تقنية الحفر الدوراني العكسي للأوتاد التي يتم تشغيلها بواسطة جهاز حفر دوار

تعني الدورة العكسية، أثناء تشغيل جهاز الحفر، أن القرص الدوار يُحرك لقمة الحفر في نهاية أنبوب الحفر لقطع وتفتيت الصخور والتربة في البئر. يتدفق سائل التنظيف إلى قاع البئر من الفجوة الحلقية بين أنبوب الحفر وجدار البئر، فيُبرد لقمة الحفر، ويحمل معه الصخور والتربة المقطوعة ومخلفات الحفر، ثم يعود إلى الأرض من التجويف الداخلي لأنبوب الحفر. في الوقت نفسه، يعود سائل التنظيف إلى البئر مُشكلاً دورة. ولأن التجويف الداخلي لأنبوب الحفر أصغر بكثير من قطر البئر، فإن سرعة صعود ماء الطين في أنبوب الحفر تكون أسرع بكثير من سرعة صعوده في الدورة الموجبة. لا يقتصر الأمر على نقل الماء النظيف فحسب، بل يمكن أيضًا نقل مخلفات الحفر إلى أعلى أنبوب الحفر والتدفق إلى خزان ترسيب الطين. ويمكن إعادة تدوير الطين بعد تنقيته.

بالمقارنة مع الدوران الإيجابي، يتميز الدوران العكسي بمزايا سرعة الحفر الأسرع بكثير، والحاجة إلى كمية أقل من الطين، واستهلاك أقل للطاقة بواسطة الطاولة الدوارة، ووقت تنظيف أسرع للثقب، واستخدام رؤوس حفر خاصة لحفر الصخور.

يمكن تقسيم الحفر بالدوران العكسي إلى ثلاثة أنواع: الحفر بالدوران العكسي بالرفع الغازي، والحفر بالدوران العكسي بالشفط الضخّي، والحفر بالدوران العكسي النفاث، وذلك وفقًا لنمط نقل سائل التنظيف، ومصدر الطاقة، ومبدأ العمل. يُعرف الحفر بالدوران العكسي بالرفع الغازي أيضًا باسم الحفر بالدوران العكسي بضغط الهواء، ومبدأ عمله كالتالي:

يُوضع أنبوب الحفر في فتحة الحفر المملوءة بسائل التنظيف، ثم يُدار قضيب النقل المربع المحكم الإغلاق وريشة الحفر بواسطة طاولة الدوران، مما يؤدي إلى قطع الصخور والتربة. يُرش الهواء المضغوط من فوهة الرش الموجودة في الطرف السفلي لأنبوب الحفر، مُشكلاً خليطًا من الطين والرمل والماء والغاز أخف من الماء مع التربة والرمل المقطوعين داخل الأنبوب. نتيجةً لتأثير فرق الضغط داخل وخارج أنبوب الحفر، بالإضافة إلى زخم ضغط الهواء، يرتفع خليط الطين والرمل والماء والغاز مع سائل التنظيف، ويُضخّان معًا إلى حوض الطين الأرضي أو خزان تخزين المياه عبر خرطوم الضغط. تترسب التربة والرمل والحصى وبقايا الصخور في حوض الطين، بينما يتدفق سائل التنظيف إلى داخل الحفرة.