أنواع منصات الحفر

آلة حفر آبار المياه

بمعنى واسع، يمكن تصنيف أجهزة الحفر إما كمنصات ثابتة أو متنقلة. تصف هذه المصطلحات قدرة جهاز الحفر على مغادرة موقع الحفر بسرعة عند الضرورة. هذا التصنيف واسع وهناك تعريف قليل لكل نوع من أنواع أجهزة الحفر.

توفر تصنيفات البر والبحر تجميعًا أكثر منطقية لأنواع أجهزة الحفر. وبينما توجد أنواع أكثر من أجهزة الحفر البحرية للاختيار من بينها، إلا أن هناك عددًا أكبر من أجهزة الحفر البرية قيد الاستخدام اليوم.

أجهزة الحفر بالكابلات. لعبت أجهزة الحفر بالكابلات دورًا رئيسيًا في تاريخ صناعة الحفر. وعلى الرغم من عدم انتشار استخدامها اليوم، إلا أن هذه الأجهزة شكلت حوالي 20% من جميع الآبار المحفورة في الولايات المتحدة عام 1961. ويتم حاليًا حفر العديد من الآبار الضحلة في أوهايو، فرجينيا الغربية، وبنسلفانيا (3000 قدم) بواسطة أجهزة الحفر بالكابلات.

يتم الحفر باستخدام جهاز الحفر بالكابلات عن طريق رفع لقمة حفر خاصة ووضعها في التكوين. يتكون عمود الحفر من لقمة حفر، وأنبوب حفر، ونابض صدمات (شوكير)، وكم حبل لربط الأداة بأداة الحفر.

متنقلة (مركبة على عجلات)

أدوات الكابلات

أجهزة الحفر الدورانية

أبراج الحفر القياسية

تقليدية

منصات الحفر البرية. تستخدم معظم منصات الحفر البرية الشائعة أبراج حفر قياسية، أو أبراج حفر مثبتة على شاحنات، أو منصات مكونة من وحدات. يوفر معهد البترول الأمريكي وثائق مختلفة تتعلق بهذه الأنواع من المنصات، بما في ذلك مواصفات API 4E و 8A والمعيارين 4A و 4D.

أبراج الحفر القياسية. تستخدم أقدم منصات الحفر الدورانية في صناعة الحفر أبراج حفر قياسية. تُبنى أبراج الحفر في موقع الحفر قبل البدء بالحفر وعادة ما تُزال قبل الانتقال إلى الموقع التالي. في كثير من الأحيان، يُترك برج الحفر فوق البئر بعد بدء الإنتاج في حال الحاجة إلى إصلاحه.

في بدايات تاريخها، كان برج الحفر القياسي تطورًا في أجهزة الحفر بالكابلات لأنه يمكن تصميمه بقوة وارتفاع كافيين لتشغيل وصلات تغليف أطول وسحب وصلتين أو ثلاث أو حتى أربع وصلات أنابيب. أبراج حفر مدمجة مع نظام رفع متكامل بدلاً من نظام رفع متكامل.

 جهاز حفر لتفجير الصخور

لقد حلت طريقة البناء المكونة من أجزاء (Piecemeal construction) محل أبراج الحفر القياسية. تستغرق أبراج الحفر القياسية وقتًا طويلاً للتركيب والتفكيك. بالإضافة إلى ذلك، عادة ما تكون أعطال أبراج الحفر المدمجة أقل من أبراج الحفر التي تُبنى وتُفكك لكل بئر.

أجهزة الحفر المتنقلة. غالبًا ما تُعتبر أجهزة الحفر المتنقلة وحدات مثبتة على شاحنات. يضم هيكل الشاحنة برج الحفر، والونش، ومضخة الطين. ومن المزايا الرئيسية لأجهزة الحفر المتنقلة هو قصر وقت التركيب والتفكيك وانخفاض متطلبات استئجار الشاحنات. تُستخدم أجهزة الحفر المتنقلة غالبًا لعمليات الصيانة والإصلاح وعند الحفر إلى أعماق تقارب 10,000 قدم. يمكن استخدام هذه الأجهزة لمدة 8 أو 12 أو 24 ساعة في اليوم.

تقتصر الوحدات المتنقلة للحفر عادةً على الأعمال الخفيفة. وحيثما يكون ذلك ممكنًا، تكون الوحدة عادةً هي جهاز الحفر الأكثر فعالية من حيث التكلفة.

نظرًا لأن معظم آبار العالم تُحفر إلى أعماق تقل عن 8,000-10,000 قدم، تلعب أجهزة الحفر المتنقلة دورًا مهمًا في عمليات الحفر.

يجب توخي الحذر عند تخطيط الآبار التي تقترب من الحد الأعلى لسعة جهاز الحفر المتنقل. على سبيل المثال، إذا قام جهاز حفر بقطر 3.5 أو 4 بوصات بحفر بئر لعمق 10000 قدم، فلن يؤدي ذلك إلى تشويه جهاز حفر متنقل كبير. يُستخدم أنبوب حفر. ومع ذلك، إذا كان يجب إنزال أنابيب تغليف بوزن 23.0 رطل/قدم إلى 10000 قدم، فإن إجمالي حمل التغليف (230000 رطل) لا يوفر عامل أمان كافيًا مرتبطًا بسعة برج الحفر. بينما قد تشير الاعتبارات الاقتصادية قصيرة المدى إلى استخدام جهاز حفر متنقل بدلاً من جهاز حفر تقليدي أكبر وأكثر تكلفة، قد يكون الجهاز الأكبر أكثر اقتصادية على المدى الطويل إذا نشأت مشاكل في الحفر.

منصات الحفر التقليدية. غالبًا ما تُعتبر المنصات التقليدية منصات مكونة من وحدات حيث تكون المكونات الرئيسية كبيرة جدًا بحيث لا يمكن نقلها على هيكل شاحنة واحد. تتمتع هذه المنصات بتصنيفات عمق تتراوح من 6000 قدم إلى 35000 قدم. تعمل المنصات التقليدية عادة 24 ساعة في اليوم.

منصات الحفر البحرية. تُطلق على منصات الحفر المستخدمة في المياه المفتوحة اسم منصات الحفر البحرية. يستند نظام تجميع شائع لمنصات الحفر البحرية إلى دعم الجزء السفلي من المنصة على قاع البحر. تستقر منصة الحفر المدعومة بالقاع على قاع البحر أو على قواعد مبنية على قاع البحر.