تشریح مدیریت پس ماند در دکل حفاری نیمه شناور امیر کبیر

در بدو پیدایش حفاری چرخشی، وظیفه گل حفاری بیشتر انتقال کنده‏های حفاری از ته چاه به سطح زمین بود، اما با توسعه سیستم حفاری دورانی، وظایف گل حفاری نیز سنگین‏تر شده است. اجرای وظایف محوله به گل و سیال حفاری در عملیات حفر چاه آنقدر مهم و اساسی است که نمی‏توان اهمیت آنها را نادیده گرفت به همین دلیل باید در انتخاب و نگهداری و بکارگیری آن دقت لازم را انجام داد.

تمیزکردن ته چاه و انتقال کنده‏های حفاری، خنک کردن  و روان کردن مته و لوله‏های حفاری، اندود کردن دیواره چاه و جلوگیری از ریزش آن، کنترل فشارهای زیر زمینی، معلق نگه داشتن کنده‏ها و مواد وزن‏افزای گل به هنگام خاموشی پمپ‏ها، انتقال کنده‏های حفاری روی الک لرزان، تحمل بخشی از وزن لوله‏های حفاری و لوله‏های جداری، به حداقل رسانیدن ضایعات وارد بر سازند‏های مجاور چاه و انتقال توان هیدرولیک پمپ‏ها به مته، مجموعه عملکردهای گل حفاری در عملیات حفر چاه است.

امیرهوشنگ مستجیر؛ مدیر سیالات حفاری شرکت حفاری شمال، در گفت‌وگوی پیش رو، درباره گل حفاری، وظایف آن و همچنین مأموریت‌های مدیریت سیالات حفاری شمال توضیح می‌دهد ، او  واحد سیالات شرکت حفاری شمال را چنین معرفی می کند.

واحد سیالات شرکت حفاری شمال از 2 بخش دریا و خشکی تشکیل شده است که این بخش به‌منظور پشتیبانی فنی و مهندسی و ارائه خدمات جانبی، از اداره‌های نظارت و بررسی سیالات و مدیریت پسماند نیز تشکیل شده است.

این واحد در مجموع دکل‌های خشکی و دریایی شرکت حفاری شمال 190 نفر نیروی عملیاتی دارد و همچنین 15 نفر هم به‌عنوان نیروی ستادی در این واحد مشغول به فعالیت هستند.

*واحد سیالات در یک سازمان حفاری، چه جایگاه و ضرورتی دارد؟

گل حفاری همچون خون در رگ‌های بدن یا روغن در موتور خودرو عمل می‌کند و بدون استفاده از گل، حفاری ممکن نیست.گل حفاری باید از نظر علمی شرایط فیزیکی و شیمیایی و خواص روان‌روی و حرکتی سیال یک شرایط خاصی داشته باشد تا عملیات حفاری به نحو مطلوبی پیش برود، اگر گل خوب نباشد، راندمان حفاری پایین می‌آید و موجب آسیب رسیدن به تجهیزات حفاری می‌شود.

با تغییر هر لایه در عملیات حفاری، مشخصات گل هم تغییر می کند، آنچه وزن سیال را مشخص می‌کند، بر اساس فشار سازند و فشار شکست سازند است.

لیتولوژی مشخص می‌کند که لایه‌های مخزن از چه جنس و ترکیبی هستند، پس بر اساس فشار و ترکیبات سازند گل می‌سازیم.

او در باره کاربرد گل حفاری در عملیات حفاری توضیح داد:

دانسیته (جرم حجمی گل) یکی از این خواص مهم در گل حفاری است که می‌تواند فشار هیدرواستاتیک ایجاد کند و از جریان سیال مخزن به سطح جلوگیری کند؛ این فشار در حین عملیات حفاری از طریق گل اعمال می‌شود.

با پمپاژ گل حفاری در این مرحله کنده‌هایی را که در حفر چاه ایجاد شده است را از عمق چند هزار متری به سطح 

می‌آورد. گل حفاری دمای مته را کاهش می دهد.

خواص گل را از نظر میزان اسیدیته (PH) تنظیم و کنترل می‌کند تا از خورندگی تجهیزات حفاری جلوگیری کند و همچنین شرایط گل برای فعال کردن افزایه‌ها مناسب شود.

ممکن است چاه در حین عملیات حفر، ریزش کند، گل در زمان حفاری، به نوعی برای چاه دیواره و جداره می‌سازد و ضمن ممانعت از ریزش چاه، از هرزروی و نشت سیال به دیواره‌های چاه جلوگیری می‌کند.

گل حفاری از چه موادی تشکیل می‌شود؟

گل‌های حفاری متفاوت و گوناگونی هستند که در صنعت حفاری کاربرد دارند؛ برای ساخت گل حفاری و تعیین آن حدود 60 نوع ماده شیمیایی استفاده می‌شود، دانش گل حفاری به طور پیوسته در حال رشد و توسعه است و مواد جدیدتری در ساخت آنها استفاده می‌شود.

گل‌های حفاری که از پایه روغنی یا آبی هستند، اما هم‌اکنون از گل‌های پلیمری استفاده می‌شود که راندمان حفاری را افزایش می‌دهد. ماده اصلی گل‌های پایه روغنی، گازوییل است. استفاده از گل‌های روغنی در حال منسوخ شدن است.

گلی که استفاده می‌کنیم باید یک سری خواص فیزیکی مثل رئولوژی، دانسیته (جرم حجمی)، ویسکوزیته (روان‌روی)، و یک سری خواص شیمیایی مثل میزان اسیدیته (PH) را داشته باشند که این ویژگی‌ها از طریق افزاینده‌هایی ایجاد می‌شوند.

مثلا برای ویسکوزیته گل از موادی مثل بنتونایت، استارچ و پلیمرهای مختلف استفاده می‌شود. هر چه غلظت گل بیشتر باشد کنده‌ها را راحت‌تر بالا می‌آورد، ولی افزایش بیش از حد آن نیز می‌تواند مضر باشد.

پوست بادام، پوست گردو و صمغ طبیعی (Natural Gum)، پس از فرآوری در تهیه گل حفاری کاربرد دارند، استفاده از پوست گردو و بادام زمانی است که در چاه هرزروی داریم که این مواد باعث می‌شود که روزنه‌های چاه مسدود و از هرزروی سیال جلوگیری شود

مدیریت پسماند و کنده‌های حفاری، بخش مهمی از فرآیند حفر یک چاه به شمار می‌رود که در وظایف واحد سیالات گنجانده شده است، چرا این مسئله اهمیت دارد؟

کنده‌هایی که در حفر چاه و به وسیله گل حفاری به سطح آورده می‌شوند، به علت ترکیب‌هایی که دارند، با نفوذ به آب‌های زیرزمینی آلایندگی ایجاد می‌کنند و به کشاورزی آسیب می‌زنند، از این رو حجم زیاد این کنده و پسماندها به مدیریت نیاز دارد و نباید آنها را همین طور در محیط زیست رها کرد.

مدیریت این پسماندها در دریا اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. ترکیب‌ها و مواد آلاینده موجود در پسماندهای حفاری مشخص است و برای دفع آنها از روش‌ها و استانداردهای مدون بین‌المللی استفاده می‌شود.

حجم کنده‌های حفاری از یک چاه معمول به‌طور میانگین چقدر است؟

حجم کنده‌ها معادل حجم استوانه چاه است. 2529 بشکه معادل 403 مترمکعب، میانگین حجمی کنده‌های حفاری از یک چاه است.