مطالعه امکان سنجی استفاده از فناوری نوین حفاری چاه با قطر کم در عملیات اکتشاف میادین نفت و گاز ایران

بدون شک زنجیره تولید نفت خام و گاز طبیعی، یکی از گران ترین و پیچیده ترین زنجیره های تولید محصولات هیدروکربوری در جهان را تشکیل می دهد. در این میان عملیات اکتشاف و بهره برداری (تولید) که مشخصا بخش بالادستی صنعت نفت را تشکیل می دهند خود با مهارت ها، فن آوری ها و علوم بسیار گسترده ای سروکار دارند .به همین منظور بدلیل تنوع زیاد و کثرت فن آوری های دخیل در عملیات های فوق الاشاره، تنها تعداد انگشت شماری از کشورهای دنیا وجود دارند که به عنوان تولیدکننده های اصلی کالاها، دانش فنی و فن آوری های مورد نیاز این مهم، در صنعت گسترده ی نفت وگاز صاحب عنوان و سبک منحصر بفرد می باشند. کشور عزیزمان ایران بترتیب با در اختیار داشتن 9/10 و 2/18 درصد از ذخایر نفت در جهان و خاورمیانه و در ادامه قرار گرفتن درعمده ی مناطق نفت خیز، جایگاه ارزنده ای در دنیا دارد. همچنین در میان کشور های صادر کننده ی نفت، ایران پس از عربستان از دیدگاه ذخایر و تولید از مخازن در رده ی دوم قرار دارد[1]. از آنجا که نفت جزو منابع انرژی در حال اتمام و تجدیدناپذیر می باشد، هم اکنون اکثر مخازن هیدروکربوری در کشور به نیمه ی عمر خود رسیده اند. به همین منظور افزایش ظرفیت تولید و عملیات های اکتشاف، متناسب با ذخایر موجود کاملا احساس می شود. موضوع اهمیت فعالیت های اکتشافی در پی دسترسی به مخازن جدید و با هدف جایگزینی مناسب برای منابع تولید شده و همچنین افزایش ذخایر هیدروکربوری کاملا به اثبات رسیده است. از آنجاییکه منابع نفت در اعماق زمین یافت می شوند، بطور قطع به یقین نمی توان محل تجمع آنها را در یک منطقه ی خاص تعیین نمود. نتیجتا با توجه به هزینه های گزافی که جهت حفاری یک چاه اکتشافی صرف می شود (حدودا 100 میلیون دلار) امکان اینکه چاه بدون محصول باشد کاملا متصور است.[2] مطمینا بکارگیری از بهترین و بهینه ترین روش حفاری، برای چاه های اکتشافی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در صورت انتخاب روشی نامناسب و بعضا مرسوم و قدیمی، نتیجه ای جز صرف هزینه های هنگفت، طولانی شدن زمان عملیات و به تبع آن بروز مشکلات اساسی در بر نخواهد داشت. با عنایت به مطالعات میدانی انجام شده در این تحقیق، هدف آن است که مزایای استفاده از روش نوین حفاری چاه های اکتشافی با قطر کم را که شامل: افزایش راندمان حفاری، کم شدن هزینه ی لوله های جداری، کاهش هزینه ی تدارکات و پشتیبانی، بکار گیری دستگاه حفاری و متعلقات آن با ابعاد کوچکتر، کاهش نیروی انسانی، کاهش خطرات عملیاتی، کاهش 40 تا 70 درصدی استفاده از مواد گل، کاهش پسماندهای حفاری، تمیزکاری بهتر دیواره ی چاه،کاهش آسیب به سازند و ارزیابی دقیق تر لایه های زمین را بصورت علمی نمایان می سازد. تا کنون در ایران و در زمینه ی شناخت حفر چاه های اکتشافی به شیوه ی حفاری چاه با قطر کم، اقدام شایسته و بایسته ای صورت نگرفته است. در سال 1989 والکر و میلهیم از شرکت آموکو چاه های با قطرکم را اینگونه تعریف کردند؛ چاه هایی هستند که دست کم 90 درصد عمق آنها با مته هایی با قطر کمتر از 7 اینچ حفاری می شوند[3] که این تعریف از سوی شرکت اکتشاف نفت بریتانیا کاملا پذیرفته شده است. در سال 1993 میلهیم نظر قبلی خود را اصلاح کرده و چاه های فوق را با قطر کمتر از 6 اینچ تعریف نمود[4]. و متناوبا از سوی دیگر متخصصان نفتی، نظرات متعددی در راستای کم کردن قطر چاه بیان گردید. ایده ی اولیه استفاده و توسعه این نوع چاه ها به نخستین سال های دهه ی1940 و در پاسخ به نیاز جنگ جهانی دوم به سوخت بر می گردد .[5] طبق اسناد موجود، شرکت استکل پترولیوم بین سالهای 1942 تا 1959 بیش از 1000 حلقه از این نوع چاه ها را حفاری و تکمیل نمود[6]. این نوع فن آوری نوین بیشتر در مناطق نفتی و دور از دسترس بکار گرفته شده است. مثلا در سال 1992 شرکت آسامرا پنج حلقه از این نوع چاه ها را که کمتر از 1186 متر بوده را در منطقه ی مردابی دورافتاده ای در جنوب سوماترا و بوسیله ی دستگاه های مخصوص به این نوع روش، حفاری کرد. از این قبیل فعالیت های مشابه، می توان به شرکت توتال اشاره داشت که در سال 1992 در جنگل های بارانی گرمسیری کشور گابن دو چاه با قطر کم و در اعماق 2747 و 418 متر ی را از این طریق به اتمام رساند[7] به نمونه ای دیگر که می توان اشاره نمود، چاهی است که توسط سازمان انرژی آمریکا تا عمق 14760 فوتی و با حفره ای به قطر 8/1-4 اینچ انجام پذیرفت. نتیجه ی فوق العاده ی این عملیات که دستاورد بسیار مهمی می باشد این است که حجم کنده های حفاری در چنین چاهی حدودا یک سوم، کمتر از چاهی است که با روش حفاری دورانی و در همین عمق حفاری گردید[8].