طرق الحفر

 ​

^ مقدمة ^ :

&يوجد نوعين للحفر حسب طريقة حت الصخور على القاع واستخراج الفتاتات الصخرية الناتجة : - طرق الحفر بالدق : في هذه الطريقة يتم تفتيت الصخور في قاع البئر بتأثير الصدمات المتواترة التي يمكن إحداثها على الدقاق الذي يحرك بشكل عمودي ويمكن استعمال أسلوبين لهذه الطريقة :

1 - بدون سائل (حفر دقي جاف )

2- باستعمال سائل (حفر دقي هيدروليكي ) وطريقة الحفر بالدق محصورة الآن و على نطاق ضيق في حفر آبار المياه الضحلة ، و لا تستخدم في حفر الآبار النفطية و الغازية .&

**طرق الحفر الدوراني الهيدروليكي**:  

& يتصف بالحت الميكانيكي المستمر للصخور على قعر البئر والتنظيف المستمر أيضا للفتات الصخرية من قبل تیار السائل (الطفلة) .

في هذه الطريقة يتم تفتيت الصخور بتأثير قوتين : الأولى عمودية بتأثير تحميل ثقل القسم الأسفل من أعمدة الحفر على رأس الحفر ( الدقاق ) والثانية بتأثير دوران الطاحون ( الروتر ) الذي يعطي الحركة الدورانية لمواسير الحفر و منها إلى الدقاق وبتأثير هاتين القوتين يأخذ الدقاق حركة حلزونية تسمح له بتكسير واختراق الصخور . وهنا يمكن التميز بين ثلاثة أنواع من طرق الحفر الدوراني الهيدروليكي :

 1 - الحفر بواسطة الطاحون الدوار على السطح ( الحفر الروتري )

 2-  الحفر بواسطة التوب درايف ( TOP DRIVE)

3-  الحفر بمحركات تركب مباشرة فوق رأس الحفر . ( الحفر التوربيني ) &

** الحفر باستخدام الطاحون الدوار على السطح - الروتر ( ROTARY TABLE )**:

&  في هذه الطريقة من طرق الحفر فإن رأس الحفر يقوم بحركته الدورانية على القاع نتيجة تدوير تشكيلة الحفر التي تأخذ حركتها من الطاحون الدوار الروتر والذي يأخذ حركته من محركات الحفر التي تعمل على الديزل حيث يتم نقل الحركة  من المحركات إلى الروتر عبر جنازير و دبرياجات (فاصل واصل ). أما في الحفارات الكهربائية الحديثة فإن الروتر يأخذ حركته من محركات كهربائية تعمل على التيار DC و AC

ولكي يتم حت الصخور على القاع يجب أن تنغرز أسنان الدقاق (رأس الحفر) في الصخر بالإضافة إلى تدويره . يتم غرز أسنان الدقاق في الصخر نتيجة الحمل الذي يطبق عليه من جراء وزن تشكيل الحفر (أعمدة الحفر) . حيث يحسب طول الأعمدة في تشكيلة الحفر بحيث يكون / 75% من وزها قادر على تأمين الحمولة المطلوبة على الدقاق مع الأخذ بعين الاعتبار عامل الطفو لسائل الحفر في البئر .

تنظيف القعر من الفتات يكون عبر دورة مغلقة لسائل الحفر حسب ما يلي : يتم سحب السائل من التنكات الموجودة على الحفارة بواسطة دفاشات (مضخات ضخمة ويتم ضخه عبر خط مانیفولد الحفارة ثم إلى الستاند بايب ثم الخرطوم المرن فالسويفل ( ومنها إلى داخل مواسير الحفر التي تنقله إلى رأس الحفر حيث يخرج من رأس الحفر بسرعة وغزارة كبيرة قادرة على حمل الفتات ورفعها خلف المواسير إلى السطح حيث تمر على مناخل (هزازات ) خاصة ، ويتم تنظيف السائل من هذه الفتات وإعادته إلى التنكات ( دورة مغلقة) .

طريقة الحفر الروتري تعتمد على تواجد عدد من الأجهزة على الحفارة أهمها :

1.  الروتر
2.  السويفل
3.  قلم الحفر
4.  تربيعات الروتر و تربیعات القلم

يدور الروتر ، و تنتقل الحركة الدورانية إلى قلم الحفر و منه إلى مواسير الحفر ثم أعمدة الحفر ثم إلى الدقاق الذي يدور على القاع مفتتاً صخوره . و لكي يتم نقل الحركة من الروتر إلى قلم الحفر لا بد من وسيلة اتصال بينهما مع بقاء حرية حركة القلم نحو الأسفل من أجل ضمان استمرارية الحفر ويتم هذا الاتصال عن طريق التربيعات

• زوج منها يسمى بتربيعات الروتر  وهي الأكبر وتتوضع داخل الروتر  Master Bushing) )
• زوج آخر يدعى تربيعات القلم وهي الأصغر وتحيط بالقلم أثناء الحفر Kelly Bushing ))

و قلم الحفر KELLY يشكل صلة الوصل بين السويفل و مواسير الحفر لضمان الدورة المغلقة لسائل الحفر . و مقطعه الخارجي المضلع يسمح بنقل الحركة الدورانية عبر التربيعات إلى المواسير كما أن السويفل هنا يسمح بإتمام الدورة المغلقة لسائل الحفر مع إمكانية بقاء الأجهزة التي تعلوه ثابتة لا تدور ( الهوك و البكرات المتحركة و كبل الحفر الرئيسي ) ، و يقوم السويفل بمهمته هذه نتيجة تصميمه حيث يتصل القسم السفلي منه مع قلم الحفر ويدور معه بينما يتصل القسم العلوي منه مع الهوك و يكون ثابتا لا يدور . و يتم الوصل بين القسمين ( الثابت و الدوار ) عن طريق بيليات خاصة تسمح بحرية الحركة للقسم السفلي ، و عن طريق موانع تسرب خاصة تمنع هروب سائل الحفر المار عبر السويفل إلى القلم .&

                                                الشكل يبين التربيعات للروتر و القلم  

**الحفر باستخدام محرك كهربائي على السطح **:

&انتشرت حديثاً طريقة جديدة في الحفر باستخدام الباور سويفل PS أو بالتوب درايف TD  حيث يقوم محرك كهربائي خاص ذو استطاعة عالية بتدوير المواسير بدلاً من الروتر &

                 شكل يبين الباور سويفل 

**الحفر باستخدام التوربين **:

 &التوربين هو محرك هيدروليكي يركب فوق الدقاق ويقوم بتحويل القدرة الهيدروليكية لسائل الحفر إلى قدرة ميكانيكية تدور محوره وبالتالي يدو الدقاق المرتبط به إذاً تتصف هذه الطريقة بوجود المحرك الذي سيقوم بتدوير رأس الحفر فوقه مباشرة حيث يتألف التوربين من قسمين أساسيين :

1. خارجي ثابت متصل مع المواسير
2. داخلي دوار يدور بقوة سائل الحفر ويدور معه رأس الحفر المتصل به

الجزء الخارجي الثابت هي عبارة عن ماسورة يثبت عليها من الداخل فراشات و الجزء الدوار يشكل الجزء الداخلي

​