مقدمه

هیچ دو چاهی شبیه هم نیستند. فرقی ندارد که چاه‌ها در یک منطقه واقع باشند، از تجهیزات یکسانی استفاده کنند یا با همان سازند حامل نفت حفاری شده‌اند. نتایج عملیات حفاری به متغیرهای زیادی مرتبط است، مانند: افراد، تجهیزات، رویه های شرکت و موارد دیگر.

قرارداد

قرارداد عملیات حفاری چاه نفت شامل برخی از شرایط و توافقات است. به عنوان مثال، پیمانکار دکل حفاری با عمق حفاری مشخص، تعهدات مالی و محل حفاری چاه موافقت خواهد کرد. پس از توافق بر سر همه چیز، دکل حفاری به محل عملیات برای حفاری منتقل می شود. این موضوع را معمولاً به عنوان MIRU یا "Move In and Rig Up" می نامند.

حفاری چاه

مرحله اول

پیمانکار عملیات حفاری، دکل را به محل عملیات انتقال می دهد و نقشه بردار موقعیت آن را تأیید می کند. خدمه حفاری، لوله هادی (conductor pipe) با قطر بزرگ را به هم جوش می دهند و تا عمق مد نظر در زمین می فرستند. سر چاه، در بالا به لوله هادی محکم متصل است.

مرحله دوم

در کف دکل، خدمه عملیات حفاری BHA را می‌ سازند که از مته، collars، تثبیت‌کننده‌ها و در برخی موارد، یک ریمر تشکیل شده است. BHA ممکن است با حسگرهای Logging-While-Dilling (LWD)، موتور گل و سیستمی برای هدایت مته در طول مسیر مشخص شده آن، تقویت شود. BHA را می توان از یک بخش چاه به بخش دیگر فرستاد تا زاویه شیب چاه را ثابت نگه دارد یا کاهش و افزایش دهد.

مرحله سوم

هر قسمت از BHA برای نقش خاصی طراحی شده است. collars اتصالات سنگین با دیواره های ضخیم لوله است که وزن آنها راهی برای جلوگیری از خم شدگی است. تثبیت کننده ها برای جلوگیری از لرزش و حفظ مسیر هستند، همچنین استحکام BHA را افزایش می دهند. در سازندهای خاص، ریمرهای تخصصی برای ثابت نگه داشتن و افزایش دادن سایز سازند بیش از قطر مته و کمک به کاهش گشتاور و کشش استفاده می شود.

مرحله چهارم

BHA از طریق کف (floor) و سر چاه متصل به لوله هادی (conductor pipe) ، پایین می آیند. هنگامی که مته در پایین قرار گرفت، یک لوله بوش (Bush) شش ضلعی یا مربعی شکل که به نام کیلی شناخته می شود، در بالاترین قسمت لوله حفاری پیچ می شود. کیلی داخل بوش کیلی (KB) قرار می گیرد. میز دوار KB را می چرخاند که در نتیجه کلی را نیز می چرخاند. رشته حفاری می چرخد (چرخش به سمت راست در جهت عقربه های ساعت) و حفاری شروع می شود. شروع حفاری را spuding in می نامند.

حفاری پیشرو

همانطور که مته حفاری به عمق زمین فرو می رود، هر طول اضافی از لوله حفاری به لوله قبلی متصل می شود و رشته حفاری به تدریج طولانی تر می شود. سیال یا گل حفاری برای خنک کردن و روانکاری مته به داخل چاه پمپ می شود. گل همچنین برش های ایجاد شده در سنگ توسط مته را با خود می برد. سیالات حفاری معمولاً با یک فرمول تخصصی از آب یا یک فاز پیوسته غیرآبی مخلوط با باریت پودری و سایر مواد افزودنی برای کنترل رئولوژی گل تشکیل می شود.

پمپ های فشار قوی گل را از مخازن سطحی می کشند و آن را به مرکز لوله حفاری می فرستند. گل و لای از طریق نازل های موجود در سطح مته تخلیه می شود. فشار پمپ، گل را در امتداد بیرونی لوله حفاری به سمت بالا می برد. گل از طریق فضای حلقوی بین لوله حفاری و کیسینگ (Casing) به سطح می رسد و با استفاده از یک خط جریان در بالای محافظ فوران (BOP) خارج می شود. گل از طریق صفحه مشبک ارتعاشی در شیل شیکر عبور می کند.

کیسینگ

اکثر چاه ها به وسیله ای برای جلوگیری از فروپاشی سازند نیاز دارند تا حفاری ادامه یابد. گل حفاری که برای اعمال فشار بیرونی بر روی دیواره سازند به داخل چاه پمپ می شود، فقط تا حدی موثر است. سپس کیسینگ باید در چاه وارد و در جای خود سیمان شود تا دیواره چاه تثبیت گردد.

مته از پایین به بالا گردش می کند و لوله حفاری از چاه بیرون کشیده می شود. در بخش open hole معمولاً با استفاده از وایرلاین (wireline) نمودارگیری، ارزیابی می شود. زمانی که نمودارگیری پایان یافت، پرسنل، کیسینگ را به پایین سازند می رسانند. کیسینگ، با قطر کمتر از مته، در فرآیندی شبیه به ایجاد اتصالات با لوله حفاری در چاه اجرا می شود.

تست نشتی

یکپارچگی سیمان تشکیل شده زیر پوشش با انجام آزمایش نشتی (LOT) ارزیابی می شود. این آزمایش بلافاصله پس از حفاری از زیر محفظه انجام می شود تا یک برآورد بحرانی از محدودیت وزن گل ارائه شود که می تواند برای حفاری ایمن تا نقطه پوشش بعدی مورد استفاده قرار گیرد.