کدوم مناسب تر است، دستگاه حفاری گردش مثبت یا دستگاه حفاری گردش معکوس؟

تکنولوژی حفاری در اکتشافات زمین شناسی و توسعه منابع مهم است. دو نوع مهم حفاری، حفاری گردش مثبت و حفاری گردش معکوس،مزایای خود را به دلیل اصول کار متفاوت خود دارند، روش های گردش گل، بهره وری حفاری و کاربردها.در زیر تفاوت های بین دستگاه های حفاری گردش مثبت و دستگاه های حفاری گردش معکوس از زاویه های متعدد مورد بحث قرار می گیرد تا مبنای انتخاب را فراهم کند..

1اصول کار

دستگاه حفاری گردش مثبت
اصول کار دستگاه حفاری گردش مثبت بر اساس جریان جلو گل است. مایع حفاری توسط پمپ گل به سوراخ حفاری منتقل می شود.و قطره حفاری خنک شده و با برش ها از طریق لوله حفاری و نوزل قطره حفاری حمل می شودسپس برش ها در امتداد دیواره بیرونی حفاری به زمین برگردانده می شوند. کل فرآیند یک چرخه بسته را تشکیل می دهد.این روش گردش به طور موثر پاک کردن سوراخ و حمل برش به زمین برای پردازش.

دستگاه حفاری گردش معکوس
اصل دستگاه حفاری گردش معکوس با گردش مثبت است، با استفاده از جریان معکوس هوا یا هیدرولیک.مایع حفاری از زمین به پایین چاه از طریق سوراخ مرکزی لوله حفاری پمپ می شود، و برش ها از طریق سوراخ مرکزی لوله حفاری با فشار منفی یا گاز بلند به زمین جذب می شوند. از آنجا که برش ها مستقیما از داخل لوله حفاری تخلیه می شوند،گردش معکوس دارای بهره وری بالاتر از حذف برش است و از انباشت برش در چاه جلوگیری می کند..

2بهره وری حفاری

به دلیل تفاوت در مسیر برش و بهره وری، دستگاه حفاری گردش معکوس از دستگاه حفاری گردش مثبت در بهره وری حفاری برتر است.

ویژگی های کارایی دستگاه حفاری گردش مثبت

• برای لایه های سنگ نرم و خاک مناسب است و سرعت حفاری متوسط است.
• برش ها در امتداد دیوار چاه به زمین باز می گردند و مسیر طولانی است که ممکن است باعث افزایش لزوم گل شود و بر کارایی حذف برش تأثیر بگذارد.

ویژگی های کارایی دستگاه حفاری گردش معکوس

• برش ها از طریق سوراخ داخلی لوله حفاری، با یک مسیر کوتاه و کارایی بالا تخلیه می شوند.
• در صخره های سخت و تشکیلات پیچیده عملکرد خوبی دارد و می تواند سرعت حفاری را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

3درخواست

استفاده از دستگاه حفاری گردش مثبت

• شرایط زمین شناسی مانند لایه های خاک و تشکیلات صخره نرم.
• چاه هایی با عمق حفاری (500-1500 متر) ، مانند چاه های آبیاری زمین های کشاورزی و چاه های اکتشافی زمین شناسی.
• پروژه های حساس به هزینه، به دلیل سیستم گردش مثبت ساده، هزینه های عملیاتی کم است.

استفاده از دستگاه های حفاری گردش معکوس

• سنگ سخت و شرایط زمین شناسی پیچیده مانند حفاری چاه های عمیق و تشکیلات سنگی با سختی بالا.
• پروژه هایی که الزامات بالایی برای کیفیت حفاری دارند، مانند معدن و توسعه چاه های زمین گرمایی.
• برای پروژه هایی که الزامات حفاظت از محیط زیست بالایی دارند، سیستم گردش معکوس می تواند نشت مایع حفاری و ثبات چاه را بهتر کنترل کند.

4مزایا و معایب

مزایا و معایب دستگاه های حفاری گردش مثبت

مزایا:

این سیستم ساده و آسان برای کار و نگهداری است.

هزینه گردش گل کم است و برای پروژه هایی با بودجه محدود مناسب است.

اختلال در شکل گیری کوچک است که باعث ثبات چاه می شود.

معایب:

کارایی حذف تراشه کم است که بر سرعت حفاری تاثیر می گذارد.

در ساختارهای پیچیده، گردش گل ممکن است مانع شود و کارایی کار را کاهش دهد.

مزایا و معایب دستگاه حفاری گردش معکوس

مزایا:

بهره وری بالا از حذف تراشه و سرعت حفاری سریع.

این می تواند به طور موثر از تجمع تکه سنگ جلوگیری کند و کیفیت حفاری را بهبود بخشد.

در تشکيلات پيچيده و حفاري چاه هاي عميق خوب عمل ميکنه.

معایب:

این سیستم پیچیده است و هزینه تجهیزات و هزینه های عملیاتی بالا است.

برای کار کردن به تکنسین های حرفه ای نیاز دارد که هزینه کار را افزایش می دهد.

5چطور انتخاب کنیم

هنگام انتخاب یک دستگاه حفاری گردش مثبت یا یک دستگاه حفاری گردش معکوس، باید عوامل زیر را در نظر گرفت:

دستگاه های حفاری گردش مثبت برای پروژه هایی با بودجه محدود و هزینه های عملیاتی کم مناسب هستند:

• اگر تشکیل پایدار باشد و عمق حفاری کم باشد، یک دستگاه حفاری گردش مثبت ترجیح داده می شود.
• اگر ساختار پیچیده باشد یا سختی بالا باشد، یک دستگاه حفاری گردش معکوس باید برای بهبود بهره وری و کیفیت انتخاب شود.

دستگاه های حفاری گردش معکوس برای پروژه های با تقاضای بالا مناسب هستند. اگرچه هزینه بیشتر است، اما کارایی و اثر بهتر است:

• برای پروژه هایی که الزامات حفاظت از محیط زیست بالایی دارند، مانند ساخت و ساز شهری یا مناطق حساس زیست محیطی، می توان دستگاه های حفاری گردش معکوس را انتخاب کرد.
• برای چاه های آب معمولی و اکتشافات زمین شناسی کم عمق، دستگاه های حفاری گردش مثبت کافی است.
• برای پروژه های دشوار مانند چاه های عمیق، معادن یا چاه های زمین گرمایی، دستگاه های حفاری گردش معکوس انتخاب بهتری هستند.

6نتیجه گیری

به عنوان دو تجهیزات مهم در عملیات حفاری، دستگاه های حفاری گردش مثبت و دستگاه های حفاری گردش معکوس دارای ویژگی ها و مزایا آشکار هستند.دستگاه های حفاری گردش مثبت با ویژگی های ساده و اقتصادی خود برای تشکیلات کم عمق و نرم مناسب هستند، در حالی که دستگاه های حفاری گردش معکوس در چاه های عمیق و تشکیلات پیچیده با قابلیت های موثر از بین بردن تراشه و سازگاری قوی دارند.ما باید یک ارزیابی جامع بر اساس نیازهای خاص انجام دهیم، شرایط زمین شناسی و بودجه پروژه برای دستیابی به بهترین اثر حفاری و مزایای اقتصادی.