حفاری انحرافی چیست؟

منظور از حفاری انحرافی چیست ؟

حفاری انحرافی یا جهت دار روشی پیشرفته در صنعت حفاری است که در آن مسیر چاه به جای حفر عمودی، به صورت زاویه دار یا افقی تغییر داده می شود. این تکنیک زمانی کاربرد دارد که دسترسی مستقیم به مخزن نفت یا گاز به دلیل موانع طبیعی، اقتصادی یا زیست محیطی ممکن نباشد. حفاری انحرافی امکان عبور از مسیر های دشوار و دسترسی به منابع دور از نقطه شروع را فراهم می کند و در پروژه های زیرزمینی و دریایی بسیار کاربردی است.

محصول پیشنهادی: ماسه شور ٧ و ٩ متری

تاریخچه حفاری انحرافی

حفاری انحرافی یا حفاری جهت دار، یکی از دستاورد های کلیدی صنعت نفت و گاز است که تاریخچه آن به دهه ۱۹۳۰ باز می گردد. نخستین چاه انحرافی در خلیج هانتینگتون در سال ۱۹۳۰ حفر شد اما کاربرد گسترده آن از سال ۱۹۳۶ آغاز شد؛ زمانی که یک چاه فوران‌کرده در تگزاس با حفاری انحرافی کنترل شد. این موفقیت نقطه‌ عطفی در پذیرش این روش بود. با پیشرفت فناوری در دهه های بعد، ابزار های دقیق تری مانند مته های انحرافی، جهت یاب های الکترونیکی و سیستم های هوشمند حفاری وارد میدان شدند.

امروزه حفاری انحرافی به عنوان راهکاری مؤثر برای دسترسی به مخازن سخت دسترس و کاهش هزینه های استخراج، نقش مهمی در افزایش بهره وری صنعت نفت دارد و همچنان به صورت گسترده در سراسر جهان به کار می رود.

بررسی کاربرد های حفاری انحرافی در صنایع مختلف

حفاری انحرافی با دقت و انعطاف پذیری بالا، امکان دستیابی به اهداف حفاری دشوار را فراهم کرده و کاربرد های متنوعی در صنایع نفت، معدن و عمران دارد.

صنایع نفت و گاز: حفاری جهت دار در صنعت نفت و گاز برای دسترسی به مخازن زیرزمینی در عمق های زیاد و مناطق غیرقابل دسترس کاربرد دارد.

صنایع معدنی: در معادن ذغال سنگ، فلزات گرانبها و آهن، حفاری انحرافی به بهبود استخراج و افزایش دسترسی به مواد معدنی کمک می کند. این تکنولوژی بهره وری را بالا برده و امکان استخراج از مناطق با شرایط زمین شناسی پیچیده را فراهم می آورد.

صنعت آب و فاضلاب: حفاری جهت دار در نصب تونل ها و لوله های زیرزمینی انتقال آب و فاضلاب استفاده می شود. این روش امکان ایجاد مسیرهای دقیق و افقی در زیر زمین را میسر کرده و اجرای پروژه های زیرساختی را با کمترین اختلال بهبود می بخشد.

انرژی های تجدیدپذیر: در پروژه های انرژی خورشیدی، باد و زمین گرمایی، حفاری انحرافی برای نصب پایه ها و ستون های تجهیزات استفاده می شود. این روش دسترسی به خاک های سخت و مناطق صعب العبور را تسهیل کرده و پایداری سازه ها را افزایش می دهد.

ساخت تونل ها: حفاری انحرافی در ساخت تونل های شهری، راه آهن و تونل های آبی کاربرد دارد. این فناوری امکان حفر تونل های منحنی و با مسیرهای دلخواه را فراهم می کند که منجر به بهبود عمر مفید و کارایی تونل ها می شود.

مطالعات زمین شناسی: حفاری انحرافی به زمین شناسان کمک می کند تا نمونه برداری دقیق از لایه های زمین انجام داده و ساختار توپوگرافی و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی سنگ ها را بررسی کنند. این اطلاعات برای تحلیل های علمی و مهندسی اهمیت بالایی دارد.

صنعت ساخت و ساز: در پروژه های ساختمانی، حفاری انحرافی برای ایجاد چال ها، نصب پایه ها و لوله گذاری کاربرد دارد. این روش امکان کنترل عمق، طول و جهت حفره ها را فراهم کرده و اجرای پروژه های پیچیده ساختمانی را با دقت و سرعت بیشتر ممکن می سازد.

محصول پیشنهادی: ماسه ساز راک اند راک

بررسی نحوه انجام حفاری انحرافی

حفاری انحرافی روشی پیشرفته است که امکان رسیدن به اهداف زیرزمینی را با تغییر جهت حفاری فراهم می کند و بهره برداری بهینه از مخازن را ممکن می سازد.

1. طراحی سه بعدی مسیر حفاری

نخستین مرحله در حفاری انحرافی، طراحی مسیر چاه به صورت سه بعدی است. مهندسان با استفاده از نرم افزار های شبیه سازی، مسیر اتصال بین نقطه شروع در سطح زمین و نقطه هدف در زیر زمین را ترسیم می کنند. این طراحی شامل محاسبه زوایا، شیب ها و شعاع انحراف است تا مسیر بهینه، ایمن و اقتصادی انتخاب شود.

2. انتخاب نقطه شروع و نصب دکل حفاری

برای شروع عملیات، نقطه آغاز حفاری روی سطح زمین با دقت انتخاب می شود. این نقطه باید از نظر دسترسی، ایمنی و فاصله تا هدف زیرزمینی مناسب باشد. سپس دکل حفاری در این موقعیت نصب می شود تا مراحل اولیه حفاری آغاز شود. این مرحله نقش تعیین کننده ای در موفقیت کل پروژه حفاری دارد.

3. حفاری عمودی اولیه

در این مرحله، عملیات حفاری به صورت عمودی انجام می شود. هدف از حفاری مستقیم تا عمق مشخص، رسیدن به نقطه ای است که در آن انحراف چاه آغاز می شود. این نقطه که معمولاً به آن Kick-Off Point می گویند، پایه گذار مسیر انحرافی چاه است و باید به دقت تعیین شود.

محصول پیشنهادی: سنگ شکن مخروطی (هیدروکن)

4. آغاز انحراف چاه (Kick-Off)

در نقطه Kick-Off با کمک تجهیزات تخصصی مانند موتورهای انحراف دهنده یا سیستم های هدایت پذیر چرخشی RSS زاویه چاه به تدریج تغییر داده می‌شود. این تغییر زاویه با کنترل دقیق سرعت، جهت و موقعیت انجام می گیرد تا حفاری به سمت هدف نهایی هدایت شود. دقت در این مرحله تأثیر مستقیم بر موفقیت نهایی دارد.

5. ادامه حفاری در مسیر انحرافی

پس از تثبیت زاویه، حفاری در مسیر انحرافی به صورت پیوسته ادامه می یابد. در این بخش از تجهیزات پایش لحظه ای مانند ابزارهای MWD و ابزارهای بررسی انحراف استفاده می شود. این ابزارها به مهندسان اطلاعات دقیق تری در مورد موقعیت، جهت و شیب چاه ارائه می دهند تا حفاری در مسیر برنامه ریزی شده حفظ شود.

6. رسیدن به نقطه هدف

در پایان مسیر، حفاری به نقطه هدف از پیش تعیین شده می رسد. این نقطه می تواند مخزن نفت، گاز یا یک موقعیت ژئوتکنیکی خاص باشد. هدف گذاری دقیق، همراه با اجرای مرحله به مرحله مسیر انحرافی، تضمین می کند که حفاری با کمترین انحراف و بیشترین بازده به نقطه مورد نظر برسد.

تجهیزات اصلی مورد استفاده در حفاری جهت دار

تجهیزات حفاری انحرافی شامل مته های چرخشی انعطاف پذیر و موتور گلی هدایت شونده هستند که امکان حفاری زاویه دار را فراهم می کنند. موتور گِلی با استفاده از نیروی گل حفاری به چرخش درمی آید و مته را در زاویه مشخص هدایت می کند.

سخن پایانی

حفاری انحرافی، تحولی اساسی در صنعت نفت و سایر صنایع ایجاد کرده است. این روش با طراحی مسیر سه بعدی و استفاده از تجهیزات پیشرفته، امکان حفاری در زوایا و مسیر های غیرمستقیم را فراهم می کند. به کارگیری فناوری های نوین، از کنترل دقیق زاویه چاه تا ابزارهای پایش مداوم، بهره وری و دقت حفاری را به طور چشمگیری افزایش داده است. حفاری جهت دار نه تنها در صنعت نفت و گاز بلکه در معدن، عمران و انرژی های تجدیدپذیر نیز کاربرد گسترده دارد و نقش مهمی در بهینه سازی استخراج و توسعه زیرساخت ها ایفا می کند.