سیالات حفاری

معماری فرهنگ قوم لر حفاری وسیالات حفاری تمدن لرستان

 
گیر لوله هاد حفاریStuck pipe
نویسنده : - ساعت ۱۱:٤٥ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٥/٢۸
 

در هنگام لوله بالا در صورت تنگی چاه هرگز بیش از 30000 پاوند یا 2/1 وزن BHA لوله را نکشید و آنرا به حفار گوشزد کنید.  زمان در تماس بودن سازند دارای شیل را با گل کاهش دهید( هر چه سریعتر حفره را تکمیل کرده، جداری را برانید)

افزودن انواع نمکها (پتاسیم، سدیم، کلسیم و غیره) به گل واکنش بین گل و شیل ها را کاهش می دهد.

 

 

 

علائم دیگر

Pressure

Torque

Drag

علائم/ زمان

افزایش فشارهای ناگهانی، کاهش تدریجی سرعت حفاری، امکان هرزروی گل

افزایش

به آرامی افزایش می یابد

به آرامی افزایش    می یابد

حفاری

پس فشار بعداز قطع پمپاژدر استند پایپ،جریان برگشتی گل بعدازشکاندن لوله ها

افزایش ناگهانی هنگام شروع مجدد گردش

 

O.Pull بعد از برداشتن Slips

اتصالات

Swabbing

 

 

افزایش O.Pull, ضعیف بعد از برداشتن Slips

لوله بالا

در عمق سازندمشکل زا قرار داشتن،امکان هرزروی گل

 

 

O.Pull بعد از برداشتن Slips ,افزایش وزن تنظیم شده

لوله پایین

افزایش فشارهنگام برقراری مجدد گردش، حالت پیستونی رشته, هرزروی گل

افزایش

افزایش تدریجی

O.Pull بعد از برداشتن Slips

Back Ream

افزایش ناگهانی هنگام شروع مجددگردش،حالت پیستونی رشته، هرزروی گل

افزایش

 

افزایش, O.Pull ضعیف بعد از برداشتن Slips

Pump Out

 

 

 

 

 

علائم تکمیلی:

-    توپ های نرم رسی، رسهای خیس و چسبناک روی شیکر، پلاگ شدن Flow Line مشاهده شیلهای خیس خورده در گل برگشتی

-  YP, Funnel Vis. بالا، افزایش PV، جامدات ریز و معلق و سبک، امکان افزایش وزن گل برگشتی

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  افزودن نمکهای مختلف به گل (سدیم، پتاسیم، کلیسم و غیره) جهت کاهش تأثیرات آب درون گل بر شیلها.

-  افزودن موادیکه دیواره سازی مناسب برای ما انجام می دهند.  به منظور کاهش تماس شیلها با گل.

-        استفاده از گلهای پایه نفتی.

-        کاهش زمان باز بودن حفره (حفاری سریع و راندن جداری)

-  برنامه ریزی برای Wiper Trip های منظم بر اساس متراژ، زمان یا افزایش علائم شیلهای واکنشی.

-        اطمینان از کافی بودن هیدرولیک گل جهت تمیز سازی چاه.

-        حفظ خواص مورد نیاز گل و کاهش ذرات جامد گل.

 

 

شیلهایی که در اثر فشار سازند می ریزند.

 

دلایل:

حفاری شیلها با گل سبک که فشا رهیدرواستاتیکی کمتر از فشار سازند مذبور ایجاد می کند سبب می شود تا اضافه فشار سازند به شیلهای دیواره چاه وارد شده، آنها را خرد کند و درون چاه بریزد.(تصویر 4 )

 

اخطار:

علائم به محض حفاری شیل یا هر سازند تراوا آشکار می شود.

در ابتدای حفاری شیلهای سرعت حفاری بالا می رود، بعداز اتصالات Drag , Torque افزایش می یابد.  هنگام اتصالات چاه از پایین پر می شود.  روی شیکر قطعات بزرگ شیل دیده می شود.  امکان وجود گاز پس زمینه در گل برگشتی

 

علائم:

-  این نوع گیر بیشتر در هنگام Trip رخ می دهد، هر چند وقوع آن درهنگام حفاری هم محتمل است.

-    احتمال دارد کاملاً دور لوله ها را شیل بگیرد (Pack Off) و ایجاد یک Bridge بکند.

-        گردش گل کاملاً قطع یا محدود می شود.

 

اولین عکس العمل:

-        از فشار کم پمپ (200-400 psi) برای گردش گل استفاده کنید.

-        از Torque و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

 

تصویر 4- گیر در شیلهای پر فشار

 

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  پیش از برخورد با سازند حاوی شیل، فشار بالا (شناخته شده) وزن گل را تنظیم کنید (چاه های مجاور).

-  در برخورد با شیل ها به تدریج وزن گل را تا پایدار شدن شیل ها بالا ببرید.

-    فشار های Swab, Surge را به حداقل برسانید (با سرعت کم و با احتیاط Trip  کنید).

-        حفره مورد نظر را هر چه سریعتر تکمیل کرده، جداری را برانید.

 

 

شیلهایی که در اثر فشار هیدرواستاتیک دچار ریزش می شوند.

 

دلایل:

 

با گذشت زمان، فشار سیال درون سازند حاوی شیل بوسیله فشار هیدرواستاتیک گل که بیشتر از آن است افزایش می یابد.  حرکات رشته حفاری و فشار Surge شیلهای ناپایدار را دچار ترک کرده باعث سقوط و ریزش آنها درون چاه می شوند.(تصویر 5)

 

اخطار:

 

-        عموماً بدنبال کاهش وزن گل رخ می دهد.

-        Drag , Torque افزایش می یابد.

-        قطعات درشت شیل روی شیکر دیده می شوند.

 

علائم:

 

-        امکان دارد حین حفاری یا Trip رخ دهد.

-        امکان ایجاد Bridge یا گیر کامل لوله ها وجود دارد.

-        گردش گل کاملاً محدود شده یا بکلی غیر ممکن می شود.

 

اولین عکس العمل:

 

-        از فشا رکم پمپ (200-400 psi) استفاده کنید.

-        از تورک و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

-        هنگام برقراری مجدد گردش گل با ماکزیمم فشار گردش گل را انجام دهید.

 

 

 

 

اقدامات پیشگیرانه:

 

-  اگر لازم باشد وزن گل را کاهش دهیم باید طی چند مرحله و به آرامی اینکار را انجام دهید.

-        فشارهای Surge را تا حد امکان کاهش دهید (لوله پایین به آرامی)

 

 

 

 

 

تصویر 5- شیلهایی که در اثر فشار هیدرواستاتیک گل میریزند

 

شیل هایی که در اثر فشار طبقات بالا ریزش می کنند.

 

دلایل:

وزن گل برای ایستادگی در مقابل فشار طبقات بالاتر ناکافی است و بر اساس افزایش زاویه چاه تنظیم نشده است.  شیل های تحت فشار از بالا، ترک خورده و از Hi Side چاه در قست زاویه دار بدرون چاه ریزش کرده باعث گیر لوله ها می شوند.

 

اخطار:

وجود مشکل در تمیز سازی چاه، افزایش Torque ، Drag قطعات بزرگ شیل بروی شیکر

 

 

علائم:

امکان دارد در حین حفاری یا Trip رخ دهد.

امکان Off, Bridge Pack کامل وجود دارد.

گردش گل محدود یا قطع می گردد.

 

اولین عکس العمل:

از فشار کم پمپ (200-400 psi) استفاده کنید.

از تورک و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

از وزن گل مورد نیاز برای مقابله با فشار طبقات بالایی استفاده کنید.

وزن گل را با ازدیاد زاویه چاه افزایش دهید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شیل هایی که بر اثر فشارهای تکتونیکی ریزش می کنند.

 

دلایل:

در اثر حرکت جانبی سازندهای متحرک شیل های تحت فشار ترک خورده، درون چاه ریزش کرده و رشته را گیر می اندازند.  Sandstone های تحت فشار (Squeezing) سبب کاهش قطر چاه می شوند.(تصویر 6)

 

اخطار:

-        حفاری در مناطق کوهستانی.

-        محل هایی که حرکات تکتونیکی در آنجا پیش بینی شده است.

-        Drag, Torque متغیر

-        قطعات بلوک مانند شیل

-        شکل بیضی مانند حفره (با نیم دور چرخش رشته از یک محل عبور می کنید)

 

علائم:

-        امکان دارد حین حفاری یا Trip رخ می دهد.

-        گردش گل محدود یا غیر ممکن می شود.

 

اولین عکس العمل:

-        از فشار کم پمپ (200-400 psi) استفاده کنید.

-        از تورک و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        در صورت امکان وزن گل را افزایش دهید.

-        از پیل های سنگین استفاده کنید.

-        از فشار Surge جلوگیری کنید (لوله پایین با سرعت پایین).

-        هر چه سریعتر حفره را تکمیل کرده، جداری را برانید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تصویر 6-شیلهایی که در اثر حرکات تکتونیکی می ریزند

 

 

 

 

 

علائم وجود شیل های ریزشی (تحت تأثیر فشارهای مکانیکی)

 

علائم دیگر

Pressure

Torque

Drag

علائم/ زمان

افزایش R.O.P و سپس کاهش تدریجی آن

افزایش

افزایش

(به صورت متغیر)

افزایش

(به صورت متغیر)

حفاری

پر شدن چاه

افزایش ناگهانی هنگام برقراری مجدد گردش

 

O.Pull بعد از برداشتن Slips

اتصالات

Swabbing

 

 

افزایش O.Pull , متغیر بعد از برداشتن Slips

لوله بالا

قرار گیری در عمق سازند مشکل زا، پر شدن چاه از پایین

 

 

افزایش وزن تنظیم شده

لوله پایین

افزایش فشارهنگام برقراری مجدد گردش، حالت پیستونی رشته هرزروی گل

افزایش

افزایش

(به صورت متغیر)

O.Pull بعد از برداشتن Slips

Back Ream

افزایش ناگهانی هنگام شروع مجددگردش،حالت پیستونی رشته، هرزروی گل

افزایش

 

افزایش, O.Pull متغیر بعد از برداشتن Slips

Pump Out

 

علائم دیگر:

حجم زیاد کنده ها، حاوی قطعات بزرگ شیل بروی شیکر امکان افزایش ملایم وزن و PV گل.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        وزن گل را بدقت و بر اساس شیل هایی که باید حفاری شوند انتخاب کنید.

-  وزن گل را با توجه به افزایش زاویه و TVD افزایش دهید تا پایداری دیواره چاه حفظ شود.

-  در صورت امکان وزن گل را به تدریچ ( 0.5 تا 1 پاوند در روز) افزایش دهید تا زمانی که وزن مناسب برای عمق جدید بدست آید، این عمل یک فشار Over Balance در مقابل شیل های حساس ایجاد می کند.

-  از کاهش وزن گل پس از یک روز یا بیشتر تماس با شیل های حساس پرهیز کنید.  اگر کاهش وزن گل ضروری باشد، به آرامی و در چارچوب زمانی برابر با زمان در تماس بودن گل قبلی با شیل ها اینکار را انجام دهید.

-        شکل و حجم کنده ها را در یک چارت ثبت کنید.

-        خواص گل را جهت تمیز سازی موثر چاه حفظ کنید.

-        از پیل برای تمیز سازی چاه استفاده کنید.

-        هر چه سریعتر حفره را تکمیل کرده، جداری را برانید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

گیر در سازند های سست

 

دلایل:

در شرایطی که کیک گل کم یا نامناسب است، سازندهای نامتراکم (ماسه و امثال آن) که فشار Over Balance قادر به پایدار کردن آنها نیست، درون چاه ریزش کرده و باعث گیر رشته می شود.  درست شبیه اتفاقی که هنگام حفر یک حفره کوچک در ماسه های ساحل دریا برای شما می افتد.(تصویر 7)

 

اخطار:

-        عمدتاً به محض حفاری سازند رخ می دهد.

-        افزایش Drag, Torque و فشار همراه با نوسان گیج ها

-        پر شدن چاه هنگام Trip یا اتصال

-        ظاهر شدن کنده های فراوان در شیکر وDesander

 

علائم:

-        عمدتاً در Top Hole رخ می دهد.

-        امکان دارد در هنگام حفاری یا Trip رخ دهد.

-        گیر لوله ها و قطع شدن گردش گل بدون اخطار و ناگهانی.

-        امکان گردش گل غیر ممکن می شود.

 

اولین عکس العمل:

-        از فشار پایین پمپ (200-400 psi) استفاده کنید.

-        از ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

-        از Torque با احتیاط استفاده کنید.*

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  Fluid Loss را طوری تنظیم کنید که کیک گل مناسب در دیواره چاه ایجاد شود.

-  مناطق مشکوک را با روش Control Drilling حفاری کنید تا اجازه تشکیل یک دیواره قوی را بدهید.

-        از پیل غلیظ استفاده کنید.

-        پیش از بالا آمدن یک پیل غلیظ Spot کنید.

-        سرعت Trip را کم کنید.

-  روش موثری که در دریای شمال مورد استفاده قرار گرفته است بدین شرح است که پس از حفاری10 متر لوله ها را از بخش حفاری شده بالا کشیده و10 دقیقه صبر می کنند،در برگشت مقدار پر شدن چاه را بررسی می کنند.  اگر این مقدار زیاد بود، هر 10 متر اینکار را تکرار می کنند.

 

 

  • اصولاً طول رشته شیب نمودار تنش پیچشی به کرنش را تعیین می کند.  بدین معنی که در صورت بلند بودن، رشته می تواند پیش از بریدن تعداد دورهای بیشتری را متحمل شود.

 

تصویر7-گیر در سازندهای سست

 

 

 

 

 

علائم دیگر

Pressure

Torque

Drag

علائم/ زمان

افزایش ناگهانی فشار

افزایش

افزایش

(به صورت متغیر)

افزایش

(به صورت متغیر)

حفاری

پر شدن چاه

افزایش فشار هنگام برقراری مجدد گردش

-

O.Pull بعد از برداشتن Slips

اتصالات

Swabbing

-

-

افزایش بصورت متغیر, O.Pull بعد از برداشتن Slips

لوله بالا

قرار گیری در عمق سازند مشکل زا، پر شدن چاه از پایین

-

-

افزایش وزن تنظیم شده

لوله پایین

افزایش ناگهانی فشارهنگام برقراری مجدد گردش، حالت پیستونی رشته،امکان هرزروی گل

افزایش

افزایش

(به صورت متغیر)

O.Pull بعد از برداشتن Slips

Back Ream

افزایش ناگهانی فشارهنگام برقراری مجددگردش،حالت پیستونی رشته، امکان هرزروی گل

افزایش

-

افزایش بصورت متغیر, O.Pull بعد از برداشتن Slips

Pump Out

 

 

علائم دیگر:

-         مقادیر فراوانی ماسه در روی شیکر، Sand trap و Desander دیده می شود.

-        افزایش وزن و PV گل و درصد ماسه موجود در گل.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  ایجاد یک فیلتر کیک مناسب برای حفظ و پایداری سازندهای ریزشی به کمک فشار هیدرواستاتیک.

-  در صورت امکان از گردش اضافی گل زمانی که BHA در مقابل سازند ریزشی قرار دارد پرهیز کنید.  (سرعت دالیزی در اطراف BHA زیاد است) تا فرسایش و شسته شدن سازند کمتر باشد.

-  سرعت Trip زمانی که BHA مقابل سازند ریزشی قرار دارد را کاهش دهید تا در آسیب های مکانیکی پرهیز شود.

-  شروع و خاتمه حرکت رشته را به آرامی انجام دهید تا سازندهای ریزشی در اثر شوک های فشاری ریزش نکنند.

-  قسمتهای مشکوک را به آرامی حفاری کنید تا به کیک گل اجازه  تشکیل شدن داده باشید.

-        از پیل برای تمیز سازی چاه استفاده کنید.

-        از قبل آمادگی برای پر شدن شیکر Desanderو Disilter را داشته باشید.

-        درصورت هرزروی محدود از مواد کنترل کننده هرزروی ریز استفاده کنید.

 

گیر در سازند های دارای شکستگی.

 

دلایل:

در سازندهایی که بصورت طبیعی دارای شکاف هستند قطعات سازند حفره ریزش کرده باعث گیر لوله ها می شوند.(تصویر 8)

 

اخطار:

احتمال بروز چنین مشکلی در لایمستون، شیل و دیگر سازند های دارای شکستگی وجود دارد، معمولاً به محض حفاری سازند رخ می دهد.

قطعات بلوک مانند کنده ها روی شیکر,پر شدن چاه در زمان Trip یا اتصال.

 

علائم:

احتمال رخ دادن هنگام Trip و حفاری

افزایش متغیر و ناگهانی Drag, Torque درست پیش از گیر لوله ها.

گیر می تواند آنی باشد.

گردش گل ممکن است محدود شود.

 

اولین عکس العمل:

-        از Torque استفاده نکنید.

-        از ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

-        از پیل Hi- Density و Hi- Vis استفاده کنید.

-        در صورت گیر در لایمستون از اسید استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        پیش از ادامه حفاری چاه را تمیز کنید.

-        هرزوروی های محدود را کنترل کنید.

-        پیش از ورود BHA به مناطق مشکوک سرعت Trip را کاهش دهید.

 

 

 

 

 

 

تصویر8-گیر در سازندهای دارای شکستگی

 

 

علائم گیر در اثر ریزش سازندهای دارای شکستگی

 

علائم دیگر

Pressure

Torque

Drag

علائم/ زمان

-

بدون تغییر

افزایش ناگهانی و متغیر

افزایش ناگهانی و متغیر

حفاری

پر شدن چاه

بدون تغییر

-

O.Pull بعد از برداشتن Slips

اتصالات

-

-

-

افزایش متغیر, O.Pull بعد از برداشتن Slips

لوله بالا

قرار گیری در عمق سازند مشکل زا، پر شدن چاه از پایین

-

-

افزایش وزن تنظیم شده

لوله پایین

در زمان پمپاژ Drag کاهش می یابد

بدون تغییر

افزایش

(به صورت متغیر)

O.Pull بعد از برداشتن Slips، افزایش بصورت متغیر

Back Ream

در زمان پمپاژ Drag کاهش می یابد

بدون تغییر

-

افزایش بصورت متغیر O.Pull, بعد از برداشتن Slips

Pump Out

 

 

علائم دیگر:

-        قطعات بلوک مانند یا زاویه دار کنده ها.

-        تغییرات در گل و خصوصیات آن دیده نمی شود.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  توجه:  در برخورد با سازندهای دارای شکستگی حفظ کیفیت کیک گل می تواند به پایداری سازند کمک کند.  اصولاً سازندهای دارای شکستگی برای پایداری نیاز به زمان دارند.  پیش از پایداری، مشکل باید بوسیله خصوصیات مناسب گل، پیل و زمان کافی گردش گل جهت تمیز سازی چاه کنترل شود.

-        پیش از شروع حفاری حفره را تمیز کنید.

-  سرعت حرکت رشته را زمانی که BHA در مقابل سازند دارای شکستگی قرار دارد کاهش دهید.

-  شروع و خاتمه حرکت رشته را به آرامی انجام دهید تا از فشارهای ناشی از آن جلوگیری کنید.

-  عملیات تراش دیواره (Reaming) را در طول حفره با برنامه ریزی انجام دهید (تراش سازند دارای شکستگی را با دقت انجام دهید).

-        آمادگی هرزروی شدید در هنگام حفاری چنین سازندهایی را داشته باشید.

-        این مشکل برای برطرف شدن نیاز به زمان دارد.

 

 

گیر لوله ها در اثر قطعات سیمان

 

دلایل:

سیمان دور کفشک جداری، پلاگ های تزریقی یا انحرافی ناپایدار شده، قطعات بزرگ و سخت سیمان بداخل حفره ریزش کرده و باعث گیر لوله ها می شوند.(تصویر 9)

 

اخطار:

-        Rat Hole زیاد برای جداری قبلی

-        انجام عملیات تزریق سیمان در مقاطع بالاتر

-        انجام عملیات پلاگ سیمانی جهت انحراف چاه در مقاطع بالاتر

-        قطعات درشت سیمان روی شیکر

 

علائم:

-        این مشکل در هر زمانی ممکن است رخ دهد.

-  ناگهانی و بصورت متغیر Drag , Torque درست پیش از گیر لوله ها رخ می دهد.

-        امکان گردش گل وجود دارد.

-        حرکت رو به پایین امکان دارد.

 

اولین عکس العمل:

-        برای شکاندن قطعات سیمان بوسیله جار یا Torque اقدام کنید.

-        ضربه جار باید در جهت مخالف حرکت رشته پیش از گیر لوله ها باشد.

-        ضربه جار و تورک را به تدریج بکار گیرید.

-        از پیل Hi- Vis, Hi- Density استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        Rat Hole جداری را تا حد امکان کم در نظر بگیرید.

-        کفشک جداری پلاگ های سیمان را به خوبی پیش از ادامه حفاری بتراشید.

-  سرعت Trip را پیش از ورود BHA به کفشک جداری و نقطه پلاگ سیمانی قبلی کاهش دهید.

 

تصویر 9- گیر ناشی از قطعات سیمانی

 

 

 

 

 

 

 

گیر لوله ها در اثر سیمان نرم

 

دلایل:

تلاش برای گردش گل در شرایطی که ته رشته درون سیمان نرم قرار دارد، سبب نیم بندش سیمان بدلیل فشار پمپ می شود و از طرفی سرعت بالای حفاری هنگام تمیز کردن سیمان نرم باعث گیر لوله ها می شود.(تصویر10)

 

 

اخطار:

-        ورود به چاه بعد از قرار دادن یک پلاگ سیمانی یا هر گونه سیمانکاری.

-        کاهش وزن هنگام رسیدن به بالای سیمان.

 

علائم:

-        زمانی که فشار پمپ بکار رفته باشد رخ می دهد.

-        گردش گل شدیداً محدود یا بکلی غیر ممکن می شود.

 

اولین عکس العمل:

-        فشار حبس شده را ترخیص کنید.

-        از ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        زمان بندش سیمان را در نظر داشته باشید.

-  اگر کاهش وزن هنگام لوله پایین مشاهده کردید ابتدا دو استند بالا آمده سپس گردش گل انجام دهید.

-        گردش گل را از دو استند بالای سیمان شروع کنید.

-        با احتیاط و به آرامی سیمان را حفاری کنید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تصویر 10-گیر در سیمان نرم

Junk

 

دلایل:

بدلیل وضعیت نامرتب سکوی حفاری و نپوشاندن درب چاه یا شکسته شدن قطعه ای از ابزار درون چاهی، Junk وارد چاه شده و باعث گیر رشته می شود.(تصویر11)

 

اخطار:

-        این اتفاق در هر شرایطی ممکن است رخ دهد.

-        تراشه های فلزی ممکن است روی شیکر مشاهده شوند.

 

علائم:

-  عموماً در شرایطی رخ می دهد که BHA در سازند نیست و یا داخل لوله های جداری قرار دارد.

-        Drag , Torque ناگهانی و متغیر درست پیش از گیر لوله ها رخ می دهد.

-        ابزار آلات روی فلور گم شده اند.

 

اولین عکس العمل:

-  اگر در هنگام گیر در حال حرکت رو به بالا بودید:  از ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.  در صورت پیشرفت از Torque استفاده کنید.

-  اگر در هنگام گیر در حال حرکت رو به بالا بودید:  از ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید.  در این شرایط از Torque استفاده نکنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        مرتب نگاهداشتن ابزارآلات روی سکو.

-        بازرسی ابزارهای دستی.

-        درب چاه را بپوشانید.

-        بازرسی ابزار آلات درون چاهی بصورت مرتب.

 

 

اقدامات پیشگیرانه گیر در اثر سیمان سخت:

 

-  محدود نگاهداشتن Rat Hole جداریها (منشاء ایجاد قطعات بزرگ سیمان سخت)

-  انجام عملیات متعدد تزریق سیمان در کفشک جداری احتمال گیر در سیمان سخت را افزایش می دهد.

-  تراش و حفاری Rat Hole جداری و پلاگ های سیمان با حوصله و به آرامی پیش از ادامه حفاری.

-  کاهش سرعت Trip وقتی BHA وارد کفشک جداری شده یا مقابل پلاگ های سیمانی   می شود.

-  شروع و خاتمه حرکت رشته حفاری باید آرام باشد تا ایجاد شوک فشاری نکند.

 

 

 

تصویر11- گیر در اثر JUNK

 

 

 

 

اقدامات پیشگیرانه از گیر در اثر سیمان نرم:

-        دانستن عمق محاسبه شده بالایی سیمان (Top Of CMT) قبل از ورود به چاه.

-        تکیه نکردن بر وزن نما برای یافتن عمق بالایی سیمان.

-        شروع پمپاژ از دو استند بالاتر از سیمان.

-  در صورت مشاهده افت وزن هنگام ورود به چاه، بعد از عملیات سیمانکاری، قبل از شروع گردش گل، دواستند بالا بیایید.  سپس گردش را برقرار کنید.

-  میزان سختی سیمان را پیش از حفاری آن، بوسیله جداول کمپانی مربوطه و نمونه های سطحی تحقیق کنید.

-        با حوصله و به آرامی سیمان نرم را حفاری کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        Dies های Slips و آچارها را مرتباً بازرسی کنید.

-        سکوی حفاری را مرتب نگاه دارید.

-        در هر خروج از چاه Blind Rams را ببندید.

-        از Wipper Rubber استفاده کنید

-        درب چاه را بپوشانید.

-        ادوات روی فلور را در شرایط عملیاتی مناسب نگاهدارید.

 

 

گیر تفاضل فشاری Differential Pressure Sticking

 

در سازندهایی با تراوایی بالا (مثل Limestone, Dolomite, Sand های دارای شکستگی) در شرایطی که فشار هیدرواستاتیک گل از فشار سازند بیشتر است و بعلت ضخیم بودن کیک گل (که خود بسبب بالا بودن مواد جامد گل و Fluid Loss بالا بوجود می آید) اگر رشته حفاری (عموماً BHA) با دیواره کیک گل تماس حاصل کند (مثلاً بعلت زاویه چاه یا ناپایداری رشته حفاری) و حرکت رشته و گردش گل در مقابل سازند تراوا متوقف شود (مثلاً در اتصالات)، ضخامت کیک گل افزایش یافته و دور رشته را نشت بندی کرده باعث عدم انتقال فشار هیدرواستاتیک گل به      ناحیه ای از رشته که در تماس با دیواره است، می شود و نیروی اختلاف فشار بین هیدرواستاتیک گل از یک طرف و سازند کم فشارتر از طرف دیگر رشته را کاملاً به دیواره چاه می چسباند.  در این حالت گیر محل نشت بندی شده به مرور زمان شدیداً گسترش یافته و رشته در کیک گل مدفون می شود.

 

** برای آزاد سازی لوله ها به اقدام فوری نیاز است**

 

دلایل:

رشته حفاری با یک محدوده تراوا در تماس است، هنگامی که رشته حفاری متوقف می شود فیلتر کیک گسترش یافته و دور رشته را نشت بندی می کند، بالا بودن تفاضل فشار هیدرواستاتیک و سازند باعث نیرویی می شود که رشته را به دیواره می چسباند.(تصویر12)

 

اخطار:

حفاری ماسه های کم فشار

BHA بلند و بدون Stabilizer یا با تعداد کم، افزایش O.Pull ، کاهش وزن هنگام حرکت به پایین یا افزایشTorque در هنگام شروع حرکت رشته.

 

علائم:

-        بعد از یک دوره بی حرکت بودن رشته رخ می دهد.

-        چرخش یا هر گونه حرکت رشته غیر ممکن می شود.

-        گردش گل محدود نمی شود.

 

اولین عکس العمل:

-        با حداکثر توان مجاز گردش گل می کند.

-        از تورک برای آزاد سازی لوله ها استفاده کنید.

-  در صورت امکان از وزن رشته رو به پایین و یا ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

-        از پیل های مخصوص (مثل Pipe Lax) استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        از حداقل وزن گل مورد نیاز استفاده کنید.

-        حرکت رشته را زمانی که BHA مقابل مناطق مشکوک است متوقف نکنید.

-        با احتیاط مناطق مشکوک را حفاری کنید.

-        از لوله های وزنه سایز کوچکتر استفاده کنید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تصویر 12- گیر تفاضل فشاری

 

 

 

 

 

 

علائم گیر تفاضل فشاری

 

Pressure

Torque

Drag

علائم/ زمان

بدون تغییر

بدون تغییر

امکان افزایش وجود دارد

حفاری

بدون تغییر

-

افزایشO.Pull بعد از برداشتن Slips

اتصالات

-

-

افزایش O.Pull بعد از برداشتن Slips

لوله بالا

-

-

افزایش O.Pull بعد از برداشتن Slips

لوله پایین

بدون تغییر

بدون تغییر

افزایش O.Pull بعد از برداشتن Slips

Back Ream

بدون تغییر

-

افزایش O.Pull بعد از برداشتن Slips

Pump Out

 

 

علائم دیگر:

تغییری در کنده ها دیده نمی شود.

افزایش وزن گل، افزایش PV و ذرات ریز و سبک در گل Fluid Loss بالا و کیک گل ضخیم

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  طراحی برنامه جداری به گونه ای که سازندهای بالاتر، کمتر در معرض اختلاف فشار باشند.

-        وزن گل باید محدود به حداقل مورد نیاز چاه باشد.

-        کنترل میزان Fluid Loss

-  حداقل نگاهداشتن طول BHA و یا در مقابل استفاده از لوله های وزنه سایز کوچکتر    (می توان از لوله های وزنه ای با قطر داخلی کمتر استفاده کرد).

-        حداقل نگاهداشتن طول BHA بدون استبلایزر

-        استفاده از لوله های وزنه مارپیچی (Spiral)

-  حفظ حرکت رشته، هنگامی که BHA مقابل منطقه تراواست، حرکت چرخشی رشته را حتماً حفظ کنید، در اتصالات پس از انداختن Slips و جداکردن شاخه بالایی، با استفاده از میز دوار و با توجه کافی به تورک می توان رشته را در حالت چرخش نگاه داشت.

-  در مناطقی که احتمال گیر وجود دارد، بوسیله L.C.M ها جلوی هرزروی را بگیرید.

-  در مناطقی که احتمال گیر وجوددارد، پیل های مخصوص آزاد سازی لوله ها را آماده نگاهدارید.

گیرهای مرتبط با شکل ظاهری حفره و رشته حفاری:

 

الف:  BHA غیر قابل انعطاف

ب     :  شکل و ظاهر چاه:

-        Key Seat

- Micro Dogleg

-        لبه ها

-        سازندهای متحرک

-        حفره کم قطر

-        Collapsed Casing

 

BHA غیر قابل انعطاف

 

دلایل:

BHA غیر قابل انعطاف نمی تواند با تغییرات زاویه چاه و جهت آن کنار بیاید و باعث گیر می شود.

 

اخطار:

-        وجود Dog Leg

-        استفاده از BHA جدید

-        افت وزن ناگهانی

 

علائم:

-        اغلب در لوله پایین رخ می دهد.

-        BHA در عمق تغییرات زاویه یا جهت چاه قرار دارد.

-        گردش گل بدون محدودیت.

 

اولین عکس العمل:

-  درصورت حرکت رو به پایین هنگام گیر، از ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید.

-        از تورک استفاده نکنید.

-  اگر در حالت حرکت رو به بالا هنگام گیر بودید، از ضربه جار بسمت پایین و تورک استفاده کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        تغییرات BHA را به حداقل برسانید.

-        Reaming Trip انجام دهید.

-        میزان Dog Leg Severity را کنترل کنید.

-        سرعت Trip را پیش از ورود BHA به منطقه مشکوک کم کنید.

-        یک محدوده برای افت وزن برای حفار تعیین کنید.

 

 

 

 

 

Key Seat

 

دلایل:

تغییرات ناگهانی در زاویه و جهت چاه، در سازندهای نیمه نرم تا نیمه سخت و کشش و چرخش لوله های حفاری یک شکاف در دیواره چاه بوجود می آورد که هنگام لوله بالا, لوله های وزنه بعلت قطر بیشتر درون آن گیر می کنند.(تصویر 13)

 

اخطار:

-        Dog Leg های با زاویه زیاد در قسمتهای بالای چاه

-        زمان طولانی حفاری بدون انجام Wiper Trip

در قسمتهای دارای Dog Leg.

-        مشاهده O.Pull تناوبی در محل Tool Joint های هر شاخه در هنگام Trip.

 

علائم:

-        تنها در زمان لوله بالا رخ می دهد.

-        O.Pull ناگهانی هنگامی که BHA به عمق Dog Leg می رسد.

-  اگر گیر رخ نداده باشد در زیر محل Key Seat حرکت آزادانه رشته امکان دارد.

-        گردش بدون محدودیت گل.

 

اولین عکس العمل:

-        از تورک و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

-        با O.Pull کم و چرخش رشته روی Dog Leg کار کنید  (Back Ream)

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        میزان Dog Leg را 3 درجه در صد فوت یا کمتر حفظ کنید.

-        در مناطق مشکوک یک حد مجاز O.Pull برای حفار تعیین کنید.

-        در مناطقی که Dog Leg وجود دارد برای Reamer Trip برنامه ریزی کنید.

-        درصورت مشکوک بودن به Key Seat ابزارهای تراش درون چاه ببرید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تصویر 13-KEY SEAT

 

 

گیر لوله ها در اثر Micro Dog Leg

 

دلایل:

توالی سازندهای نرم و سخت یا تصحیح مسیرهای مکرر در زاویه و جهت چاه باعث ایجاد Dog Leg های متوالی و Micro Dog Leg می شود که باعث گیر BHA خواهد شد.

 

اخطار:

-        توالی سازندهای نرم و سخت.

-        تغییرات مکرر زاویه و جهت چاه.

-        حفاری با موتور درون چاهی.

-        Drag, Torque متغییر در اتصالات.

 

علائم:

-  اغلب در هنگام بلند کردن رشته به منظور اتصال و همینطور احتمال دارد در هنگام Trip رخ دهد.

-        گردش گل محدود نمی شود.

 

اولین عکس العمل:

-  اگر هنگام لوله بالا رخ دهد، از ضربه جار بسمت پایین و تورک استفاده کنید.

-  اگر هنگام لوله پایین رخ دهد، از ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید اما از تورک استفاده نکنید.

-        در صورت امکان Back Ream بالا بیایید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        کم کردن تغییرات BHA.

-        حداقل کردن تغییرات زاویه و جهت چاه.

-  در هنگام حفاری تناوب سازندهای سخت و نرم، متناوباً Back Ream انجام دهید.

-        سرعت ورود BHA به مناطق مشکوک را کم کنید.

-        Kick Off Point را حداقل 30 متر زیر کفشک انتخاب کنید.

-        ازPacked Hole Assembly استفاده کنید.

 

Ledges:

 

دلایل:

 در تناوب سازندهای نرم و سخت، سازندهای نرم بتدریج شسته و سازندهای سخت پابرجا باقی می مانند، تیغه های Stabilizer و برجستگی نقطه اتصال زیر لبه های بوجود آمده بین دو سازند گیر می کنند.

(تصویر 14)

 

 

 

 

 

 

تصویر14- لبه ها

 

 

اخطار:

-        احتمال توالی سازندهای نرم و سخت.

-        O.Pull ناگهانی و متغییر.

-        بعد از تعویض BHA.

 

علائم:

-        عموماً در هنگام Trip رخ می دهد.

-        احتمال دارد هنگام بلند کرن رشته جهت اتصال رخ دهد.

-        عموماً با Micro Dog Leg همراه است.

-        گردش گل محدود نمی شود.

 

اولین عکس العمل:

-  اگر هنگام لوله بالا رخ دهد از ضربه جار بسمت پایین بهمراه تورک استفاده کنید.

-  اگر هنگام لوله پایین رخ دهد از ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید اما از تورک استفاده نکنید.

-        در صورت امکان با Back Ream بالا بیایید.

 

اقدمات پیشگیرانه:

-        تغییرات زاویه و جهت چاه را به حداقل برسانید.

-        تغییرات BHA را به حداقل برسانید.

-  برای Reaming Trip برنامه ریزی داشته باشید و عمل Reaming را با احتیاط انجام دهید.

-        سرعت ورود BHA به مناطق مشکوک را کم کنید.

 

گیر در سازندهای متحرک

 

دلایل:

فشار سازندهای بالایی لایه های نمکی پلاستیک مانند شیل ها را به داخل حفره می راند و در نتیجه BHA گیر می افتد.(تصویر15)

 

اخطار:

-    حفاری سازندهای نمکی یا شیل های پلاستیک مانند افزایش ناگهانی O.Pull و یا افت ناگهانی وزن

-        افزایش ناگهانی تورک

 

علائم:

-        عموماً زمان لوله بالا رخ می دهد.

-  امکان دارد د رهنگام لوله پایین بعد از یک دوره طولانی خارج از چاه بودن رخ دهد.

-        در صورت حرکت سریع سازند ممکن است در حین حفاری رخ دهد.

-  گیر در هنگامی که BHA در محدوده عمق سازند پلاستیک قرار دارد رخ می دهد.

-        گردش گل محدود نشده یا بسیار کم محدود می شود

 

 

 

تصویر15-گیر در سازندهای متحرک

 

 

 

اولین عکس العمل:

-  اگر در هنگام گیر رو به بالا حرکت می کردید از تورک و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

-  اگر درهنگام گیر رو به پایین حرکت می کردید از ضربه جار بسمت بالا استفاده کرده اما از تورک استفاده نکنید.

-  در سازندهای نمکی (با در نظر داشتن شرایط فوران چاه) آب شیرین پمپ کنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        از وزن گل کافی استفاده کنید.

-        برای Reaming Trip های برنامه ریزی داشته باشید.

-        سرعت ورود BHA به مناطق مشکوک را کم کنید.

-        هر چه سریعتر حفره را تکمیل کرده، جداری را برانید.

 

گیر بعلت حفره کم سایز (Under Gauge)

 

دلایل:

حفاری سازند های سخت و سائیده مته را از سایز اصلی خارج کرده، در نتیجه حفره با سایز کمتری حفاری شده و شکل.  مخروطی به خود می گیرد.  با تعویض مته، مته جدید درون حفره گیر می کند.(تصویر 16)

 

اخطار:

-        حفاری در ماسه سنگهای ساینده انجام شده باشد.

-        مته و استبلایزر خارج شده از چاه کاهش قطر دارند.

-        زمانی که بعد از مته 3 کاجه، مته PDC درون چاه می بریم.

-        ورود به چاه بعد از عملیات مغزی گیری.

 

علائم:

-        تنها در هنگام لوله پایین رخ می دهد.

-        افت ناگهانی وزن.

-        گردش گل محدود نشده یا بسیار کم محدود می شود.

 

اولین عکس العمل:

-        از ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید، از تورک استفاده نکنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-        مته و استبلایزر خارج شده از چاه را از لحاظ Gauge بودن چک کنید.

-        هرگز مته را در نقاط تنگ با فشار وارد نکنید.

-        از سه شاخه بالاتر از ته چاه، چاه را بتراشید.

-        سرعت BHA را پیش از ورود به مناطق مشکوک کم کنید.

 

-       

 

 

تصویر 16-حفره کم سایز

 

نکته:

 روش اندازه گیر قطر مته ها، بخصوص مته های سه کاجه در کتب مربوطه ذکر شده است، تنها برای تاکید بیشتر این نکته باید یادآور شد که اصولاً بر اساس استانداردهای API هر مته تولید شده در سایز معین می تواند در دامنه مشخص و ناچیزی تغییرات سایز داشته باشد.  جدول مربوط به اندازه این لقی مجاز در مراجع آمده است.  توجه داشته باشید که مته های سه کاجه بعلت سطح مقطع غیر متقارن در سازندی که بسرعت حفاری می شود یک حفره با سطح مقطع متقارن ایجاد نکرده، مجموعاً در کاهش سایز قابل عبور حفره موثرند.

در نتیجه اگر چه مته های PDC همواره از لحاظ  سایز، مقداری از مته های سه کاجه کوچکترند اما از آنجا که سطح مقطع آنها تقریباً دایره کامل است همیشه هنگام تعویض مته سه کاجه با PDC و ورود مجدد به حفره امکان نیاز به شستشو و تراش و یا در موارد شدیدتر گیر وجود دارد.

 

مچالگی جداری (Collapsed Casing)

 

دلایل:

  دلیل طراحی غلط جداری یا اشتباه در راندن جداری، یا ضعیف شدن جداری در اثر پوسیدگی یا خوردگی ویا تخلیه کامل چاه، جداری مچاله شده و هنگام ورود و یا خروج BHA از نقطه مورد نظر سبب گیر می شود.

(تصویر 17)

 

اخطار:

-  بعد از انجام سیمانکاری از سطح یا عملیات تزریق پذیری از دالیز جداری.

-        تخلیه کامل سیال درون جداری بعلت هرزوری شدیدیا زنده سازی با N2

-        خم شدگی جداری بعلت عملیات راندن جدرای با سختی و خشونت.

 

علائم:

-        آویزان شدن BHA.

-        گردش گل محدود نمی شود.

-        چرخش یا هر گونه حرکتی غیر ممکن می شود.

 

اولین عکس العمل:

-  اگر قبل از گیر در حال حرکت رو به پایین بودید: از اضافه کشش و ضربه جار بسمت بالا استفاده کنید.

-  اگر قبل از گیر در حال حرکت رو به بالا بودید: از تورک و ضربه جار بسمت پایین استفاده کنید.

 

تصویر18-مچالگی جدار

اقدامات پیشگیرانه:

 

همواره سرعت Trip را محدود نمایید.

درصورت مشاهده Drag درون جداری محدوده مشکوک را چندین بار چک کنید.

 

علائم گیر مرتبط با شکل ظاهری چاه:

 

علائم دیگر

Pressure

Torque

Drag

علائم/ زمان

O.Pull ناگهانی یا افت ناگهانی وزن

بدون تغییر

افزایش

به صورت متغیر

افزایش بصورت متغیر

حفاری

O.Pull ناگهانی یا افت ناگهانی وزن

افزایش هنگام برقراری جریان

-

افزایش بصورت متغیر

اتصالات

O.Pull ناگهانی یا افت ناگهانی وزن

-

-

افزایش بصورت متغیر، O.Pull زمانی که BHA در مناطق مشکوک قرار دارد

لوله بالا

O.Pull ناگهانی،

درعمق مشکوک قرار گرفتن

-

-

افزایش بصورت متغیر

O.Pull

لوله پایین

O.Pull ناگهانی

بدون تغییر

 

افزایش بصورت متغیر

O.Pull

Back Ream

O.Pull ناگهانی

بدون تغییر

افزایش به صورت متغیر

متغیر

Pump Out

 

 

علائم دیگر:

-        تغییری در خصوصیات گل و کنده های روی شیکر دیده نمی شود.

 

اقدامات پیشگیرانه:

-  تنها اجزائی که نیاز دارید در BHA قرار دهید، در صورت امکان خشکی و غیر قابل انعطاف بودن BHA را کاهش دهید.

-  در زمان تعویض BHA یا موارد مشکوک برنامه Reaming Trip را در دستور کار قرار دهید.

-    سرعت ورود BHA به نقاط خطرناک را مثل K.O.P ،  Dog Leg ، عمق Micro Dog Leg، لبه ها یا عمق سازند های متحرک کم کنید.

-        تغییرات زاویه چاه را در میزان 3 درجه در 100 فوت حفظ کنید.

-  ساعات گردش رشته بدون Reaming Trip را در زیر Dog Leg های تند، کاهش دهید.

-        در موارد مشکوک به وجود Key Seat از Key Seat Wiper استفاده کنید.

-        محل افزایش زاویه چاه را خیلی نزدیک به کفشک نگیرید.

-  از طولانی کردن گردش گل در محل های مشکوک به وجود Micro Dog Leg پرهیز کنید تا مشکل شسته شدن سازندهای نرم و ایجاد لبه ها را نداشته باشید.

-  در سازندهای نمکی متحرک از گلی که به مقدار کمی غیر اشباع است برای شستن کنترل شده سازند استفاده کنید، در صورت ضرورت وزن گل را جهت جلوگیری از پیشروی نمک افزایش دهید..

-    در سازندهای نمکی متحرک از مته های Eccentric PDC استفاده کنید و Wiper Trip های متوالی برای حفظ شرایط حفره انجام دهید.

-  از استبلایزرهای مخصوص (Hard Faced) و مته هایی با محافظ Gauge قوی در سازندهای سخت و فرساینده استفاده کنید.

-  مته و استبلایزر خارج شده از چاه را مثل مته و استبلایزر آماده برای ورود به چاه از لحاظ قطر بررسی کنید.

-        بطور استاندارد سه شاخه مانده به ته چه را شستشو و تراش بدهید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تمیز کردن چاه بوسیله پیل

 

شناخت و استفاده از پیل ها کمک شایانی برای تمیز کردن چاه است.  حجم پیل مورد استفاده براساس سایز حفره و تغییراتی که در فشار هیدرواستاتیک ستون سیال درون چاهی بشرح زیر پیشنهاد می شود:

 

8-1/2"

12-1/4"

17-1/2"

سایز حفره

20 bbl

30-50 bbl

50+ bbl

حجم پیل

 

انواع پیل ها

 

پیل غلیظ (Hi- Vis. Pill)

با افزودن مواد Viscosifier به پایه گل مورد استفاده می توان یک پیل غلیظ آماده کرد که با پمپاژ در چاه کنده ها را در چاه های عمودی به سمت بالا جاروب کند.  مطالعات و مشاهدات نشان داده که پیل های غلیظ در چاه های زاویه دار روی بستر کنده های تشکیل شده در Low Side چاه   بی تاثیر بوده ، بی هیچ مزاحمتی از روی آن خزیده و بالا می آیند.  بنابراین در چاه های زاویه دار استفاده تنها از پیل های غلیظ توصیه نمی شود.

 

 

 

پیل رقیق (Low –Vis. Pill)

از پایه گل بدون افزودن مواد Viscosifier می توان بعنوان پیل رقیق استفاده کرد.  این سیال بعلت ویسکوزیته پایین درون چاه بصورت متلاطم حرکت کرده باعث جابجایی بستر کنده های درون چاه می شوند.  البته استفاده تنها از پیل رقیق برای تمیز سازی چاه موثر نیست، زیرا در قمست عمودی چاه این پیل قادر به بالا آوردن کنده ها نیست.

 

پیل سنگین:

با افزودن مواد وزن افزای بیشتر به گل و افزایش 3-2 پاوند به ازای هر گالن، وزن آن می توان پیل سنگین را آماده نمود.این نوع پیل با استفاده از افزایش نیروی شناوری در بالا آوردن کنده ها موثر است، البته افزایش وزن به خودی خود سبب افزایش گرانروی نیز خواهد شد.

 

 

 

پیل دوگانه یا Tandem Pill

این نوع پیل متشکل از دو نوع پیل است.  پیل رقیق و بدنبال آن پیل سنگین.  اصول کار این ترکیب چنین است که در قسمت زاویه دار چاه، پیل رقیق بستر کنده ها را آشفته ساخته و پیل سنگین آنها را همراه خود تا سطح حمل می کند.  در این ترکیب پیل سنگین را با پیل غلیظ می توان جایگزین کرد.

 

Pipe Releasing Pill

در صورتیکه گیر لوله ها از نوع تفاضل فشاری باشد.  یکی از راه های از بین بردن کیک گل اطراف لوله ها به منظور توزیع فشار هایدرواستاتیک گل در دو طرف رشته استفاده از پیلهای مخصوص مثل Pipe Lax Pill است.  این نوع پیل که پایه روغنی است و از گازوئیل برای ساخت آن استفاده می شود، اصولاً به دو صورت با وزن و بدون وزن ساخته شده و دور لوله ها در نقطه گیر قرار داده می شود.  که البته نوع بدون وزن آن (Unweighted) موثر تر است.  درصورت فقدان Pipe Lax گازوئیل هم ممکن است در این نوع گیر موثر باشد.

Unweighted Pipe Lax Pill

برای تهیه این پیل کافیست، پس از ذخیره گازوئیل در مخزن (به اندازه دو برابر حجم دالیز لوله های وزنه) به میزان 6-1% حجم گازوئیل پایپ لاکس اضافه می کنیم.

 

Weighted Pipe Lax Pill

این پیل را باید طبق جدول تهیه نمودکه البته کاربرد زیادی در جنوب ایران ندارد.

 

Barite

Lbs

Pipe Lax

Gal.

Calcium Oxide

lb

Ken Flo

Gal

Oil

Bbl

Pill WT.

pcf

180

0.78

6.2

3.3

0.78

80

320

0.69

5.5

3.0

0.69

100

460

0.61

4.9

2.6

0.61

120

600

0.53

4.2

2.2

0.53

140

675

0.45

3.9

2.1

0.45

150

 

روش استفاده از پایپ لاکس پیل

پس از تهیه پیل به اندازه دو برابر حجم دالیز اطراف BHA و میزانی که قابل پمپاژ نمی باشدو ر مخازن باقی خواهد ماند، پیل را به ترتیبی در چاه قرار دهید که ابتدا مقدار کمی از اطراف لوله های وزنه (یا نقطه گیر) را پوشش داده و عمده آن درون لوله ها بصورت ذخیره باقی بماند.  سپس بتدریج (مثلاً هر 15 دقیقه) با پمپاژ کمی گل، پیل را از لوله ها خارج کرده و وارد دالیز می کنیم، لوله ها دراین شرایط باید تحت وزن و گشتاور باشند تا پیل موثر واقع شود، در صورت عدم دستیابی به نتیجه مطلوب گردش گل کرده، پیل رااز سیستم خارج کرده و پیل دوم را آزمایش می کنیم.

 

 

تذکرات:

-  در سازندهای پر فشار که جریان بداخل چاه مشاهده می شود، پایپ لاکس و مواد روغنی هم وزن گل درون چاه را مورد استفاده قرار دهید.

-  وقتیکه هرزروی گل نیز مشاهده می شود پیش از پایپ لاکس سعی در کنترل هرزروی نمایید.

-  در هنگام پمپاژ پایپ لاکس پیل بدون وزن به وضعیت فشار هیدرواستاتیک توجه کنید تا باعث فوران نشود.

-  هر گونه ماده ای که جهت آزاد سازی لوله ها در چاه استفاده میشود باید در خلال چهار ساعت اول گیر لوله ها بکار رود.  بعد از 16 ساعت عملاً شانس عملکرد موثر اینگونه مواد بسیار کم می شود.

 

اسید:

 

توجه:اسید می تواند به اتصالات لوله ها و لوله های قوی (مثل S-135) صدمه جدی بزند.

در بعضی از شرایط گیر جهت حل کردن ماسه سنگهای آهکی یا سیمان می توان از اسید برای برطرف سازی مشکل استفاده کرد.  بطور کلی می تواند عملیات را بشرح زیر انجام داد:

1-    مقدارآب بعنوان Spacer پمپ کنید.

2- اسید HCL، 15% که جهت حل کردن ماسه سنگها یا لایمستون مناسب است را به مقدرا مطلوب پمپ کنید.

3-    مجداً آب پمپ کنید.

4-    با سرعت تمام اسید را از لوله ها خارج نمایید.

5-    حین کار روی لوله ها با حداقل سرعت اسید را در محل گیر جابجا نمایید.

6-    پس ازرسیدن اسید به سطح آنرا از سیستم خارج نمایید.

7-    با کاستیک سودا گل را درمان نمایید.

 

قطر قابل قبول یک حفره باز

 

درحفاری یک حفره اگر چه اصولاً سایز حفره حداقل برابر با سایز مته خواهد، اما قطر قابل عبور این حفره برابر با قطر مته نیست.  این قطر علاوه بر قطر مته به قطر لوله های وزنه بالای مته نیز وابسته است.  اگر فرض کنیم مته در طول حفاری یک حد فاصل بصورت عمود بر محور دوران خود نوسان کند موجب کاهش سایر قابل عبور چاه می شود.  سایز قابل عبور یک حفره باز اولین بار توسط لوبینسکی و هوک بشرح زیر معرفی شد:

 

Drift Diameter =

Bit OD + DC OC

2

 

 

نکته اینست که  با توجه به سایز کوپلینگ لوله های جداری که درهر حفره می بایست رانده شوند، باید سایز لوله های وزنه انتخاب شوند.

مثلاً در حفره 12-1/4"، سایز کوپلینگ لوله های جداری   9-5/8" برابر 10.625"است، بنابراین سایز Drift چاه باید حداقل برابر 10.625" باشد.  با توجه به این مسئله حداقل سایز لوله های وزنه بالای مته را می توان تعیین کرد.

10.625" =

12.25" + DC  OD

 

Min. DC OD = 9"

2

 

از طرفی جهت پرهیز از گیر لوله ها هر وسیله لوله ای (Tubular) که در چاه رانده می شود نباید قطری بیش از قطر قابل عبور حفره دارا باشد، اگر چه بسیاری از کارفرماها ترجیح می دهند وسایلی با سایز بیش از سایز لوله های وزنه در چاه برده نشود.

 

انتخاب سایز صحیح لوله های وزنه

با توجه به فرمول لوبینسکی- هوک و محاسبات مربوط به قابلیت انعطاف و دیگر ملاحظات طراحی BHA در کتابها و هندبوک های معتبر حداکثر و حداقلی برای سایز لوله های وزنه در هر حفره معرفی شده است که با تطبیق این جدولها با سایزهای رایج در ایران، جدول زیر بعنوان پیشنهاد انتخاب لوله های وزنه بالای مته معرفی می گردد.

 

API Suitable Size

 in Range

Ideal Drill

Collar Range

CSG. Size

 To Be Run

Hole Size

Max.

Min.

4-1/8",4-3/4"

4.750"

3.875"

5"

6-1/8"

6-3/4"

6.750"

-

7"

8-1/2"

9",9-1/2",9-3/4",10"

10.125"

9"

9-5/8"

12-1/4"

12"

13.375"

11.250"

13-3/8"

17-1/2"

 

البته با یک نگاه متوجه خواهید شد که در حفره 17-1/2"، API حداقل سایز 11-1/4" را برای لوله های وزنه بالای مته توصیه می کند.  اما در ایران از سایز 11" استفاده می شود.

 

 

آزاد سازی لوله ها

پیش از آزاد سازی لوله ها باید اطلاعات ذیل را در اختیار داشته باشیم.

1-    اطمینان از وضعیت قرقره ها و پین های دکل.

2-    میزان کارکرد کابل حفاری.

3-    استحکام کششی لوله ها با توجه به کارکرد و عمر آنها.

4-    آگاهی کامل از نقاط ضعف رشته.

5-    استحکام اتصالات لوله ها (محاسبات ترکیبی گشتاور و کشش).

6-    وزن رشته در هوا و در سیال.

7-    وزن BHA زیر جار.

8-    نحوه عملکرد جار.

9-    نوع سازند.

10-            وزن رشته قبل از گیر در حالت سکون، حرکت رو به بالا و رو به پایین.

11-            علت مکانیزم گیر لوله ها.

12-            تعیین عمق گیر.

 

 

1- چک کردن وضعیت پایداری دکل نه تنها در هنگام برپایی آن باید با وسواس انجام شود، بلکه بصورت روزانه بوسیله دکلبان باید مورد بررسی مجدد قرار گیرد.  برنامه ریزی برای بررسی مرتب دکل از این زاویه بعده رئیس دستگاه می باشد.

 

2- استانداردهای جهانی برای ضریب ایمنی کابل حفاری، در شرایط عادی 3، در هنگام راندن جداری 2 و در شرایط گیر لوله ها نیز حداقل 2 است، کارکرد کابل حفاری با توجه به ضریب ایمنی مطلوب را می توان از جداول و نمودارهای موجود استخراج کرد، اگر چه بازرسی و بازدید کابل بصورت مستمر نیز هرگز نباید فراموش شود.

 

 

3- اطلاعات مربوط به استحکام کشش لوله ها با در نظر رفتن کلاس کارکرد در مراجع معتبر موجود است.  اصولاً قبل از حفاری هر چاه باید لوله های حفاری بازرسی و کلاسه بندی شده باشند و مدارک آن توسط پیمانکار در اختیار کارفرما قرار گیرد.

 

4- از بکار بردن تبدیل های مشکوک باید پرهیز کرد و تمام ادواتی که وارد چاه می شوند باید با وسواس بررسی شوند.

 

 

5- از آنجا که گشتاور یا تنش پیچش خود تولید تنش عمودی کششی در زوایای خاص از قطعه می کند، اگر چه فولاد بعنوان ماده ای شکل پذیر در مقابل برش می شکند، اما اگر تنش پیچشی با اضافه کشش همراه شود (این اضافه کشش می تواند ناشی از وزن خود لوله و اجزاء زیر آن یا اضافه کشش اعمال شده بوسیله حفار باشد) احتمال بریدن لوله در اثر ترکیب نیروی گشتاور و کشش بسیار زیاد می شود حال آنکه کسی که به این مسئله واقف نباشد تصور می کند در محدوده مجاز نیرو به لوله وار کرده است.  اگر چه شدیداً توصیه می شود که از بکارگیری همزمان تورک و کشش روی لوله ها پرهیز شود اما معادله زیر جهت تخمین حداکثر گشتاور و کشش مجاز بصورت ترکیبی روی لوله ارائه می شد.

 

 

T Max =

0.096167 x J

 

OD

 

T Max : Maximum Torque At A Given Tension P, (FT.lb)

J:  Polar Moment Of Inertia = (D4 – d4) / 10.19 (in 4)

D:  Out Side Diameter In Inches

d:  Inside Diameter In Inches

Ym:  Minimum Yield Strength (psi)

P: Total Tension In Pound

A:  Cross Sectional Area (in 2)

 

 

6- جهت محاسبه وزن در شرایط گیر، در فصل و مقاله ای که در ادامه آمده به تفضیل بحث شده است، تنها ذکر این نکته ضروریست که وزنی که برای لوله های حفاری در هر سایزی بعنوان وجه مشخصه آن نوع لوله ذکر می شود تنها یک مقدار اسمی است و با وزن واقعی لوله متفاوت است.  در  کتب مربوطه وزن دقیق هر نوع لوله ذکر شده است.

 

7- وزن لوله های وزنه در جداول مربوطه ذکر شده البته از فرمول زیر نیز می توان آنرا محاسبه کرد.  باید توجه داشت که در لوله های وزنه مارپیچی تقریباً 4% وزن کاهش می یابد.

 

 

 

8-    در فصل مربوطه راجع به جار توضیحاتی داده شده است.

 

9- می تواند در شناخت مکانیزم گیر و راه حل آزاد سازی لوله ها موثر باشد.

 

 

10-     یک حفار خوب در هر شرایطی باید از وضعیت وزن رشته اطلاع داشته باشد.  با پرسیدن وزن هر از گاهی می توان حفار را دراین مسئله آموزش داد.

 

 

11-  شناخت علت و مکانیزم گیر لوله ها مهمترین فاکتور در رهایی از مشکل است.  اولین عکس العمل بعد از گیر لوله ها باید جستجو برای یافتن علت گیر باشد.  در ادامه راجع به نحوه تشخیص علت گیر توضیحاتی داده شده است.

12-  تعیین عمق تقریبی یا دقیق گیر از دیگر عوامل اساسی برای آزاد کردن لوله هاست که در جای خود مورد بحث قرار گرفته است.

 

تعیین نقطه گیر

 

تعیین عمق نقطه گیر لوله ها می تواند کمک بزرگی به فرآیند آزاد سازی لوله ها بکند.  می توان پیل های آزاد سازی لوله ها را در نقطه گیر قرار داد، ماکزیمم تعداد دورهای مجاز را تعیین کرد و غیره.

یکی از راه های تعیین نقطه گیر تست کشش لوله هاست که نیاز به هیچ امکانات ویژه ای ندارد ولی از دقت کافی برخوردار نبوده و در اصل تنها نقطه تقریبی گیر را معین می سازد.

 

روش عملیات:

 

1- ابتدا وزن کل رشته را در هوا محاسبه کرده و همینطور ماکزیمم کشش لوله ها را با توجه به عمر آنها تعیین کنید.

 

نکته:  اگر در رشته حفاری نقطه خاص بعنوان نقطه ضعف دارید باید آنرا مد نظر قرار دهید.

 

2- به اندازه وزن کل رشته در هوا بعلاوه 10000 پاوند لوله ها را بکشید و روی لوله ها و مقابل میز دوار علامت بزنید.

 

3- اضافه کشش را از 10000 به 20000 پاوند رسانیده و مجدداً به اضافه کشش 10000 پاوند برگردید و خط دیگری روی لوله ها بکشید.

 

 

4-    به فاصله مساوی از دو خط مزبور یک شاخص روی لوله ها بکشید.

     مرحله 3 این دستور العمل به شما کمک می کند با توجه به اصطحکاک لوله ها با دیواره چاه بتوانید بدقت نقطه کشش در این وزن را تعیین کنید.

 

5-    با وزن دلخواهی لوله ها را بکشید مثلاً 20 تا 60 هزار پاوند.

     (این وزن را با توجه به حداکثر میزان مقاومت کششی لوله ها، وضعیت کارکرد و عمر لوله ها، نقاط ضعف رشته حفاری و شرایط و مکانیزم گیر لوله ها تعیین کنید.)

 

6-    مجدداً روی لوله ها و مقابل میز دوار علامت دیگری بزنید.

7- 5000 پاوند بیش از مرحله 6 لوله ها را کشیده و مجدداً به میزان کشش در مرحله 6 برگردید و علامت دوم را روی لوله ها بزنید و بین علامتهای مرحله 6 و 7 یک خط بعنوان شاخص دوم روی لوله ها بکشید و فاصله بین دو شاخص را بر حسب میلیمتر اندازه گیری نمایید و با استفاده از فرمول ذیل عمق تقریبی گیر لوله ها را بیابید.

 

 

 

L = عمق تقریبی گیر بر حسب متر

WT. DP= lb/FT  وزن اسمی لوله های حفاری

l = میزان کشش لوله ها(mm)

W = تفاضل مقدار کشش انتخاب شده در

                 مراحل 5 و 2 بر حسب 1000 lb     

 

می توان جهت تخمین بهتر مرحله 5 به بعد را با دو مقدار کشش متفاوت انجام داد.

یک اشتباه رایج در این مبحث بین همکاران وجود دارد که عده ای از متخصصین عقیده دارند میزان کشش لوله ها به Grade لوله ها نیز وابسته است.  این امر صحیح نیست.  در حقیقت لوله هایی با Grade بالاتر تنها پیش از رسیدن به تغییر شکل پایدار مقاومت بیشتری نشان        می دهند و گرنه در محله الاستیک نرخ افزایش طول لوله ها، کاملاً با انواع دیگر لوله ها مساوی است.

نکته دیگر اینکه ممکن است با استفاده از فرمول های مشابه افزایش طول لوله ها نتایج کمی متفاوت بدست آیند، علت اصلی این تفاوت در معین نبودن مقدار دقیق مدول یانگ فولاد است.  این مقدار بین 200 تا Gpa 210 در نظر گرفته می شود.

فرمول ذکر شده در صفحه قبل از محاسبات ذیل حاصل می شود.

از آنجا که مقدار کرنش یک سازه تحت بارگذاری محوری برابر است با

 

= کرنش (mt)                       L = طول سازه (mt)

P = بار محوری (Newton)

A=  سطح مقطع سازه (m2)

E =  مدول یانگ برای فولاد 210 x 109 Pa   

 

 

می توان سطح مقطع یک لوله را با توجه به وزن آن لوله در واحد طول و این حقیقت که جنس لوله از فولاد است، بشرح زیر محاسبه کرد.

 

 

 

 

 

وزن لوله در واحدطول = سطح مقطع x وزن مخصوص فولاد

489.5 lb/FT 3 x A (m2) x

 

و همینطور

 

 

از آنجا که

1000 lb = 4444.4 N

 Pklb x 4444.4 = PN

 

 

مبحثی در مکانیک سیالات

 

 

 

شرایط اعمال نیروی شناوری

 

دانستن این مبحث لازمه تسلط در روشهای آزاد سازی لوله ها و همینطور نصب هر گونه پکر یا آویزه درون چاه است.  فرض کنید یک استوانه به وزن W را بوسیله یک سیم بدون وزن و یک وزن نمای فنری درون یک ظرف پر از آب مطابق شکل زیر آویزان نگاه می داریم، در این صورت وزنی که وزن نما نشان می دهد چقدر خواهد بود؟ (تصویر19)

 

باتوجه به نمودار آزاد کشیده شده، سه نیرو به وزن نما وارد می شود که برآیند آنها به وسیله وزن نما می توان قرائت کرد.

 

الف-  وزن استوانه

ب-  نیروی هایدرواستاتیک آب در بالای استوانه: F1

ج-  نیروی هایدرواستاتیک آب در پایین استوانه: F2

 

 

 

 

تصویر19- مثال1

 

 

 

 

می دانیم تفاضل دو نیروی F1 و F2 برابر است با :

)سطح مقطع استوانه(  x A (طول استوانه(g L   آب F2- F1 =

 حجم استوانهVg آب  =  F2 – F1

بنابراین وزن نما وزن زیر را نشان خواهد داد:

(x g حجم استوانه x چگالی آب) – W

که همان شرح قانون ارشمیدس است.

حال فرض کنید این استوانه کف ظرف پر از آ ب قرار گرفته و ظرف روی یک ترازوی معمولی قرار دارد.

(تصویر20)

 تغییرات وزن ظرف بعد از قرار دادن استوانه در کف آن چقدر است؟

این تغییرات برابر است با W یعنی وزن کامل استوانه.

 

سوال: چرا نیروی شناوری به استوانه در این شرایط وارد نمی شود؟

 

 

 

تصویر20-مثال2

 

 

علت اینست که فشار هایدرواستاتیکی که باعث اعمال نیروی شناوری می شود باید بر تصویر شی در صفحه عمود بر جهت اعمال نیروی گرانش وارد شود و اگر به تصویر نگاه کنید متوجه خواهید شد که این  استوانه هیچ سطح مقطعی برای وارد شدن نیروی F2 ندارد، بنابراین نیروی شناوری به این استوانه وارد نمی شود.

 

اکنون فرض می کنیم استوانه مثال قبل بوسیله یک سیم و ترازوی فنری چنان در ظرف معلق شده که قاعده پایین  آن کاملاً با کف ظرف مماس بوده و درعین حال تمام وزن استوانه بوسیله سیم کشیده می شود.  (برای درک بهتر می توان تصور کرد درست در لحظه قبل از جداشدن استوانه از کف ظرف موفق به خواندن وزن روی ترازوی فنری شویم) در اینصورت وزن قرائت شده روی ترازو فنری چقدر خواهد بود؟(تصویر21)

 

جواب اینست که:

)استوانه )W+P x A

 

یا

استوانه x A عمق بالای استوانهgh  آب + W

 

یا

 

وزن ستون آب بالای استوانه با همان سطح مقطع استوانه W +

 

 

تصویر21-مثال3

 

 

 

 

 

 

تصور کنید شی مورد نظر بصورت استوانه نباشد، بلکه مطابق شکل دارای لبه بوده و از طرف سطح بالایی آن مماس با آب می باشد، در اینصورت ترازوی فنری چه نیرویی را هنگام بلند کردن و درست قبل از جدا شدن قاعده پایین شی زا کف ظرف نشان خواهد داد؟(تصویر22)

 

و از آنجا که نیرویی که فشار هایدرواستاتیک آب از بالا به سمت پایین بر شی وارد می کند تنها می تواند بر لبه مذبور وارد شود، بنابراین نیروی مورد نیاز برابر است با

x g x L1 x W + (R2 – r2)

یعنی وزن  استوانه توخالی از  آب با قطر بیرونی برابر با قطر قسمت بزرگتر شی و قطر درونی برابر با قطر بیرونی قسمت کوچکتر آن و به ارتفاع  قسمت کوچکتر به وزن شی اضافه می شود.

 

 

تصویر22-مثال4

اگر شی مثال قبل بصورت برعکس در ظرف قرارداده شود در اینصورت نیرویی که ترازوی فنری درست در لحظه پیش از جدا شدن شی از کف ظرف نشان می دهد چقدر خواهد بود؟(تصویر23)

بعلت اینکه نیروی هایدرواستاتیک آب اکنون سطحی را یافته تا در جهت عکس نیروی گرانش خود را بر شی تحمیل کند، لذا شاهد خواهیم بود که وزن شی به مقدار ذیل کم خواهد شد.

x g x L2 x (R2 – r2)

با توجه به توضیحات فوق و شناخت رشته حفاری می توانید نیروی لازم برای تحت کشش قرار دادن رشته در هنگام گیر را با دقت قابل قبولی تخمین بزنید و در علمیات جار زدن، پس گرد و بسیاری از پیشامدهای دیگر از آن استفاده کنید.

 

 

 

تصویر23-مثال5

 

وزن هنگام گیر

 

اگر به شماتیک یک Joint نگاهی بیاندازید متوجه خواهید شد که اگر چه همواره یادآوری می شود که هنگام گیر لوله ها وزن آنها برابر وزن درهوای آنهاست ولی این در حقیقت یک محاسبه سر انگشتی برای راحتی فردی است که روی سکوی حفاری باید در عرض چند ثانیه تصمیمی حیاتی بگیرد و در حقیقت وزن بشرح زیر محاسبه می شود:

 

-        اختلاف A2- A1 برابر نیروی شناوری است.

-  اختلاف B2 – B1  و B3-B2 که نهایتاً برابر B3 – B1 خواهد شد اعمال نیروی شناوری را تضمین می کند.

-    از آنجا که اگر چه سطح مقطعی برای اعمال نیروی شناوری در نقطه C ،یعنی مرز  وجود دارد اما عمق اعمال نیروی رو به بالا و رو به پایین عملاً یک نقطه است یعنی F1 = F2 ، و نیروی شناوری به این حد فاصل وارد نمی شود.

این یعنی وزن لوله ها هنگام گیر برابراست با:

 

x P + وزن لوله ها در گل

P= وزن هایدرواستاتیک در نقطه گیر

 

شماتیک اتصال لوله ها

 

از طرفی می دانیم لوله های وزنه فاقد Tool Joint هستند.  بانگاهی به اتصال لوله های وزنه به لوله های حفاری در شرایط گیر متوجه می شویم اولاً مطلبی که در پاراگراف بالا درباره وزن لوله های حفاری در هنگام گیر و نحوه محاسبه خاص آن آورده شده در مورد لوله های وزنه صادق نیست و وزن لوله های وزنه در هنگام گیر دقیقاً برابر وزن آنها در هواست.

ثانیاً از آنجا که فشار های هیدرواستاتیکی که از بالا بر سطح مقطع لوله های وزنه وارد می شوند، از پایین ما به ازایی ندارند، لذا این فشار نیز به وزن رشته اضافه می شود، پس اگر روی لوله های وزنه دچار گیر شدیم حداقل وزنی که تمام رشته شما را تحت کشش قرار می دهد و وزن حقیقی رشته برابر نتیجه معادلی ذیل خواهد بود.

PHyd + وزن لوله های حفاری در گل

+ PHyd+

اصطحکاک لوله با دیواره چاه Drag

PHyd. = فشار هایدرواستاتیک در عمق بالای لوله های وزنه

 

 

 

 

 

 

شماتیک اتصال لولهای وزنه

 

 

 

 

 

عملیات نمودارگیری در چاه های زاویه دار

 

گیر دستگاه های نمودارگیری درون چاهی با توجه به اینکه، حد مقاومت کابل نمودارگیری در برابر گشش محدود است و اعمال تورک و وزن به دستگاه غیر ممکن است یکی از مشکلات بزرگ در حفاری چاه های نفت است.  در زیر رابطه ای ارائه شده که حداکثر طول ابزار نمودارگیری یا حداکثر قطر آن در چاههای زاویه دار را مشخص می سازد.

 

L= Max. Length of Down Hole Tools In Meter

R= Radius of Bore Hole Curvature In Meter

DH= Bore Hole Diameter (in)

Dt= Tool Diameter (in)

 

جار Jar:

 

استفاده صحیح از جار عنصر بحرانی در فن آزاد سازی لوله هاست.  انجام عملیات جار زدن بطور مناسب یک نکته کلیدی در شرایط گیر لوله هاست.  اگر در شرایط لوله بالا، رشته حفاری دچار گیر شود، غریزه طبیعی باعث تصمیم به استفاده از ضربه جار بسمت بالا خواهد بود.  در بسیاری از مواقع چنین تصمیمی موجب وخیم تر کردن شرایط خواهد شد.

 

بعنوان یک نکته عمومی:

 

عمل جار زدن باید در جهت مخاف حرکت رشته پیش از گیر انجام شود.

جارها در دو گونه اصلی تولید می شوند، هیدرولیکی و مکانیکی.  جارهای هیدرولیکی از یک سیال هیدرولیک برای تأخیر در عملکرد جار استفاده می کنند تا حفار بتواند نیروی لازم به رشته را جهت ضربه شدیدتر اعمال کند.

تأخیر عملکرد با تأخیر عبور سیال هیدرولیک از سوراخهای ریز درون جار ایجاد می شود.  جارهای مکانیکی با اعمال نیروی لازم عمل می کنند، از این لحاظ این نوع جارها نیاز به زمان نداشته و تنها با اعمال نیرو عمل می کنند.

 

توصیه های عمومی جهت  استفاده مفید از جار

 

عدم توانایی در  تخمین نیروی لازم برای عملکرد یک جار هنگامی که فرد بعلت شرایط گیر لوله ها تحت فشار عصبی است، سبب مورد استفاده قرار نگرفتن جارها می شود.  در این فصل سعی داریم تا بصورت کلی توانایی حدس زدن نیروی لازم برای عملکرد جارها آموزش داده شود.

 

دلایل عمل نکردن جار:

 

-        اعمال وزن نامناسب برای عملکرد جار.

-        نیرویforce Pump open مانع عملکرد جار در جهت پایین می شود.

-        گیر لوله ها در قسمت بالای جار.

-        خرابی جار.

-        مسلح نشدن جار (Failure On Cocking Jar).

-        اصطحکاک زیاد رشته و نتیجتاً اعمال نشدن نیروی لازم جهت عملکرد جار.

-        شرایط چاه بگونه ای است که اعمال وزن به جار صورت نمی گیرد.

-        جار عمل می کند اما در سطح احساس نمی شود.

-  گشتاور راستگرد در نوعی از جارهای مکانیکی که با وجود گشتاور عمل نمی کنند وجود دارد.

-        به اندازه کافی جهت عملکرد جار صبر نمی شود.

 

نیروی لازم جهت عملکرد جار

 

جارها برای ضربه به هر طرف نیازمند دو نیرو هستند، یکی برای مسلح کردن جار و دیگری برای ضربه زدن.  برای مثال جهت مسلح کردن جار به منظور ضربه زدن به بالا نیاز به اعمال وزن روی آن به میزان 5000 پاوند است.  این نیرو برای غلبه بر اصطحکاک درونی جار بکار می رود.  زمانی که جار مسلح (بسته) شد، با اعمال نیروی کششی معادل 90000 پاوند جار عمل کرده و ضربه می زند.

برای مسلح کردن جار جهت ضربه زدن به سمت پایین لازم است تا مثالا معادل 5000 پاوند اضافه کشش به آن اعمال کنیم تا بر اصطحکاک درونی جار غلبه کنیم.  زمانیکه جار مسلح شد با اعمال 20000 پاوند وزن، جار بسمت پایین ضربه خواهد زد.  محدوده 90 تا 20 هزار پاوند بعنوان نمونه در جارهای مکانیکی ذکر شد.  زمانیکه از جار هایدرولیکی استفاده می کنیم لحظه ای که نیروی وارد بر جار بیش از اصطحکاک درونی جار شود، جار شورع به عمل کردن می کند.  زمان عملکرد جار رابطه معکوس با نیروی وارده بر آن دارد.  اعمال نیروی بیشتر معادل زمان انتظار کمتر جهت عملکرد جار خواهد بد.  اما اعمال نیرو بر جار باید از سطح و توسط حفار انجام شود.  لذ باید نیروی وارد بر جار تخمین زده شود.

گاهی اوقات با دقت به عقربه وزن نما بسادگی می توان تشخیص داد که جار در حال باز شدن یا بسته شدن است.  عقربه برای چند ثانیه در حالیکه رشته حفاری همچنان در حال حرکت به بالا یا پایین است در جای خود ثابت می ماند.  در چاه های عمودی تشخیص این مسئله نسبتاً ساده است اما در چا های زاویه دار بسیار سخت خواهد بود.  بخصوص اینکه اگر در حال پمپاژ باشیم جهت مسلح کردن جار برای ضربه به بالا (بستن جار) نیروی       Pump Open Force باید به نیروی لازم برای اینکار اضافه و هنگام باز کردن جار باید از آن کم شود.

 

توجه:  جدول مربوط به Pump Open Force برای هر نوع جار در دفترچه دستورالعمل کاربردی هر جار وجود دارد.  در انتهای این کتاب جدول مذکور برای بعضی از جارهای رایج ارائه شده است.

  به همین شکل در هنگام ضربه رو به پایین نیروی      Pump Open Force از وزن لازم برای مشاهده نقطه خنثی کم می شود.

 

 

 

Pump Open Force

 

این نیرو تأثیر تفاوت فشار وارد بر بیرون و داخل جار است.  زمانی که این اختلاف فشار پدید می آید سبب باز شدن جار خواهد شد.  بسته به نوع جار این نیرو در سطح مقطع Wash Pipe یا در سطح مقطع Wash Pipe و پیستون متعادل کننده فشار که در تماس با سیال درونی جار است عمل می کند.  عملکرد جار زمانیکه مثلاً 2000 psi فشار داخل آن حبس شده یا بهر ترتیبی وجود داشته باشد و رشته حفاری زیر جار گیر باشد کاملاً متفاوت خواهد بود.  اگر فرض کنیم سطح مقطع حلقوی واش پایپ 15 اینچ مربع باشد، نیروی P.O.F که در جهت باز کردن جار عمل می کند برابر 20000 پاوند خواهد بود.

 

تأثیرات P.O.F بر جارهای مکانیکی یا هیدرولیکی در هنگام مسلح کردن

 

مسلح کردن جار جهت ضربه به بالا (بستن جار)  در جهت مخالف عمل کرده و باعث سختی و مشکل در بستن جار می شود، بهتر است پمپاژ قطع یا کم شود و فشار حبس شده تخلیه شود.

 

مسلح کردن جار جهت ضربه به پایین(باز کردن جار)  بصورت موافق عمل کرده و باعث سهولت در باز کردن جار می شود.

 

تأثیرات P.O.F بر جارهای مکانیکی درهنگام ضربه زدن

 

مزیت:

  برای ضربه جار به سمت بالا نیاز به نیروی کمتری هست.

 

زیان:

برای ضربه جار به سمت پایین نیاز به نیروی بیشتری خواهد بود.  بهتر است گردش گل قطع یا کم شود و فشار حبس شده ترخیص شود.

 

 

 

تأثیرات P.O.F بر جارهای هیدرولیکی درهنگام ضربه زدن

 

مزیت:

به ضربه جار بسمت بالا شدت می بخشد.

 

زیان:

ضربه جار بسمت پایین را تا حدی خنثی می کند. بهتر است گردش گل قطع یا کم شود و فشار حبس شده ترخیص شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

نمونه محاسبات نحوه مسلح کردن جارها (مکانیکی یا هیدرولیکی)

 

بستن جار

باز کردن جار

String WT. In Air: 330000

String weight in air : 330000

BHA WT. Below Jar In Air:  -30000

- BHA WT . Below Jar in Air: -30000

- Internal Jar Friction : - 10000

+ Internal Jar Friction : + 10000

- Pump Open Force: -20000

Wt . Indicator  : 310000lb

Wt . Indicator  : 270000lb

 

P.O.F در جهت مخالف بستن جار عمل می کند

P.O.F به باز کردن جار کمک خواهد کرد.

 

نمونه محاسبات بار لازم برای ضربه جار مکانیکی

 

ضربه جار به سمت بالا

ضربه جار به سمت پایین

String WT. In Air: 330000

String weight in air : 330000

BHA WT. Below Jar In Air:  -30000

- BHA WT . Below Jar in Air: -30000

+ Up Jar Trip Load Setting: - 80000

+ Down Jar Trip Load Setting: - 40000

- Pump Open Force: -20000

- Pump Open Force: -20000

Wt . Indicator  : 360000lb

Wt . Indicator  : 240000lb

 

P.O.F در جهت مخالف بستن جار عمل می کند

 

P.O.F به باز کردن جار کمک خواهد کرد.

نمونه محاسبات بار لازم برای ضربه جارهای هیدرولیکی

 

ضربه جار به سمت بالا

ضربه جار به سمت پایین

String WT. In Air: 330000

String weight in air : 330000

- BHA NT. Below Jar In Air:  -30000

- BHA WT . Below Jar in Air: -30000

+ Desired Trip Load: - 80000

- desired Trip Load : - 50000

- Pump Open Force: -20000

- Pump Open Force: -20000

Wt . Indicator  : 360000lb

Wt . Indicator  : 230000lb

 

 

نحوه عملیات با جارهای مکانیکی

       ضربه جار به سمت بالا

 

ضربه جار به سمت پایین

- بعد از مسلح کردن جار، وزن محاسبه شده را از روی جار بردارید.

 

- بعد از مسلح کردن جار وزن محاسبه شده برای ضربه جار را روی جار بگذارید.

- جار باید بدون تاخیر عمل کند.

 

- جار باید بدون تأخیر عمل کند.

- اگر جار عمل نکرد فشار پمپاژ را به حداکثر برسانید(از حبس کردن فشار پرهیز کنید)

 

- اگر جار عمل نکرد،فشار پمپاژرا قطع یا کم کنید وفشار حبس شده را ترخیص کنید.

- اگر عمل نکرد 15 تا 20 هزار پاوند بیشتر بکشید.

 

- اگر بازهم جار عمل نکرد 15تا20  هزار پاوند بیشتر وزن روی جار بگذارید.

 

نحوه عملیات با جارهای هیدرولیکی

 

       ضربه جار به سمت پایین

 

ضربه جار به سمت بالا

- بعد از مسلح کردن جار، وزن محاسبه شده را روی جار بگذارید.

 

- بعد از مسلح کردن جار به مقدار وزن محاسبه شده رشته را به سمت بالا بکشید.

-Brake را زنجیر کرده و صبر کنید تا زمان تأخیر جار سپری شود. (30-60 ثانیه برای جارهای سریع 2-8 دقیقه برای جارهای کند)

 

- Brake را زنجیر کرده و منتظر عملکرد جار شوید. (30-60 ثانیه برای جارهای سریع 2-8 دقیقه برای جارهای کند)

- اگر جار عمل نکرد پمپاژ را به قطع کرده فشار حبس شده را ترخیص کنید و مجدداً جار را مسلح کرده و وزن روی آن بگذارید.

 

- اگر جار عمل نکرد، با حداکثرفشار ممکن گردش کرده و زمان بیشتری منتظر بمانید (از فشار حبس شده استفاده نکنید)

- اگر باز هم جار عمل نکرد وزن بیشتری روی آن گذاشته و زمان بیشتری صبر کنید.

 

- اگر همچنان جار عمل نکرد، گردش را متوقف کرده، جار را مجدداً مسلح کرده و باز هم سعی در جار زدن بکنید.

 

 

نکاتی درباره نگهداری از جارها:

 

-  بدون دانستن گشتاور لازم جهت سفت کردن اتصالات خود جار اقدام نکنید (گشتاور اتصالات بالا و پایین جار را برای بقیه اتصالات جار استفاده نکنید).

-  هرگز به قسمت صافکاری شده Inner Mandrel زنجیز یا آچار نزنید و Slips را روی آن نیاندازید.

-  جارهیا مکانیکی در حالت مسلح شده جابجا می شوند و باید در حالت مسلح شده یا باز درون چاه رانده شوند.

-    جارهای هیدرولیکی با یک Safety Clamp در محل Inner Mandre جابجا می شوند.  جار باید در حالت باز درون چاه رانده شود.

 

راهنمای انتخاب سایز و محل قرار گیری جار

 

-        از جار با سایز خارجی برابر با سایز BHA در محل قرار گیری آن استفاده کنید.

-  نقطه خنثی را به اندازه 15% وزن BHA زیر جار پایین تر از جار قرار دهید.

-        حداقل دوشاخه لوله وزنه بالای جار قرار دهید.

-  در هر تریپ، جار را جهت مشاهده آسیب ها، اتصالات سست، فرسودگی زیاد و نشتی بررسی کنید.

-  دقت کنید جار را در جایی قرار ندهید که اجزاء بالا و پایین آ ن از لحاظ سایز خارجی متفاوت باشند.

-        هرگز از استبلایزر بالای جار استفاده نکنید.

 

 

 

"Hydra – Jar" Smith Co.

 

هایدراجار، یک جار با توانایی عملکرد در دو جهت، در هنگام گیر قسمت پایین رشته حفاری است.  این وسیله دارای مقاومت خوبی در شرایط ذکر شده می باشد:

 

-        حرارت بالا تا 500ºF.

-        اختلاف فشار در شرایط دینامیک تا 10000 psi و در شرایط استاتیک 20000psi

 

-  شرایط معمولی حفاری از لحاظ گشتاور ,وزن, فشار پمپ و مدت زمان طولانی کاربرد.

این جار را بسادگی می توان بعنوان قسمتی از یک استند لوله وزنه (شاخه بالایی)، بعلت طول و قطر مشابه آن در دکل قرار داد.

این جار را می توان در عملیات حفاری، مغزه گیری، مانده یابی ، تعمیرات، تست سازند، سیمانکاری و حفاری چاه های افقی بکار گرفت.  در هنگام حفاری سیستم جار غیر فعال بوده و شرایط حفاری نمی تواند تأثیر نامطلوب روی آن بگذارد.

 

کنترل جار:

 

با تنظیم مقدار کشش یا اعمال وزن از سطح ( این جار نیاز به تورک یا تنظیم دیگری ندارد) کاربر می تواند ضمن کنترل تعداد ضربات در مدت مشخص به هر طرف آرام یا با تمام قدرت ضربه بزند.

 

تذکر: 

در خارج از چا حتماً از Safety Clamp در قسمت Polish Shaft استفاده شود.

 

 

 

 

 

 

-  سطح مقطع Wash Pipe، هایدراجار

 

Wash Pipe Cross Section

 

Jar size

3.342 in2

 

3-3/8"

4.986

 

4-1/4"

6.025

 

4-4/3"

9.619

 

6-1/4"-6-1/2"

11.014

 

7"-7-1/4"

16.114

 

7-3/4"-8-1/2"

18.618

 

8-1/2"

 

 

"Griffith " Hydraulic / Mechanical Jar

 

این جار با طراحی منحصر به فرد خود توانسته بر نقص های جارهای هیدرولیکی غلبه کند.  سیستم قفل داخلی آن به خوبی " مندرل" را در وضعیت خنثی نسبت به بدنه نگاه می دارد.  این امر از هر گونه ضربه زدن ناخواسته جار (همانند جارهای هیدرولیکی معمولی) هنگام راندن یا بیرون کشیدن از چاه جلوگیری می کند.  این جار را می توان در حالت خنثی تحت کشش یا تراکم (Tension or Compression) در حالت قفل در چاه راند.

برای ضربه جار بسمت بالا، رشته حفاری تا زمانی که بر مکانیسم مکانیکی قفل جار غلبه شود بالا کشیده می شود، در این لحظه سیستم هیدرولیک از بیشتر باز شدن جار جلوگیری می کند.  کشش مطلوب روی لوله ها اعمال شده  جار تحت تأثیر قوانین هیدرولیکی به آرامی شروع به باز شدن می کند.  پس از اینکه تأخیر هیدرولیکی لازم برای طی شدن فاصله آزاد حرکتی جار به پایان رسید به مندرل اجازه حرکت سریع به سمت پیستون داده شده ایجاد ضربه درهنگام برخورد می کند.

پایین بردن رشته حفاری تا جائیکه حرکت آزاد متوقف شود جار را برای ضربه بعدی آماده می کند.

برای ضربه جار بسمت پایین، پایین بردن رشته و غلبه ببر مکانیسم مکانیکی قفل جار و در ادامه مانند حالت قبل باعث حرکت مندرل اینبار بسمت پایین شده و سبب ضربه به سمت پایین می شود و همینطور برای آماده کردن جار برای ضربه بعدی، باید رشته را تا جائیکه حرکت آزاد مندرل متوقف شود بالا برد.

نیروی لازم برای غلبه بر قفل مکانیکی جار را می توان در صورت نیاز در مناطق عملیاتی تنظیم کرد.

 

 

 

 

 

Max Load After Jarring

Max O.Pull Before Jaring

Max. preset release setting (up)

Release

Down

Standard Setting

Up

ID

Tool OD

300 klbs

85 klbs

60 klbs

18 klb

40 klb

2"

4-3/4"

690 klbs

160 klb

140 klbs

40 klb

90 klb

2-1/4"

6-1/4" – 6-1/2"

828 klbs

190 klbs

140 klbs

40 klb

90 klb

2-1/2"

6-3/4" – 7"

864 klbs

220 klbs

150 klbs

43 klbs

95 klbs

2-3/4"

8"

1225 klbs

250 klbs

150 klbs

43 klbs

95 klbs

2-3/4"

9"

 

 

"Griffith " Mechanical Drilling Jar

 

این محصول از لحاظ ساختار، عملیات و قدرت همانند نوع هیدرولیکی / مکانیکی می باشد جز اینکه تأخیر هیدرولیکی آن نوع را نداشته و به محض اعمال نیروی لازم جهت غلبه بر قفل مکانیکی مندرل جار به بالا یا پایین ضربه می زند، نیروی لازم برای آزاد سازی قفل در این مدل نیز در میادین عملیاتی قابل تنظیم است.

 

 

 

Max Load After Jarring

Max. preset release setting

Preset Setting Down

Standard Release

Up

ID

Tool OD

300 klb

60 klbs

18 klb

40 klb

2"

4-3/4"

690 klb

140 klbs

40 klb

90 klb

2-1/4"

6-1/4"

828 klb

140 klbs

40 klb

90 klb

2-1/2"

6-3/4"

864 klb

150 klbs

43 klbs

95 klbs

2-3/4"

8"

1225 klb

150 klbs

43 klbs

95 klbs

2-3/4"

9"

 

 

L.T  Rotary Drilling Jar (Daily Co.)

 

این نوع جار یک جار رایج در جنوب غرب ایرا ن است که سیستمی بکلی مکانیکی داشته و مشکلات بعضی جارهای هیدرولیکی را ندارد.  این جار در هنگام استفاده با اعمال نیروی مناسب بلافاصله می تواند به بالا و پایین ضربه بزند.

ضربه های این جار (در هر سایز) را تقریباً با استفاده از فرمول زیر می توان محاسبه کرد:

0.000374 x وزن لوله های وزنه بالای جار (lbs) x میزان Over Pull (lbs) = ضربه جار (lb)

البته شرکت سازنه ضربه شدیدتر از 70% میزان استحکام جار را توصیه نمی کند.

 

 

 

 

Torsional Yield FT. lb

Tensile Load lbs

Mandrel Od

ID

Tool OD

OD

10800

396000

2.500"

1-7/8"

2-7/8" if

4-1/8"

18000

449000

3.125"

1-7/8" or 2"

3-1/2" if

4-3/4"

34900

751000

3.750"

2-1/4"

4-1/2" if

6-1/4"

50400

1045000

4.250"

2-1/2"

5-12" REG

6-7/8"

72200

1148000

4.750"

2-3/4"

6-5/8" REG

7-3/4"

قدرت این جار با اعمال گشتاور معادل 450  به راست و کشش در چاه می توانیم افزایش دهیم.  این جار را باید در حالت Open در چاه راند که این حالت را با اعمال گشتاور به چپ در حدود 400  و بالا کشیدن می توان حاصل کرد.  طبق توصیه شرکت سازنده بعد از 360 ساعت کار جار باید برای سرویس به کارگاه فرستاده شود.

 

 

 

 

 

 

                            


 
 
گیر لوله های حفاری قسمت دوم
نویسنده : - ساعت ۱۱:٤٠ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٥/٢۸
 

علائم گیر در اثر ته نشین شن کنده ها

 

علائم/ زمان

Drag

Torque

Pressure

علائم دیگر

حفاری

افزایش بصورت متغیر

افزایش بصورت متغیر

افزایش

افزایش های ناگهانی فشار کاهش تدریجیR.O.P

اتصال

مشاهده Over Pull

بعد از برداشتن Slips

 

افزایش فشار ناگهانی هنگام شروع مجدد پمپاژ

مشاهده فشار روی استند پایپ قبل از شکاندن اتصال (بعداز قطع پمپاژ)، پر بودن Kellyهنگام شکاندن اتصال

لوله بالا

افزایش بصورت متغیر

O. Pull بعد از برداشتن Slips

 

 

Swabbing

لوله پایین

افزایش وزن تنظیم شده,

O. Pull بعد از برداشتن Slips

 

 

قرار داشتن BHA پایین تر از زاویه 35 درجه چاه

Back Ream

 O.PULLمتغیر,افزایش بصورت متغیر

O. Pull بعد از برداشتن Slips

 

افزایش

افزایش فشار ناگهانی هنگام شروع گردش مجدد گل، حالت پیستونی رشته حفاری، امکان هرزوری

Pump Out

O.Pull بعد از برداشتن Slips  افزایش بصورت متغیر

 

افزایش

افزایش فشار ناگهانی هنگام شروع گردش مجدد گل، حالت پیستونی رشته حفاری، امکان هرزوری

 

علائم تکمیلی

کم بودن کنده های برگشتی نسبت به, R.O.Pنرخ متغییربازیافت کنده هاروی شیکر، فقدان کنده ها روی شیکر، بازیافت مقدار زیادی کنده روی توری ریز شیکر و Disilter یا Mud Cleaner.

کنده های گرد شده و دوبار آسیاب شده و بسیار ریز، افزایش PV و YP گل، افزایش میزان جامدات گل، بدلیل افزوده شدن جامدات به گل امکان افزایش وزن در گل برگشتی.

 

 

اقدامات پیشگیرانه از گیر لوله ها بر اثر ته نشین کنده ها:

 

-        خواص مورد نیاز گل را حفظ کنید.

-        با ماکزیمم GPM توصیه شده در حفره مورد نظر گردش گل را انجام دهید.

-  اجازه ندهید سرعت حفاری بیش از توانایی جریان گل جهت تمیز سازی چاه باشد.

-    مقدار Torque و Drag را بعنوان شاخص هایی از تمیز نبودن چاه ثبت کنید.  یعنی در محلی که احتمال خطر وجود دارد در حالت Off BTM و پیش از حفاری Drag, Torque را ثبت کنید تا شاخصی برای تشخیص موقعیت بعد از وقوع علائم گیر لوله ها باشد.

-  بعد از حفاری بخشی از چاه (مثلاً هر 200 متر) یک پیمایش کوتاه به منظور بهسازی دیواره چاه انجام دهید.

-  قبل از هر اتصال جدید هنگام حفاری، حدود 5 تا 10 دقیقه با ماکزیمم GPM و در صورت امکان با ماکزیمم RPM چاه را تمیز کنید.

-  در زمان گردش گل برای تمیز سازی چاه رشته را بالا و پایین کنید.  هنگام بالا آمدن با سرعت آهسته (5 دقیقه، 1 استند) هنگام پایین رفتن با حفظ جوانب احتیاط سریعتر (1 دقیقه 1 استند)

-  از پیل با غلظت بالا در چاه های مستقیم (کوچکتر از 35 درجه) و پیل های دوگانه (پیل رقیق+ پیل سنگین) در زوایای بالای 35 درجه استفاده کنید.  در شرایط استفاده از پیل، تا برگشت کامل پیل پمپاژ و گردش را قطع نکنید.

-  تا تمیز شدن کامل چاه عملیات تمیزسازی را ادامه دهید.  اگر پیل به همراه خودکنده های زیادی آورد مجدداً از پیل استفاده کنید.

 

جدول حداقل GPM در سایزه های مختلف

 

سایز حفره/ زاویه

26"

17-1/2"

12-1/4"

8-1/2"

0-35º

700

500

400

300

35 º-55 º

1250

950

650

450

55 º+

-

1100

750

500

 

نکته:  حداقل GPM برای هر یک از حفره های بالا شدیداً به وزن و رئولوژی گل و هندسه حفره بستگی دارد، حداکثر مقدار توصیه شده 60 GPM برای هر اینچ قطر مته است.

جدول حداکثر R.O.P در سایزهای مختلف حفره با توجه به زاویه آنها (FT/HR)

 

 

 

 

سایز حفره/ زاویه

26"

17-1/2"

12-1/4"

8-1/2"

0-35º

60

110

155

240

35 º-55 º

40

75

85

125

55 º+

-

60

75

100

 

نکته:  این اعداد در شرایط بکارگیری گل با خواص مناسب توصیه می شود.

 

جدول حداقل ضریب ضربه های پمپ (C.S.F) جهت تمیز سازی چاه

 

سایز حفره/ زاویه

26"

17-1/2"

12-1/4"

8-1/2"

0-35º

2

1.7

1.4

1.4

35 º-55 º

2.5

2.5

1.8

1.6

55 º+

-

3

2

1.7

 

روش محاسبه حداقل تعداد ضربه های لازم پمپ ها جهت تمیز سازی چاه:

1-   عمق حفره مورد نظر را نسبت به زاویه های موجود در جدول به بخش های مختلف تقسیم کنید.

مثلاً 1000 فوت حفره17-1/2"بازاویه0-35 ºو800 فوت حفره 17-1/2" با زاویه 35 º-55 º

2-   عمق هر بخش را در ضریب ضربه های پمپ(CSF) که از جدول استخراج می شود ضرب کرده و همه را با هم جمع کنید تا عدد AMD (Adjusted Measured Depth) بدست آید.

AMD=1000 x 1.7 + 800 x 2.5

3-   از فرمول زیر حداقل تعداد ضربه های مورد نیاز برای تمیز کردن چاه را بدست آورید.

 

Minimum Circ. Strokes =

AMD BTM'S Up Strokes

Measured Depth

 

 

راهنمای تمیز سازی چاه های با زاویه بیش از º 35

 

هنگام حفاری

-  وزن گل کافی برای تثبیت دیواره چاه با توجه به افزایش زاویه چاه یا فشار سازند بکار برید.

-        حداقل رئولوژی مناسب برای تمیز سازی چاه را بکار برید.

-  با بیشترین GPM ممکن نسبت به زاویه چاه و سایز حفره گردش گل را انجام دهید.

-  بیشترین سرعت حفاری R.O.P را با توجه به زاویه چاه و سایز حفره، به حفار گوشزد کنید.

-  در هنگام حفاری با موتور درون چاهی به ازای هر استند حفاری 2/1 استند Back Ream انجام دهید.

-        اگر شرایط چاه ایجاب کرد، Back Ream را ادامه دهید.

-  بعد از حفاری مقدار مشخصی بوسیله موتور درون چاهی یک Wiper Trip برای از هم پاشاندن و از بین بردن بستر ایجاد شده توسط کنده ها در Low Side چاه انجام دهید.

-        از پیل دوگانه Low Vis- Hi- Density استفاده کنید.

-  در صورت عدم بهبود شرایط چاه حفاری را متوقف کرده مشغول تمیز سازی چاه شوید.

-  هنگام گردش گل لوله ها را بالا و پایین کرده و همزمان بچرخانید تا بصورت مکانیکی بتوانید بستر کنده ها را از بین برید.

 

هنگام اتصالات

-  وضعیت چاه را در شاخه آخر بررسی کنید.  اگر تورک متغیر یا بالایی قبل از اتصال مشاهده کردید به اندازه ای که مطمئن شوید کنده ها بالاتر از BHA قرار می گیرند باید گردش کنید.

-  به آرامی چرخش رشته را متوقف کرده یا آغاز کنید، مطمئن شوید پیش از اتصال به اندازه کافی Back Ream با ماکزیمم توان گردش گل، انجام داده اید.

-        پرسنل و تجهیزات را برای پایین آوردن سرعت اتصال آماده کنید.

-  بعد از انجام اتصال جدید به آرامی گردش را برقرار کرده از برگشت گل مطمئن شوید.

(هرگز پمپ ها را ناگهانی خاموش و روشن نکنید).

پمپاژ ضعیف را شروع کرده Slip را برداشته به آرامی چرخش رشته را آغاز کرده، سپس سرعت پمپاژ را به آرمی افزایش داده و نهایتاً با احتیاط رشته را روی کف چاه قرار دهید.

-    وزن رشته را هنگام چرخش آزاد، وزن پایین بردن، تورک در شرایط Off BTM و فشار گردش را بعنوان شاخص های تمیز شدن چاه پیش از هر اتصال ثبت کنید.

-        اگر احتمال گیر تفاضل فشاری وجود دارد:

الف) پیش از اتصال لوله ها را به اندازه کافی ضمن حفظ گردش گل حرکت دهید. 

ب) بعد از انداختن Slips و هنگام برداشتن استند بعدی بوسیله میز دوار و با توجه و مواظبت لازم از تورک لوله ها را به آرامی بچرخانید.

-  Slips را به اندازه ای بالا بیاندازید که بعد از اتصال، امکان مقداری حرکت به سمت پایین را داشته باشید*. (مراقب خم شدن لوله ها هنگام باز کردن یا بستن اتصال باشید)

 

 

*  این مورد و بعضی موارد دیگر مختص دکلهای دارای Top Drive هستند.

 

 

 

هنگام پیمایش

-        حداقل یک شاخه موقع لوله بالا را با کلی و پمپاژ بالا بیائید.

-        از پیل برای تمیز سازی چاه پیش از بالا آمدن استفاده کنید.

-  از RPM بالا جهت تمیز سازی چاه استفاده کنید، همانند Back Ream به آرامی رشته را بلند کرده و با سرعت بیشتری پایین ببرید.

-  مطمئن شوید حداقل ضربه ها ی پمپ برای تمیز شدن چاه، با توجه به زاویه و سایز حفره اعمال شده است، ممکن است دو تا چهار برابر BTM's Up معمولی احتیاج به پمپاژ باشد.  در هر حال تا زمانیکه شیکر تمیز نشده است به گردش گل ادامه دهید.

-  زمانی که بالای BHA به پایین ترین نقطه محتمل برای تجمع بستر کنده ها می رسد را به حفار اطلاع دهید.

 

معمولاً بیشترین ضخامت کنده ها در زاویه های 65º تا 45º                                       وجود دارد.

 

-  قبل از خارج سازی لوله ها از چاه یک حداکثر اضافه کشش برای حفاری تعیین کنید (کمتر از 2/1 برابر وزن BHA یا 30000 پاوند)

-  اگر به حداکثر اضافه کشش رسیدید، یک استند پایین رفته و با توجه به عمق جدید مته عملیات تمیز سازی چاه را تکرار کنید، وقتی شیکر تمیز شد بالا بیایید.

زمانی که بستری از کنده ها دارید، با احتیاط تمام عملیات Back Ream را انجام دهید.

صبور باشید، ممکن است نیاز به چندین مرحله تمیز سازی چاه جهت بیرون آمدن ایمن از چاه داشته باشید.

-  نقاطی که درهنگام پیمایش در آنجا مشکل داشتید را ثبت کنید تا شناخت بهتری از چاه داشته باشید.

          گیر لوله ها بدلیل ناپایداری شیل ها

 

در این مکانیزم سازندهای دارای شیل ریزش کرده و باعث گیر لوله ها می شوند.

 

تاثیرات مکانیکی ریزش شیل ها:

×                        ریزش در اثر فشار هیدرواستاتیک

×                        ریزش در اثر فشار سازند

×                        ریزش در اثر فشارهای تکتونیکی

×                        ریزش در اثر فشار طبقات بالایی

 

تاثیرات شیمیای ریزش شیل ها:

×                        شیل های واکنشی در اثر واکنش با سیال حفاری ریزش می کنند.

 

 

شیل های واکنشی:

 

دلایل:  شیل های حساس به آب که بدون استفاده بازدارنده های مناسب حفاری شده اند، آب را جذب کرده و باد می کنند که نتیجه این فعالیت جدا شدن ذرات ریز از آنهاست، به مرور زمان این ذرات مجدداً بهم پیوسته، قطعات بزرگتری می سازند و باعث گیر لوله ها می شوند. (تصویر 3 )

 

اخطار:

YP , PV, Funnel vis. و قابلیت جابجایی کاتیونها (CEC) افزایش می یابد.  گلوله های رسی و یا

کنده های نرم چسبناک روی شیکر دیده می شوند.

هنگام لوله بالا Swabbing , Over Pull مشاهده می شود.

پدیده BHA Balling (گلی شدن BHA) رخ می دهد.

 

علائم:

از شاخصه های این نوع گیر اینست که عموماً حین لوله بالا و احیاناً گاهی هنگام حفاری رخ      می دهد.  گردش گل غیر ممکن یا بسیار سخت و محدود انجام می شود.

 

اولین عکس العمل:

از فشار کم پمپ (200-400 psi) برای گردش استفاده کنید.

اگر در حال لوله بالا بوده اید، تورک را بالا برده و رو به پایین ضربه بزنید.

اگر در حال لوله پایین بوده اید، رو به بالا ضربه زده ولی ابداً از تورک استفاده نکنید.

 

اقدامات پیشگیرانه:

 

از گل بازدارنده (مثلاً گل روغنی) استفاده کنید.

خصوصیات گل را حفظ کنید.

برای Wiper Trip برنامه ریزی داشته باشید.