حفاری چاه
حفاری چاه
حفاری چاه (به انگلیسی: Well Drilling) فرایند حفر کردن گودالی در زمین برای استخراج منابع زیرزمینی مانند آب زیرزمینی، شوراب، گاز طبیعی یا نفت، برای تزریق سیال از سطح زمین به مخزن زیر زمینی و یا برای ارزابی و دنبال کردن ساختارهای زیرزمینی است. حفاری برای اکتشاف ماهیت مواد زیرزمینی (به عنوان نمونه در اکتشاف یا شناسایی کانسارهای فلزی) بهترین توصیف برای حفرچاه یا حفاری است.





چاه حفاری کولا

این پروژه در سال ۱۹۶۲ پیشنهاد و به موسسه شورای علمی میان‌بخشی برای مطالعه درونه زمین و حفاری ابرژرف واگذار گردید. موقعیت حفاری در سال ۱۹۶۵ و درشبه جزیره کولا واقع در شمال غرب شوروی سابق، ۱۰ کیلومتری غرب شهری به نام زاپولیارنی انتخاب گردید.

هدف اولیهٔ در نظر گرفته شده برای این گمانه عمق ۱۵۰۰۰ متری (۴۹۲۱۰ پا) بود. در ۶ ژوئن ۱۹۷۹ رکود عمیق‌ترین گمانه که در اختیار گمانه برثا راجرز(به عمق ۹۵۳۸ متر) واقع در اوکلاهاما آمریکا بود شکسته شد. در سال ۱۹۸۳ عمق حفاری از ۱۲۰۰۰ متر گذشت و حفاری به علت جشن این رویداد در حدود یک سال متوقف شد. این وقفه زمانی نا امید کننده‌ای که در سپتامبر ۱۹۸۴ رخ داد ادامه پیدا کرد. چرا که در حین حفاری متراژ ۱۲۲۶۲ در حدود ۵۰۰۰ متر از لوله حفاری پیچ خورد و در گمانه باقی‌ماند. برای رفع این مشکل تصمیم گرفته شد که حفاری از عمق ۷۰۰۰ متری مجدداً انجام گردد. در سال ۱۹۸۹ عمق حفاری به ۱۲۲۶۲ رسید. در آن سال چنان انتظار می‌رفت که گمانه در پایان سال ۱۹۹۰ به عمق ۱۳۵۰۰ متری و در سال ۱۹۹۳ به متراژ نهایی ۱۵۰۰۰ برسد اما در این عمق دانشمندان با گرمای غیر منتظره‌ای معادل ۱۸۰ درجه سانتی گراد مواجه شدند در حالی که گرمای پیش بینی شده در این عمق معادل ۱۰۰ درجه سانتی گراد بود. حفاری بیشتر در این شرایط امکان ناپذیر به نظر می‌رسید و در نتیجه حفاری در سال ۱۹۹۲ متوقف شد چرا که حفاری تا عمق ۱۵۰۰۰ متری مستلزم افزایش حرارت تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد می‌گردید و در این دما سرمته‌های حفاری نمی‌توانستند کار زیادی انجام دهند.



حفاری

کندن زمین جهت رسیدن به‌هدف مورد نظر را حفاری گویند. حفاری می‌تواند جهت رسیدن به نفت، آب، گاز و غیره انجام گیرد. عملیات‌های حفاری با سرعت بسیار زیادی انجام می‌گیرند، زیرا استفاده از دکل حفاری به‌مدت طولانی از نظر اقتصادی بسیار پرهزینه می‌باشد. عملیات حفاری بسیار خطرناک می‌باشد و همواره از باتجربه‌ترین افراد جهت انجام این کار استفاده می‌شود.

تعیین محل حفاری در صنعت نفت کاریست که مهندسین زمین‌شناس انجام می‌دهند و پس از آن با هماهنگی با مهندسین مخزن و تعیین محل دقیق وجود نفت عملیات حفاری آغاز می‌گردد.





لوازم و قطعات حفاری
یک دکل حفاری شامل شش زیر مجموعه است
سیستم تولید نیروی دکل
سیستم بالا برنده
سیستم گردش گل
سیستم دورانی
سیستم کنترل چاه
سیستم ثبت تجهیزات و عملیات حفاری





گل حفاری

در حفاری‌ها از انواع گل استفاده می‌شود. این گل‌ها از دهانهٔ چاه وارد شده و از نوک لولهٔ حفاری توسط روزنه‌هایی خارج می‌شود و دوباره از اطراف مته و فضای دالیزی چاه به‌بالای چاه منتقل می‌شود. این گل در سر چاه دوباره تصفیه شده و جهت انجام عملیات مشابه استفاه می‌شود.




نقش گل حفاری

نخست، خارج کردن خرده سنگ‌های کنده شده از اطراف مته و آوردن آن‌ها به سطح؛ دوم، خنک کردن و تقلیل اصطکاک مته با زمین؛ سوم، محافظت دیوارۀ چاه و ممانعت از ریزش طبقات؛ چهارم، ایجاد تعادل بین مایعات طبقه‌ای و مایعات داخل چاه؛ پنجم، انتقال گاز و یا نفت طبقات زیرزمینی به سطح و دستگاه‌های اندازه‌گیری مثل دستگاه شناسی گازها و یا دستگاه تعیین‌کننده نوع گاز.




وظیفهٔ اصلی گل حفاری

مهمترین وظیفه گل حفاری حمل خرده های حفاری به سر چاه می باشدویکی از وظایف اصلی دیگر گل حفاری ایجاد شناوری برای وسایل و تجهیزات درون چاه می‌باشد؛ بدین صورت که با شناور شدن اجزا از وزن آنها کاسته شده و در نتیجه از فشار وارد بر رشته‌های حفاری به‌مقدار زیاد کم می‌شود. همچنین دومین وظیفهٔ مهم گل ایجاد فشار بر چاه جهت جلوگیری از فوران چاه می‌باشد.




حفاری انحرافی
حفاری انحرافی به‌نوع خاصی از حفاری گفته می‌شود که قسمت بالایی مخزن در سطح زمین به‌دلیل خانه‌سازی یا صعب‌العبور بودن قابل دسترسی نبوده، در نتیجه حفاری از محل‌های مجاور آغاز می‌شود و پس از مقدار مشخصی از حفاری با استفاده از یک برش درون لولهٔ جداری حفاری به‌صورت انحرافی آغاز می‌شود و تا نقطهٔ مورد نظر ادامه می‌یابد. حفاری انحرافی در کوهستان‌ها و دریاها و مناطق شهری بسیار مناسب می‌باشد. قابل توضیح است که حفارهای ایرانی به عنوان پیشگامان حفاری انحرافی در جهان شناخته می‌شوند.




حفاری جهت‌دار

حفاری جهت‌دار، (به انگلیسی: Directional drilling) عبارت است از فن خاصی، که در آن چاه (چاه نفت یا چاه آب) بر پایه برنامه پیش‌بینی شده‌ای، (با استفاده از نرم‌افزار حفاری جهت‌دار) غیر از حالت عمودی، حفاری می‌گردد.

در حفاری جهت‌دار علاوه بر تجهیزاتی که در حفاری عمودی بکار می‌روند، تجهیزات ویژه‌ای نیز استفاده می‌گردد، که شامل: دستگاه جهت‌یابی در حین حفاری و دستگاه موتور درون‌چاهی می‌باشد.

استفاده از حفاری جهت‌دار، که امروزه جزء جدانشدنی روش‌های مرسوم حفاری به‌شمار می‌رود، جهت توسعه میادین نفتی بسیار معمول است. برخلاف حفاری عمودی که در آن تنها انتخاب و طراحی طول چاه مهم است، در روش حفاری جهت‌دار می‌بایست، مواردی از قبیل سیستم اندازه‌گیری، ابزار دقیق، ابزار آلات انحراف، پارامترهای مناسب حفاری، سازگاری معماری چاه با طول آن و روش سیمان‌کاری موثر، در نظر گرفته شود.





کاربردهای حفاری جهت‌دار

حفاری جهت‌دار در موارد زیر دارای اهمیت می‌باشد :



مکان‌های دور از دسترس

ممکن است نقطه مورد نظر حفاری، در محلی که دسترسی به آن بسیار مشکل بوده (مانند دریا، دریاچه، رودخانه، کوه و غیره) و یا در یک منطقه مسکونی واقع باشد.




حفاری مجموعه‌ای از چاه‌ها

حفاری مجموعه‌ای از چاه‌ها (به انگلیسی: Well Cluster) فقط در مکان‌هایی که جهت بهره‌برداری آماده شده‌اند، توجیه اقتصادی دارد. بارزترین نمونه از این مورد در حفاری فراساحلی اتفاق می‌افتد، که در آن ساخت یک سکوی ثابت، جهت حفر چندین چاه بهره‌برداری، توجیه اقتصادی دارد.




احداث کنار گذر

کنارگذرها معمولاً به هنگام مانده‌گیری جهت خارج کردن رشته لوله از کار افتاده و واقع در قسمت تحتانی چاه، حفر می‌شود.
چاه‌های فشار شکن

چاه‌های فشار شکن در نزدیکی چاه دیگر برای کنترل فوران، حفاری می‌شوند. با توجه به اینکه دقت بالایی جهت حفر این چاه‌ها، در فاصله نزدیک به چاهی که در حال فوران است، مورد نیاز می‌باشد، حفر این چاه‌ها را می‌توان مهم‌ترین و پیچیده‌ترین کاربرد حفاری جهت‌دار قلمداد کرد.



چاه‌های زمین گرمایی دو گانه

چاه‌های زمین گرمایی دو گانه (به انگلیسی: Paired Geothermal Wells) جهت دستیابی و بهره‌برداری از منابع زمین گرمایی، دو چاه نزدیک به‌هم، حفاری می‌شود. چاه تولیدی که آب گرم را، از منبع به طرف بالا هدایت می‌کند و چاه تزریقی که جهت انتقال مجدد آب، به داخل لایه‌های زمین از آن استفاده می‌شود.




حفاری افقی

در این کاربرد از روش حفاری جهت‌دار، جهت حفر چاه با زاویه حداکثر ۹۰ درجه استفاده می‌شود و معمولاً به منظور افزایش میزان تولید در چاه‌ها، کاربرد دارد.



پارامترهای طراحی چاه جهت‌دار

طراحی و آماده‌سازی یک چاه جهت‌دار، با مکان‌یابی هدف مورد نظر و استقرار دکل حفاری شروع می‌شود. مکان هدف معمولاً به شکل کره‌ای که مرکز آن، محل ضربه است، مشخص می‌گردد.

بعد از آنکه نقاط آغاز و انتها مشخص شدند، مسیر حفر چاه نیز، باید مشخص گردد. معمول‌ترین و اقتصادی‌ترین مسیر برای حفر چاه، مسیر J شکل می‌باشد. جهت حفر این گونه چاه‌ها، گروه حفاری در ابتدا یک چاه عمودی تا عمق مشخصی که تحت عنوان نقطه انحراف (به انگلیسی: Kick off Point) شناخته می‌شود، حفاری می‌کنند.

نقطه انحراف، نقطه‌ای است، که در آن انحراف چاه از مسیر عمودی آغاز می‌شود. مرحله بعدی حفاری همراه با افزایش زاویه شیب می‌باشد و جهت حفاری آن، به رشته لوله حفاری ویژه‌ای، نیازمند است.




آب

آب یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم، است. بیش از ۷۵٪ وزن یک انسان از آب تشکیل شده‌است و نیز بیش از ۷۰٪ سطح کره زمین را آب پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با وجود این حجم عظیم آب تنها ۲ درصد از آبهای کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصاً نمک طعام غیر قابل استفاده است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌است.

بیشترین چگالی آب خالص در دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس (۳۹٫۱۶ درجه فارنهایت) حاصل می‌شود که برابر ۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب یا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.




نام‌گذاری آب

آب در گویش‌های محلی به نامهای مختلف یاد می‌شود. برای مثال در زبان خراسان جنوبی به آن ِأو (به ضم همزه)(ow)می‌گویند. ؛

در فیزیک بر اساس حالت ماده آب معمولاً به این نام‌ها خوانده می‌شود:

جامد؛ یخ
مایع؛ آب
گاز؛ بخار آب
پلاسما:بخار آب گرم تر

در علم هواشناسی حالت‌های مختلف آب بر اساس نوع بارش یا معلق بودن آن در جو طبقه بندی می‌شود:

باران
تگرگ
برف
رگبار
مه
ابر
شبنم
بخار

در علم محیط زیست:

آب آشامیدنی
فاضلاب یا پساب
رواناب
آب جاری
مردآب
گندآب
تالاب
دالاناب

بر اساس منبعی که آب در آن قرار دارد و یا از آن به دست می‌آید:

آب زیرزمینی
آب معدنی
آب سطحی
آب دریا
آب چشمه
آب قنات
آب چاه

بر اساس نوع مصرف:

آب آشامیدنی (یا آب شیر یا آب شرب)
آب معدنی
آب خالص
آب یونیزه قلیایی سبک

بر اساس کیفیت فیزیکی:

آب تلخ
آب شیرین

بر اساس مشخصات شیمیایی:

آب سنگین
آب مقطر

بر اساس مسائل مذهبی:

آب جاری - اسلام
آب کر - اسلام
آب قلیل - اسلام
آب مضاف - اسلام
آب مطلق - اسلام
آب مقدس - مسیحیت 
... page1 - page2 - page3 - page4 - page5 - page6 - page7 ...