استفاده از نرم افزار طراحی بومی شاخص متمایز مته حفاری PDC ساخت داخل

 

استفاده از نرم افزار طراحی بومی
شاخص متمایز مته حفاری PDC ساخت داخل

 

 

 

مهندس سعید محمدی
                                  رییس اداره حفاری شرکت نفت فلات قاره ایران

 

مته‌های حفاری در دو گروه اصلی مته‌های کاجدار ( Rock Bit ) و PDC و در طراحی‌های متنوع، از جمله اقلام راهبردی صنعت حفاری چاه‌های نفت و گاز بوده که بروز مشکلات در روند تامین آن در سال‌های تشدید تحریم‌ها، ضرورت توجه به داخلی‌سازی فناوری ساخت آن را بیش از پیش، نمایان ساخت.

شرکت نفت فلات قاره به عنوان یکی از مصرف‌کننده‌های این تجهیز استراتژیک در سال‌های گذشته اقدامات موثری برای بومی سازی مته‌های الماسه انجام داده است که بخشی از این اقدامات در ادامه تشریح شده است

اهمیت بومی‌سازی تجهیزات صنعت نفت و نحوه حمایت از سازندگان توانمند داخلی
نقش پیشرو صنعت نفت در اقتصاد و پویایی سایر صنایع، اهمیت چابک بودن فرآیندهای منجر به تولید را در این صنعت نمایان می‌سازد. صنعت بالادستی نفت بویژه در حوزه حفاری، به علت قرارگیری در ابتدای این چرخه، نقش بسزایی داشته که با توجه به ماهیت پرهزینه عملیات حفاری، ضرورت چابکی زنجیره های تامین باکیفیت کالا و خدمات را مبرهن می نماید. اگرچه حتی در زمان حضور و فعالیت شرکت‌ها و سازندگان خارجی در این صنعت، نگاه به تامین از داخل، همواره در این صنعت وجود داشته که بومی سازی اقلامی نظیر آویزه آستری و تجهیزات سرچاهی از مصادیق روشن این نگاه بوده است ولی بروز وقفه در روند تامین کالا در زمان تشدید تحریم‌ها، رسیدن به امکان ساخت ۱۰۰ درصدی تجهیزات موردنیاز این صنعت در داخل کشور را در صدر توجهات مدیران و کارشناسان شرکت‌های تابعه قرار داد. نگاه راهبردی و پیگیرانه مدیران بخش فنی شرکت نفت فلات قاره همراه با تلاشهای جدی کارشناسان این امور، در کنار اقدامات همکاران فنی در سایر شرکتهای تابعه، در نهایت به تقویت توانمندی ساخت داخل در صنعت حفاری و تکمیل چاه‌ها و محدودتر شدن اقلامی که نیازمند تامین از خارج از کشور می‌باشند شده است.

 

اقدامات انجام شده درخصوص بومی سازی مته‌های حفاری PDC
در ابتدا لازم است اشاره‌ای به بخشی از اقدامات حمایتی شرکتهای تابعه در ساخت داخل مته‌های حفاری PDC داشته باشم. آزمایش موفق میدانی اولین مته حفاری PDC بدنه فولادی در سال ۹۳ در میدان مشترک سلمان با حمایت‌های فنی اداره حفاری شرکت نفت فلات قاره و همچنین نتایج قابل قبول حاصله از کاربرد اولین مته PDC بدنه ماتریکسی ساخته شده توسط شرکت اکسون دنا در داخل کشور در ابتدای سال ۹۵ که با نظارت و حمایت شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب انجام پذیرفت، از گام‌های موثر در روند بومی‌سازی این مته‌ها بود که در ادامه، با تامین تعداد دیگری از این مته‌ها در اندازه ۴/ ۱- ۱۲ ” از همان سازنده و کاربرد موفق در میدان آبتیمور مناطق نفتخیز جنوب و نیز ساخت مته‌های PDC بدنه فولادی توسط شرکت تجهیزات نفت نوین اروند و آزمایش میدانی مثبت در میادین سلمان و درود شرکت نفت فلات قاره، استمرار یافت و در آخرین اقدام نیز مته حفاری PDC, Matrix body ساخته شده توسط شرکت خدمات فنی میادین آسماری، نتایج قابل قبولی را در حفاری جهت‌دار حفره ۲/ ۱-۸”چاه‌های SR-35 میدان سروش و NR-37 میدان نوروز در شرکت نفت فلات قاره کسب کرد.
طراحی بومی، شاخصه متمایز مته حفاری PDC ساخت داخل 
آنچه که در میزان کارآیی مته‌های حفاری PDC بسیار حائز اهمیت است مناسب بودن طراحی مته برای سازند و نوع عملیات و مسیر چاه است. مته‌های PDC قبلی تماما به روش مهندسی معکوس و بر پایه تهیه مدل از نمونه مته‌های حفاری خارجی ساخته شده بود. این موضوع، دربرگیرنده وابستگی فرآیند ساخت داخل به نمونه مته خارجی و همچنین محدودیت در ساخت مته متناسب با تغییر شرایط سازندی و عملیات حفاری بود. ولی نکته‌ای که مته حفاری ۲/ ۱- ۸” ساخته شده اخیر توسط شرکت خدمات فنی میادین آسماری را حائز اهمیت می‌نماید طراحی ۱۰۰ درصد ایرانی این مته در کشور بود که بر پایه نرم‌افزار کاملا ایرانی طراحی و بهینه‌یابی مته حفاری PDC ایجاد شده در شرکت خدمات فنی میادین نفت آسماری، شکل می‌گرفت. نتایج مثبت حاصل شده از کاربرد این مته در حفاری چاه‌های میدان سروش و نوروز و بویژه Dull Grading بسیار خوب این مته پس از حفاری ۹۹۰ متر، تثبیت باور “ما می‌توانیم” بود. در مبحث طراحی مته‌های حفاری، لزوم دسترسی سریع و آسان به خدمات بهینه‌سازی مشخصه‌های مته‌ی مورد نیاز بسیار حائز اهمیت است؛ موضوعی که تاکنون با واسطه‌ی شرکتهای خدمات دهنده ایرانی از سازندگان خارجی تامین می‌گردید.
در واقع، با هدف‌گذاری بر روی ایجاد نرم‌افزار طراحی و بهینه‌یابی مته الماسه در ابعاد و ویژگی‌های گسترده بر اساس دانش مکانیک، تدوین موفق نرم‌افزار بومی مربوطه انجام پذیرفت و با بکارگیری دانش ساخت و متالورژی و نیز کسب تجربه از مته‌های ساخته شده قبلی به روش مهندسی معکوس و ارتباط و حمایت‌های فنی شرکتهای تابعه بویژه اداره حفاری شرکت نفت فلات قاره در ساخت و رانش موفق مته حفاری PDC مورد اشاره، صحت‌سنجی کارآیی این توانمندی در گام اول به تایید رسید که این مهم نیازمند استمرار و تثبیت و ارتقای کیفیت در طراحی مته‌ها در سایر اندازه‌ها و Bit Type ها متناسب با شرایط عملیاتی مختلف می‌باشد. باید توجه داشت که در طراحی مته PDC پارامترهای متعددی همچون کیفیت تولید لایه الماس مصنوعی، نحوه اتصال لایه الماس به زیرلایه، هندسه برنده، زوایای جهت‌گیری برنده و نحوه اتصال برنده‌ها به بدنه مته بر عملکرد مته تأثیر مستقیم دارد که طراحی آن را پیچیده و چالش برانگیز می‌کند. این موارد، اهمیت دستیابی به این توانمندی را نمایان‌تر می‌سازد.
نتایج میدانی کاربرد مته حفاری PDC طراحی و ساخته شده در داخل کشور
مدیریت امور فنی و اداره حفاری شرکت نفت فلات قاره در راستای اقدامات قبلی خود در روند حمایت از ساخت داخل تجهیزات حفاری و همگام با سایر اقدامات همکاران فنی شرکتهای تابعه، موضوع طراحی و ساخت تماما ایرانی مته حفاری PDC در اندازه ۲/ ۱- ۸” برای اولین بار در کشور را با بهره‌گیری از دانش عملیاتی و مهندسی کالای کارشناسان خود و نیز توانمندی قابل توجه ایجاد شده در شرکت سازنده داخلی، برای یکی از میادین خود در پیش گرفت. ثبت عملکرد بالاتر از متوسط نرخ حفاری در میدان سروش که با حفاری بالغ بر ۵۱۱ متر با موتور درون‌چاهی و RPM بالا و نیز مسیر حفاری چاه جهت‌دار با تغییر زاویه از ۵۵ به ۸۴ درجه و همچنین عملکرد مته در میدان نوروز با حفاری ۴۷۸ متر و تغییر زاویه از ۳۹ به ۸۴ درجه همراه بود و همچنین وضعیت Dull Grading بسیار خوب این مته نقطه امیدبخشی در روند تکمیل فرآیند بومی‌سازی مته‌های حفاری PDC, Matrix body و خدمات بهینه-سازی طراحی مته در داخل کشور را ثبت نمود. D/G این مته در شرایط حفاری مورد اشاره، بیانگر خواص مکانیکی بالا و فرآیند ساخت بهینه این مته است که در نهایت، امکان کاربرد مجدد مته برای حفاری چاه‌های بعدی را فراهم می‌سازد. با توجه به کاربرد موفقیت آمیز مته ۲/ ۱- ۸” اداره حفاری شرکت نفت فلات قاره اقدام مشابه‌ای در خصوص به کارگیری مته اندازه ۴/ ۱- ۱۲ اینچ ساخت داخل را در دستور کار خود قرار داد که در حال حاضر مته ساخته و در حال تحویل به منطقه بهرگان جهت آزمایش میدانی در چاه ۳۸ میدان نوروز می‌باشد.
و در پایان:
استقبال از تلاش‌های سازندگان داخلی در روند بومی‌سازی تجهیزات حفاری و حمایت‌های فنی در راستای هم‌افزایی و ارتقای این توانمندی و کیفیت ساخت، فرآیند بدون توقف اداره حفاری شرکت نفت فلات قاره بوده که در سایه نگاه مسئولانه مدیریت ارشد شرکت و درک فنی و توان و تجربه عملیاتی کارشناسان این اداره در واحدهای مهندسی کالای حفاری، مهندسی حفاری و عملیات حفاری بصورت هماهنگ انجام می‌پذیرد و نتایج این نوع نگرش و اقدام، در هرچه گسترده و پررنگ‌تر شدن دایره اقلام حفاری تامین شده در داخل کشور نمود روزافزون بیشتری داشته است.