NIDC Mud logging Geo data

بسمه تعالي

 

در حين عمليات حفاري ممكن است با مشكلات زيادي مواجه شويم كه روش مقابله با

اين مشكلات نقش مهمي در ادامه عمليات حفاري را برعهده دارد. با رعايت پاره اي از نكات و عكس العمل به موقع مي توان از وقوع بعضي از اين مشكلات جلوگيري نمود و يا حداقل احتمال وقوع آنرا كاهش داد.

برعكس تعلل و عدم مقابله صحيح با اين مشكلات خسارات و هزينه هاي زيادي را در پي دارد كه گاهي ممكن ست منجر به از دست دادن چاه گردد.

 

* عمده ترين مشكلات حين حفاري عبارتند از

 

انحراف شديد چاه Dog leg يا ايجاد جاكليدي key seat

گير اختلاف فشاري

گير مكانيكي

شيلهاي ريزشي

هرزروي گل حفاري

مانده يابي

وجود خرده آهن در چاه

فوران چاه

 

دلايل عمده گيركردن لوله هاي حفاري عبارتست از:

 

* انحراف شديد چاه ( Dog leg) و ايجاد جاكليدي( key seat) يا خميدگي چاه يكي از عوامل گير لوله ها وجود ( Dogleg) يا انحراف شديد چاه از مسير اصلي است كه ممكن است به تدريج  در اين محلها جاكليدي( key seat) ايجاد شود. نمي توان ادعا داشت كه در حين حفاري يك چاه مستقيم هيچ گونه انحرافي پديد نمي آيد. عوامل مختلفي همچون تغيير ناگهاني وزن روي مته، تغيير ناگهاني جنس سازند و يا شيب سازند ممكن است باعث انحراف چاه از مسير مستقيم خود گردد. اگر ميزان انحراف در حد مجاز باشد( 3-2 درجه در هر 100 فوت) مشكل حادي پيش نمي آيد. اما اگر ميزان انحراف از حد مجاز بيشتر شود باعث ايجاد      ( Dogleg) در چاه مي شود خطر انحراف و ايجاد( Dogleg) در قسمتهاي بالاي چاه بيشتر از قسمتها عميق تر آن مي باشد. با ادامه حفاري و عميق تر شدن چاه لوله هاي حفاري تمايل دارند به حالت شاغولي ( عمودي) در آيد . اين مسئله باعث تماس لوله هاي حفاري با قسمت بالايي چاه در نقاط Dogleg مي شود. اگر به مرور زمان و چرخش رشته حفاري در اين نقاط جاكليدي ايجاد مي گردد.

 

شكل 1- 3: نحوه ايجاد شدن جا كليدي

   نتيجتاً‌در حين لوله بالا لوله هاي وزنه يا پايدار كننده ها به دليل آنكه قطر بيشتري نسبت به بقيه رشته حفاري دارند در حفره ايجاد شده گير مي افتند. در اين حالت نبايد لوله به سمت بالا كشيده چرا كه بيشتر در Key Seat گرفتار مي شوند و بايد تنها در جهت پايين به لوله ها نيرو و شوك وارد ساخت تا از جاكليدي خارج شوند. براي برطرف كردن جاكليدي و جلوگيري از گير لوله ها در بالاي لوله هاي وزنه از key seat wiper ، تراشنده و يا پايدار كننده جهت تراش key seat استفاده مي شود.

 

روشهاي جلوگيري از حفره جاكليدي

 

1) كنترل انحراف  چاه

2)  قرار دادن ساق حفاري در حالت كشش دائم

3)  استفاده بهينه از خراشنده ها و پايدار كننده ها

دلايل خميدگي در چاه يا انحراف چاه

1-   وزن بسيار زياد روي مته

2-   سازنده هاي شيب دار( بيش از 45 درجه)

3-   سازنده هاي تحريك دست كه داراي تناوب لايه هاي بصورت سخت و نرم مي باشند.

4-   استفاده از لوله هاي وزنه با قطر كم

5-   عدم استفاده از پايدار كننده ها

نتايجي كه بدست آمده عبارتند از:

1-   نداشتن فضاي كافي در ته چاه

2-   مشكلات طراحي

3-   مشكلات بهره برداري

4-   مشكلات سيمانكاري

روشهاي پيشگيري:

1- جلوگيري از خميدگي ساق حفاري با استفاده از لوله هاي وزنه مناسب

2- استفاده از لوله هاي وزنه با قطر بالاتر

3- استفاده از خراشنده ها و پايدار كننده ها

4- شروع عمليات با حفره قائم.

 

روشهاي درمان

1-   گذاشتن پلاگ سيماني و دور زدن آن

2-   استفاده از اسكنه خمش

3-   استفاده از خراشنده در سه ناحيه ساق( لوله) حفاري

 

* گير كردن لوله ها در ديواره بعلت اختلاف فشارWELL  DIFFRENTIAL  STICKING

هرگاه لوله هاي حفاري بخصوص دريل كالرها در لايه نفوذ پذيري لم داده شوند. بعلت از دست دادن سريع آب( fluid loss) و بوجود آمدن كيك ضخيم بين دريل كالرها و قسمتي از ديواره كه لوله ها در آنجا نشست كرده اند.

نيروئيكه از طرف فشار هيدرواستاتيك به كالرها وارد مي شود تا آنرا بطرف كيك ديواره براند خيلي زيادتر از نيروئي است كه از ميان كيك ديواره به طرف دريل كالر وارد مي شود وا ين اختلاف فشار باعث چسبيدن لوله ها( گيركردن) در آن قسمت ديواره چاه مي شود. كيك بوجود آمده در شرايطي كه گل در حركت است و مايع از دست مي دهد.

( dynamic fluid loss condition) مقدار ثابتي است اما بمجرد اينكه گردش  متوقف شود تشكيل كيك بطور سريعي انجام مي گردد. در عرض چند ثانيه لوله ها در ورقه هاي ضخيم كيك فرو مي رود. در اكثر اوقات دريل كالرهاي چهارگوش و مارپيچي براي كاهش دادن سطح تماس با كيك بوجود آمده مورد استفاده قرار مي گيرد. اما بهترين روش براي جلوگيري از گير كردن لوله در اثر اختلاف فشار آن است كه در حوزه هائي كه بشدت نفوذ پذير است از گلي استفاده كنيم كه در شرايط فشار و درجه حرارت بالا عصاره كمتري( Fluid Loss) داشته باشد و نيز كوشش مي كنيم كه زمان سكون لوله هاي حفاري بهر دليل كه مي خواهد باشد حداقل بشود.

از آنجائيكه تشخيص نوع چسبندگي يا گير كردن لوله بسرعت ميسر نيست تمام چسبندگي لوله ها را بلقوه بايد بعلت اختلاف فشار در نظر گرفت و معالجات لازم را در اسرع وقت شروع نمود. چون نيروئيكه اختلاف فشار دريل كالرها در خلاف جهت سوراخ چاه وارد مياورد تدريجاً بيشتر و بيشتر شده و با افزايش سطح كيك بوجود آمده زيادتر مي شود. معالجات بايد بصورتي باشد كه بتوان كانالي در ميان كيك بوجود آورد كه از اين كانال فشار هيدرواستاتيك بتواند نيروئي بر خلاف جهت دريل كالرها كه از ديواره چاه رها شده اند وارد آورده و در نتيجه از اختلاف فشاري كه در يك جهت وارد مي آورد كم نمايد . در اين مرحله از( pipe lax pill) با نسبت يك گالن پايپ لاكس در يك بشكه از مايع تزريقي استفاده نمود كه بسيار موثر مي باشد. ديزل يا گازوئيل و همچنين گل پايه روغني باعث ايجاد ترك و شكاف در كيك بوجود آمده توسط گل پايه آبي مي شود. اما پايپ لاكس بمقدار بسيار زياد باعث تسريع اين عمل مي شود.

 

 

 

 

چگونگي تشخيص چسبندگي بعلت اختلاف فشار

 

1-   موقعي كه گير كردن لوله در گلي كه محتوي جامدات باشد.

2-   در جائيكه گل بطور كامل كم شده باشد.

3-   هنگاميكه چسبندگي در لايه هاي متخلخل( porous) باشد

4-   جاهائيكه سازندهاي فشرده يا احتمال( Dogleg) وجود نداشته باشد.

5-   هنگاميكه تحت فشار و درجه حرارت زياد كيك بدست آمده ضخيم باشد.

 

اقداماتي كه بايد پس از گير كردن لوله ها انجام داد.

 

1-   خيلي سريع گردش گل را به سرعت كم با تلمبه هاي گل انجام دهيد.

2-   حداكثر نيروي لازم مجاز را براي كشيدن لوله ها اعمال مي كنيم.

3-   در حداقل زمان ممكن يك پيل يا پايپ لاكس مخلوط كرده و تلمبه مي كنيم

4-   هر ده دقيقه يك شبكه از مايع تزريقي را بحركت در آورده و نيروي كششي لازم ثابتي را روي لوله ها اعمال مي كنيم.

 

در كل اين نوع گير لوله ها بيشتر در سازندهايي با تراوايي بالا صورت مي گيرد كه فشار ناشي از ستون گل خيلي بيشتر از فشار سازند باشد. كه اگر لوله ها براي مدت كوتاهي حركت نداشته باشند در اثر اختلاف فشار ستون گل و فشار سازند لوله ها به  خصوص لوله هاي وزنه به ديواره چاه چسبيده و در كيك( mud cak)  روي ديواره فرو رفته و گير مي افتد براي آزاد سازي نيز با اضافه كشش روبه بالا اعمال وزن روبه پايين و دادن گشتاور به رشته  حفاري سعي در آزاد نمودن لوله ها مي كنند.

 

 

 

روشهاي جلوگيري از گير اختلاف فشاري

 

1-   كنترل وزن سيال حفاري در پايين ترين چگالي مجاز

2-   كنترل صافاب بصورت اينكه ضخيم نگردد- با كم كردن فشار هيد رو استاتيك به ديواره چاه

     3- كنترل ذرات جامد گل در پايين ترين حد ممكن

4- كنترل سرعت حفاري بصورت جلوگيري از سرريز شدن فضاي حلقوي

5-   استفاده از افزايه هاي بدون اصطكاك 

6-   استفاده از لوله هاي وزني مارپيچي

7-   استفاده از متمركز كننده ها روي لوله جداري

8-   انجام گردش كوتاه گل

 

* گير مكانيكي:

 

در اين نوع گير كه بيشتر شامل يكي عدم پايداري ديواره چاه- هندسه حفره( سگدست ها- انحراف ها و خميدگي ها ناخواسته- شستشوي ناكافي چاه- خرده آهن در چاه يا فشرده شدن لوله جداري- مشكلات ناشي در سيمانكاري

 

روشهاي جلوگيري از گير مكانيكي:

 

اين نوع گير بيشتر در چاههايي كه بصورت حفره تنگ حفاري مي شوند ديده مي شوند و هم چنين سيال حفاري فاقد كارايي لازم علاوه بر آن افزايه هاي مناسب در گل استفاده نگردد.

مناسب ترين روش در اين نوع گيرها شستشوي مداوم چاه و استفاده از حداكثر سرعت مجاز گردش گل.

 

روشهاي درماني:

اگر گردش گل برقرار باشد:

خميره ضخيم ديواره را مي توان با استفاده از گردش گل با سرعت بالا زدود.

تثبيت سيال هاي روال كننده مخصوص نظير نفت و گازوئيل و پايپ لاكس

كاهش وزن گل در حد امكان

چرخش لوله در حد امكان

اگر گردش گل برقرار نباشد:

باز كردن لوله ها از نقطه گير يا در نهايت قطع كردن لوله ها

براي اين عمل بايست نياز به آگاهي از نقطه رهايي( free point) مي باشد كه اين نقطه از طريق روشهاي نمودارگيري يا اندازه گيري كشيدگي لوله ها بدست مي آيد.

 

* شيلهاي ريزشي

 

شيلها در اثر جذب آب گل حفاري متورم شده علاوه بر تنگي چاه با ريزش به درون چاه باعث گيركردن لوله ها مي شوند. مهمترين دليل گير لوله ها در ايران حفاري لايه هاي شيلي و مشكلات اين لايه ها است. حفاري سازندهاي آسماري، پاپده، گورپي، در مناطق جنوب هميشه با مشكلات گير لوله توأم بوده است.

براي حفاري شيلها بايد خواص گل را كنترل نمود. افزايش وزن گل، كاهش water loss آن، افزايش مقدار نمك گل( براي كاهش تبادل يوني بين گل و لايه هاي شيلي) استفاده از shale inhibitor و نيز به كارگيري گل هاي پايه روغني از جمله راههاي مقابله با گير لوله ها در لايه هاي شيلي است. استفاده از گل هاي پايه روغني يكي از بهترين روشهاي مقابله با گير لوله ها در حين حفاري سازندهاي شيلي است. كه البته هزينه زيادي و آلودگي زيست محيطي آن باعث شده كه استفاده از آن در جهان كاهش پيدا كند.

از ديگر فاكتورهاي مهم در حفاري لايه هاي شيلي زمان است اگر حفاري شيل سريع صورت گيرد، به نحوي كه فرصت جذب آب توسط شيلها كاهش يابند مشكلات تا حدودي زيادي به وجود نمي آيد. مشكلات شيلها . نتيجه مستقيم تعامل آب موجود در گل حفاري مي باشد.

هيدراته شدن آب باعث كاهش مقاومت شده و پايداري سازند در بر دارد.

رسوبات جديدتر غالباً در مجاورت آب متورم مي شوند.

رسوبات قديمي تر غالباً در مجاورت آب متورم مي شوند.

رسوبات قديمي تر غالباً بصورت سخت باقي مانده و در مجاورت آب به آساني متورم نمي شوند.

 

مشكلات ناشي از شيلهاي ريزشي        

         

• ريزش چاه
• ايجاد مشكلات شستشو
• گير لوله ها
• تنگي و انسداد چاه در خلال لوله بالا و لوله پايين
• افزايش نياز به گل و تحميل هزينه هاي بالاتر
• نياز به سيمان بيشتر و ايجاد مشكلات در عمليات سيمان
• مشكلات در نمودار گيري
• تنگي چاه
• افزايش گشتاور و پيچشي و گيرهاي جزئي
• كاهش سرعت حفاري بدليل گلي شدن مته

 

 

 

 

 

 

علائم حفاري در شيلها

 

1-   مقدار زيادي شيل روي شكر ديده مي شود.

2-   افزايش فشار پمپ

3-   تنگي چاه درا تصالات

4-   تنگي چاه هنگام لوله بالا

5-   شستشو و تراش هنگام لوله پائين

6-   بريده شده گل بر اثر گاز( gas cut mud)

 

چگونگي مقابله با مشكلات حفاري شيل ها

 

1) افزايش وزن گل

2) افزايش غلظت گل- افزايش نيروي هيدروليك در جهت تميز كردن چاه

3- به حداقل رساندن واتر لاس

4- استفاده از مواد shale inhibitor

5- شرايط ايمني چاه در نظر گرفته شود( چاه هميشه پر نگه داشته شود)

6- استفاده از گل روغني

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

گير اختلاف فشاري

انواع گير لوله ها

                                

 

 

گير مكانيكي

                              

                                  

                                          

 

حفره جاكليدي

خرده آهن و جداري مچاله شده

شستشوي ناقص حفره

ابعاد چاه

سيمان نامناسب

                                     

 

					سعي در برقراري گردش گل

 

 

 

 

 

       

 

 

	كار كردن با دوران و وزن كم		كار بصورت لوله بالا، اگر قابل انجام باشد و خروج آنها از چاه		سيمان نامناسب		بالا و پايين كردن لوله ها		بالا و پايين نكردن لوله استفاده از اسيد كاري در صورت امكان

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* هرز روي گل

 

در حين عمليات حفاري ممكن است هرزروي گل حفاري صورت گيرد. هرز روي گل هدر رفتن گل حفاري درون چاه به داخل سازند مي باشد و نبايد آن را با صافاب( filter loss) گل كه از دست رفتن آب گل حفاري است اشتباه كرد. در هرز روي همه تركيبات گل اعم از فاز پيوسته و فاز ناپيوسته بدرون سازند مي رود. هرزروي مكن است از دو شبكه در ساعت تا هرزروي كامل( Complate Losses) رخ دهد.

هرزروي بر اساس عامل آن به هرزروي طبيعي( Natural losses) و هرزروي ثانويه( induced losses) تقسيم مي شود.

1)    هرزروي طبيعي: در سازندهايي كه داري نفوذ پذيري طبيعي و اوليه حاصل از تخلخل و درزو شكاف ها است صورت مي گيرد. اين درزه و شكاف ها قبل از شروع حفاري در سازند وجود داشته اند. هرزروي طبيعي در سه نوع سازند رخ مي دهد.

• سازندهايي با نفوذ پذيري بالاي ماتريكس مثل Grarels, Coarse Sands
• سازندهايي كه داراي شكاف ها و گسلهاي اوليه بوده اند مثل سازندهاي تكتونيزه در اطراف گنبدهاي نمكي و غيره
• سازندهاي حاوي فضاهاي غار مانند مثل سازندهاي آهگي و دولوميتي.

2- هرزروي ثانويه:

به هرز روي گل در سازندهايي كه داراي نفوذپذيري ثانويه هستند گفته مي شود . در اثر نيروي هيدروليكي گل و غلبه آن بر مقاومت سازند شكافهايي در آن ايجاد مي گردد ورود گل به اين شكاف ها دليل اصلي اين نوع هرزروي است. شكاف هاي ثانويه وقتي كه ECD ( Equiralent Circulating Density) گل حفاري بيشتر از Fracture Gradient  سازند مي شود ايجاد مي گردد.

يكي ديگر از عوامل ايجاد شكافهاي ثانويه surge pressure است كه در حين لوله پايين اتفاق مي افتد اگر لوله پايين با سرعت بالا انجام شود گل نيروي به سازند وارد مي سازد كه باعث شكافته شدن آن مي گردد. همچنين در اثر افزايش وزن گل و يا افزايش سرعت حفاري شكافهاي ثانويه در سازند ايجاد مي گردد. راههاي جلوگيري از ايجاد نفوذپذيري ثانويه و شكست سازند عبارتند از:

استفاده از كمترين وزن گل با توجه به فشار سازند به نحوي كه پايداري ديوار چاه حفظ گردد و از فوران چاه جلوگيري شود.

به حداقل رساندن اثرات Swab , Surge

جلوگيري از گلي شدن( Balled up مته و BHA)

كنترل سرعت حفاري براي كاهش مقدار خرده هاي حفاري در فضاي آنالوس و انطباق ROP با GPM براي كاهش فشار ايجاد شده در آنالوس.

به حداقل رساندن ECD با كنترل خواص رئولوژي گل به خصوص كاهش گرانروي آن

كنترل صافاب گل

كاهش GPM

عدم اعمال پس از فشار Back Pressure ) روي آنالوس از طريق چوك منفي فولد.

 

روشهاي مقابله با هرزروي:

 

الف: استفاده از LCM Pill : مي توان با گذاشتن ( spot ) پيل LCM در منطقه اي كه در آن هرزروي صورت گرفته مقدار آن را كاهش داده و يا كاملاً از بين برد LCM موادي كه در آن هرزروي صورت گرفته مقدار آن را كاهش داده و يا كاملاً از بين برد LCM موادي همچون Mica, Shell fish و ساير مواد ورقه اي و فيبري ( fiber lock) مي باشند كه شكافها و گسلها و فضاي متخلخل سازند را پر كرده و از هرزروي گل جلوگيري مي كنند.

اگر هرزروي در مخزن هيدروكربني صورت گرفته باشد نبايد از Mica و ديگر مواردي كه در اسيد حل نمي شوند جهت درست كردن LCM PILL استفاده كرد. در اين شرايط از Oyster shell, shell fish استفاده مي شود بعد از اتمام عمليات حفاري با اسيد كاري مخزن اين مواد در اسيد حل شده و فضاهاي متخلخلي كه با اين مواد مسدود شده بودند باز مي گردند به نحوي كه بتوان از مخزن توليد بالايي بدست آورد.

 

 

ب: استفاده از مگنست پلاگ:

 

در صورتيكه شدت هرزروي به قدري باشد كه نتوان LCM PILL آن را كنترل نمود از مگنست استفاده مي شود. مگنست يك سيمان زودگير است كه در اسيد كاملاً حل مي شود بنابر اين در هرزروي هايي كه در مخزن صورت مي گيرد و با LCM كنترل نشده باشند از مگنست استفاده مي شود. دو غاب مگنست به داخل خلل و فرج و شكستگيهاي سازند فرو رفته و در آنجا سفت مي گردد به اين ترتيب هرزروي گل كاهش و يا از بين مي رود.

ج: سيمانكاري منطقه هرزروي: اگر روشهاي فوق كارساز نبود آخرين راه حل براي مقابله با هرزروي گل پمپاژ سيمان به داخل Lost zone)) مي باشد. در مخزن به هيچ وجه نمي تون از اين روش استفاده كرد. چرا كه سيمان كردن مخزن عملاً نفوذ پذيري كه مهمترين فاكتورهاي توليد است از بين مي رود.

در هر صورت هرزروي كامل گل به دليل حذف همه يا قسمتي از فشار ستون گل براي نگه داشتن ديواره چاه. سازند تمايل به حركت به سمت داخل چاه را پيدا مي كند كه اگر به موقع رشته حفاري از قسمت حفره باز خارج نگردد ممكن است لوله ها گير كنند.

در كل نشانه هاي هرزروي عبارتند از:

- كاهش گل برگشتي

- كاهش گل در مخازن مربوطه

- فوران

پس هرزروي ممكن است در سازندهاي شكاف دار كه وجود سازندهي شكاف دار مي تواند در خلال عمليات حفاري يا پس از آن موجب هرزروي گل باشد.

شكافهاي مصنوعي: ممكن است در خلال لوله بالا و لوله پايين، سرعت حفاري بالا.

 

نتايجي كه در اثر هرزروي بوجود آمده عبارتند از

 

- هزينه ترميم بالاي گل

- كم شدن بهره دهي چاهي

- آتش سوزي

- ايجاد مشكلات در حفاري

وزن گل بالا رخ دهد. تراكم اين شكاف ها بر اساس وزن سيال يا فشار بالا و يا وزن ظاهري گل در خلال گردش مي باشد.

سازند با تراوايي بالا( مثلاً سازندهاي شكاف دار)

سازند با فشار منفض كم يا سازند كم فشار

گل حفاري ضعيف( نامرغوب)

سازند با تراوايي بالا:

انواع سازندها: ماسه سنگ هاي توده اي، شن،‌ لايه هاي شيلي، يانشت هاي رديفي( مرجاني) سازند داراي منافذ بالا: انواع سازند: ماسه سنگ- لايه هاي شني- نشت هاي ريفي يكي از نشانه هاي آن هرزروي ناقص و كم ممكن است به تدريج با افزايش حفاري زياد شود. سازندهاي حفره اي و رگه اي : انواع سازندها: سنگ آهك- دو لوميت و سازندهايي كه داراي تخلخل ثانويه هستند.

نشانه ها: هرزروي در اين نوع سازندها بصورت ناگهاني و شديد مي باشد.

سازندهايي با اين وضعيت را ميتوان از طريق نشانه هاي موجود در گزارش حفاري هاي منطقه انجام پذير است.

در كل روشهاي پيشگيري هرزروي شامل موارد زير مي باشد:

 

بالا بردن سطح آگاهي كاركنان

طراحي گل مناسب

استفاده از حداقل وزن بر اساس فشار سازند و پايداري ديواره

مطالعه چاههاي حفاري شده در ناحيه:

بررسي چاههاي حفاري شده در ناحيه مورد نظر و دقت در وزن گل و نقاط جداره گذاري آزمايشات فشار چاه و همچنين شكست سازند از جمله موارد مهم مي باشد.

 

* مانده يابي: Fishing

 

عملياتي است كه شامل گرفتن، بدست آوردن و يا از بين بردن وسايلي كه در چاه مانده و يا گير كرده و باعث توقف عمليات حفاري، راندن جداري يا تكميلي شده است. اصطلاح مانده يابي بنظر مي رسد از زماني متداول شده كه عمليات حفاري ، كابلي بوده است. بنابر اين بايد با شناخت علل مانده يابي از بوجود آمدن آن جلوگيري كرد. مخصوصاً مطالعه چاههايي كه با مانده يابي مواجه شدند، ممكن است ما را راهنمايي كنند. آموزش و راهنمايي افراد عملياتي درباره استفاده صحيح و بكارگيري و نگهداري وسايل حفاري ميتواند نقش عمده اي از جهت جلوگيري از مانده يابي بنمايد شناخت سازند، آشنائي با لايه هاي شيلي كه ورم كرده يا ريزش مي كند ممكن است ما را از عمليات مانده يابي ايمني سازد پديده سگدست و يك حفره جا كليدي در سالهاي اخير نيز از عوامل عمده مانده يابي بوده است.

عمليات مانده يابي بسيار پرهزينه است و اگر بخوبي و با روش صحيح با آن برخورد نشود ممكن است وضعيت را بدتر و منجر به مانده دوم و سوم و يا متوقف شدن عمليات آن چاه شود. زمان در عمليات مانده يابي بسيار مهم است وقتي عمليات حفاري يك چاه بدلايلي بر اثر مانده يابي متوقف مي شود بايد فوراً . عمليات بازيافت مانده را شروع كرد و مانده را از چاه خارج كرد. هرچه قدر مانده در چاه بماند بيرون آوردن آن بسيار مشكل تر و پيچيده تر مي شود.

امروزه با توجه به گسترش حفاري انحرافي ، چاههاي . عميق پرفشار و حرارت بالا، ممكن است درصد مانده يابي بيشتر شود مخصوصاً اگر وسايل غير استاندارد استفاده شود. هرچه قدر عمق بيشتر باشد اندازه ابزار و آلات كوچكتر و اگر مانده يابي پيش آيد بازيافت آن مشكلتر ميشود. يكي از فاكتورهاي كه هنگام كار روي مانده يابي بايد در نظر گرفت صبر و حوصله است كه مرحله به مرحله با استفاده از دانش و تجربه و ابزار و آلات مناسب مانده يابي را دنبال كرد. درصورتيكه بازيافت مانده غير ممكن نشود يا هزينه عمليات مانده يابي زياد شود عمليات مانده يابي را بايد خاتمه داد و عمليات كج كردن چاه و عبور از مانده را آغاز نمود.

 

بطور كلي ميتوان آمادگي جهت مانده يابي را بصورت زير خلاصه كرد:

 

1-   مطالعه چاههاي مجاور( طبقات- گل حفاري- مته و مشكلات مانده يابي)

2-   تهيه وسايل مانده يابي در سر چاه( طبق قرارداد و با توجه به اندازه لوله هاي حفاري )

3-   لوله هاي وزنه اضافي در سر چاه موجود باشند.

 

شناخت مانده:

وقتي مانده يابي اتفاق مي افتد. عمليات حفاري تعطيل مي شود و كار مانده يابي آغاز مي شود تا لحظه اي كه عمليات به حفاري برگردد. عمليات مانده يابي محسوب مي گردد.

وقتي مانده يابي اتفاق مي افتد معمولاً با علائم زير ممكن است برخورد كنيم.

1-   مقداري از وزن لوله ها كاسته مي شود.

2-   فشار پمپ كم مي شود و ضربه ها زيادتر ( اگر عمليات حفاري يا گردش گل باشد)

3-   گشتاور از بين مي رود. ( در صورتيكه لوله ها روي مانده بچرخد گشتاور زياد ديده خواهد شد)

 اگر مشخص شد لوله ها بريده شده اند بدون اينكه لوله ها به چرخشي در آيند و اگر لوله ها آزاد هستند بدون گردش گل لوله ها بالا شود.( لوله بالا بصورت . chain out)

ضمن بالا آمدن با توجه به وزن لوله ها كه روي وزن نماديده مي شود ميتوان عمق مانده را حساب كرد. با ديدن انتهاي لوله ها و قسمت بريده، بالاي مانده( top fish) مشخص مي شود اندازه گيري قسمت هاي مختلف داخلي و بيروني نوع مانده گير را نيز ميتوان معلوم كرد كه بلافاصله بايد انجام بگيرد هنگام لوله بالا. اگر چاه تنگ بود و با پمپاژ لوله ها بالا آمدند لازم است كه تا بالاي مانده wiper tripشود، مشخص شدن عمق مانده يابي نيز يكي از فاكتورهاي مهم است بنابر اين ميتوان هنگام wiper trip ( جهت تميز شدن چاه) تا بالاي مانده لوله ها را اندازه گرفت.

انجام عمليات:

بعد از مشخص شدن وضعيت مانده بلافاصله بايد عمليات مانده يابي آغاز شود انجام عمليات در دو برنامه بايد دنبال شود.

الف: اقدامات فوري

- اگر گير لوله ها اتفاق افتاده باشد بلافاصله بايد روي لوله ها كار شود.

- اگر لوله ها بريده شده باشد با توجه به وضعيت چاه، چاه بهسازي سپس اقدام به گرفتن مانده شود.

ب:‌اقدامات دراز مدت:

- در صورتيكه جار مناسب در محل چاه نيست درخواست جارقوي و مناسب شود تا در مرحله بعد استفاده شود.

- ممكن است برنامه گذاشتن پيل روغني انجام شود.

- ممكن است برنامه FPIT و پس گرد انفجاري كه منجر به بازشدن لوله ها شود.

- شستشو اطراف مانده يا داخل مانده( wash over& clean out) انجام عمليات مانده يابي اگرچه بعنوان يك اقدام ضروري بلافاصله بايد انجام بگيرد ولي شرايط چاه بايد مناسب و ايمن باشد.

- اگر چاه داراي فشار است چاه بايد كشته شود و بحالت ساكن در آيد.

- اگر وضعيت گل مناسب نيست بايد روي آن كار شود و يا ممكن است گل تعويض گردد

- اگر وضعيت دستگاه حفاري داراي نارسائي و اشكالي در سيستم مكانيكي و هيدروليكي آن است سريعاً بايد رفع گردد.

پايان مانده يابي:

هر مانده يابي ممكن است به نتيجه نرسد بنابر اين زمان پايان آن بايد در نظر گرفته شود. راههاي پيش بيني پايان عمليات و ادامه عمليات و ادامه عمليات ديگر را مي توان بصورت زير برنامه ريزي كرد.

- پلاك كردن چاه و جابجايي بفاصله نزديك و حفاري يك چاه جديد.

- پلاك كردن چاه براي هميشه

- تكميل كردن قسمت هاي بالاتر.

همانطور كه در بخش هاي قبل گفته شد ممكن است به دلايلي رشته حفاري درون چاه گير كند يا قسمتي از آن بريده و درون چاه بماند و به اين قسمت از رشته حفاري مانده( fish) گويند. در اين حالت جهت ادامه عمليات مانده يابي مي گويند.

علل مانده يابي:

در حالات زير ما مجبور به انجام عمليات مانده يابي هستيم. دقت در انجام عمليات مختلف حفاري مي تواند از به وجود آمدن عمليات مانده يابي كه هزينه هاي زيادي نيز در پي دارد جلوگيري نمايد.

1-   خوردگي و فرسايش لوله هاي حفاري و ديگر متعلقات رشته حفاري كه با وارد آمدن اضافه كشش به آن باعث بريدن رشته حفاري و باقي ماندن قسمتي از آن درون چاه مي گردد. بيشترين حالت مانده يابي در حين حفاري بريدن لوله هاي حفاري در محل اتصال به لوله هاي وزنه است.

2-   در عمليات تعميراتي چاهها به علت فرسايش رشته تكميلي در اثر عوامل مكانيكي و شيميايي در حين بيرون كشيدن آن ممكن است. قسمتي از آن رشته تكميلي بريده و به درون چاه بيفتد و عمليات مانده يابي را ضروري سازد. در صورتي كه خوردگي رشته توليدي با به كار گيري مداوم مواد ضد خورنده كنترل گردد تا حدود زيادي اين مشكل برطرف مي شود.

3-   شكستن و باقي ماندن مته يا قسمتهايي از آن از جمله كاج مته درون چاه يا افتادن وسايل فلزي مانند چكش، ابزار، wire line و غيره مي تواند از عوامل ديگر ايجاد مانده در چاه باشند. اين گونه قطعات فلزي كه درون چاه باقي مانده اند را junk گويند. معمولاً junk توسط مته هاي مخصوصي به نام آسياب كننده ها( Mills) آسياب مي گردند.

4-   مچالگي (collapse) لوله هاي جداري در اثر اعمال فشار سازند كه باعث به هم آمدن و مچاله شدن لوله جداري مي شود و ممكن است پاره گي لوله جداري در آن نقطه به همراه داشته باشد.

5-   گير كردن لوله ها يكي از مهمترين دلايل انجام عمليات مانده يابي است. رشته حفاري بنا به دلايلي مختلف همچون گير اختلاف فشاري در سازندهاي تراوا- تنگي چاه- ريزش ديواره چاه- ايجاد( key seat) ممكن است در چاه گير كند. اگر تلاش جهت آزاد سازي رشته حفاري بدون نتيجه باشد بايد رشته حفاري را از بالاي نقطه گير از بقيه جدا ساخت و آن قسمت از رشته حفاري كه آزاد است را از چاه بيرون كشيد. آنگاه توسط وسايل مانده يابي جهت گرفتن مانده و بيرون آوردن قسمتي كه درون چاه باقي مانده است اقدام نمود.

جمع شدن خرده هاي حفاري در اطراف لوله ها

اين پديده نيز ممكن استاك كردن لوله هاي حفاري و گير لوله ها و احتمال بريدن لوله ها و fishing شود . اين پديده زماني رخ مي دهد كه سرعت حفاري با پارامترهاي هيدروليك هماهنگي ندارند يا اينكه غلظت گل آن چنان پايين است كه زمان توقف دستگاه( قطع پمپاژ) مواد جامد را نمي تواند در خود نگه دارد و بر اثر وزن خود به ته چاه و اطراف لوله انباشته مي شود يا ممكن است سرعت گل در داليز كم باشد و نتواند خرده هاي حفاري را به بالا حمل كند با اولين قطع پمپاژ اين خرده ها به ته چاه سقوط بكنند و باعث گير لوله ها شوند. حالت ديگر نيز زماني كه در سازندهاي سست و ناپايدار در حال حفاري هستيم كه ريزش قسمتهاي سست و ناپايدار ممكن است باعث گير لوله ها شود.

اگر در طول عمق چاه قسمت هاي واش اوت شده باشد سرعت گل در آنجا افت مي كند. خرده هاي حفاري در آن قسمت تجمع مي كنند و ممكن است باعث گير لوله ها در ن قسمت شوند و ممكن است باعث عمليات مانده يابي گردد.

علائم اين نوع استاك

- ديدن مقدار زيادي خرده هاي حفاري روي شيكر

- افزايش گشتاور و فشار

- قطع جريان گل

- لوله ها بطرف بالا و پايين حركت ندارند و چرخش لوله ها نيز امكان پذير نيست.

جهت جلوگيري از اين نوع پديده ميتوان موارد زير را رعايت كرد.

1-   هنگام ريزش چاه و ديدن مقدار زيادي خرده هاي حفاري گردش دوراني جهت تميز شدن چاه افزايش يابد.

2-   واترلاس گل بايد به حداقل برسد و غلظت نيز افزايش يابد.

3-   زمان اتصالات لوله ها بايد در حداقل زمان باشد و قبل و بعداز اتصالات گردش دوراني جهت تميز شدن ته چاه انجام بگيرد.

4-   سرعت گل در داليز و مته مناسب باشد.

5-   در صورتيكه بدلايلي( مثلاً تعميرات دستگاه) گردش دوراني قطع مي شود بهتر است لوله ها تا كفشك بالا آورده شود.

6-   بين دبي پمپ( GPM) و ميزان حفاري( ROP) بايد هماهنگي وجود داشته باشد تا چاه بخوبي تميز گردد.

* اگر گير لوله ه در اثر اين پديده اتفاق بيفتد مراحل زير را بايد انجام داد.

- سعي در برقراري گردش گل شود.

- كار روي گير لوله ها اضافه كشش بطرف بالا و سعي شود كه گردش گل برقرار شود.

- اطراف لوله ها تميز شود تا بتوان گردش گل برقرار شود.

 

* بهم آمدن جداري Collapsed casing

بهم آمدن Casing زماني رخ مي دهد كه فشار سازند به جداري فشار آورده و جداري بهم مي آيد كه ممكن است پاره گي در آن نقطه صورت بگيرد دلايل اين پديده ميتواند به شرح زير باشد.

- استفاده از جداري نامناسب با ضريب ايمني كمتر از استاندارد.

- قديمي بودن casing در چاههاي بسيار قديمي اتفاق افتاده معمولاً در سازند پرفشار گچساران در ناحيه جنوب

- اگر با Tension بسيار رانده شود روي ضريب فرو ريختي اثر مي گذارد و آنرا كاهش مي دهد.

وجود باند سيمان در پشت جداري يكي از فاكتورهاي بسيار مهمي است كه ضريب ايمني جداري را افزايش مي دهد و از فشارهاي غير عادي سازند جلوگيري مي كند

 

* خرده هاي آهن درون چاه junk

وجود خرده هاي آهن يا قطعات فلزي كه درون چاه مي افتد يا بر اثر كار بيش از حد مته هاي حفاري ممكن است قطعاتي از مته( بيرينگها) در چاه بماند كه ممكن است در سازند فرو روند و يا بر اثر پمپاژ گل به سطح برسند و مشكلاتي ايجاد نكنند ولي اگر قطعات بزرگ باشد يا سازند زير مته سخت باشد خرده هاي آهن اطراف لوله مي مانند و باعث افزايش گشتاور مي شود كه ممكن است باعث گيرلوله ها شوند. اين پديده اگر داخل جداري باشند با گيرلوله ها توأم گردد. رهايي از گير مشكل خواهد بود.

ديدن فلز داخل نمونه هاي سازند يكي از علائم است كه بلافاصله بايد اقدام فوري انجام داد. اگر قرار است در جداري مانده آسياب شود يا مجرابندها حفاري شوند بهتر است.

جانك ساب همراه باشد كه جانكها باعث دردسر نشود. نصب لاستيك اطراف لوله ها از افتادن وسايل فلزي روي فلور بداخل چاه جلوگيري مي كند بهتر است. هنگاميكه لوله ها در چاه نيستند رمز كور حتماً بسته شود تا چيزي درون چاه نيفتد.

سيمان نرم CEMENT RELATED

اين پديده در مناطق جنوب بندرت اتفاق افتاده است در هر صورت ممكن است احتياط هاي لازم انجام نگيرد و گير لوله ها باعث شود.

- رفتن لوله ها در سيمان نرم بعد از عمليات سيمانكاري لازم است كه بالاي تقريبي سيمان مشخص شود. تا هنگام پائين رفتن جهت سيمان، اگر سيمان نرم باشد درون آن لوله ها گير نكنند.

- ريزش سيمان نرم از طرف لوله هاي جداري هنگام حفاري زير كفشك

- گذاشتن سيمان پلاك و بستن چاه جهت سفت شدن سيمان از عمليات ريسكي است كه در مناطق انجام مي گيرد و در چند مورد باعث گير لوله ها شده است.

كم شدن قطر چاه

اين پديده زماني اتفاق مي افتد كه پيرامون قطر مته بر اثر فرسايش سازند و دوران پارامترهاي نامناسب قطر مته كوچك مي شود. و مسافتي نيز به همين شكل حفاري مي شود. و يا اينكه ممكن است بعضي از لايه ها بر اثر وزن لايه هاي بالا كه داراي فشار هستند و زماني كه در حال حفاري هستيم اگر وزن گل كافي نباشد آن لايه ها ميل به جلو آمدن دارند و باعث تنگ شدن چاه مي شود و حركت لايه هاي نمكي نيز باعث تنگ شدن چاه مي شود. در مورد مته لازم است حتماً زماني كه مته بالا آورده شد با Gauge ring قطر آن را اندازه گيري شود. در صورتيكه از قطر آن كاسته شده بود جهت رفتن با مته بعدي هنگام رسيدن به ته چاه لازم است نقاطي از عمق قبلي مجدداً حفاري شود تا اينكه قطر واقعي چاه حاصل شود و اگر مته نامناسب بود تعويض شود و يا اگر پارامترهاي مكانيكي و هيدروليكي باعث آن شده روي اين پارامترها نيز بايد تغييرات داده شود. بعضي وقتها كيك ضخيم گل نيز باعث اين پديده مي شود. كه حتماً واترلاس گل بايد كنترل شود و جهت مقابله با اين پديده بهتر است اولاً واترلاس گل كنترل شود.

ثانياً حداكثر وزن گل انتخاب شود و مته هاي استفاده شده با پايدار كننده ها داراي gauge insert باشند.

 

* عامل انساني ( خطاهاي افراد) HUMAN. ERROR

مي توان گفت يكي از بيشترين عوامل مانده يابي عدم دقت افراد سرچاه و يا سهل انگاري آنان در هدايت و بكارگيري وسايل مي باشد. حتي اگر مانده يابي اتفاق بيفتد كه عامل انساني دخيل نباشد ممكن است عامل انساني باعث مانده يابي هاي ديگر شود.

آموزش صحيح افراد در چگونگي استفاده صحيح از ابزارآلات و مواظبت و نگهداري وسايل مي تواند عاملي باشد كه مانده يابي هاي بيشتر جلوگيري بكند.

حتي اشكالات مكانيكي كه در دكل پيش مي آيد اگر افراد با دقت بررسي كنند ممكن است مانده يابي پيش نيايد.

موارد و نكات زير مي توان از عدم دقت و مواظبت و كم تجربگي افراد دانست كه با آگاهي از اين موارد شايد در جلوگيري از مانده يابي موثر واقع شود.

1-   انداختن وسايل دستي از روي فلور به داخل چاه

2-   بستن رمزكورروي لوله ها

3-   استفاده نكردن از safety clamps جهت لوله هاي وزنه بدون گردن

4-   گشتاور بيش از حد و يا كمتر از حد استاندارد به لوله هاي حفاري

5-   خم كردن لوله هاي حفاري روي فلور هنگام سفت كردن.

6-   دقت نكردن در زمان اجراي هرگونه عمليات حفاري به فشار سنج ها- گشتاور سنج- وزن نما

7-   عدم دقت در متوجه شدن افت فشار سيستم. Wash out

8-   پر نكردن چاه هنگام لوله بالا( فوران چاه- همراه با گير لوله ها)

9-   عدم دقت در بستن رزوه ها( جور نبودن رزوه ها)

10- عدم دقت در استفاده صحيح ابزار آلات حفاري

وسايل مانده يابي: fishing tools

1-   وسايلي كه قطر خارجي مانده را ميگيرند.

2-   وسايلي كه داخل مانده را ميگيرند.

3-   وسايل شتسشو اطراف مانده.

4-   وسايل قدرتي و كوبشي

5-   وسايل جدا كننده از مانده

6-   وسايل نشان دهنده مانده

7-   وسايل آسياب كننده ها

8-   وسايل متفرقه

1- وسايلي كه قطر خارجي مانده را ميگيرند out side catcher

اين وسايل عبارتند از الف: اورشات over shot

ب: داي كالر die collar

الف) اورشات OVERSHOT:

يكي از وسائلي است كه بيشترين كاربرد را در عمليات مانده يابي دارد. و تقريباً 90% عمليات مانده گيري توسط اورشات انجام مي شود در بعضي مواقع كه بالاي مانده اجازه استفاده از اورشات را نمي دهد با وسائل ديگر آن را جهت استفاده اورشات آماده مي كنيم شروط استفاده با اورشات.

- اگر بالاي مانده بوسيله بريدن از همديگر جدا شده باشند.

- اگر بالاي مانده صاف و بدون عيب باشد( تشخيص اين مسئله از قسمتي از مانده كه بالا آمده باشد و يا از نشان اثرياب مي توان درك كرد)

- اگر قطر خارجي مانده نيز مشخص باشد.

- شرايط چاه تا بالاي مانده قابل دسترسي مي باشد.

ب: DIA COLLAR

يكي از وسايلي است كه قطر خارجي مانده را ميگيرند وسيله بسيار ساده اي است كه با چرخش براست رزوه روي بدنه خارجي مانده ايجاد مي كند كه ضمن رزوه زدن بايد تولز را پايين برد تا تمام طول die coller را رزوه بزند اين تولز درمانده يابي كم عمق و ساده بكار ميرود در جار كردن سنگين و وزن هاي بالا احتمال رها شدن و شكسته شدن ميرود.

يك نكته ديگر اين است كه مانده بايد ثابت تا بتواند رزوه ايجاد بكند و يكي از معايب آن اين است كه متوجه نمي شويم چقدر رزوه ايجاد شده بنابر اين با اضافه كشش مانده رها ميگردد. هرچقدر طول رزوه آن زياد باشد قوي تر است. بطور كلي در مقايسه با اورشات تولز بسيار ضعيفي است.

در بعضي از مانده يابي هاي خاص قابل استفاده است. زمانيكه كالر و دريل پايپ بطور ناجوري. split شده باشد و اورشات نتواند با آن گير شود در اين صورت از die coller استفاده مي شود.

وسايلي كه داخل مانده را ميگيرند inside catcher

وسئلي كه داخل مانده را ميگيرند شامل

الف: taper tap

ب: spear

الف: تيپرتيپ TAPERTAP

تيپرتپ از جمله وسايل مانده يابي است كه بقصد داخل مانده وارد مي شود و سپس با چرخش به راست و اعمال وزن شروع به زدن رزوه مي كند وقتي به اندازه كافي رزوه ايجاد كرد ميتوان با اعمال كشش روبه بالا مانده را بالا كشيد. جنس رزوه هاي تيپرتيپ از فولاد مخصوص درست شده كه همانند يك دستگاه رزوه زني عمل مي كند. داخل آن سوراخ است و مي توان گردش گل انجام داد، بعلت كوچكي مجراي سيال از معايب اين تولز اين است كه اگر مانده بالا نيايد نمي توان تيپرتپ را كامل از مانده خارج كرد. به همين دليل بالاي تيپرتپ از يك وسيله جدا كننده مانند safety jont و همچنين جار جهت ضربه زدن و رها شدن استفاده مي كنند . اگر در چاهي كه قطر آن خيلي بزرگ باشد و انده كوچك مي توان ز نوع skirt taper tap استفاده كرد.

اين تولز  همانند die coller جهت مانده يابي هاي ساده و چاههاي كم عمق يا مانده كوچك كاربرد دارد. همچنين  چنانچه مانده زياد سنگين نباشد و عمق چاه نيز زياد نباشد احتمال آزاد شدن مانده نيز زياد است.

تيپرتپ به دو صورت رزوه مي زند. به چپ و به راست، قبل از وارد شدن به مانده بايد گردش دوراني انجام داد. تا بالاي مانده تميز شود و عمليات رزوه زني بايد با حداقل وزن و گشتاور كار را انجام داد. تيپرتپ را به شكلهاي مختلف ميسازند. نوع ساده آن بسيار متداول است، تيرتيپ معايبي دارد كه استفاده از آن را محدود مي كند.

- راهي جهت جدا شدن از مانده را ندارد . در صورتيكه مانده آزاد نشود بايد از طريق safety joint لوله ها را آزاد كرد.

- بعلت باريك بودن نوك آن احتمال شكسته شدن آن زياد است.

- با جار كردن و بامپ كردن احتمال شكسته شدن آن مي رود.

- وسايل مانده يابي را نمي توان از آن عبور داد.

بيشترين كاربرد تيرتيپ در جهت درآوردن تبديلهاي حفاري، مته يا بيت ساب و بطور كلي وسايل كوچكي در چاه مانده باشد در اين اواخر بالا كشيدن پكرهاي دائمي نيز بكار رفته و بسيار موفقيت آميز بوده است.

ب: SPEAR

از وسائلي است كه مانده را از داخل ميگيرد اسپير داراي گيره هائي است (slips) كه با چرخاندن به بدنه مانده اتصال پيدا مي كند و باعث مي شود كه بتوانيم مانده را بالا بكشيم معمولاً بيشترين موارد استفاده زماني است كه ما قادر نباشيم به دلايلي از اورشات استفاده كنيم.

بيشترين كاربرد اسپير در گرفتن جداري ها و لوله هاي مغزه و آستري است.

اسپير در زمانيكه نصب است روبه پايين آزاد و رو به بالا گيراست. گردش گل از داخل آن برقرار است. بعضي از اسپيرها، بوسيله نيروي هيدروليك نصب مي شود و احتياج به چرخاندن نيست جهت جلوگيري از پايين رفتن اسپير در عمليات خاص مي توان با نصب stop ring از پايين رفتن آن جلوگيري كرد و همچنين زمانيكه درون لوله درگير است. ميتوان از قبل packoff نصب كرد كه بتوان در كل مانده گردش دوراني كرد كه شايد كمكي در جهت آزاد شدن مانده باشد.

وسايل شستشو اطراف مانده:

وسايلي هستند كه اطراف مانده را تميز مي كند تا مانده بصورت آزاد در چاه قرار بگيرد سپس بوسيله مانده گير بالا آورده شود يا اينكه بوسيله عمليات پس گرد قسمتي از لوله ها بالا بيايد وسايل شستشو عبارتند از:

1-   كفشك دوراني

2-   شاخه هاي شوينده

3-   وسايل ديگر مانند jar safety jont و لوله هاي وزنه

كفشك دوراني ROTARY SHOE

در ابتدا بسته مي شود و كارهدايت مانده را بداخل واش پايپ و همچنين كار تراشيدن شستشو اطراف مانده را انجام مي دهد ممكن است فقط اطراف مانده را انجام مي دهد ممكن است فقط اطراف آن بصورت برنده درست شود يا ممكن است تنگستن كار بايد در قسمت داخل و بيرون كار گذاشته شود و با اين پوشش خاصيت برندگي پيدا كرده وبرروي فلزات سازند كارايي دارد.

كفشك دوراني شامل دو دسته مي باشد.

الف: آنهايي كه دندانه دار هستند براي كندن سازند بكار مي رود.

ب: آنهايي كه كف صاف دارد براي بريدن وسايل فلزي بكار مي رود.

لوله شوينده:

در اندازه شاخه هاي 12 متري همانند جداري با آلياژ و گريد بالا ساخته مي شوند، با حداكثر قطر خارجي كه مانده به راحتي داخل شود و گردش گل نيز اطراف آن بخوبي انجام بگيرد.

علت استفاده از واش پايپ جهت فضاي كافي وصول بيشتر مانده از جهت شستشو و تراش و آزاد كردن مانده از چسبندگي ديواره چاه ميباشد.

* وسايل قدرتي و كوبشي

وسايلي هستند كه باعث نيروي خيلي زياد رو به بالا و يارو به پايين روي لوله هاي حفاري ايجاد مي كنند و در زمان گير لوله ها باعث آزاد شدن آنها بطرف بالا و پايين مي شود. نيروي دراوركس به تنهايي قادر به آزاد كردن لوله ها نمي باشد سيستم بالا بر دكل آنچنان نيروئي نيست كه باعث آزاد كردن لوله ها بشود ضمن اينكه ضربات چكشي را نيز نمي تواند وارد كند بنابر اين از وسايلي در رشته حفاري استفاده مي شود كه در زمان گير لوله ها ضربات چكشي سمت بالا و پايين وارد كند و باعث آزاد كردن لوله ها شوند. اين وسايل شامل:

1-   بامبر سابBUMBER SUB

2-   جار JAR

بامبرساب: يا ضربه زدن وسيله بسيار ساده اي است كه بدو صورت بالا و پايين ضربه مي زند يك قطعه تلسكوپي است كه ممكن است به طول"10 يا "18 ساخته شود. در حفاري بالاي لوله هاي وزنه، زير لوله هاي حفاري بسته مي شود.

در نقاطي كه داراي key seat باشد بالاي key seat wiperبسته مي شود و با ضربه زدن روبه پايين ميتواند بسيار موثر از جهت رفع جاكليدي شود.

جار JAR

جار يكي از وسايل قدرتي در رشته حفاري است كه هنگام گير لوله ها با اعمال ضربه رو به پايين ورود به بالا باعث آزاد شدن لوله ها مي شود. از نظر شكل ظاهري همانند يك شاخه لوله وزنه است و داخل آن مجراي عبور گل مي باشد.

جار انواع مختلفي دارد: جار مكانيكي- جار هيدروليك- جار شتابگر- جار سطحي

انگيزه استفاده از جار را ميتوان بصورت زير دسته بندي كرد:

- در چاههاي حفاري با قطر بسيار كم

- در سازند گچساران در جائيكه احتمال افزايش وزن و مارلهاي فشاري و چسبناك است.

- در مناطقي كه احتمال differential sticky يا احتمال هرزروي شديد مي باشد.

- حفاري چاههاي عميق.

وسايل جدا كننده مانده BACK OFF

در زمانيكه لوله ها گير كرده و بالا نيايند مي بايست محل گير لوله ها را مشخص نمود و سپس لوله ها را از محل مشخص شده بريد و يا از رزوه باز كرد. اين وسايل عبارتند از:

1-   مشخص كننده نقاط گير free point indicator

2-   پس گرد انفجاري Bacd off shot

3-   برنده ها pipe cutters

 

 

* پس گرد انفجاري

پس گرد به دو صورت مكانيكي يا كور انجام مي شود. هيچگونه تولز خاصي احتياج نيست در روش دوم استفاده از رشته انفجار است كه بوسيله كابل انجام ميگيرد كه در محل مورد نظر برده و پس از اعمال گشتاور بوسيله جريان الكتريكي انفجار ايجاد كرده و لوله ها از رزوه باز مي شود.

 

 

برنده ها pipe cutters  

وسائلي هستند كه جهت بريدن لوله ها بكار مي روند و اميد به آزادي مانده نيست اين وسائل ممكن است از داخل يا بيرون كاربريدن را انجام بدهد و روش بريدن يا مكانيكي يا شيميايي يا بوسيله اينرجت صورت مي گيرد. اگر مانده بچرخد و نتوان گشتاور لازم را به آن داد و يا اينكه بطور كلي نتوان از پس گرد انفجاري استفاده كرد و كاربريدن لوله ها را بايد انجام داد.

الف: روش بريدن مكانيكي اين تولز ممكن است با چرخش يا پمپاژ تيغه هاي برنده آن كه داخل بدنه نصب شده در محل مورد نظر بيرون بيايند و با چرخش كار بريدن لوله هاي حفاري يا لوله هاي مغزي صورت بگيرد. كار بريدن با گشتاور انجام مي گيرد وقتي گشتاور و فشار پمپ كم شد نشان دهنده اين است كه كاربريدن انجام گرفته است.

 :Out side cutterاگر به دلايلي از داخل لوله ها نتوان عمل بريدن را انجام داد از برنده هاي بيروني استفاده مي شود قبل از استفاده از اين تولز بايد مطمئن شويم تا نقطه مورد نظر حتماً لوله ها تميز باشند ميتوان قبل از پايين بردن تولز: با واش پايپ عمل تميز كردن را نجام داد سپس تولز را پايين برد يك نوع تولز از شركت باون وجود دارد كه در نقطه مورد نظر هنگام روبه بالا كردن تولز قسمتي از تولز با تول جونيت درگير شده و تيغه ها باز ميشوند و ميتوان عمل بريدن را انجام داد بنابه نوع tool joint نوع برنده طراحي و ساخته مي شود.

  :Jet cutterبوسيله سيم چاه پيمايي پايين برده مي شود و همراه نمودار. CCL نيز رانده مي شود كه عمق مورد نظر شناسايي شود، بوسيله تحريك الكتريكي جت هاي فلزي درون محفظه اي كه در پايين كابل نمودارگيري قرار دارد. عمل انفجار صورت گرفته و جت ها با سرعت خيلي زياد عمل سورخ كردن و بريدن را انجام مي دهند.

اين روش بيشتر جهت لوله هاي مغزي و لوله هاي با اندازه كوچك قابل استفاده است.

ج) عمل بريدن بوسيله مواد شيميايي نيز با سيم نمودارگيري پايين برده مي شود بوسيله تحريك الكتريكي عمل انفجار انجام مي شود كه باعث مي شود مواد شيميائي با سرعت زياد و حرارت بالا عمل بريدن لوله را انجام بدهند. عمل بريدن كه بوسيله مواد شيميائي انجام مي گيرد اولاً خيلي سريعتر از روشهاي مكانيكي و جت ميباشد ثانياً ضايعات كمتري روي مانده كه بسيار حائز اهميت از نظر عمليات بعدي مانده يابي است به جا مي گذارد.

عمليات بريدن بوسيله مواد شيميائي ممكن است در وهله اول نتيجه ندهد و بايد در چند مرحله ديگر اين عمل را انجام داد هر دفعه كه عمل انفجار صورت مي گيرد بهتر است با اضافه كشش كه روي لوله ها انجام مي شود مطمئن شويم كه لوله ها آزاد شدند يا نه؟

وسايل نشان دهنده مانده   INDICATING TOOL

وسايلي هستند كه وضعيت مانده را نشان مي دهند و بر اساس آن مي توان برنامه ريزي كرد كه چه وسيله اي را جهت گرفتن مانده و با چه روشي مانده يابي را دنبال كرد، اين وسايل از نظر تعداد بسيار كم هستند اگرچه در آينده وسايلي ممكن است ساخته شود كه بهتر بتوان مانده را درك كرد و با آن برخورد نمود.

اين وسايل عبارتند از:

1) اثرياب IMPRESSION BLOCK

اين وسيله جهت مشخص كردن وضعيت بالاي مانده از نظر شكل و ابعاد به كار مي رود و داراي مجرائي است كه گل از درون آن عبور مي كند بكار بردن اين تولز مستلزم اين است كه وضعيت چاه بسيار خوب باشد چون وسيله اي نيست كه بتوان چاه را بهسازي كنند. البته مي توان اين اثرياب را با يك عدد واش اورشو كه اثرياب درون آن تعبيه شد بكار برد. جنس آن بيشتر از سرب بوده و قبل از رفتن بدرون چاه بهتر ست آن را صيقل داد تا هيچگونه اثري روي آن نباشد كار كردن با آن بدينصورت است كه نزديك مانده ابتدا گردش دوراني انجام مي دهيم تا بخوبي بالاي آن تميز شود . سپس با اعمال وزن بدون چرخش مدتي صبر مي كنيم تا اثر آن روي سرب نقش ببندد و سپس لوله بالا انجام مي شود بالاي مانده.

روي كف سرب مشخص مي شود( بشر طي كه مانده در وسط چاه باشد، اگر مانده كنار چاه تكيه زده باشد تنها قسمتي از مانده را نشان مي دهد.

2- نمودار گيرنما FPIT

3- وسيله اي ديگر با تكنولوژي بسيار پيشرفته ساخته شده كه عكس واقعي بالاي مانده ر نشان مي دهد و با كابل نمودارگيري پائين برده مي شود و كار آن همانند آندوسكوپي در پزشكي است.

وسايل آسياب كننده( MILLING TOOLS)

ميلها استفاده زيادي در عمليات مانده يابي دارند و زماني كاربرد دارند يا به عبارت ديگر بكار گرفته مي شود كه نتوان عمليات مانده يابي مفيدي انجام داد. ميل كردن مانده از عمليات پرخرج مانده يابي و خطرناك مي باشد كه در هر صورت ممكن است در هر عملياتي مانده يابي پيش آيد.

در ذيل موارد استفاده ميل ها به شرح زير مي باشد:

1-   جهت ميل كردن قطعات كوچك مانند قطعات آچار و وسايل روي فلور آچار- چكش- پتك

2-   جهت تميز كردن و صاف كردن بالاي مانده

3-   ميل كردن پكرها- مجرابندها

4-   آسياب كردن فلوت كالر و كفشك

5-   از بين بردن موانع در جداري

6-   ميل ها ميتوانند قسمتي از جداري را آسياب كنند و (window) باز كنند.

ميل ها جهت كار به گشتاور نياز دارند مقدار گشتاور بستگي به نوع ميل، مقدار چرخش ، وزن روي ميل و خود مانده دارد.

از انواع ميل ها مي توان به اكونوميل- جانك ميل- پايلوت اشاره كرد.

* وسايل متفرقه

وسايلي هستند كه در دسته بندي خاصي قرار نمي گيرند ولي هركدام بدلايلي قابل استفاده مي باشد.

اين وسايل عبارتند از:

آهن ربا

كيسينگ رولر

كيسينگ پچ

خراشنده

پار لوله ايمني

برنامه قدم به قدم مانده يابي:

وقتي مانده يابي پيش مي آيد بايد برنامه ريزي شود و طبق شرايط چاه و وضعيت مانده وسايل لازم درخواست و بررسي شود. زمان فاكتور مهمي است برنامه قدم به قدم بايد تدوين شود و اگر ابزاري در چاه مانده يا گير كرده است مي بايد آنرا هرچه زودتر از چاه خارج كرد و هرچقدر بيشتر در چاه بماند گرفتن و خارج كردن آن مشكل خواهد بود.

برنامه قدم به قدم مانده يابي در واقع روشي متداول و ممكن است از ابتدا تا انتهاي برنامه دنبال شود و يا اينكه از مرحله 2 و 3 انجام بگيرد در هر صورت شرايط چاه و مانده را بايد در نظر گرفته سپس برنامه ريزي شود. برنامه قدم به قدم مانده يابي را مي توان بصورت زير تقسيم بندي كرد.

1-   كار روي گير لوله

2-   جايگزين مايع نفتي

3-   جدا كردن لوله

4-   گرفتن مانده

5-   تميز كردن داخل مانده

6-   تميز كردن اطراف مانده

 

* فوران

يكي از مهمترين مسائل حفاري فوران چاه مي باشد كه مي تواند موجب تلفات جاني، صدمه به سازند و زيانهاي مالي هنگفت ديگر گردد. در طول تاريخ حفاري در سراسر دنيا، فوران يك چاه بكرات اتفاق افتاده و عليرغم پيشرفتي كه در مدرنيزه كردن تجهيزات بعمل آمده باز هم گهگاه در نقطه اي از دنيا بوقوع مي پيوندد.

اصولاً فورن يك چاه ناشي از خوب عمل نكردن تجهيزات و يا اشتباه و كمي آموزش و تجربه مسئولان كنترل چاه و يا تركيبي از هر دو عامل ميباشد.

دقت در آزمايش عملكرد تجهيزات و حصول اطمينان از سالم بودن آنها تا درصد زيادي از احتمال فوران مي كاهد.

تعريف فوران:

جريان غير قبل كنترل سيال چاه يا سازند از دهانه چاه يا جريان زيرزميني از لايه اي با فشار بيشتر به لايه اي با فشار كمتر را فوران مي گويند.

دلايل و علائم فوران

دلايل فوران عبارتند از : وزن كم گل، مكش، گمشدگي گل، پر نكردن چاه موقع لوله بالا

علائم فوران:

علائم مختلف هشدار دهنده در مورد احتمال وقوع فوران عبارتند از:

سريع شدن حفاري

در موقع لوله بالا چاه كمتر از مقدار لازم گل مي گيرد.

هرزروي گل گل گاز زده يا آب زده و ازدياد حجم تانكيهاي گل

 

 

مكش:

موقعي كه لوله هاي حفاري بالا كشيده مي شوند تقريباً شبيه پيستون عمل كرده و موقعيكه لوله ها در حال حركت هستند موقتاً فشار هيدرواستاتيك وارد بر سازند كاهش مي يابد، زيرا موقعيكه لوله هاي حفاري خيلي سريع بالا كشيده مي شوند گل سرعتي كه لوله ها بالا كشيده مي شوند پايين نمي رود و اين عمل باعث مكش مي شود. موقعيكه فشار هيدروستاتيك فقط كمي از فشار سازند بيشتر است، كاهش فشار بر اثر مكش ممكن است به سيال سازند اجازه دهد كه وارد چاه گردد. چنين وضعيتي موقعيكه گرانروي گل بالاست اندود ديواره ضخيم است، فاصله آزاد بين لوله ها و ديواره چاه كم است و مته گلي شده و خيلي سريع بيرون كشيده شود بطور شديدتري ميتواند رخ دهد. محافظ هاي لاستيكي روي لوله ممكن است كه بعلت گاز درون گل بادكرده كه نتيجتاً باعث افزايش مكش مي گردد. بنابر اين بايستي از محافظ هاي لاستيكي كه در مقابل گاز مقاوم هستند استفاده كرد. بيشترين مقدار مكش در مته و كمترين آن در بالاست كه بطور متناسب در طول لوله تقسيم مي شود. هرچه رشته حفاري كوتاهتر باشد مقدار مكش كمتر است . بيشترين مقدار مكش موقعي است كه مته از كف چاه بلند مي شود. در اين زمان بايستي بيشترين بازرسي براي اطمينان از وارد نشدن سيال سازند به چاه به علت مكش انجام گيرد.

پر نكردن چاه موقع لوله بالا:

يكي از دلايل سيال چاه پر نكردن چاه موقع لوله بالا مي باشد. اين يكي از عمده ترين دلايل فورانها مي باشد. تنها پر نكردن چاه كافي نيست بلكه بايستي دقت شود كه آيا چاه به اندازه صحيح( به اندازه حجم لوله هاي خارج شده از چاه) گل مي گيرد يا نه امروزه ابزار سنجش بسياري براي نشان دادن مقدار گلي كه چاه مي گيرد وجود داردكه بوسيله آن مي توان مطمئن شد كه آيا چاه به اندازه لازم گل مي گيرد يانه؟ كه از آن جمله(1) مخزن پيمايش. (2) با شمارش ضربه هاي پمپ(3) حجم نماي گل يا (4) تغيير سطح مخزن داد.

اندازه گيري با مخزن پيمايش از بيشترين دقت برخوردار است. زيرا به كمك آن پس از بيرون كشيدن هر تعدادي از لوله ها، مقدار دقيق گل لازم براي پر كردن چاه را مي توان ديد. شمارش تعداد ضربه هاي لازم پمپ براي پر كردن چاه بعد از بيرون كشيدن تعدادي از لوله ها مي تواند روش مطمئني باشد يا نباشد زيرا بستگي به بازدهي پمپ دارد. ابزار حجم نماي گل اغلب با ابزار سنجنده جريان بكار مي رود. مقدار تغيير سطح و حجم گل در مخازن كه معمولاً بر حسب اينچ يا شبكه و به ازاي هر 5 استند لوله بيان مي شود بايستي روي دستگاه حفاري نصب شود تا تمام كسانيكه درگير كارند هنگام پيمايش بتوانند بسرعت اين اطلاعات را بررسي كنند.

*افزايش ناگهاني سرعت حفاري*

بايستي توجه خاصي به سريع شدن ناگهاني سرعت حفاري داشت زيرا سازندي كه فشار آن آنقدر زياد است كه سيالش وارد چاه مي شود بطور معمول سريعتر حفاري مي شود.

بنابراين سريع شدن ناگهاني حفاري ممكن است اخطاري باشد بر سيلان چاه.

موقعيكه سرعت حفاري بطور ناگهاني در منطقه اي ناشناخته زياد مي شود بهترين روش بقرار زير است:

كلي را بالا كشيده. پمپ. را خاموش و چاه را بررسي كنيد. اگر چاه جريان دارد به سازند پر فشاري برخورد كرده ايد. اگر موقعيكه پمپ را خاموش كرده ايد جرياني وجود ندارد به حفاري ادامه دهيد. اگر موقعيكه پمپ را خاموش مي كنيد چاه جريان دارد اما با پمپ روشن اضافه حجم وجود ندارد وزن گل را افزايش دهيد، اما نه بيشتر از سه پوند. برفوت مكعب، تعادل آنقدر نزديك است كه احتمالاً افت فشار در داليز موقع گردش گل براي تعادل فشار كافيست معني آن اين است كه تا موقعيكه پمپ روشن است اضافه حجم وجود ندارد.

هرزروي گل: Loss of circulation

تركيبي از سازند ضعيف، وزن زياد گل و فشارهاي مكانيكي وارد بر سازند( سرعت زياد گل در فضاي حلقوي و يا سريع لوله پايين كردن) باعث هرزروي گل مي شود.

گم شدن گل در يك لايه فشار هايدروستاتيك گل را كم و در نتيجه مايع سازند وارد چاه ميگردد موقع گمشدگي كامل گل تمام سعي بايد بر اين باشد كه فضاي حلقوي را پر نگهداشت. ممكن است نياز به اين باشد كه وزن گل را كاهش داده يا از اب براي پر كردن چاه استفاده شود. پر كردن چاه از ريزش لايه هاي بالائي و گير افتادن لوله هاي حفاري جلوگيري ميكنند در حاليكه اضافه فشار را در جاهاي ديگر چاه اعمال مي كند براي جلوگيري از هرزروي ياد آوري نكات زير مفيد مي باشد.

1-   وزن گل مرتباً كنترل مي شود.

2-   سرعت پايين رفتن لوله هاي حفاري در محدوده مناسب باشد.

3-   خواص گل از قبيل گرانروي پلاستيكي( pv) و نقطه واروي( YP) مناسب باشد

4-   موقع لوله پايين در فواصل مختلف گل را بگردش در آوريد.

5-   قبل از گردش گل لوله ها را بچرخانيد اين كار باعث مي شود كه فشار كمتري براي شروع گردش گل لازم باشد.

6-   با سرعت كم پمپ گردش گل را شروع كرده و لوله ها را به آرامي حركت مي دهيد.

7-   با سرعت كم پمپ گردش گل را ادامه داده تا اينكه شرايط عادي گردش گل برقرار شود. سپس مي توان سرعت پمپ را زياد كرد.

گل گاز زده( Gas Cut mud)

بيشتر موقع حفاري با آن روبرو هستيم و يكي از علائم هشدار دهنده در مورد فوران است. هرچند معنيش اين نيست كه فوراني دارد اتفاق مي افتد ولي در هر صورت نبايد بي تفاوت از آن گذشت . گل گاززده نتيجه يكي يا بيشتر از عوامل زير است.

1-   حفاري سازند گازدار با وزن گل مناسب.

2-   حفاري شيل گاز دار

3-   مكش موقع لوله بالا و يا اتصال لوله ها

4-   گاز وارد شده از سازندي با فشار بيشتر از فشار هايدروستاتيك گل

5-   پر نكردن چاه موقع لوله بالا.