حفاری انحرافی ( حفاری كج، مایل و هدایت شده )

[Alireza Hashemi 33392]

حفاری انحرافی

در اصطلاح علم حفاری، به دانش حفر یك چاه در امتداد یك مسیر مایل از پیش‌تعیین شده برای رسیدن به هدف مشخص (target) حفاری جهت دار گفته می شود و در برخی موارد از آن به حفاری كج، مایل و هدایت شده نیز تعبیر شده است. حفاری جهت دار اولین بار در دنیا برای حفر یك چاه از ساحل به زیر دریا جهت بهره برداری از نفت مخزن زیر آن استفاده شده است. البته چندی پس از آن در ایالت تگزاس آمریكا از این روش برای خاموش كردن و كنترل فوران یك چاه كمك گرفته شد. تاریخچه معینی از حفر اولین چاه انحرافی در ایران وجود ندارد، اما برخی از كارشناسان صنعت نفت، عمر این روش را بیش از هفده سال نمی‌دانند.

 

هنگام حفر یك چاه اصل بر این است كه روش حفاری عمودی (vertical) برای رسیدن به مخزن استفاده گردد، ولی در بعضی موارد به دلایل فنی یا اقتصادی به جای این روش، از روش حفاری جهت دار (Directional) استفاده می‌شود،

كه این موارد به شرح زیر است:

 

[Alireza Hashemi 33392]

1. مكان غیر قابل دسترسی (Inaccessible Location)

در بعضی از موارد به دلیل قرار گرفتن مخزن در زیر موانع طبیعی یا غیرطبیعی از قبیل مناطق مسكونی، شهر، فرودگاه، رودخانه، دریا، كوهستان و... از این روش در حفر چاه استفاده می‌گردد. می‌توان این مورد را به سه دسته تقسیم كرد:

 

1-1) حفاری در زیر مناطق مسكونی:

این مورد به خصوص در میدان نفتی اهواز كه 85 كیلومتر طول و 15 كیلومتر عرض دارد

و در امتداد شهر اهواز كشیده شده است به دفعات مشاهده دیده می‌شود. از ‌آن جمله می‌توان به چاه " 18 اهواز" و یا چاه‌هایی كه به صورت انحرافی در زیر " بیمارستان شركت نفت اهواز" و " فرودگاه" این شهر حفاری شده است اشاره كرد.

 

2-1) حفاری در مناطق كوهستانی مرتفع

برخی از مخازن نفت و گاز از لحاظ جغرافیایی در ناحیه‌ای كوهستانی و مرتفع ‌قرار دارند. بنابراین جاده سازی برای انتقال تجهیزات به محل مورد نظر بسیار پرهزینه بود است و استفاده از روش انحرافی مقرون به صرفه می‌باشد. همچنین در نواحی كوهستانی به دلیل اختلاف ارتفاع زیاد از سطح دریا، در صورت استفاده از روش حفاری عمودی فشار مخزن به شدت كاهش می‌یابد بنابراین بهتر است از روش انحرافی برای حفر چاه استفاده كرد به عنوان نمونه می‌توان از چاه " 24 پاریس" یاد كرد.

 

3-1) حفاری از ساحل به زیر دریا

با توجه به هزینه مخارج بسیار بالای ساخت و یا اجاره سكوی های دریایی و حفاری در دریا روش مقرون به صرفه برای حفاری مخازن نزدیك به ساحل این است كه ابتدا چاه در ساحل حفر گردد ولی مسیر آن به زیر دریا منحرف شود كه در ایران نمونه این كار در میدان نفتی خارك انجام شده است.

 

2.حفاری در گنبدهای نمكی و در گسلها (Salt Dome and Fault Drilling)

با توجه به اینكه مخازن نفتی ایران عمدتاً از نوع آهكی، با طاقدیس بسیار عظیم در اعماق زمین است، این روش در ایران كاربرد چندانی ندارد.

 

3.حفاری حفره زهكشی ِِDrain Hole Drilling) )

در مخازنی كه فشار كلاهك‌گازی (gas Cap) و یا گاز محلول در مخزن نقش اندكی در بالا راندن نفت از مخزن دارد از این روش استفاده می‌گردد در این روش حفاری به صورت عمودی شروع و در مخزن به صورت افقی خاتمه می‌ِیابد. حفاری مخزن به صورت افقی باعث می شود كه سطح تماس چاه با مخزن افزایش یافته و دبی ورودی مخزن به چاه افزایش یابد.

 

4.حفاری چاه امدادی یا آتش‌نشان (Relief Well Drilling)

برای خاموش كردن و كنترل یك چاه فوران كرده از چاه انحرافی استفاده می‌گردد كه نمونه این عملیات در چاه‌های " آغاجاری 131" و " مارون126" انجام گرفته است.

 

5.حفر چند چاه از یك سكوی نفتی ((Multiple Wells

به دلیل هزینه زیاد ساخت سكوی نفتی از یك سكو چند چاه به طور انحرافی حفر می‌گردد. این روش در‌آبهای خلیج فارس توسط شركت نفت فلات قاره ایران انجام می‌شود.

 

6.حفر چندین چاه از یك حفره‌ چاه به جای حفر چند چاه جداگانهMulti Lateral Wells)

در این روش از یك حفره چاه عمودی به طور انحرافی چند شاخه‌ چاه حفر می‌گردد.

 

7.كج كردن چاه (Side Tracking)

شاید متداول‌ترین و اولین تكنیك حفاری انحرافی در ایران كج كردن چاه بوده است. گاهی اوقات بدلیل گیر كردن ابزار حفاری (fish) و بالا نیامدن آن و یا تصحیح عمق ورود به مخزن انتهای چاه را سیمان (plug) ‌كرده و از كنار آن حفاری را ادامه می‌دهند این كار به دفعات در مخازن ایران انجام شده است.

 

8.عبور دادن چاه از چند لایه تولیدی متوالی(Multiple Sand from Single Well Bore) گاهی اوقات به جای حفره یك چاه عمودی در مخزن بهتر است مسیر چاه را از چند لایه‌ی نفتی به طور انحرافی عبور داد تا تولید بیشتر گردد.