فایل شاپ
فروش مقاله،تحقیقات و پروژه های دانشجویی،دانلود مقالات ترجمه شده،پاورپوینتفایل شاپ
فروش مقاله،تحقیقات و پروژه های دانشجویی،دانلود مقالات ترجمه شده،پاورپوینتنقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها
| دسته بندی | اقتصاد |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 618 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 108 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
پیش گفتار 1
فصل اول : سیال حفاری
1-1 مقدمه 4
1-2 هرزروی سیال حفاری 5
1-3 انواع سیالات حفاری 7
1-3-1 گازها 7
1-3-1-1 معایب سیالات گازی 8
1-3-1-2 محاسن سیالات گازی 9
1-3-2 مایعات 10
1-3-2-1 موارد استفاده از آب 11
1-3-3 ذرات کلوئیدی 12
1-3-4 گل حفاری 12
1-3-4 امولوسیون هیدروکربن های نفتی در آب 12
1-3-5 ترکیبی از دو نوع سیال حفاری 12
عنوان صفحه
1-4 سیال حفاری پایه روغنی 13
1-5 سیال حفاری پایه آبی 14
1-6 سیال حفاری پایه سنتزی 15
فصل دوم : گل حفاری
2-1 انواع گل های حفاری 16
2-1-1 گل های روغنی 16
2-1-2 گل های امولوسیونی پایه آبی 17
2-1-3 گل های امولوسیونی پایه نفتی 18
2-1-4 گل های رسی 19
2-2 وظایف گل حفاری 20
2-2-1 تمیز کردن چاه 21
2-2-2 خنک کاری 24
2-2-3 روان کردن 25
2-2-4 پر کردن منافذ 26
2-2-5 کنترل فشار 27
عنوان صفحه
2-2-6 معلق نگه داشتن 28
2-2-7 ترخیص شن 29
2-2-8 تحمل وزن لوله های حفاری 30
2-2-9 دریافت اطلاعات 31
2-2-10 انتقال توان هیدرولیک پمپ ها به مته 32
2-3 بنتونیت 33
2-4 تهیه گل بنتونیتی 34
2-5 فوائد استفاده از گل حفاری در چاه های نفتی 35
2-6 افزودن ملاس 36
2-7 انواع رس 38
2-8 تعیین ماهیت رس 39
2-9 ذرات کلوئیدی 40
فصل سوم : تینر
3-1 انواع تینر 41
3-1-1 تینرهای معدنی 42
عنوان صفحه
3-1-2 تینرهای آلی 44
3-2 مهمترین تینرهای ساخته شده 46
فصل چهارم : حفاری بوسیله هوا
4-1 حفاری تحت تعادل 48
4-2 روش های حفاری با هوا 50
4-2-1 روش تر 50
4-2-2 روش خشک 51
فصل پنجم : سیال حفاری هزینه ها را تا 10%
در هر فوت کاهش می دهد
5-1 مقدمه 52
5-2 زمینه میدان 54
5-3 انتخاب مته و هیدرولیک 55
5-4 مایع حفاری 56
5-5 نتیجه استفاده از سیال حفاری 59
5-6 بالا بردن rop 62
عنوان صفحه
5-7 خلاصه کارهای انجام شده 63
5-8 نتیجه 65
فصل ششم : تصفیه گل حفاری
6-1 مقدمه 66
6-2 سیستم های تصفیه گل حفاری 68
6-2-1 سیستم solid control 69
6-2-2 سیستم zero discharge 71
6-3 بازیافت گل های حفاری 72
6-4 کاهش حجم پسماند 74
6-5 به حداقل رساندن حجم باطله به کمک نرم افزار 75
6-6 به حداقل رسانی حجم باطله توسط دستگاه های فرآوری 77
6-7 کاربرد خشک کن ورتیکال بست 78
6-8 تشریح سیستم 79
6-9 سیستم اداره سیال 82
6- 10 نتیجه گیری 84
منابع 89
پیش گفتار
امروزه علم سیال شناسی و نیز مهندسی گل وسعت وگستردگی زیادی پیدا کرده است بطوریکه در حال حاضر این رشته به صورت تخصصی و فنی در مقاطع دکتری تحت عنوان مهندسی گل تدریس می شود .
در طی عملیات حفاری چه در صنایع نفت و چه در صنعت معدنکاری مهمترین عوامل و فاکتورها در رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده سیال حفاری می باشد زیرا با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که هر یک از سیالات دارند به پیشرفت عملیات کمک شایانی می کنند . به عنوان مثال از طریق گل می توان به نوع سازند زمین شناسی که در حال حفر شدن است پی برد و یا از بروز اتفاقات بسیار مخرب و خطرناک همچون فوران چاه جلوگیری کرد .
اولین چاه نفتی مربوط می شود به ژوئن سال 1859 که در کنار یک چشمه نفتی در پنسیلوانیا حفر شد و در 27 اوت همان سال در عمق 21 متری به نفت رسید . این چاه توسط شخصی به نام ادوین دریک حفر شد و او اولین کسی بود که نفت را از چاهی که با وسایل مکانیکی ساده حفر شده بود استخراج کرد . به نوعی می توان گفت که جرقه ایجاد صنعت گل از همان سالها زده شد و تا به حال پیشرفت و ترقی قابل توجهی نموده است .
در چاه های نفتی به علت عمق زیاد و وجود فشارهای ئیدروستاتیکی بالا و نیز
فشارهای زمین ایستایی (over burden pressure ) باید از سیالاتی استفاده کرد که چندین خواص شیمیایی مختلفی داشته باشند تا بتوان از این سیال برای چندین هدف مختلف استفاده کرد به عنوان مثال باید وزن آن توانایی کنترل طبقات را داشته باشد و یا بتواند به خوبی متة حفاری را روغنکاری و خنک کند و نیز به مخزن نفتی ما آسیبی نرساند و راحت بتواند توسط پمپ های گل ، پمپ شود یا به عبارتی دیگر گرانروی آن به اندازه ای باشد که فشار به پمپ های گل وارد نسازد .
گل های حفاری از طریق پمپ به رشته لوله های حفاری وارد می شود و با سرعت بسیار زیاد از سر نازل های مته به درون چاه می ریزد و از فضای بین رشته لوله حفاری و دیوارة چاه ( فضای آنالوس ) به سطح زمین منتقل می شود . وقتی که گل به سطح زمین می رسد گل قبل از بازگشت به مدار بررسی سرندهایی ریخته می شود که توسط آن ها ذراتی که در اثر حفاری سازند وارد گل شده اند خارج می شود . این سرندها بر اساس اندازة ذرات ، مش بندی شده اند . به عنوان مثال برای جدا کردن ، ذرات رس بر روی سرندی به نام shale shaker ریخته می شود و بعد در تانکی به نام mud tank ذخیره می شوند . بر اساس ترکیباتی که دارد تصفیه می شود و مجددا به
مدار گردش گل باز می گردد .
از روی ترکیباتی که گل زمان خارج شدن از چاه دارد می توان تا حدود زیادی به مطالبی پیرامون چاه پی برد از آن جمله می توان از میزان گاز درون گل و یا میزان آب گل حفاری و نیز نوع جامداتی که در آن وجود دارند به اطلاعاتی هرچند مختصر ولی بسیار مهم پی برد .
با توجه به مطالبی که ذکر شد به خاطر اهمیت و حساسیتی که این مقوله دارد تلاش های بسیاری برای پیشرفت این صنعت می شود .
در این تحقیق سعی شده است انواع سیالات حفاری معرفی شود و همچنین نقش کلیدی هر یک از آن ها در طی عملیات حفاری تعیین شود تا با استفاده از هر یک از آن ها در زمان مشخص بتوان هزینه های حفاری را کاهش دهیم و راندمان عملیات را بالا ببریم .
همچنین در پایان این تحقیق پروژه های عملی و اجرا شده ای که با مؤفقیت به اتمام رسیده اند آورده شده است تا نمونة عملی خوبی برای اجرای هر چه بهتر عملیات حفاری به دست متخصصان باشد .
1-1 مقدمه
سیال حفاری به گاز ، مایع و یا گلی که در سیستم حفاری جریان دارد گفته می شود . سیال های حفاری که اساسا برای ایجاد ایمنی ، بالا بردن بازدهی ، کارآیی و افزایش بهره وری اقتصادی در حفاری به ویژه حفاری چاه های نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند به طور کلی به سه گروه گازها ، مایعات و گل حفاری تقسیم می شوند . هر یک از انواع سیالات حفاری دارای مزایا و محاسنی می باشند بنابراین انتخاب بهترین و کارآترین سیال حفاری به عوامل چندی بستگی دارد . برای انتخاب بهترین و مناسب ترین سیال حفاری می توان تمامی فاکتورهای مؤثر را مشخص نموده و به هر یک از آنها بر اساس یک سیستم امتیاز دهی به هر یک از این فاکتورها امتیازی را نسبت داده و در نهایت بر اساس مجموع امتیازات حاصله از تاثیر فاکتورهای مختلف سیال بیشترین امتیاز را به عنوان مناسب ترین سیال حفاری انتخاب کرد . فاکتورهای موثر بر عملیات حفاری شامل نوع و روش حفاری ، نوع و جنس لایه های سنگی ، حمل و نقل، میزان هزینه و تاثیر بر روی محیط زیست می باشند .
1-2 هرز روی سیال حفاری
از جمله مشکلات در ارتباط با سیال حفاری، هرزروی آن و تحمل هزینه های سنگین ناشی از آن است . هرزروی سیال حفاری وارد شدن حجم قابل توجهی از این سیال به درون سازندی که حفاری می گردد می باشد . هرزروی زمانی رخ می دهد که تراوایی سازند به اندازه کافی است یا حفره ها و شکستگی های موجود در سازند چنان بزرگ هستند که بوسیله مواد جامد موجود در گل مسدود نمی شوند . هرزروی سیال حفاری ممکن است از مقدار خیلی کم تا خیلی زیاد متغیر باشد . هزینه های اضافی سالیانه و اتلاف وقت دکل حفاری به واسطه مشکلاتی از این قبیل بالغ بر میلیون ها دلار میگردد . در نتیجه توجه به بهینه کردن عملیات حفاری و نیاز به کاهش هزینه های مرتبط با هرزروی سیال حفاری ضروری به نظر می رسد . نتایج تجربی حاصل از مقابله با هرزروی سیال حفاری در یک سازند نمی تواند بعنوان یک راه حل عمومی در رفع مشکلات مشابه در مناطق دیگر مورد استفاده قرار گیرد . در چنین شرایطی روش های گوناگون که ترکیبی از علم و تجربه می باشند بسته به نوع هرزروی که می تواند جزئی یا کلی باشد به کار گرفته می شوند . لذا بدین منظور بعضی از روش های کاربردی خاص سریعا بدون توجه به جنبه های اقتصادیشان و اثرات آن بر روی سازند مورد استفاده قرار می گیرند .
هرزروی سیال حفاری علاوه بر تحمیل هزینه های اضافی جهت تهیه و جایگزینی مجدد گل در حین عملیات حفاری باعث وارد آمدن صدمات جدی به یک مخزن می گردد . بسیاری از مخازن به علت صدمات وارده بصورت شیمیائی مورد درمان قرار می گیرند . این درمان که با اسیدزنی به مخزن صورت می گیردعلاوه بر اتلاف وقت مستلزم هزینه های اضافی بوده و حتی ممکن است در درمان مخزن نتایج مطلوبی نداشته باشد.
1-3 انواع سیالات حفاری
سیالات حفاری به طور کلی به پنج گروه زیر تقسیم می شوند :
1-3-1 گازها : گازهای عمده مورد مصرف در حفاری ، هوا ، گاز طبیعی و نیتروژن و دی اکسیدکربن می باشند . امکان بکارگیری نیتروژن و دی اکسیدکربن درحال بررسی و تحقیق است که نتایج اولیه بدست آمده از آن امیدوارکننده نبوده است . تنها گازی که در عمل از آن استفاده می شود هوا است . هوا ، سبک،ارزان و بهترین تمیزکننده است ضمن آنکه به دیواره چال نیز آسیب نمی رساند و سرعت انتقال خرده ریزه های حفاری با هوا زیاد است و به همین دلایل در حفاری انفجاری از هوا استفاده می شود . اما در همه موارد حفاری نمی توان از هوا استفاده کرد به عنوان مثال در حفاری های اکتشافی و حفاری های عمیق با ماشین های چرخشی از هوا استفاده نمی شود .
1-3-1-1 معایب سیالات گازی :
الف : ترکیب هوا با گاز متان ( در صورتی که 5 تا 15 درصد ترکیب هوا را تشکیل دهد) موجب انفجار خواهد شد . در نتیجه استفاده ازآن محدود است.
ب : وجود اکسیژن و انیدرید کربنیک در هوا باعث خوردگی یا فرسایش ابزار آلات حفاری می شود .
ج : به دلیل کمی وزن مخصوص گازها کنترل فشار طبقات زیر زمین تقریبا امکان پذیر نیست .
د : به دلیل پائین بودن چگالی انتقال قطعات درشت حفاری به عنوان نمونه های مغزه ای توسط هوا به سختی انجام می گیرد .
س : برای رفع مشکلات ناشی از شیل کاربرد ندارد .
ص : حفاری با هوا همراه با گرد و غبار زیاد است مخصوصا اگر در آن سیلیس و اندازه آن کمتر از 05/0 میلیمتر باشد چنانچه گرد و غبار حذف نشود علاوه بر ایجاد مشکلاتی برای تعمیر و سرویس ماشین شرایط کار نیز برای برای حفار یا حفاران دشوار خواهد شد .
1-3-1-2 محاسن سیالات گازی :
حفاری با گازها سریع انجام می شود . میزان هرز روی سیال حفاری کم است و طبقات حفاری شده با هوا از کمترین ضایعات برخوردارند .
1-3-2 مایعات : مایعاتی که به عنوان گل حفاری مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از : آب خالص ، آب نمک و نفت خام .
بعد از هوا تقریبا آب به دلیل گرانروی و چگالی کم آن مناسب ترین سیال حفاری برای ایجاد چال در شرایط عادی است . حفاری از میان ماسه سنگ توسط آب خالص موجب انبساط و ازدیاد حجم رس موجود در ماسه سنگ می شود که سبب مسدود شدن منافذ سنگ می گردد . این فرآیند بخصوص در چاه های نفت اهمیت ویژه ای دارد زیرا باعث عدم ورود نفت از ماسه سنگ به چاه می شود . آب نمک موجب انبساط کمتر رس با توجه به آب خالص می شود . در مواردی ممکن است اساس سیال آب باشد اما روغن به آن اضافه شده باشد یا برعکس در این شرایط سیال به حالت امولسیونی در می آید . افزودن روغن به آب به دلیل ایجاد خاصیت جلادهندگی به سیال است .
بررسی نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها
| دسته بندی | معدن |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 606 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 108 |
بررسی نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها
پیشگفتار
امروزه علم سیال شناسی و نیز مهندسی گل وسعت وگستردگی زیادی پیدا کرده است بطوریکه در حال حاضر این رشته به صورت تخصصی و فنی در مقاطع دکتری تحت عنوان مهندسی گل تدریس می شود .
در طی عملیات حفاری چه در صنایع نفت و چه در صنعت معدنکاری مهمترین عوامل و فاکتورها در رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده سیال حفاری می باشد زیرا با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که هر یک از سیالات دارند به پیشرفت عملیات کمک شایانی می کنند . به عنوان مثال از طریق گل می توان به نوع سازند زمین شناسی که در حال حفر شدن است پی برد و یا از بروز اتفاقات بسیار مخرب و خطرناک همچون فوران چاه جلوگیری کرد .
اولین چاه نفتی مربوط می شود به ژوئن سال 1859 که در کنار یک چشمه نفتی در پنسیلوانیا حفر شد و در 27 اوت همان سال در عمق 21 متری به نفت رسید . این چاه توسط شخصی به نام ادوین دریک حفر شد و او اولین کسی بود که نفت را از چاهی که با وسایل مکانیکی ساده حفر شده بود استخراج کرد . به نوعی می توان گفت که جرقه ایجاد صنعت گل از همان سالها زده شد و تا به حال پیشرفت و ترقی قابل توجهی نموده است .
مقدمه
سیال حفاری به گاز ، مایع و یا گلی که در سیستم حفاری جریان دارد گفته می شود . سیال های حفاری که اساسا برای ایجاد ایمنی ، بالا بردن بازدهی ، کارآیی و افزایش بهره وری اقتصادی در حفاری به ویژه حفاری چاه های نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند به طور کلی به سه گروه گازها ، مایعات و گل حفاری تقسیم می شوند . هر یک از انواع سیالات حفاری دارای مزایا و محاسنی می باشند بنابراین انتخاب بهترین و کارآترین سیال حفاری به عوامل چندی بستگی دارد . برای انتخاب بهترین و مناسب ترین سیال حفاری می توان تمامی فاکتورهای مؤثر را مشخص نموده و به هر یک از آنها بر اساس یک سیستم امتیاز دهی به هر یک از این فاکتورها امتیازی را نسبت داده و در نهایت بر اساس مجموع امتیازات حاصله از تاثیر فاکتورهای مختلف سیال بیشترین امتیاز را به عنوان مناسب ترین سیال حفاری انتخاب کرد . فاکتورهای موثر بر عملیات حفاری شامل نوع و روش حفاری ، نوع و جنس لایه های سنگی ، حمل و نقل، میزان هزینه و تاثیر بر روی محیط زیست می باشند .
هرز روی سیال حفاری
از جمله مشکلات در ارتباط با سیال حفاری، هرزروی آن و تحمل هزینه های سنگین ناشی از آن است . هرزروی سیال حفاری وارد شدن حجم قابل توجهی از این سیال به درون سازندی که حفاری می گردد می باشد . هرزروی زمانی رخ می دهد که تراوایی سازند به اندازه کافی است یا حفره ها و شکستگی های موجود در سازند چنان بزرگ هستند که بوسیله مواد جامد موجود در گل مسدود نمی شوند . هرزروی سیال حفاری ممکن است از مقدار خیلی کم تا خیلی زیاد متغیر باشد . هزینه های اضافی سالیانه و اتلاف وقت دکل حفاری به واسطه مشکلاتی از این قبیل بالغ بر میلیون ها دلار میگردد . در نتیجه توجه به بهینه کردن عملیات حفاری و نیاز به کاهش هزینه های مرتبط با هرزروی سیال حفاری ضروری به نظر می رسد .
کنترل فشار :
یکی دیگر از وظایف گل کنترل فشارهای طبیعی سازندها می باشد زیرا که در حین حفاری با سازندهایی برخورد می کنیم که احتمال وجود آب یا نفت یا گاز در آنها می باشد در نتیجه با انتخاب وزن گل مناسب باید در برابر این فشار ایستادگی کنیم . اگر فشار هیدروستاتیک از فشار سازند بیشتر باشد باعث خرد شدن دیواره و نفوذ گل می شود و اگر فشار سازند از فشار هیدروستاتیک بیشتر باشد باعث ایجاد فوران در چاه می شود . فشاری که گل حفاری در ته چاه ایجاد می کند برابر است با حاصل ضرب وزن مخصوص گل در ضخامت یا ارتفاعی از چاه که توسط گل اشغال شده است .
گل حفاری توسط فشار هیدروستاتیکی که از رابطه زیر بدست می آید طبقات زیرین را کنترل می کند و از ورود آن به داخل چاه جلوگیری می کند .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
پیش گفتار 1
فصل اول : سیال حفاری
1-1 مقدمه 4
1-2 هرزروی سیال حفاری 5
1-3 انواع سیالات حفاری 7
1-3-1 گازها 7
1-3-1-1 معایب سیالات گازی 8
1-3-1-2 محاسن سیالات گازی 9
1-3-2 مایعات 10
1-3-2-1 موارد استفاده از آب 11
1-3-3 ذرات کلوئیدی 12
1-3-4 گل حفاری 12
1-3-4 امولوسیون هیدروکربن های نفتی در آب 12
1-3-5 ترکیبی از دو نوع سیال حفاری 12
1-4 سیال حفاری پایه روغنی 13
1-5 سیال حفاری پایه آبی 14
1-6 سیال حفاری پایه سنتزی 15
فصل دوم : گل حفاری
2-1 انواع گل های حفاری 16
2-1-1 گل های روغنی 16
2-1-2 گل های امولوسیونی پایه آبی 17
2-1-3 گل های امولوسیونی پایه نفتی 18
2-1-4 گل های رسی 19
2-2 وظایف گل حفاری 20
2-2-1 تمیز کردن چاه 21
2-2-2 خنک کاری 24
2-2-3 روان کردن 25
2-2-4 پر کردن منافذ 26
2-2-5 کنترل فشار 27
2-2-6 معلق نگه داشتن 28
2-2-7 ترخیص شن 29
2-2-8 تحمل وزن لوله های حفاری 30
2-2-9 دریافت اطلاعات 31
2-2-10 انتقال توان هیدرولیک پمپ ها به مته 32
2-3 بنتونیت 33
2-4 تهیه گل بنتونیتی 34
2-5 فوائد استفاده از گل حفاری در چاه های نفتی 35
2-6 افزودن ملاس 36
2-7 انواع رس 38
2-8 تعیین ماهیت رس 39
2-9 ذرات کلوئیدی 40
فصل سوم : تینر
3-1 انواع تینر 41
3-1-1 تینرهای معدنی 42
3-1-2 تینرهای آلی 44
3-2 مهمترین تینرهای ساخته شده 46
فصل چهارم : حفاری بوسیله هوا
4-1 حفاری تحت تعادل 48
4-2 روش های حفاری با هوا 50
4-2-1 روش تر 50
4-2-2 روش خشک 51
فصل پنجم : سیال حفاری هزینه ها را تا 10% در هر فوت کاهش می دهد
5-1 مقدمه 52
5-2 زمینه میدان 54
5-3 انتخاب مته و هیدرولیک 55
5-4 مایع حفاری 56
5-5 نتیجه استفاده از سیال حفاری 59
5-6 بالا بردن rop 62
5-7 خلاصه کارهای انجام شده 63
5-8 نتیجه 65
فصل ششم : تصفیه گل حفاری
6-1 مقدمه 66
6-2 سیستم های تصفیه گل حفاری 68
6-2-1 سیستم solid control 69
6-2-2 سیستم zero discharge 71
6-3 بازیافت گل های حفاری 72
6-4 کاهش حجم پسماند 74
6-5 به حداقل رساندن حجم باطله به کمک نرم افزار 75
6-6 به حداقل رسانی حجم باطله توسط دستگاه های فرآوری 77
6-7 کاربرد خشک کن ورتیکال بست 78
6-8 تشریح سیستم 79
6-9 سیستم اداره سیال 82
6- 10 نتیجه گیری 84
منابع 89