پروژه مشکلات متداول در حفاری چاه نفت

تعداد صفحه: 95

فرمت: word

در تاریخ عصر مدرن جهان کم تر صنعتی به اهمیت صنایع نفت وگاز وجود دارد. همواره باید در نظر داشت صنعت حفاری یکی از پر مخاطره ترین مشاغل محسوب می شود که انجام آن نیاز به دانش و مهارت کافی دارد. رعایت نکات ایمنی در محیط دکل حفاری اولین و مهم ترین وظیفه هر مهندس حفار قبل از انجام هر پروژه عملیاتی است.

پروژه حاضر در مورد عمده ترین مشکلات حفاری در ایران و جهان است که این مشکلات در هر عملیات حفاری ممکن است رخ دهد و مهندس حفار با دانستن این مسائل خود را آماده برخورد با این مشکلات
می کند که در صورت وقوع بتواند آن هارا از پیش رو بردارد.برخی مشکلات حفاری از جمله هرزروی گل، فوران، انحراف چاه، ناپایداری شیل ها، گیر کردن رشته لوله حفاری و ابزار یابی در مواقع متعددی ممکن است گریبان گیر مهندس حفار گردد .

این پروژه مجموعه ای از اطلاعات پایه ای برای شناخت مشکلاتی است که در حین حفاری ایجاد می شود که دانستن آن برای مهندسین جوان و کسانی که در این زمینه فعالیت می کنند حائز اهمیت است.

فهرست

عنوان صفحه

1-1مقدمه..................................................................................................................................................................................................... 1

2-1تاریخچه حفاری در ایران......................................................................................................................... 2
1- 3 انواع چال یا چاه............................................................................................................................................................................... 4

1-4 انواع لوله های حفاری..................................................................................................................................................................... 4

1-4- 2 لوله آستري (Liner)............................................................................................................................................................. 5

1-4-3 لوله مغزي..................................................................................................................................................................................... 5

1-5 انواع روشها و تکنیکهای حفاریهای مکانیکی......................................................................................................................... 5

1-6سیال حفاری........................................................................................................................................................................................ 6

1-7 سیالات تکمیل چاه.......................................................................................................................................................................... 6

1- 8تجهیزات حفاری............................................................................................................................................................................... 7

1-9سیمان کاری........................................................................................................................................................................................ 7

1-10مته حفاری......................................................................................................................................................................................... 7

1-10-1 انواع مته‌های حفاری.............................................................................................................................................................. 8

1-11 جایگذاری لوله جداری و سیمان‌کاری................................................................................................................................... 8

فصل دوم: انحراف چاه................................................................................................................................. 9

2-1 انحراف چاه یا سگ دست (dog leg) .................................................................................................................................. 9

2-2 انحراف چاه، تعريف و تفسيري درباره آن................................................................................................................................ 9

2-3 توسط عوامل زير مي‌توان وقوع انحراف را مشخص نمود.................................................................................................. 11

2- 4 علل عمده انحراف چاه ................................................................................................................................................................. 11

2-4-1علل زمين شناسي يا ژئولوژي.................................................................................................................................................. 12

2-4-2 علل فني(تكنيكي)..................................................................................................................................................................... 12

2-4-3 علل تكنولوژي انحراف مسیر چاه ....................................................................................................................................... 12

2-5 روشها و اصول جلوگيري از انحراف مسير چاه...................................................................................................................... 13

فصل سوم: فوران......................................................................................................................................... 14

3-1فوران....................................................................................................................................................................................................... 14

3-2دلایلسیلان......................................................................................................................................................................................... 15

‌3-3 نشانه هایوقوعسیلان................................................................................................................................................................... 15

3-4پیشگیریفوران ..................................................................................................................................................................................... 15

3-5کنترلفورانچاه هاینفتوگاز.................................................................................................................................................. 16

3-6 کنترلاولیه یچاه.................................................................................................................................................................................. 16

3-7کشتنچاه............................................................................................................................................................................................. 17

‌3-8 مهارچاه................................................................................................................................................................................................. 17

‌3-8-1 اطفایحریق................................................................................................................................................................................. 17

3-8-2 مهار کامل چاه............................................................................................................................................................................. 18

3-9-1 آزمایشنشتی.............................................................................................................................................................................. 19

3-9-2 بررسی هایمیدانی................................................................................................................................................................... 20

3-10محوطه سنجی................................................................................................................................................................................. 20

3-11مشکلات ناشی از پر نکردن چاه............................................................................................................................................... 20

3-12 عملیات مهار چاه نفت 50 اهواز.............................................................................................................................................. 25

فصل چهارم : سیال حفاری......................................................................................................................... 25

4-1 ورود سیالات سازند به درون چاه ............................................................................................................................................... 25

4-2 مواد کنترل کننده خوردگی گل................................................................................................................................................ 26

4-3 چگونگی کاهش خسارتهای حفاری توسط گل حفاری............................................................................................... 26

4-3-1 حفاری میان سنگ های نمکی.............................................................................................................................................. 27

4-3-2 حفاری میان طبقات کم مقاومت مانند شیل ها............................................................................................................ 27

4-3-3 فوران چاه ها................................................................................................................................................................................. 27

4-3-4 به هدر رفتن گل حفاری.......................................................................................................................................................... 28

4-5 مشکلاتی که در اثر به هدر رفتن گل حفاری به وجود خواهد آمد ............................................................................. 28

4-6 هرزروی گل حفاری در چاه ......................................................................................................................................................... 29

4-7 راه های جلوگیری از هرزروی ..................................................................................................................................................... 29

4-7-1 روش مقابله با هرزروی.............................................................................................................................................................. 29

4-8 هرزروی آب گل حفاری ................................................................................................................................................................ 30

4-9 هرزروی در سازندهای ایران.......................................................................................................................................................... 30

4_10 خوردگی........................................................................................................................................................................................... 31

4_11تعریف خوردگی.............................................................................................................................................................................. 32

4_12 انواع خوردگی................................................................................................................................................................................. 32

4_13 علل خوردگی در حفاری............................................................................................................................................................ 32

4-13-1 راه درمان خوردگی اکسیژن............................................................................................................................................... 33

4-13-2 راه درمان خوردگی گاز دی اکسید کربن.................................................................................................................... 33

4-13-3 راه درمان هیدروژن سولفوره............................................................................................................................................... 33

4-14 حفاری زیر فشار تعادل مخزن.................................................................................................................................................. 33

4-15 كاربرد حفاري به روش فروتعادلی........................................................................................................................................... 34

فصل پنجم: ایمنی محیط کار و HSE........................................................................................................ 37

5-1 ایمنی در محیط حفاری................................................................................................................................................................. 37

5-2 تعداد حادثه در ماه های سال...................................................................................................................................................... 38

5-3 فراوانی حادثه در ساعات مختلف................................................................................................................................................ 38

5-4 علل حوادث......................................................................................................................................................................................... 39

5-4-1 بی احتیاطی.................................................................................................................................................................................. 39

5-4-2 لیز خوردن..................................................................................................................................................................................... 40

5-4-3 عدم آموزش صحیح.................................................................................................................................................................... 40

5-4-4 گاز گرفتگی................................................................................................................................................................................... 40

5-4-5 شرایط جوی.................................................................................................................................................................................. 41

5-4-6 روشنایی نامناسب...................................................................................................................................................................... 41

5-4-7 تعجیل............................................................................................................................................................................................. 41

5-5بهداشت،ایمنی و محیط زیست ( Health, Saftly & Inviromen )........................................................... 41

5-6 ایمنی..................................................................................................................................................................................................... 42

5-7 قوانین عمومی ایمنی ..................................................................................................................................................................... 42

5-8 شرایط اضطراری روی دستگاه حفاری...................................................................................................................................... 43

فصل ششم: اقتصاد در حفاری.................................................................................................................... 45

6-1 عوامل موثر در مقدار هزینه ی حفاری.................................................................................................................................... 45

6-2 تحریم ................................................................................................................................................................................................... 45

6-3نقاط ضعف ایران در صنعت حفاری نفت................................................................................................................................... 46

6-4 تهديدها................................................................................................................................................................................................ 47

فصل هفتم : گیر کردن لوله های حفاری درون چاه.................................................................................. 50

7-1 گیر کردن ابزار حفاری درون چاه............................................................................................................................................... 50

7-2 دلایل گیر کردن رشته حفاری.................................................................................................................................................... 50

7-2-1 شیل های ریزشی........................................................................................................................................................................ 52

7-2-2 جمع شدن خرده های حفاری در اطراف لوله ها .......................................................................................................... 52

7-2-3 خرده های آهن درون چاه....................................................................................................................................................... 52

7-2-4 سیمان نرم..................................................................................................................................................................................... 53

7-2-5 چسبیدن لوله ها به دیواره در اثر اختلاف فشار (DIFFRENTIAL STUCKING)............................ 53

7-2-6 هرزروی شدید گل...................................................................................................................................................................... 53

7-2-7 گيرهاي ناشي از ته نشين و ريزش مواد جامد موجود در گل Packing off.................................................................... 54

7-2-8 کم شدن قطر چاه (Under gauge hole )........................................................................................................................... 54

7-2-9 انحراف شدید چاه (dog leg) و ایجاد جاکلیدی (key seat)......................................................................... 55

7-2-10 گير ناشي از نيروهاي تفاضل فشاري Differential –pressure................................................................................. 56

7-3 باز یابی ابزار حفاری یا مانده گیری........................................................................................................................................... 57

7-4نوسانات در حين حفاري (Vibrations)............................................................................................................................... 59

7-4-1 نوسان محوري (Axial Vibrations)........................................................................................................................ 59

7-4-2 نوسان پيچشي (Torsional Vibrations).............................................................................................................. 60

7-4-3 اثرات نوسان پیچشی................................................................................................................................................................. 61

7-4-4 نوسانات افقي وجانبي (Lateral Vibrations)........................................................................................................ 61
فصل هشتم : تاثير عوامل زمين شناسي و تكتونيكي موثر در حفاري .................................................... 63

شيب و امتداد لايه ..................................................................................................................................................................................... 63

چين خوردگي............................................................................................................................................................................................... 63

گسل............................................................................................................................................................................................................... 64

لايه بندي...................................................................................................................................................................................................... 64

درزه وشكاف................................................................................................................................................................................................... 64

هوازدگي.......................................................................................................................................................................................................... 64

8-1 صدمات سازندی در عملیات حفاری......................................................................................................................................... 64

8-2 منابع صدمات سازندی.................................................................................................................................................................... 65

8-3 ناپايداري لايه هاي شيلي در حفاري................................................................................................................................................. 65

8-4 راهکار : مكانيسم پايدار شدن شيلها توسط پليمرها............................................................................................................. 71

8-5تعيين پايداري شيل........................................................................................................................................................................... 72

8-6 تعيين ميزان جذب پليمر بر سطح شيل................................................................................................................................. 73

8-7 بررسی مشکلات حفاری در لایه های شیلی ترک خورده................................................................................................. 74

8-8 جنبه های عملیاتی حفاری شیل ها.......................................................................................................................................... 75

9-1 سائیدگی لوله های جداری........................................................................................................................................................... 82

9-2 ریزش لوله جداری به درون چاه.................................................................................................................................................. 83

9-3 گیر کردن لوله جداری................................................................................................................................................................... 84

9-4 رزوه و اتصالات................................................................................................................................................................................... 84

9-5 به ترتیب رانده نشدن لوله ها جداری........................................................................................................................................ 84

9-6 سیمان کاری ضعیف........................................................................................................................................................................ 85

9-7 عدم تطابق قطر داخلی................................................................................................................................................................... 85

منابع ................................................................................................................................................................................................................ 86