حفاری آبشار

اختراع فن چاپ درحقیقت به قرن­ها پیش از گوتنبرگ، که نامش به­عنوان مخترع چاپ در تاریخ به ثبت رسیده است، برمی­گردد. آسوریان چند هزار سال قبل از میلاد بر خشت­هایی از گل ‌رس مهر می‌زدند.

استفاده حروف قابل انتقال نیز میان سال‌های 1051 و 1058 در چین آغاز شد. مخترع این حروف فردی به نام پی‌شنگ بود و حروف هم از گل کارت ویزیت ‌رس ساخته می‌شد. حروف دستی و حروف قلعی که پس از آنها به کارآمد، هیچ یک رواجی نیافت؛ برعکس حروف چوبی متداول شد. تا این‌که در سال 1440، گوتنبرگ ظاهراً بدون اطلاع از کار چینی‌ها، حروف قابل انتقال را اختراع کرد و برای هر یک از حروف الفبا یک حرف جداگانه به کار برد. حروف متحرک را چینی‌ها اختراع کردند؛ ولی گوتنبرگ که حرفه­اش زرگری بود، آلیاژ مناسب برای ریخته­گری حروف را از سرب و آنتی موآن به دست آورد چاپ کارت ویزیت و سپس نسبت هر یک از این دو فلز را به­گونه­ای انتخاب کرد که حروف بیش از حد سخت و نرم نباشند. وی برای مرکب چاپ هم فرمول مناسبی یافت و خلاصه با رفع موانع و حل مشکلات عمل چاپ را میسر و اجرایی کرد. تقریباً بیست سال پس از نخستین تلاش­های گوتنبرگش در امر چاپ، این صنعت با استفاده از سطوح برجسته در ونیز، فلورانس، پاریس و لیون در حدی مختصر و محدود رواج یافت؛ اما دستگاه چاپ گوتنبرگ، به علت هزینه­های بسیار زیاد فقط برای ثروتمندان قابل دسترسی بود.

دریاچه چیتگر یا دریاچه شهدای خلیج‌فارس دریاچه‌ای مصنوعی است که در شمال غرب و منطقه22تهران واقع شده است. این دریاچه مصنوعی در شمال رزرو هتل پارک جنگلی چیتگر قرار گرفته و جنوب آن  به آزاد راه تهران-کرج، شمالش  به بزرگراه همت، شرق آن به بزرگراه آزادگان می‌رسد و از غرب به بافت مسکونی منطقه ۲۲ شهرداری تهران محدود می‌باشد.حدود ۸۰ درصد از آب این دریاچه از محل آب رودخانه کن و مابقی از روان‌آب‌های حوزه میانی و سطحی منطقه تأمین می‌شود. دریاچه چیتگر و پارک جنگلی چیتگر به دلیل قرارگرفتن در مسیر بادهای غربی- شرقی تهران می‌توانند هتل استقلال علاوه بر تلطیف هوا و بالا بردن رطوبت در سطح شهر تهران با استقرار کاربری‌های تفریحی - گردشگری مناسب سهم به سزایی در جذب گردشگران داخلی و خارجی داشته باشد. این دریاچه همچنین علاوه بر ایجاد چشم اندازهای زیبا و منحصربه‌فرد می‌تواند سبب کاهش خطرات ناشی از سیلاب‌های فصلی و همچنین تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی گردد.

روش کانال پلاسما به علت قابلیت حفاری چاه عمیق انتقال و استفادة بهینه از انرژي مصرفی، پیشرفت عمده اي در عملیات حفاري داشته و به علاوه، چون در فرآیند کانال پلاسما سوراخ ایجاد شده کوچک و به قطر یک یا دو اینچ است، لذا خرابی و ریزش قائم مقام دانشگاه (David Macbeth) در بستر دریا در مقایسه با حفاري سنتی به شدت کمتر است. دیوید مکبت میگوید: خیلی از شرکتها اکنون به این نتیجه رسیده اند که چاههایی با قطر کوچک به خاطر پایین Strathclyde بودن حفاری چاه هزینه هاي حفاري و تخریب کم در محیط زیست، گزینۀ بهتري براي اکتشاف و استخراج میباشد. حفاري کانال پلاسما میتواند مورد مصرف قرار گیرد و به تکنولوژي برتري در آینده براي اکتشاف و تولید نفت و گاز تبدیل شود.

ابداع روش هاي حفاري به منظور کاهش حفاری چاه عمیق هزینه و آسان شدن عملیات از موضوعات مهم محققین این حوزه از صنعت می باشد. با توجه به وجود مخازن هیدروکربوري در مناطق سخت و دشوار و همچنین کاهش طول دوره حفاري که هزینه ثابت سنگینی را به دنبال دارد، متخصصین این رشته همواره در پی آن هستند تا مناسب ترین روش را براساس دانش فنی روز براي حفاري چاه نفت شناسایی کرده و آماده فرایند عملیاتی کنند. یکی از روش هاي نوین حفاري، روش حفاري کانال پلاسما می باشد. اسکاتلند، استفاده از برق پالسی و پلاسما با قدرت الکتریکی بالا را Strathclyde گروهی از محققان در دانشگاه براي حفاري در سنگ بررسی کردند. محققان تخمین حفاری چاه میزنند که با استفاده از این تکنیکهاي جدید اکتشاف، تنها از 3 میلیارد بشکه نفت استخراج کرد. / چاههاي موجود در دریاي شمال، میتوان حجمی معادل 1 با استفاده از این تکنولوژیها از طریق عملیات ترمیمی در چاه هاي موجود و اکتشاف با هزینه کاراتر و توسعۀ ذخایر دست نخورده، میتوانند سطح تولید موجود در فلات قارة بریتانیا را براي 15 الی 20 سال آینده حفظ کنند.

پژوهش در مورد استفاده از فناوري لیزر براي حفاري چاه نفت اولین بار در ارتش آمریکا در سال 1977 شروع شده است. این آزمایش نشان داد که سرعت حفاري با استفاده از این روش بین 10 تا 100 برابر افزایش می یابد. هدف اصلی تمامی آزمایش هایی که تاکنون با لیزر انجام شده است، دستیابی به بیشترین مقدار حفاري با کمترین هزینه توسط دو (Miracle project) ممکن حفاری چاه عمیق با حداقل توان مورد نیاز می باشد. آزمایشی تحت عنوان پروژه میراکل 3 و با توان لیزري /8 μm دانشمند به نام هاي برین و گریوس انجام گرفت. در این آزمایش از امواجی با طول موج 600 تا 1200 کیلو وات با استفاده از آن توانستند طی چهار ثانیه تابش لیزري به عمق سه اینچ در ماسه سنگ حفاري نماید. با انتخاب سیستم لیزري، قادر خواهیم بود سرعت حفاري را تا اندازه قابل توجهی افزایش دهیم. استفاده از تکنولوژي لیزري براي حفاري چاه نفت، پیامد هاي برجسته اي را به همراه دارد. از جمله مهم ترین آنها می توان به ایجاد دیواره سرامیکی در چاه، کاهش احتمال توقف عملیات حفاري، کاهش تعداد روز هاي حفاري، ایجاد قطر یکسان از سطح تا انتهاي چاه، کاهش احتمال گیرکردن لوله هاي حفاري، امکان استفاده از لوله هاي سبک حفاری چاه  به جاي لوله هاي سنگین، کاهش آلودگی زیست محیطی و افزایش سرعت حفاري از 10 تا 100 برابر اشاره کرد. یکی از مهم ترین معایب حفاري لیزري انتقال انرژي لیزر از منبع آن در سطح چاه به عدسی آن در انتهاي چاه می باشد. مکانیزم حفاري بوسیله لیزر به این ترتیب است که با برخورد اشعه لیزر، سنگ ها خرد شده و سپس ذوب و در مرحله سوم بخار می شوند. دراین مرحله جت سیالی، بخار تولید شده را به جداره چاه چسبانده که خود به ایجاد دیواره سرامیکی در جداره چاه می گردد. ایجاد جداره سرامیکی فواید فراوانی را به همراه دارد.

یا همان سکوهاي نفتی و (offshore) این روش بیشتر در چاه هایی مورد استفاده قرار می گیرد که بر سطح دریا گازي دریایی قرار دارند. در این حفاری چاه عمیق روش از یک سکو در جهت هاي مختلف، حفاري انجام می شود به صورتی که هم زمان می توان چندین نقطه در یک مخزن یا مخازن مختلف را حفاري کرداین روش داراي سرعت حفاري بسیار بالایی است. در این تکنیک فشار گل حفاري را طبق استاندارد ها و معیارهاي مختلف که باعث فوران چاه نشود به میزانی پایین تر حفاری چاه از فشار سازند و سیال موجود در آن می رسانند.کاربرد اصلی این روش براي حفاري سازند هاي سخت می باشد به این ترتیب که اگر فشار روي این سازند ها کم باشد فشار خود سازند موجب پاشیده شدن آن می شود و سرعت حفاري را تا حد زیادي بالا می برد البته این روش نیاز به تکنولوژي پیشرفته اي دارد.

در این روش، حفاري بصورت عمود نسبت به سطح زمین انجام می شود اما در هر حفاري یک انحراف از مسیر

وجود دارد که در روش عمودي این انحراف باید خیلی کم و در حد 1 تا 2 درجه باش) حفاري انحرافی

در این روش، مسیر حفاري نسبت حفاری چاه عمیق به محور عمود بر سطح زمین داراي زاویه است و حتی ممکن است بهنگام حفاري عمودي در یک قسمت رشته هاي حفاري به دیواره چاه گیر کنند و آزاد کردن آنها ممکن نباشد و اجباراً به قطع آن قسمت از لوله هاي حفاري که به دیواره چاه گیر کرده است بپردازیم و پس از سیمان کردن آن قسمت با استفاده از روش حفاري انحرافی این منطقه را دور زده و دوباره به مسیر حفاري قبلی بازگردیم.حفاري افقی حفاري در این روش، حفاری چاه با زاویه 90 درجه نسبت به محور چاه انجام می شود. این نوع حفاري می تواند درسنگ مخزن بسیار بصرفه باشد چرا که سطح تماس مخزن را با چاه افزایش داده و در نتیجه باعث برداشت بیشتر و بهتر از مخزن شود، اما این روش نیاز به تکنولوژي بالایی نیز دارد.

در حین حفاري ممکن است به لایه هایی برسیم که بسیار سست هستند و به درون چاه ریزش کنند، یا ممکن است لایه اي که حفاري می کنیم از جنس حفاری چاه عمیق رس باشد و در تماس با آب گل حفاري با آن سازند، افزایش حجم پیدا کند و چاه رامسدود کند. روشی که براي حل این مشکل پیشنهاد می شود این است که تا جایی که امکان دارد از گلی با پایه هاي پوشانده شود. اما اگر سازند، سست باشد به (Casing) روغنی استفاده شود و سازند نیز سریعا توسط لوله جدار ي درون چاه ریزش می کند و ممکن است باعث مدفون شدن مته حفاري نیز شود. روشی که براي جلوگیري حفاری چاه از این مشکل (mud cake) پیشنهاد می شود این است که گل حفاري را طوري طراحی کنند که در محل سازند سست، گل کبره زیادي ایجاد شود و مانع ریزش سازند شود.

وظیفه اصلی گل ثابت نگهداشتن فشار هیدرواستاتیکی در داخل چاه است. اگر فشار گل از فشار مواد موجود در داخل گل می شود. اگر حفار (loss) چاه بیشتر باشد حفاری چاه عمیق در این صورت گل به داخل سازندها نفوذ کرده و باعث کم شدن سرچاهی متوجه این جریان نشود گل به سرعت کم شده و بعد از تمام شدن و یا کم شدن فشار گل، چاه فوران می کند. این موجب میشود که دکل حفاري نابود شود. در سازندهایی که درون آنها گاز یا نفت وجود (flow rate) دارد این مرحله آتش سوزي به دنبال خواهد داشت و موجب گیر کردن لوله حفاري در چاه میشود که این خود موجب اشکال حفاری چاه در حفاري خواهد شد. براي سنگین کردن گل از مواد مختلفی همچون نمک و ... استفاده میشود. این ترکیبات را با آزمایش و به تناسب منطقه جغرافیایی به دست می آورند.

گاهی گل به طور کامل وارد سازند نمی شود و فقط آب این ترکیب داخل سازند می شود که این امر باعث خراب شدن گل حفاري شده و کارایی آن را کاهش می دهد. گل حفاري داراي ویژگی هاي زیر است:

اصطکاك بین مته و لایه هاي سنگی  حفاری چاه عمیق را کم می کند تا حفاري روان تر پیش رود و مته در سنگ گیر نکند. حرارت ناشی از اصطکاك بین مته و لایه هاي سنگی را به سرچاه منتقل می کند.خرده سنگ هاي برجاي مانده از حفاري را که در صورت باقیماندن در ته چاه به پره هاي مته حفاري گیر کرده و مانع حرکت آن می شوند، از چاه بیرون می آورد. لایه اي بر دیواره ایجاد می کند. در این صورت برخی از لایه هايسنگی(غیر (mud cake) گل کبره ايمخزنی) که سست و ناپایدارند و ممکن است در محل دهانه ي چاه مشکل ریزش یا گرفتگی ایجاد کنند، با این جداره پوششی پایدار می یابند. در مسیر رسیدن به لایه مخزنی، مته از میان لایه هاي زیادي عبور می کند حفاری چاه بعضی از این لایه ها به خودي خودمتخلخل و حاوي مقداري سیال هستند. فشاري که ستون گل حفاري بر دیواره ي چاه وارد می کند، از ورود این سیالات به درون چاه پیشگیري میکنند. شاید این از مهمترین ویژگیهائی باشد که گل حفاري در مرحله ي حفاري از آن برخوردار است.