پس از مطالعات مختلف زمین شناسی و انجام آزمایشهای متفاوت بر روی نمونه سنگ های رسوبی و انجام اعمالی نظیر لرزه نگاری،زمین شناسان به وجود نفت و یا گاز در یک محل پی می برند.سپس با توجه به موقعیت محل و بررسی تمام جوانب،حفاری در آن منطقه شروع می شود .
به چاه های که قبل از تثبیت وجود نفت یا گاز حفر می گردند چاه های اکتشافی گویند.حفاری چاه های اکتشافی با دقت بیشتری نسبت به حفر یک چاه در یک محل شناخته شده صورت می گیرد که خود دلایل زیادی دارد،که مهمترین آن،ناشناس بودن وضع لایه های زیرزمینی در حوزه جدید می باشد.پس از کسب اطلاعات و به نتیجه رسیدن حفاری اولیه در جهت مشخص کردن محدوده مخزن نفتی و بررسی بیشتر بر روی لایه های زیرزمینی حوزه جدید،چاه های توصیفی در محل های معینی حفر می گردند و سپس با توجه به وسعت میدان نفتی و پیش بینی حجم مورد بهره برداری،طی محاسبات دقیق وسایل لازم برای تولید از منطقه فراهم گردیده و برنامه ریزی حساب شده ای در مورد حفر چاه های توسعه ای انجام می گیرد .
امروزه تقریباً ثابت شده است که نفت از بقایای جاندارانی که میلیونها سال قبل بر روی زمین میزیسته اند به وجود آمده است . سپس با توجه به موقعیت محل و بررسی تمام جوانب حفاری در آن منطقه شروع می گردد . بدیهی است در حوزه های شناخته شده با در نظر گرفتن برنامه توسعه ای و حدود مخزن نفتی (یا گاز) زیرزمینی و اینکه بهرحال بایستی نفت وگاز زیرزمین را استخراج نمود ، اقدام به حفر چاههای جدید می گردد .
تکنولوژی سیال حفاری
اداره آموزش و تجهیز نیروی انسانی شرکت ملی حفاری ایران تنها مرکز آموزش فن و دانش عملیات حفاری و رشته های مرتبط به صورت جامع و کاربردی در سطح خاورمیانه است ، که از امکانات آموزشی منحصر بفردی بر خوردار است.این اداره دارای 4 قسمت ذیل است:
1- آموزشگاه تکنولوژی حفاری
2- برنامه ریزی و توسعه آموزش
3- آموزشهای عمومی و سمینارها
4- امور اداری و خدمات آموزشی
- تکنولوژی سیال حفاری
گل حفاری[1]
سیستم گل حفاری در عملیات حفاری با ترکیبات خاص خود، یکی از مهمترین قسمتهای عملیات حفاری می‌باشد و سهم بسزایی را می‌تواند ایفا کند. بدون داشتن سیستم گل حفاری، عملیات حفاری امکان‌پذیر نیست.
تعریف گل حفاری[2]:
گل حفاری یک سیستم کلوئیدی است و این سیستم از دو فاز تشکیل شده است.
1ـ فاز مایع گل حفاری
2 ـ فاز جامد گل حفاری
پس می‌توان گفت، گل حفاری آب و یا روغنی است (فاز مایعات) که خواص آن با اضافه کردن مواد جامد (فاز جامدات) قابلیت تغییرپذیری را دارا بوده و بتواند مواد جامد را به صورت معلق در خود نگه دارد.
1-1 فاز مایع گل حفاری
فاز مایع که در عملیات گل حفاری استفاده می‌شود آب است، آب بعضی مواد را به صورت محلول و بعضی دیگر را به صورت معلق در خود نگه می‌دارد، آبی که در ساختن گلهای حفاری آبی مورد استفاده قرار می‌گیرد ممکن است یکی از انواع زیر باشد.
1 ـ آب شیرین[3]
آبی است که میزان کلرید سدیم آنها کمتر از ppm10000 و سختی کل آنها (یعنی نمکهای محلول کلسیم و منیزیم) کمتر از ppm120 باشد.
2ـ آب شور[4]
که بسته به میزان شوری و نمکهای محلول در آن به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند.
الف) آب دریا[5]: میزان کلرید سدیم آن ppm35000 و سختی کل آن (ppm2500-1500) در نظر گرفته می‌شود.
ب) آب شور[6]: شوری این آب با شوری آب دریا فرق دارد میزان کلرید سدیم آن ppm20000- 10000 در نظر گرفته می‌شود.
پ) شوراب سیر یا آب نمک اشباع شده:[7] میزان کلرید سدیم آن ppm285000 می‌باشد و یک محلول را در یک دمای معین، وقتی از یک نمک حل شدنی سیر شده می‌خوانند که محلول در آن دما با زیادی آن نمک در حالت تعادل باشد.
3 ـ آب سخت[8]
آب سخت آبی است که محتوی مقادیر قابل ملاحظه‌ای نمکهای محلول کلسیم و منیزیم است. آبهای سخت را به آسانی می‌توان شناخت. در این گونه آبها صابون به خوبی کف نمی‌کند و پارچه کاملاً تمیز نمی‌شود.
4ـ آب نرم[9]
آبهایی هستند که بر اثر جوشاندن یا به روش شیمیایی بتوان یونهای و را رسوب داد. (تکنولوژی سیال حفاری ,شرکت ملی حفاری ایران ,منوچهر زنگنه )
معمولاً حفاری با آب معمولی شروع می‌شود. آب به تنهایی در بسیاری از موارد، بویژه در حفاری سازندهای کم فشار و بی‌دردسر، بعنوان یک گل حفاری مطلوب به کار برده می‌شود. زمانیکه با آب شروع به حفاری کردیم، کم‌کم مواد جامدیکه توسط مته، حفر و کنده می‌شوند به آن اضافه شده و باعث افزایش گرانروی آب می‌گردند. بطور کلی به مخلوط آب و ذرات خاک حفر شده، اصطلاحاً گل طبیعی[10] می‌گویند.
لیکن در مواردی که آب نتواند به تنهایی وظایف یک گل حفاری خوب را انجام دهد، باید افزایه‌های بخصوصی به آن اضافه شود تا توانایی آن در انجام وظایفش افزایش یابد. برخی از این افزایه‌ها را قبل از شروع حفاری و برخی دیگر را ضمن کار حفاری به آب اضافه میکنند. بهترین نوع آب برای ساختن گلهای حفاری آبی، آبی است که فاقد نمک و یونهای کلسیم و منیزیم بوده و نیز عاری از زیانه‌های مشابهی باشد که روی جامدات فعال گل، آثار نامطلوب شیمیایی گذاشته و خواص فیزیکی گل را خراب کند. هر چه آلودگی شیمیایی آب کمتر باشد با مصرف حداقل مواد، می‌توان بیشترین راندمان را داشت.
1-2 فاز جامد گلهای حفاری
فاز جامد گلهای حفاری آبی، که درصد حجمی آنها، از یکی دو درصد شروع می‌شود (در گلهای با مواد جامد کم) و تا 50 درصد می‌رسد (در گلهای بسیار سنگین) خود مرکب از دو قسمت است.
الف ـ جامدات فعال[11]
ب ـ جامدات غیر فعال[12]
الف ـ جامدات فعال[13]
الف- فاز جامدات فعال گلهای حفاری آبی مرکب از رسهای تجارتی، رسهای طبیعی، رسهای محلی و رسهای محلی ویژه می‌باشد. رسهای تجارتی، رس‌هایی هستند که عمداً توسط گل شناس به آب افزوده می‌شوند. معمولاً قبل از شروع حفاری و در مخازن گل این کار صورت می‌گیرد. این رس‌ها به دو دلیل به آب اضافه میکنند.
اول: آنکه رس به آب گرانروی می‌دهد و توانایی آن را در حمل کنده‌های حفاری بالا می‌برد.
دوم: آنکه رس‌ها می‌توانند دیواره چاه را با یک لایه غیر قابل نفوذ اندود کنند و به این ترتیب مانع نفوذ گل و یا[14] آن به داخل سازندهای نفوذپذیر شوند.
رس تجارتی عمده‌ای که در ساختن گلهای حفاری بکار می‌رود، بنتونایت نام دارد که عمدتاً از یک کانی رسی به نام مونت موریلونایتدرست شده است. مونت موریلونایت نخستین بار در مونت موریلون فرانسه کشف شد و به همین دلیل هم، اسم آن را مونت موریلونایت گذاشته‌اند. بنتونایت را به منظور افزایش گرانروی و نیروی استحکام ژلاتینی و نیز کنترل هرزروی آب به گل می‌افزایند که در آینده به طور کامل از آن صحبت خواهیم کرد. علاوه بر رسهای تجارتی، رسهای دیگری هم در حین عملیات حفاری به گل حفاری افزوده می‌شوند یا وارد آن می‌گردند که عبارتند از:
1ـ رسهای محلی[15]
رس‌هایی هستند که معمولاً از معادن سطحی نزدیک دکل حفاری استخراج می‌شوند، این رس‌ها از نظر فعل و انفعالات شیمیایی تقریباً خنثی بوده و بیشتر شبیه مواد وزن افزا هستند تا شبیه رس‌ها، به همین دلیل در گذشته به منظور بالا بردن اندک وزن گل، به آن افزوده می‌شدند.
2ـ رسهای محلی ویژه[16]
رس‌هایی هستند که بخاطر خواص منحصر به فردشان در آبهای بسیار شور بکار می‌روند تا به آنها گرانروی بدهند.
3ـ رسهای طبیعی[17]
رسهای تبلورپذیری هستند که در برخی از سازندهای زمین وجود دارند و ضمن حفاری ناخواسته وارد گل می‌شوند و در فاز مایع آن پراکنده و معلق می‌شوند و خواص مکانیکی گل را خراب میکنند مانند: کائولینیت، ایلیت. کنترل خواص گلهای حفاری آبی تا حدود زیادی بستگی به کنترل خواص رسهای آن دارد.
رس‌ها در آبهای شیرین از خود آثار بسیار مهمی بروز می‌دهند. زیرا این مواد در این گونه آبها فعالیت شیمیایی شدید دارند، در حالیکه در آبهای شور یا آهکی و یا در گلهای نفتی، چون رس‌ها دارای فعالیت شیمیایی اندک هستند و دانه‌های آنها محسوساً متبلور نمی‌شوند، لاجرم بسیاری از مسائل کنترل خواص گل نیز ساده می‌گردد.
شامل 92 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود گزارش کارآموزی اداره خدمات سیالات حفاری
