تجهیزات و ابزارآلات مورد استفاده در دکل حفاری
مقدمه
شناخت تجهیزات و ابزارهای مورد استفاده در دکل حفاری برای مهندسان ضروری است. این متخصصان برای استخراج موثر نفت و گاز از زیر سطح زمین به مجموعه وسیعی از ماشین آلات و ابزارهای تخصصی متکی هستند. در این مقاله، اجزای مختلف تجهیزات حفاری، از خود دکل گرفته تا ابزار مورد استفاده در چاه را بررسی خواهیم کرد.
سیستم های اصلی موجود در دکل حفاری
برای درک بهتر سیستم های اصلی دکل حفاری به صورت مجزا، آنها را بررسی می کنیم.
1. Hoisting System and Draw works
سیستم بالابر و قطعات کششی در یک دکل حفاری وظیفه بلند کردن و پایین آوردن رشته حفاری و سایر ابزارها را به داخل چاه بر عهده دارد. Draw work شامل یک درام بزرگ است که خط حفاری دور آن پیچیده شده است. این سیستم همچنین شامل مجموعه ای از ترمزها برای کنترل سرعت و حرکت رشته حفاری می باشد.
2. Rotary System (سیستم چرخشی)
سیستم چرخشی دکل حفاری چرخش رشته مته و مته را در پایین چاه تسهیل می کند. معمولاً از یک Rotary table (میز چرخشی) یا Top drive تشکیل شده است که نیروی چرخشی مورد نیاز برای چرخاندن رشته حفاری را فراهم می کند.
3. Circulation System (سیستم گردش)
سیستم گردش برای گردش سیال حفاری به پایین رشته حفاری و برگشت به سطح است. یکی از اجزای این سیستم پمپ گل است. این پمپ، گل حفاری را از گودالهای گل به داخل رشته حفاری پمپ میکند. همچنین مخازن گل که سیال حفاری را قبل از پمپاژ به پایین چاه، ذخیره و تنظیم میکنند. سیستم سیرکولاسیون همچنین شامل شیرها و منیفولدهای مختلفی برای کنترل جریان سیالات حفاری می باشد.
4. Power System
سیستم قدرت یک دکل حفاری انرژی لازم را برای راه اندازی اجزای مختلف دکل فراهم می کند. این معمولاً شامل موتورهای دیزلی یا موتورهای الکتریکی است که نیروی کششی، پمپ های گل و سایر تجهیزات روی دکل را تامین می کنند. علاوه بر این، سیستم قدرت شامل ژنراتورهایی برای تولید برق برای روشنایی، گرمایش و سایر سیستم های الکتریکی روی دکل است.
5. Safety and blowout Prevention System
ایمنی در دکل حفاری بسیار مهم است و سیستم جلوگیری از انفجار برای جلوگیری از انتشار غیرقابل کنترل نفت یا گاز از چاه طراحی شده است. این سیستم شامل جلوگیری کننده های فوران (BOPs) است که دریچه های بزرگی هستند که روی سر چاه نصب می شوند تا در صورت ضربه یا فوران چاه را آب بندی کنند. سیستم ایمنی همچنین شامل آلارمها، سنسورها و مکانیسمهای خاموش کردن اضطراری برای محافظت از پرسنل و تجهیزات در مواقع اضطراری است.
تجهیزات مورد استفاده در دکل حفاری
ابزار حفاری انواع مختلفی از تجهیزات برای حفاری هستند. ماشین آلات از جمله ی این ابزارها هستند و هدف خاصی را در فرآیند حفاری دنبال می کنند.
1. Bridle
Bridle وسیله ای برای پشتیبانی و توزیع وزن میله صیقلی است و فشار وارده بر تجهیزات سطح را کاهش می دهد.
2. Polished Rod Clamp
این گیره میله polished را در جای خود محکم می کند تا از حرکت آن در حین عملیات جلوگیری کند.
3. Carrier Bar
Carrier bar، میله Polished و میله sucker را در یک راستا نگه می دارد و از عملکرد کارآمد آنها اطمینان می دهد.
4. Polished Rod
میله پولیش یک میله بلند و صاف است که واحد پمپاژ روی سطح را به پمپ چاه متصل می کند و نیرو را از سطح به پمپ منتقل می کند.
5. Stuffing Box
stuffing box دور میله polished داده شده را میبندد تا از نشت مایعات چاه به سطح جلوگیری کند.
6. Bleeder
Bleeder دریچه ای است که برای کنترل فشار از stuffing box استفاده کرده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می کند.
7. Flow out
خط جریان یک خط لوله است که سیالات تولید شده را از سر چاه به تاسیسات تولید میبرد.
8. Tubing Head
Tubing Head در بالای casing head نصب شده که محفظه ای برای لوله فراهم می کند و فضای خالی بین لوله و casing را آب بندی می کند.
9. Casing head
Casing head قطعه ای است که در بالای لوله جداری نصب می شود و باعث تعلیق و آب بندی لوله جداری در چاه می شود.
10. Polished Rod Sub
Polished rod sub، میله Polished را به میله های sucker متصل می کند و نیرو را از سطح به پمپ درون چاهی منتقل می کند.
11. Surface Pipe
لوله سطحی بخشی از لوله است که در سطح نصب می شود تا پشتیبانی ساختاری برای تجهیزات سر چاه فراهم کند.
12. Oil String
Oil string یک رشته لوله است که برای تولید نفت از مخزن به سطح استفاده می شود.
13. Sucker Rod
Sucker rod، میله رزوهدار بلندی هست که برای انتقال حرکت پمپاژ از سطح به پمپ درون چاهی استفاده میشود.
14. Tubing
تیوبینگ مجموعه ای از لوله های متصل است که سیالات را از پمپ درون چاهی به سطح می رساند.
15. Barrel Coupling
Barrel Coupling اتصالاتی هستند که برای اتصال دو بخش لوله یا میله Sucker استفاده می شوند.
16. Sucker Rod Coupling
Sucker Rod Coupling اتصالاتی هستند که برای اتصال دو بخش میله sucker استفاده می شوند.
17. Traveling Valve
شیر متحرک دریچه ای است که در داخل محفظه پمپ به سمت بالا و پایین حرکت می کند. همچنین به سیال اجازه می دهد در حین حرکت بالا به داخل پمپ و در حین حرکت پایین از پمپ خارج شود.
18. Barrel
Barrel قسمت استوانه ای پمپ است که در آن پیستون به سمت بالا و پایین حرکت می کند تا مکش ایجاد کند و مایع را به سطح برساند.
19. Metal Plunger
پیستون فلزی یک میله جامد است که در داخل محفظه پمپ به سمت بالا و پایین حرکت می کند و باعث ایجاد مکش و بالا بردن مایع به سطح می شود.
20. Standing Valve Puller
Standing Valve Puller ابزاری است که برای جدا کردن Standing Valve از پمپ در حین عملیات تعمیر و نگهداری استفاده می شود.
21. Extension Nipple
Extension Nipple قسمت کوتاهی از لوله است که برای گسترش طول رشته لوله استفاده می شود.
22. Tubing Couplings
کوپلینگ لوله ها اتصالاتی هستند که برای اتصال دو بخش لوله استفاده می شوند.
23. Standing Valve
Standing Valve دریچه ای است که در پایین محفظه پمپ قرار دارد و اجازه می دهد تا سیال در حین حرکت رو به بالا وارد پمپ شود.
24. Seating Nipple
Seating Nipple قطعه ای است که در رشته لوله نصب می شود و یک جایگاه برای standing valve فراهم می کند.
25. Perforated Nipple
Perforated Nipple بخشی از لوله است که سوراخ هایی در آن حفر شده تا مایع از سازند اطراف وارد رشته لوله شود.
26. Gas Anchor
Gas Anchor وسیله ای است که برای جداسازی گاز از مایع در رشته لوله، جلوگیری از قفل شدن گاز و بهبود راندمان پمپ استفاده می شود.
27. Mud Anchor
Mud Anchor وسیله ای است که برای جدا کردن گل یا جامدات از مایع در رشته لوله استفاده می شود و از مسدود شدن و آسیب پمپ جلوگیری می کند.
28. Bull Plug
Bull Plug یک شاخه رزوهدار است که برای مهر و موم کردن انتهای یک رشته لوله یا رشته لوله جداری استفاده میشود.