ضربه زن حفاری چیست DRILLING JAR / جار حفاری هیدرولیکی

یکی از ابزارهای مهم و اصلی برای عملیات حفاری، ضربه زن حفاری یا جار حفاری می باشد که از آن برای اعمال ضربه به طرف پایین و بالا استفاده می شود. از جارها در عملیات مغزه گیری، سیمانکاری، حفاری و عملیات دیگر از جمله مانده یابی هم استفاده می شود.در این مقاله از ایبک امداد می خواهیم شما را با ضربه زن حفاری یا همان جار حفاری آشنا کنیم، با ما همراه باشید.

ضربه زن حفاری چیست؟

یکی از ابزارهای مهم و اصلی برای عملیات حفاری، ضربه زن حفاری یا جار حفاری می باشد که از آن برای اعمال ضربه به طرف پایین و بالا استفاده می شود. از جارها در عملیات مغزه گیری، سیمانکاری، حفاری و عملیات دیگر از جمله مانده یابی هم استفاده می شود.
در این مقاله از ای بک امداد شما را با ضربه زن حفاری یا همان جار حفاری آشنا خواهیم‌کرد .

ضربه زن حفاری چیست؟

همانطور که گفتیم از ضربه زن حفاری برای حفر چاه استفاده می شود . جار حفاری برای ضربات رو به پایین و رو به بالا مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار انواع مختلف این ابزار با یکدیگر متفاوت است و بعضی از جارها هم به طرف بالا و هم به طرف پایین ضربه می زنند ، که ساختار آن از نوع جار ساده می باشد.
جارهای حفاری دیگری هم هستند که به آن جار قدرتی می گویند و از آن برای ضربه به طرف بالا استفاده می شود؛ ولی نوع دیگری از این جارها هم هستند که در شرایط خاص می توانند به طرف پایین هم ضربه بزنند.
جار های قدرتی به شکل هیدرولیکی و یا مکانیکی عمل می کند.
در ادامه مقاله در خصوص انواع جارها و کاربرد آنها توضیح خواهیم داد .

انواع ضربه زن وجار حفاری

همانطور که در ابتدا توضیح داده شد دو نوع ضربه زن حفاری و یا جار حفاری داریم

1. جار حفاری ساده
2. جار حفاری قدرتی

۱- جار حفاری ساده ( STANDARD MECHANICAL JAR)

الف) Mechanical llnk jar

جار حفاری ساده یک جار مکانیکی کشویی می باشد که یکی از پرکاربرد ترین جارهایی می باشد که در چاه پیمایی از آن استفاده می کنند. این جار دو قسمت دارد که به وسیله حلقه های زنجیر مانند به یکدیگر وصل شده اند. این دو قسمت هم به طور کشویی جابجا می شود. وقتی قرقره چاه می چرخد و سیم کشیده می شود جار باز شده و ضربه به طرف بالا زده می شود. بنابراین قدرت ضربه ای که جار وارد می کند، به سرعت چرخ ها و مقدار وزنه بستگی دارد همچنین برای ضربه به طرف پایین باید به سرعت سیم را شل کنیم و به طرف پایین رها کنیم.

این نوع ضربه زن حفاری با کورس و طول های مختلفی تولید می شود. در عملیاتی که ضربه به طرف بالا در نظر باشد از جارهایی با طول کوتاه تر استفاده شده و در هنگامی که ضربه به طرف پایین مورد نظر باشد؛ از جاری با طول بلند تر استفاده می کنند.
از جار حفاری ساده برای عملیات های بازیافت سیم بریده شده، استفاده نمی کنند به دلیل اینکه ممکن است کلاف سیم در داخل لینک پیچیده و کار نکند . ضمناً اگر در لوله هایی که دارای قطر زیاد است از جار با قطر کم استفاده شود، احتمال قیچی شدن و گیر کردن یا از کار افتادن رشته خواهد بود .

ب) جار حفاری میله ای یا لوله ای (Tubular jar)
ضربه زن حفاری لوله ای و یا جار حفاری لوله ای، یک جار مکانیکی می باشد که به وسیله آن هم می توان ضربه را رو به بالا زرد و هم رو به پایین.

این جار حفاری از بدنه لوله سبک و همچنین یک پیستون درست شده است که از آن بیشتر در عملیات بازیافت سیم بریده شده، استفاده می شود زیرا در این عملیات احتمال پیچیده شدن کلاف های سیم لابلای قسمت های متحرک و همچنین از دست دادن stroke وجود نداشته و می توان از این جار استفاده کرد. یکی دیگر از کاربردهای این جار برای کار در گل های حفاری سنگین و همچنین نفت با ویسکوزیته بالا می باشد
.
به دلیل اینکه در لینک این جارها ، مایعات با ویسکوزیته ی بالا، دارای قدرت چسبندگی می باشد این موضوع از حرکت آزادانه دو قسمت متحرک جار جلوگیری می کند و این باعث کم شدن سرعت و قدرت ضربه می شود. به طور کلی می‌توان گفت که جارهای لوله ای نسبت به لینک جارها، دارای قدرت و استحکام کمتری بوده و باید از آنها با احتیاط استفاده کرد و طول حرکتی آنها هم بین ۱۲ تا ۱۴ اینچ می باشد .

پ) جار مفصلی (Knuckle Jar)
ضربه زن حفاری مفصلی و یا همان جار مفصلی در چاه هایی که زاویه دار هستند و با لوله مغزی و قطر کم و نزدیک به قطر خارجی چاه پیمایی شده باشند، احتمال دارد تجهیزات و ابزاری مثل فشار سنج، در آن گیر کند. در این شرایط باید ضربه ها کنترل شده باشد و قدرت ضربه هم کم باشد. این جار با مقدار Stroke بین ۶ تا ۸ اینچ جهت اعمال ضربه هایی با قدرت کم و ضعیف مناسب می باشد. البته جار مفصلی در ایران کاربرد ندارد.

ت) جار خطی (Linear jar)
از این ضربه زن حفاری، در حفاری چاه هایی استفاده می شود که با زاویه انحرافی بیش از ۶۵ درجه و دارای لوله هایی با قطر کم باشند. این جار نوعی از جار لوله ای می باشد با طول حرکتی ۳۰ اینچ که دارای غلتک و بلبرینگ برای کم کردن اصطکاک در بین ساقه و سیلندر است. جار خطی روی بدنه خارجی خود ، دارای چرخک هایی می باشد تا اصطکاک در بین سطح داخل لوله و همچنین رشته چاه پیمایی را کم کند.

۲- جارهای قدرتی ( POWER JARS)

الف ) جارهای قدرتی مکانیکی

• جارهای قدرتی فنری مکانیکی با قابلیت تنظیم:

جارهای قدرتی فنری مکانیکی با قابلیت تنظیم ، فقط برای ضربه به طرف بالا طراحی شده است. جارهای مکانیکی مشکلاتی داشت که باعث شد جار های قدرتی جایگاه خوبی برای خود پیدا کنند . جارهای قدرتی مکانیکی به آرامی عمل کرده و تحت کنترل می باشند بنابراین کار کردن با آن بی خطر و امن است.
جارهای قدرتی مکانیکی دارای واشر های فنری و یا بشقابی می باشد که به شکل یک در میان و یا پشت سر هم قرار گرفته اند و یک فنر بزرگ را تشکیل داده اند. قدرت ضربه در آن به قدرت فنر مربوط بوده و همچنین قابل تنظیم است.
مشکل این جار این است که برای زیاد شدن قدرت و توان ضربه، باید از چاه خارج شده و دوباره تنظیم شود و طول حرکت آن هم بین ۱۰ تا ۱۲ اینچ می باشد.

•  جارهای فنری غیر قابل تنظیم:

این جارها مانند نوع قبلی بوده با این فرق و تفاوت که در آن از فنر های حلقوی معمولی استفاده می کنند و برای تنظیم کردن قدرت ضربه در آن باید فنر را تعویض کنند. در این نوع جار حفاری، از ساچمه استفاده می شود و بقیه موارد هم مانند مدل قبلی می باشد.

ب) جارهای هیدرولیک روغنی

• جارهای روغنی معمولی:

جارهای روغنی معمولی، از پرکاربرد ترین جارهای قدرتی می باشند که قدرت ضربه این جار، به مقدار کشش وارد شده بر سیم بستگی دارد در چاه های گازی و نفتی که دارای درصد زیاد گاز و همچنین درجه حرارت بالا باشد، نمی توان از این جار استفاده کرد؛ زیرا احتمال تخلیه روغن و نفوذ گاز وجود دارد و این می تواند باعث از کار افتادن جار هیدرولیکی  بشود. محل قرارگیری جار قدرتی در رشته چاه پیمایی و در بین وزنه ها و همچنین جار مکانیکی می باشد ولی بعضی از اپراتورها این جار قدرتی را در زیر جار مکانیکی استفاده می کنند.

• جارهای تلفیقی هیدرولیکی- مکانیکی:

مکانیسم ضربه زدن این جار مانند جارهای فنری می باشد با این تفاوت که به جای استفاده از فنر از سیستم هیدرولیکی جهت ذخیره انرژی و ایجاد مقاومت استفاده شده است و این باعث تأخیر زمانی در زدن ضربه از شروع کشش می باشد و با کنترل کردن ضربات، دقت و ایمنی زیاد می شود با توجه به این موضوع باید بگوییم که جار تلفیقی هیدرولیکی- مکانیکی هم مثل جار روغنی به تنظیم نیاز نداشته و ضربات جار به مقدار کشش سیم بستگی دارد .
قدرت ضربات این جار از جارهای قدرتی فنری بیشتر بوده و همچنین مشکلات جار هیدرولیکی معمولی را هم نداشته در نتیجه محدودیت های جار روغنی را هم ندارد.

پ) جار انفجاری ( Explosive jars)

مکانیزم جارهای انفجاری هم مانند جار حفاری شبیه به لگد زدن و یا پس زدن در سلاح های جنگی مثل تفنگ است. از این ضربه زن حفاری در چاه پیمایی الکتریکی استفاده می کنند؛ به این دلیل که برای فعال کردن احتراق به جریان الکتریکی نیاز دارند که در هر رانش فقط یک بار می توان ضربه وارد کرد.

سخن پایانی
در این مقاله از< ای بک امداد > با انواع جار های حفاری اشنا شدید ، در مقالات بعدی با انواع و اقسام لوازمات حفاری و لوازم و ابزار اندازه گیری های حفاری آشنا خو اهید شد .