بررسی مکانیسم استاک لوله های حفاری بر اثر تفاضل فشار ستون سیال و سازند

در عملیات حفاری گاهی با مشکلاتی مواجه می شویم که باعث کند شدن حفاری و افزایش هزینه ها می شوند. استاک لوله های حفاری یکی از مسائل بسیار مخاطره آمیز در عملیات حفاری می باشد. استاک لوله های حفاری می تواند ناشی از ته نشین شدن کنده های حفاری و مواد جامد موجود در گل، ریزش شیل های دیواره چاه، ریزش سازندهای سست، ریزش سازندهای دارای شکستگی، گیرهای مرتبط با سیمانکاری، گیرهای مرتبط با هندسه چاه، مچالگی جداری و گیرهای ناشی از نیروهای تفاضل فشاری باشد. در این مقاله به بررسی گیرلوله های حفاری بر اثر تفاضل فشار هایدرو استاتیک سیال و سازند که یکی از مهم ترین مشکلات حفاری چاههای نفت و گاز است و افزایش هزینه ها را در بر دارد می پردازیم. پس از استاک رشته حفاری لازم است که به سرعت هر گونه تلاشی برای آزاد سازی آن صورت گیرد. اما این تلاش ها ممکن است بی نتیجه مانده و عوارض عمده ای مانند از دست رفتن رشته حفاری یا از دست رفتن کامل چاه را در پی داشته باشد. گیر تفاضل فشاری در سازندهای با تروایی بالا رخ می دهد و در سازندهای شیلی و کم تراوا بوجود نمی آید. اگر لوله ها برای مدت کوتاهی حرکت نداشته باشند در اثر اختلاف فشار ستون گل و فشار سازند، لوله ها به خصوص لوله های وزنه به دیواره چاه چسبیده و در کیک روی دیواره فرو رفته و گیر می کنند. گیر اختلاف فشاری با پارامترهایی مثل خصوصیات گل و خصوصیات سازند تاثیر می پذیرد. وزن گل سبب ایجاد اختلاف فشار می گردد، بطوری که اگر در یک طول بسیار زیاد از لوله امتداد یابد سبب ایجاد چندین هزار پوند نیرو می شود که برای جلوگیری از حرکت دادن لوله کافی است. به هر حال برای رخداد گیر اختلاف فشاری باید فیلتر کیک موجود باشد. زیرا کیک گل به طور طبیعی بوجود نمی آید. علامت گیر اختلاف فشاری عدم قابلیت چرخش رشته حفاری یا بالا و پایین کردن آنها است این در حالی است که گردش گل حفاری برقرار است. مقدار فشار فرا تعادلی در زون های پر خطر بستگی به خصوصیات سازند، زاویه چاه ، اندازه چاه، تجهیزات درون چاهی و سطح تماس بین لوله و سازند تراوا دارد. خصوصیات سازند را نمی توان تغییر داد همچنین در مواردی که بایستی چاه کنترل شود یا پایدار بماند استفاده از گل با وزن بالا غیر قابل اجتناب است لذا باید خصوصیات گل را طوری تغییر دهیم که از گیر اختلاف فشاری جلوگیری شود.

کلیدواژه ها:

استاک ، تفاضل فشار ، ستون گل ، فشار سازند ، رشته حفاری