انجمن پارسی لند
بازگشت   پارسی لند > فنی و مهندسی > مهندسي شيمي و نفت

سایت پارسی لند | Parsiland Forums




  

مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي
نحوه نمایش امتیاز موضوع ابزارهای موضوع  
مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي 26 آذر 1391   #1 (لینک)
djmhg
همکار سابق
 
djmhg is banned

مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي

اسپنيدل تاپ، چاه اكتشافي كه در نزديكي بيومونت تگزاس و در سال 1901 حفر شد، بيشتر بعنوان اولين چاهي محسوب مي‏شود كه با استفاده از روش حفاري دوراني زده شده است. در حقيقت مي‏توان گفت كه در حفر اين چاه از روش حفاري چرخشي كه بمدت پنج سال در آن منطقه استفاده مي‏شد، كمك گرفته شده است. افرادي كه در اسپيندل تاپ كار مي‏كردند، در مورد حفاري دوراني تجاربي داشته‏اند و با استفاده از سيستم گردشي كل حفاري ساخته شده از ذرات خرد شده نوعي سازند نرم غيرقابل ريزش، آشنا بوده‏اند.
در حفر اين چاه، احتمالاً بيشتر گل حفاري مورد نياز در خود چاه توليد مي‏شده. يعني كنده‏هاي نوعي رس معلق به سازند با آبي كه در چاه گردش داده مي‏شده، مخلوط و گل حفاري قابل سيلان را بوجود مي‏آورند. روايت ديگر اين است كه آنها براي تهيه گل گودال‏هايي را در زمين‏هاي اطراف كنده و پر از آب مي‏كردند و سپس گله‏هاي گاو را در آن به عقب و جلو مي‏رانند. البته اين كاملاً محتمل است كه در گودالهاي نزديك چاه، گل مورد استفاده را تهيه مي‏كردند.
تجهيزات مورد نياز براي حفاري دوراني در طول سالها پيشرفت كرده و كامل شده است. اما اساس كار آن ثابت باقي مانده است – اين روش حفاري داراي ويژگي برجسته و مهم است: (1) ساق حفاري دوران داده مي‏شود تا مته دوران پيدا كند و (2) يكي از انواع سيالات حفاري در چاه به گردش در آورده مي‏شود.
يعني اين سيال به درون ساق مته حفاري پمپ شده، از مته گذشته و خارج مي‏شود و از چاه به سطح زمين باز مي‏گردد. سيال حفاري ممكن است مايع يا گاز باشد. از سيال حفاري گاهي به منظور به كار اندازي توربين‏هاي حفاري يا موتورهاي ته چاهي ديگر كه در انتهاي ساق حفاري قرار دارند، بكار مي‏رود. در اين حالت، سيال حفاري به موتور توان مي‏دهد تا مته را بچرخاند، بدون آنكه از ميز دوار استفاده شود.
همانطور كه قبلاً گفتيم در سيستم حفاري دوراني اولاً مته و لوله هر دو مي‏چرخند و ثانياً انرژي از طريق لوله و مته به سنگ وارد و موجب حفر چاه مي‏شود. نيروي حفار چاه تركيبي از انرژي چرخشي و تراست (فشار روي مته). در اين سيستم مته و لوله بطور خودكار نمي‏چرخند. بلكه چرخش آنها ناشي از انرژيي است كه از صفحه دوار (روتاري تيبل) به لوله چند بر و از آن به لوله و مته منتقل مي‏شود. به عبارت ديگر با چرخش صفحه دوار، لوله و مته نيز مي‏چرخند و به همين دليل سيستم مذكور را سيستم چرخشي مي‏گويند. تنشي كه از طريق مته به سنگ وارد مي‏شود، از نوع مماسي بوده و بدين دليل نيز مقاومت برشي سنگها در اين روش حفاري اهميت دارد و سنگها از طريق خراش‏برداري و تراشيدگي بصورت قطعات ريز در مي‏آيند. چنانچه گفته شد انرژي چرخشي از طريق صفحه دوار تأمين مي‏شود و تراست يا بار روي مته توسط لوله‏هاي پشت مته و ارتباط آنها با پايه تيرهاي ستوني در سطح از طريق سيلندر هيدروليكي، كابلها و غيره تأمين مي‏شود.
سرعت حفاري در اين نوع سيستم عم***ً به نوع مته، نوع سنگ، مقدار انرژي چرخشي و تراست بستگي دارد. همانطور كه در شكل 1-1 مشاهده مي‏شود، قسمتهاي عمده يك ماشين حفاري چرخشي عبارتند از: (1) تاج دكل: كه كابلهاي ماشين از آن عبور داده مي‏شود؛ (2) كابلهاي حفاري: كه ضمن عبور طناب خور لوله‏هاي حفاري را نگه مي‏دارد؛ (3) طناب خور (تراولينگ بلوك): كابلهاي بالابر و پائين‏بر لوله‏ها از آن عبور داده مي‏شود؛ (4) قلاب (هاك): زائده منتهي‏اليه طناب خور كه مانع مي‏شود تا چرخش لوله‏ها به كابل‏ها منتقل شود؛ (5) هرز گرد: باعث اتصال شي??? گل حفاري به لوله چند بر شده و مانع انتقال نيروي چرخشي لوله چندبر به لولة قائم و شي??? حفاري مي‏شود؛ (6) لوله چند بر: به صفحه دوار مرتبط است و باعث انتقال انرژي چرخشي به لوله‏ها مي‏شود؛ (7) لوله خرطومي يا شي??? گل حفاري: از يك سو به لولة قائم و از سوي ديگر به هرز گرد مرتبط است. و گل حفاري موجود در شي??? به هرز گرد و پس از عبور از هرز گرد داخل لوله‏ها حفاري مي‏شود؛ (8) لولة قائم عبور دهندة گل: گل حفاري پس از عبور از آن وارد شي??? گل حفاري مي‏شود؛ (9) پايه دكل: كه فشارهاي دكل را تحمل مي‏كند؛ (10) مته: در تماس با شي??? بوده و انرژي از طريق مته به سنگ منتقل مي‏شود؛ (11) صفحه دوار: باعث چرخش لوله و مته مي‏شود؛ (12) سيستم مركزي كنترل كننده كابل‏ها (دارو وركس): در اين مركز، طول كابلها كم يا زياد مي‏شود؛ (13) موتور: تأمين كننده قدرت انرژي ماشين؛ (14) پمپ گل حفاري: گل حفاري را از مخزن پمپاژ مي‏كند؛ (15) مخزن گل: حدوداً بين 300 تا 700 بشكه گل در آن نگهداري مي‏شود؛ (16) غربال كنندة ذرات حفاري از گل: باعث جدايش ذرات حفاري از گل مي‏شود؛ (17) خط جريال گل: مسير حركت گل در سطح زمين و در نهايت؛ (18) دكل: فشارها و سنگيني لوله‏ها از طريق كابل‏ها به آن منتقل مي‏شود.
قدرت ماشين‏هاي حفاري چرخشي توسط موتورهاي ديزلي و برقي تأمين مي‏شود. براي ماشين‏هاي حفاري متداولترين نوع، موتورهاي ديزلي است. موتور برقي علي‏رغم آنكه بازدهي بهتري دارد. اما در بعضي موارد تهيه موتور برق قوي بر سر چاه آسان نيست. مقدار انرژي توليد شده توسط موتور براي توليد انرژي جنبشي ‏تراست، كشيدن كابلها، عبور سيال حفاري از درون لوله حفاري جهت انتقال خرده‏هاي حفاري از ته چاه و تراز كردن جكها مصرف مي‏شود. هر چند مقدار قدرت مورد نياز هر سيستم حفاري را كارخانه سازنده آن برحسب اسب بخار مشخص مي‏كند و محاسبه اين مقادير بايستي توسط مهندسين حفاري محاسبه گردد.
به هر حال نياز به توضيح بيشتر در اين كتاب در مورد سيستم حفاري چرخشي نيست و هدف اصلي شناخت گل و سيستم چرخشي گل است كه اين مهم كلي فصلهاي بعدي به مرحلةاجراء گذاشته خواهد شد



این مطلب با زحمات کاربرای این سایت جمع آوری شده است
اخلاق حکم می کند در صورت برداشت از سایت منبع را ذکر کنید!

 

آخرین ارسال djmhg
موضوع انجمن آخرین نویسنده پاسخ نمایش تاریخ آخرین نوشته
هروئين مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1775 22 دی 1391 10:09
متادون چيست؟ مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1595 22 دی 1391 10:08
ماری جو انا مقالات و دانستنی های پزشکی aryl 1 1865 22 دی 1391 10:07
کوکائين و کراک مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1239 22 دی 1391 10:07
انواع مواد مخدر مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1287 22 دی 1391 10:06
تمجيزك ، نورجيزك مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1191 22 دی 1391 10:02
تاریخچه تریاک مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1526 22 دی 1391 10:01
مواد و علائم مصرف آن مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 0 1549 22 دی 1391 10:00
10 اسم اول در لیست خطرناکترین مواد مخدر جهان مقالات و دانستنی های پزشکی djmhg 2 1660 22 دی 1391 09:59
حشيش مقالات و دانستنی های پزشکی aryl 1 1789 22 دی 1391 09:58


مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي 26 آذر 1391   #2 (لینک)
djmhg
همکار سابق
 
djmhg is banned

پاسخ : مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي پاسخ : مختصری از حفاری دوراني يا چرخشي

حفاري چرخشي رايجترين و پرکاربردترين روش حفاري در صنعت نفت و گاز مي باشد. هرچند اولين چاههاي نفت به روش کابلي حفر شدند ولي از اوايل قرن بيستم برتري حفاري چرخشي آشکار شد. تحقيقات فراواني در اين مدت صورت گرفت و پيشرفتهايي که مخصوصاً در زمينه طراحي و ساخت مته هاي حفاري چرخشي بوجود آمد، سبب افزايش کارايي و بهينه شدن اين روش شد. تجهيزات اين روش از زمان رواج آن تاکنون متحول شده و تغييرات فراواني کرده است. بوجود آمدن شرايط ويژه حفاري مانند لزوم حفاري در آبهاي عميق، سبب شده تغيراتي در روش داده شود و تجهيزات خاصي نيز ابداع گردد ولي اصول کلي روش همچنان ثابت است. در اين روش مانند سوراخکاري در فلزات، از يک ابزار برنده در حال دوران براي سوراخ کردن و شکافتن زمين استفاده مي شود. دوران ابزار که به آن مته گويند و حرکت رو به پايين آن باعث جدا شدن سنگها و سازندها مي شود. مواد خرد شده نيز از طريق حرکت سيال مخصوص حفاري از اطراف مته دور شده و به سطح زمين آورده مي شوند.
اجزاء دکل حفاري چرخشي بطور کامل در شکل مشخص شده اند. در اينجا مشاهده مي شود رشته حفاري حرکت رفت و برگشتي ندارد، بلکه دوران موتور محرک به رشته حفاري اعمال شده و سبب حرکت دوراني آن مي شود. سيستم گردش سيال حفاري باعث مي شود به صورت پيوسته مواد خرد شده از داخل چاه به بيرون منتقل شود. مزيت استفاده از اين روش، پمپاژ دائمي و پيوستة سيال حفاري به داخل چاه مي باشد كه باعث خردشدن سازند هاي صخره اي و حمل قطعات خرد شده به بيرون از چاه به وسيلة جريان سيال مي شود. به اين ترتيب ، روش حفاري چرخشي شبيه خط توليد پيوسته مي باشد که به صورت دايمي با چرخش مته، زمين حفر شده و قطعات خرد شده به بالا منتقل مي شوند.
نيروي عمودي يا وزن مورد نياز جهت اعمال به مته، توسط طوق مته كه به قسمت تحتاني لولة حفاري درست در بالاي متة حفاري پيچ مي شود تأمين مي گردد. طوق مته به اتفاق لولة حفاري و متة حفاري، رشته لولة حفاري را تشكيل مي دهند كه توسط ميز دوران (Rotary Table) و ميلة چهاربر (Kelly) و يا سيستم تاپ درايو (Top Drive) به چرخش در مي آيد. اجزاء رشته لولة حفاري توخالي بوده و امكان جريان يافتن سيال از طريق آنها به متة حفاري وجود دارد. يك مفصل آب بند، هرزه گرد (Swivel) در قسمت فوقاني ميلة چهاربر قرار داده مي شود و باعث اتصال لولة تخلية پمپ گل حفاري و قسمت داخلي، رشته لولة حفاري مي گردد. يك سيستم بالاب(Hoisting System) جهت داخل كردن يا بيرون كشيدن رشته لولة حفاري از داخل چاه مورد نياز است. اين وظيفه برعهدة سازة دكل حفاري (Derrick)، قلاب و منجنيق حفاري مي باشد. وجود امكانات بازيافت گل حفاري، به هنگام بازگشت آن به سطح زمين، منطقه اي جهت نگهداري لوله آلات (Tubular Goods) چندين پناهگاه و دفتر كار در سايت، مجموعه دكل حفاري را كامل مي نمايد.
علاوه بر اين همزمان با حفرچاه، آن را جداره گذاري مي نمايند. جداره گذاري با لوله هاي فولادي كه قطر آنها با افزايش عمق چاه نسبت عكس دارد و هر چه چاه عميق تر گردد اين قطر كاهش مي يابد، انجام مي شود. به محض خاتمة حفاري در اوّلين سازند، اولين قسمت از اين لوله ها به داخل چاه فرستاده مي شوند و سپس چاه سيمانکاري مي گردد. يك محفظة جداره گذار (Casing housing) در قسمت فوقاني اولين قسمت لوله هاي جداره گذاري قرار دارد. تمامي قسمتهاي بعدي لوله هاي جداره گذاري از اين محفظه آويزان شده و در تكيه گاه خود به ديوارة چاه سيمانه مي شوند.
بعد از آنكه اوّلين فاز از چاه حفاري شده جداره گذاري شد، حفاري با مته اي كه قطر آن كوچكتر از قطر داخلي لولة جداره گذاري مي باشد ادامه مي يابد. هر چه عمق چاه بيشتر شده و قسمت جداره گذاري شدة آن بيشتر شود قطر متة مورد استفاده كوچكتر خواهد شد. از محفظة جداره گذاري جهت نگهداري تجهيزات ايمني مانند شيرهاي فوران گير نيز استفاده مي شود.
1- عمليات اصلي
اگر چه عمل حفاري، اصلي ترين عمليات انجام شده در پروسه حفاري مي باشد ولي در مقايسه با ساير عمليات به نيروي انساني كمتري در اين عمليات نياز است. چرخش ميز دوران باعث رانش مته حفاري توسط ميلة چهاربر و رشته لولة حفاري مي گردد. حفار حركت رو به بالا و پايين قلاب را توسط يك اهرم ترمز كنترل مي نمايد. براساس اصل حفاري چرخشي، وزنة اعمالي به مته هاي حفاري بايستي ثابت باشد. وزن تمامي قطعاتي كه از قلاب آويزان مي شوند ثابت بوده و حفار اين اطلاعات را از طريق خواندن وزن اعمالي به مته در زماني كه مته در ته چاه قرار دارد به دست مي آورد.
دو پارامتر ديگر، يعني سرعت دوران و نرخ جريان سيال معمولاً از قبل تنظيم مي شوند. حفار اين مقادير را با توجه به برنامة ارائه شده چك كرده و تنظيم مي نمايد و مراقب است تا فشار تخلية پمپ مطابق برنامه بوده و طبق آن پيش رود. حرکت چرخشي توسط رشته لوله حفاري به مته منتقل مي شود. رشته حفاري يك لولة تو خالي طويل مي باشد که دو وظيفه مهم برعهده دارد: 1- وزن مورد نياز مته جهت سازندها را فراهم مي نمايد. 2- مسير مورد نياز جهت گردش گل حفاري به هنگام چرخش مته را فراهم مي نمايد. از گل يا سيال حفاري جهت خنك كاري مته و انتقال ذرات خرد شدة سنگ از ته چاه به سطح زمين استفاده مي شود.
تجهيزات مستقر در سطح زمين ذرات خرد شده را از سيال جدا مي نمايند و سيال تصفيه شده جهت استفادة مجدد در داخل چاه توسط يك پمپ به داخل چاه فرستاده مي شود. چرخانيدن مته، اضافه كردن لوله جهت طويل تر كردن رشته لولة حفاري و داخل يا خارج نمودن آنها در چاه و تصفيه و استفادة مجدد از سيال حفاري اصليترين و مهمترين پروسه ها در حفاري يك چاه مي باشند. تجهيزات لازم جهت انجام موارد مذكور شامل سيستم بالابر(Hoisting)، سيستم گردش مجدد (Recycling) و اجزاء چرخشي و يك سازة فولادي (دكل) جهت ايجاد تكيه گاه مناسب براي اين مجموعه و قدرت مورد نياز جهت به راه انداختن آنها مي باشد.
2- افزودن لوله حفاري
بعد از حفاري چاه به اندازة طول يك لولة حفاري توسط مته، بايستي لولة حفاري جديد به رشته لولة حفاري پيچ گردد تا طول آن افزايش يابد. اين لوله به قسمت تحتاني ميلة چهاربر متصل مي گردد.
در طول پروسة حفاري، خدمة حفاري يک لولة جديد را در داخل يك غلاف كه غلاف لانه موشي (Mouse Hole) ناميده مي شود و در نزديكي ميز دوراني واقع است قرار مي دهند سپس، رشته لولة حفاري را به كمك منجنيق به قدري بالا مي کشند بطوريکه کل ميله چهاربر بالاتر از سطح ميز دوار قرار گيرد. سپس لوله گير (Slips) در محل خود و در بالاي اولين لوله كارگذاشته مي شود. بدين ترتيب وزن رشته لولة حفاري توسط ميز دوراني تحمل مي گردد و در نتيجه امكان بازكردن ميلة چهاربر فراهم مي شود. واضح است كه در اين حالت گردش گل حفاري متوقف شده است. سپس خدمه حفاري ميله چهاربر را به انتهاي لولة جديد حفاري که در داخل غلاف لانه موشي آماده بهره برداري است، پيچ مي کنند.
در مرحله آخر،خدمة حفاري ميلة چهاربر و لولة حفاري را به كمك منجنيق بادي بالا مي كشند. سپس مجموعه ميله چهاربر و لوله جديد که به هم پيچ شده اند، به بالاي رشته لوله حفاري معلق آورده مي شوند و لولة جديد به رشته لولة حفاري پيچ مي شود. حال مجموعه آمادة بهره برداري است. خدمة حفاري جريان سيال حفاري را مجدداً برقرار مي كنند. سپس ميلة چهاربر به ميز دوران متصل شده و حفاري ادامه مي يابد.
3- پيمايش (Round Trip)
زماني كه مته ساييده مي شود يا چاه به طور كامل تا عمق مورد نظر حفاري مي گردد رشته لولة حفاري مي بايست از چاه خارج شود تا امكان تعويض مته يا جداره گذاري چاه فراهم شود. خارج کردن رشته حفاري از چاه و يا وارد کردن آن به داخل چاه را پيمايش گويند. اوّلين قدم جهت انجام اين كار، جدا كردن هرزه گرد از قلاب و قرار دادن ميلة چهاربر و هرزه گرد كه هنوز توسط ش??? به پمپهاي گل حفاري متصل است در غلاف لانه خرگوشي (Rat Hole) مي باشد.
سپس رشته لوله حفاري را تا ارتفاعي معادل سه برابر طول يك لولة حفاري، توسط منجنيق بالا مي كشند. لولة چهارم به كمك لوله گير به ميزدوران متصل و محکم مي شود و به كمك آچار لوله (Tongs) سه لوله بالايي از بقية رشته لولة حفاري جدا مي شود. سپس اين سه لولة جدا شده از بالابر آويزان مي شود. خدمة حفاري انتهاي پاييني اين مجموعة سه لوله را هل مي دهند تا از محل اتصال خود جدا شود. سپس مسئول دكل (Derrick Man) كه در روي سكوي ايمني(Monkey Board) ايستاده است، بالابر را جدا نموده و انتهاي فوقاني مجموعة سه لوله را در داخل خرك (Pipe Rack) قرار مي دهد. جهت وارد كردن مجموعه به داخل چاه نيز همانند روش مذكور عمل مي شود. واضح است که در طول عمليات پيمايش، چرخش مته و گردش جريان سيال متوقف مي شوند.
4- جداره گذاري
بعد از آنكه چاه تا عمق مورد نظر حفاري شد، عمليات جداره گذاري آغاز مي گردد. هدف از جداره گذاري، جلوگيري از انسداد و فروپاشي ديواره چاه و نگهداري آن براي سالهاي متمادي است. براي اين کار ابتدا مي بايست لوله هاي جداره گذاري را وارد چاه نمود. معمولا قطر لوله هاي جداره گذاري کمي کمتر از قطر چاه انتخاب مي شود. به همين دليل فاصلة بين جداره ها و ديوارة چاه بسيار كم بوده و اين عمليات بسيار حساس و مشکل مي گردد. لوله هاي جداره گذاري يك به يك در داخل چاه قرارداده مي شوند. بعد از استقرار لوله ها در داخل چاه دوغاب سيمان همانند گل حفاري به داخل لوله هاي جداره گذاري پمپ مي شود. دوغاب سيمان پس از عبور از داخل لوله هاي جداره گذاري وارد فضاي حلقوي مي شود و بالا مي آيد و پس از گذشت زمان مشخصي سخت مي گردد. به اين ترتيب کل فضاي بين لوله جداره گذاري و ديواره چاه از يک لايه سيمان با عمر و دوام بسيار زياد پر مي شود. اين عمليات يکي از مهمترين بخشهاي حفاري است .
5- نصب تجهيزات سرچاهي
بعد از اتمام عمليات جداره گذاري و سيمانه كردن چاه بايد تجهيزات مورد نياز آببندي در قسمت فوقاني چاه نصب شود. در صورتيكه تجهيزات سرچاهي در مكاني بالاتر از سطح زمين يا سطح ساحل دريا قرار دارند اين عمليات به طور دستي انجام مي شود. تجهيزات سرچاهي شامل يك شير فورانگير ( Blow Out Preventer (BOP)) مي باشد كه داراي يك سيستم پرفشار به نام لوله مهار(Kill Line) و لولة خفانشي (Choke Line) است.
6- تكميل سازي چاه
تکميل سازي چاه آخرين بخش از کار است که پس از اتمام جداره گذاري صورت مي گيرد. در اين مرحله تجهيزات بهره برداري مانند توپك مجرا بند(Packer) ، لولة استخراج (Tubing) و شيرهاي ايمني(Safety Valves) و غيره در داخل چاه قرارداده مي شوند. ارتباط بين سازند مولد و چاه بايستي توسط حفاري، مشبك سازي (Perforation) اسيدكاري (Acidizing) و شكاف برداري (Fracturing) بيشتر گردد.

 
برچسب ها
مختصری, چرخشي, يا, حفاری, دوراني

  



کاربران در حال دیدن موضوع: 1 نفر (0 عضو و 1 مهمان)
 

(نمایش همه كاربراني كه از اين موضوع بازدید نمودند: 2 نفر
djmhg, eqlid
ابزارهای موضوع
نحوه نمایش امتیاز به این موضوع
امتیاز به این موضوع:

انتخاب سریع یک انجمن

دانلود فایل,مقاله, سورس کد

Powered by vBulletin, Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd.
All right reserved ©2009 - 2018, Parsiland.com
کپی برداری از این سایت به هر نحو ممنوع می باشد!