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

صنعت نفت و گاز، هميشه بهxadدنبال روشهاي جديدي براي به حداكثر رساندن توليد با حداقل هزينهxadها باشد. تنگناهاي اقتصادي، صنعت نفت و گاز را ملزم به توسعة تكنولوژيxadهاي جديدي ميxadكند كه هزينهxadهاي توليد را كاهش دهد و چاههاي موجود را قادر به ايجاد بازده بالاتري كند. يكي از روشxadهاي بالقوة كاهش هزينهxadها، هم در رابطه با چاهxadهاي 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 ويژهxadگيهاي خاص اين تكنولوژي گذري اجمالي بر اين نتايج اين بررسي ارائه ميxadشود:

---

محققان تخمين ميxadزنند كه با استفاده از تكنيكxadهاي جديد اكتشاف، فقط از چاهxadهاي موجود در درياي شمال ميxadتوان 1.3 ميليارد بشكه نفت استخراج كرد. اين تكنولوژيxadها از طريق عمليات ترميمي در چاهxadهاي موجود و اكتشاف با هزينه كاراتر و توسعة ذخاير دست نخورده، ميxadتوانند 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 برقxadپالسي، انفجار فوقxadالعاده سريع كانال پلاسما در داخل سنگ در مدت كمتر از يك ميليونيم ثانيه اتفاق ميxadافتد و باعث شكستگي و خردشدن سنگ آن حوزه ميxadشود.

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

يكي از مزيتxadهاي مهم حفاري كانال پلاسما (PCD)، شيوة پالسي عمليات است. معمولاً برق مورد نياز براي تشكيل پلاسما، ميxadتواند 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 ميxadتواند 10 هزار مرتبه كمتر باشد. در آزمايشxadهاي 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 سانتيxadمتر 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 بهxadعلت قابليت انتقال و استفادة بهينه از انرژي مصرفي، پيشرفت عمدهاي را در حفاري نشان ميxadدهد. بهxadعلاوه، چون فرآيند كانال پلاسما موجب ايجاد سوراخ كوچكي به قطر يك يا دو اينچ ميxadشود، لذا خرابي و ريزش در بستر دريا، در مقايسه با حفاري سنتي بهxadشدت كاهش ميxadيابد.

ديويد مكبت, قائم مقام دانشگاه Strathclyde (محقق) ميxadگويد: خيلي از شركتxadها اكنون به اين نتيجه رسيدهxadاند كه چاهxadهاي با قطر كوچك بهxadخاطر كاهش شديد در هزينهxadهاي حفاري و تخريب كم محيط xadزيست، گزينة ارجحي براي اكتشاف و استخراج ميxadباشد. حفاري كانال پلاسما ميxadتواند اين موارد را عملي كند و به تكنولوژي آينده براي اكتشاف و توليد نفت و گاز تبديل شود.

تحقيق PCD به مدت 20 ماه در آزمايشگاه در جريان بوده است. محققان متهxadxadهاي حفاري، نمونه اصلي را در يك معدن سنگي در نزديكي گلاسكو آزمايش كردند. نتايج بعضي از اين آزمايشها را ميتوان در مجموعة عكسxadهاي ضميمه ديد.