ادوین دریک، پایه‌گذار صنعت حفاری نوین
در سال 1859 برای نخستین بار نفت از یک چاه با عمق 5/69 فوتی در پنسیلوانیا فوران کرد. سپس نفت استخراج شده از چاه برای نگهداری یا انتقال و مصرف در نقاط دیگر، به داخل بشکه‌های چوبی ریخته شد. نام ادوین دریک در تاریخ جستجوی نفت هم زمان با حفر این چاه ثبت شد. اگرچه این اتفاق، صنعت حفاری نوین نفت را بنیان گذاشت، اما با این وجود و قبل از این حادثه تعداد زیادی از چاه‌ها به منظور تولید آب، نمک و قیر حفر شده بودند.
گاز متان در حرارت و فشار موجود در مخازن زیر زمینی متراکم و به مایع تبدیل نمی‌گردد، بنابراین همیشه بصورت گاز باقی مانده و در مخازنی که تحت فشار بالا هستند بشکل محلول در نفت نیز در می آید. سایر اجزای گاز طبیعی نسبت به شرایط موجود در مخازن در فاز مایع یا فاز بخار یافت میشوند. گازهای محلول در نفت بمثابه انرژی و پتانسیل استخراج نفت از مخزن زیر زمینی بوده و حتی المقدور سعی میگردد به روشهایی از خروج آنها جلوگیری گردد، ولی بیشتر اوقات گاز محلول زمان استخراج همراه با نفت خارج میگردد.
در سالهای پیش از انقلاب در صد بالایی از گاز موجود در نفت از طریق مشعل سوزانده می شد و به هدر میرفت ولی در سالهای بعد و تا بحال با اجرای طرح هایی منجمله طرح آماک از آنها به عنوان تولیدات فرعی استحصالی از میادین نفت کشور به‌منظور تزریق به مخازن نفتی - تولید مواد خام شیمیایی و سوختی با ارزش و از آن مهم تر تولید مواد پتروشیمی استفاده می‌شود.
اولین گام استخراج، شناسایی مناطق دارای پتانسیل
اولین گام برای استخراج، شناسایی مخازن زیرزمینی یا اکتشاف است که توسط مهندسین زمین شناسی نفت انجام پذیر است. برای تسریع بخشیدن در شناسایی پتانسیل زمین در مناطق مختلف و پیش فرض اولیه شناسایی، بر اساس سوابق هر منطقه خواهد بود. چنانچه شرایط لازم و کافی که عبارت است از ویژگی های زمین شناسی از قبیل طبقات و بسترهای مولد نفت، سنگ های مخزن نفت و ساختارهای لازم برای تجمع نفت، در محل و یا منطقه ای وجود داشته باشد، شرایط تشکیل و تجمع نفت در آنجا فراهم خواهد بود.
به این ترتیب هیچ گونه محدودیت جغرافیایی برای تشکیل مخازن نفتی در سراسر کره زمین، وجود ندارد و آنچه که در اکتشافات نفت مد نظر است، موجبات تشکیل و ذخیره آن است نه محل جغرافیایی آن. از نظر زمین شناسی، پتانسیل های نفتی مناطق مختلف به سه گروه تقسیم می شود، گروه اول مناطق غیر محتمل است و شامل مناطقی می شود که فقط از سنگ های آذرین با دگرگونی و یا رسوبات غیر دریایی که فاقد مواد آلی هستند تشکیل شده باشد. گروه دوم مناطق محتمل از نظر ذخایر نفت و گاز است و آن مناطقی است که رسوبات دریایی در آنها شناخته شده و عواملی که با تشکیل و تجمع نفت مغایرت داشته باشد در آنها دیده نشده است و گروه سوم مناطقی است که از هر جهت برای تشکیل و دخیره مواد هیدروکربوری مناسب بوده و این مواد در آنها کشف و شناخته شده یا شواهد وجود این پتانسیل جدی است. تطبیق یافته های زمین شناسی در سطح زمین با آنچه که در زیر زمین وجود دارد، همیشه مقدور و شفاف نیست. به این معنی که در اکثر مواقع و به دلایل مختلف، هماهنگی دانش و یافته های زمین شناسی طبقات سطحی با بخش های عمیق تر زمین وجود ندارد. به همین جهت بعد از آن که مسائل مربوط به تشکیل و تجمع نفت از روی رویدادها و نشانه های زمین شناسی در سطح زمین قابل اثبات شد، اقدام به اکتشافات زیر سطحی می شود.
مرحله دوم، شناخت لایه های زیرزمین و حفاری
این اکتشافات نیز در دو مرحله انجام خواهد شد. ابتدا با توجه به اختلاف در خصوصیات فیزیکی لایه های زمین و با استفاده از مطالعات ژئوفیزیک لرزه ای، هندسه ی لایه های زیرزمینی مشخص می شود.
سپس در صورت وجود شرایط مناسب برای به تله افتادن و وجود نفت یا گاز در لایه های سنگی، مرحله دوم اکتشافات زیر سطحی که حفاری چاه های اکتشافی است انجام خواهد شد. تا زمانی که وجود نفت یا گاز، میزان آن و همچنین مشخصات فیزیک و شیمیایی ذخایر و بقیه ویژگی های مخزن، مشخص نگردیده است چاه های اصلی حفر نمی شود. چاه های اصلی، ضمن آن که به منظور استخراج و تولید نفت خام یا گاز طبیعی مورد استفاده می گیرد، هم چنان نقش چاه های اکتشافی را نیز خواهند داشت. اطلاعات حاصل از حفاری ها و همچنین اطلاعات حاصل از اکتشافات ژئوفیزیکی برای تهیه و تدوین برنامه های بهره برداری و تکمیل اسناد و نقشه های زیرزمینی بکار گرفته می شود. چاه هایی که بعد از تعیین شکل و اندازه مخزن و میزان مجاز بهره برداری و تولید نفت و یا گاز حفر می گردد چاه های توسعه ای خواهند بود.
امروزه حفاری با ماشین آلات و ابزارهای مدرن انجام می شود و همگام با پیشرفت فنآوری، خطرات ناشی از فوران نفت یا نشت گاز در حفاری ها بسیار کمتر دیده شده است.
نمونه ای از ماشین حفاری
دیدگاه خود را بنویسید