ایمنی در خدمات فنی چاههای نفت

ايمني در خدمات فني چاههاي نفت

اولین چاه نفت ایران در شهر مسجد سليمان در منطقه‌ای بنام میدان نفتون درمنطقه دره خرسون (دره خرسان) در سال ۱۲۸۷ به نفت رسید.
شروع حفاری این چاه درسال ۱۲۸۶ خورشیدی و خاتمه حفاری درسال ۱۲۸۷ خورشیدی بود. این چاه ۳۶۰ متر (۱۱۷۹ پا) عمق دارد که از آن روزانه ۳۶۰۰۰ لیتر (معادل ۸۰۰۰ گالن) نفت استخراج می‌شد.

این چاه به «چاه شماره یک» معروف است و هم‌اکنون به صورت موزه تحت نظارت شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب قرار دارد.

مقدمه

به محض حفر یک چاه در درون مخزن و آغاز استخراج سیال درون آن، تغییراتی در پارامتر‌های مخزنی مانند فشار، حجم سیال درون مخزن، گرانروی سیال و… ایجاد می‌شود. تغییر پارامتر‌های مخزن باعث تغییر رفتار مخزن مانند چگونگی فاز‌های سیال(مایع و گاز) درون مخزن، در نتیجه چگونگی فازهای سیال استخراج شده، میزان دبی و… می‌شود.
بنابراین با گذشت زمان و ادامه‌ی برداشت از مخزن، رفتار مخزن تغییر می‌کند. در واقع پارامترهای مخزن به نوعی تابع زمان هستند.

از اين رو خدمات فني چاههاي نفت يا خدمات چاه پيمايي و چاه آزمايي با هدف انجام عمليات مختلف و  آزمايشهاي سطحي و دروني چاههاي نفت براي بدست آوردن اطلاعات مربوطه به ميزان بهره دهي ذخاير گازي ونفتي و در نهايت مقدار نفت وگاز قابل استحصال يك ميدان هيدرو كربوري فعاليت مي نمايند .

انواع خدمات فني قابل انجام در چاههاي نفت كدامند ؟

• آزمايش درون چاهي                          Downhole Testing
• چاه آزمايي سطحي                                Surface Testing
• سيمان كاري و اسيد كاري                 Cementig & Acidizing
• مغزه گيري                                                       Coring
• خدمات سرچاهي                               Well Head Service
• خدمات چاه پيمايي                            Wireline Service
  
• لوله مغزي سيار                               Coiled Tubing Unit
  
• تزريق نيتروژن

آزمايش درون چاهي چيست ؟

پس از حفر يك چاه و شروع به بهره برداري از آن، تغییراتی در پارامتر‌های مخزنی مانند فشار، حجم سیال درون مخزن، گرانروی سیال و… ایجاد می‌شود كه اين تغييرات باعث تغییر رفتار مخزن مانند چگونگی فاز‌های سیال(مایع و گاز) درون مخزن ، میزان دبی و… شده و با گذشت زمان و ادامه‌ی برداشت از مخزن، رفتار مخزن نيز پيوسته تغییر می‌کند. در واقع پارامترهای مخزن به نوعی تابع زمان هستند.

عملیات چاه آزمایی (Well Testing) در واقع تجزیه و تحلیل رفتار مخزن و چاه بر اساس زمان است؛ از این رو چاه آزمایی یکی از مهم‌ترین ابزار‌های مهندسان برای شناخت مخزن نفت محسوب می‌شود كه با استفاده از آن مي توان مقدار واقعی تغییرات، و در نتيجه ایجاد یک مدل دقیق و به روز از مخزن جهت تجزيه و تحليل آن بدست آورد. عمليات چاه آزمايي معمولا در دو بخش سطحي و درون چاهي انجام مي شود.

به طور كلي؛ آزمايش درون چاهي براي ارزيابي پتانسيل هيدروكربني يك سازند نامشخص براي تكميل موقت چاه استفاده مي شود و نتايج زير را مي توان از آن بدست آورد :

1. نوع سيال مخزن
2. فشار ته چاه در حالت بسته و جرياني
3. دماي درون چاهي
4. توليد سازند
5. نفوذپذيري مؤثر
6. آسيب ديوار چاه
7. تشخيص آنومالي هاي مخزن
8. شعاع بررسي

تجهيزات مورد نياز در عمليات آزمايش درون چاهي كدامند ؟

به منظور انجام عمليات آزمايش درون چاهي نياز به يك سري تجهيزات خاص مي باشد كه مهمترين آنها به شرح زير مي باشد:

1. Tubing
2. Slip joints
3. Drill collars
4. Redundant circulating valve
5. Primary circulating valve
6. Surface read-out
7. Downhole valve
8. Hydrostatic reference tool
9. Pressure recorders
10. Hydraulic jar
11. Safety joint
12. Packer
13. Slotted tailpipe
14. Debris sub
15. Tubing
16. Firing head
17. Safety spacer

چاه آزمايي سطحي چيست ؟

چاه آزمایی معمولا به عنوان ابزاری برای شناخت رفتار واقعی مخزن در قبال تغییرات ایجاد شده‌ی درون چاه، بكار مي رود.

 با توجه به ویژگی‌های کلی مخزن، مدل‌های ریاضی اولیه‌ای برای تفسیر رفتار مخزن و چگونگی حرکت سیال در درون محیط‌های متخلخل مختلف از جمله محیط متخلخل مخازن شکافدار، وجود دارد. این مدل‌ها که اصطلاحاً مدل‌های ایده‌آل گفته می‌شوند، تا اندازه‌ای توانایی پیش‌بینی رفتار واقعی مخزن را دارند. پارامتر‌های مدل را باید پس از تطبیق با رفتار مخزن اصلاح کنند، تا رفتار مدل، رفتار واقعی مخزن را نشان دهد.

پس از انجام هرتست، روی مخزن واقعی، اطلاعات فشار و زمان را روی نمودارهایی (مختصات لگاریتمی، شبه لگاریتمی یا دکارتی) پیاده کرده و آن را بر اساس نمودار‌های مدل‌های اولیه تفسیرمی‌کنند و اطلاعاتی مانند نوع رژیم جریان(خطی، شعاعی، کره‌ای)، مساحت مخزن و… غیره را به‌دست آورند.

چاه آزمايي سطحي به منظور اندازه گيري تمامي پارامترهاي مرتبط با توليد نفت، گاز و آب از چاه به منظور به دست آوردن مدل جهت تطبيق با مدل اوليه مورد استفاده قرار مي گيرد. اندازه گيري ها توسط دستگاهي بنام دستگاه تفكيك گر سيار انجام مي گيرد كه اين دستگاهها مجهز به سيستم كسب آمار و داده هاي ديجيتالي(DAS) بوده و اين امكان را فراهم نموده است تا بتوان تمامي پارامترهاي مورد نياز را به صورت Real-Time بر روي” صفحه نمايش”  مشاهده نمود.

تجهيزات مورد نياز در عمليات چاه آزمايي  سطحي كدامند ؟

تجهيزات مورد نياز جهت انجام آزمايش سطحي عبارتند از:

1. Surface test tree
2. Surface safety valve
3. Emergency shutdown (ESD) system
4. Choke manifold
5. Sand filter or sand trap
6. Heat exchanger
7. Test Separator
8. Gauge Tank
9. Surge Tank
10. Data Header
11. Crude Oil Burner
12. Burner Boom

موارد ايمني ،  بهداشتي و محيط زيستي  كار با دستگاه تفكيگ گر سيار:

ايمني محل چاه نفت :

• محوطه چاه بایستی دارای شن ریزی مناسب بوده و فاقد پستی و بلندی باشد.
• محوطه چاه باید دارای استحکام کافی بوده و نبایستی حالت باتلاقی داشته باشد.
• باند سیمانی اطراف حوضچه چاه و خود حوضچه چاه تمیز و عاری از مواد لغزنده باشد.
• خط آتش بین حائل های مناسب (SUPPORT) قرار داشته و خط آتش بوسیله لوله مهار شده باشد.
• خط آتش بایستی قابل رویت بوده و نبایستی در زیر خاک مدفون شده باشد.

• حداقل یک محل برروی خط آتش در خارج از محوطه چاه جهت نصب شیر نمونه گیری( NIDDLE

  VALVE) به همراه فشار سنج مربوطه و یک عدد ولو دستی ۴ اینچ وجود داشته باشد.

• فاصله گودال آتش تا تاج چاه نبایستی از ۳۰۰ متر (۱۰۰۰ فوت) کمتر باشد.

• در صورتیکه منطقه کوهستانی باشد مشروط بر اینکه گودال آتش پایین تر از محوطه چاه قرار داشته باشد. میزان فاصله گودال آتش تا تاج چاه با فاصله ۱۰۰ متر مجاز می باشد.

• دهانه خروجی خط آتش درون گودال می بایستی حداقل یک متر از کف ارتفاع داشته باشد.

• اطراف گودال آتش باید عاری از مواد قابل اشتعال، خار و خاشاک، درختچه و درخت باشد.

ايمني در آزمايش خطوط :

• جهت افزایش ضریب ایمنی لازم است تجهیزات آزمایش و بهره دهی شامل, SURGE TANK   SEPERATOR ، GUAGE TANK  و … از دهانه چاه حداقل ۳۰ متر یا ۹۰ فوت فاصله داشته باشد و حداقل فاصله آنها از یکدیگر ۲۵متر یا ۷۵ فوت باشد.

• پیش از انجام عملیات آزمایش چاه ضروری است کلیه خطوط و تجهیزات سطحی طبق مقررات شرکت ملی نفت ایران مورد آزمایش فشار قرار گیرند. جهت بالا بردن ضریب ایمنی لازم است کلیه خطوط توسط کابل مهار شوند و در صورت وجود گاز H2S حتما از وسایل ضداین گاز استفاده گردد.

• کلیه وسایل فشارسنج و تمامی نمایشگرها ضروری است در فواصل زمانی معین کالیبره شده از عملکرد و کارآیی آنها حصول اطمینان شود.
• آزمایش خطوط و سایل و تجهیزات بایستی به تدریج افزایش یابد. کلیه خطوط و وسایل و تجهیزات بایستی بیش از فشار کاری (5/1 برابر ) مورد آزمایش قرار گیرند.
• حداقل افراد هنگام آزمایش وسایل و خطوط در محل حضور داشته باشند.
• افراد بایستی در هنگام آزمایش فاصله ایمن را رعایت نمایند.
• ضربه زدن به خطوط تحت فشار اکیدا ممنوع می باشد مگر در مواردی که ترخیص فشار درون خطوط و وسایل صورت گرفته و این امر به تأئید سرپرست گروه رسیده باشد.
• هنگام آزمایش خطوط، وسایل و تجهیزات بایستی دقت گردد که شیر آلات مسیری که تحت آزمایش قرار را می گیرند باز باشند.
• دریچه های موجود در سطح مخزن نمونه گیری (GUAGE TANK& SURGE TANK) بایستی بطور صحیح بسته و درزبندی (SEALING) شده تا مانع نشت گاز در محیط کار گردد
• کلیه شیرهای چندراهه کاهنده بایستی سالم و روانکاری شده و هر کدام دسته جداگانه داشته باشند.

ايمني در آزمایش بهره دهی چاه هاي نفت :

• جلسه ایمنی ویژه کارخاص(TOOLS BOX TALKS) با حضور نمایندگان کارفرما، رئیس دستگاه و کلیه کارکنان شرکت کننده در عملیات به منظور شناسایی نقاط خطر، شرح وظایف و ایجاد هماهنگی بین کارکنان و گروههای شرکت کننده در عملیات برگزار گردد.
• کلیه خودروها بایستی در خارج از محوطه چاه پارک شده باشند.
• حداقل دو محل جهت تجمع افراد (MUSTER POINT) در شرایط اضطراری با توجه به وزش بادهای منطقه در نظر گرفته شود.
• تیم های شرایط اضطراری (آتش سوزی، فوران چاه و انتشار گاز) بایستی تشکیل و شرح وظایف هر گروه مشخص گردد.
• حداقل افراد در عملیات شرکت کرده و سایر افراد بایستی در محلی که از قبل تعیین شده استقرار یابند.
• از کشیدن سیگار در محوطه دستگاه اکیدا خودداری کرده و یک نقطه مشخصSMOKE   AREA)   (  که حداقل ۳۰متر از دهانه چاه فاصله داشته باشد در نظر گرفته شود.
• استفاده از آتش رو باز یا انجام هر گونه کار گرم در طول عملیات آزمایش و بهره دهی چاه اکیدا ممنوع می باشد و فقط در صورتی که مجوزهای لازم از ناظر واحد متقاضی اخذ شده باشد عملیات کار گرم بلامانع است.
• حداقل یک عدد پتک برنجی جهت باز و بستن اتصالات در هنگام وجود گاز در محیط استفاده گردد.
• عملیات آزمایش و بهره دهی چاه بایستی در روشنایی روز آغاز گردیده و تحت هیچ شرایطی نبایستی ابتدای آزمایش در تاریکی شب انجام گردد.
• چنانچه ادامه جریان دادن چاه به هر علت متوقف گردد، ادامه مجدد عملیات می بایست در روز صورت گیرد.
• در صورتی که احتمال داده شود بعلت بالا آمدن کنده های چاه و يا اثر گاز برروی ماسوره،  (WASH OUT  ) ماسوره خراب شده باشد، ضروری است جهت افزایش ضریب ایمنی چاه از طریق شیر اصلی (MASTER VALVE) بسته شده و CHOKE MANIFOLD تعمیر گردد.
• هنگام تغییر مسیر جریان از چک ثابت به چک متغیر بایستی شیرهای تغییر مسیر بطور همزمان بسته و باز گردند تا از وارد شدن شوک به شبکه کاهنده پیشگیری گردد.
• هنگام اتصال شیلنگ فشارقوی قابل ارتجاع (FLEXIBLE HOSE) ضروری است دقت شود که این شیلنگ از قسمت بالا بر روی سکوی حفاری و از قسمت پایین به CAT WALK مهار شده باشند.
• پس از پایان عملیات لازم است به منظور حفظ محیط زیست در حین شستشو و تخليه حوضچه چاه از شیلنگ به منظور انتقال پساب آلوده به درون حوضچه پساب استفاده گردد.

فشار چاه و ريسك هاي آن :

• با وجود اینکه فشار کارکرد دستگاه تفکیک معمولا در هر شرایطی ، کمتر از فشار سرچاه می باشد ، ولی دستگاه همچنان تحت فشار کار می کند.
• انجام تست فشار خطوط انتقال قبل از عملیات جهت تائید لوله و اتصالات باعث به حداقل رسیدن خطرات ناشی از فشار می شود .
• وجود فشار بالا در طول آزمایش از سر چاه تا خروجی تفکیک گر و حتی خطوط منتهی به گودال آتش لزوم نیاز به توجه به موارد ایمنی را نشان می دهد .
• در صورت مراقبت اپراتور و هوشیاری همه جانبه در زمان آزمایش، خطرات دستگاه کنترل می شود.

ريسك آتش سوزي و انفجار و نكات ايمني مرتبط :

• سرعت اشتعال مواد مورد آزمایش ، گاز یا نفت بسیار بالاست .
• حرارت قابل توجه مواد خارج شده از چاه به دستگاه تفکیک و حتی در خطوط خروجی دستگاه تفکیک بالا می باشد .
• تمیز کردن دستگاه و اطراف آن از مواد هیدروکربوری پس از هر آزمایش و جلوگیری از نشت در طول آزمایش باعث کاهش خطرات آتش سوزی می شود.
• وجود تجهیزات خاموش کننده در حین عملیات ضروری می باشد.

ريسك مسموميت و خفگي :

آغشته بودن ابزار به مواد نفتی یا اسیدی ممکن است ایجاد ناراحتی پوستی و چشمی کند که الزام استفاده از تجهیزات PPE را نشان می دهد. در صورت وجود گاز کشنده H2S در نفت و یا گاز خروجی از چاه، حتما باید قبل از عملیات افراد به ماسک و کپسول اکسیژن تجهیز گردند.

دیگر  موارد ايمني كار با دستگاه تفكيگ گر سيار

• اطراف دستگاه سپريتور و چوك منيفولد بوسيله نوار زرد رنگ (هشدار دهنده) مشخص شود تا ازتردد افراد متفرقه و غير متخصص در نزديكي دستگاه سپريتور و وسايل مربوطه  جلو گيري شود .
• تنها كاركنان دستگاه سپريتور روي تريلرحمل سپريتور ترددنمايند .
• پله تريلر حمل سپريتور بايد قبل از شروع كار توسط كابل محكم شود.
• شير اضطراري ESD (Emergency Shat Down ) در جاهايي با دسترسي آسان و در موقعيتي كه سهوا”دستكاري نشود تعبيه شود .
• جهت جابجايي بار موارد ايمني كار با جرثقيل رعايت شود
• از دست زدن مستقيم و نزديكي به بار در حال حمل خوداري شود وبراي حفظ تعادل وهدايت آن از طناب استفاده شود .
• استفاده از نوارهاي شب رنگ براي قسمتهاي خطرناك.
• در موقع تست از بازو بسته كردن ولوها بدون هماهنگي مسئول دستگاه سپريتور خودداري شود .
• تست فشار (Hydro Test) حتي المقدور در شب انجام نشود بخاطر رويت نشتي(Leakage) احتمالي محل اتصالي لوله ها.
• اطمينان از سالم بودن پتك و دسته  آن قبل از استفاده.
• كاليبره كردن بارتون ميتر و اطمينان از محكم بودن اتصالات آن جهت جلو گيري از نشت گاز.
• نظارت بر كار كرد صحيح Safety Valve و Rapture Disk توسط اپراتور دستگاه درهنگام Hydro Test .
• كاليبره كردن گيج هاي فشار و دما واطمينان از محكم بودن اتصالات آنها به محل مورد نظر.
• قرار دادن ساپورتهاي زير لوله هاي اتصال در سطوح صاف وقسمتهاي مناسب.
• قبل از تعويض اورفيس از صحت كار اكولايزروترخيص فشار اطمينان حاصل شود .
• پمپ آب ، تحت فشار بيش از حد نباشد و تمام اتصالات آن بوسيله بست مناسب محكم شده باشد.
• كمپرسور هوا در محل مناسب قرار گيرد وحتما” داراي حفاظ در قسمت تسمه انتقال نيرو باشد.
• تانكهاي (مخزن)جمع آوري نفت و آب در سطوح صاف و با فاصله مناسب از دستگاه و چاه قرار گيرد .
• اتصال تجهيزات گروه پ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍زوهشگاه بعد از اتمام Deep گيري توسط مهندس ناظر و با هماهنگي مسول دستگاه سپريتور انجام گيرد.
• براي ضربه زدن در هنگام تعويض چوك بايد از پتك برنجي استفاده شود.
• در هنگام ضربه زدن به قسمت چوك براي ترخيص فشاربايد گيج هاي متصل بر روي Data Header براي محافظت از لرزش باز شوند.
• موتور برق در كنار در ورودي چاه قرار گيرد وكابلهاي آن نو وبدون بريدگي وزخم شدگي باشد
• براي ايجاد روشنايي در سر چاه حتما”از پر‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ژكتور ضد گاز استفاده شود
• براي پرژكتورها پايه مناسب در مقابل وزش باد تهيه شود .
• بعلت نشت گاز H2S در حين تعويض اورفيس وچوك حتما”از كپسول اكسيژن وماسك تنفسي استفاده شود .
• نصب پرچم براي تعيين جهت باد بر روي سپريتور كه در ديد همه باشد وهمچنين برروي چاه ومنيفولد.
• مخزن جمع آوري نفت وآب دستگاه سپريتور بايد در محل مناسب قرار گيرد كه گازهاي متصاعد شده از بالاي آن به سمت پرسنل در حال انجام وظيفه در محوطه چاه ،آورده نشود
• براي جلوگيري از ريختن Condensate موجود در داخل لوله ها در حين Dies Connect لوله ها وآلودگي محوطه چاه ، از تشت پلاستيكي در قسمت زير اتصالات استفاده شود.
• سطل مخصوص براي پارچه هاي تنظيف آلوده به مواد نفتي ودستكش هاي آلوده در محل چاه تهيه شود.
• پس از اتمام كار محيط كمپ از نظر آلودگي و زباله كاملا” پاكسازي شود.
• تمامي پرسنل در داخل محوطه چاه بايستي از تجهيزات حفاظت انفرادي از قبيل كفش كار، لباس كار، كلاه ايمني، دستكش و…استفاده نمايند.
• سيگار كشيدن در محوطه چاه ممنوع مي باشد .
• تردد خودروهاي بنزين سوز در محوطه چاه ممنوع مي باشد.
• براي ضربه به اتصالات لوله هايي كه داراي جريان گاز هستبد از پتك چدني (بخاطر اينكه در حين ضربه ايجاد جرقه نمي كند) استفاده شود.
• تمامي پرسنل چاه پيمايي بايستي در مورد خطرات مربوط به گازH2S آموزشهاي لازم را ديده

باشند.

• بايستي تمامي نقاط مشكوك به نشت گاز از جمله اتصالات و ولوها توسط كارشناس HSE بوسيله دستگاه گاز سنج تست شود .
• پرسنل چاه پيمايي بايستي از نحوه كاربرد ماسك واكسيژن تنفسي در مواجهه با گاز H2S آگاهي داشته باشند.
• افرادي كه در هنگام انتشار گاز H2S بدون ماسك تنفسي هستند بايستي در خلاف جهت باد شروع به دويدن نمايند تا از منطقه انتشار گاز خارج شوند.

سيمان كاري و اسيد كاري چاههاي نفت و تجهيزات مربوطه  :

اسید: به منظور تحريك طبقات توليد كننده نفت و گاز، اسید بدرون چاه تزريق مي گردد. با تزریق اسید بدرون چاه، در سازندهای کربناته بخشي از ماتریکس توسط اسید حل شده و مسيرهاي جديدي جهت توليد هيدروكربورها ايجاد می­گردد و همچنین در سازندهای ماسه سنگی، اسید تزریق شده معابري كه دچار آسيب شده و مسدود گشته­اند را باز می­نمايد. بهرحال، هدف از انجام عمليات اسيدكاري چاههاي نفت و گاز را مي­توان مشتمل بر احياء كردن چاه، باز كردن خلل و فرج، افزايش توليد، افزايش ميزان نفوذ پذيري، تميزكاري چاه و شستشو، تميز سازي لوله ها، آزاد سازي لوله هاي حفاري و بطور كلي كاهش ضريب پوسته دانست. استفاده از روش­های بهینه در اسیدکاری چاه­ها اثرات خوبی در افزایش بهره­افزاییی چاه­های نفت و گاز به دنبال خواهد داشت.

در طي عمليات حفاري چا­هاي نفت و گاز بدليل برخورد با لايه­ها و سازندهاي مشكل آفرين مانند لايه­هاي پرفشار، سازندهاي ضعيف و شكاف­دار، سازندهاي سست و نامستحكم و شيل­هاي ريزشي، نگهداري و محافظت از ديواره چاه امري اجتناب ناپذير مي­باشد. لذا جهت محافظت و يا جداسازي نواحي مشكل آفرين و ميسر ساختن عمليات حفاري تا عمق مورد نظر، اقدام به نصب و سيمانكاري لوله­هاي جداري مي­شود. سيمانكاري لوله جداري و آستري شايد مهمترين عمليات در توسعه يك چاه نفتي يا گازي باشد بطوریکه كيفيت عمليات­ سيمانكاري بر روي موفقيت عمليات­هاي حفاري، تكميل، توليد و غيره تاثير خواهد گذاشت. سيمانكاري چاه­هاي نفت شامل مخلوط كردن و انتقال دادن دوغاب به پايين لوله جداري و بالا آمدن همين دوغاب از طريق فضاي حلقوي پشت لوله جداري است كه حاصل اين عمل، بسته شدن و چسباندن لوله جداري به سازند مي­باشد. علاوه بر این روش سیمانکاری که به آن سيمانكاري اوليه می گویند، گروه ديگري از عمليات سيمانكاري وجود دارد كه به آن سيمانكاري ثانويه ( يا اصلاحي) مي­گويند و شامل عمليات­هاي سيمانكاري مي­باشد كه ممكن است سالها بعد از سيمانكاري اوليه ( سيمانكاري لوله جداري) انجام گردد. به­عبارت ديگر اين نوع از سيمانكاري عملياتي مي­باشد كه براي ترميم و رفع مشكلات و نقايص احتمالي پيش­آمده انجام مي­گردد و شامل سيمانكاري تزريقي و Plugging مي­باشد.

تجهیزات ویژه­ای بمنظور مخلوط کردن سیمان با آب و تهیه دوغاب مورد نیاز است که اصطلاحا به آنها پمپ تراک می­گویند و دارای دو نوع ثابت و متحرک می­باشند. همچنین اسید مورد نیاز جهت تحریک چاه توسط این تجهیزات بدرون سازند تزریق می­شود. از دیگر وظایف این تجهیزات، انجام آزمایش شیرهای فورانگیر، وسایل سطحی و درون چاهی و همچنین پمپاژ سیالات دیگر مانند آب، گازوئیل و… می­باشد.

خدمات مغزه گيري يا coring چيست ؟

مغزه گيري عبارت است از نمونه گيري از مواد سازند درون چاه كه اين مواد مي تواند شامل سنگهاي سخت، سنگهاي شکننده، کنگلومرا، ماسه‌هاي سخت نشده، زغال، شيل، خاک، رس باشند. هدف از مغزه گيري، تجزیه و تحلیلهای زمین شناسی از قبیل خصوصیات سنگ مخزن ، میزان تراوایی سنگ ، میزان تخلخل و درصد وجود نفت و گاز و آبهای زیرزمینی مي باشد. به طور كلي هدف از مغزه گيري بدست آوردن اطلاعات مهم مخزن از قبیل:

1. تجزیه و تحلیل سنگ مخزن
2. آگاهی از وجود آثار نفت و گاز
3. میزان نفوذ پذیری
4. تخلخل و تراوایی سنگ مخزن
5. پی بردن به وجود شکستگیهای طبیعی در لایه های سنگ
6. میزان بهره دهی از مخزن مورد نظر

مي باشد.

عمليات مغزه گيري معمولا با استفاده از يك سري تجهيزات خاص ازجمله ابزارآلات زير صورت مي پذيرد

1. سر مته
2. لوله بيروني مغزه گيري
3. لوله دروني مغزه گيري
4. پايداركننده
5. لوله ايمني
6. هرزگرد
7. مجموعه گيرنده

تجهيزات مورد نياز در عمليات مغزه گيريكدامند ؟

تجهيزات مورد نياز در عمليات مغزه گيري عبارتند از :

1. سر مته
2. لوله بيروني مغزه گيري
3. لوله دروني مغزه گيري
4. پايداركننده
5. پايداركننده نزديك مته
6. اتصالات ايمني
7. هرزه گرد
8. مجموعه گيرنده
9. كفشك تحتاني
10. كفشك فوقاني

خدمات سرچاهي چيست ؟

تمام لوله‌هاي جداري با سايز‌هاي مختلف بايد در سر چاه نگهداري و مسدود شوند، به اين تجهيزات اتصال، سرچاهي گفته مي شود. به عبارت ديگر قسمتي‌ از چاه است که امکاناتي براي نصب گيرنده‌هاي لوله‌هاي جداري(Casing hangers) در فاز سخت چاه را فراهم مي‌کند. ضمن اينکه در فاز توليد چاه نيز لوله جداري توليد، شيرهاي سر چاهي(Christmas Tree) و شيرهاي کنترل سيال خروجي را بر آن نصب مي کنند. همچنين تجهيزات سرچاهي در محل چاه سيمان شده و تا پايان در آنجا باقي‌ خواهند ماند و در چاه‌هاي اکتشافي مي‌‌توان آنها را دوباره مورد استفاده قرار داد .

تجهيزات مورد استفاده در خدمات سرچاهي كدامند ؟

1. تجهيزات متداول well head
2. سيستم تكميل سرچاهي
3. Gate Valves
4. Field service شامل نصب، نگهداري و تعمير

خدمات چاه پيمايي چيست ؟

چاه پيمايي عملياتي است که براي قرار دادن تجهيزاتي مانند پلاگ‌ها، گيج‌ها (Gauges)، Valve ها که در مندرل(mandrels) جانبي قرار مي گيرند، در جاي مورد نظر و يا بازيابي آنها در ديواره چاه از طريق يك کابل نازک و غير الکتريک موسوم به Slickline انجام مي گيرد. Valve ها و sleeveها را نيز مي‌‌توان با Slick Line تنظيم نمود. همچنين لوله‌هاي مغزي که جمع شده اند را نيز مي‌‌توان با swage مغزی که به Slick Line وصل مي‌‌شود تعمير نمود. به طور كلي خدمات چاه پيمايي به دلايل زير انجام مي گيرد:

• باز و بسته كردن SSD
• راندن و خارج كردن SCSSV
• كنترل Tubing
• عمليات Bailing
• برآورد فشار و دماي ته چاه
• نمونه گيري سرچاهي
• عمليات مانده يابي
• راندن شيرهاي اطمينان و پلاگها به داخل چاه و بالا آوردن اين ابزارها
• Swabbing
• مشبك كاري Tubing

تجهيزات مورد استفاده در خدمات چاه پيمايي كدامند ؟

• Rope Socket
• Stem Bar 2′ – 3′ – 5′
• Knuckle Joint
• Mechanical Jar 20″ and 30″ stroke
• Hydraulic Jar
• Tubing End Locator
• Sand Bailer
• Hydrostatic Bailer
• Gauge Cutter
• Blind Box
• Swaging Tool
• Wire Line Finder
• Wire Line Grab (2-3-4 prongs)
• Wire Line cutter and go-devil
• Running Tool
• Pulling Tool
• Kick over Tool
• Overshut
• Reversible Overshot
• Mechanical Jar
• Upstroke Jar Accelerator sub
• Swabbing tool
• Roller stem bar
• Bomb hanger
• Spring roller centralizer

دستگاه لوله مغزي سيار  coiled tubing unit چيست و چه كارآيي دارد ؟

دستگاه لوله مغزی سیارجهت تزریق مواد خاص وانجام عملیات های مخصوص در چاههای نفت و گاز کاربرد دارد.که هر کدام از این عملیات ها با توجه به نوع مواد تزریقی و همچنین فشار بالای لوله مغزی ، شیلنگهای تحت فشار روغن هیدرولیک ، لاین بین پمپ تراک و دستگاه کویل، فشار درون چاهی و.. دارای خطرات بسیار بالایی می باشند .که در صورت بروز حادثه فاجعه بار خواهد بود . بنابرین در وهله اول بايستي تجهيزات مربوط به دستگاه را شناخت و از نحوه عملکرد ان مطلع شد و سپس از فرایند عملیات آگاهی یافت تا بتوان کانونهای خطر دستگاه و عملیات را شناسایی کرد. در ضمن وزن تقریبی این دستگاه 60تن بوده و برای جابجایی آن نیاز به صدور پرمیت و اسکورت درطول مسير حركت می باشد.

تجهیزات مربوط به دستگاه لوله مغزی سیار كدامند :

• موتور: که در قسمت ابتدای تریلی وپشت کابین قرار دارد.که وظیفه ی اعمال نیروی تمامی هیدرولیکهای دستگاه لوله مغزی و چرخش reel جمع آوری لوله مغزی را دارا می باشد.
• کابین: درقسمت جلوی موتوردستگاه تعبیه شده است.ارتفاع آن ازسطح زمین 5.5مترمی باشد ومحل استقرار اپراتوردستگاه می باشد که عملیات تزریق موادرا توسط نشانگرهای مختلف کنترل می کند.
• Reel جمع آوری لوله مغزی : در قسمت جلوی کابین قرار دارد که لوله مغزی به طول 6000متر روی آن قرار می گیرد . در قسمت پایین- جلو این reel ، مخزن گازوئیل و اسپری گازوئیل جهت شستشوی لوله مغزی که در سطح ریل پیچیده شده است و در حال حرکت به داخل چاه می باشد قرار دارد.
• Reel های شیلنگهای روغن هیدرولیک: درقسمت جلوی ریل جمع اوری لوله مغزی و به تعدادچهار عدد می باشد و به وسیله اهرم دستی کنترل می شوند.که یکی برای شیلنگهای هیدرولیک Bop و دیگری برای شیلنگهای هیدرولیک Injector می باشدو دوتای دیگربرای جمع اوری هوز رفت و برگشتی روغن هیدرولیک Injector می باشند .
• انتهای تریلی ودر جلوی ریلهای هیدرولیک محل استقرارInjector و Bop می باشد

تجهیزات جانبی برای انجام عملیات با دستگاه كويل تيوبينگ كدامند ؟

1- جرثقیل(Crain) :

جرثقیل حداقل ده تنی برای حمل وجابجایی وسایل و نگه داشتن Injector روی چاه

2- پمپ تراک(Pomp truck ) : برای تامین فشار مورد نیاز مواد تزریقی به چاه از پمپ تراک استفاده می شود. برای تزریق نیتروژن از پمپ تراک مخصوص نیتروژن استفاده می شود.

3- تانکر حمل مواد تزریقی:

که برای هر ماده ای مخصوص به آن ماده می باشد. معمولا تانکر آب همیشه در محل عملیات نیاز می باشد.

4- ژنراتور برق:

برای روشنایی داخل کابین واطراف دستگاه وتجهیزات.

انواع عملیات های مربوط به دستگاه Coil tubing :

• تزریق نیتروژن(N2 ) : نیتروژن مایع پس از تبدیل به بخار توسط پمپ تراک مخصوص به سمت لوله مغزی هدایت میشود و ازآن طریق به داخل چاه وارد می شود (حداکثر فشار عملیاتی psi5000 .(هدف از تزریق گاز نیتروژن به داخل چاه سبک سازی ستون چاه جهت افزایش فشار چاه و افزایش تولید می باشد(فراز آوری با N2 – زنده کردن چاه).

• تزریق سیمان : سیمان پس از مخلوط شدن با آب و مواد دیگر مثل گل وغیره بصورت دوغاب جهت پلاگ نمودن بخشی از چاه برای مقاصد مختلف تزریق می شود .برای جلوگیری از سفت شدن سیمان باقی مانده در قسمتهای مختلف لوله مغزی بایستی پس از اتمام کار، لوله مغزی با آب شستشو شود .

• تزریق حلال(XYLENE ) : جهت شستشوی چاه از آسفالتین و دیگر مواد هیدروکربنی مشابه برای بالا بردن فشار چاه و افزايش تولید.
• تزریق اسید(HCL ) : معمولا از اسید هیدرو کلریک 15% و 28% وهمچنین اسید هیدرو فلوئوریک(HF )استفاده می شود.برای شستن شبکه های gun شده(perforate ) جهت افزایش خاصیت تراوایی ( ایجاد ترک در سنگ مخزن و بالا بردن تولید وفشار چاه ).
• گازوئیل(Gas oil ) : بعد از تزریق اسید، گازوئیل تزریق می شود تا وزن بیشتری روی اسید اعمال شود.
• حفاری : برداشتن پلاگ یا رفتن به zone های تولیدی دیگر.
• Logging (E-Line) : بیشتر برای چاه های انحرافی که از Liver Line نمی توان استفاده کرد.

خطرات كار با دستگاه كويل تيوبينگ كدامند ؟

• مواجهه با مواد شیمیایی ( اسید، زایلن، نیتروژن، گازوئیل )

• ترکیدگی شیلنگ های هیدرولیک در اثر پوسیدگی و پارگی
• پله ها( عدم نصب حفاظ ،پهنای کم و شیب نامناسب)
• کار در ارتفاع (چک کردن Bop وInjector )
• طراحی غیر ارگونومیکی کابین
• مواجهه با تراز بالای صدادر داخل کابین و اطراف موتور(افزايش آستانه شنوایی،عدم ارتباط شنیداری مناسب)
• سوختگی در اثر تماس با اسید
• تماس با مواد نفتی (بیماریهای پوستی)
• خستگی مفرط در طول عمليات (طولانی شدن کار )
• سقوط از ارتفاع(عدم نصب حفاظ در محل ورودی کابین)
• سقوط نفر چک کننده Injector در حین پایین رفتن لوله در چاه

• برق گرفتگی (اتصال كوتاه سیم های کابین –اطراف ژنراتور)
• کار سنگین بدنی مثل حمل بار( آسیبهای اسکلتی –عضلانی)
• کار رویreel لوله مغزی (سر خوردن وسقوط در حین تنظیم و تمیز کردن counter (
• ژنراتور برق( جرقه ،آتش سوزی)
• زنجیر مهارInjector وجک لوی)برخورد با نفرات )
• لغزندگی سطوح کاری دراثرریخت وپاش مواد نفتی
• Off کردن جرثقیل زیر بار
• بی نظمی ونا مرتب بودن محل کار
• لاین بین پمپ تراک و Coil (برخورد نفرات وافتادن )
• لاین بین پمپ تراک وCoil (عدم مهار مناسب)

• سقوط آچار ووسایل از ارتفاع
• لوله مغزی (پارگی،پوسیدگی،خوردگی ،زدگی،درحین بریدن قسمت انتهایی لوله)
• نشتی روغن هیدرولیک از کنار اتصالات(leakage وپاشش روغن داغ)
• حلال گزیلن(تماس با نفر،آتش سوزی و انفجار)
• اتصال کوتاه باتری موتور Coil (ایجاد جرقه وآتش سوزی)
• کابلهای روشنایی (اتصال کوتاه واتش سوزی،برق گرفتگی)
• حرارت (کبریت،سیگار،پیک نیک)
• مسائل بهداشتی( مسمومیت غذایی،سرویس بهداشتی نا مناسب)
• فشار بالای سر چاهی(زمان ترخیص فشار از قسمت Bop )
• فوران چاه (عمل نکردن صحیح Stripper و Bop )
• دستگیره درب کابین (گیر کردن لباس و برخورد با بدن)
• سقوط افراد از Platform چاه ( عدم تعادل ،بی احتیاطی ، خستگی و روشنایی ناکافی)
• سقوط افراد به داخل cellar (عدم وجود حفاظ)
• بروز مشكل در کنترل لوله مغزی آویزان به داخل چاه( چرخش بیش از حد reel لوله مغزی به علت وزن لوله آویزان داخل چاه)
• برخورد لوله مغزی در حین بریدن انتهای لوله با نفرات ( معمولا بعد از هر عمليات تزريق اسيد چند متر از انتهاي لوله مغزي كه در تماس با اسيد خروجي از انتهاي لوله بوده بريده مي شود)
• جابجایی دستگاه Coil tubing (سنگینی دستگاه وخطرات جاده ای)
• استنشاق گاز کلر در اثر ریخت وپاش اسیدHCL در محوطه کاری (HCL H+CL )
• حلال گزیلن(قابلیت اشتعال وسرطانزایی)
• مواجهه با گاز H2S در زمان ترخیص فشار Bop
• خطرات مربوط به جرثقیل

تزريق نيتروژن به چاههاي نفت

تزريق گاز به منظور بالا بردن توليد نفت و گاز برداشتي از چاه يكي از موثرترين روش هاي موجود مي باشد و با توجه به هزينه ، زمان و در دسترس بودن گاز تزريقي بايستي گاز مناسبي جهت تزريق انتخاب شود، نيتروژن گاز سبكي است كه 78% هواي موجود را تشكيل داده است و بايستي اشاره نمود از نظر محيط زيست نيز هيچ گونه اثر مخرب ندارد، همچنين بايستي اشاره نمود گاز نيتروژن اثر فيزيكي و شيميايي بر روي هيدروكربن ها نداشته و در نتيجه در تشكيل آسفالتين و يا ضايعات مازاد داخل چاه نقشي ندارد بنابراين يكي از گازهاي بسيار مناسب براي كاربرد در صنعت نفت و عمليات احيا چاه است كه امروه از آن در صنعت نفت به وفور استفاده مي شود. مراحل كلي تهيه گاز نيتروژن بدين گونه است كه نيتروژن از هوا استخراج مي شود ، با انبساط هوا و خالص سازي، نيتروژن خالص را از هوا جدا كرده و طي مراحل فشرده سازي در نهايت از طريق پمپ نيتروژن، گاز نيتروژن را به داخل چاه، پمپ مي نمايند.

عمليات تزريق نيتروژن جهت UBD و جابجايي مايع در ستون چاه، فراز آوري مصنوعي و احيا مجدد چاه انجام مي گردد. براي انجام عمليات پمپاژ نيتروژن به دستگاه پمپ فشار قوي نيتروژن نياز است تا بتوان عمليات پمپاژ گاز را با شرايط مورد نظر انجام داد.

معمولاً عمليات پمپاژ نيتروژن از طريق دستگاه كويل تيوبينگ در عمق مورد نظر انجام مي شود، پس از عمليات اسيد كاري چاه، براي تخليه اسيد چاه، در حدود 7000 گالن نيتروژن به چاه پمپ مي شود تا ستون چاه را تخليه نموده و نفت يا گاز امكان جريان يافتن مجدد با فشار مورد نظر را به دست آورد.

از ديگر موارد كاربرد تزريق نيتروژن براي سبك نمودن سيال داخل چاه به منظور افزايش فشار جرياني چاه مي توان نام برد.

در كل عمليات پمپاژ نيتروژن پس از عمليات اسيدزني توسط دستگاه پمپ تراك، از طريق دستگاه لوله مغزي سيار صورت مي پذيرد و معمولاً عمليات نيتروژن زني در شب انجام مي شود.

براي انجام عمليات پمپاژ نيتروژن نياز به يك اپراتور دستگاه جهت كنترل فشار و دماي گاز نيتروژن تزريق شده به چاه و به صورت كلي هدايت دستگاه به همراه يك مهندس جهت ثبت اطلاعات و كنترل بخش هاي فني دستگاه و يك كارگر فني جهت نگهداري از تجهيزات و تعميرات اوليه مورد نياز مي باشد.

نكات ايمني در حين انجام عمليات اسيد كاري كدامند ؟

• كليه افراد شركت كننده در عمليات بايستي مجهز به البسه استحفاظي مخصوص عمليات اسيد كاري گردند.
• در حين عمليات اسيد كاري تعداد كل پرسنل موجود در اطراف محل عمليات بايستي به حداقل ممكن كاهش يابد.
• عمليات اسيد كاري بايستي حتما در روشنايي روز انجام گيرد.
• در صورت وجود شرايط نامساعد جوي (طوفان و رعدو برق) عمليات اسيد كاري نبايستي انجام گيرد.
• قبل از پمپاژ بايستي كليه شيرهاي موجود در مسير خروجي پمپ جهت حصول اطمينان از باز بودن بررسي و كنترل گردند.
• اپراتور پمپ اسيد كاري بايستي در موقع كار پمپ در محل كار خود باقي بماند تا زمانيكه توسط سرپرست فراخوانده شود.
• كليه افراد در هنگام پمپاژ اسيد نبايستي به خطوط تحت فشار نزديك شوند.
• هرگاه لباس فرد آغشته به اسيد گردد در حيني كه فرد در زير دوش قرار دارد  بايستي لباس از تن وي جدا شده و بدنش شسته گردد.
• هرگاه چشم در تماس با اسيد قرار گرفته باشد بايستي آنرا تا حداقل 15 دقيقه با آب روان شستشو داد.
• بعد از انجام كمكهاي اوليه شخص مصدوم بايستي جهت معاينات فردي به پزشك مراجعه نمايد.
• هرگاه محلول اسيد كلريدريك به اطراف تراوش كرده باشد ، بايستي بلافاصله محل را شستشو نموده و يا آنرا خنثي نمود.
• در صورتي كه اسيد زيادي در محيط ريخته شده باشد جهت تامين سلامتي كاركنان بايستي از ماسكهاي تنفسي استفاده شود.
• هرگاه مواد شيميايي ديگري تحت عنوان افزودنيها در عمليات اسيد كاري مورد استفاده قرار مي گيرند بايستي احتياطها و پيشگيريهاي لازم كه توسط توليد كننده توصيه شده كاملا اجرا گردد.
• پس از اتمام عمليات اسيد كاري بايستي كليه وسايل و تجهيزات بطور موثر شستشو و تميز گردد.

تهيه كننده :

محسن اسديان

محمد رضا بياتي