حفر أبار النفط والغاز Oil and Gas Well drilling
لمحة تاريخية
على أساس الاكتشافات الأثرية ثبت بان الإنسان البدائي عند تجهيزه العديد من الأدوات قبل 25 إلف سنه حفر عليها ثقوب لتثبيت المقابض وذلك باستخدام مثقاب حجري. كما إن الحفر (التثقيب) الدوار طبق عند تشييد الأهرام منذ ما يقارب 6000 سنه. وتشير المعلومات إلى أن أول بئر في الصين لإنتاج الماء كانت حوالي عام 600 ق.م. حفرة بالطريقة المطرقيه ولعمق وصل 900 متر. كل ذلك يعني بان الحفر مر بمراحل تطور مختلفة لمئات السنين.
مفاهيم عامه عن البئر
الحفر:
عملية تشييد البئر عن طريق تحطيم الصخور.
البئر:
هي حفرة صخرية دائرية المقطع بطول اكبر من القطر بإضعاف كثيرة.
جزئ البئر العلوي يعرف بالفوهة والسفلي – القاع والسطح الجانبي يعرف بالجدار إما الفراغ المحصور بالجدران فيسمى محيط البئر.
طول البئر:
هو المسافة من الفوهة إلى القاع مقاسا بمحور المحيط، وعمق البئر هو المسقط الطولي بالمحور الراسي. يتساوى الطول مع العمق في الآبار الراسية ويختلف في المائلة والموجهة. تنزل في البئر أنواع مختلفة من الأنابيب (شكل 6) لكل نوع منها مهمتا الخاصة والمميزة.
Conductor casing الغلاف الموصل:
وهو الغلاف الأول ويجب إن يكون قطرة كبير ويصل إلى متر تقريبا (36 بوصه) وذلك لان القطر يتناقص كلما تقدم الحفر إما الطول فصغير جدا ومهمته تثبيت البئر. إذا كانت الأرض رطبه فان الغلاف يثبت من خلال الطرق إلى العمق المحدد إما إذا تمت عملية الحفر فانه وبعد تنزيل الغلاف يتم تسميته.
على المخطط يتضح مكونات البئر :
1- Casing, 2- Cement, 3- producing zone 4- perforation casing
Casing البطانة: I- Conductor الغلاف الموصل, II- Surface الغلاف السطحي , IV-Intermediate الغلاف الوسيط ,V- Production الغلاف الإنتاجي
Surface casing الغلاف السطحي:
بعد حفر الجزء العلوي وتثبيت الغلاف الموصل يتواصل الحفر بقطر اصغر داخل الغلاف يصل إلى 400-900 ملم بعمق يتراوح من 50 إلى 400 متر أو أكثر. الهدف من الغلاف السطحي هو عزل مناطق المياه العذبة المحتملة من التلوث بسائل الحفر. بعد تنزيل الأنابيب تتم عملية التسميت للتثبيت والعزل. يجب إن يكون الغلاف السطحي قوي ومتين كي يتحمل مانع الاندلاع الذي يثبت في أعلاه وكذا كي يكون قادرا على تحمل ثقل خطوط الأنابيب اللاحقة التي تعلق بهي ويجب أيضا إن يكون قادرا على مقاومة الضغوط العالية المحتملة.