| خانه | ثبت نام | ورود اعضا | جستجو | كلوب ها | چت | بلاگ توییت | نوشته ها | سوالات متداول | همسنگ | لينكها | آمار | راهنما | | فروشگاه |

كلوب ها

كلوب ها :: جستجو در كلوب :: گزينه هاي كلوب :: برترينها در كلوبها


H- كلوب هاي مهندسي > مهندسی حفاری نفت > حفاری نفت
صفحات : قبلي 1 [2] 3 بعدي
lunatic #1
پستها: 862

آف لاين
2013/09/30 10:09:13
حفاری نفت

امروزه در صنعت نفت، صنعت حفاری حرف اول را می زند و ملاک قدرت شرکت های نفتی محسوب می شود. حفاری به ۲ روش انجام می شود:
۱- حفاری دورانی (rotational drilling)
۲- حفاری ضربه ای (Cable tool drilling)
امروزه حفاری ضربه ای کاربرد زیادی ندارد و تقریبا تمامی چاه ها به روش حفاری دورانی (rotational drilling) حفر می شوند.در این مقاله به توضیح روش حفاری دورانی و تکنولوژی های مختلف آن می پردازیم
• سیستم های مختلف دکل حفاری:
در حفاری به روش دورانی، دکل شامل بخش های مختلفی است که هر یک از آن ها نیز خود از اجزای دیگری تشکیل شده است. این قسمت ها شامل:
۱- سیستم دورانی (Rotational system)
۲- سیستم تعلیق (Hoisting)
۳- سیستم گردش گل (Circulation system)
۴- قسمت تامین کننده انرژی (Power system)
۵- قسمت ایمنی
۶- دیده بانی Monitoring
الف) سیستم دورانی (Rotational system)
این سیستم بر دو نوع است یک روش دورانی استفاده از دستگاه topdrive است و روش دیگر به وسیله دستگاه میزگردان (rotary table) است اجزاء سیستم دورانی عبارتند از: ) از بالا به پایی(
۱ -Kelly
یک لوله استوانه ای شکل است که مقطع آن مربع یا شش ضلعی منتظم است. این لوله ویژه ی روش حفاری با میزگردان است و در روش topdrive از آن استفاده نمی شود.
۲- میزگردان (Rotary Table)
چرخشKelly bushing که روی میز گردان قرار دارد باعث چرخش kelly می شود و با چرخش kelly، لوله های حفاری و در نتیجه مته شروع به چرخش می کند. البته در روش Topdrive بجای میزگردان از topdrive استفاده می شود.
۳- رشته های حفاری (drilling pipe) یا (drilling string)
رشته های حفاری، لوله های استوانه ای شکلی هستند که دارای طولی در حدود ۳۰ فوت هستند. ابتدا ۳ رشته حفاری به هم پیوند می خورند که به آن ها یک Stand گفته می شود و سپس stand ها به درون چاه فرستاده می شوند.
۴ -Collar
لوله ای استوانه ای شکل است که قطرو وزن آن نسبت به رشته های حفاری بیشتر است و از آن برای اعمال نیرو بر روی مته استفاده می شود، کاربرد دیگر آن شاقول کردن و یا در اصطلاح مرکز کردن(centralize) مته در داخل چاه است.
۵ - مته (Bit)
برای حفر سازندها از آن استفاده می شود و دارای انواع مختلفی است مانند کاج دار، الماس طبیعی و مصنوعی و غیره که هر کدام کاربردها ، مزیت ها و معایب خاص خود را دارند.
ـ عملکرد سیستم:
در سیستم rotary table، یک موتور زیر میز گردان قرار دارد و موجب چرخش آن می شود. چرخش kelly bushing که روی میزگردان قرار دارد و درگیر شدن دندانه های آن با دندانه های Kelly موجب چرخش Kelly می شود و در نتیجه رشته های حفاری نیز شروع به چرخش کرده و در پایان چرخش را به مته منتقل می کنند، انتقال چرخش به مته نیز امکان حفاری سازند را می دهد.
اما در روش Top Drive، هیچ یک از بخش های میزگردان، kelly و kelly bushing، وجود ندارند و لوله ها ی حفاری به طور مستقیم به موتوری پیوند می خورند که چرخش آن ها توسط این موتور انجام می گیرد.
از آن جا که با این روش سرعت تعویض رشته های حفاری و اضافه و کم کردن آن ها بیشتر است، این روش امکان حفاری با سرعتی بیشتر از روش میزگردان را به حفار می دهد.
ب) سیستم تعلیق (Hoisting system)
اجزاء این سیستم شامل:
۱- اسکلت دکل (derrick)
که تمام اجزاء دکل روی آن سوار می شوند.
۲- تاج دکل Crown block
در واقع جعبه ای است که داخل آن چندین قرقره ثابت قرار می گیرد.
۳- جعبه متحرک( traveling block )
این بخش نیز همانند تاج دکل جعبه ای ست که داخل آن چندین قرقره قرار می گیرد و فرق آن با Crown block در این است که Crown block ثابت است اما traveling block متحرک است.
۴ - موتور متحرک (draw work)
موتوری است که سیم های نگهدارنده را دور قرقره که در داخل خود قرار دارد، جمع یا باز می کند.
۵- قرقره ذخیره (storage reel)
قرقره ای است که سیم های نگهدارنده ذخیره، بدور آن جمع می شوند.
۶ - سیم های نگهدارنده
سیم هایی هستند که نیرو را از draw work به قسمت های دیگرمنتقل کرده و باعث بالا و پایین رفتن لوله ها داخل چاه می شوند.
به بخشی از سیم که از draw work خارج می شود و به تاج دکل می رسد fast line گفته می شود.
به بخش آخر سیم های نگه دارنده dead line گفته می شود.
۷- قلاب (hook)
از این ابزار در سیستم های میزهای گردان استفاده می شود و برای آویزان کردن swivel به traveling block مورد استفاده قرار می گیرد.
۸- هرزگرد (swivel)
این ابزار نیز در سیستم میزگردان مورد استفاده قرار می گیرد و در واقع هرزگردی است که باعث می شود kelly براحتی داخل swivel بچرخد.
ـ عملکرد سیستم:
حرکت جعبه ی متحرک، موجب حرکت رشته های حفاری که به قلاب متصل به جبعبه ی متحرک پیوند خورده اند، می شود. از کارکرد های سیستم تعلیق این است که وزن روی مته را تنظیم می کند یعنی با معلق نگه داشتن رشته های حفاری، وزن روی مته را به صفر و با به پایین حرکت دادن آن ها، وزن روی مته را افزایش می دهد. از کارهای دیگر آن داخل و خارج کردن لوله های حفاری جهت مقاصد مختلف مانند اضافه کردن لوله های حفاری، تعویض مته و مقاصد دیگر است.
عمل کرد سیستم این گونه است که سیم های نگهدارنده از draw work خارج شده و به داخل Crown block می رود و به دور قرقره های درون traveling block و Crown block می پیچد و سپس به یک قرقره ثابت در سمت دیگر دکل منتقل می شود ودر نهایت به پایه دکل حفاری در همان سمت محکم می شود، انتهای سیم به دور قرقره ذخیره پیچیده می شود که اگر سیم فرسوده شد سیم را تعویض کنند.
ج) سیستم گردش گل حفاری (Circulation system)
اجزاء تشکیل دهنده این سیستم شامل:
۱- پمپ های گل(pumps)
که گل را با فشار به داخل رشته های حفاری و از آنجا به درون چاه پمپ می کند.
۲ -Stand pipe
لوله ای عمودی که گل از آن به داخل Kelly hose منتقل می شود.
۳-Kelly hose
شیلنگ مرتجعی است که گل حفاری را از stand pipe به Kelly منتقل می کند.
۴-Kelly و رشته های حفاری
که گل از درون آنها به مته می رسد و سپس وارد فضای حلقوی بین رشته های حفاری و دیواره چاه می شود.
۵ - فضای حلقوی (annulus)
گل حفاری به همراه کنده های حفاری از داخل فضای حلقوی چاه به سطح می رسند.در واقع به فضای بین رشته های حفاری و دیواره چاه ، فضای حلقوی گویند.
۶ -Shale shake
غربالی است با مِش های مختلف که هر کدام کنده های حفاری با سایز های مختلف (در حد بزرگ تر از ماسه و رس) را از گل جدا می کنند.
۷ -Desilter و desander
قسمت های ریز کنده های حفاری، در سایزهای رس و شن که توسط shale shaker قابل جدا شدن نیستند، را جدا می کنند.
ـ عملکرد سیستم:
در هر دکل به طور معمول ۳ پمپ وجود دارد، معمولا ۱ پمپ آن standbyخاموش، اما آماده برای استفاده و ۲ پمپ آن روشن است. با پمپ کردن گل حفاری از محفظه گل، گل بداخل Stand pipe منتقل می شود و سپس از طریق آن به Kelly hose که یک شلنگ مرتجع است، منتقل می شود. به دلیل ارتجاعی بودن این شلنگ از نوسان swivel جلوگیری می شود. گل حفاری بعد از Kelly hose بداخل Kelly و از آن جا به رشته های حفاری و مته منتقل می شود. گل خارج شده از مته به همراه کنده های حفاری از داخل فضای حلقوی (annulus) به سطح می رسد و از آن جا که گل حفاری ما به کنده های حفاری آلوده شده است، این کنده ها توسط shale shaker ,desander و desilter جدا شده و گل حفاری دوباره توسط پمپ به داخل چاه فرستاده می شود.
د) سیستم قدرت
این سیستم برق و نیروی محرکه مورد نیازبرای حفاری را فراهم می کند که شامل ترانزیستورهای مختلفی با توان های متفاوت است.
ه) سیستم کنترل کننده (Controlling system)
اجزای این سیستم شامل:
۱- لوله های جداری (Casing)
لوله های جداری وظایف مختلفی را برعهده دارند به عنوان مثال جدا کردن سازندهای مختلف از یکدیگر، جلوگیری از امتزاج سیالات سازندهای مختلف و غیره. این لوله های جداری توسط سیمان به دیواره چاه می چسبند و از بالا نیز نگه داشته می شوند.
انواع لوله های جداری عبارتند از:
ـ لوله هادی Conductor pipe:
که دکل حفاری روی آن سوار می شود.
ـ لوله جداری سطحی surface casing:
که مانع از امتزاج نفت و سیالات حفاری با سفره ی آب های زیرزمینی و آلوده شدن این آب ها می شود.
ـ لوله های جداری میانه (Intermediate):
اگر خواستیم در مسیر حفاری سازندی را از سازندهای دیگر جدا کنیم از آن استفاده می کنیم.
ـ لوله جداری تولیدی (production casing):
که درقسمت مخزنی چاه نصب می شود و هنگام بهر ه برداری آن را سوراخ می کنند و از آن بهره برداری می کنند.
ـ آستری (Liner):
این نوع لوله های جداری تا سطح کشیده نمی شوند بلکه تا پایین ترین قسمتی که لوله جداری قبلی گذاشته شده است ادامه دارد.
۲- فوران گیرها (BOP) (blow out preventor)
فوران گیر ابزاری است که از یک بدنه اصلی و تعدادی شیر کنترل تشکیل شده است و طی عملیات حفاری روی سرآخرین لوله جداری که در چاه رانده شده بسته می شود. بخش های مختلف فوران گیر شامل شیرهای ورودی و خروجی گل، شیر ورودی سیمان، shear rams و Blind rams و annulus preventor است.
shear rams وسیله ای است که هر گاه چاه دچار فوران شد و نتوانند فوران آن را کنترل کنند، این ابزار از سر چاه لوله ها را می برد و دهانه چاه را به طور کامل می بندد. این ابزار بیشتر در چاه های مخازن گازی کاربرد دارد.
Blind rams هر گاه فورانی صورت گیرد و سیالی از داخل لوله های حفاری به خارج چاه فوران کند این ابزار قسمت دهانه لوله حفاری را مچاله می کند و مانع خارج شدن سیال از این طرق می شود .
annulus preventor هر گاه فوران از طریق فضای حلقوی صورت گیرد این ابزار به اطراف لوله های حفاری محکم می شود و فضای حلقوی بین لوله های حفاری و دیواره چاه را می بندد.
Monitoring
تمام فشارها در تمامی فشار سنج ها بصورت دیجیتال روی صفحه نمایشگر(monitor)در جلوی Company man قرار دارد واین شخص می تواند تمامی آنها را چک کند این اطلاعات شامل فشار ، وضعیت پمپ ها، عمق حفاری، وزن روی مته و غیره می باشد.
● انواع دکل های حفاری:
انواع دکل های حفاری عبارتند از
۱- دکل های خشکی (onshore)
دکل های خشکی خود با توجه به قابلیت های حفاری و عمقی که می توانند حفاری کنند به انواع زیر تقسیم می شوند:
۱-۱- دکل های سبک(light)
۱-۲- دکل های سنگین(heavy)
۱-۳- دکل های فوق سنگین(super heavy)
۱-۴- دکل های قابل حمل(portable)
۲- دکل های دریایی(offshore)
به انواع مختلفی تقسیم می شوند که شامل:
۲-۱- شناور
۲-۲- غیر شناور
انواع دکل های شناور عبارتند از:


۲-۱-۱ ) submersible کشتی حفاری)

دراین نوع ، حفاری روی کشتی انجام می شود که نیازمند برخورداری از تکنولوژی بسیار بالایی ست.
۲-۱-۲ semi- submersible

در روش semi- submersible محفظه ها ی هوایی وجود دارد که دکل روی این محفظه ها قرار گرفته است و روی آب شناور می ماند؛ هر چه این محفظه های بزرگ هوا را خالی و بیشتر از آب پرکنیم سطح سکوی حفاری ما پایین تر می آید. و به این طریق می توان سطح سکوی حفاری را تنظیم کرد.
۲-۲- دکل های غیر شناور
این دکل ها شامل:
۲-۲-۱ Platform

دکل های ثابتی هستند که بعد از حفاری دیگر کاربردی ندارند و نمی توان آن ها را حمل و منتقل کرد.
۲-۲-۲ Jack- up

در این نوع ارتفاع platform (سکوی حفاری) قابل تنظیم است و می توان با توجه به ارتفاع موج های دریا که در منطقه ایجاد می شود، سطح سکوی حفاری را بالا یا پایین آورد.
● مشکلات حفاری:
▪ ورود سیالات از سازندها به درون چاه (blow out)
گلی که در داخل چاه فرستاده می شود دارای فشار مشخصی است که با استفاده از این فشار سازندها و سیالات موجود دراین سازند ها را کنترل می کنند. اگر فشار گل کمتر از فشار سازند باشد، باعث می شود سیالات موجود در این سازندها به درون چاه نفوذ کنند. اگر این سیال گاز یا بخار آب باشد، بسیار خطرناک است؛ حتی اگر سیال وارد شده مایع باشد نیز زیان آور است و باعث تغییر ماهیت گل ما می شود و می تواند گل ما را از بین ببرد. به پدیده وارد شدن سیالات از سازندها به داخل گل blow out گویند.
▪ از دست رفتن گل (mud loss)
این فرآیند عکس فرآیند blowout است یعنی فشار گل به حدی زیاد است که گل حفاری به داخل سازند نفوذ می کند و باعث هدر رفتن گل حفاری می شود. اگر این امر در لایه ی مخزن اتفاق بیافتد، باعث پرشدن خلل و فرج مخازن نفت و گاز توسط قسمت های جامد گل حفاری (mud cake) که در اصطلاح گل کبره ای گفته می شود شده و از میزان بهره دهی مخزن کاسته می شود. در بهترین حالت از دست رفتن گل حفاری، باعث ایجاد خسارت مالی می شود. باید یارآور شد که گل حفاری پیچیده ترین سیالی است که بشر به آن دست یافته است و ماده ارزان قیمتی نیست.
▪ هرز رفتن آب گل حفاری (filler loss)
گاهی گل به طور کامل وارد سازند نمی شود و فقط آب آن داخل سازند می شود و این امر باعث خراب شدن گل حفاری می شود و کارایی گل حفاری را کاهش می دهد.
گل حفاری دارای کارآیی های زیر است:
۱- اصطکاک بین مته و لایه های سنگی را کم می کند تا حفاری روان تر پیش رود و مته در سنگ گیر نکند
۲- حرارت ناشی از اصطکاک بین مته و لایه های سنگی را به سرچاه منتقل می کند.
۳- خرده سنگ های ناشی از حفاری را که در صورت ماندن در ته چاه به رشته حفاری گیر کرده و منانع حرکت آن می شوند، از چاه بیرون می آورد.
۴-گل کبره ای (mud cake) جداره ای بر دیواره ایجاد می کند. در این صورت برخی از لایه های سنگی(غیر مخزنی) که سست و ناپایدارند و ممکن است دهانه ی چاه در محل آن ها با مشکل ریزش یا گرفتگی مواجه شود، با این جداره پوششی پایدار می شوند.
۵- در مسیر رسیدن به لایه مخزنی، چاه از میان لایه های زیادی عبور می کند بعضی از این لایه های خود متخلخل و در برگیرنده مقداری سیال هستند. فشاری که ستون گل حفاری بر دیواره ی چاه وارد می کند، سبب می شود این سیالات وارد چاه نشوند. شاید این مهمترین کارکردی باشد که گل حفاری در مرحله ی حفاری دارد.
▪ گیر کردن ابزار حفاری درون چاه
ممکن است در حین حفاری یا کارهای دیگری که درون چاه انجام می شود، برخی از ابزارهای حفاری درون چاه گیر کنند ویا به درون آن بیافتند، متداول ترین آن ها گیر کردن رشته های حفاری به دیواره چاه است که به آن stacking گویند. همچنین ممکن است قطعه ای به درون چاه بیافتد که در این صورت باید با روش ها و ابزارهای مانده یابی(Fishing) آن قطعه را خارج کرد.
▪ ریزش لایه ها درون چاه
در حین حفاری ممکن است به لایه هایی برسیم که بسیار سست هستند و به درون چاه ریزش می کنند. یا ممکن است لایه ای که حفاری می کنیم از جنس رس باشد و در تماس آب گل حفاری با آن سازند، افزایش حجم پیدا کند و چاه را ببندد. روشی که برای حل این مشکل پیشنهاد می شود؛ این است که تا جایی که امکان دارد از گلی با پایه های روغنی استفاده شود و سازند نیز سریعا توسط لوله جداری (Casing) پوشانده شود. اما اگر سازند، سست باشد به درون چاه ریزش می کند و ممکن است باعث مدفون شدن مته حفاری نیز شود. روشی که برای جلوگیری از این مشکل پیشنهاد می شود این است که گل حفاری را طوری طراحی کنند که در محل سازند سست ،گل کبره(mud cake) زیادی ایجاد شود و مانع ریزش سازند شود.
● تکنولوژی روش های حفاری
انواع روش های حفای از نظر جهت حفاری عبارتند از:
▪ حفاری عمودی (vertical drilling)
در این روش حفاری بصورت عمودی نبست به سطح زمین انجام می شود اما در هر حفاری یک انحراف از مسیر (drift) وجود دارد که در روش عمودی این انحراف باید خیلی کم و در حد ۱ درجه تا ۲ درجه باشد.
▪ حفاری انحرافی (Slant well)
در این روش حفاری نبست به محور عمود بر سطح زمین دارای زاویه می باشد حتی ممکن است در حفاری عمودی در یک قسمت به عنوان نمونه رشته های حفای به دیواره چاه گیر کنند و نتوان آنها را آزاد کرد و مجبور شویم آن قسمت لوله های حفاری که به دیواره چاه گیر کرده است را قطع کنیم و پس ازسیمان کردن آن قسمت با استفاده از روش حفاری انحرافی این منطقه را دور زده و دوباره در مسیر حفاری قبلی بازگردیم.
▪ حفاری افقی (Horizontal drilling)
در این روش، حفاری با زاویه ۹۰ درجه نبست به محور چاه انجام می شود. این نوع حفاری می تواند درسنگ مخزن بسیار بصرفه باشد چراکه سطح تماس مخزن را با چاه افزایش داده و در نتیجه باعث برداشت بیشتر و بهتر از مخزن می شود، اما این روش نیاز به تکنولوژی بالایی نیز دارد.
Multi lateral Drilling▪
این روش بیشتر در چاه هایی مورد استفاده قرار می گیرد که برروی دریا قرار دارند(offshore)یا همان سکوهای نفتی و گازی دریایی. به این ترتیب که از یک سکو در جهت های مختلف حفاری انجام می شود هم زمان می توان چندین نقطه در یک مخزن یا مخازن مختلف را حفاری کرد.
▪ حفاری زیر فشار(Under Balance Drilling)UBD:
این روش دارای سرعت حفاری بسیار بالایی است، در این تکنیک فشار گل حفاری را با رعایت استادارد ها و ملاحظات مختلف که باعث فوران چاه نشود به زیر فشار سازند و سیال موجود در آن می رسانند.کاربرد اصلی این روش در حفاری سازند های سخت می باشد به این ترتیب که اگر فشار روی این سازند ها کم باشد فشار خود سازند موجب پاشیده شدن سازند می شود و سرعت حفاری را تا حد زیادی بالا می برد البته این روش نیاز به تکنولوژی پیشرفته ای دارد.

به اين مطلب امتياز دهيد:

0
lunatic #6
پستها: 862

آف لاين
2013/09/30 10:59:12
تجهيزات حفاري چرخشي

دکل حفاري
سيستم قدرت
سيستم بالابر
سيستم دوراني
لوله هاي جداره گذاري
سيستم گردش مجدد سيال حفاري (Recirculation System)
تجهيزات كنترل چاه
تجهيزات كمكي
ژنراتورهاي الكتريكي
كمپرسورهاي هوا
سيستم ابزار دقيق حفاري
ساير امكانات و تجهیزات کمکی

1- دکل حفاري
دكل حفاري چرخشي، صرف نظر از مورد استفادة آن در خشكي يا دريا، در واقع كارخانه اي است كه فقط جهت توليد يك محصول يعني چاه نفت طراحي شده است. اين چاه در واقع يك مسير عبوري كاملاً مشخص از سطح زمين به طبقات زيرين آن مي باشد كه ممكن است داراي ذخاير هيدروكربني باشند. عملكرد يك دكل حفاري در مقايسه با ديگر تسهيلات ساخت و توليد متفاوت است چرا كه بعد از حفر چاه و استخراج نفت يا گاز نيازي به استفاده از آن نمي باشد. بعد از حفر چاه، دكل و متعلقات آن مي توانند از هم جدا شده و جهت حفاري مجدد در يك منطقة ديگر دوباره به هم متصل گردند.
قابليت حمل دكل حفاري، در عملكرد آن جهت حفاري تأثير زيادي ندارد و در واقع اين قابليت و امكان استفادة مجدد از دكل جهت حفاري، كاربرد آن را مقرون به صرفه مي نمايد. همچنين با توجه به قابليت حمل يك دكل حفاري، مي توان اجزاء آن را به مجموعه هاي كوچكتر تقسيم كرده و به وسيلة‌ كاميون يا هليكوپتر در روي خشكي و يا با يدك كشيدن در دريا، جهت حفاري به محل جديد منتقل نمود.
معمولاً دکلها داراي تعدادي جزء اصلي هستند که عمده ترين آنها عبارت است از: سيستم خرک، سيستم قدرت، سيستم بالابر، سيستم دوراني، سيستم گردش سيال حفاري، تجهيزات کنترل چاه، لوله هاي حفاري، لوله هاي جداره گذاري،ژنراتورهاي الکتريکي، کمپرسورهاي هوا و ساير ابزارها و تجهيزات کمکي.
2- سيستم قدرت
قدرت عبارتست از انرژي مورد نياز جهت راه اندازي يك ماشين. تقريباً در تمامي دكلهاي حفاري قدرت مورد نياز جهت حفاري چاهها از طريق موتورهاي احتراق داخلي كه از سوخت ديزلي استفاده مي كنند تأمين مي شود.اخيراً استفاده از موتورهاي سوخت گازي نيز در حال رواج است. بسته به عمق چاه مورد حفاري، يك دكل ممكن است به دو تا چهار موتور نياز داشته باشد. قدرت فراهم شده به وسيلة دو نوع محرك به اجزاء دكل منتقل مي شود كه عبارتند از: محركهاي مكانيكي و محركهاي الكتريكي. دريك دكل مكانيكي، قدرت موتور توسط مجموعه اي از تسمه ها، پولي ها، زنجير و چرخ زنجيرها به اجزاء دكل منتقل مي شود. در دكلهاي الكتريكي نيازي به استفاده از تسمه و زنجير جهت انتقال قدرت نيست و قدرت الكتريكي از مولدهاي اوليه به موتورهاي الكتريكي هر جزء انتقال مي يابد. اكثر دكلهاي مورد استفاده در حفاري چاههاي عميق و نيمه عميق الكتريكي هستند و اين بدان دليل است كه نگهداري و نصب اين نوع دكلها ساده تر از دكلهاي مكانيكي مي باشد.
3- سيستم بالابر
سيستم بالابر، رشته لولة حفاري را در طول حفاري به داخل چاه هدايت و يا از آن خارج مي كند و همچنين وظيفة لوله گذاري در چاه را نيز بر عهده دارد. سيستم بالابر شامل زيرسازه هاي دكل (سازة فولادي)، منجنيق حفاري (كه گاهي اوقات بالابر نيز ناميده مي شود) جعبه قرقرة سر دكل (Crown Block) ، جعبه قرقرة متحرك و قلاب و کابل حفاري مي باشد.
زيرسازه (Substructure) ، تكيه گاه لازم را براي سازة دكل و ميزدوار (Rotary Table) فراهم مي آورد تا اين دو بتوانند بار اعمالي از طرف رشته لولة حفاري را چه در حالت معلق در چاه و چه به هنگام استقرار آن روي سازة دكل تحمل کنند. علاوه بر اين، ارتفاع زير سازه طوري تنظيم مي شود که فضاي لازم در زير دكل حفاري جهت شيرهاي بزرگ كنترل فوران (Blow Out Valve) فراهم آيد. منجنيق حفاري، پانل كنترل حفاري، اتاقك خدمه حفاري وتجهيزات ديگر در كف دكل حفاري كه با توجه به ارتفاع زيرسازه در فاصلة مناسبي از سطح زمين واقع است، قرار مي گيرند. سازة دكل و زيرسازة آن وزن رشته لولة حفاري را چه در زمان تعليق آن از قرقرة سر دكل، چه در حالت ساكن روي ميز دوار و يا در حالتي كه بدون حركت در روي دكل واقع است تحمل مي نمايند.
منجنيق حفاري كه گاهي اوقات بالابر(Hoist) نيز ناميده مي شود در واقع يك وينچ (Winch) بسيار بزرگ است كه با پيچاندن رشته سيم حفاري باعث حركت رو به بالا يا پايين رشته لولة حفاري و مته مي گردد. از منجنيق حفاري به هنگام برپاداشتن يا پايين آوردن سازة دكل نيز استفاده مي شود. تجهيزات ويژه اي (معروف به طبلك فرعيCathead) جهت پيچ كردن يا باز كردن لوله هاي داراي رزوه روي منجنيق حفاري نصب مي شوند. معمولاً منجنيق حفاري بزرگترين، سنگينترين و گران ترين قسمت يك مجموعة حفاري چرخشي مي باشد.
منجنيق حفاري شامل يك طبلك قرقره مانند است كه رشته کابل حفاري به دور آن پيچيده مي شود. زماني كه منجنيق به كار مي افتد اين طبلك چرخيده و بسته به جهت دوران آن باعث جمع شدن رشته کابل حفاري به منظور بالا بردن جعبة قرقره متحرك و يا باعث آزاد شدن رشته کابل جهت پايين آوردن آن مي گردد. با توجه به اينكه رشته لولة حفاري به جعبه قرقرة متحرك متصل است لذا چرخش اين طبلك باعث بالا و يا پايين رفتن رشته لولة حفاري خواهد شد.
كابل حفاري كه اصطلاحاً كابل يا طناب سيمي ناميده مي شود با تاباندن چندين سيم فولادي بوجود مي آيد. اين كابل براي تحمل بارهاي سنگين در دكل حفاري طراحي شده است. رشته سيم يا كابل حفاري ميبايست حول يك قرقره واقع در روي دكل پيچيده شوند لذا لازم است تا عمليات كابل كشي (Stringing- Up) انجام شود.
4- سيستم دوراني
سيستم دوراني رشته لوله و متة حفاري را جهت حفر چاه به گردش در مي آورد. تجهيزات دوران از بالا به پايين شامل هرزگرد يا تاپ درايو (Swivel or Top Drive) ، ميلة چهاربر (Kelly) ، طوق محافظ ميلة چهاربر (Kelly Saver Sub) ، ميز دوراني، رشته لولة حفاري، مفصل ساقه (Tool Joints) ، طوق مته و متة حفاري مي باشد. تجهيزات به هم متصل شدة بين هرزه گرد و مته كه شامل ميلة چهاربر، لولة حفاري و طوق مته مي باشد مجموعة رشته لولة حفاري (Drilling Stem) را تشكيل مي دهند.
5- لوله هاي جداره گذاري
خدمة حفاري نمي توانند چاه را به طور كامل و تا عمق نهايي آن در يك مرحله حفاري نمايند. لذا آنها ابتدا با مته هايي بزرگ، سوراخي به عمق كافي و با قطر بزرگ حفر مي نمايند تا سنگهاي سست و كثافات را كه در داخل سوراخ بوده و مي توانند باعث بروز مشكلاتي در طول عمليات حفاري شوند، همراه با آب موجود در طبقات آب دار (Water–Bearing Formations) نزديك سطح زمين از داخل چاه خارج نمايند. طبقات خاكي نزديك به سطح زمين معمولاً ‌داراي آب تازه مي باشند. از اين منابع آب مي توان جهت شرب شهروندان يك شهر استفاده نمود. عدم دقت گروه حفاري در طول عمليات حفاري باعث آلود شدن اين منابع آب توسط گل حفاري و ساير سيالات خواهد شد.
بعد از حفر اولين مرحله از چاه آن را جداره گذاري و سيمانکاري مي كنند كه اين امر باعث كاهش قطر چاه مي گردد ولي از ريزش طبقات خاك به داخل جلوگيري مي كند. عمق اوّلين مرحلة‌ حفاري حداکثر ممكن است 60 متر باشد. در حقيقت بستگي به عمق سازندهاي واقع در نزديكي سطح زمين دارد و به ندرت ممکن است از 60 متر تجاوز کند.
در بعضي موارد گروه حفاري مي تواند در مرحلة دوّم قسمت باقي ماندة چاه را تا عمق نهايي آن حفاري كند. در موارد ديگر، به ويژه در چاههايي با عمق 3000 متر يا بيشتر گروه حفاري مي بايستي كه همانند مرحلة اوّل سوراخي با عمق مشخص حفر نموده و سپس آن را جداره گذاري و سيمانکاري نمايند. بار ديگر قطر سوراخ با عمل جداره گذاري و سيمانکاري كردن كمتر شده و لذا قسمت سوّم چاه داراي قطري كمتر از قطر مرحلة قبل خواهد بود.
6- سيستم گردش مجدد سيال حفاري (Recirculation System)
سيستم گردش مجدد، سيال حفاري را به سمت مته به گردش در آورده و سپس آنرا جهت تصفيه و استفاده مجدد به سطح زمين منتقل مي كند. جهت عمليات حفاري چرخشي، سيال مي بايست به طرف پايين و از طريق رشته لولة حفاري، حول مته گردش نموده و سپس از طريق فضاي حلقوي بين رشته لولة حفاري و جدارة چاه به طرف بالا جريان يابد. گل حفاري پس از عبور از ميان رشته لوله حفاري از نازلهاي مته خارج شده و از فضاي حلقوي به سمت دهانه چاه حرکت مي کند.
سيستم گردش مجدد تجهيزات زير را جهت گردش (Circulate) سيال، تصفيه (Clean) و گردش مجدد آن به كار مي برد: 1) ‌پمپهاي گل حفاري 2) (Mud Pums) ‌لولة خرطومي دوار 3) (Rotary Hose) هرز گرد يا تاپ درايو 4) رشته لولة حفاري 5) مته 6)‌ مسير بازگشت گل حفاري و 7) مخازن گل حفاري (Mud Tanks) اگر سيستم بازيافت از هوا يا گاز جهت گردش سيال استفاده كند بايستي كمپرسور را نيز به مجموعة تجهيزات فوق اضافه كرد.
اصلي ترين هدف استفاده از سيستم گردش سيال حفاري عبارت است از 1) تميز كردن انتهاي چاه حفرشده 2) خنك كاري و روغنكاري مته و رشته لولة‌حفاري 3) خارج كردن خرده سنگها از چاه 4) جلوگيري از ايجاد حفره در ديوارة چاه و 5) جلوگيري از ورودي سيال موجود در سازندها به داخل چاه و فوران آن.
سيال مورد استفاده معمولاً مايع و گاهي اوقات نيز هوا يا گاز مي باشد. قسمت اعظم سيال مايع را آب همراه با روغن (معمولاً سوخت ديزلي) تشكيل مي دهد. سيال حفاري را با توجه به اينكه بسيار به گل شبيه است، گل حفاري نيز مي نامند. پمپ گل حفاري از ضروري ترين اجزاء يك سيستم گردش سيال مي باشد. فشار پمپ، سيال را از داخل محفظه سيال و از طريق رشته لولة حفاري به مته و عمق چاه و سپس از طريق فضاي خالي بين جداره چاه و رشته لولة حفاري به داخل پيت باز مي گرداند.
7- تجهيزات كنترل چاه
تجهيزات كنترل چاه جهت جلوگيري از فوران ‌مورد استفاده قرار مي گيرند. فوران چاه در واقع يك جريان كنترل نشده گاز، نفت يا ديگر سيالات موجود در چاه به فضاي بيرون چاه يا طبقات خاكي زيرزميني مي باشد. اين حالت زماني اتفاق مي افتد كه فشار درون سازند از فشار اعمال شده به آن توسط ستون گل حفاري بيشتر باشد. فوران مي تواند باعث به خطر افتادن جان خدمة حفاري، نابودي دكل حفاري كه داراي ارزشي معادل ميليونها دلار است، اتلاف نفت مورد نياز و احتمالاً خسارت به محيط زيست شود. اگر چه اين اتفاق نسبتاً نادر است اما در صورت وقوع، منظره اي بسيار دهشتناك دارد. سيال (نفت، گاز يا آب نمك) با فشار بسيار زياد از دهانة چاه فوران نموده و اغلب اوقات به ويژه در مواردي كه سيال حاوي گاز مي باشد مشتعل شده و به صورت يك آتش غرنده در مي آيد.
تجهيزات کنترل چاه شامل اجزاء زير مي باشد: شيرهاي فورانگير،انباره ها (Accumulators) شيرهاي خفانشي (Chokes) مانيفولدهاي خفانش (Choke Manifolds).
8- تجهيزات كمكي
علاوه بر تجهيزات اصلي تشكيل دهندة يك دكل حفاري، وجود تجهيزات ديگري نيز مورد نياز است. سيستمهاي قدرت، بالا برنده، دوراني، بازيافت و كنترل چاه داراي تجهيزات اضافه تري هستند كه به تجهيزات اصلي اضافه شده و دكل حفاري را جهت عمليات حفاري آماده مي سازند. تعداد و نوع اين تجهيزات اضافي بستگي به نوع استفاده از دكل حفاري دارد. علاوه بر اين اثرات، عوامل ديگري مانند عوارض زمين، آب و هوا، دوري از مراكز خدماتي و حمل و نقل نيز بايستي در نظر گرفته شوند.
9- ژنراتورهاي الكتريكي
جهت شروع عمليات دكلهاي حفاري مدرن از ژنراتورهاي AC كه اكثراً به كمك سوختهاي ديزلي و يا گاز طبيعي كار مي كنند استفاده مي شود. اين مجموعة موتور- ژنراتور فقط براي توليد قدرت مورد نياز منجنيق حفاري، ميز دوار و پمپهاي گل حفاري بکار نمي رود، بلکه انرژي توليدي توسط اين مجموعه جهت برپا كردن دكل، موتورهاي لرزانندة شيل(Shale Shaker Motors) ، محركهاي پيت گل حفاري (Mud pit Agitators) ، پمپهاي گريز از مركز (Centrifugal Pumps) ، فن هاي خنك كنندة موتور و سيستم تهويه آسايشگاه خدمة حفاري نيز مصرف مي شود.
اغلب اين ژنراتورها توانايي توليد 50 تا 350 كيلو وات انرژي را دارند. البته در بعضي موارد از واحدهاي بزرگتر با توان بيشتر نيز استفاده مي شود. به طور كلي يك واحد از ژنراتورهاي مذکور توان توليد قدرت مورد نياز يك دكل حفاري را بدون در نظر گرفتن انرژي لازم براي سيستم بالا بر، دوران و پمپاژ دارا مي باشند. واحد دوّم سيستم موتور –ژنراتور بعنوان ذخيرة مجموعة اول استفاده مي شود.
10- كمپرسورهاي هوا
در دكلهاي مكانيكي (دكلهايي كه به وسيلة يك يا چند موتور احتراق داخلي فعال مي شوند و قدرت از طريق تجهيزات مكانيكي مانند زنجير، چرخ زنجير، كلاچ و شفت منتقل مي شود.) يك كمپرسور كوچك توليد کننده هواي فشرده، هواي مورد نياز كلاچها و كنترلهاي پنوماتيكي را فراهم مي كند. كمپرسور داراي مخزني جهت ذخيرة هواي فشرده مي باشد. دكلهاي حفاري ديزل- الكتريك دكلهايي هستند كه قدرت مورد نياز خود را از طريق موتورهاي ديزلي كه محرك ژنراتورهاي الكتريكي هستند تأمين مي کنند). در اين دکلها از كمپرسور الكتريكي جهت توليد هواي فشرده با فشار 650 تا 1000 کيلو پاسکال استفاده مي شود. هواي فشرده براي راه اندازي كنترلهاي پنوماتيكي، راه اندازي موتورهاي اصلي و بالابرهاي پنوماتيكي، پمپهاي هواي روي واحد BOP و همانند اينها بکار برده مي شود.
11- سيستم ابزار دقيق حفاري
سيستم ابزار دقيق كليدي ترين قسمت يك دكل حفاري به شمارمي رود.در يك سيستم ابزار دقيق وزن رشته لولة حفاري، سطح پيت گل حفاري، فشار پمپ، سرعت دوراني و متغيرهاي ديگر مورد اندازه گيري مي شود . ممكن است از يك واحد نمودارگيري گل حفاري جهت مشاهدة هر گونه آثار نفت و گاز در سيال در گردش حفاري استفاده شود. اين كار معمولاً توسط يك شركت پيمانكار خدماتي انجام مي گردد.
12- ساير امكانات
دكلهاي حفاري علاوه بر تجهيزات فوق الذكر داراي تأسيسات ذخيرة سوخت، رختكن جهت تعويض لباس خدمة حفاري، اتاقك حفار (Doghouse) که در واقع يك سازة كوچك واقع در كف دكل است كه دفتر كار حفار و محل ذخيرة ابزار آلات كوچك مي باشد، اتاقك ابزار براي نگهداري قطعات يدكي پمپ و ديگر تجهيزات نيز مي باشند. دكلهاي حفاري واقع در مكانهاي دور دست داراي يك اردو جهت اسكان پرسنل حفاري به هنگام انجام وظيفه نيز هستند. دفتر مسئول دكل حفاري كه معمولاً توسط يك يدك كش به محل آورده مي شود داراي يك تلقن، يك راديو و يك كامپيوتر جهت ارتباط با دفتر مركزي و مناطق مسكوني مي باشد.
دكلهاي حفاري فراساحلي داراي خوابگاه، وسايل پخت و پز، مولدهاي الكتريكي، ذخيرة آب و سيستم فاضلاب و همچنين ذخيرة كافي از گل خشك، مواد شيميايي، سيمان، روغن و ديگر مواد مورد نياز جهت حفاري به مدت چندين روز مي باشد. اغلب دكلهاي حفاري امكان ارسال اطلاعات عمليات حفاري به دفتر مركزي را از طريق يك مودم دارا هستند.

به اين مطلب امتياز دهيد:

0
lunatic #7
پستها: 862

آف لاين
2013/10/01 16:56:12
انواع نوع حفاری

اگر بخواهيم دستگاههاي حفاري را دسته بندي كنيم، اين دستگاه ها به دو نمونه تقسيم مي شوند:
الف: دستگاه هاي حفاري ضربه اي
ب: دستگاه هاي حفاري دوراني
1- دستگاه هاي حفاري ضربه اي :IMPACT DRILLING RIG
دستگاههاي حفاري ضربه اي بصورت رفت و برگشت عمل كرده و تيغه حفاري در يك فرايند حركتي رفت و برگشت كار حفر را انجام مي دهد . اين دستگاه ها معمولاً به منظور حفر لایه های سخت با عمق كم بكارگيري مي شود.

درتصویر فوق نمائی ازیک دستگاه حفاری ضربه ای را مشاهده مینمائید
2- دستگاه هاي حفاري دوراني : ROTARY DRILLING RIG
اين دستگاه ها به دو شكل دستگاه حفاري دوراني عمودي(VERTICAL) كه عموماً براي حفر چاههاي نفت گاز و آب با عمق زياد استفاده مي شود و دوم دستگاه هاي حفاري دوراني افقي(HOURIZONTAL) كه عموماً به منظور حفر تونلهاي زير سطحي و روي سطحي بكارگيري مي شود.دستگاه هاي حفاري كه در صنعت نفت و گاز بكارگيري مي شود بطوركلي از نوع دوراني عمودي (VERTICAL) مي باشند و شامل 2 دسته دستگاههاي حفاري دريايي و دستگاههاي حفاري خشكي مي باشند.

3- حفاری جهت دار DIRECTIONAL DRILLING
گاه در کار حفر یک چاه انجام عملیات حفاری جهت دار (DIRECTIONAL DRILLING)ودر شرایط خاص حتی بروش حفاری افقی(HOURIZONTAL DRILLING)مورد استفاده قرار میگیرد این روشها معمولاً توسط دستگاههای حفاری عمودی اما با استفاده از تکنیکهای خاص وابزار آلات مخصوصی انجام میشود.
4- دستگاههای حفاری مورب DIRECTIONAL DRILLING RIG
نوع خاصی از دستگاههای حفاری دریائی وجود دارد که درآن دکل حفاری تحت زاویه ای در حدود 45درجه نسبت به محور قائم واقع شده است این نوع دکل بدون استفاده از ابزار آلات خاص حفاری انحرافی قادر به انجام عملیات حفاری برروی چاههای جهت دار متناسب با زاویه دکل ویا هرگونه عملیات تعمیراتی میباشد معمولاً این دستگاهها ثابت بوده ودر هنگام جابجائی بمانند یک دستگاه حفاری خشکی از هم باز شده وبوسیله یدک کشهای دریائی به نقطه دیگر جابجا میشود در حال حاضر یک نمونه از این دستگاه حفاری با نام ابوذر درشرکت ملی حفاری ایران در خلیج فارس درحال کار میباشد.
5- دستگاههای حفاری پرقدرتSOUPER RIG
دستگاههای حفاری بسته به ظرفيت كاري و توان عملياتي تا اعماق 9000 متري زمين را به راحتي حفاري مي نمايند.از اعماق 6000متر به بالا لازم است از دستگاههای حفاری پر قدرت تحت عنوان سوپر ریگ که قابلیت حفاری تا عمق 12000متر را دارا هستند استفاده نمود دستگاه حفاری پیروزی در شرکت ملی حفاری از این نمونه دستگاهها میباشد این دستگاهها معمولاً در عملیات اکتشافی که تعداد جابجائیها کمتر است مورد استفاده قرار میگیرد.توان عملیاتی این دستگاهها معمولاً 3000HPوظرفیت باربرداری پایه های اصلی دکل 1500000پوند میباشد.

به اين مطلب امتياز دهيد:

0
lunatic #8
پستها: 862

آف لاين
2013/10/01 16:56:45
فاكتورهاي مهم در تعيين يك دستگاه حفاري IMPORTANT FACTOR FOR OPTION DRILLING RIG

1- ارتفاع دكل حفاري :MAST HIGHT
ارتفاع دكل (Mast)از سطح سكوي حفاري (Floor) تا تاج دكل (Crown)را شامل مي شود . همانطور كه گفته شد اين ارتفاع بين 142 تا 152 فوت متغير مي باشد.
2- توان عملياتي دستگاه حفاري (Horse power)
دستگاههايي حفاري دوراني بسته به نوع استفاده و عملياتي كه انجام مي دهند با توانهاي متفاوت بكارگيري مي شوند كه معمولاً بين 800 تا 3000 اسب بخار متغير مي باشد.
3- ميزان باربرداري (Hook load)
اين فاكتور يكي از مهمترين فاكتورها در انتخاب يك دستگاه حفاري مي باشدو عبارت است از ميزان تحمل باري كه پايه هاي دكل حفاري مي تواند تحمل نمايد.
اين ميزان معمولاً بين 800000 پوند تا 1500000پوند متغير مي باشد.بعنوان مثال هركدام از پايه هاي يك دكل حفاري 000/1000 پوندي قابليت تحمل lb250000 را دارا مي باشد.
اين فاكتور ظرفيت دستگاه هاي حفاري براي حفاري تا اعماق مختلف را مشخص مي كند.
4- تعداد و میزان پایه ها دریک دستگاه حفاری دریائی
تعداد و میزان نفوذ پایه ها در عمق آب وبستر دریا نیز از فاکتورهائیست که درخصوص تعیین یک دستگاه حفاری دریائی مورد نظر قرار میگیرد.

به اين مطلب امتياز دهيد:

0
lunatic #9
پستها: 862

آف لاين
2013/10/01 16:57:49
اجزاء و بخشهاي مختلف يك دکل حفاري COMPONENT OF DRILLING RIG


1- سازه و زير سازه (Mast & Substructure)
اين بخش از 3 قسمت سازه زيرين (Sub Base)، سكوي حفاري (Floor) و دكل حفاري(Mast) تشكيل شده است .
سازه زيرين شامل دو عدد سازه اصلي است كه معمولاً در دو طرف محل چاه (Seller) كه به شكل صليب مانند است استقرار مي يابد و پس از قرار گرفتن دقيق بمنظور جلوگيري از جابجايي بوسيله رابط ها و تودلي ها به هم متصل مي گردد . بر روي اين قسمت بخش هاي مختلف سازه زيرين سكوي حفاري شامل قيچي ها و قرقره هاي سيستم بالابري (shave Rising) قرار مي گيرد سكوي حفاري به گونه اي است كه در هنگام نصب به 2 قسمت مساوي در جلو و عقب تقسيم مي گردد.

درتصویر فوق مشاهده میفرمائید که سازه های اصلی (SUB BAS)در دوطرف محل حفاری قرارداده شده وسپس مجموعه زیر سازه شامل پایه ها ودیگر قسمتها بر روی آن نصب میگردد قابهای دکل بعد از اتصال به یکدیگر توسط گردونه حفاری (DRAW WORKS)برپا شده ودکل حفاری تکمیل میگردد.
مجموعه سازه و زير سازه حفاري بصورت بخشهاي مختلفي است كه بوسيله اتصالات پين به هم متصل مي شود این نوع طراحی به خاطر امکان جدا کردن بخشهای مختلف بعد از اتمام عملیات حفاری میباشد .
در هنگام اتمام عمليات حفاري و جابجايي دستگاه حفاري كليه بخشهاي سازه و زير سازه وقابهای دکل از هم جدا شده و جابجا مي شود.
عمليات بر پايي و خواباندن دكل حفاري (Rig up & Rig down) يكي از مهمترين و حساس ترين عمليات در جابجايي دستگاه هاي حفاري محسوب مي گردد،كه همواره تحت نظارت مقامات مافوق رؤساي نواحي و مناطق حفاري صورت مي پذيرد.دربخشهای بعد به تفصیل در ارتباط با آن شرح داده میشود.
در عمليات فوق قرقره هاي مركب و سيستم رايزينگ لاين و كابلهاي بكار رفته در سازه حفاري انجام عمليات بر پايي(RIG UP) و يا خواباندن(RIG DOWN) را براي يك دكل حفاري ميسر مي سازد.

2- دكل (MAST) اين قسمت از دستگاه حفاري كه انجام عمليات حفاري شامل حفاري راندن لوله هاي جداري (casing) ، عمليات سيمان زني وعكسبرداري و بطور كلي بخش عمليات درون چاهي را براي يك دستگاه حفاري ميسر مي سازد.
سازه دكل حفاري از لحاظ شكل ظاهري از نوع خرپا با ارتفاعي در حدود 142 تا 152 فوت از سطح فلور مي باشد و از مقاطع مختلف تشكيل يافته كه اين مقاطع بوسيله اتصالات پين به هم متصل و از هم جدا مي شود:
اين مقاطع به نامهاي زير مي باشد:
- مقطع تحتاني ( BOTTOM Section)
1. Inter mediate section
- وسط ( Middle section)
2. Top section
- مقطع فوقاني crown section
در قسمت فوقاني تاج دكل (Crown ) قرار گرفته است . در اين بخش قرقره هاي ثابت كابل حفاري نصب شده است كه تعداد اين قرقره ها 6 عدد مي باشد .
كابل حفاري از گردونه حفاري (Draw Works) خارج شده و بعد از عبور از قرقره هاي ثابت (Crown shave) به قرقره متحرك (Traveling Block) و در نهايت به قلاب (Hook) متصل مي گردد.
در مقطع وسط ( Middle section) محلي به نام (Monkey board) طراحي گرديده است. طراحي اين بخش به گونه اي است كه امكان استقرار دكل بان و همچنين محلي براي نگه داري لوله هاي حفاري را ميسر مي سازد.



در هنگام عمليات لوله بالا كه اصطلاحاً در حفاري (Trip) گفته مي شود كه عمدتاً در هنگام تعويض مته حفاري و يا ديگر عمليات درون چاهي انجام مي شود شرايط به گونه اي مهيا مي شود كه امكان جداسازي لوله هاي حفاري كه هر سه شاخه متصل به هم كه اصطلاحاً يك استند گفته مي شود را در قسمت مخصوص مانكي برد(Finger) قرار دهيم و بعد از تعويض مته و يا عمليات ديگر مجدداً مورد استفاده قراردهيم.اين عمليات در زمان حفر يك چاه بسته به شرايط عملياتي بارها ممكن است انجام شود.
3-گردونه حفاري (Draw works)
اين تجهيز يكي از مهمترين بخشهاي يك دستگاه حفاري مي باشد كه اصطلاحاً به آن شاه موتورهم گفته مي شود . توان اين دستگاه بسته به نوع دستگاه حفاري از 800 تا 3000 اسب بخار متغيير مي باشد.
اين دستگاه داراي 2 نوع برقي و مكانيكي مي باشد كه هر 2 نمونه از نظر اصول كار يكي است اما نحوه راه اندازي آنها متفاوت است ، به شكلي كه در نوع مكانيكي توان راه اندازي دستگاه از طريق اتصال زنجير و از طريق كامپوند صورت مي گيرد و در نوع برقي توان دستگاه از طريق 1، 2 يا 3 موتور الكتريكي با توان HP 1000 كه اصطلاحاً تراكنش موتور ناميده مي شود، تأمين مي گردد.
دستگاه دراوركس به مانند وينچ اصلي يك جراثقال عمل مي نمايد .علاوه بر اينكه كاروينچ راكه شامل تأمين حركت بوم اصلي در راستاي محور عمود است را انجام مي دهد. انجام عمليات بالابري
(Hoisting) را نيز مهيا مي كند . علاوه بر اين باز و بسته كردن لوله هاي حفاري بوسيله كت هدهاي چپ و راست نيز توسط اين دستگاه صورت مي گيرد.
4- محدوده كاري دراورکس در دستگاه حفاری
- انجام عمليات برپايي و خواباندن دكل حفاري (Rig up & Rig down)
- انجام عمليات بالابري (Hoisting) و مهاركردن آويزه (String) حفاري در طول مدت عمليات حفاري در عمليات درون چاهي
- انجام عمليات جداره گذاري (Casing)
- تأمين نيروي كشش به منظور ايجاد گشتاور لازم در آچارهاي چپ و راست بوسيله كت هد
- تأمين حركت چرخشي ميز دوار در دستگاه حفاري از نوع مكانيكي
- قراردادن وزن مورد نياز بر روي شاخه حفاري در هنگام عمليات حفاري
5- دستگاه دراوركس از بخشهاي زير تشكيل شده است :

- موتورهاي الكتريكي(Electrical Motors)
*تعداد اين موتورها كه از نوع موتورهاي الكتريكي DC با توان HP 1000 كه اصطلاحاً به آنها تراكشن موتور گفته مي شود بستگي به توان دستگاه دارد كه معمولاً از يك موتور تا 3 موتور متغير مي باشد.
* ترانس ميشن يا گيربكس transmission
در اين قسمت توان ورودي از تراكشن موتورها توسط سيستم چرخ دنده و زنجير با نسبت هاي مختلف تغيير گشتاور داده و به مصرف كننده انتقال داده مي شود.
ترانس ميشن از دو شافت محرك و متحرك تشكيل شده كه شافت متحرك همان شافت اصلي است كه به درام ، كلاچ ها و سيستم ترمز متصل مي باشد و شافت محرك نيز كه نيروي ورودي از تراكشن موتورها را به شافت متحرك منتقل مي نمايد.








- درام DRUM


درام دستگاه ، محلي است براي قرارگرفتن كابل اصلي حفاري ، همانطور كه گفته شد دستگاه دراوركس به مانند وينچ اصلي يك جراثقال مي باشد.كابل حفاري بعد از اتصال به درام امكان انجام عمليات بالابري را در دكل مهيا مي سازد، در دو طرف درام ريم و يا ديسك هاي ترمز مكانيكي قراردارد كه امكان توقف و يا ادامه حركت چرخشي درام را ميسر مي سازد.
- ترمز مكانيكال MECANICAL BREACK
همانطور كه در بخش قبل گفته شد جهت امكان توقف يا حركت درام در 2 سمت درام از سيستم ترمز مكانيكال استفاده شده است . در مدلهاي قديمي از سيستم ترمزهاي كفشكي و در سيستم هاي جديد از ترمزهاي ديسكي استفاده گرديده است .سيستم فرمان ترمز مكانيكي در ترمزهاي كفشكي بوسيله فرمان كاملاً مكانيكي ناشي از ليور و حركت دست حفار صورت مي گرفت و در ترمزهاي ديسكي از فرمان هيدروليك و پنيوماتيكي همزمان استفاده مي شود، بدين شكل كه با حركت ليور توسط حفار سيستم هاي فوق نيروي ترمز را تقويت مي نمايد . علاوه بر اين ديسك و يا ريم هاي ترمز بدليل افزايش حرارت در زمان ترمز به گونه اي طراحي شده كه امكان گردش آب در قسمت داخلي آن مهيا مي باشد.در سيستم خنك كننده ترمز از آب شيرين و يا آب مخلوط با مواد افزودني ، ضد خوردگي استفاده مي شود . به همين منظور يك مخزن مجزاي آب و 3 دستگاه پمپ گريز از مركز كار گردش آب در سيستم خنك كننده را به عهده دارد. علاوه بر آن در سيستم پانل حفار از طريق يك گيج فشار آب در گردش كنترل مي شود كه همواره بايدPSI 30 ثابت باشد.


در عكس فوق نمائي از سيستم اكولايزر يا هماهنگ كننده يك ترمز مكانيكال از نوع كفشكي را مشاهده مي كنيد ، انجام تنظيمات اين بخش يكي از مهمترين كارهاي سيستم ترمز مي باشد. لنت هاي ترمز در طرفين درام بر روي ريم ها رؤيت مي شود.

نماي شماتيك فوق بخش تأمين فشار هيدروليك يك ترمز ديسك برك موسوم به (power unit) مي باشد.

ترمز ديسك برك
- ترمز برقی ELECTRICAL BREACK
با بالا رفتن وزن شاخه حفاري ) (String كه گاه تا 250 هزار پوند افزايش مي يابد و يا در هنگام برپايي و خواباندن دكل حفاري كه دستگاه دراوركس وزنهاي بالاي 400تا 500 هزار پوند را بايد مهار نمايد، امكان مهار شاخه حفاري تنها با استفاده از ترمز مكانيكال امكان پذير نيست و از لحاظ ايمني خطرناك خواهد بود ، لذا بدين منظور از سيستم ترمز الكتريكال به منظور افزايش ضريب ايمني و بالا بردن قدرت ترمز دستگاه استفاده مي شود . در اين ترمز از تعداد 4 كويل برقی بعنوان محرك مجموعه لنت هاي ترمز استفاده مي شود و با فعال شدن سيستم كويل مجموعه ترمز فعال شده و حركت ايمن شاخه حفاري را براي دستگاه ميسر مي سازد. در عكس زير تصوير يك عدد ترمز برقي از نوع بايلور را مشاهده مي نمائيد.




-كت هد چپ و راستLAFT &RIGHT CATHEADS

همانطور كه گفته شد يكي از وظايف دراوركس تأمين گشتاور لازم آچارهاي چپ و راست مي باشد در هنگام عمليات Tripو استفاده از آچار چپ و راست جهت باز كردن و بستن لوله هاي حفاري نيروي لازم براي ايجاد گشتاور در آچارها از طريق كابل و يا زنجير و كت هد ايجاد مي شود . سيستم فرمان كت هدهاي چپ و راست نيوماتيكي است و بوسيله يك ليور كنترل كه در پانل حفار قرار دارد انجام مي شود حركت چرخشي كت هد ها نيز از طريق شافت اصلي دراوركس وبعد از عبوراز یک كلاچ اصطحكاكي تأمين مي گردد.در دستگاههای جدید سیستم پیشرفته هیدرولیکی جایگزین روش قبل شده است این سیستم EIZY TORQU نام دارد مکانیزم آن شامل 2عدد جک هیدرولیک و یک مجموعه تولید توان (POWER UNIT)میباشد این مجموعه میزان گشتاور لازم جهت آچارهای چپ وراست تامین مینماید.

-كلاچ ها CLUTCHS
نيروي چرخشي تراكشن موتورها بعد از عبور از كلاج به شافت محرك دراوركس منتقل مي گردد و اين به خاطر عدم نياز به روشن و يا خاموش كردن موتورها در زمان استفاده از دراوركس مي باشد.
حال اين نيرو بسته به وزن موجود در چاه و توان لازم جهت انجام عمليات حفاري مي تواند از طريق كلاچ پرقدرت ( (Low clutchو يا كلاچ پرسرعت (High clutch) به شافت محرك منتقل گردد و طبيعي است كه هنگام استفاده از كلاچ Low قدرت بيشتر و سرعت كمتر است و در كلاچ High وضعيت برعكس مي باشد.بطور كلي كلاچ و دنده هاي سيستم ترانس ميشن دراوركس در وضعیتهای مختلف میتواند تغيير گشتاورمورد نظر را بوجود آورد این وضعیتها در جدولي بر روي بدنه دراوركس نصب شده است ، بعنوان مثال پر قدرت ترين حالت استفاده زماني است كه كلاچ Lowو دنده Lowدر مدار مي باشد. در اين حالت قدرت زياد و سرعت كم است و به همين شكل حالت هاي ديگر كه در جدول مذكور درج شده است.
اين كلاچها نيز از نوع كلاچهاي اصطحكاكي است كه داراي يك ديسك اصلي و تعدادي لنت كه در حول محور دوران ديسك قرار گرفته و بوسيله مكانيزم نيوماتيكي با سطح ديسك درگيرمي شود .

- سيستم قطع كن اتوماتيك( Crown-o-matic)
با توجه به اينكه بالا و پايين شدن مجموعه قرقره متحرك و قلاب حفاري كه به شاخه حفاري متصل است توسط دراوركس صورت مي گيرد ، طبيعي است كه نياز به سيستمي كه حركت مجموعه را در سيستم محدودنمايد . ضرورت دارد اين كار توسط سيستمي كه در قسمت فوقاني درام دراوركس متصل شده و هنگام چرخش و افزايش قطر درام بواسطه كابل حفاري باعث فعال شدن يك سويچ در قسمت فوقاني درام شده و با قطع هواي ورودي به دراوركس و از كار افتادن سيستم فرمان نيوماتيكي موجب از كار ايستادن دراوركس مي گردد، در اين وضعيت حركت جعبه قرقره متحرك محدود شده و از برخورد مجموعه با تاج دكل جلوگيري مي شود.
6- ميز دوار Rotary Table
در عمليات حفاري ما نيازمند حركت بالا و پايين شاخه حفاري همزمان با حركت چرخشي استرينگ و مته حفاري مي باشيم . همانطور كه گفته شد حركت بالا و پايين استرينگ بوسيله دراوركس تأمين مي شود، حركت چرخشي مته حفاري به وسيله ميز دوار ( Rotary Table) ميسر مي گردد.
اين سيستم متشكل از يك تراكشن موتور DC با توانHP 1000 ، يك گيربكس جهت تغيير نسبت گشتاور وارده و يك صفحه گردان كه همان ميز دوار مي باشد تشكيل شده است ، اين مجموعه بصورت يك پكيج يكپارچه برروي يك شاسي نصب گرديده و به گونه اي در سكوي حفاري قرارمي گيرد كه مركز دوران چاه منطبق با مركز دوران صفحه گردان ميز قرار مي گيرد.
استرينگ حفاري بعد از عبور از مركز صفحه دوران بوسيله ابزار آلات خاصي به نام ميله شش پر (Kelly ) و همچنين بوش مخصوص (Kelly bushing) با صفحه دوران كوپل شده و حركت چرخشي مته را تأمين مي نمايد.

7- جعبه قرقره ثابت ومتحرك(Travelling Block) و مجموعه آويزه حفاري

تصوير 1 تصوير 2 تصوير 3
كابل حفاري بعد از چرخش بدور قرقره هاي ثابت واقع در تاج دكل ( Crown)(تصوير شماره 2) وارد قرقره متحرك (Travelling Block) (تصوير شماره 1) شده و بدينوسيله عمل Hoistingرا براي دستگاه حفاري ميسر مي سازد و تعداد چرخش كابل به دور قرقره هاي ثابت و متحرك توان بالابري يك دستگاه ر ا تغيير مي دهد بدين معني كه در صورت چرخش كابل بدور 5 عدد از قرقره ها تعداد لاين به 10 عدد افزايش يافته و در صورت استفاده از 6 قرقره 12 لاين خواهد شد كه در شرايط عملياتي مختلف امكان تغيير و افزايش باربرداري را براي دستگاه حفاري ميسر مي سازد. جعبه قرقره متحرك در قسمت تحتاني به قلاب حفاري (Hook)و هرزه گرد ( Swivel) (تصويرشماره 3) و در نهايت ميله شش پر (Kelly) و در نهايت به شاخه حفاري (Staring) متصل مي گردد.
8- بالابر هوايي ( Air Hoist)

اين تجهيز نوعي وينچ است كه بوسيله سيستم هواي فشرده امكان باربرداري تا ميزان 5 تن را براي سكوي حفاري ميسر مي سازد ، معمولاً تعداد اين بالابر در سكوي حفاري 1 يا 2 عدد مي باشد .
مكانيزم آن تشكيل شده از يك موتور ستاره اي شكل كه داراي 4 تا 6 عدد سيلندر و پيستون بوده ، اين پيستونها بوسيله فشار هواي ورودي كه توسط يك تقسيم كننده(Distributer) جريان به حركت رفت و برگشتي در آمده و پس از انتقال حركت رفت و برگشتي به يك ميل لنگ حركت چرخشي توليد شده، و حركت درام وينچ را تأمين مي نمايد.
9-آچار هوايي Air wrench

در هنگام باز كردن و يا بستن لوله ها بعد از بازكردن اوليه بوسيله كت هد و آچار چپ و راست به منظور تسريع در انجام عمليات ادامه بازكردن توسط آچار هوايي صورت مي گيرد ، مكانيزم اين آچار به گونه اي است كه داراي 4 عدد غلطك( Roller) بوده كه 2 عدد متحرك و دو عدد محرك مي باشد. فك هاي آچار پس از قرارگرفتن به دور لوله با چرخش غلطك هاي محرك باعث باز كردن يا بستن لوله مي گردد. اين آچار بوسيله يك موتور هوايي با فشار 120 PSI به كار مي افتد.

به اين مطلب امتياز دهيد:

+1
كاربران حاضر:
صفحات : قبلي 1 [2] 3 بعدي

شما از امتياز لازم براي پاسخ به موضوع مطروحه دركلوب برخوردار نيستيد.


| زمان ايجاد: 0.0317891 ثانيه. | کاربران آنلاين - 0 | ميهمانان آنلاين - 17 | اين بخش متعلق است به: كانون دانش |

ايميل به مدير سايت | پرسش از مدير | فيد آر اس اس همسنگان | پیشنهاد و انتقاد | شرايط عضويت | توصيه هاي امنيتي