بخشی از پاورپوینت
اسلاید 2 :
روشهاي حفاري((drilling method
اسلاید 3 :
1- حفاري شوئيدني ( (wash boring
2- دوراني (Rotary drill)
3- اوگر مارپيچي ممتد
4- اوگر ميان تهي
5- اوگرهاي با قطر زياد
6- حفاري ضربه اي
7- چکشي
8- ضربه بادي
9- روش توربيني
10- ماشينهاي حفاري
11- حفاري دريا
انواع روشهاي حفاري
(drilling method)
اسلاید 4 :
1- حفاري شوئيدني
wash boring
روش حفاري
بالا و پايين رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زير لوله تزريق آب ميشود
آب با فشار زياد از سوراخ سر مته خارج و خردهها را به خارج هدايت ميکند
مزايا
نياز به کارگر با مهارت کم
قابل اجرا در همه نقاطي که وسايل سبک قابل دسترس باشند
محدوديتها
اجراي عمليات، مخصوصا در عمق بيش از 10 متر کند است.
نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غير ممکن است.
خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کيفيت نمونهها ميشود.
گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.
کاربرد
بدست آوردن نمونههاي خاک
حفاري اکتشافي براي بررسيهاي اوليه
حفر گمانه براي برخي آزمونهاي برجا از جمله آزمايش SPT
اسلاید 5 :
2- حفاری دوراني Rotary drill
اسلاید 6 :
روش حفاري
مزايا
محدوديتها
پيشروي توسط سر مته برنده (در انتهاي لوله حفاري و تحت فشار هيدروليکي)
ديواره چاه را معمولا گل نگاه ميدارد
روشي نسبتا سريع
توانایی نفوذ در همه نوع مواد
مناسب براي همه نوع نمونه گيري
متداول بودن کاربرد دستگاههاي حفاري چرخشي
مشکل جابجا کردن وسايل در زمينهاي ناهموار و باتلاقي (محتاج راه مناسب)
نیاز به سکوي تسطيح شده
تغییر کارآيي حفاري با توجه به اندازه دستگاه
اسلاید 7 :
اين روش هم نمونههاي خاک و سنگ را بدست ميدهد و هم نمونههايي براي انواع آزمايشهاي برجا ايجاد ميکند.
کاربرد در حفر گمانههاي غير قائم براي زهکشي افقي يا ايجاد مهار
قابلیت کاربرد اين دستگاهها در هر نوع زمين (برتري کاربرد آنها در زمينهاي نرم بيشتر است)
پيشروي اين دستگاهها در داخل سنگهاي سخت به کندي صورت ميگيرد.
در اين روش سر مته فولادي که متصل به انتهاي لوله فولادي است، از سر چاه به کمک موتور ، حرکت دوراني مينمايد (گل حفاري از داخل لوله به درون چاه تزريق شده و از اطراف لوله به سر چاه بر ميگردد)
گل حفاري ضمن خنک کردن سر مته اعمال حمل خرده سنگهايي که بوسيله سر مته از ته چاه تراشيده شده است، به سر چاه و جلوگيري از فشار طبقات سست و ريزش آنها به داخل چاه را نيز انجام ميدهد.
حفر چاههاي بسيار عميق (عميق ترين چاه جهان که با اين روش حفر گرديده در سال 1956 در لوئيزيانا (آمريکا) به عمق 21535 فوت بود که به نفت نرسيد)
کاربرد
اسلاید 8 :
3- اوگر مارپيچي ممتد
اسلاید 9 :
روش حفاري
مزايا
محدوديتها
کاربرد
چرخاندن رشته ممتد اوگر مارپيچي
روش سريع در خاکهاي مقاوم و سنگ نرم
پس از خروج اوگر، اگر چاه باز باقي بماند، امکان نمونه گيري SPT وجود دارد.
ریزش چاه پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگي کم، دانهاي و يا بدون چسبندگي
محدودیت عمق حفاري تا نزديکي سطح ايستابي
روشهاي نمونه گيري محدود و نمونههاي بدست آمده دست خوردهاند
حفر سوراخهايي به قطر کوچک تا متوسط
بطور پيوسته نمونههاي دست خورده ميگيرد.
معمولا در خاکهاي داراي چسبندگي، که چاه بدون لوله جدار ريزش نمي کند، انجام ميشود.
اسلاید 10 :
4- اوگر ميان تهي
روش حفاري
مزايا
کاربرد
مشابه حالت اوگر مارپیچی (تفاوت: ساقه مجوف به داخل زمين پيچانده ميشود تا نقش يک لوله جدا را بازي کند)
روش سريع در خاکهاي ضعيف تا نسبتا مقاوم
امکان اخذ نمونههاي SPT و UD
حفر سوراخهايي با قطر کم تا متوسط براي نمونه گيري از خاک
محدوديتها
در خاکهاي مقاوم حاوي لايههاي شني ، نفوذ به اعماق زياد مشکل و به داخل قطعات سنگ غير ممکن است.
دست خوردگي قابل ملاحظهاي ممکن است بر اثر مته اوگر در خاک به وجود آيد.
اسلاید 11 :
5- اوگرهاي با قطرزياد
اسلاید 12 :
روش حفاري
مزايا
محدوديتها
کاربرد
با چرخاندن اوگر داراي قطر زياد خاک بريده شده و گمانه حفر ميشود
روشي سريع بوده و بررسي شرايط خاک در زير زمين از نزديک را امکان پذير ميسازد
محدودیت عمق حفاري توسط سطح ايستابي و شرايط سنگ
ماشينهاي بزرگتر نیازمند راه دسترسي مناسب هستند.
براي خاکهاي بدون چسبندگي، رسهاي نرم و خاکهاي آلي مناسب نيست.
نمونهها دست خورده است
حفر سوراخهاي با قطر زياد (تا 10 سانتيمتر)
اخذ نمونههاي دست خورده
بررسي لايهها در خاکهاي داراي چسبندگي که گمانه نياز به حايل ندارد
اسلاید 13 :
6- حفاري ضربه اي
اسلاید 14 :
روش حفاري
مزايا
محدوديتها
سر مته سنگين بالا آورده شده و رها ميشود تا مواد شکسته شده و يک مخلوطي از خردهها و آب ايجاد شود که توسط گلکش با پمپهاي ماسه کش خارج ميشود.
ديواره چاه توسط لوله جدار، پابرجا نگاه داشته ميشود
روشي نسبتا اقتصادي جهت تعبيه گمانههاي با قطر زياد (تا 60 سانتيمتر) در انواع مواد
ابزارها بزرگ و پر زحمت
در خاکهاي قوي و سنگ به کندي انجام ميشود.
اغتشاشات اطراف سر مته که ناشي از ضربات پر انرژي سر مته است، به شدت بر مقادير SPT تاثير ميگذارد
مغزه گيري و نمونه UD سنگ امکان پذير نيست
عميق ترين چاه با اين روش در ايالت نيويورک توسط شرکت گاز طبيعي ايالت نيويورک
در سال 1948 تا 1953 تا عمق 11145 فوت حفر گرديد که به نفت نرسيد.
اسلاید 15 :
کاربرد
تنها در حفاري چاههاي آب بکار ميرود (نمونههاي شسته شده توسط گلکش خارج ميشود)
عمق تا سنگ بستر را مشخص ميکند.
بيشتر براي چاههايي که در داخل سنگهاي مقاوم حفر ميشود، استفاده ميکنند.
اصول کار: خردکردن سنگها بوسيله متهاي به نام مته حفاري يا ترپان)
متهها بطور منظم از ارتفاع ثابتي روي سنگ فرود ميآيند.
اسلاید 16 :
7- حفاری چکشي
روش حفاري
مزايا
محدوديتها
کاربرد
مشابه حفاري ضربهاي (شمعي که توسط نيروي ديزل رانده ميشود براي راندن لوله
جدار مضاعف استفاده ميشود)
جريان هوا تراشهها را از لوله داخلي خارج ميکند
نفوذ نسبتا سريع در قطع سنگها و قلوه سنگها
مشابه حفاري ضربهاي (تفاوت: پيشروي به مراتب سريعتر)
حفر چاه آب
چاههاي اکتشافي در داخل قطعه سنگها
اسلاید 17 :
8- حفاری ضربه اي باد
روش حفاري
مزايا
محدوديتها
کاربرد
ضربات و چرخيدن سر مته، سنگ را خرد ميکند
تراشهها توسط فشار هوا خارج ميشود
حفر گمانه براي آتشباري، دوغاب زني و مهار سنگ
روش سريع براي حفر چالهاي با قطر کم در سنگ سخت
بهترين کاربرد را در سنگهاي سخت تودهاي دارد.
نمونهها منحصرا به ذرات و تراشههاي کوچک است.
براي نمونه گيري بکار نميرود.
در سنگهاي سست داراي شکستگي با لايههاي رس يا شيل مرطوب ممکن است تمام لوله حفاري در سوراخ باقي بماند
اسلاید 18 :
بر حسب گزارشي که به چهارمين کنگره جهاني نفت در سال 1955 در رم داده شد، شوروي سابق نوعي حفاري دوراني ابداع کرده بود که
در آن سر مته به جاي آنکه به کمک لوله فولادي دوران نمايد، بوسيله توربيني که به عنوان نيروي محرکه از گل حفاري و يا الکتريسيته استفاده مينمايد، حرکت ميکند.
در اين روش قسمت متحرک تنها سر مته در عمق چاه خواهد بود.
بنابراين ميتواند سرعت دوراني به مراتب بيشتري داشته باشد.
از نظر سرعت عملي که اين روش دارد، داراي برتري اقتصادي زيادي است.
بر حسب گزارش فوق 65 درصد کل حفاريهاي نفتي شوروي سابق با اين روش بوده است.
اين روش اکنون در اروپا و آمريکا نيز مورد استفاده قرار ميگيرد.
9- روش توربيني
اسلاید 19 :
11- حفاري دريا
حفاري دريا: اکتشاف هيدروکربني
اسلاید 20 :
مدت زماني که حفاري طول ميکشد، متغير است و ميتواند از چند ماه براي يک چاه تا حدود سه سال براي سري کاملي از چاهها باشد
حفره اي به اندازه 36 اينچ در بستر دريا ايجاد مي شود و براي اينکه خللي در آن وارد نشود قالب گيري با لوله فولادي صورت مي گيرد.
قالب گيري چاه حفاري با عميق تر شدن چاه، باريکتر مي شود (مثلاً چاه حفاري با عمق 4000 فوت با قالب 30 اينچي آغاز ميشود و به قالب 7 اينچي ختم مي شود)
اگر دستگاه حفاري به منطقه اي با فشار بالا برخورد کند ممکن است گاز يا نفت يکباره به درون چاه حفاري رانده شود و سبب آسيب رساندن چاه حفاري شود و نفت وگاز از دهانه چاه به بيرون راه پيدا کند.
براي جلوگيري از اين مسئله از دستگاهي به نام Blow-out preventer (BOP) استفاده مي شود.
11- حفاري دريا
مزايا
اين دستگاهها در مقايسه با دستگاههاي ژئوفيزيکي ارزانتر است
معايب
تغييرات جوي، تغيير ارتفاع ستون آب براي برطرف کردن اين مشکلات در حفاري دريايي از
دستگاههاي مانند jack-up unit و دکل حفاري semi-submersibleو
کشتي حفاري استفاده مي شود.
