محاضرات في الحفر والمياه الجوفيه
<B>
تحدثت في موضوع سابق عن الحفر وانوعه والالات المستخدمه فيه واليوم سنتحدث انشاء الله عن كل نوع من انواع الحفر بشي من التفصيل والافاضه نبدا اولا :
طريقة الحفر بالآلة السلكية (الدقاق):
عرفت طريقة الحفر بالآلة السلكية أو الدقاق من قبل الصينيين الذين استخدموها منذ حوالي أربعة آلاف سنه مضت واستطاعوا بواسطتها الحفر إلى أعماق كبيرة وصلت حوالي 3000 قدم. وتعتمد هذه الطريقة على إسقاط جسم صلب حاد وارتطامه بالصخور مما يسبب تهشمها وتكسيرها.
ويؤدي تكرار عملية الارتطام مرات عديدة إلى اختراق الجسم الصخري الصلب و إحداث ثقب أسطواني داخله. لذا فإن الحفر بهذه الطريقة يتطلب استخدام مطرقة ثقيلة يتم رفعها وإسقاطها على الصخور. وتنتهي مطرقة الحفر بطرف حاد يعرف برأس الحفار Drilling Bitوهو الذي يؤدي إلى ثقب الصخور في المكان الذي تسقط عليه المطرقة. ويتكون عمود الحفر الكامل لهذه الطريقة من خمسة أجزاء رئيسيه وهي:
رأس الحفر Drilling Bit: 
وهو الجزء الذي ينتهي به عمود الحفر من الطرف السفلي ويقوم بثقب الصخور وتهشيمها عند سقوطه عليها. ينتهي رأس الحفار بنهاية حادة تساعد على ثقب الصخور و اختراقها.
عمود الحفارة Drilling Stem:
وهو عبارة عن ثقل يضاف إلى رأس الحفارة للمساعدة على تهشيم الصخور. كذلك يساعد عمود الحفار على ضمان استقامة البئر المراد إنشاؤه. فمن المعروف أ، أي ميل مهما كان بسيطا في عملية حفر الصخور واختراقها قد يؤدي إلى نشوء مشاكل كثيرة عند أنزال أنابيب التغليف والمصافي.
رجاجات الحفارة Drilling Jars:
يتكون هذا الجزء من الرجاجات القابلة للانزلاق والمصنوعة من الحديد الصلب. وتنحصر مهمة هذه الرجاجات ف تخلص عمود الحفارة ورأس الحفارة من فتات الصخور المهشمة المتراكم فوقها وذلك باندفاع الرجاجات إلى الأعلى معطية قوة سحب كبيرة تعمل على تخليص الأجزاء المحتجزة من بين فتات الصخور. وتعتبر هذه العملية هي الوظيفة الرئيسية والوحيدة لهذا الجزء من الحفارة وليس لها أي غرض آخر بجانب ذلك.
خيط الحفارة (حبل الحفارة Drill Line ) :
هو عبارة عن حبل ذو سمك يتراوح بين 0.625 و1 بوصة ( 25 – 16 ملليمتر ).
يعمل هذه الحبل على حمل كامل أجزاء الحفارة ويعطيها حركه دائرية كلما هوت على الصخور لتكسيرها. يمتد حبل الحفارة إلى أعلى برج الحفر حيث يلتف حول بكرة علوية تعرف بالبكرة التاجية Crown Socket ثم يمتد بعد ذلك إلى الأسفل مارا بعدد من البكرات الوسطية إلى أن ينتهي عند عربة الحفر حيث يلتف حول بكرة التخزين.
تجويف الحبل Swivel Socket:
يعمل تجويف الحبل على ربط أجزاء الحفارة ببعضها البعض ويعطيها بالإضافة إلى ذلك وزنا أضافيا يساعد رأس الحفاره على تهشيم الصخور عند سقوطه عليها كما أنه يعطي القوه اللازمة للرجاجات لتخليص أجزاء الحفارة المحتجزة من بين فتات الصخور.
وتتلخص عملية الحفر باستخدام طريقة الدقاق في رفع راس الحفارة مع ما يعلوه من أثقال ( عدة الحفر ) وإسقاطها على الصخور لغرض تهشيمها. تتكرر هذة العملية مرات عديدة وبسرعة كبيرة مع أحداث حركة دورانيه لعدة الحفر في كل مرة ترتفع بها إلى الأعلى. وبالطبع فإنه عند تهشم الصخور يبقى حطامها داخل ثقب البئر وبذلك يقل معدل اختراق رأس الحفارة للصخور ويصبح من اللازم إزالة هذا الحطام وفي هذه الحالة سوف نحتاج إلى نزح البئر وإخراج فتات الصخور من داخله. يستخدم في عملية نزح البئر وإخراج فتات الصخور من داخلة دلو كبير الحجم Bailer. ولإتمام عملية النزح هذه يجب أن يكون الفتات الصخري على هيئة خلطة طينية يسهل نزحها. لذلك فإنه في حالة كون الصخور جافه وخاليه من المياه يجب إضافة الماء إلى فجوة البئر لتكوين الخلطة الطينية. يتصل الدلو بحبل يعرف بخط الرمل Sand Line وذلك لإنزاله داخل البئر ورفعه عند امتلائه بكسارة الصخور. ويعتمد سمك خط الرمل على وزن الفتات الصخري المتوقع رفعه من داخل البئر ويمتد إلى بكرة توجد في قمة برج الحفر تعرف ببكرة الرمل.
تستخدم هذه البكره في إنزال ورفع دلو نزح البئر وكذلك في إنزال أنابيب التغليف والمصافي التي يتم تركيبها في أغلب الأحوال عند انتهاء عملية الحفر. ولقد أثبتت طريقة الحفر بالدقاق على مدى آلاف السنين كفاءتها في العديد من المناطق وتحت ظروف جيولوجية مختلفة. ففي بعض المناطق وتحت ظروف جيولوجية يمكن اعتبار هذه الطريقة أفضل الطرق أو بالأحرى الطريقة الوحيدة التي يمكن استخدامها في حفر الآبار, خصوصا في المناطق التي تحتوي على مسامية ثانوية عالية على شكل تشققات في الصخور أو كهوف ( أي في المناطق الكاريستية ) حيث من الممكن فقدان دورة الطين عند استخدام طريقة الدوران الرحويه.
يمكن الاعتماد على العينات التي يتم جمعها بواسطة هذه الطريقة وتحديد أعماقها بدقة جيدة.
يمكن تشغيل الحفارة بواسطة فرد واحد فقط على الرغم من ضرورة وجود شخص آخر ليساعده على تشغيل وإدارة الحفارة.
بما أن حجم الحفارة غير ضخم (متوسط) فإنه يمكن نقلها إلى بعض المناطق الوعرة التي لا تصلها المعدات المستخدمة في طرق الحفر الأخرى.
يمكن نزح البئر في أي وقت يريده الحفار وبذلك يمكنه تحديد العطاء النوعي للبئر عند ذلك العمق.
الطاقة اللازمة لتشغيل الحفارة منخفضة جدا مقارنة بالطرق الأخرى.
</B>