حفاری در موقعیت بالا در معادن زغال سنگ: ابزاری که باعث تخلیه یا شکستن گاز میشود
در استخراج زیرزمینی زغال سنگ، گاز متان خود را نشان نمیدهد. بیرنگ و بیبو است - و وقتی در یک گودال جمع میشود، قبل از اینکه کشنده شود، هشداری دریافت نمیکنید. هر ساله، حوادث مربوط به گاز یکی از مهمترین تهدیدات برای ایمنی معادن در سراسر جهان است. با این حال، تقریباً همیشه بحث بر سر خود دکل حفاری است. چه چیزی نادیده گرفته میشود؟ متههای حفاری سنگی و میلههای حفاری که در واقع برش را انجام میدهند.
تخلیه گاز فقط به داشتن دکل مربوط نمیشود - به رسیدن به نقطه مناسب مربوط میشود
واقعیت این است: پس از استخراج یک لایه زغال سنگ، لایههای سقف به داخل فضای خالی فرو میریزند و یک توده ایجاد میکنند. در آنجا متان تجمع مییابد. اگر به سرعت بیرون کشیده نشود، سیستمهای تهویه آن را به سطوح فعال در حال کار پخش میکنند - و این زمانی است که اوضاع خطرناک میشود.
حفاری در ارتفاع بالا این مشکل را با حفر چاه از ورودی به لایههای سقف به سمت بالا حل میکند و قبل از رسیدن متان به محل کار، کانالهای تخلیه گاز اختصاصی ایجاد میکند. اما نکته اینجاست: اینها سوراخهای عمودی سادهای نیستند. شما در حال حفاری زاویهدار به سمت بالا از میان سنگهای لایهای - ماسهسنگ، شیل، و گاهی اوقات مناطق شکسته - هستید که اغلب به ۴ تا ۶ متر بالاتر از ورودی میرسند. مته باید مسیر خود را از میان گذارهای بین سازندهای نرم و سخت حفظ کند و میله مته باید گشتاور را به طور موثر و بدون خمیدگی یا سایش بیش از حد منتقل کند.
اگر ابزار شما برای کار مناسب نباشد، به سرعت متوجه خواهید شد. سرگردانی مته در لایههای شکسته سقف به این معنی است که گمانه به طور کامل منطقه غنی از گاز را از دست میدهد. سایش بیش از حد میلهها از ماسهسنگهای ساینده به معنای خرابی در وسط چاه و از دست رفتن ابزار است. و در یک محیط زغالسنگ زیرزمینی، گیر کردن رشته حفاری نه تنها ناخوشایند است، بلکه یک خطر ایمنی نیز محسوب میشود.
چرا متههای جهتدار الماسه در کاربردهای موقعیت بالا برتری دارند؟
برای حفاری زهکشی گاز در سطح پشت بام، متههای مته جهتدار الماسه به انتخاب اول بسیاری از عملیات تبدیل شدهاند. دلیل آن این است: برخلاف متههای PDC معمولی که میتوانند در کنترل مسیر در سازندهای مختلط با مشکل مواجه شوند، متههای الماسه آغشته، راندمان برش را در گذارهای سخت و نرم بدون از دست دادن صافی چاه حفظ میکنند. هنگامی که با یک موتور گل درون چاهی و سیستم MWD جفت میشوند، دقت جهتدار لازم برای ضربه زدن به منطقه تجمع گاز را که ممکن است تنها چند متر ضخامت داشته باشد، به شما میدهند.
مشخصات کلیدی که باید به آن توجه کنید؟ پروفیل تاج. پروفیل نیمه گرد یا سهموی در لایههای سقف شکسته عملکرد بهتری دارد، پاسخ گشتاور نرمتری ارائه میدهد و نوع بارگذاری ناگهانی که میلهها را میشکند را کاهش میدهد. ما شاهد تغییر عملیات از متههای مسطح به متههای الماس سهموی بودهایم و میزان شکست میلههای آنها بیش از نصف کاهش یافته است - صرفاً به این دلیل که منحنی گشتاور نرمتر شده است.
انتخاب میله حفاری: چرا تطابق قطر در زیر زمین اهمیت بیشتری دارد
حفاری در موقعیت بالا، میلههای حفاری را تحت فشاری قرار میدهد که حفاری سطحی به سادگی این فشار را ندارد. شما در یک زاویه کار میکنید، اغلب در فضای محدودی از سطح زمین، و نیرو را از طریق لایههای مختلف سنگ به سمت بالا منتقل میکنید. اگر قطر میله خیلی نزدیک به قطر مته باشد، قلمهها نمیتوانند به درستی تخلیه شوند - و در یک سوراخ تخلیه گاز، قلمههای مسدود شده به این معنی است که متان نیز نمیتواند جریان یابد.
یک اختلاف قطر مناسب - میله حفاری به طور قابل توجهی کوچکتر از مته حفاری است - دو مزیت به شما میدهد: فاصله قابل اعتماد از خردههای حفاری و اصطکاک کمتر با دیواره چاه. در زیر زمین، جایی که هر ذره مقاومت افزایش مییابد، این امر مستقیماً به نرخ نفوذ سریعتر و تغییرات کمتر میله حفاری منجر میشود. برای کاربردهای تخلیه گاز در چاههای طولانی بیش از ۱۰۰ متر، ما معمولاً فاصله قطری حداقل ۱۰ تا ۱۵ میلیمتر بین مته و میله حفاری را توصیه میکنیم تا شرایط چاه تمیز در تمام عمق حفظ شود.
تصویر بزرگتر: کیفیت ابزار، بازگشت سرمایه تخلیه گاز را تعیین میکند
یک دکل حفاری در موقعیت بالا یک سرمایهگذاری جدی است. اما چیزی که اپراتورهای معدن به سرعت یاد میگیرند این است: خود دکل تعیینکنندهی عملکرد برنامهی تخلیهی گاز شما نیست. این مواد مصرفی - متهها و میلهها - هستند که تفاوت بین سوراخی که سالها گاز را تخلیه میکند و سوراخی که در عرض چند ماه فرو میریزد را ایجاد میکنند.
متههای ارزان قیمت ممکن است روی کاغذ چند دلار برای هر سوراخ برای شما صرفهجویی کنند، اما وقتی یک مته از مسیر خود خارج میشود و از منطقه گاز عبور نمیکند، شما فقط صد متر سوراخ بیفایده حفر کردهاید. زمان از دست رفته، فرسودگی میله و گازی که هنوز در سقف مانده را در نظر بگیرید، و ناگهان آن مته ارزان به نظر نمیرسد.
واقعیت این است که تخلیه گاز از موقعیتهای بالا، کاری دقیق است که در پوشش صنایع سنگین انجام میشود. این کار نیازمند ابزارهایی است که برای این کار ساخته شدهاند - متههای جهتدار الماسه برای کنترل مسیر، میلههای مته با تطابق مناسب برای جریان روان قلمهها و آداپتورهای ساق که انرژی را بدون اتلاف ارتعاش منتقل میکنند. اگر این سه مورد را درست انجام دهید، برنامه تخلیه گاز شما از یک مرکز هزینه به یک دارایی ایمنی تبدیل میشود.
