المؤشرات التصميمية لمنظومة كبال الحفر والأجهزة الرافعة 

^ مقدمة ^ :

 &تمثل منظومة الكابلات أحد الأجزاء الرئيسية لمجموعة الرفع التي تشمل إضافة للمنظومة : الخطاف والأجهزة الرافعة ومجموعة الكبح المرافقة لها أيضا وجهاز تثبيت الطرف الثابت لحبل الحفر على أساس المتانة (قوة القطع) لأن هذا الحبل يتعرض خلال استثماره لقوى الشد وبشكل متكرر ويتعرض لقوى انحناء على البكرات التاجية والمتحركة وعلى الملفاف مما يؤدي إلى تخريبه (إرهاقه) وتتعرض الجدائل الخارجية لعملية التأكل على مجموعة البكرات والملفاف وهذا يؤثر على المؤشرات التقنية الاقتصادية لعملية الحفر .&

**المهمات الأساسية لمنظومة الحبال في وحدة الحفر** : &

1. تخفيف الحمولة عن الأجهزة الرافعة .
2. تحويل الحركة الدورانية لمحاور الأجهزة الرافعة ومجموعة تشغيلها إلى حركة مستقيمة شاقولية متوافقة مع حركة عمود مجموعة مواسير الحفر .
3. يحدد طول حبل الحفر المستخدم في وحدة الحفر بالعلاقة التالية :

Lw = H(m + 2) + Lp ( m + 1) + Lf

حيث أن :

H   : الارتفاع المفيد لبرج الحفر .

 Lp: طول حبل الحفر الملتف حول نصف محيط بكرة واحدة من بكرات المنظومة .

Lf  :طول لفات كبل الحفر الاحتياطية على اسطوانة الأجهزة الرافعة ويتراوح هذا الطول بحدود(100 – 50 ) متر &

**حساب قوى الشد في خطوط حبل الحفر **:

 &تقع خطوط حبل الحفر في حالة السكون تحت تأثيره قوی شد متساوية ناتجة عن الحمولة المعلقة :

أما في حالة الرفع فيحدد الشد في الطرف المتحرك بالعلاقة :

والشد في الطرف الثابت يحدد بالعلاقة :

أما في حالة الإنزال فإن القيمة الوسطى الشد في الطرف الثابت تحدد بالعلاقة :

والشد في الطرف المتحرك يكون بقيمته الصغرى ويحدد بالعلاقة :

حيث أن :

P: الحمولة على الخطاف (N)

β : معامل مقاومة البكرات

إن اختيار كبل الحفر يتم على أساس المتانة لأن حساب الإجهادات الحقيقة هو أمر معقد للغاية ويجب ألا يقل احتياطي المتانة عن قيمة معينة تحدد بالعلاقة :

وتحدد قيمة Sd  وفق جدول المؤشرات الأساسية لحبل الحفر حيث أن :

Pa  : قوة القطع لكبل الحفر N 

Pl max : القوة العظمى للشد الذي يتعرض لها الحبل (  N ) &

**المؤشرات التصميمية للأجهزة الرافعة** :

& يعتبر الملفاف الجهاز الأساسي في عمليات الرفع والإنزال ويتم ذلك بمساعدة منظومة الحبال لرفع وإنزال المواسير سواء مواسير الحفر والتغليف وأجهزة أخرى أثناء الحفر وأثناء عمليات بناء هيكل البئر وكذلك يقوم بتحديد الحمولة المطبقة على الدقاق .

ويتم اختيار المؤشرات الأساسية للأجهزة الرافعة بما يلائم متطلبات الاستثمار والقيام بجميع الوظائف الموكلة إليها أثناء عمليات الرفع والإنزال والشكل التالي يبين الأجهزة الرافعة .

1- قطر اسطوانة الملفاف : يتم اختيار قطر اسطوانة الملفاف اعتمادا على قطر الحبل الحفر بالعلاقة :

Dd > 18dw للوحدات الاستكشافية الجيولوجية

Dd = ( 20 – 30 ) dw لوحدات الحفر المتوسطة والثقيلة

يؤدي إلى نقصان قطر الاسطوانة الملفاف إلى تناقص عزم القتل والانحناء المؤثر على محور الأجهزة الرافعة ويتناقص أيضا عزم العطالة الاسطوانة الملفاف لذلك نقصان قطر الاسطوانة عن الحد المسموح به يؤدي إلى صعوبة وسوء في التفاف حبل الحفر

2- طول اسطوانة الملفاف : يتم تحديد طول اسطوانة الملفاف بالحساب الذي يتحقق التفاف حبل الحفر بثلاث أو أربع طبقات وبذلك نكون حققنا متطلبات رفع الطول المطلوب ويحدد طول اسطوانة الملفاف بالعلاقة :

حيث أن :