در حین حفاری ممکن است بنا به شرایط مختلف وضعیت های غیر طبیعی پیش آید. این موارد به مشکلات حفاری (abnormal events in drilling) معروف هستند. شناخت دقیق مشکلات حفاری می تواند از وقوع مجدد آنها قبل از تبدیل شدن آنها به خسارتی بزرگ جلوگیری کند. همچنین با دانستن دقیق آنها امکان طراحی بهتر فرایندها برای حل مشکل فراهم می آید. اینکه ریشه مشکلات از کجاست و به کدام بخش مربوط می شود، امکان تقسیم کار بین تیم حفاری را فراهم آورده و با دیدی تخصصی تر مشکل راحت تر حل خواهد شد. در این نوشته تنها به ذکر مشکلات حفاری و دلایل بروز آن خواهیم پرداخت.
هر یک از مشکلات گفته شده دارای نشانه های هستند که توسط سنسورهای نصب شده بر روی دکل حفاری یا بعضا به صورت دستی و چک کردن گیج ها و اندازه گیری های دستی توسط پرسنل حفاری قابل تشخیص هستند.
حجم گل حفاری در تانکی که مکش پمپ در حین حفاری از آن صورت می گیرد (PVT) شروع به بالا آمدن می کند. این افزایش معمولا با تغییر خصوصیات گل مثل چگالی، قابلیت هدایت گل (conductivity) و ویسکوزیته همراه است.
دلایل
فشار سازند از فشار ستون گل حفاری بیشتر است و این موضوع باعث ورود آب، گاز و یا نفت به درون چاه می شود.
نتایج عدم توجه
فوران چاه
هرزروی گل حفاری (Mud loss)
یکی از مهمترین مشکلات حفاریست. زیرا در اکثر مشکلات حفاری در دلایل ایجاد آنها رد پای ار این مشکل دیده می شود. حجم گل درون تانک اصلی (PVT) شروع به کم شدن می کند. این کم شدن می تواند از زیر ده بشکه در ساعت تا قطع کامل کل برگشتی از چاه باشد. اگر سرعت هرزروی بالا باشد فشار استند پایپ SPP نیز کم می شود.
دلایل
شرایط زمین شناسی سازند در حال حفاری
خصوصیات گل نامناسب
عدم دقت در حفاری
نتایج عدم توجه
فشار استند پایپ به آرامی کاهش می یابد. سایر پارامترها ثابت هستند.
نتایج عدم توجه
یکی دیگر از مشکلات حفاری است که از نشانه های آن:
بدون تغییر وزن روی مته (WOB) و سرعت دوران رشته حفاری (RPM)، نرخ حفاری (ROP) شروع به کاهش می کند. در اکثر منابع ذکر شده است که تورک افزایش می یابد اما تجربه ای که خودم در این مورد داشته ام تورک در ابتدا افزایش یافته و شروع به نوسان های زیاد کرده اما بعد ثابت و بدون تغییر می شود (این مسئله نیز بخاطر این است که مته در ابتدا فرسودگی و شکست دارای سطح غیر یکنواخت می شود که با داشتن چرخش، نوسان گشتاور ایجاد می کند و به مرور و سایدگی بیشتر یک دست تر شده و گشتاور از بین می رود). از دیگر نشانه ها کوچک شدن اندازه کنده ها(cutting) و بعضا دیدن تکه های فلز بر روی شیکر است.
نتایج عدم توجه
به طور ناگهانی وزن روی مته افزایش یافته و وزن رشته حفاری (WOH) کاهش می یابد همزمان ROP به طور چشمگیری افزایش می یابد.
نتایج عدم توجه
فشار استند پایپ (SPP) افزایش می یابد و بعضا باعث چوک شدن پمپ می شود. اگر میزان گلی شدن مته زیاد باشد، گردش گل را مختل کرده و نرخ حفاری(ROP) کاهش می یابد.
دلایل
گل:
نتایج عدم توجه
زمانی که رشته حفاری برای مدت زیادی بدون گردش گل درون چاه بماند گیر کرده و امکان بالا و پایین کردن رشته حفاری و یا چرخش آن وجود ندارد.
دلایل
از نشانه های این نوع از مشکلات حفاری
دلایل
عوامل زمین شناسی:
تکنیک حفاری:
دلایل ژئوفیزیکی
حجم ورودی گل به چاه بدون تغییر است در عین حال فشار استند پایپ به طور ناگهانی کاهش می یابد همچنین نرخ حفاری کاهش می یابد.
در حین حفاری WOH ,SPP و گشتاور به یکباره افت می کند در هنگام لوله بالا یا لوله پایین WOH کاهش می یابد.
یکی دیگر از مشکلات حفاری است که از نشانه های آن، حجم گل ورودی به چاه ثابت است. فشار استند پایپ SPP و تورک (گشتاور) افزایش یافته در عین حال نرخ حفاری کاهش می یابد.