحفر من قيمة التثبيت. حافظ علىبت فورسثابت، وليس قراءة المقياس. عملياً، هذا يعني أن ضغط المقياس يجب أن ينخفض مع انخفاض عمق البئر.
لماذا يُعدّ الوزن الزائد مشكلة؟
يميل المرء دائمًا إلى إضافة وزن لزيادة سرعة الاختراق، لكن الأمر لا يعمل بهذه الطريقة مع مطرقة البث التلفزيوني المباشر عبر الأقمار الصناعية. يقوم المكبس بعملية الكسر، وطاقة المكبس ثابتة بفضل تصميم المطرقة. لا تؤدي قوة التغذية الإضافية إلى زيادة قوة ضربة المكبس، بل ببساطة:
يقلل من عمر البتات.يؤدي التغذية الزائدة إلى ضغط رؤوس الحفر بقوة أكبر على الصخور أثناء مرحلة الدوران، مما يُسرّع من تآكل صفوف القياس. رؤوس الحفر تعمل بالفعل بأقصى طاقتها؛ التغذية الزائدة تزيد من احتكاكها بالصخور الكاشطة.
يقوم بتحميل الأسنان والظرف.ينقل رأس الحفر عزم الدوران عبر الأخاديد. وتؤدي قوة التغذية الإضافية إلى زيادة الاحتكاك عند نقطة تلامس رأس الحفر مع الصخر، مما يزيد من عزم الدوران المطلوب، وبالتالي يزيد الضغط على الأخاديد. ويُعدّ تآكل الأخاديد أحد أكثر الأسباب شيوعًا لتوقف المطرقة عن العمل قبل الأوان.
يثني الوتر.في الصخور الصلبة غير المستوية، تؤدي قوة التغذية الزائدة إلى ثني سلسلة الحفر. وتتعرض السلسلة المنثنية تحت تأثير الحمل الناتج عن الصدمات للإجهاد الانحنائي، مما يؤثر سلبًا على قضبان الحفر وجسم المطرقة.
لماذا يُعدّ نقص الوزن أسوأ؟
إذا أدى التغذية الزائدة إلى تقليل عمر الأداة تدريجيًا، فإن التغذية غير الكافية تُسبب أعطالًا مفاجئة وكبيرة. المطرقة التي لا تُغذى بشكل كافٍ ترتد. عندما تغادر رأس المثقاب القاع بين الضربات:
الحفرة تتجول.لا يمكن لرأس الحفر المرتدّ أن يسير في خط مستقيم، فينحرف مسار الحفرة. وفي الحفر العميقة، تتحول بضع درجات من الانحراف في الأعلى إلى أمتار من الإزاحة الجانبية في الأسفل.
ينطلق المكبس دون إطلاق النار.عندما لا يكون رأس المثقاب في القاع، لا تجد طاقة المكبس منفذاً. فتتردد عبر جسم المطرقة بدلاً من الصخرة. إطلاق النار الفارغ هو أسرع طريقة لتدمير المكونات الداخلية للمطرقة.
تسخن الخطوط المنحنية.يهتز رأس المثقاب داخل ظرف التثبيت. ويؤدي الاحتكاك بين ساق المثقاب وأسطح التروس إلى توليد درجات حرارة موضعية شديدة. يُعد التلف الحراري في التروس غير قابل للإصلاح، فبمجرد تأثر الأسطح بالحرارة، فإنها تتلف بغض النظر عما تفعله لاحقًا.
تخرج الحشوات بسهولة.يؤدي الاهتزاز والارتجاج الناتج عن ارتداد المثقاب إلى تآكل الحشوات في أماكنها. ويُعدّ الحفر غير الكافي أحد الأسباب الرئيسية لفقدان الحشوات - فهي لا تنكسر، بل تسقط ببساطة لأن المثقاب لم يكن يدور بثبات كافٍ لإبقائها في مكانها.
الروتين العملي
إليك طريقة العمل:
ابدأ بالقاعدة العامة.500 رطل لكل بوصة، أو 9 كيلوغرامات لكل مليمتر، عند التثبيت.
راقب السلوك، وليس المؤشر.ضغط التغذية الأمثل هو الضغط الذي يجعل المطرقة تعمل بسلاسة، دون ارتداد أو اهتزاز. إذا سمعتَ أصوات طرق معدنية حادة، فقم بزيادة التغذية قليلاً. إذا كان محرك الدوران يجهد أو توقف الاختراق، فخفف الضغط.
اضبط العمق.مع ازدياد طول الخيط، اطرح وزن الخيط. حافظ على قوة اللجام ثابتة، وليس قراءة المقياس.
اضبط الوضع وفقًا للصخور.الصخور اللينة تحتاج إلى كمية أقل من التغذية - حيث يخترقها المثقاب بسهولة، كما أن التغذية الزائدة تسد الفراغ الحلقي. أما الصخور الصلبة فتحتاج إلى كمية أكبر من التغذية - ولكن فقط حتى النقطة التي تتوقف فيها أدوات الحفر عن الارتداد وتبدأ في السحق.
لا تجبره أبداً.عندما يتوقف الاختراق، فإن الحل نادرًا ما يكون زيادة التغذية. تحقق من حالة المثقاب، وضغط الهواء، والمطرقة. ضغط التغذية هو عامل متعلق بالتلامس، وليس بالاختراق.
إنّ الحفار الذي يفهم ضغط التغذية ليس هو من يحدد رقماً ويمضي، بل هو من يراقب المطرقة، ويستمع إلى صوتها، ويُجري تعديلات طفيفة كل بضعة أمتار. المقياس مجرد مرجع، والمطرقة هي الفيصل.
