تعداد صفحه: 78بیشتر چاههای نفت و گاز طبیعی با روش دورانی حفر می‌گردند که در آن مته حفاری سنگ‌های ته چاه را خرد می‌کند. سیال حفاری از درون لوله‌های حفاری به پایین پمپ شده و از فضای حلقوی میان لوله حفاری و دیواره‌ی چاه به سطح زمین باز می‌گردد. همراه با جریان این سیال در درون چاه، خرده‌های حاصل از عمل حفاری به سمت بالا حمل می‌شوند و بدین صورت درون چاه تمیز می‌شود.
در عملیات حفاری، سیال حفاری وظایف دیگری نیز بر عهده دارد که شامل حفظ استحکام دیواره‌ی چاه، خنک کردن مته و مهم‌تر از همه کنترل سیالات درون سازندهای حفاری شده است. هنگامی گفته می‌شود چاه در حالت تعادل ( Balance) قرار دارد که فشار سازند و فشار ناشی از ستون سیال حفاری با هم برابر باشند. در این حالت هیچگونه انتقال سیالی بین چاه و سازند رخ نمی‌دهد.
ترکیب و خواص سیال حفاری اغلب طوری انتخاب می‌شود که فشار سیال از فشار روزنه‌ای سیالات سازندی که درمعرض حفاری قرار می‌گیرند بیشتر باشد. در این شرایط فراتعادلی (overbalance) فشار سیال حفاری از ورود سیالات سازند به درون چاه در حین عملیات حفاری جلوگیری می‌کند. اما در این وضعیت مقداری از سیال حفاری به درون سازند نفوذ می‌کند که معمولا سعی می‌شود با افزودن موادی به گل و ایجاد یک لایه با نفوذ‌پذیری کم بر روی دیواره چاه، میزان این نفوذ را کاهش دهند.
فهرست مطالب:فصل اول 7
مقدمه 8
تاریخچه حفاری زیر تعادلی 11
مقایسه حفاری زیر تعادلی ( UBD ) با حفاری معمولی ( OBD ) 12
رویکرد شرکت شل جهت عملیات حفاری زیر تعادلی 14
نتایج نهایی فصل اول 17
فصل دوم 18
فناوری حفاری زیر فشار تعادل مخزن ( UBD ) 19
مبانی فناوری حفاری فرو تعادلی 21
مزایای حفاری فرو تعادلی 22
کاهش آسیب دیدگی سازند 22
افزایش سرعت حفاری 23
کاهش هرزروی سیال حفاری 23
افزایش عمر مته 24
به حداقل رساندن گیر اختلاف فشاری 25
بهبود ارزیابی سازند 26
نیاز کمتر به انگیزش چاه 26
تولید زود هنگام نفت 26
مزایای زیست محیطی 27
چاههای کاندید حفاری فروتعادلی در ایران 27
چاههای نامناسب برای حفاری فروتعادلی 29
انتخاب سیال حفاری دو فازی 30
محاسبه دبی بهینه برای سیال حفاری دو فازی 31
ناپایداری دیواره چاه 31
فرایند خودآشام لحظه ای 33
توان بالا آوردن کنده ها و تمیز نمودن چاه 34
شسته شدن دیواره چاه 35
نتابج نهایی فصل دوم 37
فصل سوم 40
چالشها و راهکارهای استفاده از حفاری زیر فشار تعادلی (UBD) در میادین دریایی 41
حفاری زیرفشار تعادلی 42
انتخاب UBD به عنوان یک گزینه در حفاری 44
مکانیزمهای استفاده از UBD در فلات قاره 46
بررسی موانع فنی و ارائه راهکارها 49
نتابج نهایی فصل سوم 51
فصل چهارم 52
حفاری زیر فشار تعادلی با سیالات سبک 53
حفاری با گرد و غبار (Dust drilling) 55
حفاری با هوای مرطوب (Mist drilling) 56
حفاری با کف غلیظ و فشرده ( Stiff foam drilling ) 57
حفاری با گل هوازاده ( Aerated mud drilling ) 59
فصل پنجم 61
تحلیل پایداری چاه نفت در حفاری زیر فشار تعادلی 62
حفاری فشار زیر تعادلی 63
ناپایداری چاه ، علل و عواقب 65
مدلسازی ناپایداری چاه با استفاده از نرم افزار FLAC3D 68
مراجع 73
Abstract 75
پروژه حفاری زیر فشار تعادل (UBD)