پیش از شروع

قرن هاست که نفت و گاز در زندگی بشر نقش بسیار مهمی را بازی کرده است . تاریخچه استفاده از نفت به ۱۵۰۰سال قبل از میلاد باز میگردد .صنعت نوین نفت و گاز در اواخر قرن ۱۹میلادی متولد شد و روش های حفاری متفاوتی جهت رسیدن به این ماده ارزشمند طی سال های متمادی ارائه شده است .اولین فعالیت های اکتشافی در ایران هم توسط شرکتHotz  در دالکی در سال ۱۸۸۴میلادی انجام گرفت که منجر به کشف نفت نشد . اغاز فعالیت صنعت نفت در ایران به کشف چاه شماره یک در پنجم خرداد ۱۲۸۷ باز میگردد.

نیاز صنعت

شیوه های مرسوم حفاری دورانی که برای اکتشاف و استخراج نفت خام و گاز طبیعی به کار می رود فرایند هایی بسیار پیچیده و پر هزینه هستند . در مواجه با چالش های مربوط به افزایش تقاضای نفت شرکت های فعال در این حوزه به جست و جو روش های اقتصادی برای کاهش هزینه های حفاری پرداختند. در این راستا چندین تکنیک حفاری جدید بر مبنای تخریب سنگ با استفاده از روش های مکانیکی – حرارتی –هیدرولیکی-گداخت- تبخیر و شیمیایی مورد مطالعه و برسی قرار گرفتند . از روش های جدید تر میتوان قوس الکتریکی –پلاسما –دریل های مافوق صوت و لیزر را نام برد. با ظهور لیز های توان بالا پزوهشگران  حوزه صنایع نفت و گاز متوجه  پتانسیل بالای این ابزار در حفاری چاه های نفت و گاز شدند.

از ایده تا عمل

امکان استفاده از لیزر برای سوراخ کاری و خرد کردن سنگ از زمان ساخت لیزر پر توان در صنعت  نفت و گاز مورد بحث قرار گرفته است . در دهه ۱۹۶۰میلادی تلاش های جهت توسعه دریل بر مبنای لیزر CO2 صوت گرفته ولی در ان زمان مهندسان به این نتیجه رسیدند که این فناوری از لحاظ اندازه و پیچیدگی برای این منظور هنوز به بلوغ کافی نرسیده است .در سال ۲۰۰۲رامونا گریوز پزوهشگر دانشکده معدن کلرادو  پتانسیل حفاری لیزری را با تخریب سنگ توسط یک لیزر شیمایی پیشرفته با طول موج در ناحیه مادونه قرمز میانی نشان داد و توانایی یک لیزر دیودی توان بالا در سوراخ کای سنگ و صخره را مشخص یابی کرد. در این زمان هنوز فاصله یادی بین فناوری و صنعت وجود داشت که مانع از تجاری شدن این فناوری می شد.

ورود به بازار صنعت

معرفی لیزر فیبر ۱۰کیلو واتی شرکتPhotonics IPG در سال ۲۰۰۸چسشم اندار جدیدی از تجارت سازی حفاری لیزری را پیش رو صنعت نفت و گاز قرار داد. یک سال بعد این شرکت با همکاری CSM شروع به توسعه فرایندی کرد که در ان دلیل قادر بود فرایند سوراخ کاری را مشابه محصولات تجاری موجود انجام دهد و در کنار ان امکان استفاده به عنوان یک سیستم لیزری حفاری را داشته باشد . چندی بعد رقیب تجاری IPGPHotonics  یعنی شرکت  foroEnergy در سال ۲۰۱۴دستگاهی متشکل از لیزر فیبر و مته الماسی پلی کریستال فشرده ارائه داد  که توانایی سوراخ کاری سنگ های با مقاومت فشاری بالای ksi30 را بهتر از روش های مرسوم داشت. این دستگاه توانست تمامی انواع سنگ های موجود در کاربرد هی صنعت نفت گاز و زمین گرمایی را با مته های با قطر۴-۶-۸٫۵ اینچ سوراخ کاری کند . متخصصان شرکت در ازمایشی موفق شدند  با ترکیب پرتو لیزر و دستگاه دریل سوراخی به عمق ۱۲فوت در دولومیت  با مقاومت فشاری ksi30 ایجاد نمایند هدف از انجام این ازمایشی که با همکاری ازانس پروزه های تحقیقاتی پیشرفته

CSM انجام گرفت  نمایش سرعت بالاتر دستگاه لیزری در سوراخ کاری بوده. با این ازمایش نشان داده شد که استفاده از دستگاه لیزری علاوه بر افزایش سرعت و کاهش هزینه نیاز به اعمال فشار روی مته توسط وزن زیاد را تا حد زیادی تقلیل می دهد و از این طق عمر مته افزایش می یابد . لام ب ذکر است که شرکت ForoEnergy بی از ۲۰۰سال تجربه فی در زمینه مهندسی نفت  دارد و ازمه ترین تجربیات این شرکت به کار گیری لیزر های توان بالا برای نخستین بار در این زمینه است.

حفاری با لیزر نسبت به روش های مرسوم مزایای متعددی دارد از جمله سرعت نفوذ بالا کاهش روز های کاری دکل حفاری و مدت زمان توقف حفاری -کاش هزینه ها  -افزایش کنترل بر فرایند حفاری-ایجاد قطر یکسان از سطح تا ته چاه کاهش احتمال گیر لوله های حفاری و کاهش الودگی محیط زیست .

حفاری لیزری در صنعت نفت ایران

در سال ۸۹ازمایش هایی به منظور برسی کارایی فناوری لیزر در صنعت نفت و گاز ایران صورت گرفت .نتایج این پزوهش ها روی برخی از نمونه های سازنده های جنوب غربی ایران نشان دادند که ر نمونه های غیر اشباع شیل بیشترین سرعت حفاری را داراست. با توجه به این که بیشتر سازنده های حفاری شده در ایان از نوع شیل یا ماسه سنگ است میتوان نتیجه گرفت که ورود این سیستم به صنعت حفاری ایران میتواند انقلاب بزرگی در این صنعت ایجاد کند . برای ارزیابی دقیق تر این موضوع نیاز به ازمایش ها و مطالعات متعدد میدانی می باشد . در سال ۹۴هم برای مقایسه عوامل زمان و هزینه در حفاری دورانی با حفاری لیزری یک مطالعه میدانی روی یکی از چاه های جنوب غربی کشور صورت پذیرفت . نتایج این برسی ها نشان دادند که استفاده از لیز پالسی ی تواند سبب کاهش ۱۸و۱۰درصد زمان و هزینه های حفاری شود . درمجموع ورود فناوری لیزر به صنعت نفت و گاز ایران نیازمند مطالعات و بررسی های دقیق است.

نگاه به اینده

در این بخش مروری دایم بر خلاصه گزارش های ارائه شده توسط موسسات تحقیقات بازار در رابطه با تحلیل صنعت سوراخ کاری لیزری و به ویزه حفاری لیزری در صنعت نفت و گاز . سوراخ کاری لیزری را از دیدگاه کاربرد  می توان به دو دسته تقسیم کرد :سوراخ کاری لیزری ضبه ای و دورانی . لیزر های قابل استفاده در سوراخ کاری و حفاری علاوه بر صنعت نفت و گاز در صنایع متنوعی  چون خودروسازی –هوا فضا- سرامیک و الکترونیک  کاربرد فراوانی دارد که جزو محرک های اصلی برای این بازار به حساب می اید .

فراوانی ذخایر نفت و گاز در سراسر دنیا و افزایش فعالیت های حفاری برای استخراج ذخایر هیدرو کربنی میتواند تاثیر مستقیمی بر بازار حفاری لیزری داشته و نیاز به ان را افزایش دهد . نتایج برسی های چندین ازمایشگاه تحقیقاتی در سراسر دنیا نشان می دهد که به دلیل دقت و سرعت بالاتر لیزر در حفاری میتوان ان را گزینه ای مطلوب در مواردی که نیاز به دقت بالا در صنعت نفت و گاز و زمین گرمایی باشد  به  شماراورد .همچنین استفاده از لیزر اسیب های زیست محیطی را کاهش می دهد و در صورتی که دستگاه های لیزری مناسب و کارا برای حفاری در صنعت نفت و گاز ارائه شوند می توانند کاربرد وسیعی در این صنعت پیدا کنند .  به طور خلاصه میتوان گفت امکان استفاده از لیزر در صنعت حفاری به عنوان یک سامانه کارامد هنوز توسط پزوهشگران  و مهندسان در دستمطالعه و برسی است و برای رقابت با فناوری های موجود نیازمند زمان  خواهد بود هر چند برخی از مطالعات جایگزین شدن فناوری لیزر با روش مرسوم را طی سال های اتی پیش بینی می کند. بنابراین فعالیت در بازار صنعت حفاری نفت و گاز فرصتی برای شرکت های تولید کننده لیزر های سوراخ کاری در اینده به حساب می اید.

منابع

وحید دخانی تاریخچه فعالیت های بالادستی صنعت نفت ایران در سده گذشته۱۳۸۷-۱۲۸۷

اکتشاف و تولید شماره ۵۰ مهر ماه ۸۷

مهدی بخت بیدار –محسن قربانخانی –بهبود سرعت حفاری با استفاده از تکنولوزی لیزر-اکتشافات و  تولید شماره ۷۱شهریور ۸۹

داریوش شیر مردی –برزو عسگری – امیر افضل کیانی شاهوند-برسی عوامل زمان و هزینه در حفاری دورانی و لیزری –ماهنامه علمی –ترویجی اکتشاف و تولید نفت و گاز شماره۱۲۴تیر ماه ۹۴

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
You need to agree with the terms to proceed

فهرست
×

سلام.

جهت برقراری ارتباط می توانید با شماره تلفن 02166155094 تماس حاصل فرمایید.

یا بر روی پشتیبانی کلیک فرمایید.

×