ما هو غلاف الحفر؟

ما هو غلاف الحفر؟
حفر الغلاف الفولاذي عبارة عن عملية تستخدم غلاف بئر النفط بدلاً من أنبوب الحفر التقليدي لتطبيق عزم الدوران وضغط الحفر مباشرة على لقمة الحفر لتحقيق دوران وحفر لقمة الحفر. تختلف هذه الطريقة عن طرق الحفر التقليدية، فهي لا تتطلب استخدام أنابيب الحفر أو أطواق الحفر، وبدلاً من ذلك، يتم سحب لقمة الحفر من خلال حبل سلكي، ويتم رفع لقمة الحفر وخفضها في الغلاف يمكن استبدال الأدوات دون الحفر. تقلل هذه الطريقة من عمليات التعثر، وتقلل بشكل كبير من وقوع الحوادث مثل الانفجارات والتصاق الأنابيب، وتحسن من سلامة عمليات الحفر، وتقلل من التكاليف.

في وقت مبكر من الخمسينيات، تصور الناس استخدام أغلفة آبار النفط لتحل محل أنابيب الحفر لاستكمال الحفر، ولكن بسبب القيود في التكنولوجيا والمعدات في ذلك الوقت، كان من الصعب تحقيق هذا المفهوم. في التسعينيات، مع التطور السريع للتقنيات الجديدة والمواد الجديدة والتكنولوجيا الإلكترونية، بشرت تكنولوجيا حفر النفط والغاز بتقدم كبير، ودخلت تكنولوجيا حفر الغلاف مرة أخرى مجال رؤية الناس.

الغرض الرئيسي من حفر الغلاف (CwD) أو التغليف أثناء الحفر هو التخلص من خطوة تركيب الغلاف التقليدي وعزل التكوين أثناء الحفر. من خلال استخدام سلسلة غلاف قياسية بدلاً من سلسلة الحفر التقليدية، يمكن إجراء الحفر وتركيب الغلاف في وقت واحد في المقاطع.

بالإضافة إلى ذلك، يعتبر حفر الغلاف أيضًا طريقة فعالة للتحكم في المخاطر، وهو مناسب بشكل خاص للتكوينات الناعمة الضحلة حيث تكون حفرة البئر غير مستقرة وغالبًا ما تحدث مشاكل التسرب. إن تطبيق هذه التقنية لا يعمل على تحسين كفاءة الحفر فحسب، بل يوفر أيضًا ضمانًا أفضل للسلامة في بيئات التكوين المعقدة.

كيف تبدو عملية الحفر بأكملها؟
1. الحفر باستخدام أنبوب الحفر
أنبوب الحفر عبارة عن أنبوب فولاذي متين يوصل القوة إلى لقمة الحفر. في كثير من الحالات، يقوم أنبوب الحفر بتحويل لقمة الحفر، التي تقطع الصخر حتى تصل إلى الرواسب المعدنية. عادة ما تكون القطع القليلة الأخيرة من أنبوب الحفر قبل لقمة الحفر عبارة عن أطواق حفر غير مغناطيسية، خاصة في الحفر الأفقي. يعد حفر بئر باستخدام أنبوب الحفر هو المرحلة الأولى من كل حفرة بئر. وفي الوقت نفسه، يقوم طين الحفر بتبريد لقمة الحفر ويعيد القطع أو الصخور المقطوعة إلى السطح.

2. غلاف مبطن
الأنبوب الخارجي يسمى الغلاف. يقوم الغلاف بتغطية حفرة البئر، وبالتالي حماية طبقات التربة والمياه الجوفية من التلوث الناتج عن طين الحفر و/أو سوائل التكسير. كما أنه يعمل على استقرار حفرة البئر، لذلك يجب أن يكون الغلاف قادرًا على تحمل الأحمال العالية بشكل خاص. يتم إجراء الحفر والغلاف بالتناوب - يتم إخراج سلسلة الحفر على فترات زمنية محددة وتبطين حفرة البئر بغلاف ويتم تثبيتها بالأسمنت. ثم استمر في الحفر.

3. إنتاج زيت الأنابيب
تنقل الأنابيب النفط والغاز من قاع البئر إلى السطح، وهي المرحلة الثالثة من حفرة البئر. وفي بعض الأحيان يرتفع النفط والغاز إلى السطح من تلقاء نفسه؛ وغالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مضخات لتحريك السائل إلى السطح. قطر أنبوب الزيت أصغر بشكل طبيعي من قطر الغلاف، باستثناء قطر 4 1/2 بوصة. يعتبر القطر الخارجي البالغ 114.3 ملم (4 1/2 بوصة) بمثابة عتبة ويمكن أن يكون غلافًا أو أنبوبًا. أي شيء أصغر من هذا يسمى أنابيب، وأي شيء أكبر يسمى غلاف. من السطح إلى أسفل البئر، يستمر الغلاف في الانكماش في الحجم - وهناك أنواع عديدة من الغلاف حسب الغرض منه وقطره. "البداية" هي المكان الذي تنتقل فيه حفرة البئر تدريجيًا من الوضع الرأسي إلى الأفقي. بفضل الحفر الأفقي، يمكن الوصول إلى الرواسب بطريقة أكثر استهدافًا. وأخيرًا، تتم إزالة سلسلة الحفر ويتم إدخال غلاف الإنتاج في حفرة البئر وتثبيته في مكانه. يتم بعد ذلك تكسير البئر وتركيب الأنابيب داخل غلاف الإنتاج.

غلاف خصائص الحفر
يتمتع حفر الغلاف بمزايا واضحة مقارنة بحفر أنابيب الحفر التقليدية، فهو يمثل ثورة تكنولوجية في هندسة الحفر ويمكن أن يحقق فوائد اقتصادية هائلة لمشغلي حقول النفط. يتميز حفر الغلاف بالخصائص التالية:
(1) يتم استخدام غلاف بئر النفط القياسي لحفر الغلاف، ويتم تنفيذ عمليات الحفر والتشغيل في نفس الوقت؛
(2) يتم تثبيت مجموعة الفتحة السفلية في الطرف السفلي من سلسلة الغلاف، ويمكن استخدام حبل سلكي لإزالتها بسرعة من داخل الغلاف ويمكن الحفاظ على الدورة المستمرة للطين أثناء عملية الإزالة؛
(3) أثناء عملية الحفر بأكملها، يظل الغلاف مسطحًا حتى قاع البئر لتحسين تأثير التحكم في البئر؛
(4) يتم حفر الغلاف في التكوين في اتجاه واحد فقط ولن يتم سحبه مرة أخرى ما لم يتم التأكد من جفاف قاع البئر بعد الحفر، فقد يتعين سحب الجزء الأخير من سلسلة الغلاف؛
(5) يمكن أن يستخدم حفر الغلاف العديد من تقنيات الحفر الحالية، مثل الحفر الموجه، وحقن الأسمنت، وقطع الأشجار، والحفر، واختبار الآبار؛
(6) والفرق الرئيسي بين تطبيق هذه التقنيات والتقنيات الأصلية هو أنها لم تعد تعتمد على أنابيب الحفر، بل على الحبال السلكية بدلاً من لقم الحفر؛
(7) يتم استخدام غلاف حقل النفط القياسي لغلاف الحفر، والفرق الوحيد هو أن اقتران الغلاف أو خيطه يحتاج إلى تعديل لتوفير عزم الدوران المطلوب للحفر.