المشاكل المصاحبة لأعمال الحفر Drilling Problems
تظهر اثناء عملية الحفر العديد من المشاكل التي يتطلب الأمر العمل على مواجهتها. ومن تلك المشكلات الاكثر شيوعاً الاتي:
1 - سقوط و انحشار ادوات الحفر والعمل على استعادتها :Fishing
قد يحدث اثناء الحفر تعطل أو انحشار جزء من مواسير الحفر drillstring او سقوطها الى ارضية البئر وهو ما يتوجب العمل على استعادة تلك المواسير ومواصلة الحفر. وتسمى قطعة المعدات أو الأدوات، أو مواسير الحفر drill string التي فقدت في الحفرة، أو انحشرت فيها stuck بالسمكة fish. ولهذا يطلق على عملية استعادة تلك القطع بعملية الصيد Fishing ويطلق على قطع الفأس الصغيرة، أو أية قطعة لا يمكن إزالتها أثناء الحفر بالخردة Junk. وفي حالة وجود قطعة أو خردة، فإن الأمر يتطلب استعادتها أو صيدها fish out لضمان استمرار عمليات الحفر - كما سبق توضيحه. وقد تم تطوير العديد من الآلات أو المعدات التي تتولى استعادة تلك القطع أو صيدها، ومنها على سبيل المثال الآلة التي يتم دحرجتها في الحفرة حتى تصل إلى القطعة المطلوب استعادتها وإخراجها ، حيث تحيط تلك الآلة بالقطعة وتلتقطها من خلال أجزاء خاصة موجودة بداخلها، ثم يتم إخراج الآلة وبداخلها القطعة التي تم صيدها من الحفرة وتوجد آلة أخرى لاستخراج القطع مفقودة تسمى برمح او خطاف الالتقاط Spear حيث تقوم هذه الآلة باختراق القطعة التي يراد التقاطها وإخراجها، كما أن هناك آلة ثالثة بها قوة مغناطيسية كبيرة تعمل على استعادة القطع المفقودة والشكل التالي يظهر أدوات استعاده القطع المفقودة.
ومن الجدير بالذكر أنه أحياناً تفشل محاولة استعادة القطع المفقودة، ويتطلب الأمر نقل الحفار إلى مكان آخر، والحفر من جديد، وهو ما يسمى بالبئر التوأم Twin Well.
2- انفجار البئر ومحاولة السيطرة عليه: High - Pressure Blowout
تتمثل إحدى المشكلات التي قد تحدث أثناء الحفر في انفجار البئر، بسبب خروج الزيت والغاز إلى السطح، بطريقة يصعب التحكم فيها. وهذا يحدث في حالة ما تكون المادة الهيدروكربونية زيت او غاز في باطن الأرض تحت درجة عالية من الضغط والحرارة. وتترتب على الانفجار خسائر اقتصادية وبيئية. وفي هذه الحالة فإن الأمر يتطلب السيطرة على البئر، حتى ولو بإقفالها بمادة الاسمنت وهو ما يسمى بقتل البئر Killing the Well. ومن حسن الحظ أنه لا يحدث الانفجار فجأه، فهناك مؤشرات تظهر قبل الانفجار، منها ظهور فقاقيع الغاز في سائل الحفر ، وارتفاع منسوب سوائل الحفر في الأحواض.
ويعتبر سائل الحفر بمثابة خط الدفاع الأول من انفجار البئر blowout، حيث يقــوم طاقم الحفر من خلاله بالتحكم الضغط المتدفق من التركيبة الضخرية الى داخل البئر، وهو ما يتم من خلال جعل ضغط السائل اكبر من الضغط المتدفق الى داخل البئر.
وأما خط الدفاع الثاني من الانفجار فهو استخدام صمامات منع الانفجار blowout preventers في إقفال البئر. حيث يتم وضع صمامين للأمان في كل بئر، لحمايتها من أى خطر قد يحدث بسبب الحريق، أو غيره من الكوارث. ويثبت أحد الصمامين بعد رأس البئر مباشرة ويسمى صمام الأمان السطحي surface safety valve، والثاني يثبت في الجزء العلوي من أنبوب الإنتاج تحت السطح مباشرة، ويـ صمام الأمان الجوفي subsurface safety valve. وبمجرد أن يدرك المهندسون أن هناك مؤشراً على حدوث الانفجار، يتم القفل باستخدام الصمامات، وإذا لم يتم التمكن من التحكم كلياً، يتم وبسرعه قطع المواسير وإقفال البئر، حيث توجد أداة حادة مركبة في الصمام الذي فوق سطح الأرض عنــد فوهة البئر قادر على قطع مواسير الحفر والإنتاج بسرعة كبيرة وبالتالي إقفال البئر، نظراً لوجود قطعتين حادتين تقربان من بعضهما نتيجة للضغط الذي تولـــده مـعـــدات ضغط خاصة فتقطع المواسير وتقفل البئر. أما في حالة وجود غاز وضغط كبيـــر في البئر، فإنه يحدث الانفجار ليشمل كل شيء يحيط بالبئر. وقد يتحول الحفار إلى قطعة مصهورة من الحديد والشكلان التاليان يظهران مكان تثبيت صمامي الأمان، ولحظة انفجار البئر:
3- مشاكل حفر اخرى
هناك مشاكل اخرى تظهر اثناء الحفر ومنها:
أ- فقد سوائل الحفر lost circulation: وهو ما قد يحدث في حالة وجود فجوات او شقوق في منطقة معينة من التركيبة الصخرية للبئر تؤدي الى عدم استكمال دورة تحريك السوائل حيث تتسرب الى اماكن خارج البئر. ولمواجهة هذه المشكلة يتم اغلاق منطقة تسرب الزيت بتسميتها بمواد خاصة.
ب - تكون مادة صلبة تعيق الحفر: قد يحدث احياناً تفاعل بين سوائل الحفر مع بعض المكونات الصخرية والطينية التي تتكون منها التركيبة الصخرية للبئر مما يؤدي الى تكون مادة جديدة صلبة تتساقط على ارضية البئر ويصعب حفرها، وهو ما يتطلب ازالتها باستخدام مواد وسوائل معينة.
جـ - انهيارات الاتربة والمياه الى داخل البئر والعمل على تغليفها:
عادة ما يصاحب عملية الحفر انهيارات الاتربة من جدران البئر وكذا تدفق المياه والغاز أو غير ذلك من السوائل إلى داخل البئر. ولمنع تلك الانهيارات من جهة، ولمنع تلوث المياه الجوفية من جهة اخرى، فانه يتم تغليف البئر casing والقيام بالأعمال الأسمنتية cementing. ويقصد بالتغليف إدخال أنابيب من الحديد إلى البئر وتثبيتها على جدران البئر في الاماكن التي تمنع تلك الانهيارات. ويتم التثبيت من خلال إضافة كميات الإسمنت في الاماكن المحددة التي تفصل بين جدار البئر وانابيب التغليف، وعادة ما توجد شركات متخصصة للقيام بهذه الأعمال.
وتجدر الاشارة إلى أنه يتم عمل ثلاثة أغلفة للبئر الأول يسمى بالتغليف السطحي (القيسون السطحي) surface casing لمنع انهيارات الأتربة، والثاني يسمى بالتغليف الأوسط (القيسون الأوسط) من أجل منع انهيارات المياه، في حين يسمى الثالث بالتغليف الخاص بالإنتاج (قيسون الانتاج)production casing.
