دليل عملي لاختيار رؤوس الحفر البث التلفزيوني المباشر حسب استقرار التكوين - استراتيجية عملية تساعد المبتدئين على تجنب الوقوع في الأخطاء
يكمن جوهر اختيار رؤوس حفر البث التلفزيوني المباشر بناءً على استقرار التكوين في مراعاة ما إذا كان التكوين عرضة للانهيار وما إذا كان هيكله سليمًا، واختيار رأس حفر يناسب آلية كسره طبيعة الأرض، والجمع بين اختيار الرأس وإجراءات حماية مناسبة للبئر. هذا يُوازن بين جودة الحفر وكفاءة التشغيل. بشكل عام، تنقسم التكوينات إلى نوعين: تكوينات مستقرة وتكوينات معرضة للانهيار، مع إرشادات اختيار مفصلة كما يلي.
التكوينات المستقرة (مثل الحجر الجيري السليم، والرخام الكثيف، والحجر الرملي المتماسك). تتميز هذه التكوينات ببنية سليمة وجدران حفر متينة، مع احتمالية ضئيلة للانهيار. يمكن التركيز في الاختيار على تعظيم كفاءة الحفر دون التقيد بمتطلبات حماية الجدران؛ فمعظم أنواع مثاقب الحفر المباشر عبر الأنابيب قابلة للتطبيق. فكّر في الخيارات التالية:
أعطِ الأولوية للحفر عالي الكفاءة: اختر رؤوس الحفر الدوارة البث التلفزيوني المباشر. فعن طريق قطع الصخور بسرعات دوران عالية مع حركة قطع مستمرة، يُمكن لهذه الرؤوس زيادة التقدم بشكل كبير. على سبيل المثال، في الحجر الجيري السليم، يُبسط استخدام رأس الحفر الدوار مع الماء النظيف كوسط تنظيف العمليات؛ حيث يُمكن لسرعات الدوران التي تتراوح بين 100 و150 دورة في الدقيقة تحقيق معدلات اختراق تتراوح بين 1 و1.5 متر/دقيقة، وهي مناسبة لحفر ثقوب الاستكشاف الضحلة وحفر الأساسات الهيكلية الصغيرة.
لأقطار الثقوب المتوسطة والكبيرة: اختر رؤوس حفر البث التلفزيوني المباشر ذات الأسطوانة المخروطية (الأسطوانية المسننة). تناسب آلية القطع بالتدحرج هذه الصخور متوسطة الصلابة والمستقرة، وتوفر إزالة سلسة للقطع، مما يجعلها مناسبة للأماكن التي تتطلب ثقوبًا ذات أقطار أكبر (مثل الثقوب المساعدة في تطوير طرق المناجم). كما أنها تحافظ على كفاءتها مع تقليل تآكل الرؤوس.
للتعامل مع الطبقات الصلبة الموضعية ضمن تكوينات مستقرة: استخدم رؤوسًا مركبة دوارة قرعية. تجمع هذه الرؤوس بين كفاءة القطع العالية للرؤوس الدوارة في الصخور الأكثر ليونة وثباتًا، مع آلية قرع لاختراق الطبقات الصلبة، متجنبًا تغيير الرؤوس بشكل متكرر.
التكوينات المعرضة للانهيار (مثل طبقات الرمل السائبة، والصخور المتآكلة/المتشققة، والطبقات شديدة الوصلات). هذه التكوينات سائبة أو شديدة التشقق، وتميل إلى الانهيار والتشقق أثناء الحفر. ينبغي أن يُعطى الأولوية عند اختيارها "لتقليل تأثير الاضطراب على جدار البئر + التوافق مع إجراءات دعم الجدار". اختر رؤوس حفر ذات تأثير ضئيل على البئر، وتتوافق جيدًا مع تقنيات التثبيت.
الخيار الأول: رؤوس الحفر الدوارة البث التلفزيوني المباشر. تتميز رؤوس الحفر الدوارة بسلاسة أكبر وتسببها في صدمات أو اهتزازات أقل بكثير لجدار الحفرة مقارنةً برؤوس الحفر التصادمية، مما يقلل من خطر الانهيار. عند استخدامها مع طين الحفر، يُشكل الطين طبقة ترشيح كثيفة على الجدار تُساعد على تثبيته. يجب ضبط سرعة الدوران بحيث لا تتجاوز 80 دورة في الدقيقة، والحفاظ على ضغط التدفق/الطين عند 0.3-0.5 ميجا باسكال لتجنب الاضطراب الناتج عن الضغط العالي أو السرعة العالية. تشمل التطبيقات المناسبة ثقوب التثبيت لحفر أساسات المترو وحفر تسليح الأساسات.
حالات خاصة: رؤوس دوارة مخروطية مُقوّاة بأسنان واقية من التآكل. إذا احتوت الطبقة المعرضة للانهيار على العديد من الحصى الصغيرة، فقد يكون استخدام رؤوس دوارة فقط غير فعال. توفر رؤوس الرول المخروطية المُقوّاة بأسنان واقية (مُثبّتة) مزيجًا من القطع والطرق الخفيف للتعامل مع الحصى، بينما تُقلّل أسنان الحماية من التآكل من اتساع الحفرة. عند استخدامها مع طين عالي اللزوجة لدعم الجدران، يُمكن تحسين الاختراق ومنع الانهيار، وهي مناسبة لطبقات الرمل الحصوية الضحلة.
ملاحظات إضافية
تجنب استخدام رؤوس الحفر التقليدية المقاومة للصدمات في التكوينات المعرضة للانهيار: فصدماتها عالية التردد قد تزيد من ارتخاء جدار البئر وتزيد من خطر الانهيار بشكل كبير. إذا كان الاستخدام غير ممكن في حالات خاصة، فاستخدم رؤوس الحفر مع مثبتات متخصصة للآبار، وقلل من تكرار الصدمات، وراقب حالة جدار البئر فورًا.
