صنعت انرژی بدون حفاری نفت و گاز معنا ندارد. این فرآیند، اولین گام برای رسیدن به منابع زیرزمینی هیدروکربنی است و نقش کلیدی در تأمین سوخت و انرژی جهان ایفا می‌کند. حفاری نفت و گاز انواع مختلفی دارد که هرکدام با توجه به شرایط زمین‌شناسی، موقعیت جغرافیایی و تکنولوژی‌های مورد استفاده انتخاب می‌شوند. در ادامه به بررسی کامل روش‌ها، کاربردها، هزینه‌ها و میزان استفاده هرکدام می‌پردازیم.
تاریخچه‌ای کوتاه از حفاری نفت و گاز
حفاری در گذشته با ابزارهای ساده و به روش ضربه‌ای انجام می‌شد. اما با پیشرفت تکنولوژی، حفاری دورانی جایگزین شد و امروزه پیشرفته‌ترین روش‌ها مثل حفاری افقی و حفاری مدیریت‌شده فشار در حال استفاده هستند.
انواع حفاری نفت و گاز
۱. حفاری بر اساس روش انجام
- حفاری ضربه‌ای: یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها که با کوبیدن مته به سنگ صورت می‌گرفت. امروزه تقریباً منسوخ شده است.
- حفاری دورانی: رایج‌ترین روش امروزی که مته به صورت چرخشی سنگ را خرد می‌کند. این روش ستون اصلی حفاری‌های نفت و گاز محسوب می‌شود.
۲. حفاری بر اساس محیط
- حفاری خشکی (Onshore): در خشکی انجام می‌شود. هزینه کمتری نسبت به حفاری دریایی دارد و همچنان بیشترین سهم تولید جهانی نفت و گاز از این نوع حفاری است.
- حفاری دریایی (Offshore): در دریا و با استفاده از سکوهای ثابت یا شناور انجام می‌شود. هزینه بسیار بالاتر دارد ولی برای دسترسی به ذخایر عظیم زیر بستر دریا ضروری است.
۳. حفاری بر اساس نوع چاه
- حفاری عمودی: ساده‌ترین و قدیمی‌ترین روش که چاه مستقیم به سمت پایین حرکت می‌کند.
- حفاری جهت‌دار: زمانی استفاده می‌شود که ذخایر به طور مستقیم در دسترس نباشند.
- حفاری افقی: یکی از پرکاربردترین روش‌های نوین، مخصوصاً در مخازن شیل و منابع غیرمتعارف. هزینه آن بالاتر از عمودی است اما تولید را چند برابر می‌کند.
- حفاری انحرافی: مشابه جهت‌دار ولی برای رسیدن به نقاط خاص و دور از مسیر عمودی.
۴. حفاری بر اساس تکنولوژی‌های نوین
- حفاری با هوا: در سازندهای خاص برای کاهش هزینه و سرعت بیشتر.
- حفاری تحت تعادل (UBD): برای کنترل بهتر فشار سازند.
- حفاری مدیریت‌شده فشار (MPD): تکنیکی پیشرفته برای افزایش ایمنی و کاهش ریسک.
- حفاری لیزری و پلاسما: هنوز بیشتر در مرحله تحقیق و توسعه، اما آینده‌ی صنعت می‌تواند به این سمت برود.
هزینه‌های حفاری نفت و گاز
هزینه حفاری به عوامل زیادی بستگی دارد:
- موقعیت چاه (خشکی یا دریایی)
- نوع حفاری (عمودی، افقی یا جهت‌دار)
- عمق مخزن
- تجهیزات و تکنولوژی‌های مورد استفاده
به طور کلی:
- حفاری خشکی عمودی → کم‌هزینه‌ترین
- حفاری افقی → هزینه بیشتر ولی تولید بالاتر
- حفاری دریایی → گران‌ترین روش به دلیل نیاز به سکو، تجهیزات پیشرفته و شرایط سخت محیطی
طبق آمار، بیش از ۷۰ درصد حفاری‌های جهان در خشکی انجام می‌شوند زیرا هزینه‌ی کمتری دارند. در مقابل، هرچند حفاری دریایی گران است، اما سهم بزرگی از منابع نفتی در آب‌های عمیق قرار دارند و ناگزیر باید استفاده شوند.
پرکاربردترین روش‌های حفاری نفت و گاز
امروزه حفاری دورانی، افقی و جهت‌دار بیشترین سهم را در پروژه‌های نفت و گاز دارند. حفاری افقی به‌خصوص در آمریکا و مخازن شیل به شدت رشد کرده و انقلابی در تولید نفت و گاز ایجاد کرده است.
جمع‌بندی
حفاری نفت و گاز یک فرایند پیچیده و حیاتی است که بدون آن استخراج انرژی امکان‌پذیر نیست. انتخاب روش حفاری به شرایط زمین‌شناسی، موقعیت مخزن و توان مالی بستگی دارد. حفاری خشکی و افقی پرکاربردترین روش‌های امروز جهان هستند، در حالی که حفاری دریایی هرچند گران است، اما دسترسی به ذخایر عظیم زیر دریا را ممکن می‌سازد. آینده‌ی این صنعت نیز به سمت استفاده از روش‌های هوشمند، مدیریت فشار و حتی لیزری پیش خواهد رفت.
منابع:
Drilling Contractor, blog.fenstermaker, Petrosync, EIA, ScienceDirect
برای دیدن سایر مقالات اینجا کلیک کنید.
