حفر آبار الغاز . معلومات عامة عن حفر آبار النفط والغاز. حسنا ومكوناته

التنقيب عن النفط أو آبار الغازهي عملية معقدة وخطيرة في بعض الحالات. لا يمكن تنفيذ حفر آبار النفط أو الغاز بنجاح إلا في حالة اتباع قواعد وأنظمة معينة بدقة. يستخدم حفر الآبار لأغراض مختلفة، منها: دراسة بنية القشرة الأرضية، والبحث عن النفط والغاز والمياه والمعادن الصلبة والتنقيب عنها، وكذلك في شق الطرق لدراسة التربة وغيرها. وفي هذه الحالة متى للبحث عن النفط والغاز، يتم إجراء الحفر العميق، وهي عملية معقدة، وكقاعدة عامة، تتطلب عمالة كثيفة للأشخاص الذين يقومون بالحفر. ويتطلب موارد مادية وتقنية كبيرة، بما في ذلك الأدوات والمواد والمعدات والمنشآت الخاصة.

ويتم التنقيب عن النفط والغاز في عدد من الأماكن في بلادنا في ظروف جيولوجية ومناخية صعبة مع تحقيق آفاق إنتاجية على عمق أقل من 3 كيلومترات، وفي كثير من الأحيان 4-5 كيلومترات.

كما ذكرنا سابقًا، يتم الحفر على أعماق كبيرة، بما في ذلك تحت الطبقات الحاملة للملح، وكذلك في المناطق التي يصعب الوصول إليها في التندرا مع التربة الصقيعيةوالتايغا بالطبع تتطلب من الحفارين في الظروف الحديثة القيام بجميع أنواع الأعمال المتعلقة بحفر الآبار العميقة للنفط والغاز بمسؤولية خاصة ومؤهلات عالية. خلاف ذلك، أثناء حفر الآبار، من الممكن حدوث مضاعفات مختلفة يمكن أن يكون لها تأثير ضار على الناس والبيئة. لذلك، فإن النهج الدقيق والمسؤول في أداء واجباتهم لكل فرد من أفراد طاقم الحفر هو المبدأ الرئيسي للعمل الخالي من المتاعب للحفارين في عملية حفر الآبار العميقة للنفط والغاز.

عدد من طواقم الحفر في السنوات الاخيرةعندما بدأ تطوير المناطق غير المأهولة والتي يصعب الوصول إليها، بما في ذلك سيبيريا الغربيةاستخدم طريقة التدوير، أي. تذهب فرق الحفر إلى موقع حفر الآبار لفترة قصيرة، وتعيش في ظروف المخيم. ومن ثم يعودون إلى منظمات الحفر الثابتة الخاصة بهم.

يتم حفر الآبار العميقة عن طريق التدمير الميكانيكي للصخور باستخدام محركات خاصة. هناك نوعان من الحفر الميكانيكي: التأثير والدوار. الحفر الصدمي، ويسمى أيضًا الحفر بالحبل الإيقاعي، هو كما يلي. نعلق قليلاً على حبل ينزل بشكل دوري على الوجوه ويدمر الصخرة. يقع الحبل على أسطوانة جهاز الحفر ويمكن إنزاله ورفعه باستخدام أجهزة مختلفة.

تتم إزالة الصخور المدمرة على الوجه، والتي تسمى القطع، بشكل دوري. للقيام بذلك، ارفع أداة الحفر وقم بخفض النازح (دلو به صمام في الأسفل). عندما يتم غمر النازح، يفتح الصمام ويمتلئ بخليط من التكوين أو السائل المضاف والصخور المحفورة. مع ارتفاع النازح، يغلق الصمام. ونتيجة لتكرار خفض ورفع الكفيل يتم تطهير قاع البئر، ويستمر حفر البئر من جديد.

في طريقة الحفر الإيقاعي، كقاعدة عامة، لا يتم استخدام سائل الحفر. ولكن من أجل الحفاظ على العمود المحفور، أقوم بتغليف البئر، أي خفض غلاف يتكون من أنابيب معدنية متصلة من خلال الخيوط أو اللحام. ومع تعمق البئر، يتم دفع الغلاف إلى الأسفل ويتم تمديده عن طريق مد أنبوب آخر. إذا كان من المستحيل تحريك الغلاف لأسفل، يتم إنزال غلاف ثانٍ بقطر أصغر إلى الداخل. للقيام بذلك، يتم تعميق البئر بإزميل، ويتم تمديد العمود. من الممكن خفض الأعمدة اللاحقة ذات القطر الأصغر حتى الوصول إلى العمق التصميمي.

تعتمد فعالية طريقة الحفر الصدمي على اختيار لقمة الحفر لحفر صخرة معينة، ووزن أداة الحفر، وعدد ضربات لقمة الحفر على القاع وأسباب أخرى.

تستخدم طريقة الحفر الصدمي آلات ذات وزن منخفض (يصل إلى 20 طن)، مما يجعلها سهلة النقل لحفر الآبار الضحلة البعيدة عن المناطق المأهولة بالسكان.

ولكن عند حفر آبار النفط والغاز طريقة التأثيرلا ينطبق. يتم التنقيب عن النفط والغاز باستخدام طريقة الحفر الدوار.

يتم إجراء الحفر الدوار نتيجة للتأثير المتزامن للحمل وعزم الدوران على لقمة الحفر. يتم تنفيذ طريقة الحفر هذه باستخدام محرك دوار أو محرك قاع البئر: مثقاب توربيني أو مثقاب كهربائي.

أثناء الحفر الدوار، يتم نقل الطاقة من المحرك إلى الدوار - وهي آلية دوارة مثبتة فوق رأس البئر في وسط البرج. يقوم الدوار بتدوير سلسلة حفر الأنابيب باستخدام لقمة الحفر.

عند الحفر باستخدام محرك أسفل البئر، يتم ربط لقمة الحفر بالعمود ويتم ربط سلسلة الحفر بغطاء المحرك. عندما يعمل المحرك، يدور عموده ولقمته، لكن سلسلة الحفر لا تدور. وبالتالي، أثناء الحفر الدوار، تتعمق لقمة الحفر في الصخر بينما يتحرك خيط الحفر على طول محور البئر، وعند الحفر بمحرك أسفل البئر، لا يدور خيط الحفر.

باستخدام طريقة الحفر الدوار، يتم شطف البئر بمحلول الماء أو الطين طوال فترة عمل لقمة الحفر في القاع. يتم حقن سائل التنظيف في البئر ويحمل الصخور المحفورة إلى السطح، في حاويات خاصة (أحواض)، ثم يتم تنظيفه بواسطة آليات التنظيف ويدخل مرة أخرى إلى خزانات الاستقبال لمضخات الحفر ويتم ضخه إلى البئر.

يتم رفع أنابيب الحفر لتغيير القطعة البالية، ثم يتم فكها إلى أقسام تسمى الشموع. كما يتم وضع الشموع على فانوس البرج على الشمعدان. ثم يتم إنزال خيط الحفر في البئر بالترتيب العكسي.

تشمل المحركات الموجودة في قاع البئر: المثقاب التوربيني والمثقاب الكهربائي. يحدث دوران عمود الحفر التوربيني بسبب تحويل الطاقة الهيدروليكية لتدفق سائل التنظيف على طول سلسلة الحفر التي تدخل إلى الحفر التوربيني إلى الطاقة الميكانيكية للحفر التوربيني، الذي ترتبط به اللقمة بشكل صارم.

عند الحفر باستخدام المثقاب الكهربائي، يتم إمداد الطاقة إلى محركه من خلال كابل، يتم تقوية أجزاء منه بشكل مركزي داخل سلسلة الحفر.

تتميز طرق الحفر الدوارة المختلفة بميزات محددة لوضع الحفر. يتميز وضع الحفر بمجموعة معقدة من عملاء الحفر، بما في ذلك: سرعة الاختراق، حمل قاع البئر، تردد دوران الحفر، استهلاك سائل التنظيف، إلخ.

يُفهم وضع الحفر الأمثل على أنه مزيج من معلمات الحفر التي يتم من خلالها تحقيق أكبر تأثير، أي بتكاليف منخفضة نسبيًا للمواد والأدوات. مالتم الحصول على سرعات حفر عالية، وكانت حفرة البئر الفعلية قريبة من التصميم التصميمي.

بالنسبة لكل صخرة، يمكنك تحديد معلمات الحفر المثالية: الحمل على لقمة الحفر، وسرعة دوران لقمة الحفر، ومعدل تدفق سائل التنظيف.

في حالة الحفر باستخدام الدوار، لا توجد علاقة بين معلمات وضع الحفر، لذلك أختار الوضع الأمثل! لكل معلمة وبشكل منفصل. في الوقت نفسه، اعتمادًا على جيولوجيا القسم، مع مراعاة صلابة الصخور، يتم اختيار الحمل على لقمة الحفر وتكرار دورانها، ويتم ضبط معدل تدفق سائل التنظيف اعتمادًا على درجة التنظيف من قاع البئر.

على عكس الحفر الدوار، عند الحفر باستخدام المثقاب التوربيني، يكون هناك اتصال بين معلمات وضع الحفر. على سبيل المثال، مع زيادة معدل تدفق سائل التنظيف عند نفس الحمل في الأسفل، تزداد أيضًا سرعة دوران المثقاب التوربيني. واعتمادًا على صلابة الصخور، يتغير الحمل، وتتغير سرعة دوران الحفر وفقًا لذلك، مما يؤدي إلى الأداء الأمثل لحفر الآبار. عند الحفر باستخدام المثقاب الكهربائي، على عكس الحفر التوربيني، لا يتم إنشاء اتصال بين معلمات وضع الحفر، ومع ذلك، تكون سرعة دوران لقم الحفر عالية، مما يضمن وضع الحفر الأمثل.

في معظم الحالات، يتم حفر الآبار العمودية في إطار المشروع، والتي يكون جذعها قريبًا من العمودي. تشمل الآبار العمودية تلك التي يكون فيها انحراف الزاوية بين محور البئر والعمودي (زاوية السمت) على طول العمود بأكمله لا يزيد عن 2 درجة، وإذا كان الانحراف أكثر من 2 درجة، تعتبر الآبار منحنية.

يمكن أن تكون أسباب انحناء الآبار مختلفة وتعتمد على الظروف الجيولوجية الطبيعية لحفر الآبار وعلى نتائج أنشطة الحفارين والخدمات الأخرى المرتبطة بحفر آبار النفط والغاز. تشمل الأسباب الجيولوجية لانحناء الآبار ما يلي: الطبقات المائلة، والاضطرابات التكتونية، ووجود الكبر، والطبقات البينية للصخور ذات الصلابة المختلفة، بالإضافة إلى الشوائب الصلبة مثل الصخور، وما إلى ذلك. وتشمل الأسباب الفنية: انحناء أنابيب الحفر، والتشوه في اتصالات مترابطةإلخ. تشمل الأسباب التكنولوجية: الاختيار غير الصحيح لتصميم البئر، والنسبة غير الصحيحة لأقطار أنابيب الحفر والآبار، واستخدام ظروف الحفر غير المواتية، وما إلى ذلك.

ويؤدي الانحراف الكبير عن حفرة البئر المصممة إلى تعقيدات كبيرة في الحفر، بما في ذلك وقوع الحوادث.

نتيجة للانحناء اللاإرادي للبئر قد تحدث الصعوبات التالية: مضاعفات عمليات التعثر، التآكل المكثف لأنابيب الحفر والوصلات، سقوط الصخور، تآكل أنابيب التغليف، صعوبة إنزالها في البئر، زيادة خطر تآكل الأنابيب الانهيار والمضاعفات أثناء التثبيت وما إلى ذلك.

لا يمكن الاعتماد على الآبار المنحنية أثناء التشغيل اللاحق وسرعان ما تفشل بسبب التآكل المبكر لمعدات الضخ في قاع البئر وقضبان المصاصة وأغلفة الإنتاج.

ومع ذلك، في عدد من الحالات، يتم حفر الآبار المائلة والأفقية بشكل خاص، بما في ذلك تحت قاع البحر، تحت الوديان، الجبال، في المناطق التي تشغلها المحميات الطبيعية، تحت المنشآت الصناعية والمستوطنات السكنية، عند إطفاء النوافير المحترقة والقضاء على المياه المفتوحة انبعاثات النفط والغاز، الخ.

في هذه الحالة، يتم استخدام سوط خاصة، والتي يتم تثبيتها بين التوربين وسلسلة الحفر.

لحفر آبار النفط والغاز، يتم استخدام البتات، وهي أدوات حفر للتدمير الميكانيكي للصخور. عادة، لحفر الصخور ذات الصلابة المتوسطة، يتم استخدام الصخور الصلبة والصلبة والصعبة للغاية، ويتم استخدام لقم التكسير والقص، ما يسمى باللقم الأسطوانية.

في بعض الحالات، يتم أيضًا استخدام قطع القطع والكشط بإدخالات الماس والكربيد. يتم استخدامها عند حفر المقاطع التي يوجد فيها تناوب للصخور ذات الصلابة المختلفة، بما في ذلك مزيج من الصخور البلاستيكية العالية والصخور متوسطة الصلابة.

لحظة إنزال لقمة الحفر في البئر، حيث يستخدم الحفارون مثبتات خاصة لضمان إنزال لقمة الحفر بدقة إلى منتصف القاع.

يمكن استخدام اللقم للحفر المستمر، عندما يتم تدمير الصخور على طول الوجه بالكامل، أو للحفر المحيطي، عندما يتم تدمير الصخور على طول حلقة الوجه. في الحالة الأخيرة، تسمى البتات البتات الأساسية وتستخدم لأخذ النواة من البئر. في هذه الحالة، يتم استخدام رؤوس الحفر: مخروط الأسطوانة، الماس والكربيد. تتكون لقمة الحفر الأساسية من رأس حفر، وأداة تمهيدية، وجسم مجموعة أساسية، وصمام كروي. باستخدام حاملة التربة، التي تحتوي على أدوات إمساك وحاملات أساسية، وصمام عريض في الأعلى، يتم اختيار اللب وتخزينه حتى يتم رفعه إلى السطح.

تم تصميم سلسلة الحفر لتنفيذ عملية حفر البئر. فهو يربط المحرك أو محرك قاع البئر بالمعدات السطحية. تتكون سلسلة الحفر من سلسلة من أنابيب الحفر. يوجد في الجزء العلوي أنبوب مربع رئيسي متصل بحلقة دوارة. يتم ربط أنابيب الحفر معًا باستخدام وصلات الحفر والوصلات. تتمثل مهمة سلسلة الحفر في نقل الدوران إلى لقمة الحفر، وإنشاء حمل على لقمة الحفر، ورفع وخفض البتات، وتنفيذ الأعمال المساعدة المختلفة أثناء عملية حفر البئر واختبار التكوينات.

لتدوير لقم الحفر في قاع البئر، يتم استخدام الآليات المذكورة أعلاه: الدوارات والمثاقب التوربينية والمثاقب الكهربائية.

توفر الدوارات حركة دورانيةسلسلة الحفر ولقمة الحفر، كما أنها تدعم وزن سلسلة الحفر الثقيلة. يتكون الدوار المثبت عند رأس البئر من إطار مثبت في الجزء الداخلي منه طاولة دوارة. يوجد في وسط الطاولة فتحة (ممر) لخفض اللقم وأنابيب الحفر من خلالها. يتراوح قطر فتحة طاولة الدوار من 400 إلى 700 مم، والذي يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لقطر لقمة الحفر التي تمر عبره. يتم إدخال الإدخالات والمشابك في الفتحة المركزية، والتي توفر تعليقًا لأنبوب التشغيل ذو المقطع المربع. يتم توصيل أنبوب الحفر اللاحق بالأنبوب الرئيسي ثم بالأنابيب الأخرى.

تعمل المثاقب التوربينية، باعتبارها محركات أسفل البئر، على تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية، مما يضمن دوران عمود المثقاب التوربيني ولقمة الحفر. يتكون التوربين من عنصرين رئيسيين للتوربين: الجزء الثابت، المتصل بشكل صارم بالجسم، والدوار، المثبت على عمود التوربيني. نظرًا للمراحل العديدة (حتى 350)، فإن التدفق الهيدروليكي، الذي يتدفق من مرحلة إلى أخرى، يخلق طاقة ميكانيكية قوية تدفع اللقمة. كلما زاد عدد المراحل في المحرك التوربيني، زادت القوة وعزم الدوران العمل بكفاءة أكبرحفر توربو.

تعمل المثاقب الكهربائية على تحويل الطاقة الكهربائية الواردة من السطح إلى طاقة ميكانيكية تقوم بتدوير اللقمة في الأسفل. يتم إنزال المثاقب الكهربائية، التي تتكون من جزأين رئيسيين - محرك كهربائي ومغزل مملوء بالزيت، مع لقمة مشدودة، في البئر على سلسلة الحفر. الطاقة من محول الطاقةيتم توفيره عبر كابل خارجي وكابل داخلي، ويتم دمج الأخير في سلسلة الحفر. في هذه الحالة، يدخل سائل الغسيل، بعد مروره عبر نظام الغواصات والدبريكاتور، إلى العمود المجوف للمحرك الكهربائي ثم إلى لقمة الحفر. وبعد ذلك، كما هو الحال في الحفر الدوار والتوربيني، يقوم مائع الحفر بسحب أجزاء من الصخور المحفورة ويرفعها عبر الحلقة إلى السطح.

تختلف أجهزة الحفر في خصائصها حسب عمق الآبار التي يتم حفرها. يجب أن يتطابق حمل خطاف منصة الحفر مع وزن سلسلة الحفر، ويجب أن يكون وزن سلسلة الحفر أكبر من وزن الغلاف.

وفي هذا الصدد، تختلف أجهزة الحفر في المعلمات (الحمل الأقصى المسموح به على الخطاف)، والتي تعتمد على قطر البئر وأنابيب الحفر، وكذلك على كتلة الأخير.

تختلف منصات الحفر في خصائص معدات الحفر والطاقة.

منظر عام لجهاز حفر آبار النفط والغاز.

يشتمل جهاز الحفر على عدد من الآليات التي يتم تركيبها على قاعدة مشتركة، مما يسمح بنقل جهاز الحفر من بئر إلى آخر بشكل مجمع. تشتمل التركيبات النموذجية للحفر الدوار على: برج، وكتلة رافعة، وكتلة متحركة، وخطاف، ودوار، وونش، ومحركات ديزل، وعلبة تروس، ومضخة حفر، وخزانات استقبال المضخة، والتحكم الهوائي، والدوار. التثبيت لديه الذبيحة المعدنيةوهي مغطاة بالدروع والألواح أو القماش المطاطي لحماية الآليات والأشخاص من الأمطار والرياح.

بالإضافة إلى ذلك، تشتمل مجموعة التثبيت على نظام تدوير، يتكون من سمكة بيضاء تهتز، ومزاريب، وحاويات استقبال لسائل التنظيف، وخطوط أنابيب التفريغ.

يتم استخدام معدات الحفر والحفارات الأكثر تعقيدًا للحفر البحري. كما ذكرنا سابقاً، يتم الحفر البحري إما من منصات ثابتة أو من منصات عائمة وسفن خاصة.

في الوقت نفسه، تتطلب المنصات الثابتة بناء قاعدة معدنية، مثبتة بشكل صارم في قاع البحر. لهذا الغرض، يتم استخدام كتل الدعم، المثبتة بواسطة وحدات أمنية خاصة، والتي يتم تدعيمها بشكل موثوق.

يتم ربط قواعد الحفر بواسطة رفوف، وتقع جميع غرف الحفر في المناطق القريبة من الرف بشكل مضغوط للغاية ومغطاة لحماية معدات وعمال طاقم الحفر. أعمال البناءفي البحر، يتطلب بناء الأساس وتركيب معدات الحفر عمالة كثيفة للغاية ويتم تنفيذه من قبل منظمات خاصة.

تحتوي أحدث منصات الحفر على لوحة تحكم لعملية حفر البئر، حيث يتم التحكم باستخدام أزرار مثبتة على لوحة مفاتيح مدمجة من النوع الغشائي. على سبيل المثال، وحدة الحفار لمحرك Power Drill 2000، المقدمة من شركة General Electric Drive System الأمريكية، مصنوعة على طراز التصميم الصناعي الحديث وتحتوي على مفاتيح مغلقة تم تصميمها خصيصًا بحيث يمكن استخدامها بدقة من قبل الحفار في ظروف العمل السميكة.

تزود شاشات العرض الرقمية الفلورية - ثلاث شاشات قابلة للبرمجة وواحدة للتشخيص - عامل الحفر بمعلومات حول حالة منصة الحفر ومعلمات التشغيل. التشخيص التلقائي والاتصال المباشر مع محرك Power Drill 2000 يجعل من وحدة التحكم أداة فريدة لعامل الحفر. في كل مرة يحاول عامل الحفر تعيين وظيفة غير مصرح بها، تبلغه وحدة التحكم بالخطأ. يتم تحديد الخطأ الذي من المرجح أن يتسبب في توقف المنصة عن العمل أولاً.

وهذا سيعطي الحفار لحظة تعليقمما يسمح له بتصحيح الخطأ واستئناف التشغيل العادي بسرعة أكبر. يمكن للمشغل تبديل شاشات التشخيص للحصول على مزيد من المعلومات حول الأخطاء المكتشفة. يتم عرض حالة النظام باستمرار بطريقة بسيطة بكلمات كاملةعلى جهاز برمجي سهل القراءة مزود بلوحة مفاتيح متخصصة مثبتة مباشرة على محرك الأقراص. يتم توفير الإشارات التشخيصية إلى لوحة المفاتيح باستخدام نص سهل القراءة، مما يسمح لموظفي منصة الحفر الذين لديهم الحد الأدنى من المعرفة الكهربائية بتحديد أي مستوى من الخطأ في غضون دقائق.

بالإضافة إلى جهاز الحفر ذو الدوار أو المثقاب التوربيني أو المثقاب الكهربائي ومجموعة من اللقم، تتوفر في موقع الحفر المعدات والمواد التالية:

• 1) قضبان الحفر والأنابيب؛
• 2) غلاف الأنابيب.
• 3) مضخات لحقن السوائل وضواغط لحقن الغاز أو الهواء.
• 4) الطين والمواد الكيميائية المختلفة.
• 5) حاويات لمحلول الطين وسوائل التنظيف الأخرى؛
• 6) وحدات الأسمنت والأسمنت.
• 7) آلات التثقيب واختبار التشكيل وغيرها من المعدات.

قبل حفر بئر، تقوم الخدمة الجيولوجية، بالتعاون مع منظمات الحفر والتصميم، بإعداد أمر عمل جيولوجي وفني (GTN)، والذي يحتوي على الأجزاء الجيولوجية والفنية. يبدأ الحفارون بحفر البئر بعد موافقة مضخة الغاز وتوقيعها من قبل رؤساء المنظمات المنفذة للعمل. يوفر الجزء الجيولوجي من GTN قسمًا متوقعًا من الرواسب في موقع حفر البئر. تم توضيح أعماق انكشاف التقسيمات الطبقية المختلفة للقسم، والقسم التصميمي للرواسب (العمود الحجري) مما يدل على قوة الصخور،

تم توضيح الفواصل الزمنية اللازمة لأخذ العينات الأساسية واختبار التكوينات في حفرة مفتوحة، كما تم الإشارة إلى المضاعفات المحتملة عند الحفر على فترات معينة من المقطع، كما تم تقديم مجموعة من الأعمال الإنتاجية والجيوفيزيائية الضرورية.

في الجزء الفني، يتم اقتراح التصميم الأمثل للبئر، ويشار إلى ما يلي: شروط اختبار الأعمدة، واحتياطيات المحاليل والمواد الكيميائية، وطرق الحفر، ونوع محرك قاع البئر، والنوع، والحجم، وعدد البتات، ووضع حفر البئر (المحوري) الحمل، سرعة الدوار، تغذية المضخة، الحرمان، عدد المضخات)، نوع سائل الحفر لفترات الحفر للقسم، معلمات سائل التنظيف، المعالجة الكيميائية للمحلول، سرعة رفع الأداة، تخطيط سلسلة الحفر، معلمات جهاز الحفر، إلخ.

تصميم البئر عبارة عن نظام من الأنابيب بأقطار وأعماق مختلفة تنحدر إلى البئر، مما يضمن التصاقها الصلب بجدران العمود والصخور المجاورة. عادة، من أجل تغطية الجزء العلوي من القطع، المكون من صخور فضفاضة، يتم إنشاء حفرة بعمق 4-8 أمتار ويتم إنزال أنبوب كبير القطر بها نافذة في الأعلى. تمتلئ المساحة بين الأنبوب وجدار الحفرة بحجر الأنقاض وقذائف الهاون الأسمنتية، مما يجعل من الممكن تقوية رأس البئر بشكل موثوق. ثم يتم لحام خندق معدني بالنافذة الموجودة في الأنبوب، حيث يتم من خلاله، أثناء حفر البئر، توجيه سائل التنظيف إلى نظام الخندق. يسمى الأنبوب المثبت في الحفرة الاتجاه.

بعد تحديد الاتجاه، يبدأون في حفر البئر. بعد حفر الصخور السائبة في الجزء العلوي من المقطع (50-400 م)، يتم إنزال سلسلة غلاف من الأنابيب الفولاذية ويتم تثبيت الحلقة بالأسمنت. الغلاف الأول يسمى الغلاف.

ثم يستمر الحفر. إذا ظهرت مضاعفات أثناء الحفر لاحقًا بسبب التكوينات غير المستقرة، يتم إنزال غلاف ثانٍ يسمى الغلاف المتوسط. في عدد من الحالات، من الضروري خفض العمودين الثالث والرابع من أجل تعزيز حفرة البئر.

بعد الوصول إلى العمق التصميمي، يتم إنزال غلاف الإنتاج في البئر ويتم تثبيته بالأسمنت. ويمكن تصميمه إما لرفع النفط أو الغاز إلى السطح، أو لحقن الماء (الغاز أو الهواء) في الخزان للحفاظ على الضغط.

تخطيط أعمدة الغلاف مع الإشارة إلى أقطارها وأعماقها الانتقالية قطر أكبرمن الآبار إلى بئر أصغر، يسمح لك عمق سلاسل الغلاف وفترات التثبيت الخاصة بها بتخيل تصميم البئر.

اعتمادًا على عدد سلاسل الغلاف التي تم إنزالها، يمكن أن تكون الآبار ذات عمود واحد، أو عمود مزدوج، أو ثلاثة أعمدة. عادة، يتراوح القطر الأولي للبئر من 400 إلى 600 ملم، والقطر النهائي هو 127 ملم (5 بوصات).

أثناء الحفر، لوحظ في كثير من الأحيان انهيارات الجزء العلوي من المجمع الرسوبي، المكون من الطين والأحجار الرملية والحصى؛ تكون كهوف في صخور كونغور الهالوجينية حدثت فيها كسور لأداة الحفر؛ نشأ ضغط مرتفع بشكل غير طبيعي، مما يتطلب الحفر بمحلول مرجح (1.7 جم / سم 3)؛ وامتصاص محلول الطين (حتى فقدان الدورة الدموية) عند حفر الصخور المسامية والمكسورة، وهو أمر غير طبيعي ضغط مرتفعيهدد انبعاثات الغاز المفتوحة. - تشكيل موانع تسرب ضد الصخور المسامية والمتشققة للطبقات المنتجة مما يؤدي إلى التصاق أداة الحفر وشدها.

بعد إنزال خيوط الغلاف في البئر، يتم تثبيتها (ترسيخها). للقيام بذلك، يتم سكب الأسمنت في الحلقة باستخدام أسمنت أسمنتي خاص. يتم تحضير الملاط الأسمنتي في آلات خلط الأسمنت الخاصة التي تصل إلى موقع الحفر. من خلال وحدات التثبيت المجهزة بمضخات، يتم دفع الأسمنت من الغلاف إلى حلقة البئر حتى ارتفاع معين لرفع الأسمنت، المحدد في GTN.

يتم حفر الآفاق الإنتاجية في الآبار الاستكشافية باستخدام القطع الأساسية من أجل اختيار القلب ودراسته لاحقًا. بعد الانتهاء من حفر التكوينات الإنتاجية، يتم إجراء نطاق كامل من المسوحات الجيوفيزيائية الميدانية للآبار (GIS).

ثم يتم اختبار التكوينات باستخدام أجهزة اختبار التكوين، والتي تعتمد على التسبب في تدفق الزيت من التكوين بسبب انخفاض الضغط الحاد في نظام سلسلة التكوين والحفر.

عادة، يتم حفر البئر أسفل قاعدة الأفق الإنتاجي بقليل، ويتم خفض غلاف الإنتاج وتثبيته مرة أو مرتين. ثم بعد أن يتصلب الأسمنت يتم ثقب جدار العمود بما في ذلك الحلقة الأسمنتية مقابل التكوين الإنتاجي لإنشاء اتصال بين العمود والتكوين. للقيام بذلك، استخدم ثقوب مختلفة (تراكمية أو طوربيد أو رصاصة). الأكثر استخدامًا هي تدريبات المطرقة التراكمية، بناءً على عمل الطائرة التراكمية التي تحدث بسبب انفجار البطانة النحاسية للشحنة وموجة الصدمة. في هذه الحالة، يتم إخراج تيار معدني رفيع بسرعة 8000-10000 م/ث ويحدث ثقوبًا في العمود والحجر الأسمنتي. يتم إنزال ثقب في البئر ويتم عمل شبكة محسوبة من الثقوب مقابل التكوين الإنتاجي.

يتم إجراء إصلاحات الآبار تحت الأرض أثناء عملية الحفر وأثناء تشغيلها لاحقًا بواسطة فرق إصلاح خاصة تحت الأرض تقوم بتنفيذ أعمال رئيسية و الإصلاحات الحاليةآبار تعمل أطقم الصيانة عادةً في نوبات، تمامًا مثل أطقم الحفر.

التعدين هو الاستخراج من أعماق الأرض الموارد الطبيعية. يتم تطوير المعادن الصلبة بطريقة المحجر أو المنجم. يتم حفر الآبار لاستخراج الموارد الطبيعية السائلة والغازية. التقنيات الحديثةويتيح حفر الآبار تطوير حقول النفط والغاز على أعماق تزيد عن 12 ألف متر.

أهمية إنتاج الهيدروكربونات في العالم الحديثمن الصعب المبالغة في تقديرها. الوقود (انظر) والزيوت مصنوعة من النفط، ويتم تصنيع المطاط. تنتج صناعة البتروكيماويات المواد البلاستيكية المنزلية والأصباغ و المنظفات. بالنسبة للبلدان المصدرة للنفط والغاز، تعد الرسوم المفروضة على بيع المواد الهيدروكربونية في الخارج وسيلة مهمة وغالبًا ما تكون الطريقة الرئيسية لتجديد الميزانية.

الاستكشاف الميداني وتركيب منصات الحفر

في الموقع المقترح للرواسب المعدنية، يتم إجراء مسح جيولوجي وتحديد موقع بئر بحثي. وفي دائرة نصف قطرها 50 مترًا من البئر الاستكشافي، يتم تسوية الموقع وتركيب منصة الحفر. قطر بئر البحث 70-150 ملم. أثناء عملية الحفر، يتم أخذ عينات من قصاصات الحفر من أعماق مختلفة لاستخدامها لاحقًا المسح الجيولوجي. تتيح المجمعات الحديثة للأبحاث الجيولوجية الإجابة بدقة على سؤال ما إذا كان الأمر يستحق البدء في استخراج موارد الطاقة من خلال هذا البئر على نطاق صناعي.

عندما تظهر الدراسة الجيولوجية لقطع الحفر آفاق التنمية الصناعية، يبدأ بناء موقع الحفر. المنطقة التي تم تطهيرها سابقًا مغطاة بالخرسانة والمسيجة وتم وضع طريق ممهد (طريق بدون سطح صلب). على البرج الذي تم إنشاؤه يقومون بتركيب ونش ومضخات الطين وتركيب مولد وكل ما هو ضروري. يتم اختبار المعدات المجمعة، والوصول بها تدريجيًا إلى القدرة المخطط لها، وتشغيلها.

التكنولوجيا الأكثر استخداما حفر الآبار الميكانيكية، والتي يتم تنفيذها بطريقة دورانية أو تأثيرية أو مجمعة. يتم ربط المثقاب بخيط حفر مربع ويتم إنزاله في البئر باستخدام نظام السفر. يقوم الدوار الموجود فوق رأس البئر بنقل الحركة الدورانية إلى جهاز الحفر.

أثناء حفر البئر، يتم توسيع سلسلة الحفر. بالتزامن مع عملية حفر بئر الإنتاج، يتم تنفيذ العمل على تنظيف البئر باستخدام مضخات خاصة. لغسل البئر من جزيئات الصخور المدمرة، يتم استخدام سائل التنظيف، والذي يمكن أن يكون مياه معالجة أو تعليق مائي أو محاليل طينية أو محاليل هيدروكربونية. وبعد ضخ سائل الحفر في حاويات خاصة، يتم تنظيفه واستخدامه مرة أخرى. بالإضافة إلى تنظيف الجزء السفلي من قطع الحفر، توفر سوائل الشطف تبريد الحفر، وتقلل من احتكاك خيط الحفر بجدران البئر وتمنع الانهيار.

في المرحلة النهائية من الحفر، يتم تدعيم بئر الإنتاج.

هناك طريقتان للتثبيت:

• طريقة مباشرة- يتم ضخ المحلول في سلسلة الحفر وإدخاله في الحلقة.
• طريقة عكسية– يتم ضخ المحلول إلى الحلقة من السطح.

يتم استخدام عدد من الآلات والآليات المتخصصة لحفر الآبار. في الطريق إلى عمق التصميم، غالبًا ما تكون هناك أجزاء من الصخور ذات صلابة متزايدة. لتمريرها، عليك وضع حمل إضافي على سلسلة الحفر، لذلك يتم وضع متطلبات خطيرة للغاية على معدات الإنتاج.

معدات الحفر ليست رخيصة ومصممة للاستخدام على المدى الطويل. إذا توقف الإنتاج بسبب انهيار أي آلية، فسيتعين عليك انتظار بديل، مما سيقلل بشكل خطير من ربحية المؤسسة. يجب أن تكون معدات وآليات إنتاج الهيدروكربونات مصنوعة من مواد عالية الجودة ومقاومة للتآكل.

يمكن تقسيم معدات منصة الحفر إلى ثلاثة أجزاء:

• جزء الحفر- سلسلة الحفر والحفر.
• جزء الطاقة– الدوار ونظام الحركة، مما يوفر دوران سلسلة الحفر والتلاعب بالتعثر.
• الجزء المساعد- المولدات والمضخات والخزانات.

يعتمد التشغيل السلس لجهاز الحفر على التشغيل السليم للمعدات و صيانةالآليات ضمن الحدود الزمنية التي تحددها الشركة المصنعة. ومن المهم بنفس القدر تغيير الأجزاء المستهلكة في الوقت المناسب، حتى لو كان ذلك مظهركل شيء على ما يرام معهم. وبدون الامتثال لقواعد التشغيل، من المستحيل ضمان سلامة العاملين في منصة الحفر ومنع التلوث بيئةوإنتاج النفط أو الغاز دون انقطاع.

طرق حفر الآبار الإنتاجية

تنقسم طرق حفر الآبار حسب طريقة التأثير على الصخر.

ميكانيكي:

• صدمة.
• التناوب.
• مجموع.

غير ميكانيكية:

• التكسير الهيدروليكي.
• التعرض لدرجات حرارة عالية.
• تفجير.

ومن الجدير بالذكر أن طريقة الحفر الرئيسية هي الطريقة الدوارة، ونادرا ما يتم استخدام الطرق الأخرى في الممارسة العملية.

من المهم ملاحظة أنه لا يمكن تنفيذ حفر آبار النفط والغاز إلا مع الالتزام الصارم بجميع القواعد والمتطلبات. وهذا ليس مفاجئا على الإطلاق، لأنه يتعين عليك العمل مع مواد خطيرة وحساسة للغاية، واستخراجها في أي حال يتطلب نهجا مختصا. ومن أجل فهم كافة جوانب العمل به، لا بد أولاً من النظر في جميع أساسيات هذا الأمر ومكوناته.

وبالتالي، فإن البئر عبارة عن فتحة تعدين يتم إنشاؤها دون الحاجة إلى وصول بشري ولها شكل أسطواني - طولها أكبر بعدة مرات من قطرها. تسمى بداية البئر بالفم، ويسمى سطح العمود الأسطواني بالجذع أو الجدار، ويسمى الجزء السفلي من الجسم بالقاع.

يتم قياس طول الجسم من الفم إلى الأسفل، بينما يتم قياس العمق بإسقاط المحور على الوضع الرأسي. لا يتجاوز القطر الأولي لمثل هذا الجسم بحد أقصى 900 ملم، في حين أن القطر النهائي في حالات نادرة أقل من 165 ملم - وهذه هي خصوصية العملية التي تسمى حفر آبار النفط والغاز وخصائصها.

مميزات حفر آبار النفط والغاز

إنشاء الآبار كعملية منفصلة تتكون في معظمها من الحفر، والذي بدوره يعتمد على العمليات التالية:

• عملية التعميق عندما يتم تدمير الصخور بواسطة أداة الحفر،


• إزالة الصخور المسحوقة من البئر


• تقوية العمود بأعمدة الغلاف مع تعمق المنجم،


• القيام بالأعمال الجيولوجية والجيوفيزيائية للبحث عن آفاق إنتاجية،


• تدعيم سلسلة الإنتاج.

تصنيف آبار النفط والغاز

ومن المعروف أن المواد الضرورية، والتي من المقرر أن يتم تعدينها، قد تقع على أعماق مختلفة. وبالتالي يمكن إجراء الحفر أيضًا على أعماق مختلفة، وفي نفس الوقت إذا كنا نتحدث عن عمق يصل إلى 1500 متر، فإن الحفر يعتبر ضحلًا، حتى 4500 - متوسط، حتى 6000 - عمق.

اليوم، يتم حفر آبار النفط والغاز إلى آفاق عميقة للغاية، أعمق من 6000 متر - وفي هذا الصدد، يعد بئر كولا، الذي يبلغ عمقه 12650 مترًا، مؤشرًا للغاية.

إذا نظرنا إلى طرق الحفر، مع التركيز على طريقة تدمير الصخور، فيمكننا هنا أن نذكر كمثال الطرق الميكانيكية، على سبيل المثال، الدوران، والتي يتم تنفيذها باستخدام المثقاب الكهربائي ومحركات قاع البئر من النوع اللولبي.

هناك أيضًا طرق للصدمة. كما يستخدمون أساليب غير ميكانيكية، منها النبض الكهربائي والمتفجّر والكهربائي والهيدروليكي وغيرها. كل منهم لا تستخدم على نطاق واسع جدا.

يعمل أثناء التنقيب عن النفط أو الغاز

في الإصدار الكلاسيكي، عند التنقيب عن النفط أو الغاز، يتم استخدام لقم الثقب لتدمير الصخور، كما تقوم تدفقات سائل الحفر بتنظيف القاع باستمرار. في حالات نادرة، يتم استخدام كاشف عامل غازي للتطهير.

يتم الحفر على أي حال عموديًا، ولا يتم استخدام الحفر المائل إلا عند الضرورة، كما يتم استخدام الحفر العنقودي أو الاتجاهي أو المزدوج الماسورة أو متعدد الفتحات.

يتم تعميق الآبار مع أو بدون أخذ العينات الأساسية، ويتم استخدام الخيار الأول عند العمل على طول المحيط، والثاني - على المنطقة بأكملها. إذا تم أخذ النواة، يتم دراستها لمرور الطبقات الصخرية، ورفعها بشكل دوري إلى السطح.

يتم اليوم التنقيب عن النفط والغاز على الأرض وفي البحر، ويتم تنفيذ هذا العمل باستخدام منصات حفر خاصة توفر حفرًا دوارًا باستخدام أنابيب حفر متخصصة متصلة بواسطة وصلات ملولبة ذات قفل اقتران.

يتم أيضًا استخدام الأنابيب المرنة المستمرة في بعض الأحيان، والتي يتم جرحها على براميل ويمكن أن يصل طولها إلى حوالي 5 آلاف متر أو أكثر.

وبالتالي، لا يمكن أن يسمى هذا العمل بسيطا - فهو محدد ومعقد للغاية، ويجب التركيز بشكل خاص على التقنيات الجديدة، والتي يمكن أن تكون دراستها مهمة صعبة حتى بالنسبة للمحترفين في هذه الصناعة.

تقنيات جديدة لحفر آبار النفط والغاز في المعرض

إن تبادل المعلومات وتعلم أشياء جديدة يمكن أن يضمن التقدم الأمثل، وبالتالي لا يمكن ترك هذه الحاجة جانبًا.

إذا قررت الانضمام إلى الإنجازات الحديثة والانغماس في بيئة مهنية، فسيتم عقد الأحداث المهنية على وجه التحديد لهذا الغرض، والتي يجب عليك بالتأكيد المشاركة فيها. نحن نتحدث عن المعارض التي تقام سنويا في أرض المعارض Expocentre وتجمع في أيام الافتتاح المئات والآلاف من المتخصصين في هذا المجال.

في المعرض السنوي "نفتيجاز"يمكنك بسهولة الوصول إلى التطورات الجديدة، ودراسة التقنيات المتقدمة (على سبيل المثال، تقنيات حفر آبار النفط والغاز)، والاطلاع على المعدات الحديثة وفي نفس الوقت الحصول على اتصالات مفيدة بالقدر اللازم، والعثور على العملاء والشركاء.

لا ينبغي تفويت مثل هذه الفرص، لأنها لا تأتي في كثير من الأحيان، ومع اتباع النهج الصحيح، يمكن أن توفر تقدما كبيرا!

إقرأ مقالاتنا الأخرى.

الحفر هو إجراء تكسير الصخور باستخدام معدات حفر خاصة. الحفر، مثل العديد من التقنيات الأخرى، له عدة اتجاهات.

وتتضمن عملية الحفر تفتيت الصخور باستخدام معدات الحفر، مما يؤدي إلى تكوين بئر.

تعتمد هذه الاتجاهات على موضع التكوين الصخري:

• رَأسِيّ؛
• اتجاهي مائل
• أفقي.

تسمى عملية وضع عمود أسطواني موجه في الأرض بالحفر. وفي وقت لاحق، تسمى هذه القناة البئر. يجب أن يكون قطرها أقل من طولها. يقع رأس البئر (البداية) على السطح. يُطلق على قاع البئر وجدرانه اسم القاع وحفرة البئر على التوالي.

التحضير لهذه العملية

عند حفر الآبار أولاً:

عملية الحفر مستحيلة بدون معدات حفر خاصة.

1. يتم إحضار معدات الحفر إلى موقع الحفر.
2. ثم تبدأ عملية الحفر. وتتكون من تعميق حفرة البئر عن طريق شطفها وحفرها.
3. ولتفادي انهيار جدران الآبار يتم فصل الطبقات - العمل على تقوية طبقات الأرض. للقيام بذلك، يتم خفض الأنابيب في الأرض المحفورة ووضعها، والتي ترتبط في الأعمدة. ثم يتم تدعيم (تغليف) كامل المساحة بين الأنابيب والأرض.
4. المرحلة الأخيرة من العمل تسمى تطوير البئر. ويتضمن فتح الطبقة الأخيرة، وتركيب المنطقة القريبة من حفرة البئر، بالإضافة إلى التثقيب وتحفيز التدفق الخارجي.

من أجل البدء في الحفر مرة أخرى، من الضروري القيام بالأعمال التحضيرية.

أولاً، يتم إعداد المستندات التي تسمح بقطع الغابة وإزالتها، ولكن للقيام بذلك تحتاج إلى الحصول على موافقة إدارة الغابات. عند تجهيز الموقع للحفر يتم تنفيذ الأعمال التالية:

قبل البدء في حفر الآبار، تحتاج إلى تطهير مساحة الأشجار.

• تقسيم المناطق إلى أقسام حسب الإحداثيات؛
• قطع الأشجار؛
• تَخطِيط؛
• بناء مستوطنة عمالية؛
• إعداد القاعدة لجهاز الحفر؛
• إعداد ووضع العلامات على الموقع؛
• تركيب أسس الخزانات في مستودع الوقود ومواد التشحيم؛
• ترتيب المستودعات، وإعداد المعدات.

المرحلة التالية من العمل هي إعداد معدات تركيب البرج. لهذا:

• تثبيت المعدات
• تركيب الخطوط
• تركيب الهياكل الأساسية والأساسات والكتل؛
• تركيب ورفع البرج.
• أعمال التكليف.

العودة إلى المحتويات

عمل تمهيدي

بعد تركيب آلة الحفر، تصل لجنة خاصة للتحقق من المعدات والتكنولوجيا وجودة العمل.

عندما يصبح جهاز الحفر جاهزًا، تبدأ أعمال ما قبل الحفر. بمجرد تركيب آلة الحفر والانتهاء من بناء الهياكل، يتم فحص جهاز الحفر من قبل لجنة خاصة. رئيس فريق الحفر، الذي يقبل العمولة، يراقب معه جودة العمل، ويتحقق من المعدات والامتثال لحماية العمال.

على سبيل المثال، وفقاً لطريقة التنفيذ، يجب أن تكون المصابيح في غلاف مقاوم للانفجار، ويجب أن يتم توزيع إضاءة الطوارئ بقوة 12 فولت في جميع أنحاء المنجم قبل البدء في أعمال الحفر.

قبل بدء الحفر، يتم تجهيز المعدات بالمعدات المناسبة: ثقب مربع، وأنابيب حفر، وقليل، وأجهزة ميكانيكية صغيرة الحجم، وأنابيب غلاف للموصل، وأجهزة القياس، والمياه، وما إلى ذلك.

يجب أن تحتوي منصة الحفر على منازل للسكن، وشرفة مراقبة، وغرفة طعام، وحمام لتجفيف الأشياء، ومختبر لتحليل المحاليل، ومعدات إطفاء الحرائق، وأدوات مساعدة وأدوات العمل، وملصقات السلامة، ومستلزمات الإسعافات الأولية والأدوية، وتخزين الحفر المعدات، والمياه.

بعد تركيب جهاز الحفر، تبدأ سلسلة من العمل على إعادة تجهيز نظام السفر، حيث يتم تركيب المعدات واختبار معدات الميكنة الصغيرة الحجم. تبدأ تكنولوجيا الحفر بتركيب الصاري. يجب ضبط اتجاهه بالضبط في وسط محور البرج.

بعد توسيط البرج، يتم الحفر حسب الاتجاه. يتم ذلك من خلال خفض الأنبوب لتقوية الآبار وملء طرفه العلوي، الذي يجب أن يتوافق مع اتجاه الحضيض، بالإسمنت. بعد تحديد الاتجاه في عملية حفر الآبار، يتم فحص المحاذاة بين محاور الدوار والبرج مرة أخرى.

في وسط البئر، يتم حفر حفرة مربعة وتبطينها بأنبوب في هذه العملية. يتم حفر ثقب البئر باستخدام مثقاب توربيني مثبت بحبل من القنب لمنع الدوران السريع للغاية. أحد طرفيه متصل بساق البرج، والآخر مثبت باليدين من خلال كتلة.

العودة إلى المحتويات

انتهاء

بعد الأعمال التحضيرية، وقبل يومين من إطلاق منصة الحفر، يتم تنظيم مؤتمر تشارك فيه الإدارة بأكملها (كبير المهندسين، والتقني، وكبير الجيولوجيين، وما إلى ذلك). يناقش المؤتمر:

مخطط تركيب الصخور الجيولوجية في موقع الاكتشاف النفطي: 1- الطين، 2- الحجر الرملي المشبع بالماء، 3- الرواسب النفطية.

• هيكل البئر
• التركيب الصخري في موقع القسم الجيولوجي؛
• المضاعفات التي قد تنشأ أثناء عملية الحفر، وما إلى ذلك؛
• ثم النظر في الخريطة التنظيمية؛
• تمت مناقشة العمل على أسلاك خالية من المتاعب وعالية السرعة.

ويمكن البدء بعملية الحفر بعد استكمال المستندات التالية:

• العمل الجيولوجي والفني.
• إذن لتشغيل جهاز الحفر؛
• الخريطة التنظيمية؛
• سجل؛
• مجلة عن سوائل الحفر؛
• مجلة السلامة المهنية؛
• المحاسبة لمحركات الديزل.

يمكن استخدام الأنواع التالية من الآليات والمواد في جهاز الحفر:

• معدات الأسمنت
• ملصقات تحتوي على رسائل حول السلامة وحماية العمال؛
• معدات التسجيل؛
• مياه الشرب والتقنية.
• مهبط طائرات الهليكوبتر.
• مدافع الهاون الأسمنتية ومدافع الهاون الحفر؛
• الكواشف الكيميائية
• غلاف الأنابيب وأنابيب الحفر.

حفر الآبار هو وسيلة لقطع الصخور لتشكيل منجم. يتم اختبار هذه المناجم (الآبار) لوجود النفط والغاز. وللقيام بذلك، يتم ثقب حفرة البئر لإثارة تدفق النفط أو الغاز من الأفق الإنتاجي. ثم يتم تفكيك معدات الحفر وجميع الرافعات. يوضع على البئر ختم يوضح اسم وتاريخ الحفر. بعد ذلك يتم تدمير القمامة ودفن جميع الحظائر والتخلص من الخردة المعدنية.

عادة، في البداية لا يتجاوز الحد الأقصى لقطر الآبار 900 ملم. وفي النهاية نادرا ما يصل إلى 165 ملم. تتكون عملية الحفر من عدة عمليات يتم خلالها إنشاء حفرة البئر:

• عملية تعميق قاع الآبار من خلال طلاء الصخور بأداة الحفر؛
• إزالة الصخور المكسورة من عمود البئر؛
• تثبيت البئر
• القيام بالأعمال الجيولوجية والجيوفيزيائية لدراسة صخور الصدوع واكتشاف آفاق إنتاجية؛
• خفض وتدعيم العمق.

اعتمادًا على عمق البئر هناك الأنواع التالية:

• ضحل – عمق 1500 م؛
• متوسط ​​– عمق يصل إلى 4500 م؛
• عميق – 6000 م؛
• عميق للغاية - أكثر من 6000 متر.

عملية الحفر هي كسر الصخور باستخدام لقم الثقب. يتم تنظيف الأجزاء المكسورة من هذه الصخرة بتيار من محلول الغسيل (السائل). ويزداد عمق الآبار مع تدمير الوجه على كامل المنطقة.

العودة إلى المحتويات

المضاعفات التي تنشأ

يمكن أن يحدث انهيار جدران البئر بسبب البنية غير المستقرة للصخور.

أثناء عملية حفر البئر، قد تنشأ بعض المضاعفات. يمكن أن يكون:

• انهار جدار المنجم.
• امتصاص سائل الغسيل.
• الحوادث؛
• حفر الآبار غير الدقيقة، وما إلى ذلك.

يمكن أن تحدث الانهيارات الأرضية بسبب البنية غير المستقرة للصخور. يمكن أن تكون علامتهم:

• ضغط دم مرتفع؛
• لزوجة سائل التنظيف قوية جدًا؛
• الكثير من الحطام عند غسل المنجم.

يحدث امتصاص محلول الغسيل بسبب حقيقة أن المحلول المسكوب في العمود يتم امتصاصه بالكامل في التكوين. يحدث هذا عادةً عندما يكون للتكوينات بنية مسامية أو نفاذية عالية.

الحفر هو عملية يتم فيها إحضار مقذوف دوار إلى الأسفل ثم رفعه مرة أخرى. في هذه الحالة، يتم حفر الآبار حتى الأساس، وقطع 0.5-1.5 م. بعد ذلك، يتم إنزال الأنبوب في الفم لمنع التآكل بحيث يسقط سائل التنظيف، الذي يغادر البئر، في الخندق.

تعتمد سرعة دوران لقمة الحفر والمغزل على الخصائص الفيزيائيةالصخور والقطر ونوع لقمة الحفر. يتم التحكم في سرعة الدوران بواسطة منظم تغذية، مما يخلق الحمل المطلوب على لقمة الحفر. وفي الوقت نفسه، فإنه يخلق ضغطًا معينًا على قواطع المقذوف وجدران الوجه.

قبل البدء في حفر بئر، تحتاج إلى رسم رسم تصميمي يشير إلى:

• الخصائص الفيزيائية للصخور: صلابتها، وثباتها، وتشبعها بالماء؛
• عمق البئر والميل.
• القطر النهائي للبئر والذي يتأثر بصلابة الصخور؛
• طرق الحفر.

يبدأ تصميم البئر باختيار عمقه، وقطره في نهاية الحفر، وزوايا الحفر، وبنيته.

يعتمد عمق رسم خرائط الآبار على التحليل الجيولوجي ثم رسم خرائطها.

لقد وصلت حضارتنا اليوم إلى ازدهار غير مسبوق للعلوم والتكنولوجيا، ونتيجة لذلك لدينا فرصة التمتع بجميع فوائدها. ومع ذلك، فإن هذا سيكون مستحيلا دون استخراج الشيء الأكثر أهمية - وهو حفر آبار النفط والغاز اليوم العمل الأكثر أهمية، والتي يتم تنفيذها على نطاق عالمي من أجل تجديد الموارد المنفقة على تطوير التقنيات الجديدة.

اليوم، يخضع التنقيب الجيولوجي لمتطلبات عالية إلى حد ما فيما يتعلق بدقة تحديد مواقع النفط والغاز، وكذلك حساب حجمهما المقدر. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى التكاليف الكبيرة إلى حد ما لتركيب معدات عالية التقنية، حيث يكون الحفر المباشر لآبار النفط والغاز مكلفًا للغاية. بعد كل شيء، عند القيام بهذا العمل، هناك دائمًا خطر كبير بأن تكون الحسابات خاطئة، ونتيجة لذلك قد يعاني المستثمر في الشركة الصناعية من خسائر كبيرة.

هناك عدة طرق لتنفيذ عمليات الحفر، ولكن الطريقة الأمثل والأكثر عقلانية هي تلك التي تستخدم أيضًا في التنقيب الجيولوجي للمعادن. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في الدراسات الهيدروجيولوجية، ومسوحات رسم الخرائط الهيكلية لحقول الغاز والنفط. وبفضل عمليات الحفر يتم أيضًا إنشاء مناجم التنقيب وحفر الاختبار، والتي بفضلها يمكن استخراج التربة ذات الآفاق المختلفة من أحشاء الأرض لتحديد أصلها وإمكانية استخدامها لأغراض عملية.

يبدأ حفر آبار النفط والغاز بإعداد الموقع المناسب، وكذلك بتشكيل طرق وصول ملائمة. عند تركيب محطة حفر في البحر المفتوح، هناك تقنية خاصة يتم من خلالها إنشاء محطة عائمة يتم تركيبها مباشرة فوق حقل غاز أو نفط، وبعد ذلك يتم تثبيتها في المكان المناسب بمساعدة مثبتات خاصة. يبدأ في العمل. إذا كانت الرواسب موجودة على سطح صلب، فبعد المرحلة الأولى ودفن حاويات سائل التنظيف، فإنها تبدأ في جمع منصة النفط أو الغاز مباشرة.

رسم تخطيطىيشتمل جهاز الحفر على المكونات التالية:

البرج مباشرة؛

مبنى الحفر

آلية الحفر

محرك احتراق داخلي قوي.

تقنية حفر آبار النفط والغاز هي مخطط العمل التالي: اعتمادًا على صخور التربة، يتم ضبط عمود الحفر والمغزل وريشة الحفر على سرعة الدوران المناسبة وحمل محوري معين. يدور التاج ويتغلغل تدريجيًا في التربة، ويحفر قاعًا حلقيًا ويشكل قلبًا، والذي بدوره يملأ الأنبوب الأساسي. استخدام سوائل التنظيف الخاصة أو المياه المعالجةيتم غسله بعد ذلك وإحضاره إلى السطح. إن جميع عمليات حفر آبار النفط والغاز هي عبارة عن دورة عمل منظمة بشكل واضح، حيث تتفاعل الأنظمة بشكل واضح مع بعضها البعض.

من الصعب المبالغة في تقدير أهمية صناعة النفط والغاز العالمية، لأنه بدون المواد الخام الأساسية سيكون تطوير الهندسة الميكانيكية والصناعة الكيميائية والمعادن مستحيلا. وفي ظل ظروف النضوب التدريجي للحقول الموجودة، يعد حفر آبار النفط في أماكن جديدة قضية ملحة للغاية. يمكنك التأكد من أننا سنشهد في العقود القادمة ظهور سلسلة جديدة من منصات الحفر الكبيرة التي ستستمر في تزويد الحضارة الحديثة بالنفط والغاز.