في عمليات الحفر الاستكشافي الجيولوجي باستخدام منصات الحفر الأساسية، يؤدي تكسر أو انفصال اللب مباشرةً إلى عدم صلاحية البيانات. والسبب الرئيسي هو اختيار أداة أخذ العينات الخاطئة. إن إتقان تقنيات الاختيار الثلاث التالية، بناءً على التكوين وعمق الحفرة والدقة، يمكن أن يحسن متوسط معدل استخلاص اللب إلى أكثر من 95%.
أولاً: نصيحة رقم 1: قم بمطابقة بنية العينة مع نوع التكوين
تتطلب التكوينات المختلفة تصميمات مختلفة لأخذ العينات لحماية سلامة اللب.
1. طبقات الصخور الصلبة السليمة (مثل الجرانيت)
- المشكلة: اللب صلب ولكنه ينفصل بسهولة أثناء عملية حفر الأنابيب.
- التوصية: جهاز أخذ عينات أحادي الأنبوب مصنوع من الماس. يتميز قطع الماس بكفاءة عالية، كما يوفر هيكل الأنبوب الأحادي قوة تثبيت موثوقة.
- تجنب: استخدام أجهزة أخذ العينات المصنوعة من السبائك العادية، والتي تكون عرضة للتآكل والكسر عند طرف القلب.
2. طبقات الصخور اللينة/الطينية (مثل الحجر الطيني)
- المشكلة: العينة الأساسية مفككة ويمكن تشتيتها بسهولة بواسطة طين الحفر أو تلتصق بالجدار الداخلي لأنبوب أخذ العينات.
- التوصية: جهاز أخذ عينات أحادي الحركة ذو أنبوبين. ينفصل الأنبوب الخارجي عن طين الحفر، بينما يبقى الأنبوب الداخلي ثابتًا لحماية شكل العينة اللبيّة. غالبًا ما تأتي منتجات شينهاو مزودة بطبقة مانعة للالتصاق.
3. التكوينات المتصدعة (مثل مناطق الصخور المتجوّية)
- المشكلة: اللب مجزأ، وغالباً ما تفشل أجهزة أخذ العينات التقليدية في جمع جميع الأجزاء.
- التوصية: أخذ عينات اللب باستخدام السلك + أنبوب شبه مغلق. يمكن إجراء أخذ عينات اللب دون رفع جهاز الحفر، مما يقلل من الاضطراب؛ يسمح الأنبوب شبه المغلق بإزالة عينات اللب الصخري المتفتت بسهولة، مما يجنب حدوث أضرار ثانوية.
ثانياً: نصيحة ثانية: اضبط مواصفات جهاز أخذ العينات وفقًا لعمق الحفر
يؤثر عمق الحفرة بشكل مباشر على استقرار قضيب الحفر؛ لذا يجب تعديل طول جهاز أخذ العينات وسمك الجدار وفقًا لذلك.
1. حفرة ضحلة (≤50 متراً)
- التوصية: نموذج خفيف الوزن وقصير (طوله من 1 إلى 1.5 متر، وسماكة جداره من 3 إلى 4 ملم). يُفضّل أن يكون خفيف الوزن لتجنب سحق لبّ الصخر.
- السيناريوهات: مواقع البناء، مسوحات الطرق السريعة، إلخ.
2. حفرة عميقة (≥100 متر)
- المشكلة: تأرجح قضيب الحفر الكبير، مما يتسبب بسهولة في اصطدام وكسر لب الصخور.
- التوصية: نموذج طويل ذو جدران سميكة (طوله من 2 إلى 2.5 متر، وسماكة جداره من 5 إلى 6 ملم). تستخدم أجهزة أخذ العينات من الثقوب العميقة من شينهاو جدران أنابيب سميكة، وقد تحتوي على نوابض امتصاص مدمجة لامتصاص الاهتزازات، مما يحسن الثبات والكفاءة.
3. حفر متوسطة العمق (50-100 متر)
- الموصى به: الحجم القياسي (طوله حوالي 1.8 متر، وسماكة جداره 4.5 مم). يوازن بين المرونة والثبات.
ثالثًا: الأسلوب الثالث: اختيار مادة أخذ العينات بناءً على دقة الاستكشاف
تؤثر المادة على التكلفة والمتانة ودرجة حماية القلب.
1. مشاريع عالية الدقة (مثل التنقيب عن المعادن)
يُوصى باستخدام أداة أخذ عينات مصنوعة من سبائك التيتانيوم. تتميز بقوة عالية، وخفة الوزن، ومعامل احتكاك منخفض، بالإضافة إلى أسنان قطع مركبة من الماس لأخذ عينات لبية شبه غير مدمرة.
2. مشاريع متوسطة الدقة (مثل الاستكشاف الهندسي)
يُوصى باستخدام أداة أخذ العينات المصنوعة من سبائك الصلب. تتميز بفعاليتها العالية من حيث التكلفة، ومقاومتها للتآكل التي تلبي المتطلبات العامة، بالإضافة إلى أسنان القطع المصنوعة من الكربيد.
3. البيئات الخاصة (مثل تحت الماء، والطبقات المسببة للتآكل)
يُنصح باستخدام عينة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. فهي مقاومة للتآكل، وتمنع التشوه الداخلي من إتلاف اللب.
رابعًا: التنسيق التشغيلي الرئيسي: تعظيم معدل نجاح أخذ العينات الأساسية
يتطلب استخدام المعدات الصحيحة تشغيلاً موحداً:
- ضبط المعلمات: استخدم سرعة دوران أعلى (80-100 دورة/دقيقة) للصخور الصلبة، وسرعة دوران أقل (50-70 دورة/دقيقة) للصخور اللينة/الطبقات المتصدعة.
- تحسين طين الحفر: استخدم طينًا منخفض اللزوجة للصخور اللينة لمنع التآكل، وطينًا عالي اللزوجة للصخور الصلبة لمنع انهيار البئر.
- سحب لقمة الحفر ببطء : بعد أخذ عينات اللب، تكون سرعة سحب لقمة الحفر الموصى بها ≤0.3 م/دقيقة لمنع تفتت اللب بسبب الاهتزاز داخل الغلاف.
الخلاصة: يُعدّ الاختيار الدقيق أساس الاستكشاف الفعال
بالنسبة لمنصات الحفر الأساسية للاستكشاف الجيولوجي، فإن ضمان تكييف جهاز أخذ العينات بدقة مع متطلبات المشروع المحددة هو أمر أساسي لضمان معدل استخلاص اللب وموثوقية البيانات منذ البداية.
بصفتها شركة متخصصة في تصنيع حفارات الحفر الهيدروليكية، توفر شينهاو آلات حفر اللب الصخري وحلولاً متكاملة لأخذ عينات اللب، مصممة خصيصاً لمواجهة مختلف تحديات الاستكشاف المعقدة. وقد ساهمت حلولنا المبتكرة في خدمة العديد من المشاريع على مستوى الدولة، مما ساعد العملاء على خفض معدلات تكسر اللب بشكل ملحوظ.
هل تحتاج إلى حلول مخصصة لأخذ العينات لمشروعك الاستكشافي المحدد؟ تواصل مع فريق خبراء شينهاو للحصول على استشارة احترافية.