نظام الحفر ( Drilling system )-( الجزء الخامس)

 *العوامل التي تؤثر على السرعة الميكانيكية سلباً أو إيجاباً** :

 & يجب أن نركز على زيادة العوامل الإيجابية التي تزيد من Vm، ونعمل على تقليل العوامل السلبية التي تقلل من Vm ، وبالتالي تكون العوامل المؤثرة هي & :

1. الشروط الطبيعية للصخور :

 &وهذه الشروط تشمل توعية الصخور الذي نحفره ، وخصائصه و عمقه وتركيبه الكيميائي و المترالوجي وقساوته و مساميته ونوعية المسامية، أي هل هي أولية أم ثانوية أو متشققة أو غير متشققة ودرجة تأثر هذه الصخور بالماء ودرجة تأثيرها على الماء ، وقابليتها للحت ورد فعلها على رأس الحفر فنحن نلاحظ أن الصخر من نفس النوعية والواقع على عمق 200m يختلف عن الصخر الواقع على عمق 4000m ومن نفس العمق فالغضار على السطح يسبب لنا مشاكل ، ولكن إذا صادفناه على عمق 3000m مثلا يعامل معاملة صخر قاسي، وبالتالي نلاحظ أن هذه الشروط لا يمكن التأثير عليها ، ولكن بناء عليها سنختار خواص رؤوس الحفر.&

2.  خواص رؤوس الحفر (الخواص الفيزيائية والهندسية لرؤوس الحفر):

& بناء على الشروط الطبيعية للصخور نختار رأس الحفر ونوعيته ونوعية السن وحجم السن ، بحيث أن رأس الحفر الذي اختير بناء على نوع الصخر يجب أن يعطي مردود أعظمي،  اختيار نوع رأس الحفر (أي اختيار نوع السن) فيتم بحيث تكون العلاقة ما بين السن والصخر صحيحة فالسن يؤثر على الصخر والعكس يحدث أيضا، أما نحن فلا نستطيع أن نوقف حت الصخر للسن، ولكن نحدد العلاقة ما بين السن والصخر بحيث يكون الفعل أعظمي (فعل السن في الصخر) ورد الفعل أصغري.&

• عمليا كيف نحدد نوع السن؟

& يتم ذلك بناء على الشروط الطبيعية للصخور فلقد أخذنا عينات ، ومن خلالها يمكن معرفة قساوة الصخر واعتمادا على القساوة نحدد نوع السن المناسب للقساوة.&

3. مجموعة من العوامل التقنية التي تتعلق بطريقة الحفر المتبعة والأجهزة المستخدمة :

 & وهي التي يقوم مهندس الحفر بتحديدها لتحقيق غرض ما، وهذه المجموعة تقسم إلى:

•  مجموعة ميكانيكية:

وتشمل الحمل على رأس الحفري وعدد دورات رأس الحفر (الطاحون).

• مجموعة هيدروليكية:

وهي التي تقوم بتنظيف قاع البئر من نواتج الحفر ، وتشمل غزارة سائل الحفر وسرعة خروج السائل من فتحات رأس الحفر.

• خصائص سائل الحفر: وتشمل الوزن النوعي، فاقد الرشح ، اللزوجة ، التوتر الديناميكي و السكوني القص.. إلخ

وإن التحليل الدقيق لنوعية تأثير المجموعات السابقة من العوامل على كل من السرعة الميكانيكية للحفر وزمن عمل رأس الحفر على القاع يعتبر في غاية التعقيد إضافة إلى صعوبة الفصل ما بين مجموعة وأخرى بسبب الترابط الوثيق فيما بينها ، وأن أي تغير في قيم إحداها يتبعه تغير في قيم العوامل الأخرى. &

4. تأثير الوزن المطبق على رأس الحفر (الحمل):

• العلاقة ما بينVm) ) والحمل على رأس الحفر ( Vm= f(w) )

 & نلاحظ أن الحمل على رأس الحفر (WOB) هو الجزء من الأعمدة المتروكة على رأس الحفر ، و ذلك لتأمين عملية الحفر ، ونحن بناء على الحمل تحدد طول الأعمدة بالعلاقة التالية:

كما نعلم أننا نستخدم طول أكبر من اللازم من أعمدة الحفر ، و ذلك لتأمين الوظيفة الثانية لهذه الأعمدة وهي تأمين شاقولية البئر سواء أكانت الأسنان من نفس الحجم ، أو أنها مزروعة يكون طرقها حاد ، وذلك كي تتمكن من الدخول في الصخر، وبالتالي فتحت تأثير الحمل ستدخل هذه الأسنان في الصخر ، ولهذا نلاحظ أن الحمل هو العنصر الرئيسي بعملية الحفر