تحقیق اهداف حفاری نهایی

اهداف حفاری:

    برقراری ارتباط از یک بخش معدن به بخش دیگری از آن (حفاری معدنی)
    اکتشاف کانیهای مفید (اکتشافی)
    دستیابی به نمونه های داخل زمین و مطالعات زمین شناسی
    انفجار و دسترسی به مواد معدنی جهت استخراج معدنی
    دسترسی به آب ،‌نفت،‌گاز وسایر مواد معدنی و استخراج آنها

روش های اکتشافی مقدم بر حفاری:‌

    روش های ژئوفیزیکی: شامل گرانی سنجی،‌مغناطیس سنجی و لرزه نگاری که در اکتشاف نفت به کار میرود.
    روش های مگنتومتری زمینی و هوایی که در اکتشاف کانسارهای آهن از اهمیت خاصی برخوردار است.
    روش های ژئوالکتریک در مطالعات هیدرولوژی و آب شناسی
    رادیومتری از خاصیت رادیواکتیویته بعضی از عناصر توسط دستگاههای نظیر “گایگرسلر” یا “گایگر کانتور” برای اکتشاف آنها مورد استفاده می شود.
    ژئوشیمی با نمونه برداری های مختلف از آبهای جاری، راکد،‌ گیاهان، خاک، رسوبات رودخانه ای و … جهت عناصر محتلف که قبل از شروع حفاری به عمل می آید به ترتیب اجرا به شرح زیر خواهد بود:

اقداماتی که قبل از شروع حفاری به عمل می آید، به ترتیب اجرا به شرح  زیر خواهد بود:

    جمع آوری اطلاعات و مفروضات لازم برای طراحی چاه و مطالعه و بررسی دقیق آنها
    طراحی نمودن یک چاه فرضی که در بین چند حلقه چاه یک ناحیه ابعادی متوسط داشته باشند طراحی نمودن شامل موارد زیر است:

۱-۲- طراحی انواع سیال حفاری شامل (نوع، اعماقی که مورد استفاده قرار می گیرد، خواص فیزیکی سیال؛ نوع و مقدار و هزینه مواد مورد نیاز جهت تهیه و نگهداری سیال، روش تهیه و نگهداری سیال و…)

۲-۲- طراحی لوله های جداری (شامل: اندازه لوله و عمق نصب آن، نوع لوله، مقدار و هزینه لوله های جداری و وسایل مورد نیاز برای نصب و سیمانکاری آن، برنامه سیمان کاری، آزمایش دستگاههای کنترل فوران و…)

۳-۲- طراحی مته های حفاری (شامل :‌اندازه، نوع، تعداد ،‌اندازه فواره مته،‌وزن روی مته، دور آن، هزینه و…)

۴-۲- طراحی رشته حفاری (شامل: اندازه و نوع لوله حفاری، لوله های طوق مته (لوله های اضافی) وسایل کنترل کننده انحراف و…

۵-۲- طراحی جریان گل حفاری (شامل: میزان جریان، قدرت هیدرولیکی مورد نیاز، اندازه فواره مته ،‌سرعت سیال در فواره مته ، سرعت سیال در فضای حلقوی و…)

۶-۲- برآورد زمان مورد نیاز برای اجرای برنامه حفاری یک حلقه چاه، تهیه برنامه زمان بندی عملیات حفر چند حلقه چاه.

۳) برآورد مقدار مواد و مصالح مورد نیاز یک حلقه چاه فرضی و بر اساس آن تدوین برنامه دریافت و مصرف مواد مورد نیاز کلیه چاهها.

۴) انتخاب دستگاههای حفاری مناسب که قادر به حفر چاههای برنامه ریزی شده باشد،‌انتخاب سیستم کنترل فوران ، اقدام به موقع برای تامین آنها.

۵) برآورد بودجه مورد نیاز عملیات و تهیه و برنامه زمان بندی دریافت و مصرف آن.

۶) پیاده نمودن محل چاهها در روی زمین ،‌اقدام به موقع جهت احداث جاده و محل چاه با حصول اطمینان از امکان تامین به موقع آب مصرفی و سوخت مواد غذایی و آب نوشیدنی و…

۷) پیگیری مداوم اقدامات فوق الذکر تا حصول به نتیجه نهایی در محدوده زمانی تعیین شده

۸) تهیه برنامه حفاری چاه در آخرین فرصت مناسب قبل از شروع عملیات جهت اجتناب از دوباره کاری.

وظیفه مهندسین حفاری در یک شرکت صاحبکار عبارتست از طراحی برنامه ریزی چاهها، برآورد احتیاجات به مواد و مصالح و دستگاهها، هدایت عملیات بر اساس مدون و نظارت بر کار پیمانکاران حفاری و شرکت های سرویس دهنده.

مهندسین حفاری می بایستی کاملا به تکنولوژی حفاری و خدمات جنبی آن آشنایی داشته و بتوانند به سرعت و با قاطعیت تصمیمات صحیح اتخاذ نمایند و کارکنان پیمانکار و شرکت های سرویس دهنده را که اکثراً دارای تخصص یدی و فاقد دانش مهندسی کافی می باشند،‌هدایت نمایند.

تقسیم بندی چاهها بر حسب مورد استفاده:

چاهها را از نظر مورد استفاده به سه گروه زیر تقسیم بندی می کنند:

    چاهها اکتشافی
    چاههای استخراجی
    چاههای تکنیکی

چاههای اکتشافی:

این گونه چاهها به منظور کشف ماده معدنی و یا جهت به دست آوردن اطلاعات زمین شناسی حفر می گردد و برحسب موارد اختصاصی آنها به چند زیر گروه تقسیم می شوند:

    چاههایی که به منظور پیدا کردن سنگ بستر و مشخص نمودن آن روی نقشه حفاری می شوند.
    چاههایی که به منظور پیدا کردن شواهدی مبنی بر وجود یا عدم وجود کانی از یک محدوده خاص حفر می گردند.
    چالهایی که به منظور پی بردن به خواص فیزیکی و مکانیکی خاک یا سنگ و تهیه نمونه های آلتره نشده و اندازه گیری مقاومت آنها حفر می گردند.
    چاههای هیدرولوژی که به منظور بررسی آبهای زیر زمینی و نحوه حرکت آنها استفاده میشود.
    چالهای ژئوفیزیکی در روش لرزه نگاری
    چالهای ساختمانهای که  به منظور کسب اطلاع از وضعیت و موقعیت ساختارهای زیر زمینی مثل درزو شکاف و.. حفر می شوند.
    چالهایی که به منظور جمع آوری اطلاعات زمین شناسی و نحوه قرار گیری لایه ها در اکتشاف نفت حفر می شوند.

چاههای استخراجی:

این چاهها جهت استخراج ماده معدنی، گاز و مایع (آب و نفت) حفر می گردند و مهمترین آنها عبارتند از:

    چاههای آب: که جهت تولید آب به منظور تامین آب مورد نیاز برای صنعت، کشاورزی و آشامیدنی حفر می شوند .
    چاههای نفت و گاز:‌این چاهها جهت استخراج نفت و گاز حفاری می شود.
    چاههایی که جهت تبدیل زغال به نفت یا گاز در اعماق زمین حفاری می شوند.
    چاههای ژئوتکنیکی: به چاههای اطلاق می شود که جهت استخراج زغال، نمک‌، سولفور با استفاده از بخار آب یا محلولهای شیمیایی حفر می گردند.
    چالهای انفجاری: به چالهایی اطلاق می شود که جهت جایگذاری مواد منفجره حفاری می گردند تا از طریق انفجار این چالها موجب شکستن و خرد شدن سنگها، کانیها،  و زغال سنگ ها فراهم گردد و در ضمن بارگیری سهلتر و ارزانتر تمام شود. این چالها در معادن زیر زمینی و معادن روباز کاربرد فراوانی دارند.
    شفت به چاه قائم یا شیب داری گفته می شود که جهت استخراج زغال سنگ و سایر مواد معدنی حفر می شود.

عوامل موثر در انتخاب روش و سیستم حفاری:

چنانچه می دانیم روش حفاری رایج در حال حاضر مکانیکی است که از دلایل عمده آن می توان انعطاف پذیری این روش، کارایی و هزینه را نام برد. اما انتخاب سیستم حفاری و مناسب ترین ماشین حفاری به عوامل چندی بستگی دارد، که عبارتند از:

    طبیعت و نوع سنگ
    عمق چاه
    درجه سختی و خراشندگی سنگها
    درجه ای که سنگها باید کاهش ابعاد پیدا کنند
    اندازه پروژه و مدت زمان عملیات
    منظور و هدف از ایجاد چال
    شرایط چال ها از نظر وجود یا عدم وجود آب و چگونگی انتقال ذرات خرد شده از ته چاه برای چالهای انفجاری با قطرکم بالاخص در عملیات زیرزمینی که از سیستم حفاری ضربه ای نوع چکش حفاری استفاده می شود.

عوامل موثر در پیشرفت عملیات حفاری:

عوامل متعددی در عملیات حفاری موثرند، بعضی از این عوامل به طور مستقیم و بعضی دیگر به طور غیر مستقیم در عملیات حفاری موثرند که عمده آنان عبارتند از:

    خواص فیزیکی و مکانیکی سنگها، چگونگی وضعیت تنش های هیدروستاتیکی، تنش سنگهای پوششی
    عوامل زیر زمینی ( لایه بندی، چین خوردگی، درز و شکاف و گسل و…)
    ژئومتری چاهها ( قطر و عمق)
    مته
    میله یا لوله حفاری
    انرژی
    گل حفاری

از بین عوامل فوق پارامترهای (۱تا۳ تقریبا غیر قابل کنتر اند که آنها را پارامترهای ثابت می نامند و به پارامترهای ۴ تا ۷ پارامتر های قابل کنترل یا متغیر گفته می شود که در واقع تابعی از پارامترهای ۱ تا ۳ هستند.

باید توجه داشت که عوامل دیگری غیر از عوامل ذکر شده در پروسه حفاری موثرند که این دسته را عوامل جنبی می نامند، از قبیل مهارت کارگران در امور معدنی، سرپرستان، وضعیت آب و هوایی دسترسی به منابع انرژی و شرایط توپرگرافی و…

با فرمت DOC - قابل ویرایش