3 من انواع حفر الابار

تواصل معهم مباشرة بالضغط هنا

ما هي انواع حفر الابار ؟

البئر عبارة عن فتحة شكلها اسطواني تكون داخل الأرض، ويتم حفره داخل الصخور لأغراض عديدة، فمن انواع حفر الابار منها آبار للمياه الجوفية، وآبار نفطية، وآبار للغاز، وقد يختلف عمق البئر وأقطاره على حسب الهدف من الحفر، ويرجع تاريخ استكشاف البئر إلى تاريخ القدماء المصريين، وسوف نتعرف في هذا المقال على كل ما يخص الآبار.

حفر الابار الجوفية

تعد المياه الجوفية من الثروات الطبيعة الموجودة في باطن الأرض، ومما لا شك أن هذه المياه صالحة للاستخدام البشري، وتقدر نسبة هذه المياه تقريبًا 97%، ولذلك يعتبر استعمال المياه الجوفية من أفضل الوسائل لسد حاجة الإنسان، وقد أدى استعمال الآلات الحديثة  لحفر الابار الجوفية إلى زيادة نسبتها، فهذا أدى إلى استغلالها بشكل كبير جدًا بسبب التكدس السكاني  فأصبحت المياه السطحية غير كافية.

والمصادر التي يمكن من خلالها الحصول على هذه المياه، فتعتبر مياه الأمطار هي المصدر الرئيسي سواء كان باردًا أو ثلج أو مطر عادي، ومن الأنواع الأخرى التي تعتبر مصدر للمياه الجوفية كالآتي:

• المياه الحفرية التي تكون مختزنة في الصخور الرسوبية.
• مياه الصهر هذا النوع مرتبط بالنشاط الناري وتحرك الكتل النارية فوق القشرة الأرضية او سطحها.
• المياه الملحية وهي التي تكون متواجدة في المناطق الساحلية.

 وتتم عملية حفر ابار المياه الجوفية بعدة مراحل أهمها:

• مرحلة الحفDrilling Stage
• مرحلة وضع أنابيب التغليف Casing Installation Stage
• مرحلة تركيب المصافي مع وضع حشوة الحصى إذا تطلب إنشاء البئر ذلكScreen Placement Stage.
• مرحلة تثبيت أنابيب التغليف عن طريق الإسمنت وعزل الأجزاء غير المرغوب في أستغلالها Cementing or Grouting Stage.
• مرحلة تنمية البئر وتجهيزه للاستخدام النهائي Development Stage

وسوف نتكلم عن انواع طرق حفر الابار الجوفية وهي متمثلة في الآتي:

الحفر اليدوي

• يستخدم في هذه الطريقة المعول والمجرفة وهذا في حالة إذا كانت الأرض لينة ومستوى المياه فيها ضحلة.
• ثم نوضع داخل البئر الحجارة والطوب وبهذا نحمي البئر من الانهيار.
• وفي نهاية المطاف نغطيه بالأخشاب أو الخرسانة أو الحجارة.

الحفر الآلي

• ويتم استخدام الآلات والمعدات ويكون اعتمادها الأساسي في التشغيل على المحرك الهوائي لتحديد نقطة بداية البئر وهذ ا الأمر يسهل عملية الحفر بالطين وكذلك حفر آبار تكون عميقة.
• يجب استعمال مضخة للبئر وهو مصدر صغير للمياه يعمل على إبقاء حفرة البئر مليئة بالمياه التي تعمل على تبريد الحفار والمحرك.
• توفير مكبس هوائي ليخرج الطين من حفر البئر إلى الخارج.
• توفير مضخة أرضية للمياه وتكون وظيفتها عند تجاوز عمق البئر 50 قدمًا نقل المياه إلى السطح.
• ويجب مراعاة عند استخدام هذه الطريقة الانتباه لتخطي أول طبقة من طبقات المياه الجوفية والحفر بعمق حتى نصل إلى الطبقة الأعمق، والتي من خلالها الحصول على قوة تدفق أكبر للمياه مع درجة عالية من النقاء.

آبار الدفع

• يستخدم في هذه الطريقة أنابيب طويلة يوجد بها ثقوب.
• ندفعها بالأرض لكي نصل إلى طبقة المياه الجوفية.
• هذه الطريقة غير منتشرة الاستعمال.
• والفرق بينها وبين آبار الحفر اليدوي أنها لا يستعمل فيها غطاء.

وتنقسم المياه الجوفية إلى ثلاث من انواع الابار الجوفية، وهذا على حسب درجة الحرارة التي تأخذها في باطن الأرض وكيفية تدفقها لأهداف استخدامها فهي كالآتي:

العيون الحارة

• تعرف بالحمة.
• تعتبر نوع من أنواع المياه الجوفية التي يستخدمها الناس في الاستشفاء، ويرجع السبب لذلك لأنها تحتوي على الكثير من المعادن التي تعالج أمراض المفاصل والجلد.
• وتخرج من باطن الأرض على هيئة شكل حار جدًا.
• حيث تعتبر طاقة البخار الخارجة منها مصدر من مصادر الطاقة التي تستخدمها الدول في الصناعة.

الينابيع

• يوجد هذا النوع في أي صخر وعادة ما توجد في الحجر الجيري.
• وتظهر بعد سقوط الأمطار وتتدفق بشكل طبيعي بدون عملية حفر أو تركيب مضخات.

ونتعرف الآن على انواع الخزانات الجوفية وهي الآتي:

• الخزان الجوفي الأثري وهذا النوع من أقدم أنواع الخزانات الجوفية.
• الخزان الجوفي المعزول وهذا النوع نتج عن التراكيب الجيولوجية غير منتظمة.
• الخزان الجوفي المحصور حيث يكون جوفها مبطن بطبقات من الصخور الصماء التي تكون غير منفذة للمياه.
• الخزان الجوفي الحر هذا يعتبر من أكثر الأنواع انتشارًا والأقرب إلى سطح الأرض.

ربما تفيدك قراءة: أفضل 8 جمعيات خيرية لحفر الابار

وقد يسأل سائل هل المياه الجوفية صالحة للشرب، فكان  رد الدكتور جميل القديسي الدوبك على هذا السؤال الذي طرح عام 2015 هكذا: لا ينصح بشرب أي مياه جوفية هكذا دون أن تكون الجهات المختصة قد أشرفت على تحليلها، وأكدت أنها آمنة أو خالية من المواد السامة، فالدراسات تشير إلى وجود كثير من المياه الجوفية التي تحتوي على مواد سامة مثل: الزئبق والزرنيخ والبور إثمد.

ومشاكل حفر ابار المياه تنقسم كالآتي:

• مشاكل صعب علاجها وهي تتمثل في مشكلة التآكل فتكون النتيجة هجر البئر.
• كذلك يوجد مشكل صعب حلها مثل دخول الرمال أو الطمي الناعم لداخل البئر.
• مشكلة تغير لون المياه مع ظهور الشوائب.
• ظهور مشكلات ناتجة عن عمليات التقشير، لأن عملية التقشير تمثل 80% من المشاكل التي يمكن أن تحصل في الآبار، وقد يحدث التقشير لعدة أسباب سواء كيماوية أو بيولوجية أو ميكانيكية.

حفر الابار النفطية

سوف نتعرف على أحد انواع الابار وطرق حفرها وهي الآبار النفطية، ويطلق على النفط اسم الذهب الأسود كما أنه يتميز باللون الأسود المائل للون الأخضر وهو عبارة عن سائل قابل للاشتعال، وتم تكوين النفط عن طريق بقايا الكائنات الحية التي تكون موجودة في الطبقة العليا من القشرة الأرضية، ومن الجدير بالذكر أن النفط يدخل في العديد من المجالات سواء النقل، والصناعة، وإنتاج الطاقة الكهربائية، ولذلك يعتبر مصدر مهم جدًا للطاقة.

طريقة حفر آبار النفط  

منصة الحفر

يستخدم الحفر الرحوي في حفر آبار النفط الذي يستخدم منصة الحفر التي تستعمل الحفر الدوراني، وأيضًا تتكون من مجموعة من الأجزاء المهمة جدًا في عملية الحفر من أهمها:

برج الحفر

• هو مرج معدني.
• يقوم على منصة عريضة شكلها افقي.
• يستعمل في تثبيت الأعمدة التي تستخدم في عملية الحفر وهذا يكون بشكل رأسي.
• ويتم توصيلها بعضها ببعض.
• بعد ذلك ندفعها إلى الأسفل وهذا يكون بحركة حلزونية.

أعمدة الحفر

• هي أعمدة معدنية ومنتهية ببوصلات ليتم توصيلها بعضها ببعض.
• هذه الأعمدة تتميز بأنها شديدة الصلابة.
• وهي تسمح بمرور الطين داخلها لأنها مجوفة الشكل.

رأس الحفر

• هي كتل معدنية يطلق عليها المثقاب أو رأس الحفر.
• وشكلها على هيئة أشكال هندسية مختلفة.
• وتكون حوافه حادة على هيئة مسننات تعمل على تفتيت الصخور.
• أيضًا تشمل على فتحات موجودة في الجزء الأسفل فتسمح باندفاع الطين من خلال تجويف الحفرة.

ومن انواع رؤوس حفر الابار كالآتي:

• ﺍﻟﻤﺜﺎﻗﺐ ﺍﻟﻤﺨﺮﻭﻃﻴﺔ ﺍﻟﺪﻭﺍﺭﺓ.
• ﻣﺜﺎﻗﺐ ﺍﻟﻤﻘﻄﻊ ﺍﻟﺜﺎﺑت.

طينة الحفر

• هي تتكون من مواد كيمائية مطحونة ويتم خلطها في الماء، حتى تصبح سائلًا كثيفًا.
• وبعد ذلك يتم ضخ هذا السائل في أنابيب الحفر حتى يصل إلى رأس الحفرة، وهذا عن طريق مضخات موجودة داخل التجويف.
• بعد ذلك يخرج الطيب من خلال هذه الفتحات حتى يندفع من قاع البئر إلى الأعلى ويكون محملًا بالفتات الصخري الذي أنتج من خلال عملية الحفر.
• فيمر على السطح بشكل مفصول عن الفتات الصخري، وبعد ذلك يدفع الطين إلى تجويف الأنابيب مرة ثانية حتى يشكل دورة طين الحفر.

تبطين البئر

• عندما يصل البئر إلى عمق معين، يتم تبطين البئر بأنبوب فولاذي ويطلق عليه أنبوب البطانة.
• ثم يتم إنزال هذا الأنبوب من قمة البئر حتى يصل إلى القاع، وثم يتم تثبيته من خلال ضخ نوعية من الإسمنت بين جدار البئر والأنبوب.
• ثم بعد ذلك يوصل برأس البئر المكون من الوصلات والصمامات وجهاز يمنع الانفجار في العلى.
• وفائدة أنبوب التبطين:

أ-تمنع البئر من الانهيار.

ب- تمنع ضياع الطين عند ارتفاعه إلى السطح.

ج-تمنع تسرب المياه الجوفية إلى البئر.

تثقيب أنبوب الحفر

• عندما نصل إلى الطبقات الموجود بها النفط.
• نقوم بإنزال حملة من المتفجرات تعمل على تفجير محدد، لكي يسمح بثقب أنبوب الحفر وايضًا إحداث توسعات في الشقوق الموجودة في الصخور.
• وفي حالة إذا كان تدفق النفط غير مناسب نقوم بإنزال كمية من حمض الهيدروكلوريك ليعمل على زيادة نفاذية الصخور.
• بعد ذلك يتم تصديع الطبقة الصخرية بواسطة ضغط عالٍ حتى يسمح بنفاذ النفط إلى قاع أنبوب الحفر.
• ويتم عملية التثقيب في عمقين مختلفين حتى يكون البئر مزدوج الإنتاج.
• ويتم في هذه الحالة إنزال أنبوب قطره تقريبًا 3 بوصات، مع إدخال حشوة بين الأنبوب الإنتاج وأنبوب التبطين، وبذلك يتدفق النفط من خلال هذه الطبقة خلال الأنبوب.
• إنتاج الطبقة العليا يتدفق من الفراغ بين أنبوب التبطين والإنتاج.

رأس البئر أو ما يعرف باسم شجرة عيد الميلاد

• بعد الانتهاء من عملية الحفر يمكن أن نرفع مانع الانفجار بدون حدوث أي أخطر، ويرجع السبب في ذلك لأن أثناء عملية الحفر يكون البئر ممتلئ بالطين الكثيف.
• بعد ذلك يتم تركيب رأس البئر ووصله بأنبوب الإنتاج وأنبوب التبطين عند قمة البرج.
• بعد ذلك نزيح الماء من أنبوب التبطين من خلال ضخ الماء، فيصبح ضغط الماء أقل من ضغط النفط، فحينئذ يدفع خليط النفط والغاز أمامه عن طريق الماء وتبدأ عملية إنتاج البئر.

ومن أهم مشاكل حفر الابار النفطية الآتي:

• تهريب سائل الحفر.
• استعصاء مواسير الحفر.
• تهدم وانهيار جدران البئر.
• تآكل مواسير الحفر.
• التلبد.
• كسر رؤوس الحفر عند قاع البئر.

ويمكن زيارة هذا الرابط لتعرف على هذه المشكلات بالتفصيل هنا.

ومن أهم انواع سوائل حفر الابار النفطية كالآتي:

1-الطين ذو الأساس المائي.

2-الطين ذو الأساس النفطي.

3-كذلك يوجد أنواع أخرى مثل: المستحلب والهواء.

ومن أهم انواع حفر الابار النفطية هي:

• طريقة الحفر بالآلة السلكية (الدقاق).
• طريقة الحفر بالدوران الرحوي.
• طريقة الحفر بالدوران الرحوي العكسي.
• الآبار المدفوعة ( المدقوقة ).
• الآبار المحفورة يدويًا.

اسماء معدات حفر البترول هي:

• حفارة آلية.
• حفار.
• ساندة للمثقاب.
• ماسورة الحفر.
• لقمة حفر دورانى.
• صندل الحفر.
• الحفر.
• مقاول الحفر.
• طاقم الحفر.
• حفر على الناشف.
• طين الحفر.
• احفورة دليلية.
• بئر جافة.
• بداية الحفر.
• لقمة حفر للطبقات الصلبة.
• مضخة ناقلة مسخنة للزفت.
• حقن البئر بالهواء المضغوط.
• طبقة محدبة.
• خطاف لالتقاط لقم الحفر السائبة.
• ماكينة حفر ذات عمود دائري.

ربما تفيدك قراءة: 3 طرق توضح كيفية حفر الابار يدويا

حفر الابار الارتوازية

سوف نوضح في السطور القادمة معلومات عن حفر الابار الارتوازية وهي كالتالي:

• بئر الارتوازي يعتبر حفرة عميقة يتم حفرها حتى نصل إلى المياه الموجودة في باطن الأرض.
• وتتم عملية حفر هذه الآبار لمراقبة نوعية المياه ودرجة الحرارة فيها حتى نحصل في النهاية على مياه للشرب بعد معالجتها.
• في بعض الأوقات يزيد منسوب المياه الجوفية في مكان معين، ولكن لا تصل إلى سطح الأرض؛ لأن بعض طبقات الأرض تعمل على احتجازها، فهذا يجعلها تمتد في الباطن أفقيًا.

فعملية الحفر تمر بعدة خطوات حتى نحصل على المياه الجوفية ومن انواع حفر الابار الارتوازية مثل:

• طريقة القيسون وهي الطريقة تعتمد على حفر التربة بطريقة يدوية.
• طريقة البركش ويعتمد في هذه الطريقة على أداة حادة لحفر الطبقات الصخرية.
• طريقة حفر الدوار لحفر الطبقات الصخرية والجيولوجية التي تبعد عن سطح الأرض.

ربما تفيدك قراءة: تعرف على طريقة حفر الابار

ويجب أن نعلم أن الآبار التي يتم حفرها بشكل عشوائي يمكن تسبب اضرار الابار الارتوازية، فيوجد بعض الإجراءات التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند البدء في الحفر وهي:

• يجب اختيار المكان المناسب للبدء بعملية الحفر، وهذا من خلال إجراء مسح جيوفيزيقي للآبار حتى نتعرف على خصائص طبقات الأرض.
• يمكن الاستعانة بسجلات المسح الجيولوجي أو التقارير الحكومية التي تنعرف من خلالها إذا كان تم في هذا المكان حفر للآبار من قبل.
• يمكن لتحديد المكان العام لطبقات المياه الجوفية ومعرفة طبيعة الطبقات الصخرية الرجوع إلى الخرائط الجيولوجية والطبوغرافية.
• بعد الانتهاء من هذه الأشياء التي توضيحها في السطور الماضية يتم إجراءات الحصول على تصريح لاتخاذ قرار البدء في الحفر.
• الحرص الشديد على التخلص من النفايات والمخلفات التي تعمل على تلويث المياه.

1. خطوات البدء في حفر الآبار الارتوازية هي:
2. يتم عمل ثقب لكي يخترق جميع طبقات الأرض الخارجية حتى يصل إلى الطبقات الداخلية التي توجد فيها المياه الجوفية.
3. وإذا حصل ظروف وتوقفت عن الاستمرار في حفر البئر، يجب عليك أن تغطي الثقب بشكل جيد جدًا حتى تحمي المياه من أن تتعرض إلى التلوث.
4. العمل على توسيع الثقب بقدر كافي يساعد على إدخال المعدات كالأنابيب والمضخة وغير ذلك.
5. بعد ذلك ندخل غلاف صلب به كيس منفذ للمياه حتى يصفى من الشوائب العالقة فيه، حيث يكون الغلاف أضيق من قطر الحفرة.
6. ويمكن استخدام الأجهزة الكهربائية التي تعمل على ضخ المياه بشكل سرع.
7. بعد ذلك نضع المضخة ونغطي البئر بغطاء يكون صحي، ثم يتم ضخ المياه إلى سطح الأرض بكل سهولة.
8. في بداية الأمر يقوم البعض بأن يجعلوا الثقب ضيق جدًا واستخدام مضخات هوائية من خلالها نحدد عمق المياه الجوفية.

حفر الآبار في افريقيا

تعد أفريقيا من الدول التي تعاني من نقص في المياه، فنعمة المياه من أعظم النعم التي منَّ الله علينا بها، فيجب أن نحافظ على كل قطرة ماء، فتأمل أن هناك ما يقرب عن 500 ألف طفل حول العالم وقد يزيد يموتون بسبب نقص المياه أو تلوثها، فمن يرغب أن يأخذ حسنات مثل الجبال فيمكن أن يساعد هؤلاء الأطفال بحفر الآبار، فتكون له صادقة جارية حتى الممات.

ومن الجدير بالذكر أن أفريقيا درجة حرارتها مرتفعة  ومناخها جاف، فهذا الأمر يجعل المياه من الموارد الطبيعية النادرة، ولذلك تجد الكثير من الأشخاص والأطفال يجيدون الصعوبة في قطع مسافات كبيرة من أجل الحصول على مياه نقية لا تضر صحتهم ولا أطفالهم.

فقامت هيئة الإغاثة الإنسانية بعمل حملة كبيرة هدفها تقديم المساعدة لسكان دولة أفريقيا حتى يعيشوا عيشة جيدة، وهذا حقهم في الحياة، فعملت على توفير مصادر للماء النقي حتى يتخلصوا من الأمراض التي انتشرت بسبب استعمالهم مياه ملوثة فبالتالي هذا يؤدي إلى انخفاض نسبة الوفيات.

وقامت هذه المؤسسة على حفر ما يقارب من 600 بئر وهذا في عام 2011، وتستمر في هذا المشروع وتسعى إلى زيادته وهذا من خلال التبرعات والمساعدات التي تأتي من المتبرعين وأصحاب القلوب الرحيمة.

وأيضًا هذه المؤسسة تعمل على توفير مجموعة من العمال على قدر من الأمانة والدقة، والهدف من هذه المجموعة هو متابعة خط سير حفر الآبار  في الصومال والسودان والكاميرون وغينيا وأفغانستان وأثيوبيا  وأخر من الدول الأفريقية.

ولذك حرصنا أن نوضح لكم خطوات حفر بئر ماء في أفريقيا في عدة نقاط مهمة:

• الحرص على اختيار المكان المناسب لإنشاء البئر، على أن يكون هذا المكان بعيدًا عن أي مصدر تلوث؛ لأنه يؤثر بشكل كبير على المياه التي تخرج من باطن الأرض، وتشمل مصادر التلوث مثل: أماكن تربية الحيوانات، النفايات، شبكات الصرف الصحي.
• عند اختيار المكان يجب مراعاة أن يكون المكان سهل الوصول إليه ويمكن عمل صيانه فيه بكل سهولة.
• والأفضل عند اختيار المكان أن يبعد عن موقع البنايات تقريبًا 2 مترًا.
• يتم بعد ذلك حفر البئر باستخدام الة حفر الابار تقليدية مثل الفأس أو المجاريف، أو من خلال الآلات الحديثة المتمثلة في الحفار الكهربائي.
• الاستمرار في عملية الحفر حتى خروج المياه من باطن الأرض، ثم نقوم بتغليف البئر بالجدران التي تكون مصنوعة من الخشب أو الإسمنت أو المعادن، وهذا يساعد على عدم انهيار البئر، وأيضًا نحافظ على المياه من التسرب إلى جدران البئر.
• لكي يكون ملامح البئر واضحة ولا يسقط أحد فيه، يتم بناء لبن فوق البئر يساعد على ارتفاع سطح الأرض عن البئر حوالي متر.
• لك الاختيار في ترك الجزء الأسفل من البئر كما هو، أو يمكن عمل أنابيب مسامية أحجامها مختلفة وهذا يرجع على حسب حجم التربة التي يحفر فيها البئر.
• في حالة إذا كانت المياه قريبة من سطح الأرض فيمكن أن نحفر البئر بشكل يدوي ويجب أن يكون لدينا معرفة بـ تكلفة حفر بئر يدوي، أما في حالة إذا كانت المياه موجودة في عمق كبيرة جدًا فيمكن حينئذ استخدام الآلات الحديثة التي تعمل على تسهيل عملية الحفر.
• يمكن أن نعمل للبئر غطاء نضعه على سطح البئر ونترك هذا الغطاء مفتوح والأفضل أن يكون مصنوع من الإسمنت المسلح.
• أيضًا عندما ننتهي من إنشاء البئر نوضع قوس يتدلى منه حبل ودلو أو مضخة والهدف من هذا سحب المياه من أسفل البئر إلى أعلاه.
• يجب مراعاة غلق البئر بغطاء يسمح لدخول الهواء، أو يمكن أن نستخدم جهاز ضاغط للهواء نضعه داخل البئر.
• يجب الاهتمام المستمر بتطوير البئر وتنظيفه كل فترة، وهذا من خلال تسليك المسامات الموجودة في الغلاف الحصوي وبذلك يزيد تدفق المياه داخل البئر.

وفي نهاية المطاف انتهى حديثنا عن أنواع حفر الابار، وقد تم جمع هذه المعلومات من عدة مواقع حتى يستفاد منها الكثير من المهتمين بهذا الأمر، ومما لا شك أن الآبار يمكن للمسلم أن يستغلها كصدقة جارية له تنفعه في حياته ومماته، وقد وضحنا لكم أنه يوجد الكثير من الدول الأفريقية تعاني من مشكلة الماء، فيجب أن نسعى إلى مساعدة تلك الدول ونفوز بالأجر العظيم من الله سبحانه وتعالى، ونرجو أن ينال رضاكم وإعجابكم وإلى المزيد في الموضوعات القادمة.

ربما تفيدك قراءة: 2 من أهم شركات حفر ابار المياه الجوفية

المصدر: المستشار لتطوير الأعمال