مقاله نگهداري چاههاي نفت

 nx دارای 118 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : نگهداری چاههای نفت مقدمه روشهای جداره گذاری و سیمانكاری چاههای نفت در سال های اخیر بسیار پیشرفت كرده و پیچیده شده اند در جستجو و كاوش نفت ، چاههای عمیق تری حفاری شده و همراه با آن روشهای جداره گذاری و سیمانكاری بهبود یافته اند تا بتوان با شرایط سخت تری كه در اعماق زیادتر پیش می آیند ، دست و پنجه نرم كرد . عمل سیمان كردن در حدود سال 1903 میلادی در كالیفرنیا آغاز شد ، ولی سابقه روش مدرن و فعلی سیمانكاری به سال 1920 میلادی برمی گردد كه در آن تاریخ “ارل هالیبرتون” چاه متعلق به “دبلیو . جی . اسكلی 2” را درمیدان هیوت اكلاهما 3 سیمان كرد . جت میكسرهالیبرتون هنوز یك وسیله اساسی برای مخلوط كردن سریع دوغاب سیمان است . در سال 1903 تنها یك نوع سیمان وجود داشت و هیچ افزایه ای در كار نبود . امروزه هشت نوع سیمان وجود دارد و تعداد افزایه های موجود به بیش از 40 رقم می رسد . استفاده از سیمان فله بصورت استاندارد درآمده است و برای هر عملیات خاصی ، یك مخلوط خشك ویژه از سیمان تهیه شده و بكار می رود . زمان انتظار برای سیمان كه در سال 1920 حدود 10 روز بود در حال حاضر به كمتر از 24 ساعت كاهش یافته است . سیمانكاری تزریقی كه در دهه 1930 ابداع شده اینك بصورت یك روش عادی برای كور كردن مشبك ها یا مسدود كردن لایه های آب ده درآمده است . خراشنده و پرگر1 در سال 1940 برای بهبود سیمانكاری رشته جداری به كار می رفت ولی بعد از جنگ جهای دوم از نقطه نظر مهندسی مورد توجه گسترده قرار گرفته است . در روش حفاری ضربه ای همزمان با حفر چاه ، چاه دائماً باید جداره گذاری شود و به این خاطر چندین رشته جداری مورد نیاز است . اما در حفاری دورانی 2 می توان بخش زیادی از چاه را بدون جداره گذاری حفر نمود . علت آنكه در حفاری دورانی امكان دارد كه چاه را بدون جداره گذاری حفر نمود . علت آنكه در حفاری دورانی امكان دارد كه چاه را بدون جداره گذاری تا عمق بیشتری ادامه داد آن است كه می توان با استفاده از گل های حفاری ، فشار تحت الارضی را كنترل كرد . امروزه جداره گذاری عموماً با اهداف و منظورهای خاصی انجام می شود كه بستگی به شرایط مشخص هر چاه داشته و اكراه یا اختیار در آن وجود ندارد . اولین سیمان چاه نفت در یك تاوه مخلوط و بوسیله دلوچه در چاه گذاشته شد . در سال 1905 كار سیمانكاری چاهها به پیشرفت دیگری نائل آمد ، در كالیفرنیا از لوله های مغزی برای قرار دادن دوغاب در ته رشته جداری استفاده شد . این دوغاب از ته رشته جداری به بیرون آن فرستاده شد و این كار با ریختن آب در بالای سیمان و تحت فشار قرار دادن آن انجام گردید . بعد از آن برای جلوگیری از برگشت دوغاب ، رشته جداری در ته چاه ، كه از قبل تعیین شده بود نشانده شد و فشار بر روی آب آنقدر نگاه داشته شد تا سیمان سخت گردید . با كاربرد و قرار دادن یك توپی 3 بین آب و دوغاب در سیمانكاری تحولی جدید پدید آمد . سپس روش دو توپی ابداع شد كه در آن یك توپی در جلو و دومی در پس سیمان بكار رفت تا آلودگی آن بوسیله سیال جایگزینی یا ( گل حفاری ) كمتر شود . اجزای دكل(Rig Component) اجزای دكل: (Rig Compon,;’ent)بطور كلی عواملی كه در مرحله اول، در ساخت و نوع دستگاه حفاری دخالت دارند، را می توان به دو قسمت تقسیم نمود:عمق چاه و دیگری محیط كار عمق چاه بر اساس استاندارد توانایی عمقی دستگاه حفاری 4 سنجیده می شود. همچنین محیط كار را می توان به دو گروه خشكی و دریا تقسیم بندی نمود.با توجه به اهمیت دكلهای خشكی در مدیریت اكتشاف تنها به این گروه پرداخته می شود. اجزای اصلی دستگاه حفاری عبارتند از :1) Hoisting System (سیستم بالا بر).2) Rotating System (سیستم گرداننده حفار). 3) Circulating Sys. (سیستم به گردش در آوردن سیال حفاری).4) Primary Power Source (سیستم مولد نیرو).سیستمهای فرعی بسته به نوع دستگاه ممكن است وجود داشته باشد،كه از جمله:1) Blow Out Prevetive Sys( سیستم كنترل فوران).2) Mud Condition Sys (سیستم تصفیه كننده گل).3) Control & Instrument (سیستم كنترل ابزار دقیق).4) Lightion Sys (سیستم روشنایی).5) Motion Compensating (سیستم خنثی كننده حركت). 6) Sleeping & Mess Sys (سیستم خواب و غذا).7) Storage Sys (سیستم انبار داری).8) Chain Storage Sys (سیستم محل نگهداری زنجیر). بنا به اهمیت قضیه برای ناظرین حفاری، موارد 1تا 3 اجزای اصلی دكل در ذیل بدان پرداخته می شود:Hoisting System:سیستم بالابر از دو قسمت تشكیل شده است:بخش ثابت(Static): كه همان دكل و Structure Sub می باشد كه وزن رشته حفاری را تحمل می كنند.معمولاً وزن وLoad به پایه ها (Leg) دكل وارد می شود. اماSub Structure اولاً دكل را نگه می دارد و ثانیاً روی آن محل كار پرسنل بوده و Rotary Tabhe روی آن قرار دارد.بخش متحرك: كه Draw Work را Hoist یا بالا بر نیز می گویند وظیفه اصلی آن بلند كردن دكل(Rig up)یا بالاآوردن دكل(Rig down )ویا پایین كشیدن رشته حفاری است.قسمتهای اصلی در اوركس عبارتنداز: Drum: یك قرقره بزرگ كه كابل حفاری دور آن پیچیده می شود. هنگامی كه درام در جهت مخالف می چرخد كابل از دور آن باز شده Traveling Block به سمت پایین حركت می كند. آن رشته از كابل حفاری كه از درام بیرون می آید، Fast Time نامیده می شود. سیستم ترمزدراوركس: معمولاً دارای دو سیستم مكانیكی ترمز:كه با روش اصطكاكی كار می كند و می توان با آن درام را به ایست كامل Full Stop رساند. سیستم دیگری نیزوجود دارد كه نمی تواند عمل ایست كامل را برای درام انجام دهد وتنها سرعت بالا و پایین رفتن را كم می كند. علت استفاده از این سیستم این است كه از ترمز مكانیكی كمتر استفاده شود. این نوع ترمزها دردو نوع هیدرولیك و ترمز برقی وجود دارد. معمولاً استفاده از این ترمزها در موقع راندن رشته جداری یا حفاری به داخل چاه مورد استفاده قرار می گیرد. كلاجهای درام:كه با باد كار می كنندیعنی نئوماتیك هستند. ورودی آن به صورت یك شیر دو طرفه است كه موقعی كه می خواهیم كلاج را در گیر كنیم آن را در وضعیتی قرار داده و باد آن را با فشار در گیر می كند. و در هنگا م رها كردن كلاج را در وضعیتی قرار می دهیم تا ترخیص هوا صورت گیرد. لازم به ذكر است كه موتورهای تغذیه كننده در اوركس به نام Traction Motor نامیده می شودكه با برق DC یا مستقیم تغذیه می شوند و بسته به نوع دراوركس و مقدار نیروی مورد نیاز .وظایف Drow Work عبارتند از:1 بالا و پایین بردن لوله .2 بالا و پایین بردن دكل .3 بالا وپایین خود Drow Work. 4 بلند كردن بارهای اطراف دكل توسط .5 باز و بسته كردن لوله های حفاری .سایر اجزای تشكیل دهنده سیستم بالا بر عبارتند از: Elevator : وسیله ای است كه به وسیله آن لوله ها گرفته می شود و عمل بالا وپایین رفتن لوله ها انجام می گیرد.Elevator هایی كه از وسط باز می شوند مخصوص Dill Pipe و همچنین Lifting Sup های لوله وزنه می باشند،كه به آنLatch Elevator Center هم گفته می شود. Elevatorهایی كه از كنار باز می شوند به نام Side Door Elevator نام گذاری شده اند و مخصوص لوله های جداری (در مواقعی كه سبك هستند) می باشند.Rotating System : در حفاری دورانی نیروی لازم برای چرخاندن رشته حفاری و مته توسط میز دوارRotary Table تأمین میشود نیروی دورانی حاصل از میز دوار،توسط یا واسطه بهKelly مستقل شده وازطریق آن به رشته حفاری ومته منتقل می شود.Rotary Table نیروی گرداننده میز دوار توسط یك موتور از نوع الكتریكی ویا توسط یك شافت از نوع مكانیكی به یك محور منتقل می شود . انتقال نیرو در میز دوار به دو گونه است :یا در انتهای محور در داخل میزTable یك Sprocket450 نصب شده كه كه این Procket یك Sprocket 450 دیگر را (یعنی میز دوار را) به طور افقی می چرخاند و یا اینكه نیرو توسط زنجیرازمحوربه Shft دارای Sprocker 450 نصب می شود .سیستمهای گردشی(Circulating System ): هنگامی كه چاه در دست حفاری می باشد، ما از متحركهای اولیه اجزای سیستم بالا بر و پمپهای گل برای به گردش در آوردن سیال حفاری استفاده می كنیم. پمپهای گل نیروی لازم را از محركهای اولیه گرفته و با استفاده از نیروی سیال حفاری را از داخل مخزن گل Suction Tank كشیده و آن را با فشار به درون لوله هایی كه تحمل فشار بالایی دارند و گل بعد از عبور از طریق Goose ( گردن غاز ) متعلق به Swivel Kelly شده، از ساقه مته عبور كرد. تا به مته برسد و بدین ترتیب از طریق فضای حلقوی كنده ها را به سطح رسانده وباعث تمیز شدن چاه گردد. سیستمهای جریان سیال حفاری (Drilling Fluid Handling Sys) نسبت به سایر سیستمها از تنوع و پیچیدگی بیشتری برخودار است و از انواع مختلفی دارد. كه به طور خلاصه می توان از آنها نام برد:پمپهای گل Mud Pumps)): یك دستگاه حفاری معمولاً دارای دو پمپ گل اصلی است كه ممكن است بسته به شرایط یك و یا دو پمپ دیگریبه آنها اضافه شود. وظیفه پمپها این است كه گل را تحت فشار از درون ساق مته برسانند و با این كار توان هیدرولیكی لازم را به مته انتقال دهند.پمپهای گل مورد استفاده در دستگاه حفاری معمولاً دو نوعند: 1 Dulex Double (پمپهای دو قلو).2 Triplex Single (پمپهای سه قلو). در پمپهای دو قلو جریان به این صورت می باشد كه پیستون در هر دو طرف خود عمل پمپ كردن را انجام می دهد.هر سیلندر در این نوع دارای دو سوپاپ مكش Intake Valve و دو سوپاپ تخلیه Discharge Valve می باشد. موقعیكه گل یك طرف را فشرده می كند و از سوپاپ تخلیه خارج می كند در همان زمان در طرف دیگر گل از سوراخ مكش به داخل میكشد و برعكس. در هر دور پمپ پیستون یك بار به طرف جلو و یك بار به طرف عقب می آید. در حركت به سمت عقب به اندازه Rod (میله پیستون) گل كمتری پمپ می شود و بنابراین معادل دو برابر حجم سیلندر منهای حجم Rod (میله پیستون) گل پمپ می كند .در این نوع پمپ در هر سیكل معادل دو برابر مقدار فوق پمپ می كند. 4 برابر حجم سیلندر منهای دو برابر حجم Rod. Q = (2d – d ( LE در فرمول Q بر حسب گالن در دقیقه، d قطر پیستون، d قطر Rod ، E راندمان پمپ، L طول استروك و R تعداد سیكل است.باید توجه داشت كه در پمپهای دو قلو در هرCycle چهار استروك است . پمپ های triplex (دو قلو) : در این نوع پمپ ها كه متداول ترن پمپ ها در صنعت حفاری امروزی می باشند . تنها یك طرف پیستون (قسمت جلو )عمل پمپ كردن را انجام می دهد وهر سیكل آن سه استروك دارد .در این نوع هر پیستون با پیستون دیگر (چرخ محرك پیستون )11200اختلاف زاویه داشته یعنی هر 1200یك استروك داریم.هر پمپ سه سوراخ تخلیه و سه سوراخ مكش دارد .در ازای میزان توان مشخصی این پمپ ها نسبت به پمپ های دیگر:1)سبكتر از پمپ های دوقلو می باشند . 2)دور این پمپ ها بیشتر است و به می رسد .در صورتیكه در پمپ های دو قلو این میزان 60می باشد .3)فشار كار پمپ های triplexبالاتر است و میزان ومقدار پمپ شده نیز یكنواخت تر است.با توجه به این كه این پمپ ها با سرعت بالا كارمی كنند معمولا” نمی توانند گل را به مقدار كافی به داخل خود بكشند . بنابراین بازدهی پمپ پایین می آید .برای رفع این نقیصه با استفاده از یك پمپ سانتریفیوژیا charging pumpپمپها را تغذیه می كنند .برای این كه بدنه سیلندرساییده نشود از liner استفاده می كنند كه درداخل سیلندر قرار داده می شود.liner پس از ساییده شدن تعویض می گردد .در اعماق پایین با توجه به این كه نیاز به فشار بالای پمپ كم است و نیاز به دبی بیشتر وجود دارد میتوان با انتخاب لاینر های بزرگتر دبی بیشتری را به كار برد.دبی مورد نیاز (گالن در دقیقه )با فرمول ذیر قابل محاسبه است . Pulsation dampener : پمپ هنگام پمپ كردن با توجه به تعداد سیكل در زمانضربه می زند . و ممكن است به لوله ها آسیب برساند .برای جلوگیری و خنثی كردن این ضربات ازوسایل زیر استفاده می شود . Pulsation dampener (خفه كن ضربه ) : داخل این لاستیك را در حدود 400-500PSI از هوا پر می كنند و وقتی گل از پایین به آن فشار می آورد در حقیقت در هر ضربه به پمپ اضافه فشار را گرفته و پس می دهد . (به صورت رانش عمل كرده وضرات راخنثی می كند ). Dampening Hose : در مسیر لوله بعد از پمپ یك لاستیك پر فشار قرار می دهند تا مقداری از این ضربات را این وسیله بگیرد . بعد از پمپ ، جریان سیال حفاری از طریق لوله های ذكر شده به Stand Pipe Manifold میرسد ،كه دارای تعدادی Valave بوده ومی توانیم با استفاده از آن مسیر های جریان سیال را انتخاب كنیم .در انتخاب Stand Pipe Manifond ،valave هایی موجود می باشد كه بسته به نیاز جریان سیال را به نقاط مختلف منتقل می نماید ،یك دستگاه حفاری دارای دو Stand Pipe می باشد ،كه از طریق لولهای كه بر روی آن نیز مسیر خروجی خاصی در نظر گرفته شده است ، به هم متصل می شوند .Jet Celler :لوله ای به صورت عمودی پایین آمده ومطابق شكل در هنگام نیاز به تخلیه سیالات درون Celler از آن استفاده می شود . برای این كار با پمپاژ نسبتا”بالا ، ایجاد خلاءسیالات درون Celler را تخلیه میكنند .Kill Line 4″ : لوله ای به صورت عمودی پایین آ مده و از سمت چپ (موقعیكه پشت به Cat walk ایستاده ایم ) به شیرهای فوران گیر متصل است و برای گشتن چاه در مواقع ضروری ازآن استفاده می شود .Fill Up Line :لوله ای است كه از منیفلد بصورت عمودی پایین آمده وبه Bell Niple متصل هست مورد استفاده آن در پر نمودن جاه در هرزروی های كامل ،تخلیه فشار Stand Pipe میباشد .(برای تخلیه فشار Stand Pipe از Celler Jet نیز استفاده می شود )در قسمت بیرونی File Up Line شیلنگ یا لوله هایی به آن متصل است كه در مواقع لوله پایین با آن لوله را پر می كند ویا در موافع ضروری جهت پمپ كردن سیال به درون لوله ها از آن استفاده می شود .Kile line2″ : مسیر آن مانند Kile line 4″ به محل B.O.P ،متصل و در مسیر خود به B.O.P دارای یك Hy draulic Valave 2″ میباشد .علاوه بر آن Cheak Valve نیز می باشد .شیری یك طرفه كه در بازگشت سیال از درون چاه و انتقال آن به داخل پمپ جلوگیری می كند .دستگاههای كنترل فوران (Blow out Preventer) : همان طور كه می دانید همیشه جهت جلوگیری از ورود سیالات سازند ویا حركت لایه ها به سمت داخل چاه باید حركت ستون سیال حفاری بیش از فشار طبقات و فشارسیال سازند باشد . ورود سیال سازند به داخل چاه را Influx می گویند و چنانچه مقدار سیال وارد شده به چاه زیاد باشد ،افزایش حجم در مخازن گل مشاهده می شود . در این صورت اصطلاحا” گویند جاه Kick كرده است در چنین مواقعی باید در چاه را بست وگرنه سیال سازند یا گاز ونفت به سطح زمین رسیده كه به آن فوران (Blow out) میگویند . همگامی كه Kick رخ می دهد باید جاه را از طریق فضای حلقوی (توسط B.O.P) و برای كشتن چاه باید گل را از مسیر دیگر غیر از مسیرعادی به داخل چاه پمپ كرد .یكی از دستگاههای فوران گیر سر چاهی (Hydrill) Annular Preventor میباشد كه در مواقع Kick كردن چاه در وهله اول رای بستن فضای حلقوی ،اگر شرایط اجازه دهد بایستی استفاده نمود به دلیل این كه با بستن Hydrill امكان بالا و پایین كردن ملایم لوله ها را ا زداخل آن داریم (به این عمل Stripping میگویند ) بنا براین در مواقعی كه هنگام Kick جهت جلوگیری از گیر لوله ها نیاز به بالا وپایین كردن لوله ها باشد استفاده از Hydrill این امكان رابه ما می دهد . Kick با توجه به این كه فشار كاری Hydrill،2000-5000 PSI می باشد وفشار پشت Hydrill ازطریق Coomy كه ماكزیم آن بسته به شرایط 1500 PSI میباشد ،پس در استفاده از Hydrill محدودیت داریم . جای كه فشار Kick بالا باشد از Hydrill استفاده نمی كنیم بنابراین در چنین شرایطی اگر رشته حفاری داخل چاه باشد از Pipe Rams بالایی واگر رشته حفاری داخل چاه نباشد از Shear Rams یا Blind Rams استفاده می كنیم وپس از چاه مسیر گل را به چك منیفلد هدایت می كنیم .برای پمپاژ سیال حفاری به داخل فضای حلقوی در چنین مواقعی از Kill Line گل آماده شده ( براساس وزن مورد نیاز )را پمپ كرده تا سیال به داخل سازند باز گردانده شود . اگر به هر دلیلی نتوانیم عملیات Bull Head را انجام دهیم ،گل آماده شده از طریق Drill Pipe پمپ كرده ومسیر خروجی از طریق Chock Line و چك منیفلد به محل مورد نظر هدایت می كنیم . اگر گل آلوده نباشد به مخازن گل و اگر آلوده باشد به داخل گودال آتش هدایت خواهد شد .اجزای دكل حفاری شامل قطعات مختلف وبهم پیوسته ای است و مسلما”آنچه دراین بخش آمده چكیده ای از دكل است. رشته حفاری(Drill String) رشته حفاری (Drill String)رشته حفاری یكی از قسمت های مهم دستگاه حفاری دورانی می باشد . این رشته رابط بین دستگاه حفاری و مته موجود در عمق چاه می باشد . رشته حفاری شامل لوله های حفاری ،لوله های وزنه و متعلقات گوناگون می باشد كه هر یك در موارد خاصی مورد استفاده قرار می گیرد . طراح ، نگهداری و بكار گیری صحیح متعلقات مختلف رشته حفاری یكی از عوامل مهم موفقیت در یك عملیات حفاری می باشد . رشته حفاری برای مقاصد زیر به كار می رود :1-امكان هدایت جریان سیال حفاری از سطح زمین به مته .2-انتقال حركت دورانی به مته.3-انتقال وزن لازم به مته .4-بالا و پایین بردن مته به داخل چاه .5-تثبیت و پایدار كردن ملحقات رشته حفاری درچاه جهت جلوگیری از لرزش و پرش مته .6-امكان انجام آزمایشات بهره دهی لایه ها . 7-امكان انجام نمودار گیری ازطریق رشته حفاری در شرایطی كه امكان راندن وسایل نمودار گیری در حفره باز چاه نباشد .ملحقات رشته حفاری بسیار متنوع وجهت مقاصد مختلف بكار گرفته می شود .رشته حفاری در اصل شامل لوله های حفاری وملحقات تحتانی رشته حفاری (B.H.A) میگردد . قسمت لوله های حفاری شامل لوله های حفاری معمولی و لوله های حفاری سنگین می باشد . ملحقات تحتانی رشته حفاری شامل قسمت های زیر است :1- لوله های سنگین در اندازه ووزن های مختلف .2- تثبیت كننده ها .3- ضربه كوبها.4- تراشنده ها (Reamers) .5- ضربه گیرها (Shock S ubs) .6- مته وطول مته . بعضی وسایل مخصوصی كه درموارد مشخصی بكار گرفته می شود نیز جزء ملحقات رشته حفاری می باشند مانند ابزار MWD ، وسایل DST ، سبدهای خرده آهن گیر ، ابزار مانده یابی و . . . طولانی ترین قسمت می باشد .طول B.H.A معمولا” بیشتر از 300 متر نمی باشد .هرلوله حفاری شامل یك قسمت بدنه و دو محل اتصال (نرینه و مادینه ) جهت اتصال به لوله های بالایی وپایینی میباشد . لوله های حفاری بدون شك یكی از قسمت های بسیار مهم رشته حفاری میباشند .هردكل حفاری دارای تعدادی لوله های حفاری معمولی در اندازه های گوناگون می باشد . اما در چاههای اكتشافی بسیار عمیق ، توجه به شرایط و خصوصیات فیزیكی لوله های حفاری بسیار مهم وحیاتی می باشد . انتخاب اندازه لوله ها امری عادی است اما توجه به مشخصات فنی لوله بسیار مهم می باشد . قسمت نرینه (Pin) لوله های حفاری معمولا” در معرض آسیب بیشتر از نقطه نظر ترك خوردن ، سائیدگی وكشش رزوه ها می باشد و باید مرتبا” تحت بررسی چشمی باشد . همچنین در قسمت مادینه دهانه آن امكان باد كردن (Swell) و ترك خوردن بسیار دارد . این مشكلات معمولا”بر اثر عوامل زیر بروز می نماید : اعمال گشتاور (Torque) نامناسب در هنگام سفت كردن لوله ها . بكارگیری لوله در عملیات بسیار سخت مانند تراشیدن دیوار چاه ،با گشتاور شدید حفاری ، مانده یابی .لوله های حفاری به علت استفاده متمادی و در نتیجه ساییده و مستهلك شدن معمولا” طبقه بندی می گردند. بنابراین لوله های حفاری را باید بر مبنای وزن اسمی ، درجه آلیاژ و طبقه بندی میزان اصطكاك آن مشخص نمود . سیستم API جهت طبقه بندی لوله های حفاری روش زیر بكار می گیرد .لوله درجه 1- شامل : لوله نو- هیچگاه استفاده نشده وساییدگی ندارد . لوله مناسب –ساییدگی یكنواخت لوله تا حد20%لوله درجه 2- سائیدگی لوله در یك سمت و باقی ماندن ضخامت دیواره لوله تاحدود 65% ضخامت اولیه .لوله درجه 3- سائیدگی لوله در یك سمت و باقی ماندن حدود 55% از ضخامت اولیه دیواره لوله .طبقه بندی لوله حفاری در طراحی رشته حفاری یك عامل بسیارمهم بوده زیرا كه مقدار ونوع سائیدگی لوله بر روی خواص و قدرت آن تاثیرمستقیم دارد.لوله های حفاری در طرحهای زیر وجود دارد : LENGTH RANGEMT FT 5-5.7 18-22 18-9.5 27-30 211.5-12 38-40 3 ردیف دوم متداول ترین لوله مورد استفاده می باشد .محل اتصال لوله های حفاری :(Drill Pipe Toll Joits ) محل اتصال لوله های حفاری از نوع رزوه ای می باشد كه توسط آن لوله هاشاخه به شاخه به یكدیگر متصل می گردند . اتصالات لوله های حفاری دارای انواع بسیاری میباشد : اتصال انواع IEU (Internal-Upset) :در این نوع لوله قطر خارجی اتصال بیشتر از بدنه لوله و قطر داخلی آن كمتر از لوله می باشد . معمولا” این نوع محل اتصال قوی ترین اتصال در لوله های حفاری میباشد . اتصال نوع IF (Internal –Fluh ) : قطر داخلی محل اتصال تقریبا” به اندازه قطر داخلی بدنه لوله و قطر خارجی اتصال بزرگتر از لوله می باشد (Upset) اتصال نوع IU: (Internal- Upset ) : قطر داخلی محل اتصال كمتر از قطر داخلی بدنه لوله می باشد . قطر خارجی اتصال كمی بزرگتر از اندازه بدنه لوله است .این نوع لوله را غالبا” لوله Slm-hole می نامند ، زیرا كه فضای بین لوله و دیواره چاه در حداكثرمقدار ممكن میباشد . High Annulus Clearanceیك نكته مهم در اتصالات این است كه طراحی وساخت آن به نوعی است كه بتوان آنها را در حالت كشش (Tension) بكار برد . لوله های وزنه (Drill Collars) :لوله های وزنه یكی از قسمت های عمده و همیشگی متعلقات (B.H.A) رشته حفاری میباشد .بعضی از خواص بكار گیری لوله های وزنه بشرح زیر میباشد : وزن مورد نیاز جهت مته را تأمین می نماید . قدرت مورد نیاز جهت تحت نیروی تراكم (Compression) قرار گرفتن رشته حفاری را تأمین می كند . مشكلات مته از نظر تثبیت ،پرش ولرزش را به حداقل میرساند . مشكلات حفاری جهت دار كنترل شده را با دادن حالت خدنگی (Stiffness)به B.H.A به حداقل ممكن می رساند . لوله های حفاری سنگین( Heavy Weight Drill Pipe):امروزه استفاده از لوله های حفاری سنگین در صنعت حفاری در سیاری از نقاط متداول گشته است .این لوله ها در اندازه های استاندارد لوله های حفاری معمولی موجود است . اما به علت ضخیم بودن دیواره آنها 2-3 برابر لوله های معمولی می باشد . جدول زیر مشخصات لوله های حفاری سنگین را نشان می دهد . Weight: Lb/ft ID:in OD:in 26 28 4 42 50 3 5 با توجه به اینكه این لوله مستقیما” بالای لوله های وزنه بسته می شود می تواند همانند لوله های وزنه تحت نیروی شدیدی قرار بگیرد . این نیروها می تواند نیروهای جانبی ، عمودی ویا چرخشی باشند. این نیروها در عملیات عادی حفاری بر اثر چرخش لوله ها وپرش وتكان ایجاد شده از طرف مته به بالا از بالا به پایین میباشند .استفاده از لوله های حفاری سنگین در رشته های حفاری سه مزیت دارد : باعث كاهش احتمال بریدن لوله های حفاری در قسمت تبدیل لوله ها به یكدیگر (Tranzhtion Zone) بین لوله های حفاری و لوله های وزنه می گردد . ظرفیت حفاری دكلهای سبك با استفاده از این نوع لوله ها به جای لوله های وزنه افزایش می یابد . در حفاری چاههای جهت دار استفاده از این لوله ها باعث حذف بكار گیری لوله های وزنه شده و در نتیجه باعث كم كردن گشتاور پیچشی در رشته حفاری و كاهش تغییرات ناخواسته درجهت چاه شود.لوله های حفاری سنگین نیز مانند لوله های وزنه قابلیت ترمیم دارند .استفاده از لوله های وزنه اسپیرال باعث ایجاد سطح تماس كمتری بین لوله و دیواره چاه می شود .در این نوع لوله های وزنه با ایجاد شیارهای كم عمق و پهن حدود 40-50% از سطح تماس آنها با دیوار جاه كاسته شده ، در حالیكه این خاصیت حدود 7-10% از وزن لوله ها را كاهش می دهد . كمتر كردن سطح تماس قطر خارجی بدنه چاه امكان گیر كردن لوله ها بر اثر خاصیت اختلاف فشار را كمتر میكند .روش های انتخاب لوله های وزنه مناسب :عوامل زیر مهمترین فاكتورهایی می باشندكه بایستی در طراحی و انتخاب صحیح لوله های وزنه در نظر گرفته می شوند : اندازه مته . قابلیت حفاری سازند (مقدار وزن لازم بر روی مته) . تمایل طبقات مختلف سازند در ایجاد چاه مارپیچی (Crooked hole)،یا انحراف پاسگی (Doge leg) ویا گشاد شدن چاه (Wash out). امكان انجام عملیات مانده یابی موفق بر روی لوله های وزنه بریده شده درچاه ،با هر چه كوچكتر بودن قطر خارجی آنها ،قطعات رشته حفاری Bottom Hole Assly Tools ابزار مختلفی به همراه لوله های وزنه به دلایل گوناگون در حفاری بكار گرفته می شوند .این وسایل شامل Hole Opener تراشنده ها ، تثبیت كننده ها ، ضربه گیر ، ضربه زدن ، ضربه كوب ، خرده آهن گیر (Jank Sub)و سایر وسایل میباشند . زمانیكه این قطعات در رشته حفاری به كار گرفته میشوند باید نهایت سعی گردد كهنوع رزوه محل اتصال آنها با لولو های وزنه مشابه بوده تا از بكار گیری تبدیل (X-Over) بی مورد جلوگیری به عمل آید . در رشته حفاری ساده (Limber B.H.A) طراحی رشته حفاری به نوعی صورت گیرد كه نقطه خنثی (Neutral Point) در عمق حدود 25% پایین تر از نقطه شروع بالاترین لوله وزنه باشد .نقطه خنثی در رشته حفاری نقطه ای است كه در آن عمق لوله ها نه در حالت كشش نه در حالت فشردگی با در نظر گرفتن وزن اعمال شده بر روی مته و وزن لوله های وزنه زیر نقطه خنثی و وزن لوله های بالای نقطه خنثی می باشد. خلاصه ای از مشكلات حفاری خلاصه ای از مشكلات حفاری :در این بخش سعی خواهد شد به طور خلاصه مشكلات حفاری كه در مناطق نفت خیز ایران و مناطقی كه در آن اكتشافات نفتی صورت می گیرد با آن مواجه هستیم به صورت تعریف ، مسائل ایجاد شده و راه های چاره جویی گفته شود . سازندهای ناپایدار : الف – شیلهای ریزشی Sloughing Shale : اینگونه شیلها در تماس با گل حفاری آب آن را جذب و به مرور باد كرده (Swell) و به داخل چاه ریزش می كنند . برای بیش از نیم قرن حفاری اینگونه طبقات (Heaving Shales) بسیار مشكل ساز بوده است . بهترین مشكل به وجود آمده بروز عملیات مانده یابی و در مواردی از دست دادن چاه یا لااقل قسمتی از چاه و رشته حفاری بوده است . مشكلاتی كه در اثر ریزش این گونه شیل ها پدید می آید عبارت اند از : (1 پر شدن حفره چاه (2 قطع شد احتمالی گردش گل (3 افزایش گشتاور پیچشی رشته حفاری (4 افزایش فشار پمپها (5 گیر كردن رشته حفاری (6 احتمال پیش آمد عملیات مانده یابی روش پیشگیری و چاره سازی :(1 بهتر است این گونه طبقات با گل های پایه روغنی حفاری گردد . (2 در صورت استفاده از گل های پایه آبی ، صاف آب گل به حداقل ممكن ( كمتر 1cc) كاهش داده شود . (3 از مواد لغزنده كننده مانند Dme و یا گازوئیل در گل استفاده شود . (4 با پمپاژ مرتب پیلهای غلیظ (Hi Vis Pill ) ریزشهای طبقات تمیز شود . ب – لایه های دارای هرز روی ( طبقات شكسته ) Lost Circulation : لایه های شكسته یا دارای تخلخل زیاد ، باعث هرز رفتن گل حفاری در خود می شود . اینگونه طبقات معمولاً از جنس سنگهای آهكی یا ماسها بود . و در عمقی از چاه ( سازندهای سطحی و یا عمیق ) امكان برخورد با آن وجود دارد . این مشكل نه تنها باعث توقف متمادی عملیات و پیشرفت حفاری می گردد ، بلكه شرایط گیر لوله ها و عملیات مانده یابی را نیز به وجود می آورد . مشكلات ایجاد شده :(1 كم شدن گل حفاری (2 افزایش مصرف مواد گل حفاری (3 كاهش فشار هیدرواستاتیك و در نتیجه امكان ریزش طبقات و یا جریان یافتن سیال درون طبقات به داخل چاه (4 امكان گیر كردن رشته حفاری و پیش آمدن عملیات مانده یابی روشهای پیشگیری و چاره سازی : (1 وزن گل در نتیجه فشار هیدرواستاتیك ستون گل در حداقل ممكن نگه داشته شود تا هرز روی های گل به كمترین مقدار برسد . (2از مته با نازلهای مناسب و یا در صورت نیاز مته بدون نازل (Open) جهت امكان پمپاژ پیلهای غلیظ با مواد غلیظ مسدود كننده (Lcm Pill) استفاده گردد . (3 در صورتی كه شرایط چاه مناسب باشد با كاهش دبی پمپاژ (G.P.M) سعی گردد از لایه های دارای هرز روی عبور نماید . (4 با افزودن Lcm مناسب به گل ، سیستم گل و بكار نرفتن الك لرزان (By Pass) سعی می گردد از لایه های مذبور عبور نمود . (5 در صورت نیاز ، با پمپاژ سیمان در مقابل لایه های دارای هرز روی و تزریق سیمان به داخل آن ها شكستگی لایه ها مرمت گردد . ج – لایه های نمكی (Salt Beds) : به لایه هایی از جنس نمك در اعماق مختلف چاه ممكن است برخورد گردد . این گونه لایه ها معمولاً متحرك بوده و جهت حفاری آنها نیاز به گل پایه آب نمك اشباع با وزنهای بالا می باشد . بسیار امكان دارد كه حفاری این گونه طبقات انجام و در صورتی كه كنترل دقیق و مرتب بر روی خواص گل نباشد برای مدت ها ادامه یابد . ادامه خواندن مقاله نگهداري چاههاي نفت

نوشته مقاله نگهداري چاههاي نفت اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.