لماذا تفشل طريقة الحفر الفردية-في كثير من الأحيان في الظروف الجيولوجية المختلطة - الأخبار

مقدمة:

غالبًا ما يكون سبب فشل الحفر هو الجيولوجيا، وليس المعدات

في حفر آبار المياه، وحفر الطاقة الحرارية الأرضية، ومشاريع الأساسات المدنية، غالبًا ما يتم إلقاء اللوم على انخفاض الكفاءة وفشل الحفر المتكرر على جودة المعدات أو خبرة المشغل.

في الواقع،العديد من مشاكل الحفر تنشأ من الظروف الجيولوجية المختلطة، حيث تكون طريقة الحفر الواحدة غير قادرة على التكيف مع التكوينات المتغيرة بسرعة داخل نفس البئر.

يشرح هذا المقاللماذا تفشل أنظمة الحفر ذات الطريقة الواحدة-في كثير من الأحيان في الجيولوجيا المختلطةولماذا أصبحت طرق الحفر المشتركة هي الحل المفضل لمشاريع الحفر الحديثة.

ما هي الظروف الجيولوجية المختلطة في مشاريع الحفر؟

تشير الظروف الجيولوجية المختلطة إلى بيئات الحفر حيثتتعايش أنواع التكوينات المتعددة عموديًا، مشتمل:

التربة السطحية أو الطبقات الطينية
طبقات من الحصى أو الحصى أو الصخور السائبة
الصخور الصلبة أو الصخور المكسورة في العمق

توجد هذه التشكيلات عادة في:

مشاريع حفر آبار المياه
آبار الري الزراعية
آبار المضخات الحرارية الأرضية
فتح التعدين-وحفر حفرة الانفجار
مشاريع البنية التحتية المدنية والريفية

تتفاعل كل طبقة جيولوجية بشكل مختلف مع قوة الحفر ووسيلة التنظيف وطريقة الاختراق.

لماذا يفشل حفر المياه الدوارة في كثير من الأحيان في طبقات الصخور الصلبة والحصى

يستخدم الحفر المائي الدوار على نطاق واسع بسبب بساطته وفعاليته في التكوينات الناعمة.

ومع ذلك، عند انتقال الحفر إلى الصخور الصلبة أو طبقات الحصى الكثيفة، غالبًا ما تواجه أنظمة الحفر الدوارة ما يلي:

انخفاض حاد في معدل الاختراق
الإفراط في تآكل البتات وحمل عزم الدوران
كفاءة ضعيفة في كسر الصخور-.
زيادة تكاليف الوقود والصيانة

في الظروف الجيولوجية المختلطة،ويصبح الحفر الدوار وحده غير فعال وغير مستدام اقتصاديا.

لماذا يكافح الحفر بمطرقة DTH الهوائية في التكوينات السائبة أو غير المستقرة

يعتبر الحفر بالمطرقة -DTH (أسفل-الفتحة) بالهواء فعالًا للغاية في حفر الصخور الصلبة نظرًا لطاقة التأثير المباشر في لقمة الحفر.

ومع ذلك، في التكوينات الحاملة للتربة أو الرمل أو الماء{0}}الفضفاضة، يواجه الحفر الهوائي قيودًا خطيرة:

عدم استقرار جدار البئر
إزالة قصاصات غير كافية
ارتفاع خطر انهيار الثقب أو التصاق الأداة
صعوبة الحفاظ على استقامة البئر

بدون دعم البئر الكافي،لا يمكن الاعتماد على الحفر DTH بالهواء النقي في التكوينات المختلطة.

سيناريوهات فشل الحفر النموذجية في الظروف الجيولوجية المختلطة

في عمليات الحفر الحقيقية، غالباً ما تؤدي الجيولوجيا المختلطة إلى:

حفر سلس في الطبقات العليا يتبعه فشل مفاجئ في الاختراق
تعديلات الطريقة المتكررة ووقت التوقف عن العمل
أدوات الحفر عالقة أثناء انتقالات التكوين
انهيار البئر عند تبديل تقنيات الحفر

إن حالات الفشل هذه ليست مجرد حوادث عشوائية-بل هي كذلكالنتائج المتوقعة لاستخدام أنظمة الحفر ذات الطريقة الواحدة-..

لماذا تعتبر أنظمة الحفر ذات الطريقة الواحدة-محدودة من الناحية الهيكلية

تم تصميم أجهزة الحفر ذات الطريقة الفردية- وفقًا لمبدأ حفر أساسي واحد.

نتيجة ل:

تفتقر الحفارات الدوارة إلى طاقة التأثير لاختراق الصخور الصلبة
تفتقر منصات المطرقة DTH إلى التحكم في ثبات البئر في الطبقات الناعمة

وعندما تتغير الظروف الجيولوجية داخل نفس البئر، فإن هذه الأنظمةلا يمكن التكيف دون المساس بالكفاءة أو السلامة.

أهمية طرق الحفر المشتركة في التكوينات المختلطة

تتطلب مشاريع الحفر الحديثة بشكل متزايد منصات تدعمهاكل من حفر المياه الدوارة والحفر بمطرقة الهواء DTH.يحبجهاز حفر آبار المياه ذو 4 عجلات مثبت على جرار

تسمح أنظمة الحفر المشتركة للمشغلين بما يلي: