در اصطلاح علم حفاری، به دانش حفر یك چاه در امتداد یك مسیر مایل از پیش‌تعیین شده برای رسیدن به هدف مشخص (target) حفاری جهت دار گفته می شود و در برخی موارد از آن به حفاری كج، مایل و هدایت شده نیز تعبیر شده است. حفاری جهت دار اولین بار در دنیا برای حفر یك چاه از ساحل به زیر دریا جهت بهره برداری از نفت مخزن زیر آن استفاده شده است. البته چندی پس از آن در ایالت تگزاس آمریكا از این روش برای خاموش كردن و كنترل فوران یك چاه كمك گرفته شد. تاریخچه معینی از حفر اولین چاه انحرافی در ایران وجود ندارد، اما برخی از كارشناسان صنعت نفت، عمر این روش را بیش از هفده سال نمی‌دانند.

مقدمه

 

نياكان ما در گذشته از چشمه‌هاي جوشان نفت يا از چاه‌هاي نفت در اعماق كمتر بهره‌برداري مي‌كردند ولي با توجه به نياز بيشتر دنيا به منابع نفت و گاز به ناچار بايد اكتشاف و استخراخ از اعماق بيشتر و از نواحي دشوارتر نسبت به گذشته انجام شود. براساس آمارهاي موجود تا سال 2008 سهم کشورهاي منطقه خاورميانه از ذخاير نفتي جهان معادل 61 درصد بوده‌ است[4]. بر اين اساس منطقه خاورميانه بزرگترين دارنده ذخاير نفتي جهان است. پس از اين منطقه اورآسيا (شامل کشورهاي جماهير شوروي سابق و اروپا) با 6/11 درصد از کل ذخاير نفت در رتبه دوم بزرگترين دارنده ذخاير نفت تا سال 2008 است. قاره آفريقا با 5/9 درصد، قاره آمريکاي جنوبي و مرکزي با 9 درصد، آمريکاي شمالي با 6/5 درصد و منطقه آسياي ‌جنوب‌‌شرقي و اقيانوسيه با 3/3 درصد در مکان سوم تا ششم بزرگترين دارندگان ذخاير نفت جهان تا سال 2009 بودند[1].

 

و با توجه به اين نياز روز به روز صنعت نفت و تكنولوژي حفاري در سال‌هاي اخير دستخوش تحولات و دگرگونيهاي بنياديني شده‌اند. اين تغيير و تحولات چه به لحاظ دانش فني و مهندسي، تجهيزات، بهبود روش‌ها و حصول ركوردهاي جديد و چه به لحاظ مديريتي قابل تعمق و بررسي است. از آنجايي‌كه بهره‌برداري از ذخاير نفت، گاز و معادن كشور در شرايط كنوني ايران اسلامي بدون دخالت كارشناسان بيگانه و تنها با اتكا به الطاف الهي و تلاش بي‌وقفه متخصصان و کارکنان ايراني اداره مي‌شود، انتقال تكنولوژي پيشرفته و كاربرد آخرين دستاوردهاي علمي و فني براي استحكام و ضمانت توسعه بهره‌برداري از اين نعمت‌هاي خداددي، بسيار ضروري است. کل مصرف نفت جهان در سال 2008 به بيش از 4/84 ميليون ‌بشکه در روز رسيد که اين ميزان نسبت به سال پيش 6/0 درصد کاهش داشته است. در سال 2008 ايالات متحده آمريکا با مصرف بيش از 19 ميليون بشکه نفت در روز يعني معادل 5/22 درصد مصرف جهاني در اين سال، بزرگترين مصرف‌کننده نفت جهان در سال 2008 بوده ‌است. پس از آمريکا، چين در مقام دوم بزرگترين مصرف‌کننده نفت جهان قرار داشت. مصرف نفت ايران در سال 1997 حدود 1239 ميليون بشکه بود. در سال 2008 مصرف نفت ايران حدود 1730 ميليون بشکه شده ‌است. به‌عبارت ديگر ظرف 11 سال مصرف داخلي نفت ايران 39 درصد رشد نشان مي‌دهد که در مقايسه با ساير کشورهاي جهان بجز عربستان صعودي رشد بسيار بالايي است.

 

 

 

از سال‌ها پيش مطالعاتي در مورد حفاري به روش انحرافي شروع و متعاقب آن از چندين سال پيش اقدام به حفاري شده است. اين روش در چند سال گذشته به علت توليد بيشتر نفت از مخازن و توليد نفت بسيار سنگين که اخيرا به‌وسيله اين نوع حفاري استخراج مي‌شود و باعث افزايش ضريب بهره‌برداري از مخازن نفتي در دنيا شده‌اند، بسيار حائز اهميت است در حقيقت حفاري افقي به‌عنوان تکنيک يا روش بازيافت ثانويه از مخازن مطرح است. طبق آمارهاي موجود ميزان توليد نفت کشورهاي مختلف در سال‌هاي 2007 و 2008 بدين شرح است: بيش از 9/31 درصد از نفت جهان در سال 2008 در منطقه خاورميانه توليد شده است پس از اين ناحيه منطقه اورآسيا با 7/21 درصد از توليد نفت در جايگاه دوم قرار داشت. در منطقه اورآسيا کشور روسيه با توليد 4/12 درصد از نفت جهان يکي از بزرگترين و در عين حال مهمترين توليدکنندگان نفت جهان در سال 2008 بوده است

 

براساس آمار اعلام شده در اين سال کشور روسيه با 6/19 درصد بزرگترين توليدکننده گاز دنيا بوده است. پس از آن، ايالات متحده آمريکا 3/19 درصد گاز دنيا را در سال 2008 توليد کرد. متاسفانه با وجود ذخاير عظيم گاز در منطقه خاورميانه مجموع سهم کشورهاي اين منطقه از توليد جهاني گاز اندکي بيش از 12 درصد بوده است.

 

ايران در سال 2008 حدود 8/3 درصد از گاز دنيا را توليدکرده است و بزرگترين توليدکننده گاز منطقه خاورميانه بوده است. ذخاير شناخته شده گاز طبيعي ايران در سال 2008 حدود 16 درصد کل ذخاير دنيا است، به‌عبارت ديگر ايران نتوانسته تاکنون به نسبت ذخيره جهاني در توليد جهاني گاز مشارکت کند. از منظر توليد جهاني گاز، کشور قطر در جايگاه دوم منطقه خاورميانه قرار دارد.

 

 

 

تاريخچه استخراج نفت:

 

استخراج نفت با استفاده از ابزار حفاري در دنيا ابتدا در سال 1859 ميلادي توسط «كلنل دريك » در منطقه پنسيلوانياي آمريكا صورت گرفت. از آن زمان به بعد و با توجه به تحولات اجتماعي و اقتصادي جهان، توجه سرمايه‌داران و بازرگانان نفتي به مناطق نفت‌خيز جهان معطوف شد. ذخاير گاز طبيعي معمولا همراه با نفت در مناطق مختلف جهان وجود دارند و تحت استخراج و بهره‌برداري قرار مي‌گيرند. با اين حال در برخي موارد ذخاير مستقل گاز طبيعي نيز در جهان کشف شده‌اند. پراکندگي جغرافيايي ذخاير گاز جهان، کم و بيش مشابه پراکندگي ذخاير نفت است؛ براساس آمار اعلام شده در سال 2008 حدود 41 درصد از ذخاير گاز جهان در کشورهاي خاورميانه قرار داشته است. حجم ذخاير گاز در ايران و قطر در همين سال حدود 30 درصد از کل ذخاير گاز جهان بود. پس از خاورميانه، منطقه اورآسيا در سال 2008 با 34 درصد از ذخاير گازي جهان در مقام دوم قرار داشت. قاره آفريقا، اقيانوسيه و منطقه آسياي جنوب‌شرقي به ترتيب با 9/7 و 3/8 درصد از ذخاير جهاني گاز در جايگاه سوم و چهارم قرار داشتند و مناطق آمريکاي شمالي، جنوبي و مرکزي در رده‌هاي بعدي بودند

 

بزرگترين مصرف‌کننده گاز طبيعي جهان در سال 2008 کشور آمريکاست که مصرف‌كننده 22 درصد گاز طبيعي جهان بوده ‌است. پس از اين کشور، روسيه با 9/13 درصد در مقام دوم قرار داشت.

 

کل مصرف گاز طبيعي جهان در سال 2008 معادل 7/ 3018 ميليارد مترمکعب بوده ‌است که اين مقدار نسبت به سال پيش از آن 5/2 درصد رشد نشان مي‌دهد.

 

 

 

تاریخچه حفاري افقي:

 

شروع حفاري افقي به سال‌هاي گذشته برمي‌گردد. ابتدا در سال 1919 براي نخستين بار با به‌كارگيري وسايل مخصوص حفاري افقي انجام شد و در سال 1929 اولين حفر چاه افقي در آمريكا با موفقيت انجام شد ولي به علت پايين بودن قيمت نفت و كشف مخازن بزرگ و از طرف ديگر با محدوديت تكنولوژي و هزينه زياد حفاري تا سال 1970 مورد قبول شركت‌هاي نفتي واقع نگرديد ولي از سال 1970 تكنولوژي حفاري افقي مجددا مورد توجه قرار گرفت و توسعه فراواني يافت و امروزه در كشورهاي آمريكا، كانادا، شوروي، اروپا و كشورهاي توليدكننده نفت توسط كمپاني‌هاي مختلف كه اين تكنولوژي را دارند، استفاده مي‌شود.

 

 

 

كاربردهاي حفاري جهت‌دار در صنعت نفت و گاز :

 

از زماني‌كه تكنيك حفاري جهت‌دار در حفاري دوراني معمول شد كاربردهاي مختلف و متنوعي به شكل كلاسيك و دسته‌بندي شده پيدا كرده است. حفاري جهت‌دار گويا نخستين‌بار براي حفاري يك چاه از ساحل به زير دريا جهت بهره‌برداري از نفت مخازن زير آن و بعد حفاري يك چاه جايگزين و آتشنشان براي خاموش كردن و كنترل كردن يك چاه فوران كرده به‌كار رفته است. هر دو مورد اكنون نيز جزو مهمترين كاربردهاي حفاري جهت‌دار هستند و البته حفاري چاه‌هاي آتشنشان از حساسيت خاصي برخوردار است. به‌طور كلي به‌جز در حالت‌هاي خاص كه حفاري چاه‌هاي نفت و گاز به‌صورت جهت‌دار لازم مي‌شود خواست عمومي و مسائل فني و اقتصادي همگي حكم مي‌كنند كه هر چاهي بايد به‌صورت مستقيم و عمودي حفاري شود كه در حال حاضر نيز عمده چاه‌هاي حفر شده در حال توليد از اين نوع هستند بر همين اساس تنها مسائل فني و اقتصادي توجيه‌گر هزينه‌هاي ويژه براي حفاري جهت‌دار برخي چاه‌ها است.

 

به‌طور كلي هرگاه براي ايجاد محل استقرار دستگاه‌ حفاري و آغاز حفر چاه موانع طبيعي، زمين‌شناسي، فني و اقتصادي وجود نداشته باشند مي‌توان حفاري جهت‌دار را به‌عنوان راه‌‌حل جايگزين، بررسي و انتخاب كرد و به‌كار برد. از جمله وجود موانع سطحي مانند دريا، رودخانه، مناطق مسكوني، يا كوهستاني بودن منطقه و هنگفت بودن هزينه ايجاد جاده و محل جاده و همچنين مخارج سنگين ايجاد سكوهاي حفاري در دريا عوامل توجيه‌كننده براي حفر چاه‌هاي انحرافي هستند.

 

مورد ديگر كاربرد حفاري انحرافي نفوذ به محدوده‌هاي مخازن و ساختارهايي است كه به‌دلايل مختلف زمين شناسي محل، ورود دقيق درست به آنها و يا بهره‌برداري از ذخيره آنها امكان‌پذير نيست از اين جمله به مخازن گسله‌اي و مخازن مجاور گنبدهاي نمكي مي‌توان اشاره كرد. جديدترين كاربرد حفاري انحرافي نيز براي بالا بردن ميزان بهره‌دهي از مخازن است. اين كار با ايجاد حفره‌هاي زهشي كه نفت تحت نيروي گرانش در آنها جمع مي‌شود صورت مي‌گيرد. بدين منظور اخيرا حفاري چاه‌هاي افقي كه تكنولوژي آن نهايت پيشرفت حفاري جهت‌دار است معمول شده است. در اين بخش نخست كاربردهاي گوناگون حفاري جهت‌دار مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.

هنگام حفر یك چاه اصل بر این است كه روش حفاری عمودی (vertical) برای رسیدن به مخزن استفاده گردد، ولی در بعضی موارد به دلایل فنی یا اقتصادی به جای این روش، از روش حفاری جهت دار (Directional) استفاده می‌شود،

كه این موارد به شرح زیر است:

1. مكان غیر قابل دسترسی (Inaccessible Location)

در بعضی از موارد به دلیل قرار گرفتن مخزن در زیر موانع طبیعی یا غیرطبیعی از قبیل مناطق مسكونی، شهر، فرودگاه، رودخانه، دریا، كوهستان و… از این روش در حفر چاه استفاده می‌گردد. می‌توان این مورد را به سه دسته تقسیم كرد:

1-1) حفاری در زیر مناطق مسكونی:

این مورد به خصوص در میدان نفتی اهواز كه 85 كیلومتر طول و 15 كیلومتر عرض دارد و در امتداد شهر اهواز كشیده شده است به دفعات مشاهده دیده می‌شود. از ‌آن جمله می‌توان به چاه ” 18 اهواز” و یا چاه‌هایی كه به صورت انحرافی در زیر ” بیمارستان شركت نفت اهواز” و ” فرودگاه” این شهر حفاری شده است اشاره كرد.

2-1) حفاری در مناطق كوهستانی مرتفع

    برخی از مخازن نفت و گاز از لحاظ جغرافیایی در ناحیه‌ای كوهستانی و مرتفع ‌قرار دارند. بنابراین جاده سازی برای انتقال تجهیزات به محل مورد نظر بسیار پرهزینه بود است و استفاده از روش انحرافی مقرون به صرفه می‌باشد. همچنین در نواحی كوهستانی به دلیل اختلاف ارتفاع زیاد از سطح دریا، در صورت استفاده از روش حفاری عمودی فشار مخزن به شدت كاهش می‌یابد بنابراین بهتر است از روش انحرافی برای حفر چاه استفاده كرد به عنوان نمونه می‌توان از چاه ” 24 پاریس” یاد كرد.

3-1) حفاری از ساحل به زیر دریا

    با توجه به هزینه مخارج بسیار بالای ساخت و یا اجاره سكوی های دریایی و حفاری در دریا روش مقرون به صرفه برای حفاری مخازن نزدیك به ساحل این است كه ابتدا چاه در ساحل حفر گردد ولی مسیر آن به زیر دریا منحرف شود كه در ایران نمونه این كار در میدان نفتی خارك انجام شده است.

2. حفاری در گنبدهای نمكی و در گسلها (Salt Dome and Fault Drilling)

    با توجه به اینكه مخازن نفتی ایران عمدتاً از نوع آهكی، با طاقدیس بسیار عظیم در اعماق زمین است، این روش در ایران كاربرد چندانی ندارد.

3. حفاری حفره زهكشی (Drain Hole Drilling)

    در مخازنی كه فشار كلاهك‌گازی (gas Cap) و یا گاز محلول در مخزن نقش اندكی در بالا راندن نفت از مخزن دارد از این روش استفاده می‌گردد در این روش حفاری به صورت عمودی شروع و در مخزن به صورت افقی خاتمه می‌ِیابد. حفاری مخزن به صورت افقی باعث می شود كه سطح تماس چاه با مخزن افزایش یافته و دبی ورودی مخزن به چاه افزایش یابد.

4. حفاری چاه امدادی یا آتش‌نشان (Relief Well Drilling)

برای خاموش كردن و كنترل یك چاه فوران كرده از چاه انحرافی استفاده می‌گردد كه نمونه این عملیات در چاه‌های ” آغاجاری 131″ و ” مارون126″ انجام گرفته است.

5. حفر چند چاه از یك سكوی نفتی (Multiple Wells)

به دلیل هزینه زیاد ساخت سكوی نفتی از یك سكو چند چاه به طور انحرافی حفر می‌گردد. این روش در‌آبهای خلیج فارس توسط شركت نفت فلات قاره ایران انجام می‌شود.

6. حفر چندین چاه از یك حفره‌ چاه به جای حفر چند چاه جداگانهMulti Lateral Wells)

در این روش از یك حفره چاه عمودی به طور انحرافی چند شاخه‌ چاه حفر می‌گردد.

7. كج كردن چاه (Side Tracking)

شاید متداول‌ترین و اولین تكنیك حفاری انحرافی در ایران كج كردن چاه بوده است. گاهی اوقات بدلیل گیر كردن ابزار حفاری (fish) و بالا نیامدن آن و یا تصحیح عمق ورود به مخزن انتهای چاه را سیمان (plug) ‌كرده و از كنار آن حفاری را ادامه می‌دهند این كار به دفعات در مخازن ایران انجام شده است.

8. عبور دادن چاه از چند لایه تولیدی متوالی(Multiple Sand from Single Well Bore)

گاهی اوقات به جای حفره یك چاه عمودی در مخزن بهتر است مسیر چاه را از چند لایه‌ی نفتی به طور انحرافی عبور داد تا تولید بیشتر گردد.

9. حفاري حفره زهشي DRATIN HOLE DPILLING

 

يكي از كاربردهاي جديد حفاري جهت‌دار ايجاد حفره زهشي است كه در آن حفاري و تكنيك حفاري جهت‌دار در حد عالي به‌كار گرفته مي‌شود.حفره زهش، يا تخليه قسمتي از انتهاي چاه است كه با زاويه زياد از خط قائم منحرف و در طول سازند مخزن حفر مي‌شود تا فضايي را براي زهش و تخليه از سنگ مخزن و انباشت آن ايجاد كند.

 

اين نوع حفره‌ها مشخصا در مخازني ايجاد مي‌گردند كه عامل اصلي و عمده گرانش نفت مخزن گرانش (نيروي ثقل) است.در يك حفره زهش، در واقع مسير حفره از حالت كاملا عمودي شروع شده و به حالت كاملا افقي و يا نزديك به افق منحرف مي‌‌شود. حفاري درطول سازند نفت‌ده از محاسن زيادي برخوردار است كه عبارتند از:

 

افزايش توليد ـ بالا رفتن عمومي ضريب بازيافت مخزن، كاهش مقدار جريان آب لجن ـ نتايج ايجاد شكستگي بهتر ـ امكان تزريق‌پذيري بهتر.

 

اخيرا در کشور‌هاي غربي چندين حفره تا حد افقي حفاري شده است. بديهي است اين تكنيك مشخصا در مناطقي مي‌تواند كابرد مفيد داشته باشد كه فشار كلاهك گازي و يا گاز محلول نقش اندكي در نيروي رانش مخزن و توليد نفت داشته باشد.

 

 

 

10. چاه‌هاي انحرافي جهت‌دار براي اكتشاف

 

حالت‌هاي اصلي كه رخ مي‌دهند، به ترتيب اهميت بدين قرار هستند:

 

 

 

الف. هدف دور از دسترس:

 

گاهي اوقات قرار دادن دستگاه حفاري به طور دقيق در بالاي هدف مشكل است و در عين حال براي استقرار دستگاه حفاري محل‌هاي معيني در فاصله‌اي معقول به آساني قابل دستيابي است. اين حالت تاكنون رايج‌ترين حالت بوده است و شرايط گوناگوني مي‌توانند استقرار دستگاه حفاري را در بالاي هدف مشكل سازند.

 

ب. از سرگيري حفر يك چاه به وسيله چاه انحرافي بنا به دلايل زمين‌شناسي:

 

اين وضعيت اغلب زماني رخ مي‌دهد كه هدفي به دليل وجود يك گسل و يا خطا در تفسير ساختاري آن مورد دستيابي قرار نگرفته باشد. در اين موقع فقط بخشي از چاه توسط حفاري انحرافي دوباره آغاز مي‌‌شود.

 

 

 

 اكتشافات تكميلي

 

حفاري يك چاه اكتشافي تكميلي همزمان با توسعه، شامل دو مثال زير است:

 

ـ استفاده از سكوي موجود براي اكتشاف يك هدف ديگر.

 

ـ چاه تحديدي يا چاهي كه در لبه مخزن زده مي‌شود و از سكويي كه داراي چاه‌هاي توسعه‌اي انحرافي معمولي است، مورد حفر قرار مي‌گيرد.

 

اين دو مثال موارد خاصي هستند كه معمولا به حفاري چاه‌هاي با زاويه زياد منتهي مي‌شوند. در چنين مواردي همواره مهم است كه پيشاپيش موفقيت چاه انحرافي جهت‌دار، با نتايج به دست آمده از يك چاه عمودي كه از بالاي هدف حفر شده است و پس از حصول به نتايج اكتشافي پيش‌بيني شده محققا‌ متروك خواهد شد، مقايسه شود. فقط پس از اين تحليل مقايسه‌اي مي‌توان تصميم‌گيري كرد.

 

 

 

 

11. چاه‌هاي انحرافي جهت‌دار براي توسعه ميدان

 

توسعه ميدان نفتي در تملك حفاري انحرافي جهت‌دار است، ولي اين تنها زمينه توسعه آن نيست. در واقع چاه‌هاي معيني، بي‌آنكه در توسعه يك ناحيه شركت داشته باشند، مي‌توانند مشابه چاه‌هاي توسعه‌اي باشند اگر هدف آنها كاملا شناخته شده باشد.مثال‌هاي متعددي را در اين مورد مي‌توان ارائه كرد. موارد اصلي كه معمولا براي چاه‌هاي توسعه‌اي جهت‌دار مورد مواجهه قرار مي‌گيرند، به قرار زير هستند:

 

 

 

گردهم‌آوري چاه‌هاي توسعه‌اي يك ميدان، در يك نقطه معلوم :

 

 

الف. حداقل كردن سرمايه گذاري‌هاي مورد نياز براي تحمل وزن دستگاه حفاري (حمل دستگاه حفاري) و همه يا بخشي از وسايل توليد كه شامل موارد زير است:

 

ـ همه سكوهاي حفاري توسعه‌اي كه دستگاه حفاري را روي خود نگه مي‌دارند.

 

ـ همه سكوهاي توسعه‌اي كه از يك دستگاه حفاري متحرك به‌عنوان يك انباره استفاده مي‌كنند.

 

ـ همه سكوهاي توليد كه بر روي دسته‌اي از چاه‌ها نصب شده‌اند كه آن چاه‌ها قبلا از ميان يك سازه خاص دريايي نصب شده در كف دريا،‌ يا به وسيله يك دستگاه حفاري جك‌دار و يا توسط دستگاه حفاري نيمه شناور حفاري شده باشند كه اين روش به حذف زمان برپايي سازه نهايي در زمان توسعه مخزن كمك مي‌كند.

 

 

حالت‌هاي فوق‌الذكر شامل هم سكوها و هم جزاير مصنوعي است كه مي‌توانند در مناطق باتلاقي،‌ مناطق قطبي شمال و يا در ساير محل‌ها نصب شوند. از سوي ديگر، به‌طور جداگانه‌اي به كار تكميل چاه‌هاي حفر شده در يك گروه در زير دريا خواهيم پرداخت. اين روش تكميل، موقعي به كار مي‌رود كه ساخت سكوي ثابت غيراقتصادي باشد.

 

 

 

ب. حداقل كردن آلودگي صدا

 

در اين مورد، گروه‌بندي چاه‌ها در يك دسته به‌منظور كاهش سرمايه‌گذاري است و بنا به دلايل و اثرات زيست‌محيطي صورت مي‌گيرد و شامل مثال‌هاي زير است :

 

ـ چاه‌هايي كه در مناطق شهري قرار دارند و سر چاه‌ها و دستگاه‌هاي حفاري در يك ساختمان نصب مي‌شوند.

 

ـ چاه‌هايي كه در مناطق توريستي قرار دارند و معروفترين آنها در جزاير مصنوعي مجاور با ساحل كاليفرنيا است.

 

 

 

حفاري چاه‌هاي انحرافي جهت‌دار براي حل مسائل توسعه‌اي خاص اين موارد از چاه‌هاي انحرافي جهت‌دار، خيلي خاص بوده و معمولا انحراف بسيار زيادي دارند.مثال‌هاي زير را مي‌توان مشاهده كرد و يا در نظر گرفت:

 

الف. چاه تزريق بخار در لايه‌هاي نفت سنگين.

 

ب. حفاري چاه‌هاي غير افقي در بالاي مخازني كه به شدت ترك خورده هستند، به‌منظور به تاخير انداختن توليد آب.

 

پ. حفاري در مخازن گازدار كوچك (داراي حجم محدود).

 

 

 

12. كاربردهاي خاص حفاري انحرافي جهت‌دار:

 

اين موارد تقريبا استثنايي هستند، ولي نمي‌توان از آن‌ها چشم‌پوشي كرد. در اين رابطه مثال‌هاي زير را مي‌توان ارائه كرد.

 

الف. چاه انحرافي جهت‌دار جايگزين كه پس از يك فوران غير قابل كنترل حفاري مي‌شود. اين كاربرد حتماً رشد خواهد كرد، زيرا كه عملا تنها روش مبارزه با فوران‌هاي غيرقابل كنترل در حفاري دريايي است.

 

ب. حفاري مغزه‌گيري، پس از آزمايش‌هاي هسته‌اي زير زميني.

 

پ. چاه‌هاي دوقلوي زمين گرمايي.

 

ت. ذخيره سازي زيرزميني هيدروكربورها

 

 

 

 

 

كاربردهاي حفاري جهت‌دار در موارد غير صنعت نفت و گاز:

 

به‌طوركلي هدف و موضوع حفاري هر چاه جهت‌دار آن است كه حفاري با نقشه قبلي و روي يك مسير از پيش تعيين شده انجام گيرد، حتي اگر راه مستقيم و عمودي باشد دراين صورت نيز اگر مسير تحت كنترل باشد هدف‌دار خواهد بود كه چاه با شيب تعيين شده قبلي حفر شود و بنابراين يك چاه جهت‌دار است ولي البته نيازي به تجهيزات مربوط پيدا نخواهد شد. به هرحال حفاري جهت‌دار براي ايجاد حفره‌هاي مختلف از عمودي گرفته تا افقي مورد استفاده دارد.

 

مهمترين موارد كاربرد اين صنعت خارج از محدوده صنعت نفت و گاز عبارت است از:

 

 

 

توليد و بهره‌برداري از معادن زغال سنگ كه خود شامل اين موارد است:

 

1.اكتشاف زغال‌سنگ 2. تخليه گاز متان 3. در جا تبديل به گاز شدن 4. حفاري شفت 5. حفاري مسيرهاي رهايي و نجات 6. اكتشاف معادن 7. ساختمان نيروگاه 8. مغاره كني 9. حفاري ژئوترمال 10. انتقال و دفع ضايعات هسته‌اي و شيميايي 11. ساختمان صنايع 12. ساختمان تونل

 

با توجه به كاربرهاي گوناگوني كه حفاري جهت‌دار دارا است مثال‌هايي انتخاب شده كه در واقع تقاضاي مخصوص براي تكنيك حفاري جهت‌دار و وسائل استفاده شده محسوب مي‌شود.

 

 

 

 

 

1. حفاري گمانه‌زني يا راهنما PILOT DRILLING

 

تكنيكي است كه براي مدتهاي طولاني در معادن كاربرد داشته است. حفاري حفره 2/1 ـ 8 اينچ تا 4/1ـ12 اينچ و گشاد كردن آن با حفار‌ي‌هاي اضافي تا قطر چند متر اخيرا در ساختمان تونل و نيروگاه به‌خوبي به‌كار گرفته مي‌شود. در حفاري راهنما براي شفت، بسيار مهم است كه حتي‌الامكان حفره به‌طور عمودي باشد، در ساختمان نيروگاه گاهي لازم مي‌شود حفره‌اي كه حفاري مي‌شود داراي زاويه‌اي با شيب 70 درجه باشد.

 

 

 

2. حفاري ژئوترمال

 

تكنيك حفاري جهت‌دار قسمت مهم و اساس تهيه پروژه‌هاي ژئوترمال است كه براي دستيابي به منبع آبهاي گرم و استفاده از انرژي آنها انجام مي‌گيرد. مسئله ازديدگاه تكنيك حفاري جهت‌دار مربوط به دماي زيادي است كه ابزار اندازه‌گيري و موتورها بايد متحمل شوند.

 

در چنين حالت‌هايي استفاده از تكنيك حفاري جهت‌دار كاملا جدي و الزامي است، زيرا به‌عنوان مثال حفاري مقدماتي براي تونل تامين آب بايد شيب و جهت خواسته شده را پيش از شروع داشته باشد.

 

اين نوع حفاري مستلزم استفاده از دستگاه حفاري هيدروليكي بادكل قابل كج شدن است با اين دستگاه حفاري لوله‌هاي وزنه/ حفاري مخصوص به ازاي فقط 5/1 متر به‌كار برده مي‌شود.

 

 

 

نتيجه‌گيري

 

مهمترين كاربردهاي اين تكنيك عبارتند از: حفاري در مناطق غيرقابل دسترس، گسل‌ها، گنبد‌هاي نمكي، حفاري‌هاي اكتشافي، چاه‌هاي امدادي يا آتشنشان و غيره. جديدترين كاربرد حفاري انحرافي نيز براي بالا بردن ميزان بهره‌دهي از مخازن است. بدين منظور اخيرا حفاري چاه‌هاي افقي كه تكنولوژي آن نهايت پيشرفت حفاري جهت‌دار است معمول شده است.

 

از لحاظ هزينه‌اي درحدود 40 درصد تا100 درصد هزينه حفر چاه افقي بيشتر از حالت عمودي است ولي با اين وجود چون در مدت زمان بسيار كوتاه جبران هزينه‌هاي آن خواهد شد بنابراين از نقطه نظر اقتصادي بسيار مقرون به صرفه است. همچنين اين موضوع در چند سال گذشته به علت افزايش توليد بيشتر نفت بسيار سنگين كه اخيرا به‌وسيله اين نوع حفاري به عمل آمده و باعث افزايش ضريب بهره‌وري ذخاير نفتي در دنيا شده بسيار حائز اهميت است.

 

 

ازدياد برداشت از مخازن به روش‌هاي ثانويه و ثالثيه به‌وسيله تزريق آب، گاز تنها در مناطق محدودي قابل اجرا است، در صورتي كه روش حفاري افقي مستقيما در توليد نفت و گاز قابل استفاده است و اين محدوديت را ندارد.

 

 

يكي از مشكلات و موانع مهم در سر راه صنعت نفت تهيه ابزار و ماشين‌آلات و انتقال تكنولوژي‌هاي جديد مورد نياز است. به‌كارگيري و هدايت نيروهاي متخصص با دانش فني و مهندسي مرتبط است تا سطح بهره‌وري بالا رود و جلوگيري از هدر رفتن منابع، هزينه‌ها‌ و امكانات شود. در اين راستا مسئولان و صنايع مادر كه در اين خصوص دخيل هستند بايد دقت و همكاري خودشان را بيش از گذشته معطوف كنند و اولويت در برنامه‌ريزي‌هاي كلان را اختصاص دهند به اكتشاف، حفاري و بهره‌برداري از منابع و مخازني كه به‌صورت مشترك بين دو كشور همسايه واقع شده است و دولت محترم با حمايت‌هاي هرچه بيشتر خود از بخش‌هاي صنعتي نسبت به ايجاد زيرساخت‌هاي اصلي در جهت توليد و تامين تجهيزات و قطعات مصرفي مورد نياز صنعت نفت خصوصا حفاري زمينه را براي توليد، نوآوري‌ و شكوفايي هرچه سريع‌تر آماده كند.