حفاری انحرافی چیست؟
حفاری انحرافی یا حفاری انحرافی یک روش حفاری است که در آن سوراخ حفاری به صورت افقی یا با زاویه‌ای غیر عمودی در زمین حفر می شود.
در این روش، ابتدا سوراخ حفری عمودی تا عمق مورد نظر حفر می‌شود و سپس با استفاده از ابزار ها و تجهیزات خاص، جهت حرکت سوراخ به صورت افقی یا با زاویه‌های مختلف تغییر می‌کند.
حفاری انحرافی از مزایای زیادی برخوردار است و برای حل مسائل و چالش‌هایی مانند دسترسی به مخازن نفت و گاز در زیر زمین‌های دریایی، حفر تونل‌ها و شکاف‌های زمینی، نصب لوله‌ها و کابل‌ها به صورت زیرزمینی، اکتشافات معدنی و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شود.
با این روش، می‌توان مسافت‌های طولانی را به صورت افقی طی کرده و مانورپذیری بالایی در مسیر حفری داشته باشیم.
در حفاری انحرافی، از ابزارها و تجهیزاتی مانند مته‌های انحرافی، ابزارهای انحراف‌دهنده، جهت‌یاب ها و سیستم‌های کنترل حفاری استفاده می‌شود تا به کنترل دقیق مسیر حفری و رسیدن به نقطه‌های هدف بتوانیم.
حفاری انحرافی به دلیل قابلیت اجرای کار در فضاهای محدود و دسترسی به مناطق مورد نظر، در صنایع مختلفی مانند صنایع نفت و گاز، عمران، معدن، برق و ارتباطات و زمین‌شناسی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
حفاری انحرافی یا حفاری سربالا به معنای حفاری چاه‌های نفت و گاز است که در آن مسیر حفاری به صورت منحرف از عمود بر روی زمین قرار می‌گیرد.
در این نوع حفاری، چاه به صورت منحنی شکل و با زوایای مختلف نسبت به عمود بر روی زمین حفر می‌شود.
این روش برای دسترسی به لایه‌های زیرزمینی که در عمق بزرگتر قرار دارند، استفاده می‌شود.
هدف اصلی حفاران انحرافی، افزایش تولید و استخراج هیدروکربن‌ها است.
حفاری انحرافی یا حفاری غیر عمودی، فرایند حفاری است که در آن سوراخ حفاری به صورت منحرف یا مایل به سمت افقی یا عمود بر سطح زمین حفر می‌شود.
این نوع حفاری برای دسترسی به لایه‌های زیرین زمین، کاوش در جستجوی منابع معدنی، استخراج نفت و گاز و همچنین برای حفاری تونل‌ها و چاه‌های آب استفاده می‌شود.
حفاران در این روش از تجهیزات خاص مانند بورینگ پایپ استفاده می‌کنند که قادر به تغییر جهت سوراخ حفاری هستند.
با استفاده از این تجهیزات، سوراخ حفاری به صورت منحرف در جهت مورد نظر هدایت می‌شود.
علاوه بر این، در صورت نبود فضای کافی برای تغییر جهت سوراخ حفاری، از روش‌های دستگاه پله‌ای و یا روش‌های دستگاه انحراف استفاده می‌شود حفاری انحرافی به دلایل متعددی انجام می‌شود، از جمله:
۱- دسترسی به لایه‌های زیرین زمین که در عمق بزرگتر قرار دارند
۲- کاوش و تحقیق در جستجوی منابع معدنی
۳- استخراج نفت و گاز در مناطق عمقی
۴- حفاری تونل‌ها و چاه‌های آب
با استفاده از حفاری انحرافی، مسافت بین سوراخ‌های حفاری نسبت به حفاری عمودی بسیار بزرگتر است و به همین دلیل، این روش برای بهینه سازی استخراج منابع طبيعي و همچنين کاهش تاثيرات زيست محيطي مناسب است.
حفاری انحرافی یا حفاری غیر عمودی، روشی است که در آن چاه حفاری به صورت مورب یا انحراف داده می‌شود به جای حفاری عمودی.
در این روش، سرنگ‌های حفاری به زاویه‌ای نسبت به عمود بر روی سطح زمین قرار می‌گیرند تا به عمق هدف برسند.
این روش برای دسترسی به لایه‌های زیرین چاه که در قسمت‌های عمودی قابل دسترس نبوده و چالش‌های فنی و محدودکننده دارد، استفاده می‌شود.
حفاران از تکنولوژی‌های مختلف برای اجرای حفاری انحرافی استفاده می‌کنند.
گاهاً از ساماندهي و کنترل جريان سيالات حفاري بيرونی استفاده مي شود که باعث پيچش و چرخش ساماندهي شده لولة حفاری شده و باعث تغيير جهت حفاری می شود.
همچنین از سیستم‌های ناوبری مانند ژيروسکوپ و قطب نما برای کنترل جهت حفاری استفاده می‌شود.
حفاری انحرافی در برخی موارد، به عنوان راهکار مناسب برای دسترسی به منابع طبیعی زیرزمینی در مکان‌های دشوار و پیچیده استفاده می‌شود.
همچنین در صنایع نفت و گاز، حفاری انحرافی برای حفاری چاه‌های هیدروکربوری به صورت افقی استفاده می‌شود تا به تولید بالاتر و استخراج بهینه‌تر منابع طبیعی بپردازد
تاریخچه حفاری جهت دار
حفاری جهت دار یا حفاری انحرافی، ریشه‌های خود را در اوایل قرن بیستم و با پیدایش صنعت نفت و گاز دارد.
در ادامه به مروری بر تاریخچه حفاری جهت دار می‌پردازیم.
۱- دهه 1920
در این دهه، با ظهور نفتکش‌های زیرزمینی و نیاز به دسترسی به مخازن نفت در عمق‌های عمده، به حفاری انحرافی روی آورده شد.
اولین روش‌های انحرافی بر اساس استفاده از ابزارها و تجهیزات ساده مانند بلندکننده‌ها و تنظیم کننده‌ها انجام می‌شد.
۲- دهه 1930
در این دهه، تکنولوژی حفاری انحرافی بهبود یافت و ابزارها و تجهیزاتی مانند جعبه انحراف، کاماسان‌ها و سیستم‌های تهویه استفاده می‌شد.
این پیشرفت‌ها باعث افزایش قابلیت مانورپذیری و دقت در حفاری شد.
۳- دهه 1940
در این دهه، با رشد صنعت نفت و گاز و نیاز به دسترسی به مناطق بعید و عمق‌های بیشتر، تکنیک‌های پیشرفته‌تری در حفاری انحرافی به کار گرفته شد.
ابزارها و تجهیزاتی مانند مته‌های انحرافی و جهت‌یاب‌های الکترونیکی رونق یافت.
۴- دهه 1950
در این دهه، پیشرفت‌های بزرگی در فناوری حفاری انحرافی صورت گرفت.
ابزارها و تجهیزاتی مانند مغناطیس‌سنج‌ها، جهت‌یاب‌های هیدرولیکی و تجهیزات کنترل حفاری به کار گرفته شد.
این پیشرفت‌ها باعث افزایش دقت و کنترل در مسیر حفاری شد.
۵- دهه 1960
در این دهه، با استفاده از کامپیوترها و فناوری مدار مجتمع، سیستم‌های کنترل حفاری پیشرفته‌تری توسعه یافت.
این سیستم‌ها می‌توانستند به صورت همزمان اطلاعات جهت و موقعیت را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کنند و عملکرد حفاری را بهبود بخشند.
۶- دهه 1970 تا کنون
در این دوره، با پیشرفت فناوری کامپیوتری و استفاده از سیستم‌های هوشمند و ابزارهای پیشرفته، حفاری انحرافی به شکلی کاملاً پیشرفته و دقیق تر انجام می‌شود.
استفاده از سیستم‌های جیروسکوپی، سنجش فاصله‌ای و تصویربردار از جمله پیشرفت‌های اخیر در حفاری انحرافی است.
از آن زمان تا کنون، تکنولوژی‌های حفاری انحرافی به طور مداوم در حال بهبود و توسعه است و در صنعت نفت و گاز و صنایع دیگر بطور گسترده‌ای استفاده می‌شود.
کاربردهای حفاری جهت دار
حفاری جهت دار یا حفاری انحرافی به دلیل ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از کاربرد های حفاری جهت دار عبارتند از:
۱- صنایع نفت و گاز
در صنعت نفت و گاز، حفاری جهت دار برای دسترسی به مخازن نفت و گاز در اعماق بیشتر و مناطق دشوار استفاده می‌شود.
با استفاده از حفاری جهت دار، می توان به صورت افقی یا با زاویه‌های مختلف در عمق زمین حفر کرده و به مناطقی دسترسی پیدا کرد که با حفاری عمودی ممکن نبوده است.
۲- صنایع معدنی
حفاری جهت دار در صنایع معدنی مانند استخراج ذغال سنگ، معادن فلزات گرانبها و معادن آهن استفاده می‌شود.
این روش بهبود قابلیت دسترسی به معدن و افزایش بهره وری در استخراج مواد معدنی را فراهم می کند.
۳- صنعت آب و فاضلاب
در ساختن تونل‌ها و لوله‌های زیرزمینی برای انتقال آب و فاضلاب، حفاری جهت دار بهره‌وری بالا را فراهم می‌کند.
با استفاده از این روش، می‌توان به صورت افقی در زیر زمین حفر کرده و لوله‌ها را در مسیر مورد نظر قرار داد.
۴- انرژی های تجدید پذیر
در صنایع مرتبط با انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی باد، انرژی خورشیدی و انرژی زمین، حفاری جهت دار برای نصب پایه‌ها و ستون‌های پشتیبانی استفاده می‌شود.
این روش بهبود قابلیت دسترسی به مناطقی با خاک‌های سخت و سنگین را فراهم می‌کند.
۵- ساخت تونل‌ها
حفاری جهت دار در ساخت تونل ها، مانند تونل های راه‌آهن و تونل‌های آبی، استفاده می‌شود.
این روش امکان حفر تونل‌ها در زیر زمین‌های شهری و سایر مناطق دشوار را فراهم می‌کند همچنین در حفاری تونل نیز از حفاری جهت دار استفاده می‌شود.
با استفاده از این روش، تونل ها به صورت منحنی و با جهت خاص حفر می‌شوند که این کار بهبود قابل توجهی در عملکرد و عمر مفید تونل ها دارد.
۶- صنایع نفت و گاز
حفاری جهت دار در صنعت نفت و گاز برای کشف و استخراج منابع زیرزمینی استفاده می‌شود.
با استفاده از حفاری جهت دار، مسیر دقیق سوراخ‌کردن تعیین می‌شود تا به منابع هیدروکربوری دسترسی بهتر و بهینه‌تر شود.
۷- مطالعات زمین‌شناسی
حفاران جهت دار برای بررسی ساختار زمین و توپوگرافی منطقه استفاده می شوند.
با تحلیل نمونه‌برداری های حفاران جهت دار، اطلاعات بسامد لایه ها، خصوصيات فيزيكي شيميائي سنگ ها، پروپاندي پالئوماگنتيك و … به دست می آید.
۸- ساخت و ساز
در صنعت ساخت و ساز نیز حفاران جهت دار برای حفر چال ها، لوله گذاری، نصب پایه های ساختمان و … استفاده می‌شوند.
با استفاده از حفاران جهت دار، عمق، طول و شکل مناسب برای حفر ایجاد می‌شود.
توجه داشته باشید که این فقط برخی از کاربرد های حفاری جهت دار هستند و در هر صنعتی ممکن است کاربردهای دیگری نیز وجود داشته باشد.
