حفاری با فشار کمتر

حفاری با فشار کمتر یکی از مهم ترین و نوآورانه ترین روش ها در صنعت حفاری چاه های نفت و گاز است که در سال های اخیر، جایگاه ویژه ای در میان مهندسان و متخصصان این حوزه پیدا کرده است. این فناوری با رویکردی متفاوت از حفاری های متعارف، مسیر جدیدی را در کاهش آسیب به سازند، افزایش سرعت حفاری و ارتقاء ایمنی باز کرده است.

حفاری با فشار کمتر چیست و چگونه عمل می کند؟

در روش حفاری با فشار کمتر، فشار ستون سیال حفاری عمداً پایین تر از فشار سازند نگه داشته می شود. این کار باعث می شود که نفت یا گاز موجود در سازند، حین حفاری به درون چاه جریان یابد.

برخلاف روش های سنتی که با اعمال فشار بیشتر مانع ورود سیال مخزن می شوند، حفاری با فشار کمتر اجازه جریان طبیعی را فراهم کرده و از ایجاد گل کیک و انسداد منافذ جلوگیری می کند.

برای اطلاعات بیشتر: حفاری انحرافی چیست؟

برای اجرای این روش از مایعات سبک یا گازهایی مانند نیتروژن استفاده می شود تا چگالی سیال حفاری کاهش یافته و فشار در ته چاه کمتر از فشار سازند باقی بماند. این ویژگی باعث افزایش نرخ نفوذ (ROP)، کاهش چسبندگی لوله حفاری و جلوگیری از آسیب به سازند می شود.

مزایای کلیدی حفاری با فشار کمتر

استفاده از حفاری با فشار کمتر چندین مزیت قابل توجه به همراه دارد:

• کاهش آسیب سازندی و حفظ نفوذپذیری طبیعی سنگ
• افزایش نرخ نفوذ و کاهش زمان حفاری
• کاهش ریسک وقوع پدیده هایی مانند Kick یا Blowout
• صرفه جویی اقتصادی به واسطه کاهش زمان و هزینه عملیاتی
• بهبود ایمنی عملیات و کاهش احتمال اتلاف سیال حفاری

همچنین، تجهیزات کنترلی مانند rotating control device و choke valve کمک می‌کنند تا فشار به صورت دقیق تنظیم شده و عملیات به صورت ایمن و پایدار انجام شود.

محصول پیشنهادی: سنگ شکن مخروطی (هیدروکن)

چگونه حفاری با فشار کمتر اجرا می شود؟

اجرای موفق حفاری با فشار کمتر نیازمند تجهیزات خاص و طراحی دقیق است. استفاده از فناوری هایی مانند Managed Pressure Drilling (MPD)، coiled tubing و rotating head از جمله ملزومات اصلی این نوع حفاری است.

• MPD فشار ته چاه را در بازه ای ایمن نگه می دارد و از نوسانات ناگهانی جلوگیری می کند.
• Rotating head به تفکیک جریان سیال و حفظ گردش رشته حفاری کمک می کند.
• Coiled tubing با امکان تزریق گاز و کنترل فشار، عملیات را در چاه‌های جهت دار و افقی تسهیل می سازد.

ترکیب این تجهیزات امکان اجرای حفاری با فشار کمتر را در محیط هایی پیچیده فراهم می سازد و خطرات رایج حفاری را به حداقل می رساند.

کاربرد ها و محدودیت های حفاری با فشار کمتر

حفاری با فشار کمتر به ویژه در چاه هایی با شرایط خاص عملکرد بسیار خوبی دارد. برای مثال:

• چاه های افقی و جهت دار
• چاه های با فشار و دمای بالا (HPHT)
• مخازنی با پنجره فشار باریک
• سازندهای شکننده یا دارای نفوذپذیری پایین

البته باید توجه داشت که پیاده سازی حفاری با فشار کمتر نیاز به تخصص، آموزش مناسب، برنامه ریزی مهندسی و تجهیزات خاص دارد. همچنین هزینه اولیه این فناوری ممکن است بالا باشد، بنابراین قبل از تصمیم گیری برای استفاده از آن، تحلیل دقیق هزینه-فایده ضروری است.

مطلب پیشنهادی: ماشین آلات بارگیری و حمل و نقل در معادن

فناوری های مکمل در حفاری با فشار کمتر

برای افزایش راندمان حفاری با فشار کمتر، ابزارها و فناوری های مکملی نیز به کار می روند:

• MPD برای کنترل دقیق فشار در زمان واقعی
• Coiled tubing برای حفاری سریع تر و کاهش نیاز به نیروی انسانی
• فناوری های خاص مانند EC-Drill و DELTA-DRILL برای حفاری در شرایط دشوار یا آب های عمیق

این تجهیزات باعث می شوند عملیات حفاری با فشار کمتر حتی در چالش برانگیزترین محیط ها نیز قابل اجرا و سود آور باشد.

نمونه های موفق از حفاری با فشار کمتر

شرکت هایی مانند Shell و Baker Hughes به‌طور گسترده از فناوری حفاری با فشار کنترل شده (MPD) بهره گرفته اند. برای مثال، پروژه های شرکت Shell باعث چندین برابر شدن میزان تولید شده اند. همچنین، استفاده از فناوری DELTA-DRILL در چاه های بلندبرد (ERD) با فشار محدود، به‌طور قابل توجهی خطرات ناشی از نوسانات فشاری را کاهش داده است.

از سوی دیگر، سیستم EC-Drill در حفاری های آب های عمیق، باعث کاهش زمان های غیرمولد (NPT) شده و امکان کنترل دقیق تری بر فشار چاه فراهم کرده است.

برای مشاهده و خرید تجهیزات معدن کلیک کنید.

نتیجه گیری

حفاری با فشار کمتر دیگر صرفاً یک روش جایگزین برای حفاری های معمول نیست، بلکه یک رویکرد تحول آفرین در مدیریت بهینه چاه های نفت و گاز محسوب می شود. این روش نه تنها بهره وری را افزایش می دهد، بلکه از بروز بسیاری از خطرات فنی و اقتصادی جلوگیری کرده و باعث افزایش ایمنی و کاهش آسیب های محیط زیستی می گردد.

پیشنهاد می شود پیش از اجرای هر پروژه جدید، امکان سنجی دقیق فنی و اقتصادی برای حفاری با فشار کمتر انجام گیرد تا از مزایای بلند مدت آن به‌صورت کامل بهره برداری شود.