انواع مختلف چاه های نفت و گاز
مقدمه
چاه‌های نفت انواع مختلفی دارند، از جمله چاه‌های عمودی، افقی و دریایی. این مقاله در مورد انواع مختلف چاه های مورد استفاده شرکت های نفت و گاز است. این روزها، مراحل حفاری متعددی وجود دارد که هر کدام ریسک ها، اهداف و هزینه های خاص خود را دارند. سرمایه گذاران باید قبل از تصمیم گیری مالی بر اساس اخبار و نتایج مرتبط، از این موارد آگاه باشند. پرکاربردترین انواع چاه ها و هدف هر کدام از آنها در مسیر نهایی تولید مشخص می شود.
انواع چاه های نفت
انواع زیادی از چاه های نفت و گاز وجود دارد. برای استخراج نفت یا گاز از چاه های تولیدی و برای تزریق آب یا گاز برای حفظ فشار در مخزن نفت از چاه های تزریقی استفاده می شود. نمونه های دیگر از چاه های نفت و گاز، چاه های چند جانبه اند که دارای انشعابات متعدد از چاه اصلی هستند و چاه های هوشمند که مجهز به حسگرها و دریچه های هیدرولیک برای کنترل استخراج از راه دور هستند.
چاه اکتشافی (Exploration well)
اولین مرحله از تلاش برای حفاری را، چاه های اکتشافی نشان می دهند. این چاه ها از نظر شکست یا موفقیت برای تولید، جزء پر ریسک ترین ها هستند. طبق آمار تعداد چاه های اکتشافی که منجر به تولید می شود کمتر از 1 در 15 است. معمولاً آنها را برای تشخیص وجود نفت یا گاز حفر می کنند. همچنین برای کسب اطلاعات در زمینه هایی مانند خواص سنگ و سیال، فشار اولیه مخزن و بهره وری مخزن استفاده می شوند. معمولاً حدود پنج سال طول می کشد تا اکتشاف نفت، توسط یک چاه اکتشافی به تولید برسد.
یک شرکت نفت و گاز معمولاً پس از کشف، یک چاه ارزیابی حفر می کند.
* گران تر از چاه های اکتشافی هستند
* برای تعیین اندازه یک میدان (هم از نظر فیزیکی و هم از نظر ذخایر آن) و تخمین میزان تولید استفاده می شود.
*برای بررسی کارآمدترین روش برای توسعه یک اکتشاف یا منطقی بودن حفاری استفاده می شوند.
چاه های ارزیابی بهترین نسبت ریسک / موفقیت در تولید را برای نتایج حفاری ارائه می دهند.!
چاه توسعه یافته (Development Well)
هنگامی که ذخایر هیدروکربن کشف شد و طبق تجزیه و تحلیل تولید، اقتصادی تلقی شد ، در مرحله نهایی چاه توسعه ای حفر می شود. این چاه ها معمولاً شانس موفقیت بسیار بالاتری نسبت به مواردی که قبلا ذکر شد دارند. با این حال، آنها همچنین بسیار گران هستند و از 1 تا 9 میلیون دلار هزینه دربر دارند. دلیل این افزایش هزینه، گسترده تر و عمیق تر بودن این نوع چاه ها است. همچنین چرخه زندگی و دوره عملیاتی آنها به طور قابل توجهی طولانی تر است.در بخش انرژی، چاه های توسعه نقش مهمی در استخراج نفت و گاز دارند. برخلاف چاه های اکتشافی که هدفشان کشف ذخایر جدید است، چاه های توسعه ای مخازن شناخته شده را هدف قرار می دهند. این چاه ها فرآیند تولید را بهینه می کنند و تضمین می کنند که شرکت ها می توانند منابع را به طور موثر و اقتصادی استخراج کنند.
انواع چاه های حفاری
حفاری عمودی روشی سنتی است که در آن مته به صورت عمود یا مستقیم به زمین فرو می رود.از سوی دیگر، حفاری افقی امکان ورود جانبی را فراهم می کند و به مخازنی که قابلیت حفاری عمودی ندارند دسترسی پیدا می کند.
انواع دیگر چاهگاهی اوقات چاهی قبلاً حفر شده یا به دلایلی به صورت نیمه کاره حفر شده است، اما به نتیجه نرسیده است و نیاز به حفاری از طرف دیگر چاه دارد، به این چاه جدید چاه کناری (Sidetrack) می گویند. دلایل زیادی برای انجام این کار وجود دارد. برای مثال، بخشی از چاه اصلی ممکن است توسط یک شی غیرقابل بازیابی مسدود شود یا چاه فروریخته غیرقابل استفاده باشد.
برای جلوگیری از جریان نفت یا گاز از یک چاه آسیب دیده از چاه های امدادی (Relief) استفاده می شود. شرکت ها اغلب این چاه ها را در فاصله ای از چاه اولیه قرار می دهند. گل حفاری سنگین یا سیمان به داخل چاه آسیب دیده پمپ می شود تا هرگونه جریان ناخواسته ای را متوقف کند.
برای تزریق مایعات یا گاز به سازندهای زمین شناسی، از چاه های تزریقی (Injection) استفاده می شود. آب، دی اکسید کربن و ... را می توان به مخزن برای اهدافی مانند افزایش تولید نفت، دفع کربن و جلوگیری از نفوذ آب شور تزریق کرد.
فواید حفاری افقییک جایگزین محبوب برای چاه های عمودی سنتی، چاه های افقی هستند. پس از رسیدن چاه به عمق مورد نظر، شرکتی که یک چاه افقی را اداره می کند، مته حفاری را 90 درجه می چرخاند و به حفاری در امتداد افق ادامه می دهد.حفاری افقی اغلب با شکستگی هیدرولیکی -فرآیندی که در آن مقادیر زیادی مایع با فشار بسیار بالا به داخل چاه پمپ می شود- ترکیب می شود. این مخلوط تحت فشار سنگ را می شکافد و شکستگی های موجود را گسترش می دهد تا نفت و گاز موجود آزادانه به سطح جریان یابند.
مزایای حفاری افقی همراه با شکستگی هیدرولیکی بیشتر از حفاری عمودی است. بیشتر مخازن نفت و گاز از نظر ابعاد افقی گسترده تر از عمودی هستند. بنابراین، هنگامی که یک چاه عمودی مستقیماً وارد یک سازند حاوی هیدروکربن می‌شود، فقط نفت و گازی که در اطراف دهانه چاه جریان می‌یابد تولید می‌شوند.حفاری در جهت افقی چاه را در معرض هزاران فوت سنگ مخزن قرار می دهد. در مناطقی با نفوذپذیری کم، جهت حفاری افقی نرخ تولید را افزایش می دهد. در بیشتر موارد، این افزایش بهره وری برای کاهش هزینه های اضافی حفاری چاه افقی که بسیار گران است، کافی است.
هنگامی که ذخایر هیدروکربن کشف شد و طبق تجزیه و تحلیل تولید، اقتصادی تلقی شد ، در مرحله نهایی چاه توسعه ای حفر می شود. این چاه ها معمولاً شانس موفقیت بسیار بالاتری نسبت به مواردی که قبلا ذکر شد دارند. با این حال، آنها همچنین بسیار گران هستند و از 1 تا 9 میلیون دلار هزینه دربر دارند. دلیل این افزایش هزینه، گسترده تر و عمیق تر بودن این نوع چاه ها است. همچنین چرخه زندگی و دوره عملیاتی آنها به طور قابل توجهی طولانی تر است.
در بخش انرژی، چاه های توسعه نقش مهمی در استخراج نفت و گاز دارند. برخلاف چاه های اکتشافی که هدفشان کشف ذخایر جدید است، چاه های توسعه ای مخازن شناخته شده را هدف قرار می دهند. این چاه ها فرآیند تولید را بهینه می کنند و تضمین می کنند که شرکت ها می توانند منابع را به طور موثر و اقتصادی استخراج کنند.
انواع چاه های حفاری
حفاری عمودی روشی سنتی است که در آن مته به صورت عمود یا مستقیم به زمین فرو می رود.
از سوی دیگر، حفاری افقی امکان ورود جانبی را فراهم می کند و به مخازنی که قابلیت حفاری عمودی ندارند دسترسی پیدا می کند.
انواع دیگر چاه
گاهی اوقات چاهی قبلاً حفر شده یا به دلایلی به صورت نیمه کاره حفر شده است، اما به نتیجه نرسیده است و نیاز به حفاری از طرف دیگر چاه دارد، به این چاه جدید چاه کناری (Sidetrack) می گویند. دلایل زیادی برای انجام این کار وجود دارد. برای مثال، بخشی از چاه اصلی ممکن است توسط یک شی غیرقابل بازیابی مسدود شود یا چاه فروریخته غیرقابل استفاده باشد.
برای جلوگیری از جریان نفت یا گاز از یک چاه آسیب دیده از چاه های امدادی (Relief) استفاده می شود. شرکت ها اغلب این چاه ها را در فاصله ای از چاه اولیه قرار می دهند. گل حفاری سنگین یا سیمان به داخل چاه آسیب دیده پمپ می شود تا هرگونه جریان ناخواسته ای را متوقف کند.
برای تزریق مایعات یا گاز به سازندهای زمین شناسی، از چاه های تزریقی (Injection) استفاده می شود. آب، دی اکسید کربن و ... را می توان به مخزن برای اهدافی مانند افزایش تولید نفت، دفع کربن و جلوگیری از نفوذ آب شور تزریق کرد.
فواید حفاری افقی
یک جایگزین محبوب برای چاه های عمودی سنتی، چاه های افقی هستند. پس از رسیدن چاه به عمق مورد نظر، شرکتی که یک چاه افقی را اداره می کند، مته حفاری را 90 درجه می چرخاند و به حفاری در امتداد افق ادامه می دهد.
حفاری افقی اغلب با شکستگی هیدرولیکی -فرآیندی که در آن مقادیر زیادی مایع با فشار بسیار بالا به داخل چاه پمپ می شود- ترکیب می شود. این مخلوط تحت فشار سنگ را می شکافد و شکستگی های موجود را گسترش می دهد تا نفت و گاز موجود آزادانه به سطح جریان یابند.
مزایای حفاری افقی همراه با شکستگی هیدرولیکی بیشتر از حفاری عمودی است. بیشتر مخازن نفت و گاز از نظر ابعاد افقی گسترده تر از عمودی هستند. بنابراین، هنگامی که یک چاه عمودی مستقیماً وارد یک سازند حاوی هیدروکربن می‌شود، فقط نفت و گازی که در اطراف دهانه چاه جریان می‌یابد تولید می‌شوند.
حفاری در جهت افقی چاه را در معرض هزاران فوت سنگ مخزن قرار می دهد. در مناطقی با نفوذپذیری کم، جهت حفاری افقی نرخ تولید را افزایش می دهد. در بیشتر موارد، این افزایش بهره وری برای کاهش هزینه های اضافی حفاری چاه افقی که بسیار گران است، کافی است.
