X
تبلیغات
javvad mirabi
madan

گمانه

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > زمین شناسی > آب شناسی
علوم طبیعت > زمین شناسی > زمین شناسی مهندسی
(cached)

دیدکلی

به منظور آگاهی از شرایط زمین شناسی و ژئوتکنیکی اعماق بیشتر زمین ، معمولا گمانه‌هایی حفر می‌شود. گمانه در واقع چاه قائمی است که توسط وسایل مکانیکی در خاک یا سنگ حفر می‌شود. گمانه‌های کم عمق گاه توسط دستگاه ساده‌ای به نام اوگر (auger) که طرز کار آن مانند مته بخاری است، حفر می‌شوند.

حفاری گمانه‌ها به صورتهای مختلف انجام می‌شود. در روش حفاری ضربه‌ای پیشروی توسط ضربات پی در پی به سر مته تیغه‌ای شکل انجام می‌شود و مدار کنده شده و خرد شده هر چند مدت یکبار بوسیله ابزار مخصوصی به نام گل کش از چاه خارج می‌شود. حفاری ضربه‌ای بیشتر در آبرفتها و رسوبات ناپیوسته ، مخصوصا اکتشاف زیر زمینی بکار می‌روند. نمونه‌هایی که به این ترتیب بدست می‌آید، کاملا دست خورده است.

وسایل حفر گمانه

اجزا اصلی یک حفاری آزمایشی یا مغزه گیری عبارت است از یک آزمایش حفاری ، لوله‌های جدار چاه ، لوله‌های حفاری ، سرمته‌های حفاری و ابزارهای نمونه گیر.

ماشین حفاری

ماشین حفاری متشکل از یک منبع تولید نیرو ، یک دکل برای بلند کردن وسایل ، یک پمپ برای جریان انداختن آب و گل (یا یک کمپرسور برای حفاری با هوا) است. وظیفه ماشین حفاری پایین بردن ، چرخاندن و بالا آوردن وسایل حفاری و گرفتن نمونه است. انواع متنوعی از ماشینهای حفاری و وسایل حفر چاه وجود دارد.

لوله‌های جدار

لوله‌های جدار چاه جهت نگاهداشتن گمانه در حالت عادی ، در آغاز حفاری و جلوگیری از ریزش دیواره آن ، که قبلا اشاره شد، بکار می‌رود. مخارج حفر یک گمانه بطور مستقیم بستگی به لوله جدار و قطر گمانه دارد. در صورتی که نیاز به قرار دادن لوله جدار در اعماق مختلف باشد، چاه شکلی تلسکوپی به خود می‌گیرد.
تصویر

لوله‌های حفاری

لوله‌های حفاری ، ماشین حفاری را به مته حفاری یا نمونه گیرها وصل می‌کند. انتخاب لوله مناسب به عواملی مثل عمق پیش بینی شده برای گمانه نوع نمونه گیر انتخاب شده و قطر مغزه حفاری و از همه مهمتر قدرت ماشین بستگی دارد.

مته حفاری

مته برای بریدن خاک و سنگ بکار می‌رود. سر مته از انواع مختلفی برخور دارند. مانند مته‌های خرد کننده ، مته‌های تیغه‌ای ، مته‌های سنگی و مته‌های مغزه گیر.

روش حفر گمانه

مراحل مختلف حفر یک گمانه اکتشافی را به نحو زیر می‌توان خلاصه نمود.
  1. نمونه سطحی گرفته می‌شود.

  2. لوله جدار آغازین تا عمق 1 متری رانده می‌شود.

  3. خاکهای داخل لوله جدار تا 10 سانتیمتری پایین تر از لبه خارج می‌شود (از همین مواد می‌توان جهت حلقه بندی مصالح استفاده کرد).

  4. نمونه گرفته می‌شود.

  5. حفاری چاه برای یک متر بعد ادامه می‌یابد. پیشروی با راندن لوله جدار و برداشتن خاکهای داخل آن (مثل مرحله 3) یا با استفاده از گل روان (جهت تثبیت دیواره چاه و بالا آوردن نمونه‌ها) انجام می‌شود.

  6. چرخه فوق آن اندازه ادمه می‌یابد تا به عمق دلخواه برسیم (در حفاری یا برنامه‌های حفاری تکمیلی فواصل نمونه گیری به 3 تا 6 متر افزایش می‌یابد).

  7. در برخورد با سنگ لبه لوله جدار را در سطح سنگ قرار داده تا بتوان مغره گیری را با آب تمیز داد. آب سر مته را خنک و تمیز نگهداشته ، از کند شدن آن جلوگیری می‌کند.

  8. موقعیت لوله جدار ، لوله حفاری و سر مته یا لوله حفاری و ابزارهای نمونه گیری ، در شروع هر مرحله پیشروی به دقت اندازه گیری و یادداشت می‌شود. باید دقت شود که چاه ریزش نکرده باشد و سر مته درست در ته چاه قرار گرفته باشد. همچنین نمونه گیری باید در 10 سانتیمتری زیر لوله جدار یا در عمق نهایی حفاری قبل از آغاز نمونه گیری باشد.

برنامه ریزی عملیات حفاری

هرگونه برنامه ریزی باید با توجه به هدفهای حفاریها و مغره گیری ، یعنی دستیابی به نمونه‌هایی از مصالح زمین شناسی برای بررسی ، طبقه بندی و انجام آزمونهای آزمایشگاهی ، اندازه گیری مشخصات فیزیکی و مهندسی مصالح برجا و دستیابی به اطلاعاتی در مورد آب زیر زمینی صورت گیرد. نحوه تکوین یک برنامه ریزی را به نحو زیر می‌توان خلاصه کرد.

انتخاب وسایل

در انتخاب وسایل باید مرحله مطالعات ، شکل سطح زمین و قابلیت دسترسی آن ، شرایط زمین شناسی ، عمق حفاری و نوع نمونه‌های مورد نیاز مورد توجه قرار گیرد.
تصویر

فاصله بین گمانه‌ها

در مراحل شناسایی مقدماتی و توجیهی ، گمانه‌ها در جایی حفر می‌شود که بتواند همبریها را ، آنگونه که در نقشه زمین شناسی مهندسی رسم شده ، مشخص نماید. در شرایط یکنواخت طراحی شبکه‌ای از گمانه‌ها که فاصله آنها با توجه به وسعت ناحیه مورد بررسی ممکن است از 30 تا 100 متر باشد، واقع می‌شود.

عمق گمانه

عمق گمانه‌ها در محل گود برداریهای روباز برای ساختمانها ، بزرگراهها ، مترو و مانند آن ، و حفاریهای بسته مثل تونلها و در شرایط نامناسب تا اعماق باز هم بیشتری نفوذ کند. علاوه بر آن باید بتواند وضعیت سطح پیرو متریک را مشخص سازد. در مورد اخیر گمانه باید تا مقدار قابل ملاحظه‌ای در زیر گودبرداری پایین برود.

جهت یابی گمانه

گمانه‌های اکتشافی معمولا به صورت قائم حفر می‌شوند. از حفاری زاویه دار اغلب در توده‌های سنگی و برای اکتشاف درزها ، گسلها و حفرات انحلالی یا قرار دادن مهار در سنگ و خاک استفاده می‌شود. استفاده از حفاری افقی معمولا برای اکتشاف مسیر تونلها (گمانه پیشاهنگ) تعبیه میل مهار در سنگ و قرار دادن ابزارهای اندازه گیری یا انجام زهکشی افقی است.

باید توجه داشت که دستیابی به گمانه کاملا افقی با اغلب روشهای موجود امکان پذیر نیست. زیرا معمولا در آغاز حفاری ، گرانش زمین سر مته را به سمت پایین می‌کشد. سپس با افزایش پیشروی ، نیرو گرانش به روی وزن زیاد لوله‌های حفاری عمل می‌کند که ممکن است حرکت به سمت بالای سر مته را باعث شود. تغییرات در کیفیت سنگ نیز ممکن است در تغییر راستای گمانه تاثیر بگذارد.
+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم آذر 1387ساعت 16:13  توسط javad | 

 

 

 

 حفاری

مقدمه ای بر حفاري

درنوشته زیر تعریف برخی از مفاهیم ابتدایی حفاری مورد نظر است.

كندن چاه و رسيدن به هدف مورد نظر را حفاري مي گويند حفاري يكي از كارهاي پيچيده و گران و طاقت فرسا وتخصصي در صنعت نفت بشمار مي رود. هر كاري كه ما قبل از حفاري انجام داده باشيم در صورتي كه عمل حفاري بدرستي انجام نگيرد بي فايده است.
بنابراين به حفاري خيلي اهميت مي دهند قبل از حفاري ما فقط با تخيل و فرضيات مختلف لايه ها و عمق ها را تعيين مي كنيم ولي در حفاري واقعاً به اينها مي رسيم زمين شناس، مهندس راه و ساختمان، حفار و … همه دست به دست هم مي دهند تا حفاري به طور مداوم انجام شود. چون هزينه دكل و لوازم حفاري خيلي گران است.بنابراين حفاري در سه نوبت و بطور 24 ساعته انجام مي گيرد.
تعيين محل حفاري نيز مهم است مثلاً فاصله آن از مناطق مسكوني، چاههاي مجاور، مسكوني فشار قوي برق و ….. كه اينها همه تخصصي و مخصوص به خود را دارند بعد از تعيين محل مهندس راه و ساختمان اقدام به نصب كردن وسايل مورد نياز، اتاق ها، جاده و … مي كند سپس دكل به منطقه آورده مي شود و عمل بطور 24 ساعته انجام مي شود.
عمل حفاری بوسیله دکل صورت میگیرد . این دکل ابتدا بصورت جدا از هم به محل آورده میشود . سپس آن را در محل سر هم کرده و آمده حفاری میکنند . دکل و وسایل حفاری بصورت کرایه ای و گران قیمت می باشند بنابراین عمل حفاری بصورت 24 ساعته انجام میگیرد .

لوازم و قطعات حفاری عبارتند از :

1) Hook
قلاب آویزان از قطعات و رشته های بالا و پایین رو و متصل به دکل حفاری

2) Swivel
دستگاه متصل کننده قسمتهای دوار داخل چاه و قسمت های ثابت در خارج

3) Mud line
لوله قابل انعطاف ( لاستیکی ) جهت انتقال گل حفاری به داخل لوله های حفاری

4) Derrick
دکل حفاری

5) Kelly
لوله با قطع 6 ضلعی یا 4 ضلعی که بوسیله یک رابط به ........ و از طرف دیگر به لوله های حفاری داخل چاه متصل میگردد

6) Stand pipe
لوله انتقال گل از داخل پمپها به لوله لاستیکی

7) Kelly bushing
بوشن که با دواران خود ... را به حرکت در می آورد

8) Rotary table
صفحه دوار

9) Sub-Structure
پایه های زیر دکل

10) Foundation
پی بتونی زیر دکل

11) Seller
چاله ای که جاه در آن حفر میشود

12) Blow out control
دستگاه جلوگیری کننده از فوران چاه

13) Flow line
لوله انتقال گل برگشتی از داخل چاه به مخازن گل حفاری

14) Shale shaker
محل تفکیک گل حفاری از مواد و سنگ ریزه های حفاری شده

15) Screen
توری فلزی یا الک

16) Return tank
مخزن یا محل تجمع گل برگشتی از چاه

17) Mud pump
پمپ های ارسال گاز از .... به داخل چاه

18) Casing
لوله های دیوار بندی در اندازه های مختلف

19) Annulus
مجرای برگشت گل و مواد حفاری شده از چاه به خارج

20) Drill pipe
لوله حفاری که محتوی گل ارسالی به داخل چاه است

21) Bit
مته حفاری

عمل حفاری بصورت 24 ساعته و در 3 نوبت کاری انجام می شود . ولی همه افرادی که برای حفاری استخدام میشوند بصورت اقماری هستند و باید هر زمان که لازم باشد آماده کار باشند . کما اینکه در بعضی موارد حتی تا 3 روز یا بیشتر فرد وقت استراحت ندارد . عمل طاقت فرسا / وقت گیر / پر هزینه / خطرناک /الوده کننده محیط زیست /.... انجام میگیرد تا چاه به نتیجه برسد.

 

دیدکلی

بررسیهای زمین شناسی با وجود تمام دقتی که می‌شود، تنها امکان وجود مخازن را پیش بینی می‌کند. برای اطمینان از وجود نفت تنها وسیله حفر چاه است. حفر چاه همچنین برای استخراج آبهای زیزمینی نیز استفاده می‌شود.

تاریخچه و سیر تحولی و رشد

بشر به علت احتیاج به آب که یک مایع حیاتی پرارزش است، در هر شرایطی به جستجوی آن اقدام نموده و به آن دسترسی پیدا کرده است. بدون شک ایرانیان باستان اولین کسانی بوده‌اند که در حفر چاه و قنات پیشقدم بوده‌اند. علاوه بر حفر چاه به روش دستی که هم اکنون نیز در بسیاری از جاها رایج است، فنون حفر چاههای مکانیکی نیز به وفور استفاده می‌شود. حفاریهای مکانیکی که معمولا به دو صورت انجام می‌گیرد، شامل حفاری ضربه‌ای و دورانی می‌باشد. مته‌های ضربه‌ای که تا اواسط قرن نوزدهم برای حفر چاههای نفت مورد استفاده قرار می‌گرفت و به متد کانادایی معروف بود، به دیلم بلند و قطوری شباهت داشت که قادر بود تا چندین صد متر به درون زمین رخنه نماید.

گرچه اکنون اکثر چاههای نفت با روش دورانی حفر می‌گردد، لکن هنوز در برخی کشورهای نفت خیز مخصوصا ایالات متحده آمریکا هنوز از روش ضربه‌ای استفاده می‌شود و حدس می‌زنند نزدیک به 25 تا 30 درصد چاههای نفت آمریکا با روش ضربه‌ای حفر می‌گردد. حفاری دورانی اولین بار در سال 1901 در میدان نفتی Spindletop ، نزدیک تگزاس مورد استفاده قرار گرفت و به سبب مزایایی که نسبت به ضربه‌ای داشت، دامنه کاربرد آن به زودی گسترش یافت. بطوری که در دهه 1920 اکثر حفاریهایی که برای استخراج نفت در سراسر جهان صورت می‌گرفت با این روش بود.

حفاری ضربه‌ای

دستگاههای حفاری ضربه‌ای و یا سوندوزهای ضربه‌ای ، دستگاههای ساده‌ای هستند که برای پژوهشهای آب یابی بسیار مناسب هستند. از این دستگاهها بیشتر برای چاههایی که در داخل سنگهای مقاوم حفر می‌شود، استفاده می‌کنند. اصول کار سوندوزهای ضربه‌ای خردکردن سنگهاست که این عمل بوسیله مته‌ای به نام مته حفاری یا ترپان انجام می‌گیرد. مته‌ها بطور منظم از ارتفاع ثابتی روی سنگ فرود می‌آیند. دستگاه مجهز به یک خرک چهار قطبی و یا یک دکل است که مته‌های حفاری بوسیله یک قرقره برگشت روی آن آویزان می‌گردند.

این مته‌ها دارای حرکت رفت و آمدی می‌باشند و به منظور اجرای مانورهای پائین و بالا رفتن ، از دستگاه رفت و برگشت جدا گردیده و به یک وسیله‌ای به نام چرخ قرقره که برای جاگذاری لوله‌ها نیز بکار می‌رود، مربوط می‌باشند. خرکهای جدا شونده ، چوبی و یا فلزی هستند. پایه‌ها روی دالهای سیمانی که قبل از مونتاژ دستگاه تهیه می‌شوند، قرار می‌گیرند. دکل‌های خم شونده یا تلسکوپی ، سوندوزهای دستگاههای حفاری خود کار قابل حمل را مجهز می‌نمایند. ممکن است که این دکلها به صورت دائمی در پشت یک کامیون ثابت شده باشند. دکلها باید بوسیله کابلهای محکم روی بلوکهای سیمانی ثابت گردند.

عمیق ترین چاه با روش ضربه ای

عمیق ترین چاه با این روش در ایالت نیویورک توسط شرکت گاز طبیعی ایالت نیویورک در سال 1948 تا 1953 تا عمق 11145 فوت حفر گردید که به نفت نرسید.

حفاری چرخشی

امروزه کاربرد دستگاههای حفاری چرخشی بسیار متداول شده است. این دستگاهها را می‌توان در هر نوع زمین بکار برد. ولی برتری کاربرد آنها در زمینهای نرم بیشتر است. پیشروی این دستگاهها در داخل سنگهای سخت به کندی صورت می‌گیرد. در این روش سر مته فولادی که متصل به انتهای لوله فولادی است، از سر چاه به کمک موتور ، حرکت دورانی می‌نماید. گل حفاری از داخل لوله به درون چاه تزریق شده و از اطراف لوله به سر چاه بر می‌گردد.

گل حفاری ضمن خنک کردن سر مته اعمال حمل خرده سنگهایی که بوسیله سر مته از ته چاه تراشیده شده است، به سر چاه و جلوگیری از فشار طبقات سست و ریزش آنها به داخل چاه را نیز انجام می‌دهد. با روش حفاری دورانی چاههای بسیار عمیق حفر می‌گردد. عمیق ترین چاه جهان که با این روش حفر گردیده در سال 1956 در لوئیزیانا (آمریکا) به عمق 21535 فوت بود که به نفت نرسید.

روش توربینی

بر حسب گزارشی که به چهارمین کنگره جهانی نفت در سال 1955 در رم داده شد، شوروی سابق نوعی حفاری دورانی ابداع کرده بود که در آن سر مته به جای آنکه به کمک لوله فولادی دوران نماید، بوسیله توربینی که به عنوان نیروی محرکه از گل حفاری و یا الکتریسیته استفاده می‌نماید، حرکت می‌کند. در این روش قسمت متحرک تنها سر مته در عمق چاه خواهد بود. بنابراین می‌تواند سرعت دورانی به مراتب بیشتری داشته باشد. از نظر سرعت عملی که این روش دارد، دارای برتری اقتصادی زیادی است. بر حسب گزارش فوق 65 درصد کل حفاریهای نفتی شوروی سابق با این روش بوده است. این روش اکنون در اروپا و آمریکا نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

بخش های مختلف در دکل حفاری





اصولا" در حفار ي دوراني دو نوع دكل وجود دارد :

I.  دكل استاندارد كه با چهار پايه (Leg)  كه روي يك پي چهار گوش قرار دارد و هر دفعه قطعه قطعه مي كننhttp://funny.fluky.org/pages/test2.gifد.
II. دكل خود فراز يكبار موقع  ساخت سر هم  بندي  مي شود =  دكل چاقوئي = Jackknife Mast

 

 

 

 

 

هر دكل بر روي زير سازه اي  (Substructure)   بنا ميشود   كه كار آن

الف) نگهداري سكوي دستگاه حفاري و تامين فضا براي تجهيزات و كارگران
ب  ) تامين  فضا  براي  فورانگير هاي  زير سكوي  د ستگاه    حفاري

معمولا"  ظرفيت  بار  يك  د كل  استاندارد  از  ۲۵۰۰۰۰  تا ۱۵۰۰۰۰۰ پوند ( ۱۲۵ تن تا ۷۵۰ تن ) تغيير ميكند و بادهائي با سرعت ۱۰۰ تا  ۱۳۰ مايل در ساعت ( ۲۰۸  -  ۱٦۰ كيلومتر در ساعت ) را مي تواند تحمل نمايد بدون اينكه احتياج به مهار دكل با سيم باشد.

 

قسمت هاي مختلف يك دكل حفاري :

1.جعبه قرقره تاج و سكوي تاج (ميزاب )  Crown Block &                 Water Table                                                                                                                               



2.دكل خود فراز                                                             Mast
3.سكوي دكلبان                                            
Monkey Board
4.جعبه قرقره متحرك                                     
Traveling Block
5.قلاب                                                                        
Hook
6.هرز گرد                                                                   
Swivel
7.گيره بالا بر                                                           
Elevator
8.كلي                                                                         
Kelly
9.بوش رانش كلي                                           
Kelly Bushing
10. بوش اصلي                                              
Master Bushing
11. سوراخ اتصال                                                 
Mouse Hole
12. گمانه (چاهك كلي  )                                               
Rat Hole
13. آچار چپ                                                  
Back up Tongs
14. آچار راست                                              
Make up Tongs
15. گردونه حفاري                                                
Draw works
16. وزن نماي حفاري                                   
Weight Indicator
17. تابلو حفار                                              
Driller’s Console
18. اتاق حفار                                                         
Dog House
19. خرطومي كلي                                                 
Rotary Hose
20. انباره روغن فورانگير                             
Accumulator Unit
21. راهرو                                                                
Cat Walk
22. سرسره                                                           
Pipe Ramp
23. خرك هاي  لوله                                                    
Pipe rack
24. زير سازه دكل                                                
Substructure
25. ناودان برگشت گل                                    
Mud Return Line
26. الك لرزان                                                      
Shale Shaker
27. چند راهه كاهنده  (فورانگير)                       
Choke Manifold
28. جدا كننده گاز گل                               
Mud – Gas Seperator
29. گاز زدا                                                                
Degasser
30. حوضچه هاي گل                                              
Reserve Pits
31. مخازن گل                                                            
Mud Pits
32. لاي زدا                                                                  
Desilter
33. ماسه زدا                                                            
Desander
34. پمپ هاي  گل                                                  
Mud Pumps
35. خروجي پمپها                                 
Mud Discharge Lines
36. سيلوهاي مواد فله گل و سيمان
Bulk Mud Components Storage   
37. انبار مواد گل                                                      
Mud Hose
38. مخازن آب                                                     
Water Tanks
39. مخزن گازوئيل                                                
Fuel Storage
40. موتورها و                             .......
Engines  &  Generators
41. مجموعه فورانگير گل            
Blow – out  Preventor Stack
42. كابل حفاري                                                   
Drilling Line

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 توضيح بخش هاي مختلف دكل حفاري ( نماي كناري):

 

١- هاي دريل يا (Hi drill)  كه محافظت كننده فضاي حلقوي يا آنولوس است.

۵٫٤٫۳٫٢- Top Rams  و Shear Rams وBlind Rams  و  Rams Bottom       كه اينها والوهائي هستند كه براي جلوگيري از فوران در زير سكو نصب ميگردند     و در مواقع اضطراري Shear Rams را بكار برده  و كلا"ارتباط فضاي بيرون و داخل چاه را قطع مي كنند. به مجموعه اينRams ها BOP يا Blow-out Preventor گفته مي شود و وظايف مهار كنندگي را دارند.

٦- Cellar = كه در زير دكل و روي زمين به توسط سيمان درست شده و حالت يك گودال مكعبي شكل را دارد و حفاري از انتهاي آن شروع مي شود.

۷- BOP كه در بخشهاي  و و و توضيح داده شده است.

۸-  لوله حفاري كه با Rotary  Table درگير است.

٩- Kelly  Bushing = كه شش گوش يا سه گوش يا مربعي است و درون  Rotary  Table قرار گرفته و هنگامي كه روتاري تيبل مي چرخد Kelly  Bushing   و لوله هاي متصل به آن نيز گردش ميكند.

۱۰ –Kelly Cock  = لوله ها به آن متصل شده و هرز گرد بوده و لوله حاوي گل حفاري نيز به آن متصل مي شود.
١١-
Travelling  Block = سيم هاي بكسل حفاري روي آن قرار گرفته و توسط آنها رشته هاي حفاري بالا و پائين ميشوند.

١۲ – Kelly = لوله اي است كه شش گوش بوده و در بخش بالائي دريلينگ پايپز قرار مي گيرد و Kelly Bushing آنرا مي چرخاند.

١۳ – Crown Block = كه در انتهائي ترين قسمت استرينگ قرار مي گيرد و در انتهاي دكل حفاري و وظيفه آن بالا و پائين بردن مجموعه حفاري است.

۱٤ – Monkey Board = كه سكوئي است كه دكلبان روي آن ايستاده و لوله ها را جابجا نموده و آنها را كم يا زياد مي كند.

۱۵ – Rat Hole = كه مجموعه كلي را درون آن قرار مي دهند براي لوله پائين يا لوله بالا.

۱٦ – Steal Line Measurment = SLM كه لوله ها را متراژ كرده كه چه ميزان لوله درون چاه وجود دارد.

۱۷ – Mouse Hole  = كه لوله اي را كه قرار ات به رشته حفاري اضافه نمايند درون آن قرار مي دهند.

 

 

 

تشريح بخش هاي  مختلف سكوي حفاري در نماي پلان :

١- روتاري تيبل كه چرخيده و مجموعه لوله ها و استرينگ و كلي بوشينگ و متعلقات آنرا درون و بيرون چاه بچرخش در مي آورد.

۲ – Driller’s  Console كه در صفحات بعدي مفصلا" توضيح داده خواهد شد و محل استقرار حفار بوده و از اين محل كنترل مي گردد. 

۳ – Blow-out Preventor = BOP  كه در مواقع فوران از فوران چاه جلوگيري مي كند و و يك دستگاه از آن هم در كنار كمپها قرار دارد.

٤ –  Dog House  كه محل استقرار افراد حفاري بوده و دستگاه Geolograph درون آن قرار دارد كه مسائل مربوط به چاه را ثبت مي نمايد(٩٫۷ ).

 ۵ – Drilling String يا رشته حفاري كه هر استند شامل سه شاخه بوده و هر شاخه ۳۱  فوت ميباشد برابر با ۹ متر و توسط  Tool Joint ها بيكديگر اتصال مي يابند كه جمعا" هر استند برابر با ۵/۳۰ متر طول دارد و در كنار دكل بحالت آويزان قرار دارند و از قسمت زير Monkey Board آويزان هستند. رشته حفاري شامل لوله هاي حفاري Drilling Pipes و لوله هاي ديواره ضخيم مخصوصي است كه لوله هاي وزنه Dirilling  Collars ناميده ميشوند.  طول هر كدام  از لوله هاي  حفاري ۳۰  فوت است  و شاخه (Joint of Pipes) لوله ناميده مي شود و انتهاي طرفين هر شاخه رزوه دارد. طرفي كه رزوه هاي داخلي دارد مادگي (Pin) و انتهاي ديگر آن با رزوه هاي خارجي نرينه (Box) ناميده ميشود. دو انتهاي رزوه  دار لوله پيوند (Tool Joint)  نام دارند و در واقع قسمتهاي جداگانه اي هستند كه بوسيله سازنده ايكه رزوه ها راطبق مشخصات كارخانه درست  ميكند به قسمتهاي خارجي لوله حفاري جوش مي شوند. گاهي استند شامل ۳ لوله يا شاخه را سه تائي (Thribble) مي نامند.  استندها را كه طول آنها در حدود ۰ ۹ فوت ميباشد مي توان در دكلي كه ارتفاع آن١۳٦ فوت است جا داد.

 ٦ – لوله هاي وزنه كه قطر داخلي آنها از استندها كمتر بوده و در بيرون آن حالت مارپيچي دارند و براي اضافه شدن وزن استرينگ هاي حفاري بكار مي روند و پيوند جوشي ندارند و نرينه و مادينه روي خودشان تراش شده است.

۷ – تانك نيتروژن كه شلنگهائي از قسمت Rams ها به اينجا وارد شده و فشار براي پشت والوها را فراهم مي كند چون والوهاي Rams بصورت هيدروليكي عمل مي كنند.

۸ – جعبه ابزار كه وسايلي از قبيل رابط هاي لوله هاي حفاري و غيره در آن نگهداري مي شود.  در پشت آن كابل حفاري يدك قرار دارد.

 

 

 

بخش هاي  مربوط به گل حفاري و پمپاژ آن :

٩ – Mud Shaker و تانك زير آن = كه گل حفاري روي توري شيكر آن ريخته و دو بخش دارد:

الف) Desilter (لاي زدا) سيلت زدا
ب  )
Desander كه اولي ذرات سيلت (در اندازه سيلت) را جدا مي كند و دومي قطعات با اندازه ماسه را جدا سازي مينمايد و مواد اضافي بعد از خروج از تانك زيرين آن به حوضچه اي رفته و ته نشين مي كند.

۱۰ – Degasser يا تانك جدا كننده گاز = در اين تانك گازهائي كه بهمراه گل حفاري بالا آمده جدا مي گردد.

١١ – Mud Tank = كه در تانك گل وزن و ويسكوزيته و آلكالن و . . . . گل حفاري توسط گل شناس اندازه گيري ميشود و در صورت كم بودن وزن يا هر مسئله ديگري ( در شماره ۱٢ توضيح داده شده است ).

١٢ – مخزن اضافه كننده مواد = در اين مخزن موادي كه مورد نياز است تا تركيب گل بحالت اوليه بازگردد به آن اضافه ميشود.

١۳و١٤ – پمپهاي گل يا Mud Pumps = كه دو دستگاه بوده و گل را با فشار بدرون Stand Pipes و در نهايت Drilling Pipes فرستاده و از طريق Kelly Cock بدرون چاه پمپ مي شود و در بالاي آن يك وسيله قرار دارد بنام Damper كه جلوي ضربات ناگهاني را كه پمپ وارد ميكند گرفته و كار آن بسيار با اهميت است. هر كدام از Mud Pump ها سه پمپ دارد يعني Triplex است.

١۵- Draw Box = كه برق AC را به  DC تبديل كرده و كابل آن روي Crown Block مي رود.

١٦- Drum مربوط به كابلها = كه به استرينگ ها متصل بوده و بالا و پائين بردن رشته هاي حفاري را انجام ميدهد.
١
۷- ژنراتورهاي توليد برق است كه با گازوئيل كار كرده و سه دستگاه مي باشد و هميشه دو دستگاه از آنها مشغول بكار بوده و يكي در حالت Stand by قرار دارد.

١۸-  سكوي حفاري يا Platform = كه كل تجهيزات حفاري درون آن و يا در زير آن روي سطح زمين قرار دارد .

١٩- Choke Manifold = كه افت فشار را باعث شده در هنگام خروج سيال از چاه و والوهائي دارد.

BHA) Bore Hole Assembly)  :

ابزار بكار رفته در زير Drilling Pipes  را BHA  گويند  ، اين ابزار عبارتند از:
 
الف)
Drilling Collars = درحفاري معمولا"بين۲ تا۱۰ Collar بكارمي برند.

ب) Heavy Drilling Pipes  = لوله هائي كه از نظر مقاومت و وزن بين Drilling Pipes و Drilling Collars هستند.

پ) Subها = لوله هائي كه كوچكتر از لوله هاي حفاري هستند كه بين كالرها قرار ميگيرند.

Sub هاي مهم عبارتند از :

 ُStabilizer : لوله اي استوانه اي با چند تيغه (زائده) بر روي خود كه به ديواره  چاه  چسبيده  و باعث قرار گرفتن  رشته هاي حفاري در وسط چاه مي شود  بعبارت ديگر از برخورد رشته حفاري بديواره چاه جلوگيري مي نمايد.

Bit Sub : ايجاد اتصال بين مته و Collar يا Sub  هاي بالائي مي كند.

Cross Over Sub : اتصال بين دو لوله با اندازه هاي متفاوت را ممكن مي سازد.

Rimmer : وسيله اي است داراي سه يا شش تيغه از جنس فولاد تنگستن كه بالاي مته بسته شده و باعث يكنواخت كردن قطر چاه مي گردد. اين وسيله عموما" بل از راندن لوله هاي جداري يا آستري رانده مي شود.

 

 

  انواع مته های حفاری

 مته وسيله اي است در انتهاي رشته حفاري به منظور کندن زمین بسته می شود.

 

   

 

  

كه بطور كلي سه دسته مي باشند:

1) Milled Teeth يا (Steel Tooth) كه انواع مته هاي tri-cone است و دندانه هاي آن بصورت مخروطي مي باشند.

2) Tangstan Carbid Insert يا (TCI) نوعي مته  tri –cone است كه براي سازندهاي سخت بكار مي روند.

3) Diamond Bit (الماسه) از جنس فولاد تو پر است و كاج و دندانه نداشته و در عوض تعداد زيادي الماس در قسمت پائين و اطراف آن جاسازي شده است كه براي سازندهاي سخت مناسب هستند.

 

 

سه نوع مته اي كه وجود دارد :

الف) PDC  يا Poly Crystalline Diamond Contact كه مهمترين انواع مته الماسه است.

ب) Bottom Bit

پ) Rock Bit = Cone Bit = Roller Cone Bit = داراي قطعات كاج شكل فولادي كه كاج ناميده مي شوند كه بطور آزاد همزمان با دوران مته مي چرخند. اغلب مته ها سه كاج دارند ولي دو كاج و چهار كاج هم وجود دارد. سازندگان مته يا دندانه ها را روي سطح خود كاج مي تراشند يا اينكه تكمه هاي خيلي سخت  تنگستن  كاربيد  را  روي  كاج جا سازي مي كنند. از نظر سختي سازند مته هاي سازند نرم  نرم متوسط  - متوسط – متوسط سخت – سخت و متراكم – فوق العاده سخت و ساينده و شكسته ساخته مي شوند.

از نظر كاربرد مته ها را معمولا" به دو دسته مته هاي حفاري و مته هاي مغزه گيري تقسيم مي نمايند كه البته در هر دسته از انواع مختلف  ابزارهاي  برنده  و  طرحهاي  مختلف  تاج  و  آبرو  استفاده مي نمايند. در داخل تمامي مته ها مسيرهائي تعبيه شده كه به گل حفاري اجازه خروج مي دهند. اكثر مته ها فواره هائي (Nozzle) دارند كه سيال حفاري را بصورت جرياني با سرعت زياد به اطراف و زير هر كدام از كاجها هدايت مي كنند

 

+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم آذر 1387ساعت 16:10  توسط javad | 
تكنيك هاي حفر تونل

متن


اطلاعات اولیه


تونلها و فضاهای زیزمینی برای مقاصد متنوعی ایجاد می‌شود که از آن میان می‌توان موارد زیر را نام برد:



تونلهای حمل و نقل و دسترسی ، تونلهای آب بر ، فضاهای زیرزمینی بزرگ (ایستگاههای مترو ، نیروگاهها ، انبارهای زیرزمینی و کارگاههای استخراج مواد معدنی).



طراحی هر یک از فضاهای فوق مستلزم دسترسی به داده‌های مناسب و به کارگیری تمهیدات ویژه است. در هر مورد طراح باید ضمن آگاهی دقیق از شرایط زمین ، ابتدا در جهت بهبود کیفیت مصالحی که قرار است تونل در آن حفر شود، اقدام نماید. در بسیاری از زمینها تونلهای حفر شده نمی‌توانند خودنگهدار باشند و برای پابرجا نگهداشتن آنها باید از حایلهایی استفاده کرد.



به نظر می‌رسد که مهمترین عامل در طراحی تونل ، یا هر فضای زیرزمینی دیگر ، تامین پایداری آن است. قرارگیری این گونه سازه‌ها در میان مصالح طبیعی ، یعنی سنگ و خاک ، باعث شده است که شرایط زمین شناسی نقش اصلی را در پایداری ایفا نمایند

.











تصویر




اکتشاف مسیر تونلها


از میان کلیه فعالیتهای مهندسی عمران ، حفر تونل و بطور کلی فضاهای زیرزمینی ، بیش از همه نیاز به شناسایی زمین و در نتیجه همکاری زمین شناس خبره دارد. این گونه سازه‌ها باید در زمینی مطمئن و مقاوم ایجاد شوند، ولی شرایط درون زمین بسیار متغیر است و بر خلاف سطح زمین ، امکان شناسایی و دسترسی به تمام نقاط آن نیز وجود ندارد.



زمینهای سست و ریزشی ، خرد شده و گسل خورده ، هوازده و متورم شونده و بالاخره آبدار ، بیشترین مشکلات را برای حفر تونل بوجود می‌آورند و این در حالی است که در بسیاری موارد انتخاب زمین مناسب با ما نیست. به عنوان مثال ، اغلب تونلهای راه یا راه آهن محلهای گذر اجباری‌اند و نمی‌توان مسیر آنها را برای رسیدن به زمین قابل اطمینان ، به مقدار زیاد تغییر داد.



در چنین شرایطی وظیفه کاوشگر عبارتست از : مطالعه مسیر موجود و کسب آن گونه اطلاعاتی است که با استفاده از آنها بتوان طراحی تونل را به انجام رساند، به نحوی که با بکارگیری کمترین پوشش استحکامات داخلی ، سازه زیرزمینی پایداری قابل قبولی در برابر عوامل مخرب داشته باشد.


حفاریهای اکتشافی


رکن اصلی بررسیهای مربوط به فضاهای زیرزمینی و تونلها را حفاریهای اکتشافی تشکیل می‌دهد. حفر گمانه یا تونل اکتشافی معمولا پرخرج است، ولی اطلاعات دست اولی از شرایط حکمفرما در زمین در اختیار جستجوگر قرار می‌دهد.


گمانه اکتشافی


حفر گمانه‌های اکتشافی ، مخصوصا اگر با مقره گیری همراه باشد، بیشترین اطلاعات را در مورد شرایط حکمفرما در زیرزمین بدست می‌دهد. البته چون حفاری همراه با مقره گیری عملی وقت گیر و پرهزینه است، جستجوگر باید با دقت زیاد محل حفر گمانه‌ها و عمق آنها را تعیین نماید. در طول پیشرفت حفاری نیز باید مقره‌های حفاری بطور مرتب مورد بررسی قرار گرفته و در اعماق مناسب آزمایشهای ژئوتکنیکی لازم انجام گیرد. مقره‌های حفاری به ترتیب خاص و در جعبه‌های مخصوص برای بررسیهای بیشتر در آینده یا استفاده احتمالی پیمانکار محفوظ نگهداشته می‌شود.



در زمینهای نرم و عملیات اکتشافی مسیر تونلهای زیرآبی ، گمانه‌ها را می‌توان بسته به شرایط ، به فاصله 150 تا 300 متر از یکدیگر حفر نمود. البته در جاهایی که قرار است سازه‌های زیرزمینی قرار گیرد، شبکه حفاری می‌توان متراکم‌تر باشد. کلیه حفاریها باید تا پائین‌تر از تراز کف تونل مورد نظر ادامه یابد. برای تونلی که قرار است در سنگ حفر شود ، مخصوصا اگر طویل هم باشد، امکان حفاری محدود است و تنها هرجا که لازم و امکان پذیر است، انجام می‌شود. در سنگ نیز باید ، در کلیه گمانه‌ها سطح آب زیرزمینی و وجود احتمالی هر نوع گاز سمی یا قابل انفجار یادداشت شود.











تصویر





گمانه و تونل پیشاهنگ


امروزه در برخی از پروژه‌های حساس یا در جاهایی که زمین شناسی به شدت پیچیده است، از دو مدخل ، تونل موردنظر و در امتداد محور آن تونل پیشاهنگ حفر می‌شود. این تونل سطح مقطعی کوچک دارد و ممکن است تمام مسیر تونل اصلی را دربر گیرد.



نظر به اینکه حفر تونلهای پیشاهنگ بسیار وقت‌گیر و پرهزینه است، اغلب به جای آن از گمانه‌های پیشاهنگ استفاده می‌شود. البته در بسیاری موارد این نوع گمانه پس از پایان عملیات اکتشافی و طراحی تونل و در زمان عملیات اجرائی حفر می‌گردد. به این ترتیب که با حفر گمانه‌هایی در سینه کار تونل و هم محور با آن ، شرایط زمین تا چندین متر جلوتر شناسائی شده و در صورتی که مشکلی ، مانند برخورد به زمینهای سست یا خرد شده یا هجوم آب ، در پیش رو باشد، در فاصله زمانی موجود ، برای مقابله با آن اقدام می‌شود.


حفاری تونل در سنگ و خاک


برای حفاری تونلها روشهای متنوعی ابداع شده است. بطور معمول توده‌های سنگی با روشهای متداول چالزنی و انفجار و تخلیه حفاری می‌شوند، یا اینکه از ماشینهای حفار TBM استفاده می‌شود.


تونل‌زنی در سنگ


رایج‌ترین روش حفر تونل در زمینهای سنگی استفاده از انفجار مواد ناریه است. حفاری تونل در سنگ معمولا تکرار چرخه چالزنی ، انفجار ، تخلیه مواد و نصب حایلها است. طرح ، فاصله و عمق چالها ، مقدار و نحوه خرج گذاری@ و آتشکاری آنها و ساخت سنگ عواملی مهم در شکل مقطع حفاری شده‌اند. در حفاریهایی که در سنگ انجام می‌شود، هدف نهایی آن است که سطح مقطع حاصل از انفجار کاملا مشابه مقطع طراحی شده باشد.


تونل‌زنی در خاک


حفاری تونلها در خاک بطور دستی و مکانیکی یا بطور خودکار و با مدد گرفتن از ماشینهای حفار تونل انجام می‌شود. انتخاب روش تونل‌زنی در خاک و نحوه نگهداری آن با توجه به شرایط زمین ، ابعاد حفاری زیرزمینی ، مقدار پیشروی در هر مرحله و مانند آن انجام می‌شود. بطور کلی ، حفاری در خاک در عمل تکرار چرخه‌ای متشکل از حفاری ، خارج کردن مواد و قرار دادن حایلهاست.



در روش سنتی ، طول پیشروی در هر چرخه عمدتا بستگی به شرایط زمین دارد و معمولا از فاصله بین قابها یا صفحات پوششی تجاوز نمی‌کند. روش دیگر حفاری و نگهداری خاک استفاده از سپر است. سپر اغلب به صورت استوانه‌ای است که بطور افقی قرار گرفته و از یک قاعده آن حفاری انجام می‌شود و پس از آنکه مواد حفاری شده تخلیه گردید، سپر به جلو رانده می‌شود.
+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم آذر 1387ساعت 16:6  توسط javad | 
زمین شناسی نفت از دو کلمه Petroleum Geology تشکیل شده که اصطلاح پترولیوم (روغن سنگ) ، دو کلمه لاتین پترا ، یعنی سنگ والیوم ، یا روغن را شامل می‌شود و Geology هم که به معنی زمین شناسی می‌باشد.


تصویر

دید کلی

نفت یا پترولیوم نوعی قیر و یا بیتومین است که به صورت مجموعه‌ای از هیدروکربورهای مختلف ، به اشکال مایع و یا گاز در مخازن زیرزمینی وجود دارد. پترولیوم در شیمی و زمین شناسی ، اصطلاحا به ترکیبات هیدروکربوره‌ای اطلاق می‌شود که توسط چاههای نفت از داخل زمین استخراج می‌شوند. شکل اصلی پترولیوم در داخل مخازن به صورت گاز است که به نام گاز طبیعی نامیده می‌شود بخشی از پترولیوم در شرایط متعارفی ( 15 درجه سانتیگراد و 760 میلیمتر فشار جیوه)، به صورت مایع در آمده که به آن نفت خام می‌گویند و بخش دیگر به همان صورت گاز باقی می‌ماند.

تاریخچه و سیر تحولی

مواد نفتی از زمانهای بسیار قدیم مورد استفاده قرار می‌گرفته است. نادر شاه با استفاده از روشن کردن مشعلهای نفت موفقیت چشمگیری در فتح هندوستان بدست آورد. بیشتر تولیدات نفتی تا نیمه قرن نوزدهم از طریق چشمه‌های نفتی با گودالهای کم عمق و چاههای دستی حفر شده در مخازن نفتی که عمق ، صورت می‌گرفته است. حفاریهای نسبتا عمیقتر جهت استخراج نفت در ابتدا در ناحیه پچل بورن فرانسه صورت گرفته است. در این ناحیه ماسه‌های نفتی در سطح زمین بطور قابل ملاحظه‌ای گسترده می‌باشد.

بهره‌برداری از شیلهای نفتی در سال 1847 در شیلهای کربنیفر ناحیه توربن اسکاتلند آغاز شد. تکنولوژی حفاری با سیم بکسل در سال 1859 توسط کلنل دریک به کار گرفته شد. همزمان با آن ، رشد سریع حفاری در آمریکای شمالی و نقاط دیگر جهان آغاز شد. تولید هیدروکربور مایع در نیمه قرن نوزدهم با احداث و توسعه پالایشگاهها به سرعت توسعه یافت.

با رشد و گسترش پالایشگاهها انواع تولیدهای نفتی مشتمل بر گازهای سبک ، نفت سبک ، نفت سنگین و مشتقات سنگینتر هیدروکربوری تولید شد. با شروع جنگ جهانی اول ( 1914 - 1918 ) نیاز به مواد نفتی به شدت افزایش یافت. اولین چاه نفت در 1859 در یک ساختمان تاقدیسی در ایالت پنسیلوانیای آمریکا حفر گردید. در ایران هم اولین چاه نفت در 1902 در تاقدیس مسجد سلیمان در شمال اهواز به نفت رسید.

تصویر


منشا نفت

منشا نفت به احتمال قریب به یقین از مواد آلی است. به این معنی که بقایای گیاهی و جانوری پس از نهشته شدن در کف حوضه‌های رسوبی و مدفون شدن به وسیله رسوبات اولیه ، در معرض پاره‌ای واکنشهای بیوژنیک قرار می‌گیرند و به ازاء افزایش ضخامت رسوبات به تدریج تبدیل به مواد هیدروکربوری و نفتهای خام اولیه می‌شوند، گذشت زمان و استمرار تحولات مکرر شیمیایی و بیوشیمیایی ، کیفیت نفتهای اولیه را ارتقا داده و نهایتا آنها را به نفت خام قابل استفاده برای مصارف مختلف تبدیل می‌کنند.

برای تشکیل نفت تجمع مواد آلی به مقدار قابل ملاحظه و کافی ، ضروری است. این نیاز در حوضه‌های رسوبی تامین می‌گردد که ، مواد آلی در آنها درصد بالایی از مواد رسوبی را تشکیل داده و نهشتگی این دو به صورت توام و هم زمان صورت می‌گیرد. حاصل آنکه نفت در طبقات رسوبی غنی از مواد آلی تشکیل خواهد شد. برای تشکیل نفت طبقات مولد نفت ، افزون بر فراوانی مواد آلی ، حفظ آنها در لابلای رسوبات در برگیرنده ، از شروط اساسی است. چنانچه روند نهشتگی مواد در حوضه‌های رسوبی ، به قدر کافی سریع باشد، فرصتی برای تجزیه و فساد مواد آلی باقی نمانده و موجبات حفظ آنها ، فراهم خواهد شد

پس از مدفون شدن مواد آلی در داخل رسوبات و تامین ضخامت لازم از رسوبات جدید رویی ، با دخالت عوامل بیوژنیک و فیزیکو شیمیایی خاص ، مولکولهای آبی به مولکولهای هیدروکربوری ساده و نفتهای اولیه که از ساختار مولکولی پیچیده برخوردار هستند، تبدیل و تحول می‌یابد، سرانجام با پلیمریزه شدن هیدروکربورهای فوق ، تحول آنها به مولکولهای منظم و بزرگ و یا کوچک با آرایش مولکولی منظم در نفت خام مایع و گاز تکمیل می‌گردد. این تحولات در رسوبات و سنگهای مولد نفت ، انجام می‌گیرد. معمولا این نوع سنگها از جنس شیلهای سیاه رنگ است که به آنها شیلهای آلی هم می‌گویند.

تصویر


اشکال گسترش نفت

توده‌های نفتی بر حسب آنکه در سطح زمین ظاهر شوند و یا در داخل طبقات زیرزمینی مدفون و محبوس شده باشند به دو گروه زیر تقسیم می‌شوند:

گسترش‌های سطحی

مواد نفتی در محلهای مساعد از طریق شکستگیها و بازشدگی‌ها ، همواره به سطح زمین رسیده و بر آن جاری می‌شوند و از آنجا گسترش‌های سطحی گاز یا مایع را تشکیل می‌دهند.


  • گسترش‌های سطحی به صورت مایع و گاز : در این نوع گسترشهای سطی مواد هیدروکربوری به صورت مایع و یا گاز ، همراه مواد تخریب یافته سر راه ، به سطح می‌رسند و از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

    • سرچشمه نفت : مواد نفتی ممکن است به صورت گاز یا مایع از طریق درزها ، شکافها ، سطوح گسلی ، سطوح دگرشیبی و یا سطوح چینه‌بندی طبقات به صورت چشمه نفت ، در سطح زمین ظاهر شوند.

    • گل فشانها و جریانهای گلی : گل فشانها گازهای پرفشار در حال فورانی هستند که همراه آب ، گل ، خرده سنگها و گاهی اوقات هم نفت مایع ، از مجاری‌ای که به سطح زمین راه باز کرده‌اند، خارج می‌شوند.

  • گسترشهای سطحی جامد : در پاره‌ای از موارد گسترشهای سطحی به صورت مایعات بسیار غلیظ و گاهی هم به شکل خمیری دیده می‌شوند، این قبیل نفت‌ها ، تحت نامهای مختلف از قبیل تار ، آسفالت ، موم ، پیچ و قیرهای سخت و شکننده معرفی می‌شوند. و شامل موارد زیر می‌باشند:

    • نفت‌های جامد پراکنده : نفت آغشته به مواد رسوبی ، به طور مختلف در مجاورت اتمسفر قرار گرفته و به تدریج اکسید شده و به مرور سخت‌تر می‌گردند.

    • مجتمع‌های نفتی رگه‌ای: گروهی از هیدروکربن‌های جامد، به صورت رگه‌هایی، حفره‌ها و فضاهای خالی داخل طبقات را اشغال کرده‌اند.

  • شیلهای نفتی : واژه شیل نفتی به انواع مختلف شیلهای قیردار که محتوی مقدار قابل ملاحظه مواد آلی است، اطلاق می‌گردد. این مواد که در واقع حد واسط بین مواد آلی اولیه و نفتها است. کروژن نامیده می‌شود.

گسترش‌های نفتی زیرزمینی

گسترشهای مواد نفتی در زیرزمینی، عمدتا از نظر ارزش اقتصادی آنها طبقه‌بندی می‌کردند و شامل موارد زیر می‌باشند.


  • مخازن نفتی : مخزن نفت ساده‌ترین شکل جمع یک ذخیره نفتی در زیر زمین و کوچکترین واحد از نظر اقتصادی است.

  • میدان نفتی : وقتی چند مخزن در وضعیت مشترک و خاص زمین شناسی ، اعم از ساختمانی و یا چینه شناسی ، قرار گرفته باشند، چنین مجموعه و یا گروه مخازن را میدان نفتی می‌گویند.

  • حوضه نفتی|حوضه‌های نفتی حوضه نفتی ، منطقه و یا محدوده جغرافیایی‌ای است که در آن میدانها و مخازن نفتی متعددی ، وجود دارد، که همه آنها در یک مجموعه زمین شناسی مربوط به شرایط محیطی و رسوبی معین و مستقل گرد آمده‌اند.

موارد کاربرد نفت

نفت خام استخراج شده از چاههای نفت ، لازم است جهت مصرف ، پالایش شده تا انواع سوختهای مایع و گازی از آن بدست آید. فرآورده‌های پالایشگاهی برحسب درجه تقطیر و فرآیندهای تصفیه ، از انواع بسیار زیادی برخوردار است. این فرآورده‌ها افزون بر تامین سوختهای مختلف خانگی و صنعتی ، به عنوان مواد اولیه برای صنایع مادر در جهان امروز است که تنها بر مبنای فرآورده‌های پالایشگاهی استوار است.

ارتباط زمین شناسی نفت با سایر علوم

اصولا زمین‌ ناسی نفت بطور گسترده‌ای در ارتباط با سایر رشته‌های زمین شناسی بوده و برای یک نفر زمین شناسی نفت ، آگاهی از موارد ذکر شده در زیر الزامی می‌باشد:
+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم آذر 1387ساعت 16:2  توسط javad | 


دیدکلی

بررسیهای زمین شناسی با وجود تمام دقتی که می‌شود، تنها امکان وجود مخازن را پیش بینی می‌کند. برای اطمینان از وجود نفت تنها وسیله حفر چاه است. حفر چاه همچنین برای استخراج آبهای زیزمینی نیز استفاده می‌شود.

تاریخچه و سیر تحولی و رشد

بشر به علت احتیاج به آب که یک مایع حیاتی پرارزش است، در هر شرایطی به جستجوی آن اقدام نموده و به آن دسترسی پیدا کرده است. بدون شک ایرانیان باستان اولین کسانی بوده‌اند که در حفر چاه و قنات پیشقدم بوده‌اند. علاوه بر حفر چاه به روش دستی که هم اکنون نیز در بسیاری از جاها رایج است، فنون حفر چاههای مکانیکی نیز به وفور استفاده می‌شود. حفاریهای مکانیکی که معمولا به دو صورت انجام می‌گیرد، شامل حفاری ضربه‌ای و دورانی می‌باشد. مته‌های ضربه‌ای که تا اواسط قرن نوزدهم برای حفر چاههای نفت مورد استفاده قرار می‌گرفت و به متد کانادایی معروف بود، به دیلم بلند و قطوری شباهت داشت که قادر بود تا چندین صد متر به درون زمین رخنه نماید.

گرچه اکنون اکثر چاههای نفت با روش دورانی حفر می‌گردد، لکن هنوز در برخی کشورهای نفت خیز مخصوصا ایالات متحده آمریکا هنوز از روش ضربه‌ای استفاده می‌شود و حدس می‌زنند نزدیک به 25 تا 30 درصد چاههای نفت آمریکا با روش ضربه‌ای حفر می‌گردد. حفاری دورانی اولین بار در سال 1901 در میدان نفتی Spindletop ، نزدیک تگزاس مورد استفاده قرار گرفت و به سبب مزایایی که نسبت به ضربه‌ای داشت، دامنه کاربرد آن به زودی گسترش یافت. بطوری که در دهه 1920 اکثر حفاریهایی که برای استخراج نفت در سراسر جهان صورت می‌گرفت با این روش بود.

حفاری ضربه‌ای

دستگاههای حفاری ضربه‌ای و یا سوندوزهای ضربه‌ای ، دستگاههای ساده‌ای هستند که برای پژوهشهای آب یابی بسیار مناسب هستند. از این دستگاهها بیشتر برای چاههایی که در داخل سنگهای مقاوم حفر می‌شود، استفاده می‌کنند. اصول کار سوندوزهای ضربه‌ای خردکردن سنگهاست که این عمل بوسیله مته‌ای به نام مته حفاری یا ترپان انجام می‌گیرد. مته‌ها بطور منظم از ارتفاع ثابتی روی سنگ فرود می‌آیند. دستگاه مجهز به یک خرک چهار قطبی و یا یک دکل است که مته‌های حفاری بوسیله یک قرقره برگشت روی آن آویزان می‌گردند.

این مته‌ها دارای حرکت رفت و آمدی می‌باشند و به منظور اجرای مانورهای پائین و بالا رفتن ، از دستگاه رفت و برگشت جدا گردیده و به یک وسیله‌ای به نام چرخ قرقره که برای جاگذاری لوله‌ها نیز بکار می‌رود، مربوط می‌باشند. خرکهای جدا شونده ، چوبی و یا فلزی هستند. پایه‌ها روی دالهای سیمانی که قبل از مونتاژ دستگاه تهیه می‌شوند، قرار می‌گیرند. دکل‌های خم شونده یا تلسکوپی ، سوندوزهای دستگاههای حفاری خود کار قابل حمل را مجهز می‌نمایند. ممکن است که این دکلها به صورت دائمی در پشت یک کامیون ثابت شده باشند. دکلها باید بوسیله کابلهای محکم روی بلوکهای سیمانی ثابت گردند.

عمیق ترین چاه با روش ضربه ای

عمیق ترین چاه با این روش در ایالت نیویورک توسط شرکت گاز طبیعی ایالت نیویورک در سال 1948 تا 1953 تا عمق 11145 فوت حفر گردید که به نفت نرسید.

حفاری چرخشی

امروزه کاربرد دستگاههای حفاری چرخشی بسیار متداول شده است. این دستگاهها را می‌توان در هر نوع زمین بکار برد. ولی برتری کاربرد آنها در زمینهای نرم بیشتر است. پیشروی این دستگاهها در داخل سنگهای سخت به کندی صورت می‌گیرد. در این روش سر مته فولادی که متصل به انتهای لوله فولادی است، از سر چاه به کمک موتور ، حرکت دورانی می‌نماید. گل حفاری از داخل لوله به درون چاه تزریق شده و از اطراف لوله به سر چاه بر می‌گردد.

گل حفاری ضمن خنک کردن سر مته اعمال حمل خرده سنگهایی که بوسیله سر مته از ته چاه تراشیده شده است، به سر چاه و جلوگیری از فشار طبقات سست و ریزش آنها به داخل چاه را نیز انجام می‌دهد. با روش حفاری دورانی چاههای بسیار عمیق حفر می‌گردد. عمیق ترین چاه جهان که با این روش حفر گردیده در سال 1956 در لوئیزیانا (آمریکا) به عمق 21535 فوت بود که به نفت نرسید.

روش توربینی

بر حسب گزارشی که به چهارمین کنگره جهانی نفت در سال 1955 در رم داده شد، شوروی سابق نوعی حفاری دورانی ابداع کرده بود که در آن سر مته به جای آنکه به کمک لوله فولادی دوران نماید، بوسیله توربینی که به عنوان نیروی محرکه از گل حفاری و یا الکتریسیته استفاده می‌نماید، حرکت می‌کند. در این روش قسمت متحرک تنها سر مته در عمق چاه خواهد بود. بنابراین می‌تواند سرعت دورانی به مراتب بیشتری داشته باشد. از نظر سرعت عملی که این روش دارد، دارای برتری اقتصادی زیادی است. بر حسب گزارش فوق 65 درصد کل حفاریهای نفتی شوروی سابق با این روش بوده است. این روش اکنون در اروپا و آمریکا نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مباحث مرتبط با عنوان


+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم آذر 1387ساعت 15:54  توسط javad | 
 
صفحه نخست
پست الکترونیک
آرشیو وبلاگ
عناوین مطالب وبلاگ
درباره وبلاگ
با عرض سلام خدمت شما برادر و خواهر عزیزم از این که این وبلاگ را انتخاب نمودید بسیار متشکرم امیدوارم مطالب این وبلاگ مورد استفاده شما واقع شود.لطفا با نظرات محترمتان اینجانب را در ارائه هر چه بهتر وبلاگ یاری فرمایید......متشکر......موفق باشید!!!

نوشته های پیشین
آذر 1388
آذر 1387
آرشیو موضوعی
نقش جهان
رشته معدن
آشنایی با رشته معدن
استخراج
اکتشاف
معرفی مهندسی معدن
ماشین آلات ویژه معادن روباز
مقایسه استخراج روباز و استخراج زیرزمینی
مجموعه مقالات
تکیک حفر چاه
نفت
تکنیک حفر تونل
حفاری
گمانه
 

 RSS

POWERED BY
BLOGFA.COM