حفاری کانال پلاسما

[nima.mohamadin]

[h=2]این تاپیک خیلی وقت پیش تو بخش مقالات مهندسی حفاری بود.دوباره تجدید کردم تا مطالبشو دوستان بروز تر کنن.
حفاري كانال پلاسما[/h]

حفاري كانال پلاسما , روشي جالب در حفاري هاي چاه هاي نفت

صنعت نفت و گاز، هميشه به­دنبال روش‌هاي جديدي براي به حداكثر رساندن توليد با حداقل هزينه­ها باشد. تنگناهاي اقتصادي، صنعت نفت و گاز را ملزم به توسعة تكنولوژي­هاي جديدي مي­كند كه هزينه­هاي توليد را كاهش دهد و چاه‌هاي موجود را قادر به ايجاد بازده بالاتري كند. يكي از روش­هاي بالقوة كاهش هزينه­ها، هم در رابطه با چاه­هاي ترميمي و هم در توسعة ذخاير، بهبود تكنولوژي و نوآوري در حفاري است. براي اين هدف، گروهي از محققان در دانشگاه Strathclyde، استفاده از برق پالسي و پلاسما با قدرت الكتريكي بالا را براي حفاري در سنگ بررسي كردند. با توجه به ويژه­گيهاي خاص اين تكنولوژي گذري اجمالي بر اين نتايج اين بررسي ارائه مي­شود:

محققان تخمين مي­زنند كه با استفاده از تكنيك­هاي جديد اكتشاف، فقط از چاه­هاي موجود در درياي شمال مي­توان 1.3 ميليارد بشكه نفت استخراج كرد. اين تكنولوژي­ها از طريق عمليات ترميمي در چاه­هاي موجود و اكتشاف با هزينه كاراتر و توسعة ذخاير دست نخورده، مي­توانند سطح توليد موجود در فلات قارة بريتانيا را براي 15 الي 20 سال آينده حفظ كنند. در همين راستا اين گروه محقق براي ايجاد "كانال پلاسما" در سنگ مورد حفاري از برق پالسي ولتاژ بالا استفاده مي‌كنند؛ چون با عبور جريان برق­پالسي، انفجار فوق­العاده سريع كانال پلاسما در داخل سنگ در مدت كمتر از يك ميليونيم ثانيه اتفاق مي­افتد و باعث شكستگي و خردشدن سنگ آن حوزه مي­شود.

"حفاري كانال پلاسما" (PCD)، در ساختمان سنگ محل حفاري، با نيروي تخليه الكتريكي بسيار سريع پلاسما انجام مي­شود. در اين روش، پلاسما به­سرعت منفجر مي­شود و انرژي از طريق آن به سنگ منتقل مي­شود. اين انفجار سريع، مثل يك پيستون در سنگ محيط اثر مي­گذارد و موجب خرد و متلاشي شدن آن مي­شود. با استفاده از تكنولوژي تواناي برق­ پالسي، توده پلاسما مي­تواند چندين بار در ثانيه تشكيل شود. نتيجه اين روند مكرر، حفاري كنترل شده با كارايي بالا مي­باشد.

يكي از مزيت­هاي مهم حفاري كانال پلاسما (PCD)، شيوة پالسي عمليات است. معمولاً برق مورد نياز براي تشكيل پلاسما، مي­تواند تا سطح 100 مگاوات برسد. اما اين ميزان برق فقط براي يك ميكرو ثانيه لازم است، لذا به‌طور متوسط برق مورد نياز براي عمل حفاري مي­تواند 10 هزار مرتبه كمتر باشد. در آزمايش­هاي انجام شده، متوسط نيروي لازم براي حفاري نمونه اصلي، كمتر از نيروي لازم براي يك كتري خانگي است.

در اين روش، همچنين با طراحي يك الكترود تخليه الكتريكي مناسب، نيازي به چرخش مكانيكي حفاري نيست و اين نيز يك برتري براي حفاري كانال پلاسما است.

دامنة زماني به‌دست آمده براي حفاري، 6 الي 25 سانتي­متر در هر دقيقه است كه بستگي به نمونه سنگ محل حفاري دارد. حفاري كانال پلاسما (PCD) از اين لحاظ نيز با حفاري سنتي چرخشي، قابل مقايسه است.

روش كانال پلاسما به­علت قابليت انتقال و استفادة بهينه از انرژي مصرفي، پيشرفت عمده‌اي را در حفاري نشان مي­دهد. به­علاوه، چون فرآيند كانال پلاسما موجب ايجاد سوراخ كوچكي به قطر يك يا دو اينچ مي­شود، لذا خرابي و ريزش در بستر دريا، در مقايسه با حفاري سنتي به­شدت كاهش مي­يابد.

ديويد مكبت, قائم مقام دانشگاه Strathclyde (محقق) مي­گويد: خيلي از شركت­ها اكنون به اين نتيجه رسيده­اند كه چاه­هاي با قطر كوچك به­خاطر كاهش شديد در هزينه­هاي حفاري و تخريب كم محيط ­زيست، گزينة ارجحي براي اكتشاف و استخراج مي­باشد. حفاري كانال پلاسما مي­تواند اين موارد را عملي كند و به تكنولوژي آينده براي اكتشاف و توليد نفت و گاز تبديل شود.​

 

[nima.mohamadin]

About Opportunity:

This new technique uses high voltage pulsed power to produce plasma-channel formation inside the rock or seabed. The extremely rapid expansion of the plasma channel within the rock, which occurs in less than a millionth of a second, causes it to fracture and fragment. Repeated formation of the self-rotating plasma channels results in an effective and controlled drilling action. The plasma channel drilling technology is designed to be deployed via wireline or coiled tubing and focuses on drilling slim holes from existing completion tubulars to perform short step out sidetracks. It does not require any mechanical rotation of the drill shank.​

Key Benefits:

• Ability to drill small diameter holes is cost effective solution to increase oil recovery from already developed reservoirs
• Can dramatically reduce cost of exploration and subsurface data acquisition
• Reduction of environmental impact
• Based on a portable and compact pulsed power system with easily adjustable parameters for drilling in different geological conditions
• Low power requirements

Applications:

• Oil & Gas industries (brown field development, exploration, subsurface data acquisition, downhole scale and fouling removal)
• Mining (portable non-rotational drilling operations for creation of narrow holes in restricted areas)
• Water or aquifer drilling, pilot hole drilling
• Construction and Civil Engineering (drilling in restricted areas (buildings, tunnels), areas with difficult access where impossible to use conventional bulk equipment)

 

[nima.mohamadin]

Solid State Modulator for Plasma Channel Drilling

Solid State Modulator for Plasma Channel Drilling

Solid State Modulator for Plasma Channel Drilling
برای اونایی که می خوان بیشتر با حفاری کانال پلاسما آشنا بشن:

 

[nima.mohamadin]

تصاویر نمونه آزمایشی برای micro bore hole

 

[hmdjml]

تاپیکات تو حلقم.

 

[مهندس نفت]

سلام نیما جون ترکوندی

 

[nima.mohamadin]

سلام نیما جون ترکوندی

همچنان ادامه داره...

 

[مهندس نفت]

سلام عزیزان
یه درخواستی دارم از بچه هایی که تازه تموم کردن درسشون یا اینکه هنوز میخونند
من خودم یه چند ماهی هست که تقریبا از درس دور هستم به خاطر همین مطالب و موضوعات جدید را مطرح کنند تا همه مطلع بشن

 

[navid_sixtysix]

تا کاربردی بشه راه زیادی داره

به نظر ن میاد که wellbore رو full gauge در بیاره
و برای قطر زیاد بنظر کم کاربرد میاد ( 26")
The plasma channel drilling technology is designed to be deployed via wireline or coiled tubing and focuses on drilling slim holes

در مورد گل هادی هم باید بررسی بشه که کارکنان دکل روی دکل بندری نرن یک وقت!
فک کنم بیشتر کاربردش واسه اعماق کم باشه
exploration, subsurface data acquisition, downhole scale and fouling removal

اما بعنوان slim hole عالی بنظر میاد بخصوص برای کارای اکتشافی

 

[nima.mohamadin]

تا کاربردی بشه راه زیادی داره

به نظر ن میاد که wellbore رو full gauge در بیاره
و برای قطر زیاد بنظر کم کاربرد میاد ( 26")
The plasma channel drilling technology is designed to be deployed via wireline or coiled tubing and focuses on drilling slim holes

در مورد گل هادی هم باید بررسی بشه که کارکنان دکل روی دکل بندری نرن یک وقت!
فک کنم بیشتر کاربردش واسه اعماق کم باشه
exploration, subsurface data acquisition, downhole scale and fouling removal

اما بعنوان slim hole عالی بنظر میاد بخصوص برای کارای اکتشافی

نوید جان بحث جالبی رو مطرح کردی. به نظر شما سیال حفاری قابل استفاده در روش های اینچنین و یا حفاری با لیزر چی میتونه باش؟
هوا یا....
البته میدونیم که در حفاری با لیزر, لیزر پر توان در برخورد با سنگ سه حالت ممکنه براش پیش بیاد. بهترین حالتش ذوب کردن سنگه. اینو در تاپیک جداگانه جهت پاره ای از توضیحات دوباره بروزش خواهیم کرد.

 

[مهندس نفت]

سلام
تصورم براینه که لیزر بشتر برای چاه هایی با قطر کم باشه تا اینکه بخواهیم برای حفاری چاه هایی با قطر زیاد
گل حفاری فکر کنم هوا باشه بهتره چون کنده ها تقریبا پودر مانند میشن

 

[nima.mohamadin]

سلام
تصورم براینه که لیزر بشتر برای چاه هایی با قطر کم باشه تا اینکه بخواهیم برای حفاری چاه هایی با قطر زیاد
گل حفاری فکر کنم هوا باشه بهتره چون کنده ها تقریبا پودر مانند میشن

نایس.....
یه سری به تاپیک حفاری با لیزر بزن. اونجا از دو تا لینک یکیش فارسیه و توضیحات جامعی از این فرایند رو داده. اینجا cutting ها بصورت یه لعاب سرامیکی درمیان تا حدودی.