حفاری افقی چیست؟

حفاری افقی به روش حفاری چاه هایی اطلاق می شود که در آن چاه به صورت افقی حفر می شود و به سمت هدف حرکت می کند.
این روش برای دسترسی به لایه های زیرین زمین استفاده می شود و در صنعت نفت و گاز، حفاری افقی برای استخراج منابع نفت و گاز از زیر زمین استفاده می شود.
با استفاده از حفاری افقی، مسافت بین چاه ها کمتر شده و به دلیل توانایی دسترسی به لایه های عمق بالاتر، تولید نفت و گاز از چاه ها بسیار بالا تر خواهد بود.
حفاری افقی  روشی است که در صنعت حفاری به منظور بهره‌ برداری از منابع زیر زمینی استفاده می‌ شود.
در حفاری افقی، یک چاه افقی در عمق زمین حفر می‌ شود و سپس به سمت افقی منحرف می‌ شود تا به منطقه‌ هایی برسد که در طولی از زمین قرار دارند.
این روش به ویژه در حفاری نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

با استفاده از حفاری افقی، امکان بهره‌ برداری از مناطقی که به راحتی از طریق حفاری عمودی قابل دسترسی نیستند فراهم می‌ شود.
مزیت اصلی حفاری افقی در حفاری نفت و گاز، افزایش سطح تماس چاه با طبقه مخزن است.
با حفر چاه‌ های افقی بلند، امکان استخراج بیشتر از مخزن را در اختیار قرار می‌ دهد.
با حفاری افقی، از فرآیند حفاری عمودی به صورت معمول استفاده می‌ شود تا به طولی خاص حفر شود و سپس از فرآیند افزایشی افقی برای انتقال حفره به سمت هدف استفاده می‌ شود.
این فرآیند افزایشی به عنوان کوره شناخته می‌ شود.
حفاری افقی در صنعت نفت و گاز به عنوان یک فناوری پیشرفته تلقی می‌ شود و توانایی‌ های بیشتری در بهره‌ برداری و افزایش بهره‌ وری از مخازن زیر زمینی فراهم می‌ کند.

انواع حفاری افقی

حفاری افقی به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود، حفاری افقی کامل و حفاری افقی تمایل دار که به صورت خلاصه در موارد زیر هر کدام را توضیح می دهیم.

 ۱- حفاری افقی کامل

حفاری افقی کامل یا Horizontal drilling به معنای حفاری چاهی است که در آن، سوراخ حفاری به صورت افقی و در عمق زیر زمینی انجام می‌ شود.
این روش برای دسترسی به منابع زیر زمینی مانند نفت، گاز و آب استفاده می‌ شود.
در حفاری افقی کامل، چاه به صورت عمود بر سطح زمین شروع می‌ شود و سپس به صورت پوچ و بازوبند شده به سمت هدف حرکت می‌ کند.
در این روش، تجهیزات حفاری با استفاده از فناوری‌ های پیشرفته، قادر به تغذیه خودکار و دقت بالای حرکت در زیر زمین هستند.
حفاران با استفاده از دستگاه‌ های الکترونیک و لوله‌ کش هیدرولیک، قادر به کنترل جابجایی لوله‌ های حفاران در زیر زمین هستند.
با توجه به قابل توجه بودن لوله‌ های حفاری، این روش برای دسترسی به منابع زیر زمینی در محل‌ هایی که به سختی قابل دسترسی هستند، مانند زیر دریا، مناطق کوهستانی و چاه‌ های عمودی بسیار مفید است.
در حفاری افقی کامل، چاه به صورت کاملاً افقی حفر می‌ شود و در طول زمان حفر، جهت چاه تغییر نمی‌ کند.
این نوع حفاری بیشترین میزان تماس را با طبقه مخزن فراهم می‌ کند و بهره برداری بهتری از مخزن زیر زمینی ممکن می‌ سازد.
حفاری افقی کامل معمولاً در صنعت نفت و گاز برای استخراج هیدروکربن‌ ها و نیز در صنایع معدنی برای بهره‌ برداری از معادن استفاده می‌ شود.

۲- حفاری افقی تمایل‌ دار

 در حفاری افقی تمایل‌ دار، جهت حفر چاه تغییر می‌ کند و چاه به صورت منحنی یا زاویه‌ دار حفر می‌ شود.
این نوع حفاری می‌ تواند برای دستیابی به مناطقی استفاده شود که به راحتی از طریق حفاری عمودی قابل دسترسی نیستند.
هدف از حفاری افقی تمایل‌ دار، افزایش سطح تماس چاه با مخازن زیر زمینی است.
این روش معمولاً در حوزه‌ های نفت و گاز، چاه‌ های آب، تونل‌ ها و حفاری دریایی استفاده می‌ شود.
حفاری افقی تمایل دار یک روش حفاری است که در آن چاه به صورت افقی حفر می‌ شود و به جای عمودی بودن، چاه به سمت افقی تمایل دارد.
این روش برای استخراج نفت و گاز در زیر زمین استفاده می‌ شود و به دلیل قابلیت دسترسی به لایه‌ های عمقی بالا تر، مزایای بسیار زیادی دارد.
همچنین، با استفاده از حفاری افقی تمایل‌ دار، مسافت بین چاه‌ ها کوتاه شده و باعث بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ ها می‌ شود.
به علاوه، در حفاری افقی می‌ توان از روش‌هایی مانند حفاری افقی چند مرحله‌ ای Multilateral Drilling و حفاری افقی ترکیبی Combined Drilling نیز استفاده کرد که برای دستیابی به چندین چاه از یک چاه مشترک استفاده می‌ شوند.
این روش‌ ها به صرفه‌ جویی در هزینه و زمان حفاری و همچنین بهره‌ برداری موثر تر از مخازن منجر می‌ شوند.

حفاری افقی چطور کار می کند؟

حفاری افقی یک فرآیند پیچیده است که در آن چاه از راهی که به طور افقی در زیرزمین جریان دارد حفر می‌ شود.
در ادامه، مراحل کلی حفاری افقی را توضیح می‌ دهیم.

۱- برنامه‌ ریزی

در این مرحله، تیم حفاری مطالعاتی از زمین و شرایط محیطی انجام می‌ دهد و برنامه‌ ریزی کامل برای حفاری افقی انجام می‌ دهد.
این شامل تعیین هدف حفاری، زاویه و جهت مورد نیاز چاه، نوع ناقل حفاری و سایر جزئیات فنی است.

۲- حفاری عمودی اولیه

 در این مرحله، به صورت معمول یک چاه عمودی حفر می‌شود تا به یک نقطه شروع مناسب برای حفاری افقی، به نام کوره برسیم.
این نقطه معمولاً در عمق مشخصی قرار دارد.

۳- حفاری افزایشی افقی

پس از رسیدن به کوره، جهت چاه به صورت تدریجی تغییر می‌کند تا به سمت هدف مورد نظر هدایت شود.
این تغییر جهت توسط ابزارهای حفاری متناسب با نیاز های حفاری و ترکیبی از لوله‌های حفاری افقی انجام می‌ شود.

۴- حفاری افقی

پس از تنظیم جهت چاه، حفاری به صورت افقی ادامه پیدا می‌کند.
ابزارهای حفاری افقی از جمله پیچ‌های حفاری افقی MWD و لوله‌ های حفاری افقی Whipstock استفاده می‌ شوند.
این ابزار ها به کمک نیروی مکانیکی و تنظیمات دقیق به چاه افقی حرکت می‌ دهند.

۵- کنترل حفاری

 در طول حفاری افقی، کنترل دقیقی برای جهت دهی چاه، عمق حفر و امور مربوط به حفاری وجود دارد.
این شامل استفاده از داده‌های حفاری در زمان واقعی، نصب سامانه‌ های کنترل و نظارت بر مراحل حفاری است.

۶- اتمام حفاری

 پس از رسیدن به هدف افقی مورد نظر، حفاری به اتمام می‌رسد و لوله‌بندی چاه برای استخراج یا بهره‌برداری از منابع زیرزمینی آماده می‌شود.
در طول این مراحل، تیم حفاری به دقت زیادی برای کنترل و هدایت چاه افقی نیاز دارد تا به دقت مطلوب برای هدف مورد نظر برسد.
همچنین، نیاز به تجهیزات و فناوری‌های حفاری افقی مناسب نیز وجود دارد تا بهره‌برداری بهینه‌تر از منابع زیرزمینی امکان‌پذیر شود

مزایای حفاری افقی

حفاری افقی در صنعت حفاری و بهره‌ برداری از منابع زیرزمینی، مزایای بسیاری را ارائه می‌دهد.
در ادامه، برخی از مزایای حفاری افقی را بررسی می‌ کنیم.

۱- افزایش تماس با مخزن

حفاری افقی باعث افزایش تماس چاه با طبقه مخزن می‌شود.
با افزایش طول افقی چاه، بیشترین سطح تماس با مخزن فراهم می‌شود و از این رو، بهره‌برداری بهتری از مخزن امکان‌ پذیر می‌ شود.
این باعث افزایش بازدهی و بهره‌ وری بهره‌ برداری می‌ شود.

۲- دسترسی به مناطق غیر قابل دسترس

حفاری افقی به صورت خاص در مناطقی که به راحتی از طریق حفاری عمودی قابل دسترسی نیستند، بسیار موثر است.
مثلاً در مواردی که منابع زیرزمینی در زیر ساختمان‌ ها، روستا ها، جاده‌ ها و آب‌ های عمیق وجود دارند، حفاری افقی به عنوان یک راه حل مناسب به کار می‌رود.

۳- حفظ محیط زیست

 حفاری افقی به دلیل کاهش تعداد چاه‌ های نیازمند حفاری، منجر به کاهش تخریب محیط زیست و کاهش اثرات زیان‌بار بر طبیعت می‌شود.
این باعث حفظ مناطق محافظت‌ شده، آبخیز ها و منابع آبی می‌ شود.

۴- کاهش هزینه‌ ها

حفاری افقی می‌ تواند هزینه‌ های حفاری را کاهش دهد.
با حفاری چاه‌ های افقی، می‌ توان چندین چاه را از یک چاه مشترک استخراج کرد، که باعث صرفه‌ جویی در هزینه‌ های حفاری، نصب تجهیزات و  توقفات زمانی می‌ شود.

۵- بهبود تولید و بهره‌ وری

 حفاری افقی منجر به بهبود تولید و بهره‌وری می‌ شود.
با افزایش تماس با مخزن، دسترسی به ناحیه بیشتری از مخزن فراهم می‌ شود و میزان استخراج منابع زیرزمینی افزایش می‌ یابد.

۶- کاربرد های چندگانه

حفاری افقی به دلیل امکانات تغییر جهت و انعطاف‌ پذیری بالا، در برخی صنایع دیگر نیز استفاده می‌ شود.
مثلاً در صنعت معدن، این روش برای بهره‌ برداری از معادن زیرزمینی، تونل‌ سازی و استخراج منابع طلا، نقره و زغال سنگ استفاده می‌ شود.
در کل، حفاری افقی به دلیل مزایای فنی و اقتصادی‌اش، بهبود یافته و به عنوان روشی موثر در حفاری و بهره‌ برداری از منابع زیرزمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد.