اساس صنعت حفاری یک دکل حفاری است. در کشور ما چندین شرکت بزرگ حفاری وجود دارند. مهمترین این شرکت ها شرکت ملی حفاری ایران و شرکت حفاری شمال هستند.

شرکت ملی حفاری ایران دارای حدود 73 دستگاه حفاری هست که در اقصی نقاط کشور در حال حفاری چاه های نفت و گاز هستند.

از میان این 73 دکل ، 3 دستگاه بنام مورب ؛ شهید رجایی و شهید مدرس در دریا کار می کنند. دستگاه حفاری شهید رجایی از دستگاه های سوپر ریگ کشور هست. همچنین از میان دستگاه های خشکی شرکت ملی حفاری ایران دکل 60 بعنوان بزرگترین دستگاه این شرکت نام برده می شود که نام دیگر آن دستگاه پیروزی است.

معمولا کارفرماها جهت توسعه صنایع نفت و گاز خود مناقصاتی جهت حفاری مناطق نفتی خود انجام می دهند.

دکل های حفاری بعد از مشخص شدن ناحیه ای که باید حفاری کنند به آن نقطه جابجا یا به اصطلاح مووینگ می شوند.

هر دستگاه حفاری بین 70 تا 150 محموله دارد که گاهی تعداد این محموله ها کمتر یا بسیار بیشتر میشود.

هنگامی که دستگاه حفاری در یک نقطه میخواهد آغاز بکار کند ؛ این محموله ها از محل قدیم به محل جدید برده می شود. وظیفه جابجایی محموله ها بر عهده تریلی ها و بعضی از محموله های مهم دکل بر عهده ماشین های جابجایی فوق سنگین بنام جیم پل است . در قسمت زیر تصویر یکی از این نوع ماشین ها را ملاحظه می کنید.

 

 

 

جیم پل ها ماشین های بسیار قدیمی ، اما از قدرت بسیار بالایی برخوردار هستند. تعداد زیادی از این ماشین ها توسط متخصصین کشورمان بازسازی شده اند.

بعنوان نمونه وظیفه جابجایی پمپ گل که از سنگین ترین وسایل یک دستگاه حفاری است به عهده جین پل ها است.

بعد از انتقال محموله ها به محل جدید و بالا آوردن دکل حفاری که به اصطلاح ریگ آپ گفته می شود کار بر روی دکل آغاز می شود.

بر روی یک دستگاه حفاری افراد زیادی کار میکنند که هر کدام وظیفه خاصی دارند . از جمله این افراد می توان رییس دستگاه ؛ رادیومن ؛ گلشناس ؛ حفار ؛ سرحفار ؛ کمپانی من ؛ پزشک ؛ دریک من  و ... را نام برد.

هر دستگاه حفاری دارای یک کمپ می باشد که به همراه دستگاه به محل جدید منتقل می شود .

فاصله کمپ تا دستگاه حفاری معمولا باید بیش از 5 کیلومتر باشد تا اگر حادثه ای پیش آمد افرادی که در کمپ در حال استراحت هستند در امان باشند.


معمولا در ایران بر روی یک دستگاه حفاری بیش از 10 کاروان وجود دارد که در مقابل دکل حفاری به ردیف شده اند. این کاروان ها عبارتند از کاروان رییس دستگاه , کاروان کمپانی من, کاروان برقکار و مکانیک(مشترک) ؛ کاروان پزشک , کاروان مهمان , کاروان پسماند ؛ سالن غذاخوری و ...

معمولا کاروان رییس دستگاه روبروی دکل حفاری قرار میگیرد و از پنجره کوچک آن میتوان بصورت مستقیم دکل را نظارت کرد.

کمپ حفاری نیز معمولا حداقل 10 کاروان دارد .

در هر دستگاه حفاری و کمپ آن معمولا 4 سالن غذاخوری وجود دارد و 2 سالن مخصوص کارگران و 2 سالن مخصوص کارمندان آن دستگاه است.

معمولا کسانی که بر روی دستگاه حفاری میخوابند صدای بسیار زیادی را با توجه به اینکه در مقابل دکل قرار دارند باید تحمل کنند.

البته در کنار دکل خوابیدن نیز دارای خطراتی نیز هست چون به محض حادثه شما نزدیک ترین کسی هستید که در آنجا هستید و باید هر چیزی را که دارید بگذارید و از محل حادثه دور شوید.

بعنوان نمونه در حادثه آتش سوزی دستگاه 95 فتح شرکت ملی حفاری ایران ؛ با توجه به شدت آتش سوزی کارکنان مجبور به ترک سریع محل حادثه شدند و تمامی وسایل شخصی آنان در کاروان های مربوطه جاماند و آتش آنها را نابود کرد.

مطلب گفته شده خلاصه ای کوتاه از یک دستگاه حفاری بود  و البته یک دستگاه حفاری دارای گفتنی های بسیار بیشتر از این هست.

حفاری

حفر زمین جهت رسیدن به‌هدف مورد نظر را حفاری گویند. حفاری می‌تواند جهت رسیدن به منطقه نفت، آب، گاز و غیره انجام گیرد. عملیات‌های حفاری با سرعت بسیار زیادی انجام می‌گیرند، زیرا استفاده از دکل حفاری به‌مدت طولانی از نظر اقتصادی بسیار پرهزینه می‌باشد. عملیات حفاری بسیار خطرناک می‌باشد و همواره از باتجربه‌ترین افراد جهت انجام این کار استفاده می‌شود.
تعیین محل حفاری در صنعت نفت کاریست که مهندسین زمین‌شناس انجام می‌دهند و پس از آن با هماهنگی با مهندسین مخزن و تعیین محل دقیق وجود نفت عملیات حفاری آغاز می‌گردد.
 
گل حفاری
در حفاری چاههای نفتی، از سیالی با عنوان گل حفاری استفاده میشود. از وظایف مهم و اصلی گل حفاری می توان به روانکاری رشته حفاری، خنک کردن مته، انتقال خرده سنگها به سطح، تمیز کاری چاه و وارد کردن فشار کافی به دیواره به منظور ممانعت از ورود سیالات سازند به درون چاه، اشاره نمود. مشکلات ناشی از ناپایداری لایه های شیلی در هنگام حفاری این سازندها در چاههای نفت و گاز باعث تنگی چاه، گیرکردن لوله ها، تمیزکاری ضعیف چاه و کلیه مشکلاتی که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بر افزایش هزینه های حفاری موثر است، میگردد. بدین منظور فرمولاسیون سیال مناسب برای حفاری لایه های شیلی که بتواند مشکلات ناپایداری شیل را به حداقل رسانده و برای محیط زیست کمترین آسیب را ایجاد نماید، امری ضروری تلقی میگردد. مکانیزم ناپایداری شیلها در هنگام استفاده از سیالات پایه آبی بدین صورت است که آب خارج شده از ساختار گل موجب هیدراته شدن شیلها و افزایش فشار منفذی شود که در نتیجه تورم و تخریب شیل ها را در پی دارد. هدف این تحقیق نیز طراحی گل پایه آبی با استفاده از افزاینده های آمینی است که با کمک آن بتوان بر مشکلات مذکور غلبه کرد. از اینرو در آزمایشگاه نمونههای گل آمینی طراحی شدند و تستهای فیلتراسیون و بازدارندگی روی آنها صورت گرفت. نتایج نشان از کاهش میزان نفوذ سیال حفاری به درون شیل و همچنین اثر بالای بازدارندگی آمین مورد استفاده است.

در مهندسی ژئوتکنیک،گل حفاری به مخلوطی از آب و رس اطلاق می‌گردد، که برای حمل مواد حفر شده در سیستم‌های حفاری، به سطح زمین از آن استفاده می‌شود. گل حفاری غیر از بالا آوردن تراشه‌های زمین کاربردهای دیگری نیز در ته چاه انجام می‌دهد، که عبارتند از خنک کردن و روان کردن مته. علت اینکه بجای آب از گل حفاری استفاده می‌شود این است که خرده سنگ‌های حفاری شده، دارای وزن مخصوص زیادی هستند و با اینکه گل بعلت سرعت زیاد آن‌ها را با خود بالا می‌آورد، ولی باید گرانروی گل بحدی باشد، که بتواند خرده سنگ‌ها را با سهولت و به سرعت، از چاه خارج نماید.


گلی که بدین ترتیب خرده سنگها را از چاه بیرون می‌کشد و بدرون صافی مخصوصی که شبیه غربال است هدایت می‌شود در آنجا خود گل از صافی عبور کرده اما خرده سنگها روی صافی باقی می‌مانند و گل پس از عبور از صافی در مخزنی جمع‌آوری و از آنجا مجدداً بداخل رشته حفاری تلمبه می‌شود. بدین ترتیب جریان دائمی گل از درون کاسه گردان به داخل رشته حفاری و سرمته و از آنجا به فضای بین رشته حفاری و چاه و تا صافی مخزن ادامه پیدا می‌کند.


گل حفاری باعث می‌شود ستون گل حفاری به دیوار چاه فشار آورد و مانع ریزش آن شود. به علاوه بدنه چاه را اندود کرده و منافذ آن را می‌گیرد و دیگر آنکه در مواقعی که مته در اعماق زیاد به لایه گاز یا نفت (در حفاری‌های نفت و گاز) می‌رسد ستون گل مانع می‌شود که گاز یا نفت از منافذ لایه مذکور که ممکن است فشار زیاد هم داشته باشد بروی چاه راه یابد. به همین جهت غلظت و وزن گل حفاری باید بیش از وزن آب و بحدی باشد که بتواند فشار لایه متخلخل مذکور را خنثی کند.


نقش گل حفاری
امروزه سیال حفاری باید بتواند حداقل ده نیاز را برآورده سازد تا بتوان از آن به عنوان یک سیال خوب نام برد ;
1) تمیز کردن حفره چاه و انتقال کنده‌ها به سطح زمین .
2) خنک کردن مته و لوله‌های حفاری .
3) روان کردن مته و لوله‌های حفاری .
4) اندود کردن دیواره و جلوگیری ازریزش آن به درون چاه و جلوگیری از پیشروی فیلتره گل حفاری و وارد شدن اسیب به مخزن ناشی از آن
5) کنترل فشارهای زیر زمینی .
6) شناور نگه داشتن کنده‌های حفاری و مواد وزن افزای سیال به هنگام خاموشی پمپ‌ها برای جلوگیری از رسوب آن‌ها که می‌تواند منجر به گیر کردن رشته حفاری و نهایتاً مانده‌گذاری و یا از دست دادن چاه گردد.
7) ترخیص شن و کنده‌های حفاری روی الک لرزان در حداقل زمان ممکن با کمترین میزان هرزرفت
8) تحمل بخشی از وزن لوله‌ها با توجه به خاصیت شناوری
9) کاهش دادن ضایعات وارد بر سازندهای مجاور و ارائهٔ حداکثر اطلاعات پیرامون آن‌ها .
10) انتقال توان هایدرولیک پمپ‌ها به مته با مکانیزم برخورد جت ( jet impact )
وظیفهٔ اصلی گل حفاری
مهمترین وظیفه گل حفاری حمل خرده‌های حفاری به سطح چاه می‌باشدویکی از وظایف اصلی دیگر گل حفاری ایجاد شناوری برای وسایل و تجهیزات درون چاه می‌باشد؛ بدین صورت که با شناور شدن اجزا از وزن آن‌ها کاسته شده و در نتیجه از فشار وارد بر رشته‌های حفاری به‌مقدار زیاد کم می‌شود. همچنین دومین وظیفهٔ مهم گل ایجاد فشار هیدروستاتیک جهت جلوگیری از فوران چاه می‌باشد


حفاری انحرافی
حفاری انحرافی به‌نوع خاصی از حفاری گفته می‌شود که قسمت بالایی مخزن در سطح زمین به‌دلیل خانه‌سازی یا صعب‌العبور بودن قابل دسترسی نبوده، در نتیجه حفاری از محل‌های مجاور آغاز می‌شود و پس از مقدار مشخصی از حفاری با استفاده از یک برش درون لولهٔ جداری حفاری به‌صورت انحرافی و به صورت زاویه‌سازی تدریجی آغاز می‌شود و تا نقطهٔ مورد نظر ادامه می‌یابد. حفاری انحرافی در کوهستان‌ها و دریاها و مناطق شهری بسیار مناسب می‌باشد. قابل توضیح است که حفارهای ایرانی به عنوان پیشگامان حفاری انحرافی در جهان شناخته می‌شوند.