معدات حفر النفط - المثقب الكهربائي

تعريف:

المثقب الكهربائي هو المكون الأساسي للنظام الدوراني في منصة حفر النفط، ويشكّل شكلًا مبكرًا من أشكال وحدة الحفر العلوية، وغالبًا ما يكون موضعه أسفل المثقب التقليدي.

يقوم هذا الجهاز بتشغيل دوران أنبوب الحفر مباشرةً من خلال محرك هيدروليكي/هوائي داخلي أو محرك تيار مستمر، وهو متكيف مع نطاق واسع من السرعات والعزم. يمكنه استبدال الطاولات الدوارة التقليدية، وكابلات الكيلي ووصلات الكيلي. ويتضمن هيكله وحدة طاقة، ومضخة هيدروليكية، ونظام تحكم. وتستخدم بعض الموديلات تقنية الدفع المباشر بمحرك متزامن بالمغناطيس الدائم، ومزودة بجهاز منع الانفجار الداخلي (BOP) لحماية قاع البئر من الانفجارات.

لا تستخدم وحدات الحفر المزودة بجهاز الدوران المزود بالطاقة طاولة دوارة تقليدية على وحدة الحفر، ولا تستخدم كابلات الكيلي أو وصلات الكيلي. ويتم توفير العزم الدوراني بواسطة محرك هيدروليكي/هوائي أو محرك تيار مستمر داخل جهاز الدوران المزود بالطاقة. وهو مناسب لمجموعة واسعة من توليفات السرعة والعزم. ويشكل نظام الدفع العلوي هذا نظامًا بسيطًا.

المكونات الأساسية:

يعمل بالكامل تقريبًا بواسطة القيادة الهيدروليكية، ويتكون عادةً من وحدة طاقة، ومضخة هيدروليكية، وخزان زيت، ونظام تحكم، وخطوط هيدروليكية، ورأس دوار مزود بقوة (جسم الدوارة المزودة بالطاقة). في حالات الأحمال الخفيفة أو العمليات الخاصة (ليست آبار ذات قطر كبير تقليدية)، يمكنه أن يحل محل الدوارات العادية، وكيلي، والنواة المربعة، والجداول الدوارة لتشغيل سلسلة الحفر.

التطبيقات:

استخدام الدوارات المزودة بالطاقة على أجهزة الصيانة وأجهزة الحفر المثبتة على شاحنات يُعالج عيوب الرافعات السلسلية العمودية، مما يحسن كفاءة الحفر. كما أنه مناسب للحفر ذي القطر الصغير ولعمليات السحب الطويلة للنواة.

الفرق بين الدوارة المزودة بالطاقة والدوارة الدوارة:

الدوارة المزودة بالطاقة هي "مصدر طاقة" يقوم بتدوير أنبوب الحفر بشكل نشط، في حين أن الدوارة العادية ليست سوى "قناة" سلبية تدعم وتنقل سائل الحفر.

يقوم المثقب الكهربائي بتشغيل أنبوب الحفر مباشرةً من خلال محرك هيدروليكي/هوائي مدمج أو محرك كهربائي، مما يوفر نطاقًا واسعًا من السرعات والعزم. وهو المكون الأساسي في منصة الحفر العلوية. ويُستخدم عادةً مع سلسلة الحفر، ويقلل وقت وصل الوحدات الفردية بنسبة تصل إلى ثلثي الوقت المعتاد، ويزيد من سرعة الحفر بنسبة 20%-50%، كما يسمح بتدوير سلسلة الحفر وتدوير سائل الحفر عند أي ارتفاع، ما يجعله أكثر مرونة في التعامل مع الأقسام المعقدة للبئر. وتكون بنيته معقدة، وتشمل وحدة الطاقة، والمضخة الهيدروليكية، ونظام التحكم؛ كما يتم تزويد بعض الطرازات أيضًا بجهاز منع الانفجار الداخلي.

تؤدي المثقب الدوراني التقليدي دورًا داعمًا بشكل أساسي، حيث يُعلق من خطاف الكتلة المتحركة بواسطة حلقة الرفع. وتتمثل وظائفه الأساسية في تعليق سلسلة الحفر، وتحمل ضغط الحفر، وتوصيل سائل الحفر عالي الضغط من خلال الأنبوب المركزي. ويعتمد هذا الجهاز على الطاولة الدوارة والكيلي لتوفير القوة الدورانية، ويتكون هيكليًا من أنبوب نعامة، وأنبوب مركزي، ومحمل رئيسي، وتجميعية التنظيف، وغلاف خارجي، وحلقة رفع.