نظام الطين جهاز الحفر

أنواع أنظمة طين منصات الحفر

يُدار نظام طين منصات الحفر ويُحافظ على خصائص وسلوكيات سائل الحفر. هذا النظام ضروري للحفاظ على استقرار بئر الحفر وضمان كفاءة عمليات الحفر وإدارة تركيب سائل الحفر ودوران ونظافة وتخزين. تأخذ أنظمة طين الحفر أشكالًا متنوعة اعتمادًا على نوع الحفر الذي يتم إجراؤه وتركيب الطين والمعدات المستخدمة.

• أنظمة دوران طين الحفر التقليدية:

  تُستخدم أنظمة دوران الطين بشكل متكرر في عمليات حفر النفط والغاز. بدلاً من استخدام وحدة فصل منفصلة، تعتمد هذه الأنظمة على خصائص جدار الصخور والترشيح الطبيعي لفصل سائل الحفر عن قصاصات الحفر. يمكن لأنظمة دوران الطين التقليدية إدارة سائل الحفر و قصاصات الحفر بكفاءة دون الحاجة إلى معدات إضافية لفصل السوائل.

• حفر مفتوحة:

  تُعدّ الحفر المفتوحة منشآت تخزين مكشوفة لطين الحفر المستخدم في حفر النفط والغاز. فهي تسمح بسهولة الوصول إلى طين الحفر وإدارته. تُصمم حفر مفتوحة عادة بجدران منحدرة لمنع تراكم الماء في القاع وقد تتضمن بطانات لحماية من التلوث وضمان جودة سائل الحفر.

• أنظمة مغلقة الدورة:

  يؤدي طين الحفر دورًا مزدوجًا في إزالة القصاصات والتجمع السائل في أنظمة مغلقة الدورة. هنا، يُعاد تدوير الطين إلى النظام بعد المعالجة، مما يضمن إمدادًا مستمرًا ومُتحكمًا بالسائل طوال عملية الحفر. علاوة على ذلك، تُعدّ أنظمة الطين مغلقة الدورة أكثر أمانًا بيئيًا حيث تُقلل من احتمالية تسرب السائل أو انسكابه في النظام البيئي المحيط.

  تُستخدم أنظمة الطين مغلقة الدورة في كثير من الأحيان في المناطق ذات اللوائح البيئية الصارمة أو حيث تكون هناك حاجة إلى تقليل التأثير البيئي لعمليات الحفر.

• مُفصّلات ثلاثية الطور:

  تلعب المُفصّلات ثلاثية الطور دورًا حاسمًا في إدارة سوائل الحفر وفصل القصاصات والسوائل والغازات. تُصمم هذه المُفصّلات خصيصًا لفصل قصاصات الحفر الصلبة من عملية الحفر بكفاءة، بالإضافة إلى الطور السائل الذي قد يشمل الماء أو الزيت أو سوائل أخرى، والطور الغازي الموجود في البئر.

المواصفات وصيانة أنظمة طين منصات الحفر

يحتوي نظام الطين في منصة الحفر على مكونات متعددة، ولكل منها مواصفاته. فيما يلي بعض المواصفات المتوافقة مع مكونات نظام الطين الأساسية:

• أجهزة الإدارة

  تُصنع حفر سائل الحفر عادة من معادن قوية ومتينة مثل الفولاذ أو البوليمرات المقواة بالألياف. يمكنها حمل ما بين 20 برميلًا إلى أكثر من 500 برميل من سائل الحفر، لتناسب العمليات الصغيرة أو الضخمة. تُشكل الحفر عادةً إما بشكل مستطيل أو بشكل شبه منحرف، ويمكن وضعها إما تحت أو فوق الأرض اعتمادًا على متطلبات مهام الحفر. بالإضافة إلى ذلك، تأتي مع قدرات متنوعة مثل حفرة احتياطي أو حفرة شفط أو حفرة خلط أو حفرة ترسيب، ولكل منها تكوينات فريدة. لتسهيل وصول المشغلين إلى سوائل الحفر والإشراف على الإجراءات، تُنشئ حفر سائل الحفر عادةً على ارتفاع مستوى الخصر إلى الكتف تقريبًا.

• ضخّات سائل الحفر

  تُصنع ضخّات طين الحفر عادةً من مواد قوية مثل الحديد الزهر أو الفولاذ الكربوني. فهي قادرة على تحمل الظروف البيئية القاسية وعمليات الضغط العالي. تتراوح قدرة الضخ من 250 إلى 7500 لتر في الدقيقة، ويتراوح الضغط الذي تولده من 500 إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة. عادةً ما يكون مصدر الطاقة هيدروليكيًا أو كهربائيًا أو هوائيًا، مما يسمح للضخّات بالعمل بسلاسة داخل نظام منصة الحفر.

• المُفصّلات

  تُصنع المُفصّلات من معادن صلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك الألومنيوم. يمكن أن تكون سعة الخزان ما بين 5 براميل إلى أكثر من 500 برميل، إما في نموذج اسطواني أفقي أو نموذج مخروطي رأسي. على سبيل المثال، تستخدم المُفصّلات ثلاثية الطور عادةً خزانات أسطوانية أفقية. على العكس من ذلك، غالبًا ما يستخدم مُنفّذ الكسر - نوع آخر من المُفصّلات - منشأة تخزين على شكل مخروط. كما تحتوي المُفصّلة على شاشات SIE مُدمجة مصنوعة من مواد شبكية عالية الجودة. يمكن للشاشات فصل الجسيمات الصلبة ذات الأحجام المختلفة، بدءًا من 50 ميكرومتر إلى 2000 ميكرومتر. أيضًا، تكون درجة حرارة تشغيل المُفصّلة عادةً في حدود -20 درجة مئوية إلى 110 درجة مئوية، مما يسمح لها بالأداء بكفاءة في ظروف بيئية متنوعة.

• خزانات تخزين طين الحفر

  تُصنع خزانات تخزين طين الحفر عادةً من معادن متينة، مثل الفولاذ الكربوني، مصممة لحمل كمية كبيرة من سوائل الحفر. عادةً ما تكون قدرتها 1000-20000 لتر. من حيث التصميم، هناك نموذجان عادةً - خزان أفقي وخزان رأسي. تحتوي الخزانات على جهاز كشف مستوى ومقياس تدفق، مما يساعد على مراقبة وإدارة مخزون الطين في الوقت الفعلي.

تُعدّ صيانة نظام الطين ضرورية لضمان كفاءة عمليات الحفر وتقليل وقت التوقف عن العمل. يمكن أن تساعد عمليات الفحص المنتظمة في تحديد المشكلات المحتملة في المراحل المبكرة، والتي يمكن منعها بسهولة باستخدام علاجات سريعة ومناسبة. فيما يلي بعض أساليب الصيانة النموذجية لنظام طين منصات الحفر:

• الفحص الروتيني

  قم بإجراء فحص منتظم لتحديد أي مشكلات محتملة. تحقق من نظام الطين بالكامل، بما في ذلك الحفر والضخّات والمُفصّلات وخزانات التخزين، من بين أمور أخرى، ودوّن أي علامات على التسرب أو التلف أو البلى. أيضًا، قيّم حالات عمل المكونات. على سبيل المثال، يمكن أن تساعد التقييمات المنتظمة لمستويات حفر الطين في الكشف عن التغيرات المتطرفة مبكرًا، والتي قد تشير إلى مشكلات في إضافة أو إزالة سوائل الحفر. تحقق مما إذا كانت ضخّات الطين تحافظ على ضغوط التشغيل ومعدلات التدفق المستقرة. تأكد من عدم وجود ضوضاء غير طبيعية من المُفصّلات وأن عملها فعال. تُستخدم مكابس كربيد، تُدار بواسطة سوائل هيدروليكية، في ضخّات الطين لمشاريع الحفر. وبالتالي، سيكون هناك دائمًا بعض البلى والتمزق الحتمي مع مرور الوقت، خاصةً في مكونات نقل الطين. أنشئ بعض جداول الصيانة في الوقت المناسب لتجنب البلى الشديد والانهيارات.

• تنظيف الغبار

  يُعدّ التنظيف بنفس أهمية الفحص. اجمع بين المواد الكيميائية والتقنيات لإزالة أي غبار أو بقايا أو جسيمات من مكونات نظام الطين. تساعد هذه الطريقة في ضمان بقاء نظام طين الحفر بالكامل نظيفًا ومرتّبًا.

تطبيقات أنظمة طين منصات الحفر

• استكشاف واستخراج صناعة النفط والغاز

  تُعدّ سوائل الحفر ضرورية للحفاظ على السيطرة على ضغط بئر الحفر أثناء الحفر، وتوفير تشحيم لبتات الحفر لتقليل البلى وخفض تكاليف التشغيل، والمساعدة في استخراج النفط والغاز بكفاءة وأمان من خزانات تحت السطح، وتسهيل تحديد التكوينات الجيولوجية وخزانات الهيدروكربون المحتملة بدقة وسرعة من خلال أخذ العينات والتحليل.

• استخراج الموارد في صناعة التعدين

  تدعم أنظمة الطين عمليات الحفر وتحمي ثقوب الحفر من الانهيار أثناء عمليات الحفر المتعلقة بالتعدين، مثل الحفر الدائري العكسي والحفر بالهواء الرغوي، باستخدام سائل الحفر المناسب.

• الحفر الجيوتقني والبيئي

  توفر أنظمة طين الحفر الاستقرار للآبار، وتمنع تدفق المياه، وتحمي من التلوث أثناء عمليات الحفر الجيوتقني والبيئي. هذا أمر ضروري لأخذ عينات التربة، والتحقيق في التلوث تحت الأرض، وتركيب الآبار الرقابية.

• الحفر الأفقي الاتجاهي (HDD)

  في HDD، حيث يتم الحفر أفقيًا، خاصةً تحت العوائق مثل الطرق أو المسطحات المائية، يلعب نظام طين الحفر دورًا أساسيًا في تبريد بت الحفر، وتشحيم سلسلة الحفر، وإزالة القصاصات. علاوة على ذلك، فهو يساعد على تثبيت البئر وتجنب الانهيار.

• مشاريع البناء والرسو

  تُستخدم أنظمة طين الحفر بشكل متكرر في مشاريع البناء والرسو. تُستخدم لإنشاء آبار آمنة للأسس العميقة، وأعمدة secant، وأعمدة متجاورة في مشاريع البناء المختلفة. يحمي نظام طين الحفر أيضًا التربة والمياه الجوفية المحيطة من التلوث بواسطة سوائل الحفر.

كيفية اختيار نظام طين منصات الحفر

عند شراء نظام طين للحفر، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها.

• معلمات البئر:

  اختر نظام طين قادرًا على التعامل مع عمق البئر وقطره المتوقعين، بالإضافة إلى أي ضغوط ودرجات حرارة متوقعة في التكوين.

• بيئة الحفر:

  اختر نظام طين مُصمم لبيئة الحفر المحددة، سواء على الأرض أو البحر. على سبيل المثال، اختر نظام طين قادرًا على الحفاظ على استقرار بئر الحفر في التكوينات الحساسة للماء إذا كان الحفر عبر الماء، وخذ بعين الاعتبار قدرة نظام الطين على التحكم في انتشار القصاصات وتقليل التأثير البيئي.

• متطلبات سائل الحفر:

  اختر نظام طين قادرًا على توفير الخصائص الريولوجية المطلوبة، والتحكم في الترشيح، ومعالجة القصاصات والشوائب. ضع في اعتبارك قدرة نظام الطين على توفير تنظيف ممتاز للثقب، وتقليل عزم الدوران والسحب، والحفاظ على خصائص السوائل الفعالة.

• توافق المعدات:

  اختر نظام طين بمعدات تحكم صلبة متوافقة، مثل الشواكر والمراكز الطاردة المركزية والمُفصّلات. تأكد من أن المكونات الأساسية لنظام الطين يمكنها التعامل مع كميات القصاصات والسوائل المتوقعة.

• التكلفة واللوجستيات:

  خذ بعين الاعتبار تكلفة نظام طين الحفر، بما في ذلك تكاليف تأجير المعدات ورسوم التخلص. قيّم لوجستيات نقل وتخزين نظام الطين في الموقع، وتوفر الموردين المحليين.

أسئلة شائعة حول نظام طين منصات الحفر

س1: ما هي المكونات الأساسية لطين الحفر؟

ج1: تتمثل الوظيفة الأساسية لنظام طين الحفر في تكوين جدار مستقر حول ثقب الحفر أو التجويف باستخدام مواد مضافة للمساعدة على توليد السائل ضغطًا كافيًا والحفاظ على الطين في حالة متماسكة. يتكون طين الحفر عادةً من سائل أساسي، وbentonite، وbarite، وpolyanionic cellulose(PAC)، والفوسفات.

س2: ما هما النوعان الرئيسيان لسوائل الحفر؟

ج2: يمكن تصنيف سوائل الحفر إلى نوعين: طين أساسه الماء (WBM) وطين أساسه غير مائي (NAM أو OBM). يمكن تصنيفها أيضًا على أنها طين أساسه اصطناعي (SBM) وطين أساسه زيت منخفض السمية (LTOBM).

س3: ما هي وظائف طين الحفر؟

ج3: لطين الحفر العديد من الوظائف في عملية الحفر. إنه يعمل كمزلق لبت الحفر، مما يقلل من الاحتكاك. إنه يبرد وينظف بت الحفر عن طريق نقل القصاصات إلى السطح. علاوة على ذلك، فإنه يمارس ضغطًا هيدروستاتيكيًا يمنع تدفق سوائل التكوين إلى بئر الحفر، مما قد يؤدي إلى الانفجارات.

س4: ما هي طرق دوران الطين في نظام إعادة تدوير الطين؟

ج4: هناك طريقتان رئيسيتان لدوران طين الحفر أثناء عملية الحفر: إعادة تدوير الطين في الموقع ودوران طريقة الحفر. تُقبل الأخيرة عادةً في الآبار الضحلة. سيعود الطين المتداول إلى السطح من خلال حفر الطين، بينما في التكوين الصلب حيث يكون الدوران صعبًا، ستُفضّل إعادة تدوير الطين.

س5: ما هي العوامل التي تؤثر على اختيار طين الحفر؟

ج5: هناك العديد من العوامل التي تؤثر على اختيار نوع طين الحفر، مثل القيود البيئية، واعتبارات التكلفة، ومتطلبات أداء الطين مثل اللزوجة، وقوة الهلام، والتحكم في الترشيح. في بعض الحالات، قد تُستخدم سوائل حفر متخصصة مثل الرغوة أو سوائل الحفر السائلة المخصبة بالهواء في ظروف حفر معينة.