- پس از پایان حفاری برای تولیدی کردن یک چاه باید ابزارهای مخصوص جریان دادن سیال را بر روی چاه نصب کرده. پس از نصب هم باید برای تمیز کردن چاه اقدامهایی را انجام داد.
تاج چاه
پس از حفاری و تکمیل چاه برای کنترل آن و همچنین در جهت بهرهبرداری از چاه نسبت به موقعیت و احتیاجهای پیش بینی شده آن، وسایلی بر روی چاه تعبیه میشوند. قسمتی از این وسایل به طور مستقیم بر روی خود چاه و بخشی از آن در مجاورت چاه و در اتصال با قسمت اول کار گذاشته میشوند.وسایل مذکور باتوجه به مورد استفاده چاه، نحوه تکمیل آن، فشار و وجود گازهای اسیدی، طراحی میشوند. مجموعه وسایلی که به صورت مستقیم بر روی خود چاه تعبیه میشوند به نام تاج چاه معروف است که مدلهای مختلفی نیز دارد.
مشبـک کـردن لایـه تولیـدی چـاه(Perforation)
مشبک کردن لایه تولیدی، قسمت عمده تکمیل چاه را به خود اختصاص میدهد به نحوی که ارتباط بین لایه تولیدکننده و داخل چاه را برقرار میکند که این کار با سوراخ کردن جداره پوششی چاه صورت می پذیرد.مشبک کردن پس از مطالعه کامل سنگ مخزن و مشخص کردن محل لایه تولیدی صورت میگیرد؛ در انجام اینکار به خصوص از نظر عمق باید دقت زیادی به کار برد، زیرا در صورت اشتباه و یا نقص در عمل، مشکلهای فراوانی بروز خواهد کرد.امروزه به دو صورت جداره پوششی را مشبک میکنند. یکی توسط گلولههای بخصوصی که با روش مخصوصی به طرف دیواره فلزی چاه در عمق مورد نظر پرتاب میشود و دیگری بوسیله شهاب فلزی که از باروت بوجود میآید. در حقیقت میتوان گفت شیوه عمل هر دو تقریباً مشابه بود و فقط نوع گلوله ها متفاوت است
تمیزکردن چاه (Clean Up)
نفت تولیدی چاهها از نظر همراه داشتن مقدار آب، نمک و رسوبهای مختلف، به منظور مصارف تجارتی و قابل تصفیه بودن در پالایشگاهها باید استاندارد بخصوصی داشته باشد. به طور کلی نفت خام خروجی از چاهها هیچگاه ١٠٠ درصد خالص و بدون آب نیست و بدیهی است آبی که همراه نفت از مخزن زیرزمینی استخراج میشود مقادیری نمکهای محلول را با خود دارد. به علاوه بعضی از رسوبهای همراه نفت از زمین خارج میشود. رسوبهای همراه با نفت پس از عبور از ظروف مختلف که در مسیر جدا شدن گاز از نفت قرار دارند تهنشین شده و تقریباً به راحتی جدا میشوند. هر چه میزان آب نمک همراه نفت کمتر باشد، نفت مرغوبتر است. به خاطر همین موضوع است که تلاش میشود از تولید آب به همراه نفت جلوگیری شود. در حال حاضر استاندارد شرکت ملی نفت این است که حداکثر میزان نمک و آب همراه با نفت به ترتیب ٢٤ گرم بر مترمکعب و یک دهم درصد حجمی باشد.
علاوه بر ناخالصی فوق، در زمان حفاری چاه مقداری از گل حفاری به داخل لایه تولیدی نفوذ میکند که سپس در مراحل اولیه تولید از چاه به همراه نفت آن خارج میشود. این نمونه آب و رسوبها پس از مدتی به پایان میرسد.در حقیقت تمیز کردن چاه برای خارج کردن همین آب و مواد زائد همراه آن صورت میگیرد.
شکل ١موقعیت شبکه های موجود درقسمت تولیدی چاه درحین تمیزکردن چاه
اسیـد زدن بـه چـاه (Acidizing)
سنگ مخزن نفت و یا گاز و اصولاً هر سنگی، از مجموعه ذراتی که با نیروهای مختلف به همدیگر چسبیدهاند تشکیل شده است، این ذرات به خاطر هم اندازه و هم شکل نبودن نمیتوانند به طور کامل به هم بچسبند و در نتیجه بین آنها خلل و فرج Porosity موجود است. ( خلل و فرج با این که به مقیاس خیلی کوچک هستند، اما هیچگاه خالی نیستند)
خلل و فرج سیالی است که امکان دارد آب، نفت و یا گاز در داخل آنها باشد. حال اگر سیال موجود بخواهد در سنگ جریان پیدا کند، لازم است که این سوراخهای ریز به نحوی به هم مرتبط باشند تا در اثر نیرویی بتوان سیال را به حرکت درآورد. بدیهی است که مسدود بودن و ارتباط نداشتن سوراخها باهم باعث میشود که سیال موجود در داخل آنها به صورت حبس شده باقی بماند (در این صورت و در یک مخزن نفتی دیگر بزرگی و کوچکی سوراخها اهمیت نخواهد داشت چون بهرحال نمیتوان سیال را از داخل آنها عبور داد).
در اینجاست که لازم است سنگ مخزن دارای نفوذپذیری باشد. واضح است هر چه این خلل و فرج بیشتر با هم مرتبط باشند نفوذپذیری آنها به حدبالاتری رسیده و در نتیجه جریان و عبور سیال از بین این خلل وفرج سریعتر و راحت تر عملی می شود.به این ترتیب در مورد سنگ مخزن نفتی بهتر میتوان نفت و یا گاز را از داخل خلل و فرج ذکر شده استخراج کرد. در مورد مخازن نفت و گاز سعی بر این است که در صورت کم بودن نفوذپذیری سنگ مخزن به نحوی در بالا بردن آن و در نتیجه تولید بهتر و راحتتر کوشش شود. یکی از روشهایی که میتوان بهاین مهم دست یافت، اسید زدن به سنگ مخزن است.
اندازه گیری فشار داخلی و سرچاه و مسیر تولید (Bottom Hole & Surface Pressure Survey)
فشار، یکی از عوامل مهم بهرهبرداری از مخازن زیرزمینی و تولید از چاههاست. دانستن فشار سیال در هر موقعیت به منظور کاربرد در محاسبات و اندازهگیریها امری اجتناب ناپذیر است. اندازهگیری فشار با وسایل بخصوصی صورت میگیرد و به ویژه به خاطر اهمیتی که دارد، دقت در اندازهگیری از ارزش فوق العادهای برخوردار است. این اندازهگیریها هم در اعماق مختلف چاه و هم پس از تولید در مسیر جریان سیال چاه صورت میگیرد.
انـدازه گیـری فشـار در مسیـر جریـان سیـال چـاه
با اندازهگیری فشار در این حالت علاوه بر مشخص شدن قدرت تولیدی چاه، میتوان بعضی از اشکالهای موجود در مسیر جریان (اعم از مسدود بودن لولهها و شیرها، و وضع کاهندههای موجود در مسیر) را بررسی و رفع کرد. به علاوه فشار در همه محاسبهها مربوط به جریان گاز و نفت در لولهها و ظروف مختلف مورداستفاده دارد.دستگاههای اندازهگیری فشار به دو صورت هستند، یا فقط نشان دهنده مقدار عددی فشار هستند، مقدار فشار به صورت نمودار بر روی فرمهای مخصوصی ثبت میشود).معمولاً نمونه اول، مورد استفاده بیشتر دارد که یا به طور دائم و یا موقت در محلهای اندازهگیری فشار نصب میشود که طرز کار آن مکانیکی و یا هیدرولیکی است. هر دستگاه تا میزان معینی مدرج است و با توجه و یا پیش بینی مقدار فشار در مورد اندازهگیری فشار به کار میروند. برای اندازهگیری فشار میتوان از فشارسنج قپانی که با عامل هیدرولیکی (روغن) کار میکند، استفاده کرد (با این دستگاه فشار دقیقتر اندازهگیری میشود و طرز عمل آن طبق قانون پاسکال است).
دستگاههای ضابط فشار اکثراً به طور دائم نصب شده و با فشار هوا کار میکنند و بخصوص در مواردی استفاده میشوند که فشار هر لحظه سیال مدنظر است.
اندازه گیری دبی توسط کاهنده جریان (Choke)
بیشتر روابط کاهنده که تاکنون به صورت تئوری یا تجربی پیشنهاد شده، برای چاههای نفتی است. دقت روابط تئوری از روابط تجربی بیشتر است اما برای محاسبه جریان با استفاده از روابط تئوری به پارامترهای بسیار زیادی نیاز است. بنابراین استفاده از روابط تجربی در کارهای میدانی معمولاً نسبت به روابط تئوری برتری دارد چراکه روابط تجربی برای استفاده کاربردیتر
هستند. دلیل این امر وجود پارامترهای کمتر و قابل اندازهگیری در این روابط نسبت به روابط تئوری است.
شکل ٢- کاهنده جریان با اندازه ٠,١٢٥ اینچ
انـدازه گیـری فشـار داخلـی چـاههـا
این امر با اهداف مختلف صورت میگیرد که اهم آن برسی وضع مخزن نفتی و قدرت تولیدی چاه با کاربرد فشار در محاسبههای مربوط به خود است. بدیهی است باتوجه به محاسباتی که صورت میگیرد در صورت احتیاج تصمیمهای لازم برای بهرهبرداری بهتر اتخاذ میشود.درحال حاضر به کمک دو نمونه دستگاههای مختلف که به کمک سیم تحت کنترل به داخل چاه فرستاده میشوند، فشار داخلی چاه اندازهگیری میشود که بر حسب نیاز داخلی میتواند در زمان جریان چاه و یا در حالت بسته بودن آن اندازهگیری شود. موضوع مهم این است که اگر فشار داخلی چاه در حال جریان، اندازهگیری میشود دبی چاه باید کاملاً تحت کنترل و به مقدار ثابت باشد.
اندازهگیری عمق نهایی چاه و از بین بردن موانع به وجود آمده (Check and Remove Obstruction Fishing )
هر چاه بعد از حفاری در عمق مورد نظر تکمیل میشود اما به دلایل مختلف این عمق اولیه تغییر میکند. گاهی تغییر عمق چاه (عمیقتر شدن و یا کمتر شدن عمق) طبق برنامهریزی خاصی و به دلخواه صورت میگیرد.پس از تکمیل چاه و در حین بهرهبرداری عملیات مختلف روی چاه صورت میگیرد که باعث میشود از عمق نهایی چاه کاسته شود. به طور مثال مواد زائدی که بعد از مشبک کردن چاه به وجود میآیند در ته چاه باقی میمانند و یا هنگامی که چاه تولید شن میکند، مقداری از این شن ته چاه رسوب میکند و رفته رفته ضخامتش افزایش مییابد. امکان دارد حین عملیات ابزاری به داخل چاه سقوط کند که باید مشخص شود در چه عمقی قرار گرفته است. همچنین گاهی اتفاق میافتد که دیواره فلزی چاه در اثر عوامل تکتونیکی مچاله شده و همچنین تجمع مواد آسفالتی خود نیز ایجاد مانع میکند. در بیشتر موارد کم شدن عمق چاه باعث بروز اختلالهایی از نظر بهرهبرداری از آن می شود به همین دلیل باید دقیقاً محل مانع ایجاد شده مشخص شده و به رفع آن اقدام شود.به منظور یافتن عمق چاه وسیلهای بخصوص به نام "میله فرورونده" Sinkerbar توسط سیم و تحت کنترل دقیق به داخل چاه فرستاده میشود. سیم تحت کشش به داخل چاه رانده میشود و در حین عملیات هنگامی که میله فرو رونده بر روی مانعی میایستد، سیم از حالت کشش خارج میشود در این موقع با در نظر گرفتن سیمی که به داخل چاه رانده شده، عمق چاه مشخص میشود. با استفاده از نمونه برداری می توان از جنس مانع آگاه شد.
یکی از راههای از بین بردن مانع، کوبیدن بر روی آن و انداختن آن به ته چاه است. در مواردی که مانع در قسمتهای بالای چاه بوده و قرار نیست از دکل حفاری کمک گرفته شود، میتوان از وسیله بخصوصی به نام چکش کوبنده (Impression Block) استفاده کرد که آن را توسط سیم به داخل چاه میفرستند و با کاربرد عمل مکانیکی و هیدرولیکی بر روی مانع میکوبند تا به ته چاه سقوط کند.
اگر مانع موجود ابزار فلزی سقوط کرده در چاه باشد باید توسط ابزاریاب (Fishing Tool) آن را از چاه بیرون کشید. بدین منظور مشخصههای مانع باید تا حد امکان روشن باشد، چراکه هر وسیلهای توسط ابزاریاب بخصوصی بیرون آورده میشود. نوع اتصالهای ابزاریاب و قسمت بالایی جسم مانده در چاه در عمل بیرون آوردن آن مهم است.
انواع مسدودکنندههای موقتی که در چاه تعبیه میشوند و یا شیر ایمنی داخلی چاه بوسیله ابزاریاب (مانده یاب) مخصوصی بیرون آورده میشوند. در حقیقت قسمت تحتانی مانده یاب در قسمت فوقانی جسم مانده در چاه قفل میشود و در اکثر موارد توسط انجام عمل مکانیکی جسم را بیرون میکشند.
در صورتی که مانع از جنس شن و مواد آسفالتی باشد میتوان آن را توسط دلوچههای بخصوصی (Bailer) از چاه خارج کرد که در این حالت نیز این دلوچه توسط سیم به داخل چاه رانده میشود و در هر بار مقداری از مانع را که در خود جمع آوری کرده است به بیرون میآورد. (دلوچه با ضربه روی مانع کوبیده میشود و در داخل آن فرو میرود. دریچه یک طرفهای که در ته دلو قرار دارد باز و مقداری از شن به داخل دلو وارد میشود پس از آن، دلو به طرف بالا کشیده شده و بلافاصله دریچه بسته میشود، در نتیجه شن در داخل آنها مهار شده و به خارج از چاه آورده میشود ).
بدیهی است این عمل باید چندین بار انجام شود تا تمامی مانع دفع شود. در صورتی که نتوان با عملیات فوق مانع موجود را دفع کرد (بخصوص وقتی که دیواره فلزی چاه مچاله شده باشد ) از دکل حفاری کمک گرفته میشود.