مهندسان برتر

روشهای تشخیص ارتعاشات در رشته حفاری

1- مشاهدات :

بجز ارتعاشات عرضی ،‌دیگر ارتعاشات نامبرده شده در صورتیکه به اندازه کافی شدید باشند ، آثار آنها را می توان در سطح مشاهده کرد .

1.1- ارتعاشات محوری :

آثار ارتعاشات محوری روی سطح بصورت نوسانات وزن نما و لرزش میزدوار کاملا ً مشهود است، ‌هر چه دامنه ارتعاشات بیشتر شده و شدت نیروهای دینامیکی افزایش یابد ،‌شدت نوسانات و لرزشها نیز افزایش می یابد .

1.2- ارتعاشات پیچشی :

آثار ارتعاشات پیچشی در سطح به صورت نوسانات گشتاور مشهود است . که روی سرعت گردش میزدوار اثر می گذارد ، در صورتیکه دامنه ارتعاشات پیچشی شدید باشند ، نوسانات سرعت چرخش میزدوار RPM افزایش می یابد .

1.3- ارتعاشت عرضی :

همانگونه که در بخش 1.2.3 نیز گفته شد ، ارتعاشات عرضی آثار مستقیمی بر روی سطح نداشته و قابل مشاهده نمی باشند ، ولی در حالت شدید آن می توان ، از کاهش ضخامت ابزار پیوند لوله های حفاری ناشی از تماس آن با بدنه چاه ، در حفاری چاه های عمودی به وجود ارتعاشات عرضی پی برد .

1.4- ارتعاشات هیدرولیکی : ارتعاشات هیدرولیکی ناشی از عملکرد نا مناسب پمپ های سیال حفاری ،‌به صورت نوسانات فشار هیدرولیکی در Stand pipe بر روی فشار سنجها قابل مشاهده می باشد.

2- اندازه گیری سطحی و درون چاهی :

شدت و نوع ارتعاشات در سطح و درون چاه مساوی و مشابه نیستند ، اندازه گیریهای صورت پذیرفته توسط محققان نشان داد ، آثار ارتعاشات از نظر اندازه و هم زمانی در سطح و درون چاه با یکدیگر یکسان نیستند ، چرا که نیروهای دینامیکی ناشی از ارتعاشات در اثر اندرکنش مته / سازنده و رشته / دیواره چاه تولید شده ، در حین انتقال به سطح مقداری مستهلک شده ، دچار تاخیر زمانی میشوند . به همین دلیل اندازه گیریهای صورت پذیرفته درون چاهی ، از دقت و صحت بالاتری برخوردار است .

2.1 – اندازه گیری درسطح زمین:

همانگونه که اشاره شد،آثارنیروهای مکانیکی ناشی از ارتعاشات ایجادشده دردرون چاه،درسطح دراثراستهلاک حین انتقال از شدت کمتری برخوردارند،همچنین آثارارتعاشات عرضی نیز به سطح زمین منتقل نمی شوند . ولی بدلیل وجود سنسورها در سطح و امکان انتقال آسانتر اطلاعات، ثبت و تفسیر داده ها از سرعت و دقت بالاتر و هزینه پایین تری برخوردار است ، با تجهیز سیستمها به نرم افزارهای شبیه ساز ، از روی اطلاعات اندازه گیری شده در سطح ، با دقت قابل قبولی میتوان شرایط درون چاهی را مدل کرد .

به همین دلایل امروزه بیشتر شرکتهایی که تامین کننده خدمات Surface logging هستند ، خدمات drill string vibration نیز ارائه می دهند ، که تحت نامهای مختلف و علائم اختصاری متفاوت می باشند .

2.2- اندازه گیری درون چاهی :

نیروهای دینامیکی ناشی از ارتعاشات ، در درون چاه تولید می شوند ، لذا شدت و اندازه این نیروها در درون چاه بیشتر است ، به همین دلیل اندازه گیری این نیروها در درون چاه از دقت و صحت بالاتری برخورد ار است ، ولی بدلیل مشکلات موجود در اندازه گیری درون چاهی و انتقال اطلاعات به سطح زمین ،اندازه گیری درون چاهی از سطح تکنولوژی و هزینه بالاتری برخوردار است . لذا شرکتهائی که خدمات حفاری افقی و انحرافی را ارائه می دهند ، بدلیل حساسیت و قیمت بالای این تجهیزات ، به منظور کاهش هزینه های ناشی از خرابی این وسائل در درون چاه ، اقدام به اندازه گیری شدت ارتعاشات با بهره گیری از سنسورهای درون چاهی می نمایند .

از آنجا که معمولاً Surface logging در حفاری لایه های مخزن صورت می پذیرد و شرکتهای صاحب چاه کمتر حاضر به پرداخت هزینه های Surface logging در Top hole می باشند ، و اغلب در عمل مشاهده شده است ، عمده مشکلات ناشی از ارتعاشات Top hole اتفاق می افتد ، بنظر میرسد که از طریق راه های ذیل می توان به کنترل و کاهش خسارات ناشی از ارتعاشات دست یافت :