انتخاب دکل حفاری مناسب

برای کاربردهای زیادی برای مثال حفر چاه جهت دسترسی به یک منبع طبیعی (آب، نفت، انرژی زمین گرمایی و غیره)، ایجاد فوندانسیون، ایجاد سوراخ های انفجار در یک معدن، گرفتن نمونه هایی از زمین و غیره به دکل حفاری نیاز دارید.
باید مشخص کنید دکل حفاری برای چه مواردی مورد استفاده قرار خواهد گرفت، و همچنین بر روی چه نوع زمینی کار خواهد کرد. بسته به نوع زمین، می توانید انواع مختلفی از دکل های حفاری را انتخاب کنید: دکل های حفاری چرخشی، دکل های حفاری ضربه ای، دکل های حفاری درون چاهی، دکل های حفاری چکش بالا و غیره.
برای اینکه بهترین انتخاب را داشته باشید، باید مشخص کنید آیا از دکل حفاری برای کسب وکار اصلی تان استفاده خواهید کرد یا برای عملیات گاه و بیگاه و اینکه آیا می خواهید از جدیدترین نوآوری ها استفاده کنید یا دستگاهی که در طول چند دهه ثابت شده ممکن است برای شما مناسب است.
ایمنی، قابلیت اطمینان و سهولت استفاده نیز عناصر مهمی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند و به طور مستقیم با یکدیگر در ارتباط هستند. دستگاهی که قابلیت اطمینان و کارایی آسانی داشته باشد، در صورت استفاده از آن مطابق با توصیه های سازنده، باعث افزایش ایمنی کاربر می شود.
همچنین تعیین نوع تحرک مورد نیاز خود نیز حائز اهمیت است. دکل های حفاری مستقل خزنده و دکل های حفاری سوار بر کامیون یا تریلر موجود هستند که باید توسط ژنراتور یا کامیونی که آنها را حمل می کند تأمین شود.
پس از تعیین نوع دستگاه مورد نیاز، می توانید اندازه مورد نیاز را با توجه به قطر و عمق سوراخ محاسبه کنید.

برای مثال بسیاری از مشاغل به حفاری احتیاج دارند.

• حفاری چاه ها: برای دسترسی به آب های زیرزمینی یا نفت.
• حفاری زمین گرمایی: برای دستیابی و استخراج گرمای زمین.
• حفاری شمع کوبی برای پشتیبانی ساختمان در زمین ناپایدار: حداکثر 2000 میلی متر قطر و عمق 70 متر.
• حفاری میکروپایل (ریزشمع)، به ویژه برای تقویت سازه های موجود: بین 150 تا 200 میلی متر قطر و تا عمق 30 متر.
• حفاری انفجاری برای معادن.
• حفاری با شمع های CFA (مته حفاری حلزونی شکل پیوسته با محور خرطومی توخالی)، دیواره های سوراخ را با خرده سنگهای مته که توسط اوگر (auger) هدایت می شود، حفظ می کند.
• حفاری اغلب به صورت عمودی انجام می شود، اما می تواند به صورت افقی یا جهت دار نیز باشد، به عنوان مثال برای قرار دادن لنگرها.

برخی از انواع حفاری:

• حفاری چاه
• حفاری زمین گرمایی
• حفاری شمع کوبی
• حفاری میکروپایل
• حفاری انفجاری
• حفاری با شمع های CFA

حفاری چرخشی: این نوع حفاری با خرد کردن سنگ با ابزاری تحت تأثیر وزن و چرخش، سوراخی را حفر می کند. بیشتر از آن در تولید نفت استفاده می شود. خرده سنگها تحت فشار یک سیال حفاری که به رشته مته تزریق می شود به سطح آورده می شوند. سیال حفاری همچنین به تحکیم دیواره های سوراخ کمک می کند، بنابراین لازم نیست که آن را با پیشرفت عمل انجام دهید.

حفاری درون چاهی (حفاری چرخشی ضربه ای یا حفاری چرخشی چکشی): در این نوع حفاری از دکل حفاری استفاده می کند که با یک برش چرخشی (سر مته) عملیات حفر را انجام میدهد و با چکش عملیات برش را انجام میدهد. ماده خاکبرداری شده تحت فشار هوای فشرده شده مورد استفاده برای چکش به سطح مورد نظر می افزاید. این دکل های حفاری قدرتمند هستند و قدرت حفاری بالایی دارند، به خصوص در سنگ. برای چاههای آرتزی (چاه هایی که آب به طور طبیعی تحت فشار آب زیرزمینی به سطح می رسد) یا حفاری زمین گرمایی، تزریق هوا در انتهای لوله مته، آب را به سمت سوراخ چاه هل می دهد و به اپراتور امکان می دهد فوراً جریان آب مورد نظر را تعیین کند. این نوع حفاری برای زمین های سخت و ترک خورده تا عمق 4000 متر استفاده می شود. هنگامی که حفاری خارج از مرکز است، حفاری را می توان با سیستم پیشبرد پوشش (نصب لوله ها توسط گرانش) انجام داد که با پیشرفت حفاری سوراخ را تقویت می کند.

حفاری چکش بالا: این نوع حفاری از دکل های حفاری استفاده می کند که بر روی سیستم ضربه ای نیز کار می کنند، اما سیستمی که خارج از سوراخ چاه باقی مانده است. آنها عمدتاً برای حفاری های با قطر کوچک استفاده می شوند، برای مثال برای اکتشاف مواد معدنی یا نصب میله های بست (tie rods) در سنگ. این سیستم برای سوراخ های کم عمق مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا به دلیل ساختار زمین حفر شده، می تواند انحراف چشمگیری وجود داشته باشد. این سکوهای حفاری می توانند در هر جهت کار کنند.

حفاری با اوگر: این نوعی حفاری چرخشی با استفاده از پیچ حلزونی (اوگر) است. این نوع حفاری عمدتاً برای زمینهای خاک رس یا خاک ماسه ای استفاده می شود. ماده حفاری شده توسط پیچ حلزونی مستقیماً به سطح آورده می شود. برای حفاری های عمیق، ممکن است لازم باشد به طور منظم اوگر را بالا بیاورید تا مواد خاکبرداری شده را خالی کند.

حفاری مغزه گیری: حفاری مغزه گیری مشابه حفاری چرخشی است، اما برای استخراج نمونه، به نام هسته، در داخل ابزار از یک تاج استفاده می کند.

حفاری ضربه ای: شامل شکستن سنگ با فرو کردن یک ابزار،یعنی مته حفاری، توسط گرانش است. این نوع حفاری فقط به صورت عمودی قابل استفاده است. برای جلوگیری از ریزش سوراخ، باید حین حفاری روی آن را ببندید. خرده سنگها به محض درگیر شدن در حفاری با تعویض دریل مته با یک سپر فلپ ولو، دوباره بهم متصل می شوند. لوله فلپ ولو نوعی لوله مجهز به فلپ کج در قسمت پایین است. این فلپ اجازه می دهد تا لوله با مواد خاکبرداری پر شود که سپس به سطح منتقل می شود.

پایپ جکینگ: عمدتاً برای نصب لوله های افقی استفاده می شود. این لوله با استفاده از ضربه، ماده خاکبرداری شده ای که در انتهای عملیات حفاری با تزریق آب یا اوگر برداشته شده به تدریج هل داده می شود. این روش بطور خاص برای جلوگیری از انتقال لرزش به ساختمانهای اطراف یا اجتناب از حفر شیار استفاده می شود.

دو نوع اصلی دکل های حفاری وجود دارد: دکل حفاری خزنده مستقل و سوار بر کامیون یا تریلر.

• اگر باید با سرعت کم در نواحی ناهموار یا زمین بسیار سست حرکت کنید، باید یک خزنده را انتخاب کنید. پایداری دکل حفاری بستگی به مساحت زنجیرها دارد. به این ترتیب، هرچه زنجیرها پهن تر باشد، دکل حفاری پایدارتر خواهد بود. با این حال، زنجیرهای پهن سریعتر فرسوده می شوند و هنگام حرکت، به خصوص هنگام چرخش، زمین را خرد می کنند. سرعت دکل حفاری خزنده حدود 4 کیلومتر در ساعت است. بنابراین آنها برای کارهایی که به جابجایی و حرکت کمی نیاز دارند، مناسبتر هستند.
• دکل های حفاری سوار بر کامیون یا تریلر از نظر حرکت یا منبع انرژی مستقل نیستند، که این حرکت یا منبع تغذیه ممکن است کامیون یا یک مولد مستقل باشد. با این حال، آنها بسیار ارزان تر از دکل های حفاری خزنده هستند.