مفهوم البئر
البئر: هو حفرة عميقة يقوم بحفرها الإنسان، يصل في نهايتها إلى جوف الأرض، حيث تنتشر آبار الماء بشكل كبير في كل بقاع الأرض، كما أنّ هناك آبار للنفط وآبار للغاز الطبيعي، كما أنّ شركات التعدين تستخدم الآبار لإزالة الأملاح والكبريت من أعماق الأرض، ويُطلق على المياه التي تنساب في الآبار بالمياه الجوفية، يتم إحاطة آبار المياه بالطوب أو الحجارة أو الإسمنت ليُحافظ عليها من الإنهيار.
تاريخ وطرق حفر الآبار
عَرَف المصرييون القدامى الآبار منذ قديم الزمان، حيث كانوا يشتهرون بالحفر اللولبي إلى أن تطورت هذه الطريقة لتدخُل في عمليات حفر آبار البترول والنفط والغاز، في أغلب الأحيان يتم حفر الآبار بواسطة طُرُق يدوية ومُعدات بسيطة، أمّا إذا كانت طريقة الحفر مُعقدة وعميقة فيتم بعدّة طُرُق منها:
- الدق: حيث يتم إسقاط ريشة أو أداة ثقيلة تُشبه الإزميل، هذا الإسقاط يكون على شكل ضربات مراراً وتكراراً حتى اكتمال عملية الحفر، يُثبت على الريشة صمّام يعمل على تكسير وتحطيم الصخور، وتُعد طريقة الحفر بالدق من أرخص الطُرُق ولكنها تحتاج لوقت وجهد كبيرين.
- الحفر الدوراني: يحتوي آخر أنبوب الحفر على ثقب يدور بشكل مستمر، له أشكال متعددة حيث يُشبه ذيل السمكة أثناء الحفر في التربة الخفيفة، أما الحفر في التربة الثقيلة فيأخذ الثُقب أشكالاً مُتعددة.
الأدوات اللازمة للقيام بعملية حفر الآبار
- الجرَّافة والمجرفة: تعمل على حفر الأرض ونقل المواد والأدوات المُتراكمة، كالتربة والفحم والحصى والثلج، تحتوي الجرّافة على حفَّارات خلفية يتم من خلالها حفر المجاري والخنادق، كما أنّها تحتوي على حفارات ذات حبال تُستخدم لحفر قنوات المياه والتجويفات الصخرية.
- المثقاب: آلة مصنوعة من الفولاذ المعدني، له أجزاء ونهايات حادة يتم من خلالها اختراق التربة.
- ماسورة التغليف: تُستخدم في حالة كانت التربة طينية وقاسية، تحتوي الماسورة على برج للحفر بالإضافة إلى رافعة كبيرة وإزميل يقوم بكسر الأحجار الصغيرة.
- الكمبريسة أو مطرقة التكسير: يتم استخدامها في عمليات حفر الإسفلت وصخور القشرة الأرضية.
- مضخَّات تعمل على ضخ السائل الحامل لفُتات الصخور.
آبار النفط والغاز الطبيعي
النفط والغاز الطبيعي أخف من المياه، يطفو كل منها على سطح الأرض، يتواجد الغاز الطبيعي والنفط في طبقات سميكة تُسمى برك، لكن الآبار تخترق هذه البرك لتحصل على النفط والغاز، حيث يتم الحصول على كليهما عن طريق القيام بعمليات حفر عشوائية وبناء آبار في أكثر من جهة.
أنواع الآبار
- آبار المياه الجوفية: تتجمَّع مياه الأمطار التي تخللت إلى باطن الأرض، ثم بدأت تتحرك بشكل بطيء حتى وصلت إلى خزان المياه الجوفية.
- الآبار الإرتوازية الانسيابية: تنساب المياه على منحدرات التلال والجبال إلى أسفل، ليخرج الماء بشكل تلقائيا من الداخل نتيجة لزيادة الضغط على الآبار.
- الآبار المعدنية: تحتوي على نسب كبيرة من المعادن، يرتكز اعتماد الناس إلى هذه الأوقات على وجود الآبار التي توفِّر لهم المياه خاصةً في المناطق الريفية.
أسباب حفر الآبار
- استخراج الثروات المعدنية واستكشافها.
- استخراج الفحم والنفط.
- تهوية المناجم وتصريف المياه.
- إطفاء الحرائق في باطن الأرض.
- في أعمال التفجير.
- استخراج المياه المعدنية التي تحتوي على نسب كبيرة من الأملاح.
- لإنشاء الطرق والسكك الحديدية والشوارع.
- تدخل في مجال الطب وعلاج العديد من الأمراض.
أنواع حفر الآبار
هناك عدة أنواع مختلفة من حفر الآبار، وتتميز كل منها بالتقنيات والأغراض التي تستخدم فيها. إليك بعض الأنواع الشائعة لحفر الآبار:
- حفر الآبار البترولية: تستخدم لاستخراج النفط والغاز الطبيعي من تحت سطح الأرض. تتضمن هذه الآبار الآبار الرأسية التقليدية وآبار الحفر الأفقي والآبار البحرية العميقة.
- حفر الآبار المياه: تستخدم لاستخراج المياه الجوفية للاستخدام في الري والاستهلاك البشري. تشمل هذه الآبار الآبار العميقة والآبار السطحية.
- حفر الآبار الجيوثرمية: تهدف إلى استغلال الحرارة الداخلية للأرض من خلال الحفر إلى أعماق عميقة، حيث يمكن استخدام الحرارة الأرضية لتوليد الكهرباء وتدفئة المباني.
- حفر الآبار البحرية: تستخدم في المياه العميقة، وتكون معقدة ومكلفة وتتطلب تقنيات خاصة لاستكشاف واستخراج الموارد البحرية مثل النفط والغاز.
- حفر الآبار الجيولوجية: تهدف إلى فهم التركيب الجيولوجي وخصائص التربة والصخور في منطقة معينة، وتستخدم في أبحاث الجيولوجيا والبيئة.
- حفر الآبار البحثية: تستخدم للبحوث العلمية والاستكشاف وتجريب تقنيات جديدة في مجال الحفر واستخراج الموارد.
تعتمد اختيار نوع الحفر على الغرض والمتطلبات الفنية والبيئية للمشروع، وتتطلب كل منها تقنيات ومعدات مختلفة لضمان نجاح العملية بأمان وكفاءة.
