ذکر این نکته ضروری است که حفاری برای نفت و چاه های گازتنها با رعایت دقیق ترین قوانین و الزامات قابل انجام است. و این اصلاً تعجب آور نیست، زیرا شما باید با یک ماده نسبتاً خطرناک و حساس کار کنید که استخراج آن در هر صورت نیاز به یک رویکرد شایسته دارد. و برای درک همه جوانب کار با چنین مواردی، لازم است قبل از هر چیز تمام اصول اولیه این مورد و اجزای آن در نظر گرفته شود.

بنابراین، چاهی را معدن کاری می نامند که بدون نیاز به دسترسی در داخل فرد ایجاد می شود و شکل استوانه ای دارد - طول آن چندین برابر قطر است. ابتدای چاه را دهانه، سطح ستون استوانه ای را تنه یا دیواره و به پایین جسم را کف می گویند.

طول جسم از دهان تا پایین اندازه گیری می شود، در حالی که عمق با برآمدگی محور بر روی عمود اندازه گیری می شود. قطر اولیه چنین جسمی در حداکثر از 900 میلی متر تجاوز نمی کند، در حالی که قطر نهایی در موارد نادر کمتر از 165 میلی متر است - این ویژگی فرآیندی است که به نام حفاری چاه های نفت و گاز و ویژگی های آن نامیده می شود.

ویژگی های حفاری چاه های نفت و گاز

ایجاد چاه به عنوان یک فرآیند جداگانه بیشتر شامل حفاری است و به نوبه خود بر اساس عملیات زیر است:

• فرآیند عمیق شدن هنگام از بین بردن سنگ ها با ابزار حفاری،


• برداشتن سنگ خرد شده از چاه،


• تقویت شفت با رشته های پوششی در حین عمیق شدن معدن،


• انجام کارهای زمین شناسی و ژئوفیزیک برای جستجوی افق های تولیدی،


• سیمان سازی رشته ای تولیدی.

طبقه بندی چاه های نفت و گاز

مشخص است که مواد لازمکه برای استخراج برنامه ریزی شده اند، می توانند در اعماق مختلف رخ دهند. و بنابراین، حفاری را می توان در اعماق مختلف نیز انجام داد، و در عین حال، اگر در مورد عمق تا 1500 متر صحبت می کنیم، حفاری کم عمق، تا 4500 - متوسط، تا 6000 - عمیق در نظر گرفته می شود.

تا به امروز، حفاری چاه های نفت و گاز در افق های بسیار عمیق، عمیق تر از 6000 متر انجام می شود - از این نظر، چاه کولا بسیار نشان دهنده است که عمق آن 12650 متر است.

اگر روش‌های حفاری را با تمرکز بر روش تخریب سنگ‌ها در نظر بگیریم، در اینجا می‌توانیم به عنوان مثال روش‌های مکانیکی را به‌عنوان مثال چرخشی ذکر کنیم که با استفاده از مته الکتریکی و موتورهای سوراخ‌دار از نوع پیچی اجرا می‌شوند.

روش های ضربی نیز وجود دارد. و همچنین از روش های غیر مکانیکی استفاده می کنند که از جمله آنها می توان به الکتروپالس، انفجاری، الکتریکی، هیدرولیک و غیره اشاره کرد. همه آنها به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند.

هنگام حفاری برای نفت یا گاز کار می کند

که در نسخه کلاسیکهنگام حفاری برای نفت یا گاز، از مته‌ها برای شکستن سنگ استفاده می‌شود و جریان سیال شستشو دائماً سوراخ را تمیز می‌کند. در موارد نادر، یک معرف گازی در حال کار برای پاکسازی استفاده می شود.

در هر صورت، حفاری به صورت عمودی انجام می شود، حفاری شیبدار فقط در مواقع لزوم استفاده می شود و از حفاری خوشه ای، جهت دار، دو طرفه یا چند طرفه نیز استفاده می شود.

تعمیق چاه ها با یا بدون نمونه برداری هسته انجام می شود، گزینه اول هنگام کار در امتداد حاشیه، و دوم - در کل منطقه استفاده می شود. اگر هسته گرفته شود، از نظر لایه های سنگی عبور داده شده بررسی می شود و به طور دوره ای آن را به سطح بالا می برد.

حفاری برای نفت و گاز امروزه هم در خشکی و هم در دریا انجام می‌شود و چنین کارهایی با استفاده از دکل‌های حفاری ویژه انجام می‌شود که حفاری چرخشی را با استفاده از لوله‌های مته تخصصی که توسط اتصالات رزوه‌ای سوکت و قفل به هم متصل می‌شوند، انجام می‌دهند.

همچنین گاهی از لوله های انعطاف پذیر پیوسته استفاده می شود که بر روی درام ها پیچیده می شوند و می توانند طولی در حدود 5 هزار متر یا بیشتر داشته باشند.

بنابراین، چنین کارهایی را نمی توان به هیچ وجه ساده نامید - آنها بسیار خاص و پیچیده هستند و در اینجا باید بر فناوری های جدید تأکید شود که مطالعه آنها حتی برای متخصصان این صنعت می تواند کار دشواری باشد.

فناوری های جدید حفاری چاه های نفت و گاز در نمایشگاه

به اشتراک گذاری اطلاعات و یادگیری در مورد نوآوری ها می تواند پیشرفت بهینه را تضمین کند و بنابراین نمی توان چنین نیازی را کنار گذاشت.

اگر تصمیم دارید به دستاوردهای مدرن بپیوندید و در محیط حرفه ای غوطه ور شوید، رویدادهای حرفه ای برای این منظور برگزار می شود و قطعاً باید در یکی از آنها شرکت کنید. ما در مورد نمایشگاه هایی صحبت می کنیم که سالانه در محل نمایشگاه اکسپوسنتر برگزار می شود و صدها و هزاران متخصص در این زمینه در روزهای افتتاحیه گرد هم می آیند.

در نمایشگاه سالانه نفت و گازشما می توانید به راحتی به پیشرفت های جدید دسترسی پیدا کنید، فن آوری های پیشرفته (به عنوان مثال، فناوری های حفاری نفت و گاز) را کشف کنید، ببینید تجهیزات مدرنو در عین حال مخاطبین مفیدی را در حجم مورد نیاز به دست آورید، مشتریان و شرکا را پیدا کنید.

فرصت‌هایی مانند این را نباید از دست داد، زیرا زیاد پیش نمی‌آیند و اگر درست انجام شوند، می‌توانند تفاوت بزرگی ایجاد کنند!

مقالات دیگر ما را بخوانید.

برای اکثر مردم، داشتن چاه نفت یا گاز خود به معنای حل مشکلات مالی تا پایان عمر و زندگی بدون فکر کردن به چیزی است.
اما آیا حفر چاه به این راحتی است؟ چگونه سازماندهی شده است؟ متاسفانه افراد کمی این سوال را می پرسند.

حفاری چاه 39629G نه چندان دور از Almetyevsk، در روستای Karabash واقع شده است. بعد از یک باران شبانه، همه چیز در اطراف در مه و جلوی ماشین هرازگاهی خرگوش ها می دویدند

و در نهایت خود دکل حفاری ظاهر شد. در آنجا ، استاد حفاری قبلاً منتظر ما بود - مرد اصلیدر سایت، او تمام تصمیمات عملیاتی را می گیرد و مسئول هر اتفاقی که در حین حفاری می افتد و همچنین رئیس بخش حفاری است.

اصولاً حفاری را تخریب سنگ در پایین (در نقطه پایین) و استخراج سنگ تخریب شده به سطح می گویند. دکل حفاری مجموعه ای از ماشین آلات مانند دکل حفاری، پمپ گل، سیستم های گل پاک کن، ژنراتور، محل زندگی و غیره است.

محل حفاری که تمام عناصر در آن قرار دارند (در زیر در مورد آنها صحبت خواهیم کرد) منطقه ای است که از لایه حاصلخیز زمین پاک شده و با ماسه پوشانده شده است. پس از اتمام کار، این لایه بازسازی می شود و در نتیجه آسیب قابل توجهی به محیط زیست وارد نمی شود. یک لایه ماسه مورد نیاز است، زیرا. خاک رس در اولین بارندگی به یک دوغاب غیر قابل نفوذ تبدیل می شود. من خودم دیدم که چگونه اورال چند تنی در چنین دوغابی گیر کرد.
اما اول از همه.

در چاه 39629G، یک دستگاه (خود دکل) SBU-3000/170 (دکل حفاری ثابت، حداکثر ظرفیت بار 170 تن) نصب شد. این دستگاه ساخت چین است و با آنچه که قبلا دیده بودم قابل مقایسه است. دکل های حفاری نیز در روسیه تولید می شوند، اما دکل های چینی هم از نظر خرید و هم در نگهداری ارزان تر هستند.

حفاری پد در این سایت انجام می شود، برای چاه های افقی و جهت دار معمول است. این نوع حفاری شامل این واقعیت است که دهانه چاه ها در فاصله نزدیک از یکدیگر قرار دارند.
بنابراین، دکل حفاری مجهز به سیستم ریلی خود تردد است. این سیستم بر اساس اصل "فشار کش" کار می کند و دستگاه، همانطور که بود، خود را با کمک سیلندرهای هیدرولیک حرکت می دهد. چند ساعت طول می کشد تا از یک نقطه به نقطه دیگر (ده ها متر اول) با تمام عملیات همراه حرکت کنید.

به سکوی کار دکل حفاری می رویم. اینجا در واقع بیشتر کار دریل ها انجام می شود. عکس لوله های رشته مته (سمت چپ) و انبر هیدرولیک را نشان می دهد که به کمک آن رشته با لوله های جدید کشیده شده و به حفاری ادامه می دهد. حفاری به دلیل بیت در انتهای رشته و چرخشی که توسط روتور منتقل می شود رخ می دهد.

من مخصوصاً از محل کار حفاری خوشحال شدم. روزی روزگاری، در جمهوری کومی، حفاری را دیدم که با کمک سه اهرم زنگ زده و شهود خود، تمام فرآیندها را کنترل می کرد. برای حرکت دادن اهرم از جای خود، به معنای واقعی کلمه روی آن آویزان شد. در پایان نزدیک بود قلاب مته به او برخورد کند.
در اینجا مته مانند یک کاپیتان است سفینه فضایی. او در یک کابین مجزا می نشیند که اطراف آن را مانیتور احاطه کرده است و همه چیز را با جوی استیک کنترل می کند.

البته کابین در زمستان گرم می شود و در تابستان خنک می شود. علاوه بر این روی سقف، همچنین شیشه، توری محافظ در صورت افتادن چیزی از ارتفاع و سرایداری برای تمیز کردن شیشه تعبیه شده است. مورد دوم باعث خوشحالی واقعی در بین حفاری ها می شود :)

بیا بالا برویم!

دکل حفاری علاوه بر روتور، مجهز به سیستم درایو بالا (ساخت ایالات متحده) نیز می باشد. این سیستم ترکیبی از بلوک جرثقیل و روتور است. به طور کلی، این یک جرثقیل است که یک موتور الکتریکی به آن متصل است. سیستم درایو بالا راحت‌تر، سریع‌تر و مدرن‌تر از روتور است.

ویدیو نحوه عملکرد سیستم درایو بالا:

این برج منظره ای عالی از سایت و منطقه اطراف ارائه می دهد :)

علاوه بر مناظر زیبا، در بالای دکل حفاری می توانید محل کار یک پامبور سواری (دستیار حفاری) را پیدا کنید. مسئولیت های او شامل نصب لوله و نظارت کلی است.

از آنجایی که سوارکار در تمام شیفت 12 ساعته و در هر آب و هوا و در هر زمانی از سال در محل کار است، یک اتاق گرم برای او تجهیز شده است. این هرگز در برج های قدیمی اتفاق نیفتاده است!

در مواقع اضطراری می توان سوار را با استفاده از واگن برقی تخلیه کرد:

هنگام حفر چاه، سوراخ چاه چندین بار از سنگ حفاری شده (لجن) شسته می شود و یک ریسمان پوششی به داخل آن پایین می آید که از لوله های زیادی به هم پیچیده شده است. یکی از قطرهای معمولی پوشش داخلی 146 میلی متر است. طول چاه می تواند به 2-3 کیلومتر یا بیشتر برسد. بنابراین طول چاه ده ها هزار برابر از قطر آن بیشتر می شود. تقریباً به همین نسبت، مثلاً یک تکه نخ معمولی به طول 2-3 متر است.

لوله ها از طریق یک لوله مخصوص تغذیه می شوند:

پس از اجرای پوشش، چاه مجدداً شسته شده و سیمان کاری فضای حلقوی (فضای بین دیواره چاه و پوشش) آغاز می شود. سیمان به سوراخ پایین وارد می شود و به داخل حلق می رود.

پس از سفت شدن سیمان، آن را با یک پروب (دستگاه به داخل چاه پایین می‌آوریم) بررسی می‌شود - کنترل سیمان‌کاری صوتی، چاه تحت فشار آزمایش می‌شود (سفت را بررسی کنید)، اگر همه چیز خوب است، سپس حفاری ادامه می‌یابد - شیشه سیمانی در حفاری حفاری می‌شود. سوراخ پایین و بیت فراتر می رود.

حرف "g" در چاه شماره 39629G به معنای افقی بودن سوراخ چاه است. از دهانه تا یک نقطه خاص، چاه بدون انحراف حفر می شود، اما سپس با کمک یک شلاق لولایی و / یا یک شلاق چرخشی، به صورت افقی می رود. اولی لوله ای با لولا و دومی کمی با نازل جهت دار است که با فشار سیال حفاری منحرف می شود. معمولاً در تصاویر، انحراف تنه تقریباً با زاویه 90 درجه به تصویر کشیده می شود، اما در واقع این زاویه حدود 5-10 درجه در هر 100 متر است.

برای اطمینان از اینکه سوراخ چاه به جایی که باید باشد، می رود، افراد خاصی در حال تماشای آن هستند - "فریبکاران" یا مهندسان تله متری. با توجه به نشانه های رادیواکتیویته طبیعی سنگ ها، مقاومت و سایر پارامترها، روند حفاری را کنترل و تصحیح می کنند.

از نظر شماتیک، همه چیز به این صورت است:

هر گونه دستکاری با چیزی در پایین (پایین) چاه به یک فعالیت بسیار هیجان انگیز تبدیل می شود. اگر به طور تصادفی یک ابزار، یک پمپ یا چندین لوله را در یک چاه بیندازید، این امکان وجود دارد که هرگز آن را نگیرید، پس از آن می توانید به ده ها یا صدها میلیون روبل چاه پایان دهید. با حفاری در کیس ها و داستان های تعمیرات، می توانید چاه های مروارید واقعی را پیدا کنید که در پایین آنها یک پمپ وجود دارد که در بالای آن یک ابزار ماهیگیری (برای استخراج پمپ) قرار دارد که در بالای آن ابزاری برای استخراج قرار دارد. صید ماهی
ابزار با من، مثلاً یک پتک در چاه انداختند :)

برای اینکه روغن اصلا وارد چاه شود، باید سوراخ هایی در رشته پوشش و غلاف سیمانی پشت آن ایجاد شود، زیرا مخزن را از چاه جدا می کند. این سوراخ ها با استفاده از شارژهای شکلی ساخته می شوند. آنها اساساً مانند ضد تانک ها هستند، فقط بدون فیرینگ، زیرا آنها نیازی به پرواز در جایی ندارند. بارها نه تنها به رشته پوشش و سیمان، بلکه در خود سازند نیز نفوذ می کنند سنگچند ده سانتی متر عمق دارد. به کل فرآیند سوراخ شدن می گویند.

برای کاهش اصطکاک ابزار، حذف سنگ های تخریب شده، جلوگیری از ریزش دیواره های چاه و برای جبران اختلاف فشار و فشار مخزن در دهانه چاه (در پایین فشار چند برابر بیشتر است)، چاه با مایع حفاری پر شده است. ترکیب و چگالی آن بسته به ماهیت برش انتخاب می شود.
سیال حفاری توسط ایستگاه کمپرسور پمپ می شود و باید دائماً در چاه گردش کند تا از ریزش دیواره های چاه و چسبیدن ابزار جلوگیری شود (موقعیت هایی که ریسمان مسدود شده است و نه می توان آن را چرخاند و نه بیرون کشید - این یکی از موارد است. شایع ترین حوادث حفاری) و موارد دیگر.

از برج پایین می آییم، می رویم پمپ ها را نگاه می کنیم.

در طی فرآیند حفاری، سیال حفاری قلمه ها (سنگ بریده شده) را به سطح می آورد. با تجزیه و تحلیل قلمه ها، حفاری ها و زمین شناسان می توانند در مورد سنگ هایی که چاه در حال حاضر از آنها عبور می کند، نتیجه گیری کنند. سپس محلول باید از لجن پاک شود و دوباره به چاه فرستاده شود تا کار کند. برای این کار، یک سیستم تصفیه خانه و یک "آغاز" مجهز شده است که لجن تمیز شده در آن ذخیره می شود (آلمان در عکس قبلی در سمت راست قابل مشاهده است).

ابتدا محلول ارتعاشی گرفته می شود - آنها بزرگترین بخش ها را جدا می کنند.

سپس محلول از جداکننده لجن (سمت چپ) و جداکننده ماسه (راست) عبور می کند:

و در نهایت، کوچکترین کسر با استفاده از یک سانتریفیوژ حذف می شود:

سپس محلول وارد بلوک های خازنی می شود، در صورت لزوم، خواص آن (چگالی، ترکیب و ...) احیا می شود و از آنجا با استفاده از پمپ، دوباره به چاه تغذیه می شود.
بلوک خازنی:

پمپ گل (ساخت روسیه!). چیز قرمز در بالا یک جبران کننده هیدرولیک است، ضربان محلول را به دلیل فشار برگشتی صاف می کند. معمولاً دکل های حفاری دارای دو پمپ هستند: یکی در حال کار است و دومی در حالت آماده به کار در صورت خرابی.

تمامی این تاسیسات پمپاژ توسط یک نفر مدیریت می شود. به دلیل سر و صدای وسایل، در تمام شیفت از گوش گیر یا محافظ گوش استفاده می کند.

"و در مورد عمر حفاری ها چطور؟" - تو پرسیدی. این یکی را هم از دست نداده ایم!
در این سایت حفاری ها در شیفت های کوتاه 4 روزه کار می کنند، زیرا حفاری عملاً در داخل شهر انجام می شود، اما ماژول های مسکونی عملاً با موارد مورد استفاده، به عنوان مثال، در قطب شمال (به جز شاید بهتر) تفاوتی ندارند.

در کل 15 واگن در سایت وجود دارد.
برخی از آنها مسکونی هستند که حفاری ها هر کدام 4 نفر در آن زندگی می کنند. تریلرها به یک هشتی با آویز، یک دستشویی و کابینت و یک قسمت نشیمن به طور مستقیم تقسیم می شوند.

علاوه بر این، یک حمام و یک آشپزخانه-اتاق غذاخوری در تریلرهای جداگانه (به زبان عامیانه محلی - "تیر") قرار داده شد. من را به تبلیغات کاملاً صریح متهم می کند، اما می گویم که من بلافاصله می خواستم در Almetievsk بمانم ... به قیمت ها توجه کنید!

ما حدود 2.5 ساعت را در دکل حفاری گذراندیم و بار دیگر متقاعد شدم که چنین تجارت پیچیده و خطرناکی مانند حفاری و تولید نفت به طور کلی فقط توسط مردم خوب. به من هم توضیح دادند که آدم های بد اینجا نمی مانند.

دوستان ممنون که تا آخر خوندید امیدوارم اکنون روند حفر چاه را کمی بهتر تصور کنید. اگر سوالی دارید - آنها را در نظرات بپرسید. من خودم یا با کمک کارشناسان - حتما جواب میدم!

حفاری چاه های نفت یا گاز فرآیندی پیچیده و در برخی موارد خطرناک است. حفاری چاه های نفت یا گاز تنها با رعایت اجباری تعدادی از قوانین و مقررات می تواند با موفقیت انجام شود. حفاری چاه برای اهداف مختلفی از جمله: مطالعه ساختار پوسته زمین، اکتشاف و اکتشاف نفت، گاز، آب و مواد معدنی جامد و همچنین در ساخت جاده برای مطالعه خاک و غیره به طور همزمان استفاده می شود. ، هنگام جستجوی نفت و گاز، حفاری عمیق انجام می شود که نشان دهنده روند دشوارو به عنوان یک قاعده، برای افرادی که حفاری را انجام می دهند، کار فشرده است. به مواد بزرگ نیاز دارد و وسایل فنیاز جمله ابزار، مواد، تجهیزات و تاسیسات ویژه.

در تعدادی از نقاط کشورمان حفاری نفت و گاز در شرایط سخت زمین شناسی و اقلیمی با دستیابی به افق های تولیدی در عمق کمتر از 3 کیلومتر و غالباً 5-4 کیلومتر انجام می شود.

همانطور که قبلا ذکر شد، حفاری در اعماق زیاد، از جمله در زیر لایه‌های شور، و همچنین در مناطق صعب العبور تندرا با منجمد دائمی و تایگا، البته به حفاری نیاز دارد. شرایط مدرنانجام انواع کارهای مربوط به حفاری چاه های عمیق نفت و گاز با مسئولیت خاص و بسیار واجد شرایط. در غیر این صورت، در حین حفر چاه، عوارض مختلفی ممکن است که بر افراد و افراد تأثیر منفی بگذارد. محیط. بنابراین، رویکرد دقیق و مسئولانه به وظایف خود برای هر یک از اعضای خدمه حفاری، اصل اصلی کار بدون مشکل حفاری ها در فرآیند حفاری چاه های عمیق نفت و گاز است.

تعدادی اکیپ حفاری وارد سال های گذشتهزمانی که توسعه مناطق خالی از سکنه و صعب العبور از جمله سیبری غربی آغاز شد، از آنها استفاده کردند روش شیفت، t.s. خدمه حفاری برای مدت کوتاهی به محل حفاری می روند و در شرایط مزرعه زندگی می کنند. و سپس به سازمان های ثابت حفاری خود باز می گردند.

حفاری چاه های عمیق با تخریب مکانیکی سنگ ها با استفاده از موتورهای مخصوص انجام می شود. دو نوع حفاری مکانیکی وجود دارد: ضربه ای و چرخشی. حفاری ضربه ای که طناب شوک نیز نامیده می شود به شرح زیر است. اسکنه ای را به طناب آویزان می کنیم که به صورت دوره ای روی صورت ها می افتد و سنگ را از بین می برد. طناب روی درام دکل حفاری قرار دارد و با کمک دستگاه های مختلف می توان آن را پایین و بلند کرد.

سنگ های تخریب شده در پایین، به نام قلمه، به طور دوره ای حذف می شود. برای انجام این کار، ابزار حفاری بالا می رود، بیلر پایین می آید (سطلی با یک دریچه در پایین). هنگامی که بیلر زیر آب می رود، دریچه باز می شود و با مخلوطی از سازند یا سیال بالا و سنگ حفاری شده پر می شود. هنگامی که بایل بالا می رود، دریچه بسته می شود. در نتیجه پایین آوردن و بالا بردن مکرر بایل، کف چاه پاک می شود و حفاری چاه مجددا ادامه می یابد.

هنگام حفاری ضربه ای، به عنوان یک قاعده، هیچ مایع حفاری استفاده نمی شود. اما برای حفظ سوراخ چاه حفاری شده، چاه را مورد استفاده قرار می‌دهم، یعنی رشته پوشش را که شامل لوله‌های فلزی است که از طریق نخ یا با جوش متصل می‌شوند، پایین می‌آورند. با عمیق شدن چاه، رشته پوشش به سمت پایین پیش رفته و با افزودن یک لوله دیگر بلندتر می شود. در صورتی که جابجایی محفظه به سمت پایین غیرممکن باشد، یک رشته روکش دوم با قطر کمتر در داخل آن پایین می آید. برای انجام این کار، چاه با یک اسکنه عمیق می شود و ستون ساخته می شود. می توان ستون های بعدی با قطر کمتر را تا رسیدن به عمق طراحی اجرا کرد.

اثربخشی روش حفاری ضربه ای به انتخاب بیت برای حفاری یک سنگ خاص، به جرم ابزار حفاری، تعداد ضربه های بیت به پایین و دلایل دیگر بستگی دارد.

در روش حفاری ضربه ای از ماشین هایی با جرم کم (تا 20 تن) استفاده می شود که حمل و نقل آنها را برای حفر چاه های کم عمق دور از مناطق پرجمعیت آسان می کند.

اما هنگام حفر چاه نفت و گاز از روش ضربه ای استفاده نمی شود. حفاری نفت و گاز به روش حفاری چرخشی انجام می شود.

حفاری چرخشی در نتیجه ضربه همزمان بر بیت بار و گشتاور انجام می شود. این روش حفاری با استفاده از موتورهای روتور یا سوراخ انجام می شود: توربودریل یا مته الکتریکی.

در حین حفاری چرخشی، نیروی موتور به روتور منتقل می شود - مکانیزم چرخشی که بالای سر چاه در مرکز برج نصب شده است. روتور رشته مته لوله ها را با بیت می چرخاند.

هنگام حفاری با موتور سوراخ، بیت به شفت و رشته مته به محفظه موتور پیچ می شود. هنگامی که موتور در حال کار است، شفت و بیت آن می چرخد، اما رشته مته نمی چرخد. در نتیجه، در حفاری دوار، زمانی که رشته حفاری در امتداد محور چاه حرکت می‌کند و رشته حفاری در حال چرخش است، بیت در سنگ عمیق می‌شود و هنگام حفاری با موتور چاله، رشته مته نمی‌چرخد.

با روش حفاری چرخشی، در تمام مدت زمانی که بیت در سوراخ ته است، چاه با آب یا محلول خاک رس شسته می شود. مایع فلاشینگ به داخل چاه تزریق می شود و قلمه ها را به سطح، داخل ظروف مخصوص (چات) می آورد، سپس با مکانیزم های تمیز کننده تمیز و تمیز می شود و دوباره وارد مخازن دریافتی پمپ های گل شده و به داخل چاه پمپاژ می شود.

لوله های مته برای تغییر قطعات فرسوده بلند می شوند، آنها به بخش هایی به نام شمع باز می شوند. شمع ها نصب شده و فانوس برج روی شمعدان نصب شده است. سپس رشته مته به ترتیب معکوس در چاه پایین می آید.

موتورهای داون هول عبارتند از: توربودریل و مته برقی. چرخش شفت توربودریل به دلیل تبدیل انرژی هیدرولیک جریان سیال شستشو از طریق رشته مته ورودی به توربودریل رخ می دهد. انرژی مکانیکیتوربودریل، که بیت به طور سفت و سخت با آن متصل است.

هنگام حفاری با مته برقی، انرژی از طریق کابلی به موتور آن می رسد که بخش های آن به صورت متحدالمرکز در داخل رشته مته ثابت می شود.

روش های مختلف حفاری چرخشی ویژگی های خاصی از حالت حفاری دارند. حالت حفاری با مجموعه ای از خریداران حفاری مشخص می شود، از جمله: نرخ نفوذ، بار سوراخ پایین، فرکانس چرخش بیت، مصرف سیال شستشو و غیره.

حالت بهینه حفاری به عنوان ترکیبی از چنین پارامترهای حفاری درک می شود که در آن بیشترین اثر حاصل می شود، یعنی با هزینه نسبتاً کم مواد و پول، سرعت های بالاحفاری، و چاه واقعی به چاه طراحی نزدیک است.

برای هر سنگ، می توان پارامترهای بهینه حفاری را انتخاب کرد: وزن روی بیت، سرعت بیت و سرعت جریان سیال حفاری.

در مورد حفاری با کمک روتور، هیچ رابطه ای بین پارامترهای حالت حفاری وجود ندارد، بنابراین من حالت بهینه را انتخاب می کنم! برای هر پارامتر جداگانه در عین حال، بسته به زمین شناسی مقطع، با در نظر گرفتن سختی سنگ ها، بار روی بیت و فرکانس چرخش آن انتخاب می شود و دبی سیال حفاری بسته به درجه تنظیم می شود. تمیز کردن سوراخ پایین

بر خلاف حفاری چرخشی، هنگام حفاری با توربودریل، بین پارامترهای حالت حفاری رابطه وجود دارد. به عنوان مثال، با افزایش سرعت جریان سیال شستشو در همان بار در قسمت پایین، سرعت چرخش توربودریل نیز افزایش می یابد. و بسته به سختی سنگ، بار تغییر می کند و بر این اساس فرکانس چرخش بیت تغییر می کند که منجر به عملکرد بهینه حفاری چاه می شود. هنگام حفاری با مته برقی، بر خلاف حفاری توربین، هیچ رابطه ای بین پارامترهای حالت حفاری برقرار نمی شود، با این حال، سرعت بیت بالا است که حالت بهینه حفاری را تضمین می کند.

در اغلب موارد پروژه چاه های عمودی حفر می کند که گمانه آنها نزدیک به عمودی است. چاه های عمودی شامل چاه هایی است که در آنها زاویه بین محور چاه و عمود (زاویه اوج) در امتداد کل سوراخ چاه بیش از 2 درجه انحراف نداشته باشد و اگر انحراف بیش از 2 درجه باشد، چاه ها منحرف شده در نظر گرفته می شوند.

دلایل انحنای چاه ها می تواند متفاوت باشد و هم به شرایط زمین شناسی طبیعی حفاری چاه و هم به نتیجه فعالیت حفاری ها و سایر خدمات مرتبط با حفاری چاه های نفت و گاز بستگی دارد. دلایل زمین شناسی انحنای چاه ها عبارتند از: ایجاد شیب لایه ها، اختلالات تکتونیکی، وجود کاپرن ها، لایه های لایه ای سنگ هایی با سختی های مختلف و همچنین آخال های جامد مانند تخته سنگ و .... دلایل فنی عبارتند از: انحنای لوله های حفاری. کجی در اتصالات رزوه ای و ... دلایل تکنولوژیکی عبارتند از: انتخاب نادرست طرح چاه، نسبت نادرست لوله های حفاری و قطر چاه، استفاده از شرایط نامساعد حفاری و ....

انحراف قابل توجه از چاه طراحی منجر به عوارض حفاری عمده، از جمله حوادث می شود.

در نتیجه انحنای غیر ارادی چاه، مشکلات زیر ممکن است رخ دهد: عارضه پارگی، سایش شدیدتر لوله‌های حفاری و کوپلینگ‌ها، ریزش سنگ، ساییدگی لوله‌های پوشش، مشکل در پایین آوردن آنها به داخل چاه، افزایش خطر لوله. فروپاشی، عوارض حین سیمان کاری و غیره

چاه های انحراف جانبی در حین کار قابل اعتماد نیستند و به دلیل سایش زودهنگام تجهیزات پمپاژ پایین چاه، میله های پمپاژ و رشته تولید به سرعت از بین می روند.

با این حال، در تعدادی از موارد، حفاری چاه ها به صورت شیبدار و افقی انجام می شود، از جمله در زیر بستر دریا، در زیر دره ها، کوه ها، در مناطق اشغال شده توسط ذخایر طبیعی، زیر تاسیسات صنعتی و روستاهای مسکونی، هنگام خاموش کردن چشمه های سوزان و از بین بردن فضای باز. انتشار نفت و گاز و غیره.

در این حالت از منحرف کننده های مخصوص استفاده می شود که بین توربودریل و رشته مته نصب می شوند.

برای حفاری چاه نفت و گاز از بیت هایی استفاده می شود که ابزار حفاری برای تخریب مکانیکی سنگ ها هستند. معمولاً برای حفاری سنگ های متوسط ​​سخت، سخت، محکم و بسیار سخت از تکه های عمل خردکننده- برشی که اصطلاحاً به آن بیت های مخروطی می گویند استفاده می شود.

در برخی موارد از قطعات ساینده برش با درج الماس و آلیاژ سخت نیز استفاده می شود. آنها در بخش های حفاری که در آن تناوب سنگ هایی با سختی های مختلف، از جمله ترکیبی از سنگ های پلاستیکی بالا با سنگ های سخت متوسط ​​وجود دارد، استفاده می شود.

لحظه پایین آمدن بیت به داخل سوراخ، که در آن مته‌ها از تثبیت‌کننده‌های مخصوص استفاده می‌کنند تا مطمئن شوند که بیت به‌طور دقیق به مرکز سوراخ پایین می‌آیند.

بیت ها را می توان برای حفاری مداوم، زمانی که سنگ در امتداد تمام سطح تخریب می شود، یا برای حفاری حلقه ای، زمانی که سنگ در امتداد رینگ صورت از بین می رود، استفاده کرد. در مورد دوم، بیت ها بیت هسته نامیده می شوند و برای گرفتن هسته از چاه استفاده می شوند. در این مورد، از سرهای حفاری استفاده می شود: مخروط، الماس و کاربید. بیت هسته شامل یک سر مته، یک لایروبی، یک بدنه مجموعه هسته و یک شیر توپی است. با کمک یک حامل خاک که در آن مغزه گیرها و نگهدارنده های هسته وجود دارد و در بالای یک دریچه عریض، هسته انتخاب و ذخیره می شود تا به سطح بالا برود.

رشته حفاری برای انجام فرآیند حفاری چاه طراحی شده است. این موتور بیت یا پایین چاه را به تجهیزات سطحی متصل می کند. رشته مته از یک ردیف لوله مته تشکیل شده است. در بالای شو یک لوله مربعی پیشرو وجود دارد که به یک چرخ گردان متصل است. لوله های مته با اتصالات مته و کوپلینگ به هم پیچ می شوند. وظیفه رشته مته انتقال چرخش به بیت، ایجاد بار بر روی بیت، بالا و پایین بردن بیت ها، انجام کارهای کمکی مختلف در فرآیند حفاری چاه و آزمایش سازندهاست.

برای چرخاندن بیت در کف چاه از مکانیسم های ذکر شده در بالا استفاده می شود: روتور، توربودریل و مته برقی.

روتورها حرکت چرخشی رشته مته و مته را فراهم می کنند و همچنین وزن رشته مته سنگین را تحمل می کنند. روتور نصب شده در دهانه چاه از یک قاب تشکیل شده است که در قسمت داخلی آن یک میز دوار نصب شده است. در مرکز میز یک سوراخ (از طریق) برای پایین آوردن بیت ها و سوراخ کردن لوله ها از طریق آن وجود دارد. قطر سوراخ میز روتور از 400 تا 700 میلی متر متغیر است که با حداکثر قطر بیتی که از آن عبور می کند تعیین می شود. درج ها و گیره ها در سوراخ مرکزی قرار می گیرند که تعلیق لوله پیشرو بخش مربع را فراهم می کند. یک لوله مته بعدی به کلی و سپس دیگران متصل می شود.

توربودریل ها که موتورهای پایین چاه هستند، انرژی هیدرولیک را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند که چرخش محور و بیت توربودریل را تضمین می کند. توربودریل از دو عنصر اصلی توربین تشکیل شده است: یک استاتور که به طور محکم به بدنه بسته می شود و یک روتور که روی محور توربودریل ثابت می شود. با توجه به مراحل زیاد (تا 350)، جریان هیدرولیک که از یک مرحله به مرحله دیگر جریان دارد، انرژی مکانیکی قدرتمندی ایجاد می کند که بیت را به حرکت در می آورد. هرچه تعداد مراحل در یک توربودریل بیشتر باشد، قدرت و گشتاور بیشتر است کارآمدتر کار کنندتوربودریل

مته های الکتریکی تبدیل می شوند انرژی الکتریکیاز سطح به انرژی مکانیکی می رسد که بیت را در پایین می چرخاند. مته های الکتریکی، متشکل از دو بخش اصلی - یک موتور الکتریکی و یک دوک نخ ریسی، با یک بیت پیچ در چاه روی رشته مته پایین می آیند. انرژی از ترانس برقتوسط یک کابل خارجی و یک کابل داخلی، که دومی در رشته لوله مته نصب شده است، تامین می شود. در این حالت مایع شستشو با عبور از سیستم ساب و دوبریکاتورها به داخل شفت توخالی موتور الکتریکی و سپس به بیت می رود. و سپس، مانند حفاری چرخشی و توربین، سیال حفاری قلمه ها را به داخل می برد و آنها را از طریق حلقه به سطح بالا می برد.

دستگاه های حفاری بسته به عمق حفاری از نظر خصوصیات متفاوت هستند. بار قلاب دکل حفاری باید با وزن رشته مته مطابقت داشته باشد و وزن رشته مته باید بیشتر از وزن رشته محفظه باشد.

از این نظر، دکل های حفاری در پارامترها (حداکثر بار قلاب مجاز) متفاوت هستند که به قطر چاه و لوله های حفاری و همچنین به جرم دومی بستگی دارد.

دکل های حفاری در ویژگی های تجهیزات حفاری و قدرت متفاوت است.

نمای کلی دکل حفاری برای حفاری چاه نفت و گاز.

دکل حفاری شامل تعدادی مکانیسم است که بر روی یک پایه مشترک نصب می شود که امکان انتقال دکل از یک چاه به چاه دیگر را به صورت مونتاژ شده فراهم می کند. یک دکل حفاری چرخشی معمولی شامل: برج، بلوک جرثقیل، بلوک مسافرتی، قلاب، چرخاننده، وینچ، موتورهای دیزلی، جعبه دنده، پمپ گل، مخازن دریافت پمپ، کنترل پنوماتیک، روتور می باشد. این تاسیسات دارای یک قاب فلزی است که با سپرها و تخته ها یا پارچه لاستیکی پوشانده شده است تا مکانیسم ها و افراد را از بارش و باد محافظت کند.

علاوه بر این، کیت نصب شامل یک سیستم گردش خون است که از ماهی سفید ارتعاشی، ناودان، مخازن دریافت کننده برای شستشوی مایعات و خطوط لوله تخلیه تشکیل شده است.

تجهیزات حفاری و دکل های پیچیده تری برای حفاری در دریا استفاده می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، حفاری دریایی یا از سکوهای ثابت یا از سکوهای شناور و شناورهای ویژه انجام می شود.

در عین حال، سکوهای ثابت نیاز به ساخت یک پایه فلزی دارند که به شدت به بستر دریا چسبانده شده است. برای این کار از بلوک های پشتیبانی استفاده می شود که توسط واحدهای امنیتی ویژه نصب شده اند که به طور قابل اعتماد سیمان شده اند.

پایه‌های حفاری توسط روگذرها به هم متصل می‌شوند و تمامی تاسیسات حفاری بر روی مناطق نزدیک به هم قرار گرفته‌اند که بسیار فشرده است و برای محافظت از تجهیزات و کارگران خدمه حفاری پوشانده شده‌اند. کارهای ساختمانیدر دریا، ساخت پایه و نصب تجهیزات حفاری بسیار زمان بر است و توسط سازمان های خاص انجام می شود.

در مدرن‌ترین دکل‌های حفاری، یک صفحه کنترل برای فرآیند حفاری وجود دارد که کنترل توسط دکمه‌های نصب شده بر روی صفحه‌کلید فشرده غشایی انجام می‌شود. به عنوان مثال، کنسول مته برای درایو Power Drill 2000، عرضه شده توسط سیستم درایو جنرال الکتریک ایالات متحده، به سبک طراحی صنعتی مدرن ساخته شده است و دارای کلیدهای بسته است که به طور ویژه طراحی شده اند تا بتوانند با دقت مورد استفاده قرار گیرند. حفاری در مناطق ضخیم کار.

نمایشگرهای دیجیتال فلورسنت - سه نمایشگر قابل برنامه ریزی و یک عیب یابی - داده هایی را در مورد وضعیت دکل حفاری و پارامترهای عملیاتی در اختیار مته قرار می دهند. تشخیص خودکار و ارتباط مستقیم با درایو Power Drill 2000 کنسول را به ابزاری منحصر به فرد برای دریل تبدیل کرده است. هر بار که مته‌کن سعی می‌کند عملکرد غیرقانونی تنظیم کند، کنسول او را از خطا مطلع می‌کند. خطایی که به احتمال زیاد باعث از کار افتادن دکل حفاری می شود ابتدا شناسایی می شود.

این به مته بازخورد فوری می دهد و به آنها امکان می دهد خطا را تصحیح کنند و کار عادی خود را سریعتر از سر بگیرند. اپراتور می تواند نمایشگرهای تشخیصی را تغییر دهد تا اطلاعات بیشتری در مورد خطاهای شناسایی شده به دست آورد. وضعیت سیستم به طور مداوم به صورت ساده نمایش داده می شود به صورت کاملروی یک دستگاه برنامه نویسی آسان خوان از یک صفحه کلید تخصصی که مستقیماً روی درایو نصب شده است. آلارم‌های تشخیصی با استفاده از متنی خوانا به صفحه کلید تحویل داده می‌شوند و به پرسنل دکل با حداقل مهارت‌های الکتریکی اجازه می‌دهند مشکل را در هر سطحی در عرض چند دقیقه شناسایی کنند.

علاوه بر دکل حفاری با روتور، توربودریل یا مته برقی، مجموعه ای از بیت ها، تجهیزات و مواد زیر در محل حفاری موجود است:

• 1) میله ها و لوله های مته؛
• 2) لوله های پوششی؛
• 3) پمپ برای پمپاژ مایعات و کمپرسور برای پمپاژ گاز یا هوا.
• 4) خاک رس و مواد شیمیایی مختلف؛
• 5) ظروف برای گل و سایر مایعات شستشو.
• 6) واحدهای سیمان و سیمان.
• 7) سوراخ کننده ها و تست کننده های درز و سایر تجهیزات.

قبل از حفر چاه، سرویس زمین شناسی به همراه سازمان های حفاری و طراحی، دستور کار زمین شناسی و فنی (GTO) را که شامل بخش های زمین شناسی و فنی می باشد، تنظیم می کند. حفاری ها پس از تایید و امضای GTN توسط روسای سازمان های انجام دهنده کار، حفاری چاه را آغاز می کنند. در بخش زمین شناسی GTN، یک بخش پیش بینی شده از رسوبات در سایت حفاری چاه آورده شده است. اعماق نفوذ زیرمجموعه‌های چینه‌شناسی مختلف برش مشخص شده است، بخش طراحی نهشته‌ها (ستون سنگ‌شناسی) نشان‌دهنده استحکام سنگ‌ها،

فواصل مورد نیاز برای مغزه گیری و آزمایش سازندها در یک سوراخ باز و همچنین عوارض احتمالی هنگام حفاری در برابر فواصل معینی از مقطع، مجموعه ای از کارهای ژئوفیزیک میدانی لازم آورده شده است.

بخش فنی بهینه ترین طراحی چاه را پیشنهاد می کند، نشان می دهد: شرایط آزمایش رشته، ذخایر سیال و شیمیایی، روش های حفاری، نوع موتور پایین چاه، نوع، اندازه، تعداد بیت ها، حالت حفاری چاه (بار محوری، سرعت روتور، تغذیه پمپ، محرومیت ، تعداد پمپ ها)، نوع سیال حفاری با توجه به فواصل حفاری، پارامترهای سیال حفاری، عملیات شیمیایی سیال، سرعت بالا بردن ابزار، طرح رشته حفاری، پارامترهای دکل حفاری و غیره.

طراحی چاه سیستمی از لوله‌ها با قطرها و عمق‌های مختلف فرود به داخل چاه است که اتصال صلب آن به دیواره‌های چاه و سنگ‌های مجاور را تضمین می‌کند. معمولاً برای مسدود کردن قسمت فوقانی برش که از سنگ‌های سست تشکیل شده است، گودالی به عمق 8-4 متر می‌سازند و لوله‌ای با قطر زیاد با پنجره‌ای در بالا در آن پایین می‌آورند. فضای بین لوله و دیواره گودال با سنگ قلوه سنگ با ملات سیمان پر شده است که امکان تقویت مطمئن سر چاه را فراهم می کند. سپس یک ناودان فلزی به پنجره در لوله جوش داده می شود که از طریق آن، در حین حفاری چاه، مایع شستشو به سیستم ناودان هدایت می شود. لوله ای که در یک گودال نصب می شود جهت نامیده می شود.

پس از تعیین جهت شروع به حفر چاه می کنند. پس از حفاری سنگ های سست در قسمت بالایی مقطع (50-400 متر)، یک پوشش لوله فولادی پایین آمده و حلقه سیمان می شود. اولین رشته پوشش دهنده هادی نامیده می شود.

سپس حفاری ادامه می یابد. اگر در حین حفاری به دلیل سازندهای ناپایدار عوارض بیشتری ایجاد شود، رشته پوشش دوم، به نام پوشش میانی، پایین می آید. در برخی موارد، برای تقویت سوراخ چاه، هر دو سیم سوم و چهارم باید اجرا شوند.

پس از رسیدن به عمق طراحی، رشته تولیدی داخل چاه پایین آمده و سیمان کاری می شود. این می تواند برای بالا بردن نفت یا گاز به سطح یا برای تزریق آب (گاز یا هوا) به مخزن برای حفظ فشار طراحی شود.

چیدمان رشته‌های پوششی، نشان‌دهنده قطر آنها، عمق انتقال از قطر بزرگ‌تر به قطر کوچک‌تر، عمق رشته‌های روکش در حال اجرا و فواصل سیمانی شدن آنها، به ما امکان می‌دهد طراحی چاه را تصور کنیم.

با توجه به تعداد رشته های روکش پایین، چاه ها می توانند یک رشته، دو رشته و سه رشته باشند. به طور معمول، قطر سوراخ اولیه بین 400 تا 600 میلی متر است و قطر نهایی 127 میلی متر (5 اینچ) است.

در حین حفاری، فروپاشی قسمت بالایی مجموعه رسوبی، متشکل از خاک رس، ماسه سنگ و سنگریزه، اغلب مشاهده شد. تشکیل غارهایی در سنگ های هالوژنی کونگور که در آن شکستن ابزار حفاری رخ داده است. فشار غیرعادی بالا رخ داده است، نیاز به حفاری در گل وزنی (1.7 گرم در سانتی متر")؛ جذب گل رسی (تا از دست دادن گردش خون) در هنگام نفوذ سنگ های متخلخل و شکسته، که در ترکیب با فشار غیر طبیعی بالا، تهدید می کند. انتشار گازهای باز؛ تشکیل مهر و موم های نفتی در برابر سنگ های متخلخل و شکسته لایه های تولیدی که منجر به چسبندگی و سفت شدن ابزار حفاری می شود.

پس از پایین آمدن رشته‌های پوششی به داخل چاه، سیمان‌کاری می‌شود. برای انجام این کار، سیمان را با استفاده از سیمان های مخصوص تزریق داخل حلقه می ریزند. ملات های سیمان در دستگاه های مخصوص اختلاط سیمان که به دکل حفاری می آیند تهیه می شوند. از طریق واحدهای سیمانی مجهز به پمپ، سیمان از رشته پوشش به داخل حلقۀ چاه تا ارتفاع معینی از بالا آمدن سیمان که در GTN مشخص شده است، رانده می شود.

حفاری افق های تولیدی در چاه های اکتشافی با هسته بیت ها به منظور انتخاب و سپس مطالعه هسته انجام می شود. پس از اتمام حفاری سازندهای مولد، یک محدوده کامل از بررسی چاه های ژئوفیزیک میدانی (GIS) انجام می شود.

سپس سازندها با کمک تسترهای سازند که بر اساس القای جریان روغن از سازند به دلیل افت فشار شدید در سیستم رشته سازند- مته است، آزمایش می شوند.

به طور معمول، چاه درست زیر پایین منطقه پرداخت حفاری می شود، در یک رشته تولید اجرا می شود و یک یا دو بار سیمان می شود. سپس پس از سفت شدن سیمان، دیواره رشته از جمله حلقه سیمانی در مقابل سازند مولد سوراخ می شود تا ارتباط بین رشته و سازند برقرار شود. برای این کار از سوراخ کننده های مختلف (جمعی، اژدر یا گلوله) استفاده می شود. متداول ترین سوراخ کننده های تجمعی بر اساس عمل جت تجمعی است که به دلیل انفجار پوشش مسی بار و موج ضربه ای رخ می دهد. در این حالت، یک جت فلزی نازک با سرعت 8000 تا 10000 متر بر ثانیه به بیرون پرتاب می شود و ستون و سنگ سیمان را سوراخ می کند. سوراخ کننده به داخل چاه پایین می آید و یک شبکه محاسبه شده از سوراخ ها در برابر سازند تولیدی ایجاد می شود.

کار زیرزمینی چاه ها هم در فرآیند حفاری و هم در حین عملیات بعدی آنها توسط تیم های زیرزمینی زیرزمینی ویژه که تعمیرات اساسی و جاری چاه ها را انجام می دهند انجام می شود. خدمه تعمیرات معمولاً در شیفت کار می کنند، مانند خدمه حفاری.

زاوگورودنی ایوان الکساندرویچ

دانشجوی سال دوم، گروه مکانیک، گرایش حفاری چاه نفت و گاز، دانشکده پلی تکنیک دولتی آستاراخان، آستاراخان

پست الکترونیک:

کوزنتسوا مارینا ایوانونا

معلم رشته های خاصکالج پلی تکنیک دولتی آستاراخان، آستاراخان

پست الکترونیک:

معرفی.از زمان های قدیم، بشر به استخراج نفت پرداخته است، در ابتدا از روش های ابتدایی استفاده می شد: استفاده از چاه، جمع آوری نفت از سطح مخازن، پردازش سنگ آهک یا ماسه سنگ آغشته به نفت. در سال 1859، در ایالت پنسیلوانیا ایالات متحده، حفاری مکانیکی چاه برای نفت ظاهر شد، تقریباً در همان زمان حفاری در روسیه آغاز شد. در سال های 1864 و 1866 اولین چاه ها در کوبان با دبی 190 تن در روز حفر شد.

در ابتدا چاه های نفت با استفاده از روش میله دوار دستی حفاری می شدند، به زودی آنها به روش حفاری با استفاده از روش میله دوار دستی روی آوردند. روش شوک میله در میادین نفتی آذربایجان بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. انتقال از روش دستی به حفاری مکانیکی چاه ها منجر به نیاز به مکانیزه شدن عملیات حفاری شد که سهم عمده ای در توسعه آن توسط مهندسان معدن روسی G.D. رومانوفسکی و اس.جی. وویسلاو. در سال 1901، برای اولین بار در ایالات متحده، حفاری چرخشی با سوراخ کردن پایین با جریان سیال در گردش (با استفاده از مایع حفاری) مورد استفاده قرار گرفت و مهندس فرانسوی فوول در سال 1848 بلند کردن قلمه ها را با جریان آب در گردش اختراع کرد. از آن لحظه، دوره توسعه و بهبود روش حفاری چرخشی آغاز شد. در سال 1902 در روسیه اولین چاه با روش چرخشی در منطقه گروزنی به عمق 345 متر حفر شد.

تا به امروز، ایالات متحده موقعیت پیشرو در صنعت نفت را به خود اختصاص داده است، سالانه 2 میلیون حلقه چاه حفاری می شود، یک چهارم آنها مولد هستند، روسیه هنوز تنها جایگاه دوم را اشغال می کند. در روسیه و خارج از کشور از موارد زیر استفاده می شود: حفاری دستی (استخراج آب). مکانیکی؛ حفاری دوکی کنترل شده (سیستم حفاری ایمن توسعه یافته در انگلستان)؛ فن آوری های حفاری انفجاری؛ حرارتی؛ فیزیکوشیمیایی، الکتروسپارک و روش های دیگر. علاوه بر این، بسیاری از فن‌آوری‌های جدید حفاری چاه در حال توسعه هستند، به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا، موسسه معادن کلرادو یک فناوری حفاری لیزری مبتنی بر سوزاندن سنگ را توسعه داده است.

تکنولوژی حفاری.روش مکانیکی حفاری رایج ترین است، آن را با روش های حفاری ضربه ای، دوار و ضربه ای-دوار انجام می شود. با روش ضربه ای حفاری، تخریب سنگ ها در اثر ضربات ابزار سنگ بری کف چاه اتفاق می افتد. تخریب سنگ ها در اثر چرخش ابزار سنگ بری (اسکنه، تاج) فشرده شده بر روی کف را روش حفاری چرخشی می گویند.

هنگام حفاری چاه های نفت و گاز در روسیه، فقط از حفاری چرخشی استفاده می شود. هنگام استفاده از روش حفاری چرخشی، چاه با یک بیت دوار حفاری می شود، در حالی که ذرات سنگ حفاری شده در طول فرآیند حفاری توسط جریانی از سیال حفاری یا هوا یا گاز تزریق شده به چاه به سطح می آیند. بسته به محل موتور، حفاری چرخشی به حفاری چرخشی و حفاری توربو تقسیم می شود. در حفاری چرخشی، روتور (روتور) روی سطح قرار می گیرد و با کمک یک رشته مته، بیت را در سوراخ پایین هدایت می کند، فرکانس چرخش 20-200 دور در دقیقه است. هنگام حفاری با موتور سوراخ (توربودریل، مته پیچی یا مته برقی)، گشتاور از موتور سوراخ نصب شده در بالای بیت منتقل می شود.

فرآیند حفاری شامل عملیات اصلی زیر است: پایین آوردن لوله های حفاری با یک بیت به داخل چاه به پایین و بلند کردن لوله های مته با مته استفاده شده از چاه و کار کردن بیت در پایین، یعنی تخریب سنگ حفاری. این عملیات به صورت دوره‌ای قطع می‌شود تا لوله‌های محفظه به داخل چاه به منظور محافظت از دیواره‌ها در برابر ریزش و جداسازی افق‌های نفت (گاز) و آب، قطع شود. همزمان در فرآیند حفاری چاه ها تعدادی کار کمکی انجام می شود: نمونه برداری از مغزه، تهیه سیال شستشو (گل حفاری)، کلنگ زنی، اندازه گیری انحنا، توسعه چاه به منظور ورود نفت (گاز) به چاه و غیره. .

شکل 1 طرح تکنولوژیکی دکل حفاری را نشان می دهد.

شکل 1. طرح دکل حفاری برای حفاری دوار: 1 - خط حفاری. 2 - بلوک مسافرتی; 3 - برج؛ 4 - قلاب؛ 5 - شلنگ حفاری; 6 - لوله پیشرو; 7 - ناودان; 8 - پمپ حفاری; 9 - موتور پمپ؛ 10 - لوله کشی پمپ; 11 - مخزن دریافت (ظرفیت); 12 - قفل حفاری; 13 - لوله مته; 14 - موتور پایین چاه هیدرولیک; 15 - اسکنه؛ 16 - روتور؛ 17 - وینچ؛ 18 - موتور وینچ و روتور؛ 19 - چرخان

دکل حفاری مجموعه ای از ماشین آلات و مکانیزم های طراحی شده برای حفاری و پوشش چاه است. فرآیند حفاری با پایین آوردن و بالا بردن رشته مته و همچنین حفظ آن بر روی وزن همراه است. برای کاهش بار روی طناب و کاهش قدرت موتورها از تجهیزات بالابری متشکل از برج، کشو و سیستم تکل استفاده می شود. سیستم مسافرتی شامل یک قسمت ثابت بلوک تاج نصب شده در بالای فانوس برج و قسمت متحرک بلوک مسافرتی، طناب مسافرتی، قلاب و زنجیر است. سیستم مسافرتی برای تبدیل حرکت چرخشی درام وینچ به حرکت انتقالی قلاب طراحی شده است. دکل حفاری برای بلند کردن و پایین آوردن رشته مته و لوله های پوششی به داخل چاه و همچنین برای نگه داشتن رشته حفاری روی وزنه در حین حفاری و تغذیه یکنواخت آن و قرار دادن سیستم حرکتی، لوله های مته و تجهیزات در آن طراحی شده است. عملیات تریپ با کمک وینچ حفاری انجام می شود. کشوها از پایه ای تشکیل شده است که محورهای وینچ روی آن ثابت شده و توسط چرخ دنده ها به هم متصل می شوند، تمام محورها به یک گیربکس و گیربکس نیز به نوبه خود به موتور متصل می شود.

تجهیزات حفاری زمینی شامل یک پل دریافتی است که برای قرار دادن لوله های مته و جابجایی تجهیزات، ابزار، مواد و قطعات یدکی در امتداد آن طراحی شده است. سیستمی از دستگاه ها برای تمیز کردن سیال حفاری از قلمه ها. و تعدادی امکانات جانبی.

رشته مته، مته (ابزار سنگ شکن) را به تجهیزات سطحی، یعنی دکل حفاری متصل می کند. لوله بالایی در رشته مته مربع است، می تواند شش ضلعی یا شیاردار باشد. لوله پیشرو از دهانه میز روتور عبور می کند. روتور در مرکز دکل حفاری قرار می گیرد. انتهای بالای گیره به یک چرخان متصل است که برای اطمینان از چرخش رشته مته معلق روی قلاب و تامین مایع حفاری از طریق آن طراحی شده است. قسمت پایینی چرخ گردان به کیلی متصل است و می تواند با رشته مته بچرخد. قسمت بالایی چرخ گردان همیشه ثابت است.

تکنولوژی فرآیند حفاری را در نظر بگیرید (شکل 1). یک شیلنگ منعطف 5 به سوراخ قسمت ثابت چرخ گردان 19 متصل می شود که از طریق آن مایع شستشو با استفاده از پمپ های حفاری 8 به داخل چاه پمپ می شود. سیال شستشو از تمام طول رشته مته 13 عبور می کند و وارد سوراخ هیدرولیک می شود. موتور 14، که محور موتور را به چرخش می‌برد، و سپس مایع وارد بیت 15 می‌شود. با خروج از سوراخ‌های بیت، مایع حفره پایینی را شستشو می‌دهد، ذرات سنگ حفر شده را می‌گیرد و همراه با آنها از فضای حلقوی بین دیوارها می‌گذرد. چاه و لوله های مته بالا می رود و به سمت ورودی پمپ می رود. در سطح، مایع حفاری با استفاده از تجهیزات ویژه از سنگ حفاری شده تمیز می شود و پس از آن دوباره به چاه تغذیه می شود.

فرآیند تکنولوژیکیحفاری تا حد زیادی به سیال حفاری بستگی دارد که بسته به ویژگی های زمین شناسی میدان، برای آن آماده می شود. بر پایه آب، بر پایه نفت، با استفاده از یک عامل گازی یا هوا.

نتیجه.با توجه به موارد فوق می توان دریافت که فناوری های رفتار فرآیندهای حفاری متفاوت است، اما برای شرایط داده شده (عمق چاه، سنگ های آن، فشارها و غیره)، باید بر اساس شرایط زمین شناسی و اقلیمی انتخاب شود. . از آنجایی که از باز شدن خوب افق تولیدی در میدان، ویژگی های عملیاتی چاه، یعنی سرعت جریان و بهره وری آن، در آینده بستگی دارد.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1.Vadetsky Yu.V. حفاری چاه های نفت و گاز: کتاب درسی برای آغاز. پروفسور تحصیلات. م.: مرکز انتشارات "آکادمی"، 2003. - 352 ص. شماره ISB 5-7695-1119-2.

2.Vadetsky Yu.V. کتاب راهنمای حفاری: کتاب درسی. کمک هزینه برای شروع پروفسور تحصیلات. م.: مرکز انتشارات "آکادمی"، 1387. - 416 ص. شماره ISB 978-5-7695-2836-1.

در ابتدا از حفاری در کشور ما برای احداث چاه نمک استفاده می شد. اطلاعات مربوط به حفاری چاه برای اکتشاف نفت به دهه 30 قرن نوزدهم در تامان برمی گردد. به پیشنهاد مهندس معدن N.I. Voskoboynikov در سال 1848، چاهی در Bibi-Heybat با کمک مته حفر شد که از آن نفت به دست آمد. این اولین چاه نفت در جهان بود که با حفاری با استفاده از فرآیند شستشوی مداوم سیال برای تمیز کردن چاه از سنگ های حفر شده ساخته شد.

چاه ها عمودی، شیب دار حفر می شوند،افقی روش حفاری خوشه ای جهت دار به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، زمانی که 15 چاه یا بیشتر به صورت شیب دار از یک سایت حفر می شود. این روش با موفقیت در تالاب ها، هنگام حفر چاه از سکوهای حفاری دریایی، برای حفظ زمین های زراعی حاصلخیز و غیره استفاده می شود.

مفهوم چاه

چاه معدن کاری (عمودی یا شیبدار) با سطح مقطع دایره ای با عمق چند متر تا چند کیلومتر با قطرهای مختلف است که در ضخامت پوسته زمین ساخته شده است. بالای چاه را دهانه، کف چاه را کف و سطح کناری را چاه می گویند. فاصله دهانه چاه تا کف در امتداد محور چاه را طول چاه می گویند. برآمدگی طول بر روی محور عمودی را عمق چاه می گویند.

چاه ها عبارتند از نفت، گاز، میعانات گازی، تزریق، مشاهده، ارزیابی و غیره. طراحی چاه باید شرایط زیر را برآورده کند:

• 1. اطمینان از پایداری مکانیکی دیواره های چاه و ایزوله مطمئن همه سازندهای (نفت، گاز، آب) از یکدیگر، دسترسی آزاد به کف چاه ها برای پایین آوردن تجهیزات و جلوگیری از ریزش سنگ در چاه.
• 2. اتصال کارآمد و قابل اعتماد سوراخ پایین با یک مخزن مولد (نفت یا گاز).
• 3. امکان آب بندی دهانه چاه و اطمینان از جهت گیری محصولات استخراج شده به سمت سیستم جمع آوری، تصفیه و انتقال نفت و گاز یا تزریق عامل ضربه به سازند.
• 4. امکان انجام کارهای تحقیقاتی در چاه ها و همچنین کارهای مختلف زمین شناسی و فنی و تعمیراتی و پیشگیرانه.

پایداری دیواره‌های چاه و جداسازی لایه‌ها از یکدیگر، با حفاری و پایین آوردن چندین لوله در چاه به دست می‌آید که به آن پوشش می‌گویند. ابتدا چاه تا عمق 50-100 متر حفر می شود، یک لوله فولادی در آن پایین می آید (1 = 500 میلی متر یا بیشتر - جهت. فضای بین دیواره بیرونی لوله و دیواره چاه (سنگ) به منظور جلوگیری از ریزش سنگ های فوقانی و ایجاد جریان متقاطع بین لایه های فوقانی با ملات سیمان تزریقی مخصوص تحت فشار پر می شود. سپس چاه را با قطر کوچکتر به عمق 500-600 متر حفر می کنند، لوله ای با یک قطر 249-273 میلی متر داخل آن پایین می آید و سیمان می شود و همچنین جهت به دهانه می رسد. این رشته لوله هادی نامیده می شود و برای جلوگیری از فرسایش لایه های بالایی و همچنین ایجاد کانالی برای گل حفاری طراحی شده است. پس از آن، چاه تا ته چاه طراحی حفاری می شود. یک رشته تولیدی (لوله فولادی به قطر 146-168 میلی متر) در آن پایین آمده و فضای بین لوله و سنگ تحت فشار با ملات سیمان پر می شود. پس از سفت شدن دوغاب سیمان (معمولاً 48 ساعت)، یک سنگ سیمانی در حلقه بین دیواره خارجی لوله و سنگ تشکیل می شود که لایه ها را از یکدیگر جدا می کند.

طراحی چاه ها بسته به مشخصات کانسار، فشار مخزن آن، مقطع زمین شناسی و ... می تواند تک رشته ای یا چند رشته ای (دو یا سه رشته ای) باشد. ستون آخر را ستون تولید می نامند.

پس از اتمام حفاری، فرود پوشش تولید، سیمان شدن آن در چاه در فاصله مخزن نفت یا گاز، از طریق سوراخ هایی از طریق لوله فولادی و سنگ سیمان با استفاده از سوراخ کننده های مخصوص ایجاد می شود.

پس از آن، چاه توسعه یافته و به بهره برداری می رسد. چاه می تواند بسته یا باز باشد. یک سوراخ باز زمانی استفاده می شود که سازند تولیدی از سنگ های متراکم - کربناته، آهکی یا ماسه سنگ های متراکم تشکیل شده باشد. با یک سوراخ باز، چاه به بالای سازند تولیدی حفر می شود، رشته تولید پایین می آید و سیمان می شود. سپس، با کمی قطر کمتر، یک سازند تولیدی از طریق رشته تولید باز می شود (دریل می شود). این نیازی به سوراخ کردن ندارد، زیرا. سازند تولیدی توسط یک لوله فلزی مسدود نمی شود.

اگر سازند تولیدی متشکل از ماسه سنگ ها یا سنگ های آهکی ناپایدار و ضعیف سیمان شده باشد، سوراخ پایین به یک سوراخ بسته مجهز می شود. در همان زمان، چاه تا عمق طراحی حفر می شود (به اصطلاح "sumf" کمی پایین تر از 15-20 متر از سازند تولیدی ایجاد می شود)، یک رشته تولید در آن پایین می آید که سیمان می شود، و سپس بخش های سازنده سازند سوراخ می شوند تا سازند را با کف چاه متصل کنند. اگر سازند با ماسه‌سنگ‌های سیمانی ضعیف یا سیلت‌سنگ‌ها نشان داده شود، سازند تولیدی را می‌توان در یک سوراخ باز باز کرد و به دنبال آن یک فیلتر لاینر قرار داد. فیلتر به صورت سوراخ در رشته تولید در بازه مخزن نشان داده می شود.

روش های حفاری چاه های نفت و گاز

روش های مختلفی برای حفاری وجود دارد، اما حفاری مکانیکی کاربرد صنعتی پیدا کرده است. حفاری مکانیکی به دو دسته ضربی و دوار تقسیم می شود. در حفاری ضربه ای ابزار حفاری از بیت 1، میله ضربه گیر 2، قفل طناب 3 تشکیل شده است. روی چاه حفاری شده دکل 12 تعبیه شده است که دارای بلوک 5 در قسمت بالایی است، غلتک کششی بالانس 6. ، یک غلتک کمکی 8 و یک درام دستگاه حفاری 11. طناب به دور درام 11 دستگاه حفاری پیچیده شده است. ابزار حفاری بر روی یک طناب 4 آویزان است که روی بلوک 5 دکل 12 پرتاب می شود. هنگامی که چرخ دنده های 10 می چرخند، میله اتصال 9 در حال رفت و برگشت، قاب متعادل کننده 6 را بالا و پایین می کند. هنگامی که قاب پایین می آید، غلتک 7 طناب را می کشد و ابزار حفاری را بالای کف چاه بالا می برد. وقتی قاب بالا می رود، طناب پایین می آید، بیت روی صورت می افتد و سنگ را از بین می برد. برای تمیز کردن کف از سنگ تخریب شده (لجن)، یک ابزار حفاری از چاه بلند می شود و یک بایل (سیلندری از نوع سطلی دراز با یک سوپاپ در پایین) داخل آن فرو می رود. برای افزایش راندمان حفاری با طناب ضربه ای، لازم است کف چاه از قلمه ها به موقع تمیز شود.

حفاری چرخشی.

چاه های نفت و گاز در حال حاضر با استفاده از روش حفاری چرخشی حفاری می شوند. در حفاری چرخشی، تخریب سنگ به دلیل بیت دوار رخ می دهد. زیر وزن ابزار، بیت وارد سنگ شده و تحت تأثیر گشتاور، سنگ را از بین می برد. گشتاور توسط یک روتور نصب شده در سر چاه از طریق رشته حفاری به بیت منتقل می شود. به این روش حفاری، حفاری چرخشی می گویند. اگر گشتاور از یک موتور سوراخ (توربودریل، مته الکتریکی) به بیت منتقل شود، به این روش حفاری توربین می گویند.

توربودریل یک توربین هیدرولیکی است که توسط یک سیال حفاری که توسط پمپ ها به داخل چاه پمپ می شود هدایت می شود.

مته برقی یک موتور الکتریکی در یک طراحی مهر و موم شده است. برقتوسط کابل از سطح تامین می شود.

دکل حفاری سازه ای فلزی بالای چاه برای پایین آوردن و بازیابی ابزار حفاری با بیت، موتورهای سوراخ، لوله های پوششی، قرار دادن پایه های مته پس از بیرون کشیدن آنها از چاه و غیره است.

برج ها در چندین تغییر تولید می شوند. ویژگی های اصلی دریک ها ظرفیت حمل، ارتفاع، ظرفیت "مجله ها" (محلی برای شمعدان لوله های مته)، ابعاد پایه های پایین و بالایی، وزن (جرم دریک) است.

ظرفیت بالابری دریک حداکثر و حداکثر بار مجاز روی اسکله در فرآیند حفر چاه است. ارتفاع برج تعیین کننده طول شمع قابل برداشتن از چاه است که اندازه آن مدت زمان عملیات ترمپ را تعیین می کند.

برای حفاری چاه تا عمق 400-600 متر، از سطل به ارتفاع 16-18 متر، تا عمق 2000-3000 متر - ارتفاع 42 متر، و تا عمق 4000 تا 6500 متر - 53 متر استفاده می شود. ظرفیت "فروشگاه" نشان می دهد که طول کل لوله های حفاری با قطر 114-168 میلی متر را می توان در آنها قرار داد. ابعاد پایه های بالا و پایین با در نظر گرفتن قرار دادن تجهیزات حفاری، ابزارهای حفاری و وسایل مکانیزه کردن عملیات تراش، شرایط خدمه حفاری را مشخص می کند. ابعاد پایه بالایی برج ها 2x2 یا 2.6x2.6 متر و پایینی ها 8x8 یا 10x10 متر است.

مجموع جرم دکل های حفاری ده ها تن است.

چرخه ساخت چاه

قبل از شروع حفاری در محل حفاری چاه، محل از اشیاء خارجی خارج می شود، در صورت وجود جنگل، قطع و ریشه کن می شود. اگر حفاری در یک تالاب انجام شود، ابتدا راه منتهی به محل حفاری پر می شود و محل پر می شود و تالاب ها را از بین می برد، زیر دکل حفاری. آنها طرح سایت را می سازند، خط برق، ارتباطات و مجرای آب را می آورند.

دکل های حفاری در صورت اجازه زمین و مسافت بدون جداسازی بر روی گاری های مخصوص کاترپیلار و یا روی سورتمه های اسکید حمل می شوند و روش حرکت بادی نیز امکان پذیر است. پس از حمل و نقل و نصب در محل دکل حفاری، نصب بقیه تجهیزات آغاز می شود، یعنی. نصب پمپ های پیستونی با درایو دیزل یا پمپ های با درایو الکتریکی. سیستم تمیز کردن سیال حفاری، تابلو برق، تجهیزات سر چاه (روتور، پیشگیری کننده، نشانگر وزن هیدرولیک)، پناهگاه حفاری برای سازه های نزدیک به چاه و غیره. اگر حفاری در شروع شود مربع جدید، از راه دور - از محل حفاری، در این حالت، کلیه تجهیزات اعم از دکل حفاری، واحد پمپاژ، تاسیسات تصفیه و غیره به صورت جدا شده به محل حفاری تحویل داده می شود و دکل حفاری و سایر تجهیزات در اینجا شروع به مونتاژ می کنند.

پس از نصب دکل حفاری و کلیه تجهیزات، کار مقدماتی حفاری چاه آغاز می شود.

کارهای مقدماتی شامل:

• 1. تجهیزات بلوک مسافرتی و بلوک تاج با طناب فولادی و تعلیق قلاب بالابر.
• 2. نصب و آزمایش مکانیزاسیون در مقیاس کوچک.
• 3. مونتاژ و تعلیق به قلاب چرخشی مربعی (لوله سربی)، اتصال یک شلنگ فشار قوی انعطاف پذیر به لوله رایزر و به گردان.
• 4. تراز برج.
• 5. نصب روتور.
• 6. حفاری جهت چاه.

چاه ها به صورت عمودی، جهت دار و افقی حفر می شوند. برای مدت طولانی، نوع اصلی حفر چاه، حفاری عمودی بود. در سال های اخیر، روش حفاری جهت دار به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته است، یعنی. هنگامی که طبق پروژه های حفاری، چاه در امتداد یک مسیر با انحراف از عمودی حفر می شود. معمولاً حفاری چاه های شیبدار در زیر دریا ، رودخانه ها ، دریاچه ها و همچنین در زیر کوه ها ، دره ها توصیه می شود. در مناطق باتلاقی، جنگل های حفاظت شده، برای تاسیسات صنعتی بزرگ، شهرها و روستاها. همچنین از چاه های شیبدار در تصفیه فواره های روباز نفت و گاز و همچنین به منظور حفظ زمین های حاصلخیز استفاده می شود تا با کاهش کارهای مقدماتی و ارتباطات (ارتباطات، برق، خطوط آب و غیره) هزینه حفاری چاه کاهش یابد. ). برای انحراف پروفیل چاه از عمودی، از دستگاه های خاصی استفاده می شود. این موارد عبارتند از: زیر کج، لوله مته کج، نوع متفاوتمنحرف کننده ها و غیره در کشور ما در سال های اخیر بیشتر و بیشتر از حفاری چاه های افقی و حفر چاه های افقی جانبی در چاه های فرسوده و زیان آور که لایه های بین لایه ای با نفت وجود دارد استفاده می شود.

سوراخ چاهپس از پایین آمدن لوله‌های پوششی به داخل چاه و سیمان‌کاری، سوراخ‌هایی در مقابل قسمت تولیدی سازند با استفاده از سوراخ‌هایی در رشته تولیدی و سنگ سیمانی ایجاد می‌شود تا قسمت تولیدی سازند با کف چاه متصل شود. این عمل پرفوراسیون نامیده می شود. درخواست دادن روش های مختلفسوراخ چاه: گلوله، اژدر، تجمعی و هیدروسندبلاست.

سوراخ کننده گلوله (PP) لوله ای به طول 1 متر و قطر 100 میلی متر است که با باروت فشرده و 10 گلوله فولادی بارگیری می شود. بر روی یک کابل ورود به سیستم، یک سوراخ کننده گلوله در چاهی پر از محلول رسی پایین می آید، در برابر یک فاصله معین از یک سازند مولد قرار می گیرد و شلیک می شود. عمق سوراخ های سنگ از 5-7 سانتی متر بیشتر نمی شود، گلوله های زیادی در رشته تولیدی، در سنگ سیمان گیر می کند و فقط تعداد کمی از آنها به ستون و سنگ سیمانی نفوذ می کند. عملا در حال حاضر کاربرد پیدا نمی کند.

اژدر پانچر (TP). سوراخ اژدر توسط وسایل نقلیه کابلی پرتاب می شود که پرتابه های انفجاری با قطر 22 میلی متر شلیک می کنند. این دستگاه از بخش هایی تشکیل شده است که هر کدام دارای دو محور افقی هستند. پرتابه مجهز به چاشنی پین است. هنگامی که پرتابه متوقف می شود، یک بار داخلی منفجر می شود و سنگ اطراف را می شکافد. عمق کانال ها، طبق آزمایشات، 100-160 میلی متر است، قطر کانال 22 میلی متر است. بیش از چهار سوراخ در هر 1 متر از قسمت سازنده سازند ایجاد نمی شود، زیرا سوراخ شدن اژدر اغلب منجر به تخریب رشته پوشش می شود. درست مانند سوراخ کردن گلوله، سوراخ اژدر نیز بسیار محدود استفاده می شود.

در حال حاضر، سوراخ تجمعی (PC) عمدتا استفاده می شود. سوراخ‌کننده‌های حرارتی دارای شارژ با یک بریدگی مخروطی هستند که به شما امکان می‌دهد جریان‌های گاز انفجاری را متمرکز کرده و آنها را از سرعت بالاعمود بر دیواره چاه

یک تکه ماده منفجره فشرده پودری در سوراخ تجمعی که دارای یک فرورفتگی مخروطی است که با صفحه فلزی پوشانده شده است، وارد می شود.

سوراخ‌کاری تجمعی با شلیک سوراخ‌هایی که گلوله یا پرتابه ندارند انجام می‌شود. سوراخ شدن ستون، سنگ سیمانی و سنگ با یک انفجار متمرکز به دست می آید. چنین تمرکزی به دلیل شکل مخروطی سطح بار انفجاری (BB) است که با یک پوشش فلزی نازک (ورق مس 0.6 میلی متر ضخامت) پوشانده شده است. انرژی انفجار به شکل پرتو نازکی از گازها - محصولات پوششی - از کانال عبور می کند. جت تجمعی سرعتی در سر تا 6-8 کیلومتر بر ثانیه دارد و فشاری بین 3-5 هزار مگاپاسکال ایجاد می کند.

هنگام شلیک با شارژ شکل در ستون و سنگ سیمانی، یک کانال سوراخ باریک تا عمق 350 میلی متر و قطر 8-14 میلی متر در قسمت میانی تشکیل می شود.

در میادین نفتی از سوراخ کننده هیدروسندبلاست (GPP) نیز استفاده می شود.

سوراخ کننده هیدروسندبلاست شامل بدنه ای با دیواره ضخیم است که حداکثر ده نازل ساخته شده از مواد مقاوم در برابر ساینده (سرامیک، آلیاژهای سخت) با قطر سوراخ 3-6 میلی متر در آن پیچ می شود.

یک هیدرو سندبلستر روی لوله های لوله به داخل چاه فرو می رود. قبل از سوراخ شدن چاه، یک توپ از سطح به داخل لوله پرتاب می شود که سوراخ عبوری سوراخ کننده را مسدود می کند. پس از آن، با استفاده از واحدهای پمپاژ AN-500 یا AN-700، مایع با ماسه از طریق لوله به داخل چاه پمپ می شود. مایع تزریق شده با ماسه تنها از طریق نازل ها خارج می شود. هنگام خروج از نازل ها، سرعت های عظیم جت ساینده ایجاد می شود. در نتیجه سوراخ هایی در لوله های پوششی، سنگ سیمانی و سنگ در مدت زمان کوتاهی سوراخ می شود و چاه به سازند تولیدی متصل می شود. بسته به قطر نازل ها، تعداد آنها و سرعت پمپاژ مایع، عمق سوراخ ها به 40-60 سانتی متر می رسد و در عین حال سفتی سنگ سیمانی پشت ستون حفظ می شود. در حین سوراخکاری هیدرو-سند جت، فشاری تا 40 مگاپاسکال در دهانه چاه ایجاد می شود. میزان پمپاژ مایع با ماسه 3-4 لیتر در ثانیه در هر نازل است. در همان زمان، سرعت حجمی جت در نازل به 200-300 متر مکعب در روز می رسد و افت فشار 18-22 مگاپاسکال است. مدت زمان سوراخ شدن یک فاصله - 15-20 دقیقه. در پایان سوراخ شدن یک بازه معین، سوراخ کننده بالا می آید و به بازه بعدی تنظیم می شود و عمل تکرار می شود.

زنگ زدنسرازیر شدن به چاه

در عمل میدانی از روش های زیر برای هجوم سیال از مخزن به کف چاه استفاده می شود: جهش، پیستون زدن، جایگزینی سیال در چاه با سبک تر، روش کمپرسور، پمپاژ مخلوط گاز و مایع. ، پمپاژ با پمپ های پایین چاه. قبل از توسعه چاه، آرماتور در سر چاه نصب می شود. در هر صورت باید یک شیر فشار قوی روی فلنج بدنه تعبیه شود تا در مواقع اضطراری سوراخ چاه را ببندد.

پیستون زدن. هنگام پیستون زدن (سواب زدن)، پیستون یا سواب به داخل لوله فرود می آید. طناب فولادی. پیستون (سواب) لوله ای به قطر 25-37.5 میلی متر با دریچه ای در قسمت پایینی است که به سمت بالا باز می شود. کاف های لاستیکی (3-4 قطعه) تقویت شده با مش سیمی در سطح بیرونی لوله (در محل اتصالات) نصب می شود. هنگامی که سواب به زیر سطح پایین می رود، مایع موجود در چاه از طریق شیر به فضای بالای پیستون جریان می یابد. هنگامی که سواب بلند می شود، دریچه بسته می شود و کاف ها که تحت فشار ستون مایع بالای آنها می ترکند، به دیواره های لوله فشار داده می شوند و مهر و موم می شوند. برای یک بار بالا آمدن، پیستون یک ستون مایع به اندازه عمق غوطه ور شدن خود در زیر سطح مایع خارج می کند. عمق غوطه وری توسط طناب افسار محدود می شود و معمولاً 100-150 متر است.

تارتنینگ عبارت است از استخراج سیال از یک چاه با یک بایل که روی یک طناب فولادی (16 میلی متر) با استفاده از وینچ روی تراکتور (خودرو) پایین می آید. بایل از لوله ای به طول 8-7.5 متر ساخته می شود که در قسمت پایین آن دریچه ای با ساقه دارد که با قرار گرفتن روی ساقه باز می شود. در قسمت بالایی بایل بست برای بستن طناب تعبیه شده است. قطر بایل نباید از 0.7 قطر سیم پوشش تجاوز کند. برای یک فرود بیلر، مایع از چاه با حجم بیش از 0.06 متر مکعب انجام می شود.

تارتان کردن روشی پر زحمت و ناکارآمد است. در عین حال، بایلینگ امکان استخراج گل از چاله کف و کنترل سطح سیال در چاه را فراهم می کند. نزول و بالا آمدن مکرر پیستون منجر به کاهش تدریجی سطح مایع در چاه می شود. عیب بزرگ این روش این است که باید با دهان باز کار کنید که با خطر خروج مایع و جریان باز همراه است. بنابراین، پیستونینگ عمدتاً در توسعه چاه های تزریق استفاده می شود.

جایگزینی مایع در چاه.چاهی که با حفاری تکمیل می شود معمولاً با گل پر می شود. اگر محلول رسی موجود در چاه را با آب یا روغن گاز زدایی جایگزین کنیم، فشار چاه را کاهش می دهیم. به این ترتیب چاه هایی با فشار مخزن بالا و خواص مخزن خوب توسعه می یابد.

روش توسعه کمپرسورروش کمپرسور کاربرد وسیع تری در توسعه چاه ها دارد. لوله های لوله قبل از توسعه به داخل چاه پایین می آیند و سر چاه مجهز به درخت کریسمس است. یک کمپرسور متحرک یا یک خط گاز فشار بالا از ایستگاه کمپرسور گاز از طریق خط لوله تخلیه به فضای حلقوی متصل می شود. هنگامی که گاز به داخل چاه تزریق می شود، مایع موجود در فضای حلقوی به عقب رانده می شود به کفشک لوله یا به سوراخ شروع (3-4 میلی متر) در لوله، که از قبل در عمق 700-800 متر از دهانه چاه ساخته شده است. ، و به لوله می شکند. گازی که وارد لوله می شود، مایع موجود در آنها را هوادهی می کند. در نتیجه فشار پایین چاله به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با تنظیم جریان گاز، چگالی مخلوط گاز و مایع در لوله ها تغییر می کند و بر این اساس، فشار در کف چاه تغییر می کند. زمانی که فشار ته چاه کمتر از فشار سازند باشد، ورود مایع و گاز به داخل چاه آغاز می شود. پس از دریافت جریان ورودی پایدار، چاه به حالت کار ثابت منتقل می شود. این روش به دست آوردن نسبتاً سریع فشارهای کاهش قابل توجهی را امکان پذیر می کند، که به ویژه برای تمیز کردن کارآمد ناحیه کف چاه مهم است. در شرایط سنگ‌های سخت (ماسه‌سنگ‌ها، سنگ‌های آهکی) این امر منجر به پاک‌سازی شدید فضای منافذ از مواد آرام‌کننده و در شرایط سنگ‌های سست به تخریب ناحیه تشکیل ته‌چاله می‌شود. برای اطمینان از راه‌اندازی نرم‌تر چاه، روغن هوادهی از طریق فضای حلقوی با استفاده از یک کمپرسور، یک واحد فلاشینگ و یک میکسر پمپ می‌شود. پس از اینکه مخلوط گاز و مایع از طریق خط جریان به مخزن دریافت کننده پرتاب می شود، عرضه روغن هوادهی به تدریج کاهش می یابد تا کاملاً متوقف شود.

توسعه چاه ها با هوای فشرده عمدتاً با استفاده از کمپرسورهای متحرک UKP-80 یا KS-100 انجام می شود. کمپرسور UKP-80 فشار 8 مگاپاسکال با منبع هوای 8 متر مکعب در دقیقه را ایجاد می کند و KS-100 فشار 10 مگاپاسکال را با منبع هوای 16 متر مکعب در دقیقه ایجاد می کند. لازم به ذکر است که انفجار در حین توسعه چاه ها با هوای فشرده امکان پذیر است، زیرا یک مخلوط انفجاری زمانی تشکیل می شود که محتوای گاز هیدروکربن در مخلوط با هوا از 6 تا 15٪ باشد.

توسعه چاه ها با تزریق مایع گازدار.

توسعه چاه ها با مایع گازدار به این صورت است که به جای گاز یا هوا، مخلوطی از گاز و مایع (آب یا نفت) به داخل حلقه پمپ می شود. چگالی چنین مخلوط گاز و مایع به نسبت نرخ جریان گاز و مایع تزریق شده بستگی دارد که کنترل پارامترهای فرآیند توسعه را امکان پذیر می کند. با در نظر گرفتن این واقعیت که چگالی مخلوط گاز و مایع بیشتر از چگالی گاز خالص است، این روش امکان توسعه چاه های عمیق با کمپرسورهایی را فراهم می کند که فشار کمتری ایجاد می کنند.

توسعه چاه های تزریقچاه های تزریق باید در سرتاسر ضخامت سازند تولیدی قابلیت تزریق بالایی داشته باشند. این را می توان با تمیز کردن خوب ناحیه ته چاله سازند تولیدی از خاک و سایر مواد آرام کننده به دست آورد. ناحیه تشکیل ته چاه قبل از شروع چاه تزریق برای تزریق با همان روش هایی که در توسعه چاه های نفت انجام می شود تمیز می شود، اما زهکشی مناطق تشکیل ته چاه در زمان بسیار طولانی تر انجام می شود. مدت زمان شستشو به یک روز یا بیشتر می رسد و به میزان ناخالصی های مکانیکی موجود در آب خروجی از چاه بستگی دارد. میزان ناخالصی های مکانیکی در پایان شستشو نباید بیش از 10-20 میلی گرم در لیتر باشد.

حداکثر تمیز کردن فضای منافذ ناحیه تشکیل ته چاه با استفاده از چنین روش‌های زهکشی انجام می‌شود که به شما امکان می‌دهد فشار بسیار بالایی را روی سازند ایجاد کنید و در شرایط ناپایدار، نرخ بالای فیلتراسیون سیال را به کف چاه‌ها ارائه دهید. اغلب، زهکشی مخزن با روش های خود تخلیه، هوادهی سیال، پمپاژ با استفاده از پمپ های گریز از مرکز شناور با کارایی بالا و غیره انجام می شود.

در توسعه چاه های تزریقی از روش فشارهای متغیر (MPD) به طور گسترده استفاده شده است. هنگام استفاده از این روش، فشار تخلیه بالا به طور دوره ای از طریق لوله با استفاده از واحدهای پمپاژ برای مدت کوتاهی در ناحیه تشکیل سوراخ پایین ایجاد می شود، که سپس به طور ناگهانی از طریق فضای حلقوی آزاد می شود ("تخلیه" آنها انجام می شود). هنگامی که سیال با فشار بالا در ناحیه تشکیل ته چاله تزریق می شود، ترک های موجود باز شده و شکاف های جدید ایجاد می شود و هنگامی که فشار آزاد می شود، سیال با سرعت زیادی به سمت چاله پایین جریان می یابد. نتایج خوبی در هنگام استفاده از روش زهکشی دوره‌ای نواحی ته‌چاله با ایجاد افت‌های بالا و لحظه‌ای متعدد در حفره پایین به دست می‌آید.

گاهی اوقات تزریق ضعیف چاه های تزریقی یا به دلیل نفوذپذیری طبیعی کم سنگ های سازند است یا تعداد زیادیلایه های میانی رسی که نمی توانند با زهکشی نواحی سوراخ زیرین ایجاد شوند. در چنین مواردی، برای افزایش قدرت تزریق چاه های تزریق، از روش های نفوذ دیگری استفاده می شود که امکان افزایش قطر کانال های فیلتراسیون یا ایجاد سیستم ترک در سنگ های سازند را فراهم می کند. این روش ها شامل عملیات اسیدی مختلف، روش های حرارتی، شکست هیدرولیکی، تخلیه شکاف، تصفیه سازند با اکسیدات و غیره است.