يبحث

Ⅰ. Core Components and Functions 1. Engine Core Role: As the initial power source of the transmission system, it outputs mechanical energy through fuel combustion or electric drive, and directly connects to the drive shaft via the output shaft, initiating the entire transmission chain. Applicable Scenarios: In mechanically driven or hybrid drilling rigs, it is mostly a diesel engine (e.g., V-type 12-cylinder four-stroke diesel engine); in electrically driven drilling rigs, it can be replaced by an electric motor to directly output power to the drive shaft. 2. Drive Shaft Core Role: A rigid/flexible shaft (mostly hollow steel pipe structure, with length designed according to equipment layout) connecting the engine and gearbox. It transmits the mechanical energy output by the engine to the gearbox without interruption, while adapting to slight vibrations and displacements during equipment operation (compensating for angular deviations via universal joints). Technical Features: It must have high torque-bearing capacity (usually ≥5000N・m) and fatigue resistance. Its surface is heat-treated to enhance wear resistance, preventing fracture due to long-term high-speed rotation. 3. Gearbox Core Role: Through internal gear meshing, it converts the high-speed, low-torque power input by the drive shaft into low-speed, high-torque power (e.g., when driving the drill bit) or medium-speed, medium-torque power (e.g., when driving the drawworks), meeting the working condition requirements of different equipment. Key Functions Shift Regulation: Realizes multi-stage switching of speed/torque through hydraulic or mechanical shifting (e.g., using low gear during drilling to enhance bit rock-breaking force, and high gear during tripping to improve efficiency); Reverse Transmission: Some gearboxes support reverse power output (e.g., when the drawworks lowers the drill string, reverse gears are used to achieve braking and deceleration). 4. Chain Core Role: Connects the output end of the gearbox to the bit drive mechanism (e.g., rotary table, top drive). Through the meshing of the chain and sprocket, it transmits the regulated power from the gearbox to the drill bit, driving it to rotate and break rock. Technical Advantages High torque transmission (a single chain can bear 1000-3000N・m torque), suitable for high-load operations of the drill bit, such as breaking hard rock formations; High transmission efficiency with minimal energy loss, simple structure, and low maintenance costs. Applicable Scenarios: Rotary table transmission of onshore drilling rigs and power transmission of top drive systems. 5. Belt Core Role: Through the friction between pulleys and belts, it diverts and transmits power from the gearbox to the drawworks (for tripping drill string) and mud pump for drilling rig (for circulating drilling fluid). Technical Features Flexible transmission: Can buffer power impacts, reducing wear on the gearbox; Low cost and easy replacement: Compared with chains, belts are lighter and quieter, suitable for medium and low-load scenarios. Limitations: Limited torque transmission (usually ≤1000N・m), prone to slipping under long-term high loads, requiring regular tension adjustment. 6. Hydraulic Motor Core Role: Converts the pressure energy of the hydraulic system into mechanical energy to independently drive the drill bit, drawworks, or mud pump. Technical Advantages Wide speed regulation range: Stepless speed regulation of 0-3000r/min can be achieved by adjusting hydraulic oil flow (e.g., real-time adjustment of bit speed according to formation hardness); Strong overload protection: The hydraulic system is equipped with an overflow valve, which automatically relieves pressure during overload to avoid equipment damage (e.g., protecting the bit and motor during pipe sticking); Flexible layout: No rigid connection required, enabling long-distance driving via hydraulic pipelines (e.g., mud pumps far from the power cabin in offshore drilling rigs). Typical Applications: Fine adjustment of top drives in automated drilling rigs, stable tripping of drawworks, and mud pump driving in small workover rigs. Ⅱ. Working Process of the Transmission System Power Output Stage: The engine or motor starts, outputs mechanical energy to the drive shaft, and the drive shaft stably transmits power to the gearbox by compensating for angular deviations through universal joints. Parameter Regulation Stage: The gearbox shifts according to operational requirements (e.g., drilling/tripping) to adjust speed and torque. Power Diversion Stage: High-torque power output by the gearbox is transmitted to the bit drive mechanism (rotary table or top drive) through the chain, driving the bit to rotate and break rock; Medium-torque power is transmitted to the drawworks and mud pump through the belt; The hydraulic motor independently receives power from the hydraulic system to auxiliary drive the bit, drawworks, or mud pump. Ⅲ. Key Technical Requirements and Maintenance Points 1. Technical Requirements Matching: Components must be adapted according to the "power parameter chain" (e.g., engine output torque ≥ drive shaft bearing capacity, gearbox adjustment range covers equipment requirements) to avoid overload; Reliability: In high-temperature and high-humidity environments, chains/belts must be rust-resistant, hydraulic motors must be leak-proof, and gearboxes must use temperature-resistant gear oil. 2. Maintenance Points Chains/Belts: Check tension weekly; lubricate chains and clean pulleys monthly; Gearbox: Replace gear oil every 500 hours; regularly check gear meshing clearance; Hydraulic Motor: Test hydraulic oil contamination level monthly; replace hydraulic oil filters every 1000 hours to prevent impurities from wearing internal components of the motor. The transmission system realizes full-link control of power from "output-regulation-distribution" through the collaboration of multiple components, and its performance directly determines the operational efficiency and equipment service life of the drilling rig. In modern drilling rigs, the combination of mechanical transmission and hydraulic transmission not only ensures reliability in high-load scenarios but also improves adaptability to complex working conditions, serving as the backbone for efficient operation of the drilling system.

يُعد النظام الدوار أحد المكونات النموذجية لمنصة الحفر الدوارة، وتتمثل وظيفته في تحريك سلسلة الحفر لتدويرها لتكسير الصخور. ويتكون من: طاولة دوارة, قطب، وأدوات الحفريختلف تركيب أدوات الحفر حسب نوع البئر الذي يتم حفره؛ فهي تشمل عمومًا كيلي، أنبوب الحفر، طوق الحفر، وقليلًا، إلى جانب الملحقات مثل المثبتات، ممتصات الصدمات، ومحولات الصوت الفرعية.من بين هذه الأدوات، يُعدّ المِثقاب أداةً لتكسير الصخور مباشرةً. يُستخدم طوق الحفر، ذو الوزن الثقيل والجدار السميك، لتطبيق الوزن على المِثقاب (WOB). يربط أنبوب الحفر المعدات السطحية بالمعدات الموجودة في قاع البئر وينقل عزم الدوران. عادةً ما يكون للكيلي مقطع عرضي مربع؛ وتُحرّك الطاولة الدوارة سلسلة الحفر بأكملها والمِثقاب للدوران عبر الكيلي. يُعدّ المفصل الدوار مكونًا أساسيًا في منصات الحفر الدوارة، فهو لا يتحمل وزن أدوات الحفر فحسب، بل يُتيح الحركة الدورانية، بل يوفر أيضًا قناةً للطين عالي الضغط.1. المكونات الرئيسيةطاولة دوارةيتكون من محامل أفقية، وتروس مخروطية، وبطانة كيلي مربعة (SKB)، وإسكان، ويعتمد في الغالب على هيكل نقل التروس.1.يعمل بمثابة النواة التنفيذية للنظام الدوار، مما يدفع سلسلة الكيلي أو سلسلة الحفر إلى الدوران من خلال ناقل الحركة؛2.يوفر دعم رأس البئر ويتحمل جزءًا من وزن سلسلة الحفر؛3.تعمل جلبة الكيلي المربعة (SKB) على تثبيت الكيلي لضمان نقل عزم الدوران بشكل مستقر.قطبيتكون من عنق إوزة، وأنبوب مركزي، ومحامل دوارة، وأجهزة إحكام، ووحدة تعليق. يتصل الجزء العلوي بالخطاف، بينما يتصل الجزء السفلي بالهيكل.1.عندما يكون الخطاف وكتلة السفر ثابتين، يدفع المحور الدوار الكيلي إلى الدوران مع منع تسرب سائل الحفر؛2.يتم توصيل عنق الإوزة بخط أنابيب سائل الحفر، ويقوم الأنبوب المركزي بتوجيه سائل الحفر إلى سلسلة الحفر؛3.يحمل جزءًا من وزن سلسلة الحفر من خلال مجموعة التعليق وينسق مع نظام الرفع لضبط WOB.كيليأنبوب فولاذي سميك الجدران ذو مقطع عرضي مربع أو سداسي، يبلغ طوله عادة من 9 إلى 12 مترًا، مع وصلات أنبوب الحفر في كلا الطرفين.1.يتم توصيل نهايته العلوية بالمحور، ويتم توصيل نهايته السفلية بسلسلة الحفر عبر وصلة أنبوب الحفر، مما ينقل عزم الدوران من الطاولة الدوارة أو المحرك العلوي إلى سلسلة الحفر في قاع البئر؛2.يتوافق المقطع العرضي المربع مع البطانة الكيلية المربعة للطاولة الدوارة لمنع الانزلاق أثناء الدوران.محرك علوييتكون من محرك كهربائي (أو محرك هيدروليكي)، وعلبة تروس، وعمود رئيسي، وجهاز تكوين/فصل أنبوب الحفر، وقناة سائل الحفر، ويتم تثبيته أسفل كتلة السفر.1.يمكن تشغيل سلسلة الحفر مباشرة للدوران دون الحاجة إلى تركيب مفصل متكرر (تقليل وقت التعثر)؛2.مزود بجهاز تكوين/فك مدمج، يمكنه إحكام وفك خيوط أنبوب الحفر تلقائيًا، مما يحسن الكفاءة التشغيلية؛3.مناسب للآبار العميقة والآبار العميقة للغاية والآبار ذات المدى الممتد، مما يقلل من الضرر الناتج عن تعب سلسلة الحفر.2. الوظائف الأساسيةتوفير عزم الدورانيقوم بتحويل طاقة المعدات الكهربائية إلى عزم دوران سلسلة الحفر، مما يدفع المثقاب إلى الدوران بسرعة عالية (عادة 30-150 دورة في الدقيقة) وتمكين مخاريط المثقاب من كسر التكوينات الصخرية.دعم دوران سائل الحفرالطاولة الدوارة ومحور نظام الدوران مُجهّزان بفتحات مركزية. يُمكن حقن سائل الحفر في سلسلة الحفر من خلال هذه الفتحات، ثم رشّه من فوهات المثقاب، مُؤدّيًا ثلاثة أدوار رئيسية: نقل القطع، وتبريد المثقاب، وتزييت أداة الحفر.صيانة مركز سلسلة الحفرمن خلال وظيفة تحديد المواقع للمكونات مثل الطاولة الدوارة وجلبة كيلي، فإنه يضمن أن سلسلة الحفر تتحرك دائمًا على طول المحور المركزي للبئر أثناء الدوران، مما يمنع انحراف البئر الناجم عن إزاحة سلسلة الحفر (وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لحفر الآبار الرأسية).توافق أداة البئرمتوافق مع أدوات الحفر الاتجاهي (مثل حفارات التجويف التدريجي (PCD))، وأدوات القياس أثناء الحفر (MWD)). بضبط سرعة الدوران أو التنسيق مع أدوات الحفر الكهربائية في قاع البئر، يُحقق تحكمًا دقيقًا في مسار البئر (مثل زيادة الانحراف والحفاظ على استقرار الآبار الأفقية).3. مبدأ العملعملية نقل عزم الدورانمحرك ديزل/محرك كهربائي ← علبة التروس ← تروس مخروطية ← دوران الطاولة الدوارة ← جلبة كيلي مربعة تعمل على تحريك دوران كيلي ← كيلي تنقل عزم الدوران إلى سلسلة الحفر في قاع البئر عبر وصلة أنبوب الحفر ← دوران المثقاب لكسر الصخور.عملية تداول سوائل الحفرمضخة الحفر → خط أنابيب الضغط العالي → رقبة دوارة → أنبوب مركزي دوار → كيلي → داخل سلسلة الحفر → فوهات الحفر → المساحة الحلقية للبئر → عودة رأس البئر → خزان الطين (لفصل القطع وإعادة التدوير).4. الصيانة اليوميةطاولة دوارة: قم بتنظيف علبة التروس بشكل منتظم، وتجديد زيت التروس، وفحص تآكل المحمل؛قطب: قم بتنظيف الأنبوب المركزي بعد كل عملية تعثر وتحقق من حالة تزييت المحامل الدوارة؛محرك الأقراص العلوي: قم بمعايرة مستشعر عزم الدوران بشكل منتظم، وفحص أداء عزل المحرك وضغط النظام الهيدروليكي.

منصة حفر النفط هي معدة ميكانيكية واسعة النطاق تُستخدم في عمليات حفر النفط والغاز. وظيفتها الرئيسية هي تشغيل أدوات الحفر لتكسير الصخور الجوفية وحفر آبار النفط، مما يوفر قنوات للاستغلال اللاحق، وبالتالي تحقيق استكشاف وتطوير موارد النفط والغاز. تشمل وظائفها الأساسية رفع وخفض أدوات الحفر، والحفر الدوراني، وتنظيف الآبار بالتدوير. تتكون بشكل رئيسي من آلات الطاقة، وآليات النقل، وآلات التشغيل، والمعدات المساعدة. يمكن تصنيفها، حسب سيناريوهات التشغيل، إلى منصات حفر نفط برية وأخرى بحرية، وهي بنية تحتية أساسية لضمان إمدادات النفط والغاز العالمية.أنظمة المكونات الأساسيةA منصة الحفر يتكون من ثمانية أنظمة رئيسية: يتحكم نظام الرفع في رفع وخفض أدوات الحفر عبر أعمال الرسم وكتل البكرات؛ ويحرك النظام الدوار مِثقاب الحفر لكسر التكوينات الصخرية؛ ويستخدم نظام الدورة الطين عالي الضغط لإزالة القطع؛ ويوفر نظام الطاقة والنقل توزيع الطاقة؛ وينسق نظام التحكم تشغيل المعدات؛ ويوفر البرج والهيكل الأساسي الدعم؛ وتتضمن المعدات المساعدة أجهزة السلامة مثل مانع الانفجار(BOP). المكونات الأساسية تشمل برج الحفر, كتلة التاج, طاولة دوارة، وأنواع مختلفة من رؤوس الحفر. محرك علوي تعتمد منصات الحفر على تقنية الدفع العلوي (الدوران الكهربائي)، مما يُحسّن كفاءة الحفر ويُناسب عمليات الآبار العميقة. أثناء التشغيل، تُدوّر مضخات الطين الطين لتبريد لقمة الحفر، وتُضبط آليات الكبح معايير الحفر.1. نظام الرفعنظام الرفع مُجهّز لرفع وخفض أدوات الحفر، وتشغيل الغلاف، والتحكم في وزن المثقاب (WOB)، وتغذية أدوات الحفر. ويشمل آليات السحب، والفرامل المساعدة، كتلة التاج, كتلة السفر, خطاف, حبل سلكي، وأدوات مختلفة مثل وصلة المصعدس, المصاعد، ملقط، وزلاقات.عند الرفع، تُلف أسطوانة الجرّ الحبل السلكي؛ وتُشكّل كتلة التاج وكتلة الحركة نظام بكرة ثانوي. يرتفع الخطاف لرفع أدوات الحفر عبر أدوات مثل وصلات الرفع والمصاعد. عند الإنزال، تنزل أدوات الحفر أو سلك التغليف بوزنها، ويتم التحكم في سرعة إنزال الخطاف بواسطة آلية كبح الجرّ والمكابح المساعدة. أثناء الحفر العادي، يتم التحكم في سرعة تغذية أدوات الحفر بواسطة آلية الكبح، ويُطبّق جزء من وزن أداة الحفر على لقمة الحفر كـ WOB لكسر التكوينات الصخرية.2. النظام الدوارالنظام الدوار هو نظام نموذجي لمنصة الحفر الدوارة، ويتمثل دوره في تحريك أدوات الحفر لتدويرها لتكسير التكوينات الصخرية. ويشمل الطاولة الدوارة، والمحور، و أداة الحفريختلف تركيب أدوات الحفر حسب نوع البئر المراد حفرها؛ فهو يشمل عمومًا الكيلي، أنبوب الحفر, طوق الحفرs، ومثقاب الحفر، بالإضافة إلى المثبتات، وامتصاص الصدمات، ومحولات الصوت الفرعية.من بينها، لقمة الحفر هي الأداة التي تُكسر الصخور مباشرةً. تتميز أطواق الحفر بوزنها وسمك جدارها العاليين، وتُستخدم لتطبيق WOB على لقمة الحفر. تربط أنابيب الحفر المعدات السطحية بمعدات قاع البئر وتنقل عزم الدوران. عادةً ما يكون للكيلي مقطع عرضي مربع؛ وتُحرك الطاولة الدوارة سلسلة الحفر بأكملها ولقمة الحفر للدوران عبر الكيلي. يُعدّ المفصل الدوار مكونًا أساسيًا في منصة الحفر الدوارة: فهو لا يتحمل وزن أدوات الحفر فحسب، بل يُمكّن أيضًا من الحركة الدورانية، مع توفير قناة للطين عالي الضغط.Ⅲ. نظام الدورة الدمويةتم تجهيز منصة الحفر الدوارة بنظام دوران لنقل القطع المكسورة بواسطة مثقب الحفر إلى السطح على الفور من أجل الحفر المستمر، مع تبريد مثقب الحفر وحماية بئر الحفر ومنع حوادث الحفر مثل انهيار البئر وفقدان الدورة.يتضمن نظام التداول مضخة الطينمشعبات سطحية، وخزانات طينية، ومعدات تنقية الطين. تشمل مشعبات السطح مشعبات ضغط عالي، وأنابيب عمودية، وخطوط خراطيم؛ وتشمل معدات تنقية الطين هزاز الصخر الزيتيس, مزيلات الرمل، مزيلات الطمي، و أجهزة الطرد المركزي لطين الحفر.تقوم مضخة الطين بسحب الطين من خزان الطين؛ وبعد ضغطه، يتدفق الطين عبر مشعب الضغط العالي، وأنبوب الوقوف، وخط الخرطوم، ويدخل إلى المحور الدوار، ويُخفض إلى قاع البئر عبر أدوات الحفر المجوفة. يُطرد الطين من فوهات لقمة الحفر، ثم يحمل بقايا الحفر إلى السطح عبر الفراغ الحلقي بين جوف البئر وأدوات الحفر. يمر الطين العائد من قاع البئر عبر مستويات مختلفة من معدات تنقية الطين لإزالة المواد الصلبة، ثم يُعاد استخدامه.4. معدات الطاقةنظام الرفع، ونظام الدوران، ونظام الدوران هي وحدات العمل الرئيسية الثلاث في منصة الحفر، وتُستخدم لتوفير الطاقة. يُمكّن تشغيلها المنسق من إتمام عمليات الحفر. لتزويد هذه الوحدات بالطاقة، يجب أن تكون منصة الحفر مُجهزة بمعدات طاقة. تشمل معدات الطاقة في منصة الحفر محركات الديزل، ومحركات التيار المتردد، ومحركات التيار المستمر.Ⅴ. نظام النقليقوم نظام النقل بتحويل القوة والحركة الناتجة عن معدات الطاقة، ثم ينقلها ويوزعها على كل وحدة عاملة لتلبية احتياجاتها المختلفة من الطاقة. يتضمن نظام النقل عمومًا آلية تخفيض، وآلية تغيير السرعة، وآلية توجيه/عكس، وآلية ربط بين عدة آلات طاقة.Ⅵ. نظام التحكملضمان التشغيل المنسق لوحدات العمل الرئيسية الثلاث في منصة الحفر وتلبية متطلبات تقنية الحفر، زُوِّدت منصة الحفر بنظام تحكم. تشمل أساليب التحكم التحكم الميكانيكي، والتحكم الهوائي، والتحكم الكهربائي، والتحكم الهيدروليكي.طريقة التحكم الشائعة في منصات الحفر هي التحكم الهوائي المركزي. يستطيع الحفار إتمام جميع عمليات التحكم تقريبًا في منصة الحفر من خلال لوحة التحكم الخاصة به، مثل تشغيل/فصل القابض الرئيسي؛ وربط عدة آلات طاقة؛ وتشغيل/إيقاف وحدات السحب، والطاولة الدوارة، ومضخات الطين؛ والتحكم في سرعة وحدات السحب.Ⅶ. برج الحفر والبنية التحتيةيُستخدم برج الحفر والهيكل الأساسي لدعم وتركيب معدات وأدوات الحفر المختلفة، وتوفير موقع لعمليات الحفر. يُستخدم برج الحفر لتركيب كتلة التاج، وتعليق كتلة الحركة، والخطاف، والمحور، وأدوات الحفر، وتحمل أحمال الحفر، وحاملات المكدس. يُستخدم الهيكل الأساسي لتركيب وحدة الطاقة، ووحدة السحب، والطاولة الدوارة، ودعم برج الحفر، وتعليق أدوات الحفر عبر الطاولة الدوارة، وتوفير مساحة ارتفاع بين الطاولة الدوارة والأرض لتركيب مانعات التسرب اللازمة وتسهيل دوران الطين.Ⅷ. المعدات المساعدةولضمان السلامة والتقدم الطبيعي للحفر، تتضمن منصة الحفر أيضًا معدات مساعدة أخرى، مثل ميزان المدفوعات مدخنة لمنع الانفجارات، ومجموعة مولدات لتوفير الإضاءة والطاقة المساعدة للحفر، وجهاز ضغط الهواء لتزويد الهواء المضغوط، ومعدات إمداد المياه وإمدادات النفط.

تُعد تقنية الحفر الاتجاهي من أكثر تقنيات الحفر تطورًا في مجال استكشاف وتطوير النفط العالمي اليوم. تعتمد هذه التقنية على أدوات خاصة في قاع البئر، وأجهزة قياس، وتقنيات معالجة للتحكم الفعال في مسار البئر، وتوجيه لقمة الحفر للوصول إلى الهدف الجوفي المحدد مسبقًا في اتجاه محدد. تكسر هذه التقنية قيود الآبار العمودية، التي "لا يمكنها إلا تطوير الموارد أسفل رأس البئر مباشرةً". ومن خلال اعتماد تقنية الحفر الاتجاهي، يمكن تطوير موارد النفط والغاز المقيدة بظروف سطحية أو جوفية بشكل اقتصادي وفعال، مما يزيد إنتاج النفط والغاز بشكل كبير ويخفض تكاليف الحفر. البئر الاتجاهي، في جوهره، هو طريقة حفر توجه البئر للوصول إلى التكوين المستهدف عبر زاوية انحراف وسمت مُصممين مسبقًا.هناك ثلاثة أنواع رئيسية من ملفات تعريف الآبار الخاصة بها:(1) نوع المقطعين: المقطع الرأسي + المقطع التراكمي؛(2) نوع المقطع الثلاثي: المقطع الرأسي + المقطع التراكمي + المقطع المماس؛(3) نوع القسم الخماسي: القسم الرأسي العلوي + القسم التراكمي + القسم المماس + القسم المتساقط + القسم الرأسي السفليالبئر الأفقي هو نوع من الآبار الاتجاهية. تخترق آبار النفط التقليدية خزان النفط عموديًا أو بزاوية سطحية، مما ينتج عنه مقطع قصير من البئر يمر عبر الخزان. في المقابل، بعد الحفر عموديًا أو بزاوية للوصول إلى خزان النفط، يُدار ثقب البئر الأفقي إلى اتجاه شبه أفقي ليبقى موازيًا لخزان النفط، مما يسمح بالحفر لمسافات طويلة داخل الخزان حتى اكتماله. مُجهزة بآليات عالية القوة. أنابيب الحفر الثقيلة (HWDP) للمقاطع الأفقية و بتات PDC (الماس المضغوط متعدد البلورات) المقاومة للتآكليمكن أن يتراوح طول المقطع المخترق للخزان بين مئات الأمتار وأكثر من 2000 متر. هذا لا يقلل فقط من مقاومة تدفق السوائل الداخلة إلى البئر، بل يزيد أيضًا من القدرة الإنتاجية عدة مرات مقارنةً بالآبار العمودية أو المنحرفة التقليدية، مما يُسهّل استخلاص النفط بشكل أفضل.1. سيناريوهات التطبيق1. التغلب على العوائق السطحية/تحت الأرضالعوائق السطحية: عندما تكون هناك مباني أو سكك حديدية أو بحيرات أو مناطق حماية بيئية فوق الخزان، يمكن حفر آبار اتجاهية خارج هذه العوائق للوصول إلى الخزان بزاوية (على سبيل المثال، تطوير خزانات النفط والغاز حول المدن).العوائق تحت الأرض: عند تجاوز المعالم الجيولوجية الخطرة مثل الكهوف تحت الأرض، وقباب الملح، والصدوع، تكون مقاومة للصدمات ومقاومة للانهيار طوق الحفر والضغط العالي مانع الانفجارs (ميزان المدفوعات) يتم استخدامها بالتنسيق لتجنب حوادث الحفر مثل التصاق الأنابيب وانفجارها.2. تعزيز القدرة الإنتاجية لخزانات النفط والغاز غير التقليديةتتميز المكامن غير التقليدية، مثل الغاز الصخري والنفط الصخري، بنفاذية منخفضة للغاية. ولا تستطيع الآبار العمودية الوصول إلا إلى مساحة صغيرة من المكمن، مما يؤدي إلى محدودية قدرتها الإنتاجية. أما الآبار الأفقية، فتمر عبر المكمن أفقيًا لمسافة مئات الأمتار، مما يزيد مساحة التلامس مع المكمن عشرات المرات. ويمكن أن يصل إنتاج الغاز اليومي لبئر أفقي واحد إلى ما بين 5 و10 أضعاف إنتاج البئر العمودية، مما يجعلها تقنية أساسية لتطوير النفط والغاز غير التقليديين.3. خفض تكاليف التطويرحقول النفط والغاز البحرية: إن حفر مجموعة من الآبار من منصة بحرية واحدة أقل تكلفة بكثير من بناء منصة منفصلة لكل هدف، مما يؤدي إلى خفض تكاليف التطوير بنسبة تتراوح بين 30% إلى 50%.حقول النفط الناضجة: من خلال "التتبع الجانبي" للآبار الاتجاهية (حفر فروع من بئر قديم لتطوير خزانات النفط المتبقية في المنطقة المحيطة)، ليست هناك حاجة لحفر آبار رأسية جديدة، مما يقلل الاستثمار بشكل كبير.٢. المزايا والعيوب مقارنةً بالآبار العموديةالمزايا1. قدرة قوية على تغطية الموارد: ويمكنه تطوير الخزانات المتوازنة والخزانات المتناثرة التي لا يمكن الوصول إليها عن طريق الآبار الرأسية، مما يحسن كفاءة إنتاج خزانات النفط والغاز.2. قدرة إنتاج عالية للبئر الواحد: وتعمل الآبار الأفقية، على وجه الخصوص، على زيادة مساحة الاتصال بين البئر والخزان بشكل كبير، مما يوفر مزايا كبيرة في تطوير خزانات النفط والغاز غير التقليدية.3. فعالية التكلفة المتفوقة: الآبار العنقودية والآبار متعددة الأطراف، مدعومة بأجهزة حفر متكاملة ومعدات حفر متطابقة (مثل أفضل المحركات و مضخة الطينs), تقليل تكاليف إشغال السطح وبناء المنصات، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات التطوير البحرية والمكثفة.العيوب1. التعقيد التقني العالي: ويتطلب هذا الأمر حفارات اتجاهية احترافية، وأنظمة توجيه دوارة (RSS)، ومعدات قياس أثناء الحفر (MWD)، مما يؤدي إلى عتبة فنية أعلى بكثير من الآبار الرأسية.2.التكاليف المرتفعة: إن الاستثمار في البئر أحادي الاتجاه يكون عادة أعلى بنسبة 20% إلى 50% من الاستثمار في البئر العمودي بنفس العمق (بسبب زيادة تكاليف الأدوات والمعدات والعمالة).3. المخاطر العالية: ويؤدي المسار المعقد إلى مقاومة عالية لتداول سائل الحفر وصعوبة متزايدة في استقرار البئر، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل الحوادث مثل التصاق الأنابيب وانهيار البئر مقارنة بالآبار الرأسية.4. دورة بناء طويلة: وتتطلب هذه العملية إجراء تعديلات متكررة على المسار وقياسات للبيانات، مما يؤدي إلى دورة بناء أطول بنسبة تتراوح بين 30% إلى 60% مقارنة بالآبار الرأسية من نفس العمق.3. الخاتمةباختصار، يُمثل الحفر الاتجاهي علامة فارقة في تطور حفر النفط من التطوير الرأسي البسيط إلى التطوير المُعقد والدقيق. حاليًا، في تطوير موارد النفط والغاز العالمية، تجاوزت نسبة استخدام الآبار الاتجاهية نسبة استخدام الآبار الرأسية، مما يجعلها إحدى التقنيات الأساسية لضمان إمدادات النفط والغاز.

منصات الحفر المثبتة على شاحنة أو مقطورة عمعدات حفر متنقلة مصممة للآبار الضحلة إلى متوسطة العمق. بفضل أنظمة الطاقة، والرافعات، وأبراج الحفر، وأنظمة النقل، وآليات النقل المدمجة على هيكل ذاتي الدفع أو مقطور، تُحسّن هذه الحفارات كفاءة التشغيل بشكل كبير. تغطي هذه الحفارات أعماق حفر تتراوح بين 1000 و4000 متر، مع أحمال ثابتة قصوى تتراوح بين 900 و2250 كيلو نيوتن، وتتميز بسعة تحميل عالية، وأداء موثوق.تتميز السيارة بإمكانية تنقل ممتازة عبر البلاد، ووسائل نقل مريحة.1. التصنيفات الأساسية والميزات الهيكليةبناءً على طرق التركيب، يتم تقسيمها إلى منصات مثبتة على شاحنات ومقطورات، تختلف في البنية والقوة وسيناريوهات التطبيق:1. منصة حفر مثبتة على شاحنةتم دمج المنصة مباشرة على هيكل الشاحنة، مما يتيح القيادة الذاتية.الهياكل الرئيسية:الهيكل:هيكل خاص للطرق الوعرة بقاعدة عجلات طويلة وقدرة عالية على تحمل الحمولة (عادةً 20-50 طنًا)، ومناسب للتضاريس الموحلة والتلال.نظام الطاقة:يقوم محرك الديزل الهيكلي بتحريك حركة المركبة وعمليات الحفر (على سبيل المثال، دوران الطاولة الدوارة، مضخة الطين) عبر علبة نقل أو نظام هيدروليكي.قد تحتوي الموديلات المتطورة على مجموعات مولدات مستقلة لتلبية متطلبات الطاقة المعقدة.الصاري (ديريك):نوع هيدروليكي عمودي، قابل للطي أو تلسكوبي (ارتفاع 10-30 مترًا)، لرفع سلاسل الحفر.طاولة دوارة/محرك علوي:تعمل على تحريك دوران أنابيب الحفر؛ وتناسب الطاولات الدوارة الثقوب المتوسطة الضحلة، في حين تتفوق المحركات العلوية (على سبيل المثال، في منصات النفط) في الحفر العميق والاتجاهي.نظام تدوير الطين:يتكامل مضخة الطينوخزانات لتبريد القطع وحمل القطع.سمات:قدرة عالية على الحركة:سرعة الطريق تصل إلى 50-80 كم / ساعة، مما يسمح بالنقل المباشر دون تفكيك (مثالي لحفر آبار المياه في حالات الطوارئ).التكامل المدمج:يعمل التصميم المكون من قطعة واحدة على تقليل المساحة، وهو مناسب للمواقع الضيقة (على سبيل المثال، فحص خطوط الأنابيب الحضرية).القيود: تحدد حمولة الهيكل عمق الحفر (حتى 3000 متر في حقول النفط، وعادة في نطاق مئات الأمتار في المشاريع الهندسية).2. منصة حفر مثبتة على مقطورةيتم تثبيت المنصة على مقطورة مخصصة، يتم سحبها بواسطة شاحنة أو جرار، ومتوفرة في نوع مقطورة نصف مقطورة أو مقطورة كاملة.الهياكل الرئيسية:نصف مقطورة:مفصلة مع الجرار للتوجيه المرن، مناسبة للنقل لمسافات طويلة.المقطع الدعائي الكامل:مستقلة، يتم سحبها بواسطة وصلة، مستقرة للمعدات الثقيلة.نظام الطاقة:تحتوي معظمها على محركات ديزل مستقلة أو محطات طاقة هيدروليكية، تعمل بشكل مستقل دون طاقة خارجية.وحدة الحفر:صواري أكبر مع تلسكوب هيدروليكي أو إمالة متعددة الزوايا للحفر الاتجاهي (على سبيل المثال، الآبار الأفقية). ملحقات اختيارية عالية الجودة مثل وحدات قيادة الغلاف وأنظمة القياس أثناء الحفر (MWD).سمات:قدرة تحمل الأحمال الثقيلة:يدعم الحفر العميق (حتى 5000 متر+ لمنصات النفط، و2000 متر لمنصات الجيولوجية).المرونة:تنفصل المقطورة عن الجرار للتشغيل المستقل في المواقع الثابتة.متطلبات النقل:تحتاج إلى جرارات متخصصة؛ قد تتطلب الصواري التفكيك من أجل إعادة وضعها (تسمح بعض الموديلات المتطورة بالنقل المتكامل).II. التقنيات الأساسية والتكوينات الوظيفيةوعلى الرغم من الاختلافات البنيوية، فإن كلا النوعين يشتركان في المتطلبات الفنية الأساسية:1. أنظمة الطاقة والنقلأنواع الطاقة:محركات الديزل: 200-2000 حصان، مناسبة للبيئات خارج الشبكة.المحركات الكهربائية:تستخدم في المنصات الحضرية للحصول على مستوى منخفض من الضوضاء وانبعاثات صفرية.طرق انتقال العدوى:ناقل الحركة الميكانيكي:موثوق بها، وتحتاج إلى صيانة منخفضة عبر السلاسل/التروس.ناقل الحركة الهيدروليكي:تشغيل سلس، وتنظيم السرعة بشكل مستمر للتحكم الدقيق (على سبيل المثال، الحفر الاتجاهي).2. قابلية التكيف مع عملية الحفرطرق الحفر:الحفر الدوراني:للثقوب التقليدية في التربة/الصخور (على سبيل المثال، مثقاب PDC + أنبوب الحفر).الحفر الدوراني التأثيري: للتكوينات الصلبة (على سبيل المثال، مطرقة الحفر + مثقاب المخروط الأسطواني).حفر المثقاب:لا يوجد وسط تداول، مثالي للحفر الجافة الضحلة (على سبيل المثال، أخذ عينات من التربة).تقنيات التغليف:التغليف أثناء الحفر:يتم الحفر والإسمنت في وقت واحد لمنع الانهيارات (على سبيل المثال، في طبقات الرمال المتحركة).وحدات الدوران/التأثير في الغلاف:يحل تحديات تشغيل الغلاف العميق.3. التكوينات الذكية والسلامةأنظمة الأتمتة:تساعد الملقطات الهيدروليكية الأوتوماتيكية على تقليل العمل اليدوي.يمنع التعويض التلقائي لوزن سلسلة الحفر الالتصاق أو الكسر.أجهزة السلامة:يمنع Crown-o-matic اصطدام سلسلة الحفر بأعلى الصاري.أنظمة الكبح الطارئة في حالة الأعطال المفاجئة (على سبيل المثال، خروج المحرك عن السيطرة).التصميم البيئي:تساعد خزانات استعادة الطين على تقليل تصريف النفايات.تحد حاويات الضوضاء من ضوضاء التشغيل في المناطق الحضرية إلى أقل من 85 ديسيبل.ثالثًا: عوامل الاختيار الرئيسيةعمق الحفر والتكوين:أجوف (1000 متر) أو الصلبة (على سبيل المثال، الجرانيت): تتطلب منصات مثبتة على مقطورة مع رؤوس طاقة عالية الطاقة.احتياجات التنقل:الانتقالات المتكررة (على سبيل المثال، المسوحات الجيولوجية): تعتبر المنصات المثبتة على الشاحنات أكثر كفاءة.العمليات طويلة الأمد في الموقع الثابت (على سبيل المثال، تطوير حقول النفط): توفر المنصات المثبتة على مقطورة فعالية أفضل من حيث التكلفة.التكلفة والصيانة:مثبتة على شاحنة: تكلفة أولية أقل (عادة ما تكون 1-5 مليون ين)، وصيانة بسيطة.مثبتة على مقطورة: باهظة الثمن (تصل إلى عشرات الملايين لمنصات النفط)، وتتطلب فرق صيانة محترفة.4.الخاتمةتُعالج منصات الحفر المُثبّتة على الشاحنات والمقطورات تحديات نقل منصات الحفر الثابتة التقليدية من خلال دمج "المنصة المتنقلة ووحدة الحفر"، لتصبح الركيزة الأساسية للحفر الحديث. ينبغي مراعاة العمق والتضاريس والمتطلبات البيئية والميزانية عند اختيارها. في المستقبل، ستكون الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا الخضراء من أهم اتجاهات التطوير.

ال نظام الرفع في حفر النفط يُعدّ مُكوّنًا أساسيًا في معدات حفر النفط، ويُستخدم بشكل رئيسي لفصل سلاسل الحفر والأغلفة، بالإضافة إلى تعليقها أثناء عمليات الحفر. فيما يلي بعض المعدات الرئيسية في هذا النظام:1. ديريكالسمات الهيكلية: برج الحفر هو هيكل فولاذي ضخم، يشمل عادةً أنواعًا مثل برج الحفر على شكل برج، وبرج الحفر على شكل حرف A، وبرج الحفر الصاري. يتميز برج الحفر على شكل برج بهيكل عام يشبه البرج، مع ثبات عالٍ وقدرة على تحمل الأحمال، ما يجعله قادرًا على تحمل أحمال كبيرة. ومع ذلك، فهو كبير الحجم، ثقيل الوزن، ومعقد نسبيًا في الفك والتركيب والنقل. يتكون برج الحفر على شكل حرف A من دعامتين مائلتين وعارضة علوية، تشبه شكل حرف "A". يتميز بهيكل مدمج، وسهل الفك والتركيب، ويُستخدم على نطاق واسع. برج الحفر الصاري منخفض نسبيًا وله مساحة صغيرة، مما يجعله مناسبًا للأماكن ذات المساحة المحدودة.وظيفة: يوفر برج الرفع الدعم والتثبيت لنظام الرفع بأكمله. بفضل هيكله الفولاذي، يتحمل أوزان المعدات مثل كتلة التاج, كتلة السفر، و سلسلة الحفر، بالإضافة إلى قوى الشد والضغوط المختلفة الناتجة أثناء عملية الرفع. يتيح رفع وخفض سلسلة الحفر عموديًا، ويوفر مواضع تركيب لمعدات وأدوات الرفع مثل كتلة التاج، وكتلة الحركة، محور دوار، (محرك علوي) ملقط طاقة، ومصعد. كما يضمن توفير مساحة كافية للمشغلين لعمليات الحفر.2. كتلة التاجالتركيب الهيكلي: يتم تثبيته في الجزء العلوي من البرج، وهو عبارة عن كتلة بكرة ثابتة مكونة من بكرات متعددة.The كتلة التاج زبدة الشياves عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ عالي الجودة، مع مقاومة عالية للتآكل والقوة لتحمل قوى الشد الضخمة الناتجة عن عمليات الرفع والخفض المتكررة.وظيفة: يقوم بتغيير اتجاه حبل السلك، وينقل قوة سحب أدوات السحب إلى كتلة السفر، ويحقق رفع وخفض سلسلة الحفرمن خلال الجمع بين بكرات متعددة، يمكن توزيع قوة السحب بشكل فعال، وتقليل الحمل الذي تتحمله بكرة واحدة، وتحسين موثوقية النظام وسلامته.Ⅲ. كتلة السفرالسمات الهيكلية: تتصل هذه البكرة بكتلة التاج بواسطة حبل سلكي، وهي عبارة عن بكرة متحركة، تتكون عادةً من عدة بكرات، تتعاون مع بكرة كتلة التاج عبر الحبل السلكي لتشكيل نظام رفع موفر للجهد. يُحدد عدد البكرات وحجمها وفقًا لقدرة تحمل كتلة الحركة ومتطلبات عملية الحفر. يتصل الجزء السفلي من كتلة الحركة بسلسلة الحفر من خلال... خطاف كتلة السفرتحت تأثير نظام الرفع، يُحرك سلك الحفر صعودًا وهبوطًا. يجب أن يضمن التصميم الهيكلي للكتلة المتحركة مرونتها وثباتها أثناء الحركة، وأن تكون قادرة على تحمل وزن سلك الحفر وقوة الاصطدام أثناء عملية الرفع.وظيفة: بفضل آلية السحب، تُحرّك سلسلة الحفر صعودًا وهبوطًا عبر سحب الحبل السلكي. ولأن كتلة الحركة عبارة عن بكرة متحركة، ووفقًا لمبدأ توفير الجهد، يُمكنها تعزيز قوة سحب آلية السحب، مما يُتيح رفع خيوط حفر أثقل.Ⅳ. خطافالتركيب الهيكلي: يُربط الخطاف أسفل كتلة الحركة، مُعلّقًا حبل الحفر عبر جسم الخطاف، ويُشكّل نظام رفع مع كتلة الحركة، وكتلة التاج، وآليات السحب. للخطاف جسم خطاف دوار وجهاز قفل أمان.وظيفة: مبدأ عملها بسيط نسبيًا. تستخدم بشكل أساسي ميزاتها الهيكلية وأجهزة التوصيل الخاصة بها لنقل قوة سحب كتلة الحركة إلى سلسلة الحفر، مما يسهل الاتصال والفصل مع مفصل سلسلة الحفر، ويمنع سلسلة الحفر من السقوط العرضي أثناء عملية الرفع. تسمح وظيفة الدوران لجسم الخطاف لسلسلة الحفر بالدوران حسب الحاجة أثناء عملية الرفع والخفض. على سبيل المثال، عند توصيل أو تفكيك أنابيب الحفر، فإنه يتيح محاذاة خيوط أنابيب الحفر بدقة. يمنع جهاز قفل الأمان للخطاف جسم الخطاف من الفتح العرضي بعد تعليق سلسلة الحفر، مما يضمن عدم سقوط سلسلة الحفر ويضمن سلامة العملية. تختلف قدرة تحمل الخطاف وفقًا لعمق البئر ووزن سلسلة الحفر، والتي تتراوح عمومًا من عدة عشرات إلى عدة مئات من الأطنان.Ⅴ. أعمال الرسمال أدوات الحفرs ليس فقط الجهاز الرئيسي لنظام الرفع، بل هو أيضًا الجزء الأساسي لمنصة الحفر والصيانة بأكملها، وهو إحدى وحدات العمل الرئيسية الثلاث لمنصة الحفر والصيانة. منصة حفر كهربائية كلاسيكية ثلاثية المحاور.السمات الهيكلية: باعتبارها معدات الطاقة لنظام الرفع ومصدر الطاقة، تُدار عادةً بمحرك كهربائي أو محرك ديزل. تحتوي وحدة السحب على مكونات مثل جهاز نقل الحركة، وأسطوانة، ونظام فرامل.وظيفة: يتحكم في سرعة الرفع وموضع كتلة الحركة وسلسلة الحفر عن طريق لف وفك الحبل السلكي. يمكن لجهاز النقل نقل الطاقة إلى الأسطوانة بسرعات دوران وعزم دوران مختلفين وفقًا لمتطلبات التشغيل المختلفة. عند الحاجة إلى رفع سلسلة الحفر، تدور الأسطوانة للأمام وتلف الحبل السلكي، مما يسحب كتلة الحركة وسلسلة الحفر المتصلة لأعلى؛ عند خفض سلسلة الحفر، تدور الأسطوانة في الاتجاه المعاكس وتحرر الحبل السلكي، وينزل سلسلة الحفر ببطء تحت تأثير جاذبيتها. يستخدم نظام الكبح مكونات مثل وسادات الفرامل أو أقراص الفرامل لإيقاف دوران الأسطوانة بسرعة عند الضرورة، مما يجعل سلسلة الحفر تتوقف عند الموضع المحدد وتحقيق وظيفة التحليق، مما يضمن السلامة والتحكم الدقيق في العملية.Ⅵ. حبل سلكيالسمات الهيكلية: مصنوع من فولاذ عالي القوة ومقاوم للتآكل، يتميز بقوة شد عالية ومرونة ممتازة. عادةً ما يُلفّ بخيوط متعددة من أسلاك الفولاذ، وقد تحتوي الطبقة الخارجية على طبقة واقية لتحسين مقاومته للتآكل والتآكل. لضمان عمر خدمة أطول وسلامته، من الضروري فحصه وتزييته واستبداله بانتظام. عند اختيار الحبل السلكي، يجب تحديد الحبل المناسب بناءً على عوامل مثل عمق البئر والحمل.وظيفة: يربط هذا النظام بين كتلة التاج وكتلة الحركة وآليات السحب، وينقل قوة السحب، ويعلق سلسلة الحفر. أثناء عملية الحفر، يحتاج الحبل السلكي إلى تحمل قوة سحب هائلة، لذا فإن جودته وأدائه يؤثران بشكل مباشر على سلامة وموثوقية نظام الرفع. يتجاوز الحبل السلكي بكرات متعددة من كتلة التاج وكتلة الحركة لتشكيل نظام حبال متعدد الخيوط. ووفقًا لمبدأ توفير الجهد في كتلة البكرة، بهذه الطريقة، تحتاج آلية السحب فقط إلى توفير قوة سحب أقل من جاذبية سلسلة الحفر لرفعها. على سبيل المثال، يمكن لنظام كتلة التاج وكتلة الحركة المكون من بكرات متعددة أن يضاعف قوة سحب آلية السحب عدة مرات، مما يسمح برفع سلاسل حفر تزن عشرات أو حتى مئات الأطنان. في الوقت نفسه، يمكن لكتلة البكرة أيضًا تغيير اتجاه القوة، مما يسمح بتشغيل آلية السحب في وضع أكثر ملاءمة مع إمكانية رفع سلسلة الحفر وخفضها عموديًا.بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن نظام رفع حفر النفط بعض المعدات المساعدة، مثل جهاز منع الاصطدام لمنع كتلة الحركة من الارتفاع بشكل مفرط واصطدامها بكتلة التاج، ومثبت الحبل لتثبيت أحد طرفي الحبل السلكي. تعمل هذه الأجهزة معًا لضمان تشغيل نظام رفع حفر النفط بأمان وكفاءة، وإتمام عمليات مثل فك سلاسل الحفر والأغلفة أثناء عملية حفر النفط.

الاختلافات الرئيسية بين كيلي درايف والقيادة العلوية هي كما يلي:Ⅰ. الاختلافات الرئيسيةالموقع الهيكلي:ال كيلي درايف يتكون الجهاز بشكل أساسي من جدول دوار، دوارة ، أ كيلي ، إلخ ال نظام الحفر أعلى محرك أقراص iتم تثبيت S بشكل عام في الجزء العلوي من Derrick ويتضمن مكونات مثل مجموعة محرك حفر الدوارة، مجموعة Support/Guide Trolley Assembly ، ومكياج أنابيب الحفر وتجميع كسر.طريقة القيادة:تأتي قوة جهاز محرك Kelly من طاولة الدوارة الأرضية. إنه يدفع كيلي للتدوير من خلال جلبة كيلي ، ثم يقود سلسلة الحفر وتثبيت الحفر. يتم تشغيل محرك الأقراص العلوي مباشرة بواسطة محرك الحفر المثبت في الجزء العلوي من Derrick لتدوير الجزء العلوي من أنبوب الحفر.وضع الحفر:يعتمد جهاز Kelly Drive حفر مفصل واحد. بعد حفر طول كيلي (حوالي 9 أمتار) ، يلزم إجراء عملية اتصال مشتركة. يتبنى محرك الأقراص الأعلى الحفر. عادة ما يتكون الحامل من ثلاثة أنابيب حفر ، بطول حوالي 28 مترًاعملية السيطرة على البئر:في حالة ركلات الآبار والمواقف الأخرى أثناء عمليات التعثر مع جهاز Kelly Drive ، يجب رفع Kelly أولاً ، ثم يتم توصيل محاماة Blowout وغيرها من المعدات لإنشاء قناة تداول التحكم جيدًا. تم تجهيز محرك الأقراص العلوي عمومًا بمجموعتين من محامو الانفجار الداخلي ، والذين يمكنهم توصيل سلسلة الحفر بسرعة ، وأغلق مانع الانفجار الحلقي، وإنشاء تداول الطين في غضون فترة زمنية قصيرة.درجة الأتمتة:يحتوي جهاز Kelly Drive على درجة منخفضة نسبيًا من الأتمتة ، والمزيد من العمليات اليدوية مطلوبة لعمليات مثل توصيل مفاصل أنابيب الحفر. يحتوي محرك الأقراص العلوي على درجة عالية من الأتمتة ، ويمكن التحكم في العديد من العمليات أو التحكم عن بُعد.فيما يلي مقدمة مفصلة عن هذين النوعين من المنتجات لمساعدتك في العثور على معدات أكثر ملاءمة:Ⅱ. كيلي درايفال يشير جهاز Kelly Drive عادةً إلى جهاز محرك Table Roving لأنه في عمليات الحفر ، يدفع الجدول الدوار عمومًا Kelly إلى الدوران. فيما يلي مقدمة لجهاز Kelly Drive.التكوين الهيكليجزء النقل: ويشمل بشكل رئيسي مكونات مثل الاقتران ، وعمود الإدخال في مربع السلسلة ، والسلسلة ، والرسائل المسننة. وظيفتها هي تقديم ونقل القوة. على سبيل المثال ، في ZP375 الجدول الدوار جهاز محرك ، يتم نقل قوة المحرك إلى الجدول الدوار من خلال هذه المكونات ، ثم يقود كيلي.جزء الدعم: يتضمن شعاع الجدول الدوار ، مربع السلسلة ، وما إلى ذلك ، المسؤولة عن وضع وتثبيت الجدول الدوار ، مربع السلسلة ، أجزاء الإرسال ، وما إلى ذلك ، مما يوفر دعمًا مستقرًا لجهاز محرك الأقراص بأكمله.جزء التحكم: ويشمل بشكل أساسي مكونات مثل فرامل القرص ، ودائرة الغاز وصمامات الدائرة الكهربائية ، وخطوط الأنابيب ، والتي تستخدم للتحكم في تشغيل الجدول الدوار والسرعة ، وتحقيق التحكم في سرعة الدوران والبدء/التوقف من كيلي.مبدأ العمل:أخذ ZP275 جهاز محرك الجدول الدوار على سبيل المثال ، يستخدم هذا الجهاز محركًا متغيرًا للترددات المتغيرة كمصدر للطاقة ويعتمد بنية معيارية مع نقل السلسلة. بعد بدء تشغيل المحرك ، يتم نقل الطاقة التي تم إنشاؤها إلى عمود الإدخال الخاص بمربع السلسلة من خلال الاقتران ، ثم من خلال نقل السلسلة والرسائل المسننة ، يتم نقل الطاقة إلى الجدول الدوار. عندما تدور الجدول الدوار ، تدور كيلي التي تتعاون مع جلبة الطاولة الدوارة وفقًا لذلك ، ثم تنقل عزم الدوران إلى أنبوب الحفر ، مما يؤدي إلى قيادة بتات الحفر لتنفيذ عملية الحفر.سيناريوهات التطبيق:يستخدم على نطاق واسع في عمليات حفر الطاولة الدوارة التقليدية. سواء كان الحفر على الشاطئ أو الحفر في الخارج ، طالما أن منصة الحفر تستخدم الجدول الدوار لقيادة Kelly للحفر ، يلزم وجود جهاز Kelly Drive. على سبيل المثال ، في بعض عمليات الحفر والحفر الضحلة في ظل الظروف الجيولوجية العادية ، يمكن لجهاز Kelly Drive تلبية متطلبات الحفر الأساسية.Ⅲ. مزايا كيلي درايفيحتوي جهاز Kelly Drive على المزايا التالية:بنية بسيطة وموثوقةتكوين بسيط: وهي تتألف بشكل أساسي من المكونات الأساسية مثل الجدول الدوار والكيلي والدوار. لا توجد روابط نقل وسيطة معقدة أو الكثير من الأجهزة الإضافية ، والهيكل بسيط نسبيًا ، مما يجعل من السهل تصنيعها وتثبيتها وصيانتها.ثبات عالية: هذا الهيكل البسيط يجعل الاتصال والتعاون بين المكونات المختلفة مباشرة نسبيا. أثناء عملية الحفر ، يمكن أن تنقل الطاقة وعزم الدوران بشكل ثابت ، مما يقلل من نقاط الفشل المحتملة الناجمة عن بنية معقدة ، ولديها موثوقية عمل عالية.سهل العملعملية التشغيل المألوفة: عمال الحفر على دراية بعملية تشغيله ويمكنهم إتقانها بكفاءة بعد التدريب البسيط. على سبيل المثال ، عند توصيل مفاصل أنابيب الحفر ، لا يلزم سوى عملية اتصال خيوط تقليدية بين Kelly وأنبوب الحفر ، دون الحاجة إلى المعدات والتكنولوجيا المعقدة.طريقة التحكم المباشر: عن طريق التحكم في سرعة الدوران واتجاه الجدول الدوار ، يمكن التحكم في دوران Kelly وسلسلة الحفر بشكل مباشر ، ثم يمكن التحكم في سرعة الحفر واتجاه بتات الحفر. طريقة التحكم بديهية وبسيطة ، وتسهل المشغلين لإجراء تعديلات في الوقت المناسب وفقًا لحالة الحفر الفعلية.فعالية من حيث التكلفة جيدةتكلفة المعدات المنخفضة: بالمقارنة مع بعض محركات الأقراص المتقدمة ، وما إلى ذلك ، فإن تكلفة شراء المعدات لجهاز Kelly Drive منخفضة نسبيًا. ليست هناك حاجة لشراء معدات متطورة مثل أنظمة Top Drive باهظة الثمن ، والتي تتمتع بميزة تكلفة كبيرة لبعض مشاريع الحفر مع ميزانيات محدودة.تكلفة الصيانة المنخفضة: نظرًا لهيكلها البسيط ، فإن أعمال الصيانة الخاصة بها سهلة نسبيًا ، كما أن معدات وأدوات الصيانة المطلوبة شائعة أيضًا ، مما يؤدي إلى انخفاض تكلفة الصيانة. تتضمن الصيانة اليومية بشكل أساسي فحص الأجزاء الضعيفة من طاولة الدوران ، والتشحيم ، واستبدال الأجزاء الضعيفة من طاولة الدوران ، والمكونات الأخرى ، دون الحاجة إلى موظفي التكنولوجيا الفائقة المحترفين ومرافق الصيانة الخاصة.Ⅳ. عيوب كيلي درايفيحتوي جهاز Kelly Drive على العيوب التالية:من حيث كفاءة الحفراتصال المفصل المتكرر: طول كيلي محدود ، وعادة ما يكون حوالي 9 أمتار. مطلوب عملية اتصال مشتركة في كل مرة يتم فيها حفر مسافة معينة ، والتي ستستهلك الكثير من الوقت وتقلل من كفاءة الحفر الكلية.سرعة التعثر البطيئة: أثناء عملية التعثر ، يجب إزالة Kelly من أو تثبيت على رأس البئر ، وتكون العملية معقدة نسبيًا ، مما يؤدي إلى سرعة تعثر بطيئة. خاصة عند التعامل مع المواقف المعقدة مثل الأنابيب المعلقة ، لا يمكن توصيل سلسلة الحفر بسرعة للمعالجة.من حيث سلامة التشغيلشدة العمل عالية: تتطلب العمليات مثل توصيل مفاصل أنابيب الحفر الكثير من العمالة البدنية من قبل العمال. يحتاج العمال إلى العمل بشكل متكرر على رأس البئر ، وكثافة العمالة مرتفعة نسبيًا. علاوة على ذلك ، من المحتمل أن يسبب العمل في مثل هذه الحالة عالية الكثافة لفترة طويلة من التعب ، مما يزيد من خطر الأخطاء التشغيلية.ارتفاع خطر السلامة: نظرًا لأن هناك حاجة إلى عدد كبير من العمليات من قبل العمال بالقرب من رأس البئر ، مثل توصيل Kelly وتشغيل الجدول الدوار ، هناك العديد من المناطق الخطرة حول رأس البئر. على سبيل المثال ، قد تنفجر الطين عالي الضغط ، وقد تدور سلسلة الحفر عن طريق الخطأ ، مما يشكل تهديدًا كبيرًا لسلامة المشغلين.من حيث انتقال الطاقة والتحكمفقدان عزم الدوران: يتم نقل الطاقة من الجدول الدوار إلى كيلي ، ثم إلى سلسلة الحفر وبت الحفر. هناك أجزاء اتصال متعددة في الوسط ، مما يؤدي إلى فقدان عزم دوران معين ويقلل من كفاءة نقل الطاقة. لا سيما في الآبار العميقة أو المواقف ذات المتطلبات العالية عزم الدوران ، قد تكون فقدان عزم الدوران هذا أكثر وضوحًا ، مما يؤثر على تأثير كسر الصخور لبت.دقة التحكم المنخفض: التحكم في سرعة الدوران وعزم الدوران لجهاز محرك كيلي خشن نسبيًا ، ومن الصعب تحقيق تحكم دقيق. في بعض المواقف التي يلزم فيها التحكم الدقيق في معلمات الحفر ، مثل الحفر الاتجاهي والحفر الأفقي ، قد لا يكون جهاز Kelly Drive قادرًا على تلبية المتطلبات ، مما يجعل من الصعب التحكم في مسار حفرة البئر.ارتداء المعداتارتداء أنابيب الحفر الشديدة: أنبوب الحفر والتدريب تدور معًا. كلما تم استخدام الحفر بشكل أعمق ، يتم استخدام أنابيب الحفر ، وكلما زاد الوزن الذي يقوده الجدول الدوار. يزداد ارتداء أنبوب الحفر أيضًا بشكل كبير.Ⅴ. نظام الحفر أعلى محرك أقراصيعد نظام الحفر العلوي من محرك الأقراص ، الذي تم اختصاره "محرك الأقراص العلوي" ، نوعًا جديدًا من معدات الحفر التي ظهرت في الثمانينات. يُعرف باسم الثورة الثالثة في مجال معدات الحفر وهو أحد الإنجازات التقنية الرئيسية الثلاثة لمعدات الحفر الحديثة.التكوين الهيكليمجموعة محرك حفر الدوارة: إنه المكون الأساسي ، الذي يجمع بين الدوران ومحرك الحفر لتوفير قوة الدوران وممر الطين لسلسلة الحفر.دعم الحركية/توجيه مجموعة العربة: يتحرك على طول السكك الحديدية الدليل ويمكن أن يكون بمثابة شعاع الدعم للمحرك ، وتوجيه الحركة لأعلى ولأسفل في محرك الأقراص العلوي.الماكياج أنابيب الحفر وتجميع التفتيش: ويشمل مكونات مثل وجع عزم الدوران ، ومنح الانفجار الداخلي والبداية ، وموصل ارتباط المصعد ، ومحدد عزم الدوران ، وجهاز الإمالة ارتباط المصعد ، ورأس الدوران ، وما إلى ذلك ، لتحقيق المكياج والكسر- عمليات أنبوب الحفر.نظام التوازن: إنه يمنع تلف الخيط أثناء مكياج المفاصل وفرقه ويساعد مفصل الدبوس على الخروج من مفصل الصندوق أثناء عملية كسر.نظام التبريد: بشكل عام ، يتم اعتماد طريقة تبريد الهواء لتبديد الحرارة لمكونات مثل محرك الحفر.نظام التحكم في جهاز حفر محرك الأقراص العلوي: يدرك العديد من عناصر التحكم في التشغيل من محرك الأقراص العلوي لضمان التشغيل الآمن والفعال للعمليةمبدأ العملينقل محرك الأقراص العلوي الطاقة إلى العمود الرئيسي من خلال علبة التروس الاختزال. يدفع العمود الرئيسي الدوران إلى الدوران ، ثم يجعل أنبوب الحفر متصلاً بالدوار يولد حركة دورانية ، مع إدراك كسر التكوين بواسطة بتات الحفر. في الوقت نفسه ، تحت عمل مضخة الطين ، يدخل الوحل إلى الداخل من أنبوب الحفر عبر الممر المركزي للدوار ، ثم يخرج من فوهات التثبيت ، ويحمل القطع إلى السطح ، إكمال عملية تداول الطين ، ولعب أدوار تبريد بتات الحفر ، وحمل القطع ، وتثبيت حفرة البئر.كقطعة مهمة من المعدات في مجال حفر النفط ، فإن محرك الأقراص العلوي له العديد من الخصائص والمزايا ، والتي تنعكس بشكل أساسي في الجوانب التالية:من حيث كفاءة الحفرتقليل الوقت لتوصيل مفاصل أنابيب الحفر: يستخدم الحفر التقليدي محرك Kelly ، ويجب توصيل أنابيب الحفر واحدة تلو الأخرى. ومع ذلك ، يمكن أن يتبنى محرك الأقراص الحفر. بشكل عام ، يتكون الحامل من ثلاثة أنابيب حفر ، مما يقلل بشكل كبير من تواتر ووقت توصيل مفاصل أنابيب الحفر. في بئر عميق وحفر بئر عميق ، يمكن أن تقصر بشكل كبير دورة الحفر.تداول الطين المستمر: أثناء تشغيل مفاصل أنابيب الحفر أو التعثر ، يمكن للمحرك العلوي أن يدرك الدورة الدموية المستمرة للطين. ليست هناك حاجة إلى مقاطعة الدورة الدموية بشكل متكرر كما هو الحال في الطريقة التقليدية ، مما يساعد على الحفاظ على استقرار حفرة البئر ، وتقليل حدوث حالات معقدة قاع البئر ، كما يوفر الوقت المستهلك لاستعادة الدورة الدموية.حفر الاتجاه السريع: في عمليات الحفر الاتجاهية ، يمكن لمحرك الأقراص العلوي ضبط اتجاه مجموعة الفتحة السفلية بسرعة أكبر ودقة. من خلال التعاون مع أداة حفر الطاقة الدنيئة والقياس أثناء الحفر ، يمكنه إكمال العمليات بكفاءة مثل انحراف الاتجاه وتغيير السمت ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة ودقة الحفر الاتجاهي.من حيث سلامة التشغيلتقليل خطر التشغيل اليدوي: لديها درجة عالية من الأتمتة. يمكن إكمال العديد من العمليات الخطرة التي تتطلب في الأصل تشغيلًا يدويًا ، مثل توصيل أنابيب الحفر وفكها على رأس البئر ، بواسطة نظام الأتمتة في محرك الأقراص العلوي ، مما يقلل من وقت العمل وتواتر العمال في بيئات عالية الضغط وبيئات عالية الخطورة ، وتقليل شدة العمالة وخطر السلامة.مزود بأجهزة حماية السلامة: إنه مزود بمجموعة متنوعة من وظائف حماية السلامة ، مثل حماية الحمل الزائد للعزم ، وحماية التيار الزائد ، ونظام الفرامل ، وما إلى ذلك عندما تحدث المواقف غير الطبيعية أثناء عملية الحفر ، مثل عزم الدوران يزيد فجأة ويتجاوز القيمة المحددة ، سيتم تنشيط جهاز الحماية على الفور لإيقاف تشغيل الجهاز ، وتجنب الحوادث مثل أنبوب الحفر الملتوي والمعدات التي تضررت ، وضمان سلامة الموظفين والمعدات.مريحة لعملية التحكم في الآبار: في حالة حالات الطوارئ مثل الركلات والانفجارات ، يمكن أن يدرك الدافع العلوي بسرعة العلاقة بين أنبوب الحفر ومنح Blowout ، وينشئ بسرعة قناة تداول التحكم في الآبار ، والتحكم في الوقت المناسب في الضغط في البئر بشكل فعال. توسيع الحادث وتحسين موثوقية وتوقيت السيطرة على البئر.من حيث جودة الحفرالتحكم الدقيق في معلمات الحفر: يمكن أن تتحكم بدقة في سرعة الدوران وعزم الدوران والوزن على جزء من أنبوب الحفر. يمكن للمشغلين ضبط هذه المعلمات في الوقت الفعلي وفقًا لظروف التكوين المختلفة ومتطلبات عملية الحفر ، بحيث يبقى بتات الحفر دائمًا في أفضل حالة عمل ، مما يساعد على تحسين جودة الحفر وتقليل حدوث المشكلات مثل الانحراف والبئر ينهار.إدراك الظهر تجديد وتجديد: أثناء عملية الحفر ، إذا تم مواجهة مواقف مثل حفرة البئر غير المستقرة والانكماش ، يمكن أن تنفذ محرك الأقراص العلوي بشكل مريح من عمليات التوسيع أو التعثر. من خلال تدوير أنبوب الحفر ونقله لأعلى ولأسفل ، يمكن أن تقطع حفرة البئر ، وإزالة سرير القطع والعقبات في البئر ، وضمان انتظام وحمام البئر ، وخلق ظروف جيدة للعمليات اللاحقة مثل الأسمنت والتسجيل.من حيث الفوائد الاقتصادية الحد من التكاليف الشاملة: على الرغم من أن تكلفة الشراء الأولية لمحرك الأقراص الأعلى مرتفعة نسبيًا ، نظرًا لقدرتها على تحسين كفاءة الحفر ، وتقليل حوادث قاع البئر ، وخفض تكاليف العمالة وتكاليف الصيانة ، وما إلى ذلك ، من منظور دورة حياة كامل لمشروع الحفر ، يمكن أن يقلل بشكل كبير من التكلفة الشاملة وتحسين الفوائد الاقتصادية.زيادة معدل استرداد النفط والغاز: من خلال عمليات الحفر الفعالة والعالية الجودة ، يمكن أن تدرك القيادة العليا بشكل أفضل استكشاف وتطوير خزانات النفط والغاز ، وزيادة معدل الإنتاج واسترداد آبار النفط والغاز ، ويوفر ضمانًا قويًا للإنتاج المستقر على المدى الطويل وتحسين الفوائد الاقتصادية لحقول النفط والغاز.