تجهیزات حفاری و رویه های عملیاتی

حفاری چاه یک عملیات صنعتی پیچیده است که بر یک سیستم هماهنگ از ماشین آلات سنگین و رویه های دقیق متکی است. از آماده سازی اولیه سایت تا کار سیمان کاری نهایی، هر مرحله و جزء نقش مهمی در رسیدن به منطقه هدف ایمن و کارآمد دارد.

مروری دقیق از منبع صنعتی "ایمنی سایت توسط Sitear" ترکیب یک دکل حفاری استاندارد را تجزیه می کند و مراحل کلیدی عملیات حفاری را طی می کند.

دکل حفاری مدرن مجموعه‌ای یکپارچه از هشت سیستم اصلی است که برای بالا بردن، چرخش و گردش طراحی شده‌اند، که بیت را قادر می‌سازد سنگ را بشکند و چاه را پیش ببرد.

1. سیستم بالابر

این سیستم وظیفه بلند کردن و پایین آوردن رشته مته، اجرای پوشش و کنترل وزن اعمال شده به مته را بر عهده دارد. اجزای اصلی آن عبارتند از:

• دریک/مست:ساختار فولادی بلندی که تجهیزات بالابر را پشتیبانی می کند.
• اجزای بالابر:رانقاشی ها(وینچ اصلی)،ترمز کمکی, بلوک مسافرتی, قلاب، وخط سیمییک سیستم قرقره مرکب را تشکیل می دهد که مزیت مکانیکی لازم برای بلند کردن رشته های سنگین را فراهم می کند.
• بلوک تاج:مجموعه ثابت قفسه ها در بالای تخته.

2. سیستم چرخشی

این سیستم گشتاور و چرخش را برای چرخاندن مته فراهم می کند.

• میز دوار:یک میز رانده در کف دکل که رشته مته را از طریقکلی(در حفاری معمولی). دکل های مدرن اغلب از aدرایو بالا، که عملکرد میز دوار و قلاب را ترکیب می کند و امکان چرخش در حین قطع لوله را فراهم می کند.
• چرخش:یک جزء کلیدی از قلاب آویزان بود. وزن رشته مته را تحمل می کند در حالی که به آن اجازه می دهد بچرخد و یک مهر و موم فشار بالا برای پمپ شدن سیال حفاری به داخل رشته ایجاد می کند.

3. سیستم گردش

این سیستم "قلب" عملیات است و مسئول پمپاژ مایع حفاری (گل) به سمت پایین رشته مته، به بیرون از طریق مته و پشتیبان گیری از حلقۀ حفاری به سطح است. عملکردهای آن شامل تمیز کردن سوراخ، خنک کردن بیت و حفظ فشار چاه است.

• پمپ گل:پمپ های رفت و برگشتی قدرتمند (اغلب تریپلکس) که فشار بالایی برای گردش گل ایجاد می کنند.
• لوله کشی سطحی:شامل خطوط فشار قوی-لوله ایستاده، وشلنگ کلی(شلنگ چرخشی) که پمپ را به چرخان وصل می کند.
• تجهیزات انتقال گل:شامل مخازن، گودال ها و تجهیزات کنترل مواد جامد (شیل شیکر، سنگ زدا) برای تمیز کردن و حالت دادن به گل برای گردش مجدد.

4. قدرت، انتقال، و سیستم های کنترل

• سیستم قدرت:موتورهای پرایم، معمولاً موتورهای دیزلی بزرگ یا موتورهای الکتریکی، نیروی اولیه را برای کل دکل تأمین می کنند.
• سیستم انتقال:قدرت را از محرک های اصلی به کشوها، میز دوار و پمپ های گل منتقل می کند.
• سیستم کنترل:"مغز" مرکزی، از جمله کنسول حفاری، که امکان کنترل دقیق بر تمام عملکردهای حفاری، از جمله سرعت کشش، گشتاور چرخشی، و فشار پمپ را فراهم می کند.

5. سیستم کنترل چاه (BOP)

در حالی که در سرصفحه‌های بخش متن مبدأ به طور گسترده توضیح داده نشده است، پشته Blowout Preventer (BOP) یک سیستم ایمنی حیاتی است که شامل مجموعه‌ای از دریچه‌های سنگین-که در بالای دهانه چاه نصب می‌شوند تا در صورت ضربه یا فوران چاه را آب بندی کنند.

6. تجهیزات کمکی

شامل طیف وسیعی از ابزارهای پشتیبانی مانند وینچ های هوا، بالابرهای الکتریکی، پمپ های مختلف (گریز از مرکز، سامپ) و ابزارهای کارگاهی عمومی برای تعمیر و نگهداری دکل.

فرآیند حفاری چاه از یک سری مراحل متوالی، از انتقال به محل تا تحویل آن برای تکمیل، پیروی می کند.

1. انتقال دکل و آماده سازی سایت
دکل و تمام تجهیزات مربوطه به محل چاه جدید منتقل می شوند. محل تسطیح می شود و پایه ها یا زیرزمین ها آماده می شود.

2. نصب و راه اندازی دکل
تجهیزات بر اساس یک توالی دقیق تخلیه، موقعیت و مونتاژ می شوند. استاندارد "هفت-کلمه" برای کیفیت نصب عبارت است از:

• سطح، پایدار، تراز، کامل، ایمن، پاسخگو، پاک.
• به این معنا که تجهیزات باید هم سطح، محکم نصب شده باشند، به درستی تراز شده باشند، همه قسمت‌ها را داشته باشند،-به خوبی بسته شوند، دارای کنترل‌های پاسخگو باشند، و دارای خطوط/لوله‌های واضح و بدون مانع باشند.

استاندارد «پنج-بدون-نشتی» نیز اعمال می‌شود: بدون نشت نفت، گاز، آب، برق یا مایع حفاری.

3. عملیات حفاری
حفاری در مراحل یا "اسپاد" انجام می شود که هر کدام هدف خاصی دارند:

• Spudding In (Spuding the Well):اولین عملیات حفاری چاه.
• سوراخ هادی:اولین و بزرگترین بخش سوراخ، برای تنظیم لوله هادی سوراخ شده است.
• سوراخ سطحی:حفاری برای چسباندن و سیمان کردن پوشش سطح، که از سفره های آب شیرین محافظت می کند و پایه ای برای BOP ها فراهم می کند.
• بخش های سوراخ بعدی:بخش‌های حفره میانی و تولیدی حفاری می‌شوند، که هر کدام معمولاً با اجرا و سیمان کردن یک رشته پوشش دنبال می‌شوند.
• تکنیک های کلیدی حفاری ذکر شده:
• حفاری جت:استفاده از جت‌های سیال با سرعت بالا-از نازل‌های بیتی برای کمک به تمیز کردن سوراخ پایین و بهبود نرخ نفوذ.
• سوراخ مستقیم / کنترل انحراف:تکنیک‌ها و مجموعه‌های{0} سوراخ پایینی (مانند مجموعه‌های سوراخ یا آونگ) که برای جلوگیری از انحراف چاه از مسیر عمودی یا جهت‌شده برنامه‌ریزی‌شده‌اش استفاده می‌شوند. انحراف بیش از حد می تواند منجر به خطاهای داده های زمین شناسی، مشکلات حفاری و مشکلات تولید شود.
• هسته گذاری:یک عملیات تخصصی برای بازیابی نمونه های استوانه ای سنگ (هسته). تجزیه و تحلیل هسته اطلاعات مستقیمی در مورد سنگ شناسی، تخلخل، نفوذپذیری و محتوای سیال فراهم می کند که برای ارزیابی مخزن بسیار مهم است.

• حفاری جهت دار:تمرین حفاری عمدی یک چاه در امتداد یک مسیر غیر عمودی برنامه ریزی شده-. این شامل استفاده از موتورهای تخصصی پایین چاه و ابزارهای اندازه گیری برای کنترل شیب و آزیموت چاه است.

• نزدیک به-تعادل حفاری:حفظ فشار ستون سیال حفاری کمی بالاتر از فشار منافذ سازند. این آسیب سازند را به حداقل می رساند، نرخ نفوذ را بهبود می بخشد و خطر از دست رفتن گردش خون یا چسبندگی دیفرانسیل را در مقایسه با حفاری بیش از حد متعادل کاهش می دهد.

4. سفر کردن (سفر کردن)
فرآیند بیرون کشیدن رشته مته از سوراخ (برای تغییر بیت یا برای ورود به سیستم) و اجرای مجدد آن.

5. در حال اجرا پوشش و سیمان
پس از رسیدن به عمق هدف، رشته پوشش نهایی (پوشش تولید) اجرا می شود. پوشش برای اهداف متعددی انجام می شود:

• پوشش سطحی:سازندهای کم عمق را جدا می کند، از آب شیرین محافظت می کند و از BOP پشتیبانی می کند.
• پوشش میانی:مناطق مشکل دار مانند فواصل گردش خون از دست رفته یا مناطق فشار بالا را مسدود می کند.
• پوشش تولید:منطقه(های) تولید کننده را از تشکیلات دیگر جدا می کند و مجرای تولید را فراهم می کند.

مراحل سیمان کاری:

پس از اجرا شدن پوشش، سیمان به سمت پایین محفظه، به طرف حلقوی پمپ می شود.

• دوشاخه پایین:یک پلاگین برف پاک کن جلوتر از سیمان پمپ می شود تا آن را از گل جدا کرده و داخل محفظه را پاک کند.
• جابجایی:سیال حفاری به پشت سیمان پمپ می شود تا آن را در جای خود قرار دهد.
• پلاگین و ضربه بالا:دوشاخه دوم آزاد می شود و هنگامی که روی یقه شناور قرار می گیرد، افزایش فشار ("برآمدگی") نشان دهنده پایان جابجایی است.
• انتظار برای سیمان (WOC):زمان در نظر گرفته شده برای سخت شدن سیمان قبل از عملیات بعدی (مانند سوراخ کردن یا سوراخ کردن).
• پس از سیمان کاری، چاه از نظر کیفیت پیوند سیمان و یکپارچگی فشار قبل از تحویل برای تکمیل آزمایش می شود.

حفر چاه سمفونی از ماشین آلات تخصصی و رویه هایی است که به دقت تنظیم شده اند. از سیستم بالابر عظیمی که رشته مته را مانور می‌دهد تا پمپ‌های فشار قوی-که گل را به گردش در می‌آورند، هر جزء باید بی‌عیب و نقص عمل کند. به طور مشابه، هر مرحله عملیاتی، از اسپاد اولیه تا کار نهایی سیمان، باید با دقت اجرا شود تا از چاهی ایمن، مقرون به صرفه و موفقیت‌آمیز که اهداف زمین‌شناسی آن را برآورده می‌کند، اطمینان حاصل شود. برای اطلاعات دقیق تر، لطفاً برای اطلاعات دقیق تر محصول با تیم Vigor تماس بگیرید.