دانلود مقاله حفاری

دانلود تحقیق و مقالات رشته با عنوان دانلود مقاله حفاری در قالب ورد و قابل ویرایش و در ۱۸ صفحه گرد آوری شده است. در زیر به مختصری از آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است.

ابزارهای مشترک :
تمام دستگاه های حفاری دارای وسایل یا موتور بلند کننده جهت دکل یا در یک ( در حفاری دورانی ) هستند . روی این دکل کلیه ابزارهای حفاری ، نظیر لوله گیر کابل و یا لوله های جریان گل حفاری بر حسب اهمیت دستگاه حفاری و کیفیت کار آنها نصب شده اند . هم چنین قرقره ها کابلها ، کلاج اصطکاکی یا هیدرولیک جهت جابجایی مته ، لوله ها ، گل کش (در حفاری ضربه ای ) در آنها پیش بینی شده است . این ابزارها بر حسب اهمیت دستگاه حفاری روی یک شاسی چهار چرخ دار یا روی کامیون مستقر شده اند. البته هدف این نیست که به تفصیل شرح دستگاه های حفاری داده شود ، خاصه آنکه هر سازنده ای سعی می کند دستگاههائی با کیفیت بهتر از قبلی به بازار عرضه دارد.

حفاری ضربه ای
بطورکلی در حفاری ضربه ای روش کار مبتنی بربلند کردن مته ای سنگین و انداختن آن بطور قائم روی زمین است که بالطبع منجر به خرد کردن زمین می گردد . ارتفاع سقوط و فراوانی ضربه ها با سختی سنگ ( زمین ) تغییر می کند .
اگر مجموعه مته ( مته ، استیم ، جارز و روپ ساکت ) که مجموعاً بنام مته خوانده می شوند . مستقیماً به کابل حفاری متصل گردند دستگاهی خوانده می شود که به روش پنسیلوانین حفاری می نماید. چنانچه مته به مجموعه ساقه های سنگین وصل شود ، دستگاهی است که به روش کانادین حفاری می کند .
در ایران روش کانادین چندان معمول نیست و آن چه که امروزه در بازار کار ایران در حال کارانداز نوع پنسیلوانین میباشند که بیشتر به نام های روستون ۲۰ ، روستون ۶۰ و یا داند و۸۰۰ خوانده می شوند.
حرکت تناوبی ( بالا و پایین رفتن ) مته بوسیله یک چرخ لنگر و یک میل گاردان که موتور دیزل قوه محرکه آن را تامین میکند انجام می گیرد. در انتها یا نوک دکل ، چند پولی نصب شده است که از هر یک کابلهای مته ، گل کش و لوله گیر بطور جداگانه عبور می نماید در زیر پولی مته صفحه ای بنام بشقاب قرار دارد که در زیر آن فنری است که این دو ضربه های برگشتی حاصل از ضربه زدن را مستهلک می کنند . حرکات متقاطع کابل در جهات مختلف تیغه مته را در تمام سطح جدار چاه جابجا می کند و در صورتیکه مجموعه دستگاه حفاری تراز باشد چاه نیز به صورت قائم و مستقیم حفر می گردد .
به منظورایجاد بازده بهتر لازم می شود که قبل از رسیدن به سطح ایستایی درون حفره چاه بطور دستی آب ریخته شود تا مته بتواند در محیط مرطوب و براحتی کار کند.
در صورتیکه جدار چاه ضمن حفاری در اثر ضربه های مته ریزش نماید لازم است از ستون لوله های نگه دارنده جدار مخصوص اینکار استفاده گردد . توصیه می شود به لبه لوله اولیه استوانه فولادی لبه تیز ( دم کاردی ) بقطر لوله نگهدارنده بنام شو جوش داده شود و همچنین بقیه لوله ها باید صاف ، کوتاه بدون بوش و یا پیچ شدن توی هم ( رزوه-قلاویز) باشند تا بتوانند براحتی از جدار چاه لیزخورده و پایین بروند سپس کار حفاری درون این لوله ادامه می یابد . بدیهی است درپیشرفت حفاری ، لوله نگهدارنده جدار نیز در چاه پایین می رود .
پس از پایان حفاری و نصب لوله نهائی که قرار است در چاه بماند لوله نگه دارنده جدار ازچاه بیرون کشیده می شود مزیت حفاری ضربه ای آنست که مته ممکن است مجددا ترمیم گردد یعنی روی آن عملیات آهنگری و تیزکاری انجام گیرد و یا به منظور افزایش قطر چاه به دورمته صفحات فلزی به نام دور مته جوش نمود.
باروش ضربه ای می توان در تمام زمین ها بسهولت حفاری کرد ، مخصوصاً درسازندهای رسوبی نرم و سخت نشده مانند آبرفت ها با وجود اینکه سرعت پیشرفت حفاری در این روش نسبت به دورانی کندتر است ولی در حفاری برای آب مقرون به صرفه می باشد. این روش برای سازندهای سخت توصیه نمی شود ولی چنانچه اینگونه سازندها در سطح زمین بیرونی زدگی داشته باشند با این روش حفاری الزامی است زیرا دراین شرایط ایجاد وزن کافی روی مته دورانی مشکل است.
در سازندهائی که دارای درز و شکاف ( کارستیک ) و یا سازندهای خیلی نفوذپذیر استفاده از این دستگاه ها غیر قابل انکار است زیرا در این روش هراسی از اتلاف جریان گل حفاری و یا مایعات مشابه آن وجود ندارد کار مته روی قلوه سنگ های درشت رسوبی بدون شک در هر یک از این دو روش بدون اشکال نخواهد بود گو اینکه اکثرا مته ضربه ای موفق به راندن قلوه سنگ آزار دهنده به اطراف و جدار چاه می گردد ولی مته های دورانی نمی توانند کاری انجام دهند غیرازاینکه فرسوده و سائیده شوند .
حفاری ضربه ای نسبت به دورانی به آب کمتری نیاز دارد . ۴ تا ۵۰ لیتر آب درساعت بطور متوسط کفایت می کند مهم نیست چه آبی ، حتی آب شورهم می تواند بکار برده شود . دسترسی به آب بسیار مهم است ، خصوصا وقتی که قرار است یک سری چاه به روش دورانی در ناحیه ایکه درآنجا دسترسی به آب دور است ، حفر گردند.
در چنین حالتی صلاح آن است که ابتدا با روش ضربه ای اولین چاه را به تولید بگذاریم و پس از آن برای تغذیه چاههای بعدی از آن استفاده نمائیم در روش ضربهای شناخت سطح ایستابی نسبت به روش دورانیحتی ورود اب با فشار کم به درون چاه خیلی راحت تر و مطمئن تر است حال آن که در روش دورانی با استفاده از گل حفاری به علت بسته شدن مسیر جریان آب اطلاع به رسیدن سطح آب مشکل است نمونه برداری ، عرضه و نمایش نمونه ها چاههائی که با روش ضربه ای حفر شده اند بهترو راحت تر است.

حفاری با روش دورانی :
نفوذ و پیشرفت مته در این روش به وسیله عمل سائیدن و خرد کردن و بدون اعمال ضربه و منحصرا به وسیله دوران مته که در قاعده خط سوند ثابت شده است انجام می گیرد .
خط سوند از پایین به بالا مرکب از :
– مته ،
– ساقه های سنگین ،
– ساقه چهار گوش ،
– سر تزریق ، هستند .
تنظیم دو عامل سرعت دوران و وزن روی مته در این روش در درجه اول اهمیت قرار دارند و مجموعه آنها پارامترهای حفاری را تشکیل می دهند.
حرکت دورانی به وسیله یکی ازراههای زیربه خط سوند منتقل می شود :
– میز دوران و ساقه چهار گوش
– سه نظام بامیله متحرک .
– استوانه ای که روی میله های متحرک عمل می کند.
بدنه ساقه چهار گوش حفره دار است تا از طریق این حفره گل حفاری بتواند عبور نماید خط سوند به وسیله سرتزریق به قلاب بلند کننده آویزان هستند سرتزریق قطعه دقیق و مشتمل بر تکیه گاه ساچمه ای یا غلطتکی است این تکیه گاه وزن تمام خط سوند را تحمل می کند همچنین به سر تزریق لوله انعطاف پذیر جریان گل حفاری به وسیله گردن قویی وصل می گردد تحت عمل مضاعف یعنی دوران و فشار ( وزن) روی خط سوند ،‌ مته در ته چاه زمین را می ساید و خرد می کند مواد خرد شده کاتینگ به طور جریان مدار بسته به وسیله مایعی ویسکوز به نام گل حفاری بالا می آیند گل حفاری به وسیله پمپ گل از حوضچه رسوب مکیده و سپس به درون ساقه ها ( خط سوند ) رانده می شود و پس از عبور ازمته حفاری ،‌روان و سرد کردن مته از راه فضای حلقوی بین خط سوند و حفر چاه یا در حالت ریزشی بودن جدار ، ستون لوله های نگه دارنده جدار تا سطح زمین بالا می اید گل حفاری طی جریانش به طرف بالا جدار چاهی که هنوز لوله گذاری نشده است بطور موقت تا نصب لوله های کور و مشبک و گراول جهت گراول پکینگ می پوشاند و از ریزش جدار کم و بیش جلوگیری می نماید در بعضی حالات حفاری با هوای فشرده اجرا می گردد در این نوع دستگاه هوای فشرده جانشین گل می شود و یک کمپر سور جایگزین پمپ گل می شود در حفاری با هوای فشرده نه تنها جدار چاه به وسیله مواد گل حفاری کک محافظت نمی شود بلکه عمل جت فرساینده هوای فشرده و کاتینگ هایی که از دهانه چاه به سطح زمین در دستگاههای بزرگ حفاری که معمولا در حفاری نفت مورد استفاده قرار می گیرند به یک الک لرزان هدایت می شوند. الک دقیقا کاتینگ ها را می گیرد و گل حفاری به طرف یک یا چند مخزن گل جهت دریافت مجدد پمپ ریخته می شوند. در دستگاههای کوچک تر الک لرزان وجود ندارد و مخازن غالبا به وسیله گودالی که در زمیت حفر و جداره های آن سیمانی شده اند جایگزین می گردند. گل حفاری پس از جروج از دهانه چاه از یک سری کانال هایی که جدار آنها نیز سیمانی شده عبور می کند و به گودال می ریزد. در این مسیر گاتینک ها رسوب کرده و گل نیز برای جریان مجدد وارد گودال می شود. وزن مخصوص گل باید بر حسب فشار لایه آب دار تنظیم گردد تا بتوان در مقابل فوران ناگهانی آب در بعضی حالات (آرتزین) تعادل برقرار نمود. ترکیب شیمیایی ،ویسکوزیته و مشخصات کلوئیدی گل حفاری باید با زمین متناسب باشد ، زیرا مخلوط عوامل تشکیل دهنده زمین با گل ترکیب و کیفیت آنرا خراب و ایجاد فلوکولاسیون، کوآگولاسیون و تجزیه گل می نماید. نتایج این وضعیت می تواند برای خود چاه نیزخطرناک باشد. در حفاری دورانی، درون چاه باید دائما پر ازگل باشدو جریان آن حتی هنگام توقف حفاری نباید قطع گردد. کنترل حجم گل بسیار حائز اهمیت است و آن به وسیله بررسی سطح آن در مخازن یا گودال گل انجام می گیرد. این بررسی در عین حال اطلاعات ذیقیمتی درباره حالات فیزیکی زمین فراهم می نماید. افزایش حجم گل نشانه ورود آب یا نفت تحت فشار یا گاز در چاه در حال حفاری است. افت حجم گل به این معنی است که متهت به یک منطقه درز و شکافدار یا حفره بزرگ برخورد کرده است. درمان این افت حجم به محض تشخیص دلیل آن، اجتناب ناپذیر است. چاه در حال افت جریان گل حفاری می تواند برای خط سوند و خود چاه نیز خطرناک باشد. رسوب گلی که به نام لک خوانده می شود، روی جدار سازند کم آب را می پو شانند و با کور کردن کم و بیش ورود آب به چاه می تواند تعیین وضعیت این سازند را با اشکال مواجه سازند.