تاثیر حرارت بر روی سیمانها

  تاثیر حرارت بر روی سیمانها

 افزایش حرارت و فشار ( بالاتر از اتمسفر) موجب کاهش زمان پمپاژ (PUMPAGE TIME ) بیشتر سیمانها حفاری خواهد شد افزایش فشار در وضعیتی که دما ثابت باشد باعث افزایش مقاومت فشاری می شود . نقش افزایش دما تا حدی پیچیده است . مقاومت فشاری بیشتر سیمانها در دمای بین 200 تا 240 درجه فارنهایت افزایش پیدا می کمد ولی بعد از این دما هر گونه افزایش دما موجب کاهش مقاومت خواهد  شد . چنانچه در این مرحله افزایش دما متوقف شود در بعضی موارد یا همه یا بخشی از مقاومت از دست رفته سیمان ممکن است پس از 30 روز به حالت اولیه برگردد. شکل های زیر ارتباط بین مقاومت فشاری سیمان با دما ، فشارو زمان پمپاژ را نشان می دهند:

الف ). ارتباط بین دما بر حسب فارنهایت و مقاومت فشاری سیمان بعد از 24 ساعت - ب).................

ادامه نوشته

اجزاء تشکیل دهنده در سیمان حفاری

اجزاء تشکیل دهنده در سیمان حفاری

1-علت به کار گیری تری کلسیم آلومینات واکنش سریع آنها در مجاورت آب است که مجب مقاومت شدید اولیه در سیمان می شوند دی کلسیم سیلیکات و تترا کلسیم آلومینوفرایت به تدریج از خود واکنش نشان می دهند و به همین ترتیب موجب افزایش تدریجی مقاومت سیمان می شوند .

2- علت استفاده از ژیپس در ترکیب سیمان کنترل واکنش تری کلسیم آلومینات است.

3- اکسید منیزیم به کندی با آب ترکیب و تولید اکسید منیزیم MG(OH)2 می نماید که این ترکیب باعث انبساط سیمان می شود . در به کار گیری مقدار اکسیدمنیزیم باید دقت به عمل آورد چون مقدار بیشتر آن بالاخص در سیمانهای صنعتی باعث ترک در آن می شود لذا  آن مقدار را در ترکیب سیمان باید در کمترین حد نگهداشت.

بین سیمان صنعتی و سیمان چاهها ی حفاری در دو مورد فرق اساسی است............

ادامه نوشته

ترکیب اصلی سیمان چاههای حفاری

ترکیب اصلی سیمان چاههای حفاری

ترکیب اصلی سیمان چاههای حفاری همان ترکیب سیمان پورتلند (Portland cement ) است. اجزاء اصلی سیمان پورتلند عبارتند از : آهک،رس،شیل،تفاله،بوکسیت و مواد آهن دار.

در ساختن این نوع سیمان میزان معینی از مواد یاد شده را با یکدیگر مخلوط و تا 2700 درجه فارنهایت در کوره حرارت می دهند. سپس آنرا به نرمه و سیمان تبدیل می کنند . ترکیب شیمیایی سیمان همان طور که گفته شد از مواد مختلف تشکیل شده است معمولا اجزای تشکیل دهنده سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری در جدول زیر نشان داده شده است..............

ادامه نوشته

سیمانه کردن چاهها

سیمانه کردن چاهها

سیمانه کردن چاهها بالاخص چاههای عمیق مثل چاههای اکتشافی نفت ،گاز،آب تقریبا بدون استثنا به دلایل متعددی صورت می گیرد. لوله محافظ (casing) اولیه به منظور اجتناب از روان شدن گل حفاری به خارج از چاه نیاز به سیمانه شدن دارد. و همچنین به منظور جلوگیری از ورود آبهای خالص طبقات مشرف به سطح زمین به داخل چاه فضای بین دیواره لوله سطحی محافظ و چاه به سیمانه شدن   نیاز دارد . دیواره خارجی لوله محافظ میانی چاه    برای کاهش تاثیر فشار غیر نرمال  طبقات و زونهای ضعیف مثل شیل و رس  سیمانه می شود و بالاخره لوله نهایی محافظ چاه برای جلوگیری از ورود سیالات طبقات به داخل چاه و جلوگیری از باطلاق شدن ته چاه سیمانه می شوند. ضمنا سیمانه کردن لوله های محافظ (پوشش جداری )چاه کلا موجب دوام بیشتر لوله ها و مانع سایش آنها در اثر سیالات موجود در طبقات می شود که معمولا در طبقات زیرین زمین بالاخص سنگ های رسوبی موجودند.

ترکیب اصلی سیمانهایی که در سیمانه کردن چاهها حفاری به کار برده می شوند همان ..........

ادامه نوشته

تقسیم بندی لولهای محافظ ( casing ) بر اساس طول (فوت)

تقسیم بندی لولهای محافظ ( casing ) بر اساس طول (فوت)

3). تقسیم بندی لوله های محافظ براساس قطر و ضخامت دیواره لوله ها محافظ چاه بر اساس قطر خارجی و ضخامت دیواره یا وزن احمی شان نیز تقسیم می شوند تقسیم بندی API در این تقسیم بندی 74 نوع لوله محافظ با قطر بین 4/1  4 اینچ و ضخامت دیواره لوله بین 205/0 تا 595/0 اینچ و وزن بین 5/9 تا 94 پوند به ازای هر فوت فهرست شده است.

-تاثیر فشار خارجی بر روی لوله های محافظ و نحوه محاسبه آن

وقتی لوله های محافظ ( پوشش جداری ) در داخل چاه قرار می گیرند فشار پشت لوله های محافظ ممکن است از فشار داخل لوله های محافظ زیادتر شود . این حالت به دلایل زیر اتفاق می افتد :

1-             به خاطر فشار سیال داخل طبقات پشت لوله های محافظ

2-   به دلیل وجود آببین دیواره خارجی لوله محافظ و دیواره چاه در هر دو صورت چنانچه اندازه این فشار زیادتر از فشار داخل لوله محافظ گردید فروریختگی یا شکست اتفاق خواهد افتاد . چنانچه فرو ریختگی یا شکست ، دائمی باشد بدان شکست پلاستیکی (PLASTIC FAILURE ) در غیر این صورت آن را .........

ادامه نوشته

خواص لوله های محافظ چاه (casing )

 خواص لوله های محافظ چاه (casing )

لوله های محافظ چاه (casing ) بر حسب پنج خاصیت تقسیم بندی می شوند که عبارتند از :

1-  قطر خارجی

2-      ضخامت دیواره

3- نوع موادی که در ساخت لوله ها محافظ (پوشش جداری ) به کار رفته است

4-      چگونگی (نوع) اتصال

5-      طول لوله محافظ چاه

قطر خارجی و ضخامت دیواره لوله های محافظ چاه بر وزن و..........

ادامه نوشته

انواع لوله های محافظ چاه

 انواع لوله های محافظ چاه

1-  لوله های محافظ اولیه conductor casing          

لوله محافظ اولیه قطورترین لوله محافظ چاه است موقعی استفاده می شود که خاکهای سطحی زمین نا پایدار باشند که به هنگام حفاری در اثر خورندگی و شستشوی ناگهانی ناپایدار توسط گل حفاری حفره های کوچک و بزرگ در سطح ایجاد می شود . طول این لوله ها بسته به نوع خاکهای سطح زمین 3 تا 6 متر (10 تا 20 فوت ) متغییراند .

2). لوله محافظ سطحی    surface casing                

لوله های محافظ سطحی چاهها معمولا برای جلوگیری از ورود آبهای خالص داخل منافذ ماسه ها به داخل چاهها به کار بده می شوند . اندازه طولی این لوله ها به عمق آبهای خالص در منطقه بستگی دارد و ممکن است از چند تا چند صد متر متغییر باشد لوله های محافظ سطحی تقریبا برای........

ادامه نوشته

لوله گذاری چاهها و چگونگی انتخاب آنها casing

لوله گذاری چاهها و چگونگی انتخاب آنها casing

 

لوله گذاری چاهها بالاخص چاههای نفت ،گاز،آب و اکتشافاتی قسمتی از عملیات حفاری می باشد که به هنگام پیشرفت عملیات حفاری یا پس از حفر چاه ها لازم است. عمل قرار دادن لوله های فولادی سنگینی در داخل چاهها را که به منظور حفاظت آنها انجام می گیرد لوله گذاری چاهها می نامند که مجموعه طول لوله ها که به صورت یک تیوب پیوسته و برای یک منظور خاص در عمق معینی از چاه گذاشته می شود رشته لوله های محافظ (casing string ) چاه گفته می شود . هر رشته لوله محافظ از یک یا چند لوله متصل به هم تشکیل شده است . لوله های هر..........

ادامه نوشته

لوله اضافی drill collar

 لوله اضافی drill collar   

پایین ترین بخش لوله های حفاری در روش حفاری چرخشی را لوله اضافی ( وزنه اضافی ) تشکیل می دهد که در واقع رابطه مته با لوله حفاری است لوله اضافی را قبلا طوق کوتاه ( pin- box connection  ) می نامیدند.اما به دلیل کاربردهای دیگر و تغییر در اندازه آن عنوان لوله یا وزن اضافی در صنعت حفاری متداول شده است . در سالهای اخیر طول لوله اضافی جدید تا 30  فوت (9متر) برای حفر چاههای عمیق طراحی می شود و برای حفر چاههایی نیمه عمیق گاهی طول مجموع وزنه اضافی به 900 فوت (274) نیز می رسد . هدف از قرار دادن لوله اضافی روی مته ایجاد سنگینی در بخش پایینی رشته لوله های حفاری به منظور جلوگیری از نوسانمته و انحراف چاه افزایش بازدهی حفاری است . سطح خارجی وزنه اضافی به........

ادامه نوشته

لوله حفاری DRILLLPIPE

لوله حفاری  DRILLLPIPE

مهمترین بخش رشته لوله های حفاری میله یا لوله حفاری است که به منظور انتقال انرژی به مته و عبور دادن گل حفاری به ته چاه جهت خنک نمودن سر مته و انتقال قطعات خرد شده سنگ از فضای بین دیواره خارجی لوله حفاری و دیواره چاه به سطح زمین طراحی گردیده است.

اصطلاحا وقتی از واژه لوله PIPE استفاده می شود در ذهن امکان عبور سیال از درون آن تداعی می شود که این اصطلاح در مورد لوله های حفاری ماشین صادق است . در مورد ماشینهای ضربه ای بعضا به جای لوله از واژه میله استفاده می شود ROD در لوله های ماشینی ضربه ای علی رغم عبور سیال از درون آن به دلیل قطر کم فضای درونی از واژه میله و حتی سوزن نیز استفاده می شود که منظور همان لوله حفاری است. اندازه لوله حفاری به اندازه چاه قدرت ماشین حفاری و مقدار انرژی منتقله به مته بستگی دارد و طول آن با توجه به طول چاه از چند سانتی متر متغییر است . برای حفر چاه های عمیق.........

ادامه نوشته

هرزه گرد و لوله ی چند بر

هرزه گرد و لوله ی چند بر

۱-             هرزه گرد  SWIVEL

هرزه گرد قسمت انتهایی رشته لوله حفاری و مرتبت با شیلنگ گل حفاری است . شکل 31 که 3 عمل اصلی انجام می دهد:

1-             معلق نگهداشتن لوله چند بر

2-             موجب شدن چرخش آزاد لوله چند بر( KELLY)

3-   ایجاد کردن ارتباط بین..............

ادامه نوشته

رشته لوله های حفاری DRILLSTRINGOR DRILLCOLUMN

رشته لوله های حفاری DRILLSTRINGOR DRILLCOLUMN

مهمترین و گرانبهاترین بخش ماشینهای حفاری ، رشته لوله های حفاری استکه مورد استفاده آن عبارتند از :

1-             انتقال انرژی به سر مته

2-   انتقال گل حفاری به ته چاه جهت خنک کردن نوک مته و تمیز نمودن ته چاه

3-   بالا آوردن مته از ته چاه به سطح زمین به منظور............

ادامه نوشته

بازیابی ابزار یا مانده گیری fishing

بازیابی ابزار یا مانده گیری fishing

واژه مانده گیری به عملیاتی اطلاق می شود که منجر به انتقال ابزار و اجزایی خواهند شد که به دلایل مختلف در داخل چاهها گیر کرده اند . بخشی از رشته لوله حفاری ، مته و ابزار کمکی از ابزارهایی هستند که ممکن است در ته چاه یا دیواره های چاه گیر کنند.

این معضل بیشتر در مواردی اتفاق می افتد که لوله حفاری در درون چاه چسبناک شود و یا به دلیل گسیختگیهای کناره چاه بخشی از رشته لوله ها حفاری در آنها گیر کند . به طور کلی عواملی که موجب گیر افتادن و فرو رفتن رشته لوله حفاری در داخل چاه می شود عبارتند از :

1-             وجود شیل و تشکیلاتی که موجب لجن شدن چاه می شود.

2-             وجود ذرات حفاری در بالای مته و لوله اضافی

3-   اختلاف فشار موجود بین گل حفاری و طبقات دیواره چاه این اختلاف فشار اگر زیاد باشد موجب چسبیدن رشته لوله حفاری به.........

ادامه نوشته

استفاده از ثبات دهنده ها stabilizer

 استفاده از ثبات دهنده ها stabilizer

   Stabilizer- ها معمولا بعد از مته  قرار می گیرند و موجب می شوند که مته حفاری دور محور مرکزی خود بچرخد و بدین طریق مانع از انحراف چاه مستقیم می شود . معمولا ثبات دهنده هایی که در حفاری به کار برده می شوند از اتصال دو و یا سه میله مربعی شکل و یا مارپیچی شکل تشکیل شده و در لوله های با طول کم ، حداکثر طول آن 30 اینچ است.

مزیتهای ثبات دهنده ها عبارتند از :

1-             از انحراف چاه جلوگیری به عمل می آورد

2-             با توجه به افزایش باروری مته سرعت حفاری نیز افزایش می یابد

3-             چون لوله های خمیده نمی شوند دیواره چاه پایداری بیشتری دارند .

قطر ثبات دهنده ها دو نوع اند..................

ادامه نوشته

Blowout preventer

Blowout preventer

این امکان که همواره میزان دقیق فشاری را که هنگام حفاری یک چاه با آن مواجه خواهیم شد بدانیم وجود ندارد. به همین علت این یک مسئله غیر عادی نیست که ما با فشارهای کمتر از فشاری که گل حفاری اعمال می کند برخورد کنیم و در نتیجه سیال داخل مخزن به داخل چاه و سپس به سطح زمین جریان پیدا کند این پدیده blowout (فوران چاه ) نامیده می شود و یکی از خطرناکترین و گرانقیمت ترین اتفاقاتی است که در حین حفاری ممکن است اتفاق بیفتد.

وظیفه اصلی Blow out preventer  بستن annularspace  یعنی فضای بین پوشش جداری (casiny ) و drillpipe  می باشد preventer – ها به شکل های مختلفی طراحی شده اند اما ضرورتا همه آنها به شکل valve – هایی هستند که فضای بین casing و driupipe را می بندند-شکل 25

اغلب blow out prerenter یا به صورت هیدرولیکی و یا با فشار هوا کنترل می شوند و آنها برای احتیاط با دست نیز قابل کنترل (باز و بسته کردن ) می باشند میزان فشاری که آنها می توانند تحمل کنند بستگی به میزان قطر وفشار منطقه و عمقی دارد که..............

ادامه نوشته

چگونگی کاهش خسارات حفاری توسط گل حفاری

چگونگی کاهش خسارات حفاری توسط گل حفاری

برخی از خسارات و مشکلات حفاری را می توان به کمک گل های حفاری به حداقل مقدار کاهش داد و یا کاملا آنها را برطرف نمود. به بعضی از این موارد به طور مختصر دربحث های مربوط به انواع گل حفاری اشاره گردیده است در این بخش سعی خواهد شد که به برخی از خسارات و مشکلات متداول حفاری توجه بیشتری شود.

این مشکلات عبارتند از :

1-  حفاری از میان سنگهای نمکی

2-  حفاری از میان طبقات کم مقاومت عمدتا شیلها

3-  فوران چاه ها......................

 

ادامه نوشته

ترکیب گل حفاری

  ترکیب گل حفاری

در بخشهای پیشین گفته شد که گل حفاری باید چنان ترکیبی داشته باشد که مناسب ترین وزن مخصوص ، گرانروی و خاصیت ژله ای را ایجاد نمایدو در ضمن از نظر هرزوی آب یا گل حفاری کمترین مقدار را داشته باشد. وزن مخصوص گل با اجزاء تشکیل دهنده ی آن کنترل می شود. این اجزاء عبارتند از مایع ( آب یا روغن )، مواد افزونی مانندر س ،  باریت و یا برخی از ترکیبات شیمیایی که جهت کنترل رفتار گل به آن اضافه می کنند.

1)- توسعه روابط کلی جهت محاسبه وزن گل

اضافه کردن مواد به ترکیب گل حفاری به منظور افزایش یا کاهش وزن مخصوص گل انجام می گیرد .افزایش وزن گل با اضافه کردن ذرات کلوئیدی یا جامد امکان پذیر است. در صورت افزایش وزن گل ، فشار گل نیز افزایش خواهد یافت و کاهش وزن مخصوص گل با افزودن روغن میسر می شود ، کاهش وزن گل ماشین باعث کاهش فشار گل می شود . برای محاسبه وزن گل اولیه وزن مواد افزودنی و وزن گل نهایی تعریف عوامل زیر ضروری است............

ادامه نوشته

خواص گل حفاری و نحوه ی اندازه گیری آنها

خواص گل حفاری و نحوه ی اندازه گیری آنها

1-وزن مخصوص گل حفاری

وزن مخصوص گل حفاری اهمیت ویژه ای در حفاری دارد زیرابا ایجاد فشار هیدرو ستاتیکی در عمق می تواند مانع از مشکلاتی که ناشی از فشار هیدرو استاتیکی طبقات است بشود . در صنعت حفاری معمولا وزن گل را بر حسب پوند بر گالن مشخص می کنندو به دلیل سهولت در تبدیل واحد گالن به بشکه است که معمولا از بشکه (bbl ) به عنوان واحد حجم برای مخازن گل استفاده می شود (مخازن گل حفاری بین 300 تا 700بشکه متغییر است) برای اندازه گیری وزن مخصوص گل حفاری از ترازوی مخصوصی استفاده می شود(mud balance )

جدول زیر تاثیر وزن گل حفاری بر فشار طبقات برای عمق 1000 فوت (304 متر ) را نشان..............

ادامه نوشته

گل حفاری

گل حفاری

اساس گل حفاری را ممکن است آب ( water base mude )، روغن (oil base mude ) یا آب نمک (salt water mude ) تشکیل دهد. اما برحسب ضرورت به آن رات کلوئیدی مانند رس یا ذرات درشت تر مانند باریت اضافه می شود و در شرایط استثنایی ممکن است بعضی از ترکیبات شیمیایی به ترکیب گل نیز اضافه گردد.

1-             ذرات کلوئیدی (colloidal particle )

وجود ذرات کلوئیدی در گل حفاری باعث افزایش گرانروی و چگالی می گردد که در مسدود کردن منافذ ریز دیواره ی چاه و کنترل فشار طبقات موثر است . در ضمن به هنگام قطع جریان گل حفاری خاصیت به تعلیق نگهداشتن ذرات حفاری را بین چال افزایش می دهد . کلوئید به ذراتی اطلاق می گردد که.............

ادامه نوشته

انواع سیالات حفاری

  انواع سیالات حفاری

همانطور که در بخشهای پیشین ذکر گردید سیالات حفاری عمدتا عبارتند از : 1-گازها 2-مایعات3- گل حفاری 4- امولوسیون هیدروکربن های نفتی در آب و یا آب در هیدرو کربن های نفتی 5- ترکیبی از دو نوع سیال حفاری.

 

1-             گازها

گازهایی که به عنوان سیال حفاری از آنها استفاده می شود عبارتند از هوا،گاز متان، نیتروژن و دی اکسید کربن . استفاده از گاز متان به دلیل میلی که به ترکیب با هوا وتولید انفجار دارد استفاده اش محدود است . امکان به کار گیری نیتروژن و دی اکسید کربن در حال بررسی و تحقیق است که نتایج اولیه به دست آمده در مورد این دو گاز ، امیدوار کننده نیست. تنها گازی که در عمل از آن استفاده می شود و هوا است هوا ارزان سبک و  بهترین تمیز کننده است ضمن آنکه به دیواره ی چاه نیز آسیب نمی رساند. اما در همه موارد حفاری نمی توان از هوا استفاده کرد که اهم دلایل آن عبارتند از................

ادامه نوشته

موارد استفاده سیال حفاری

 موارد استفاده سیال حفاری

واژه های سیال حفاری به آن دسته از سیالات اطلاق می شود که در عملیات حفاری و برای موارد ذیل استفاده می شود:

1-خنک،تمیز،شفاف کردن و جلا دادن، سر مته و لوله های حفاری

2- انتقال قطعات حفاری از ته چاه به سطح زمین

3- معلق نگهداشتن  ذرات حفاری در فضای آنولوس به هنگام متوقف شدن جریان گل حفاری

4- کنترل فشار طبقات زیرین

5-پر کردن منافذ دیواره چاه در مواقع ضروری و جلوگیری از هدر رفتن بیش از حد آب .

بدون شک هیچ یک از انواع موجود سیالات حفاری............

ادامه نوشته

چگونگی انتقال ذرات خرد شده حفاری از ته چاه به سطح زمین

چگونگی انتقال ذرات خرد شده حفاری از ته چاه به سطح زمین

به منظور افزایش بازدهی حفاری و جلوگیری از کاهش عمر مته ،ذرات خرد شده سنگ ،باید با سرعت از ته چاه به سطح زمین منتقل شوند . این عمل از طریق سیال حفاری سیستم حفاری امکان پذیر است . به طور کلی سیالات حفاری عبارتند از :

1-هوا

2- مایع،شامل : آب ، روغن یا ترکیبی از آب و روغن و آب نمک

3- گل که  اساس آن را آب ، آب نمک یا روغن تشکیل می دهد اما برحسب مورد به آن ذرات رس یا باریت اضافه می شود.

سیال حفاری در دو حالت ذرات خرد شده را...................

ادامه نوشته

روشهای مغزه گیری و مته های آن

روشهای مغزه گیری و مته های آن

روشهای مغزه گیری به دو گروه تقسیم می شوند :

1-      مغزه برداری به هنگام حفاری از ته چاه bottom core drilling

2-      مغزه برداری بعد از حفاری و از دیواره ی چاه و از زون مشخص

Side-wallcoring

در روش  مغزه برداری از ته چاه به هنگام حفاری نوعی مته به کار برده می شود که مرکز یا دهانه آن باز بوده و چاه را به صورت نان گرد (doughnut-shape hole) می برد...........

ادامه نوشته

انواع مته ها

انواع مته ها

نوع مته ای که باید برای عملیات حفاری انتخاب شود در درجه اول به نوع سنگی بستگی دارد که باید حفاری گردد . علاوه بر شاخص ذکر شده عامل اقتصادی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. به طور کلی شیلهای نرم ، سنگ های جوان رسوبی توسط سیستم های حفاری که مجهز به مته های تیغه ای (dray typeor blade type bit) باشند بازدهی مناسبی دارند و مته هایی که دندانه های دندان گونه دارند ( toothedtype bits ) مناسب ترین مته برای شیلهای سخت ماسه سنگ و آهک هستند و به دلیل سختی الماس نسبت به کانی ها و سنگ های معمولی از نظر اقتصادی از آن برای شرایط بسیار سخت استفاده می شود.

-      مته های تیغه ای

این نوع مته ها از دو یا سه یا چهار تیغه تشکیل شده اند که با فاصله 180 درجه ، 120 درجه ، 90 درجه در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. دو تیغه ای آن را از نوع دم ماهی (fish-tail bit ) نیز می نامند. متداولترین مته های تیغه ای سه تیغه دارند . مته های تیغه ای که گاهی به آنها مته های ثباتی نیز می گویند مخصوص طبقات نرم می باشند و ابتدایی ترین مته......

ادامه نوشته

مته های حفاری drill bit

مته های حفاری  drill bit 

مته های حفاری که معمولا به پایین ترین بخش لوله حفاری یا در مورد چاههای عمیق بالاخص سیستمحفاری چرخشی به پایین ترین بخش لوله اضافی (drill collar ) متصل بوده و عامل انتقال انرژی دریافتی از لوله ی حفاری به سنگ می باشد و از این طریق موجب نفوذ در آنها می گردد. بدون شک مقدار انرژی باید به حدی باشد که بتواند مقاومت سنگ را در هم بشکند و جنس مته ها نیز باید از موادی تشکیل شده باشد که در مقابل سختی سنگ ها ، حرارت و فشار اعمال چاه یا چاهها مقاومت کنند . با توجه به عملکرد مته های حفاری ( شکستن و نفوذ در سنگها ) آنها را بر اساس سه اصل زیر طراحی می کنند..............

ادامه نوشته

مغزه گیری از دیواره ی چاه

  مغزه گیری از دیواره ی چاه

 گاهی در عملیات اکتشافی تهیه ی مغزه از دیواره ی چاهی که حفاری گردیده است انجام می گیرد. در این روش از ابزارهای خاص استفاده می شود (شکل 13) این ابزار جولتهای سوراخ داری دارند که با پانلهای الکتریکی به دیواره ی چاه شلیک می شوند و سپس توسط کابلهای فولادی که انعطاف پذیری خوبی دارند از دیواره ی چاه باز یافت می شوند قطر مغزه هایی که از این طریق تهیه می شود  4/3  1 تا  16/3  1 اینچ و طول آنها بین 4/3 1 تا 1 اینچ متغییر است . کاربرد این روش عمدتا در طبقات نرم است.

در هنگام مغزه گیری باید به نکات زیر توجه کرد................

ادامه نوشته

حفاری اکتشافی مغزه گیری CORE DRILLING

حفاری اکتشافی مغزه گیری CORE DRILLING

مغزه گیری عمدتا توسط ماشینهای چرخشی انجام می گیرد . مغزه گیری یا به هنگام حفاری و از ته چاه (BOTTOM CORINY ) یا بعد از حفاری و از دیواره (side- wall coring ) چاه صورت می گیرد

تمامی روش هایی که از ته چاه مغزه گیری می کنند مته هایی دارند که دهانه آنها بازو دگر را به صورت نان گرد (doughnut shaped hole )می برند و نمونه هایی به صورت سیلندری شکل داخل محفظه ی نگهدارنده (core barrel ) مغزه به جای می گذارند به این نمونه ها که به صورت سیلندری شکل اند و به مراتب بزرگتر از خرده های حفاری اند مغزه یا کر گفته می شود. روشهای مغزه گیری خود به دو گروه تقسیم  می شوند که عبارتند از...............

ادامه نوشته

حفاری اکتشافی غیر مغزه گیری non-core drilling

 حفاری اکتشافی غیر مغزه گیری  non-core drilling

در این روش نمونه ها فاقد شکل هندسی خاص اند و ابعاد کوچک دارندو از طریق ماشینهای ضربه ای یا چرخشی معمولی و یا ترکیبی از این دو نوع سیستم به دست می آیند. در واقع این نمونه ها همان خرده های حفاری اند که به واسطه ی سیالات حفاری به سطح زمین منتقل شده و مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرند . در برخی از ماشینهای حفاری سیالات از درون لوله یا میله ها عبور  و پس از گذر کردن از منافذ سر مته خرده های حفاری را از فضای بین دیواره ی خارجی لوله و دیواره ی داخل چاه به سطح زمین منتقل می کنند به این نوع گردش سیالات حفاری ، گردش نرمال سیالات حفاری normal circulation می گویند. اما در بعضی از روشهای حفاری بالاخص در حفاریهای با لوله ی مضاعف (double tabe ) سیال حفاری از فضای بین دیواره ی خارجی  لوله داخلی و دیواره ی لوله بیرونی عبور و از داخل لوله درونی ، خرده های حفاری به سطح زمین منتقل می شوند که....................

ادامه نوشته

حفاری اکتشافی exploration drilling

  حفاری اکتشافی  exploration drilling

حفاری اکتشافی به منظور مطالعات اکتشافی انجام می گیرد . مطالعات اکتشافی ممکن است در جهت پی بردن به وجود و کشف کانی (mineralexploration ) یا ماده ی معدنی یا به منظور پی بردن به کیفیت سنگ (exploration of rock conditions )

انجام گیرد . حفاری اکتشافی به چند گروه به شرح زیر تقسیم می شود:

1-  حفاری اکتشافی غیر مغزه گیری  non-core drilling

 

۲ ـ حفاری اکتشافی مغزه گیری

ادامه نوشته

توربودریل turbo drill

توربودریل turbo drill

توربودریل در واقع نوعی سیستم حفاری دورانی است و مکانیزمی تقریبا مشابه با آن دارد . تنها اختلاف توربودریل با سیستم حفاری چرخشی ، مکانیزم گردش مته است که عمل چرخش مته در توربودریل توسط توربینی صورت می گیرد که بلافاصله پس از مته قرارداردو بنابراین احتیاجی به چرخش رشته لوله ای حفاری نیست . به عبارت دیگر ، چرخش لوله ی حفاری حذف می گردد. از سوی دیگر عملکرد ماشین مشابه D-T-H است . شکل 8 نوعی توربودریل ساخت فرانسه را که در اروپا متداول است را نشان می دهد.

 

توربودریل در واقع یک طرح یا ایده ی جدید نیست بلکه............

ادامه نوشته

موارد استفاده از سیستمهای حفاری چرخشی

  موارد استفاده از سیستمهای حفاری چرخشی

1- ماشینهای حفاری چرخشی برای انواع سنگ ها از نظر درجه سختی مناسب بوده و بازدهی قابل ملاحظه ای دارند.

2- در معادنی که مقدار تولید بالاست روش چرخشی (دورانی ) مناسب تر از روش ضربه ای است.

3- سیستم حفاری چرخشی برای چاه های عمیق و یا نیمه عمیق به دلیل کوتاه بودن زمان حفاری ، پایین بودن هزینه آن ،از انتخاب اول برخوردار است.

ادامه نوشته

دکل سیستم حفاری (derrick )

 دکل سیستم حفاری (derrick )

دکل به ساختمانی از ماشین حفاری اطلاق می شود که ماشین حفاری با اتکاء به آن از طریق کابلها می تواند لوله های حفاری را به درون چاه فرستاده و یا آنها را از چاه خارج کند . بنابراین دکل باید ارتفاع و مقاومت کافی داشته باشد تا بتواند چنان سنگینی و فشاری را با ایمنی کامل تحمل کند. به طور کلی دو نوع دکل رایج ومتداول است:

1-  دکل استاندارد یا ثابت standard derrick

2-  دکل قابل حمل portable derrickor mast

دکلهای استاندارد منظور دکلی است که به صورت........................

ادامه نوشته

قدرت ماشین حفاری چرخشی power source

قدرت ماشین حفاری چرخشی power source 

قدرت ماشینهای حفاری چرخشی توسط موتور گازی ،دیزل و یا موتور برقی تامین می شود . برای ماشین حفاری چرخشی (دورانی) که اندازه ای کوچک دارند موتور گازی بیشتر متداول است درحالی که برای ماشینهای حفاری بزرگ از نوع دیزل استفاده می شود . موتور برقی علی رغم آن که بازدهی بهتری دارد اما در بعضی موارد موتور برق قوی آسان نیست. لازم به ذکر است که موتورهای بخار یکی از ابتدایی ترین موتورهای تامین کننده ی قدرت برای ماشینهای حفاری چرخشی بوده است . هر چند از این توع موتور هنوز در برخی از معادن برای ماشینهای حفاری چرخشی استفاده می شود اما به تدریج جای خود را به موتورهای برقی می دهند

مقدار انرژی تولید شده توسط موتور تولید انرژی جنبشی...............

ادامه نوشته

مکانیزم چالزنی با روش چرخشی (دورانی ) rotary drilling

مکانیزم چالزنی با روش چرخشی (دورانی ) rotary drilling

 

در ماشینهای حفاری دورانی لوله و مته هر دو می چرخند ثانیا انرژی که از طریق لوله و مته به سنگ وارد و موجب حفر چال می شود ترکیبی است از انرژی چرخشی و تراست (فشار روی مته )در این نوع سیستم مته و لوله به طور خود کار نمی چرخند بلکه چرخش آنها ناشی از انرژی است که از صفحه ی دوار ( rotary tables ) به لوله ی چند بر و از آن به لوله و مته منتقل نمی شود . به عبارت دیگر با چرخش صفحه دوار، لوله و مته نیز می چرخند به همین دلیل به ماشین نام ماشین چرخشی یا دورانی اطلاق می شود. تنشی که از طریق مته به سنگ وارد می آید از نوع مماس بوده و بدین جهت نیز مقاومت بر رشی سنگ ها در این روش اهمیت دارند. و سنگ ها از طریق........

ادامه نوشته

سیستم حفاری هیدرولیکی

سیستم حفاری هیدرولیکی

سیستم حفاری هیدرولیکی اولین بار در اوایل سال 1970 در معادن بالا خص در معادن زیر زمینی رایج گردید. علت این امر کاهش مقدار صدا و مقدار گردو خاک در منطقه ی استخراج است . چون دراین نوع سیستم علی رغم  آنکه جهت انتقال ذرات حفاری از هوا استفاده می شود اما انرژی آن عمدتا توسط مایع عمدتا روغن تحت فشار تامین می شود . روغن هیدرو لیکی با پمپهای پیستونی که توسط متور دیزلی با برق رانده می شود پمپاژ می شود.

ماشین حفاری هیدرولیکی از نظر اسکلت بندی شبیه ماشین حفاری چنو ماتیکی است و علی رغم آنکه در ابتدا تصور بر آن بود که کاربرد این ماشین عمدتا در معادن زیر زمینی و به طورکلی حفریات زیر زمینی باشد اما به تدریج در معادن سطحی و عملیات سطی نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

انتخاب ماشین به شرایط سنگ بستگی دارد. با توجه به نوع.................

ادامه نوشته

D-T-H

D-T-H

D-T-H نوعی سیستم حفاری ضربه ای – چرخشی است که درآن ضربه زن به جای آنکه در سطح به بازو یا پایه ماشین نصب شده باشد بلافاصله بعد از مته قرار می گیرد و با مته به ته چاه می رئد لذا اتلاف انرژی ( افت فشار ) که از طریق کوله ها درانواع دیگر ماشینها حفاری مشاهده می شود در این نوع سیستم حفاری وجود ندارد و این امر موجب می شود تا ماشین توانایی حفر چاههای عمیق تر و قطورتر را داشته باشد .D-T-H یکی از سیستم های چالزنی برای چاههای با قطر بین 4 تا 9 اینچ ( 101 تا 230 میلی متر ) است. فشار هوای مورد نیاز معمولا بین 100 تا 250 پی.اس .آی (psi ) متغییر و سرعت هوا جهت انتقال ذرات حفاری از ته چاه حدودا 4000st فوت در دقیقه ( 1200 متر در دقیقه) است . تراست یا بار روی مته مورد نیاز برای اینگونه سیستم چالزنی (D-T-H ) معمولا به قطر مته و دو ر مته بستگی دارد.

 به طور رایج برای دور مته ی بین 10 تا 100 در دقیقه بین.............

ادامه نوشته

سیستم حفاری کابلی Cable drill

سیستم حفاری کابلی  Cable drill

این گونه سیستم ها در گذشته کاربرد زیادی در حفر چاه های نیمه عمیق داشته است اولین چاه نفت که در سال 1859 در شرق ایالت پنسلوانیا آمریکا توسط دریک (Drake ) حفر گردیده و دارای 65 فوت (20 متر ) عمق بوده توسط سیستم حفاری کابلی حفر گردیده بود. در این سیستم حفاری توسط ضربه های پی در پی که از طریق مته های فولادی که به سر سنگ وارد می شود صورت می گیرد. مته های این سیستم معمولا دارای طول زیاد تر از مته های معمولی اند. این ماشین که ابتدا توسط چینی ها مورد استفاده قرار گرفت امروزه در حفر چاه های عمیق و یا نیمه عمیق کاربرد فراوانی ندارد. این امر به دلیل سرعت کم چالزنی آنهاست و به تدریج جای خود را به

-T-H D و حفاری چرخشی می دهند.

مکانیزم اولیه این ماشین از این قرار بوده است که .......

ادامه نوشته

واگن دریل wagon drill

 واگن دریل   wagon drill

واگن دریل نوع دیگری از سیستم حفاری ضربه ای است که چالزن ازطریق تسمه ها (chain feed ) به دکل نصب گردیده و به صورت خشاب وار بر روی دکل بالا و پایین می شود و مجموعه ی دکل و چالزن بر روی ارابه ی دو یا سه چرخ لاستیکی سوار گردیده اند که به همین دلیل به آن واگن دریل می گویند.

واگن دریل با زاویه های مختلف می تواند چال حفر کند در مجموع حفر چال با واگن دریل در مقایسه با انواع چکشهای حفاری در شرایط یکسان از نظر سنگ با سهولت و کیفیت بهتری صورت می گیرد . از واگن دریل می توان برای حفر چالهایی با عمق تا 45 متر (150 فوت) و قطر تا 2/1 4 اینچ برای سنگهای نیمه سخت و سخت استفاده کرد . اما به طور رایج عمق چالهایی که با واگن دریل حفاری می شوند تا 9 متر ( 30 فوت) است طول لوله حفاری با توجه به نوع ایجاد کننده ی تراست و واگن دریل متفاوت است.

بعضی از واگن دریل ها پایه های......

ادامه نوشته

دریفترها drifters

دریفترها drifters

دریفترها نوع دیگری از سیستم حفاری ضربه ای هستند  که مشابه چکشهای حفاری اند اما از آنها سنگین تر اند . به نحوی که حفر آنها به کمک حفار امکان پذیر نیست . این نوع چکشها قادرند در جهات مختلف ( افقی به سمت پایین،به سمت بالا ) چال حفر کنند از این نوع ماشینها برای چالهایی با قطر بین 2/1 2 تا 6 اینچ و عمق 100 فوت (30متر ) طراحی شده اند. سرعت چالزنی این نوع ماشینها برای سنگ های بسیار سخت مثل گرانیت بین 9 تا 18 متر در ساعت ( 30 تا 60 فوت در ساعت ) و برای سنگهای رسوبی (سخت ) بین (70 تا 150 فوت در ساعت ) متغییر است . وزن دریفترها 75 تا 260 پوند ( 34 تا 115 کیلو گرم ) متغیر اند .

این ماشین حفاری عمدتا در معادن زیرزمینی و حفر تونل مورد استفاده زیاد دارد. هنگامی که........

ادامه نوشته

چکشهای حفاری

چکشهای حفاری   jack hammer

ابتدایی ترین نوع ازسیستم حفاری ضربه ای ، چکشهای حفاری می باشند که عمدتا برای حفر چالهای باقطر کم ( یک تا دو اینچ = 25تا 50 میلی متر ) به کار برده می شوند انرژی این نوع سیستم ها به وسیله ی هوای فشرده تامین و معمولا از آنها برای حفر چالها با عمق کم استفاده می شوند . چون کلا جهت چالهایی که با این سیستم حفاری می شوندبه سمت پایین است. لذا به آنها سینکر (  sinker ) نیز می گویند.

طبقه بندی چکشها بر اساس وزن آنها است که بین 30 تا 90 نیز ( 13تا 40 کیلو گرم ) متغییر اند. بخشهای عمده سیستم عبارتند از : چکش (hammer) یا ضربه زن ( به سیلندر و پیستون داخل آن اصطلاحا در حفاری ضربه ای ، چکشی یا ضربه زن گفته می شود ) میله  حفاری و مته.

هنگامی که هوای فشرده در سیلندر توسط پیستون به جریان در می آید......

ادامه نوشته

سیستم حفاری دستی Hand held drill

 سیستم حفاری دستی     Hand held drill

این نوع سیستم حفاری ابتدایی ترین نوع از ابزار حفاری به شمار می رود که هنوز هم مورد استفاده دارد . در این سیستم از نیروی انسانی ،به عنوان تامین کننده ی انرژی استفاده می شود و نیروی مکانیکی به کار گرفته نمی شود . در این سیستم اپراتور با یک دست عامل نفوذی ( میله نوک دار یاقلمی ) و با دست دیگر به وسیله چکش یا پتک به سر میله ضربه وارد می کند و از این طریق در سنگ نفوذ و شکستگی ایجاد می شود . سرعت نفوذ پذیری در این سیستم به دلیل کمی نیرو بسیار ناچیز و در کل بازدهی کم است . حداکثر سرعت در این سیستم 30cm سانتی متر در ساعت می باشد . در نوع پیشرفته یا تکامل یافته تر این سیستم ، دو اپراتور درحفاری نقش دارند . نحوه ی عمل به این ترتیب است که یک اپراتور با دو دست عامل نفوذی ( میله ی نوک دار یا قلمی ) را در نقطه ی دلخواه بر روی سطح سنگقرار می دهد و اپراتور دیگر به کمک پتک یا چکش ( به وزن حدود 5 کیلو گرم ) ضربه های محکم بر روی میله وارد می نماید .

سرعت نفوذ پذیری در این سیستم.....

ادامه نوشته

انواع سیستم حفاری

انواع سیستم حفاری

به دلیل تنوع سنگ انواع مختلف سیستم حفاری نیز جهت حفر چاه یا چاه درسنگ توسعه داده  شده است که انتخاب آنها به اندازه پروژه ، طبیعت و نوع سنگ ، عمق و قطر چاه ، مقدار استخراج و غیره ...... بستگی دارد . ابتدایی ترین شکل از سیستم حفاری ، پتک وپتک میله فلزی بوده است که جهت شکستن وکاهش ابعاد سنگ به کار گرفته شده است . ولی بتدریج با تکامل تکنولوژی و افزایش تقاضا جهت مواد معدنی و غیره این نوع سیستم های اولیه جای خود را به سیستم های پیشرفته تری داده اند. به نحوی که بعضی از سیستمهای حفاری (چرخشی یا دورانی ) قادرند در ازای هر شیفت st  2000 فوتی (حدود 600m ) حفاری کنند به طور کل بر اساس مکانیزم نفوذ درسنگ چهار گروه سیستم حفاری تاکنون توسعه داده شده اند که عبارتند از :

1-             سیستم حفاری دستی

2-             سیستم حفاری ضربه ای

3-             سیستم حفاری چرخشی

4-             سیستم حفاری ضربه ای – چرخشی

ادامه نوشته

تاریخ اکتشاف نفت

مرور تاریخی بر اکتشاف نفت

اکتشاف نفت پیشینه ای طولانی دارد.انجیل اشاره های بسیاری به استفاده ازقیر یا آسفالت جمع آوری شده از تراوشهای طبیعی دارد که این تراوشها در خاور میانه به فراوانی یافت می شود . هرودت در نوشته های خود (درسال 450 پیش از میلاد ) ، تراوشهای نفتی در کارتاژ (تونس) و جزیره زاکینتوس یونان را شرح می دهد . وی جزئیاتی نیز درباره استخراج نفت از چاههای حوالی آردیکا (نام محلی در شوش قدیم در عهد هخامنشیان ) در ایران کنونی ارائه می کند . قاعدتا این چاهها چندان ژرف نبوده اند ، چرا که سیال توسط یک مشک متصل به انتهای یک تیر چوبی بلند ، استخراج می شد . همزمان، از این چاهها نفت ، نمک و قیر تولید می شد . در هزاره اول پیش از میلاد ، نفت و آسفالت ، دربسیاری از نقاط جهان از تراوشهای طبیعی به دست می آمد.

کاربردهای اولیه نفت ، در پزشکی ، عایق کردن در مقابل آب و.......

ادامه نوشته

مقدمه ای بر علم حفاری

 

مقدمه ای بر علم حفاری

حفاری (drilling ) به معنی نفوذ در سنگ است . نفوذ در سنگ ها گاهی به منظور خرد کردن آنها صورت می گیرد.برای خرد کردن سنگ ها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد .

با منفجر کردن چالها سنگها خرد می شوند ،وبا خرد شدن سنگها،استخراج و برداشت آسانتر است،وبا هزینه ی کمتری انجام می گیرد .در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر ، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگ های سست ،حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی (production drilling ) می گویند .حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست ،بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج ،برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.

حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی (mineral exploration ) یا ماده معدنی،و یا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه های حفاری اکتشافی و بعضی از مشکلات فنی توصیه می شود که .......

ادامه نوشته