پیٹرولیم سائنس: انتہائی گہرے کنویں کو کھودنا اتنا مشکل کیوں ہے؟

چیلنج 1: الٹرا ڈیپ ویلز میں کمپلیکس پریشر سسٹمز پیچیدہ ویلبور سٹرکچر ڈیزائن

انتہائی گہرے کنویں متعدد جیولوجیکل فارمیشنوں میں گھستے ہیں، جو انتہائی پیچیدہ اور باہم بنے ہوئے تاکنا دباؤ کے نظاموں کا سامنا کرتے ہیں۔ ہائی پریشر اور کم پریشر والے زون متبادل ہوتے ہیں، جو بار بار اور آپس میں جڑی ہوئی پیچیدگیوں کا باعث بنتے ہیں جیسے کہ تشکیل کا ٹوٹ جانا، پائپ پھنس جانا، گردش ختم ہو جانا، اور ککس۔ الٹرا ڈیپ فارمیشنز کے لیے ڈرلنگ ڈیٹا کی کمی ہے، اور تاکنا دباؤ کی پیشین گوئی کے لیے دستیاب سیسمک اور لاگنگ ڈیٹا محدود اور ناقص معیار کا ہے۔ قابل اعتماد حوالہ ڈیٹا کی کمی، ڈرلنگ کے دوران صرف حقیقی وقت کے دباؤ کی نگرانی پر انحصار کرنے کی حدود کے ساتھ، نظام کے دباؤ کی پیشین گوئی کرنے میں اہم مشکلات اور کم درستگی کے نتیجے میں۔ اس سے تشکیل کی تشخیص، کیسنگ سیٹنگ کی گہرائیوں اور سوراخ کرنے والی سیال کی کثافتوں کے نامناسب ڈیزائن، اور شدید کنویں میں عدم استحکام کے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ موجودہ ٹیکنالوجیز فارمیشن پریشر اور راک میکینیکل خصوصیات جیسے کلیدی پیرامیٹرز کی درست پیشین گوئی نہیں کر سکتی ہیں، زیادہ غیر یقینی صورتحال پیدا کرنا اور ڈاون ہول رسک مینجمنٹ کو انتہائی چیلنجنگ بنانا ہے۔ عملی تلاش اور ترقی کی ضروریات کی بنیاد پر، جہاں کنویں کو مزید گہرا کرنا ضروری ہو سکتا ہے، کنویں کے ڈھانچے کے ڈیزائن میں ممکنہ خطرے والے علاقوں کو مؤثر طریقے سے الگ کرنے کے لیے ایک یا دو ہنگامی کیسنگ سیکشنز کو شامل کرنا چاہیے، جس سے متعلقہ اخراجات میں خاطر خواہ اضافہ ہوتا ہے۔

چیلنج 2: الٹرا ڈیپ ویلز میں پائپ سٹرنگ کا بہت زیادہ وزن محفوظ کیسنگ کو چلانے میں رکاوٹ ہے

انتہائی گہری کھدائی میں مٹی کے پتھر اور ہائی پریشر نمک جپسم کی تہوں جیسی تشکیلات کا سامنا ہو سکتا ہے، جس سے کیسنگ کی خرابی، گرنے اور پھٹنے کے خطرات لاحق ہو سکتے ہیں۔ ان خطرات کو اکثر کیسنگ ڈور کی دیوار کی موٹائی میں اضافہ کر کے کم کیا جاتا ہے۔ انتہائی لمبے سیمنٹنگ حصوں کے حالات میں، پائپ کے تاروں کی ضرورت سے زیادہ لمبائی اور وزن کے مسائل واضح ہو جاتے ہیں۔ خاص طور پر، کیسنگ سٹرنگ کا وزن 12,000 میٹر رگ (900 ٹن، 150 سے 180 بالغ افریقی ہاتھیوں کے مشترکہ وزن کے برابر) کی محفوظ لوڈنگ کی حد سے بھی زیادہ ہو سکتا ہے۔ موجودہ رگوں کی لہرانے کی صلاحیت اس طرح کے بھاری کیسنگ تاروں کو عام طور پر معطل کرنے کے لیے ناکافی ہے، پیچیدگیوں کے دوران ٹرپنگ آپریشنز کو ہینڈل کرنے یا محفوظ چلانے کے لیے مطلوبہ ٹینسائل سیفٹی مارجن کو پورا کرنے کے لیے۔

15,240 میٹر:اکتوبر 2022 میں، ADNOC نے اپر زکم فیلڈ میں اپنے UZ-688 افقی کنویں کے ساتھ گہرے ترین کنویں کے لیے ایک نیا عالمی ریکارڈ قائم کیا، جس کی کل گہرائی (ماپا گہرائی) 15,240 میٹر تک پہنچ گئی۔

چیلنج 3: الٹرا ڈیپ ویلز میں سخت اور پیچیدہ فارمیشنز چٹان کو توڑنے اور مجموعی طور پر ڈرلنگ کی رفتار کو روکتی ہیں۔

انتہائی گہرے کنوؤں کی تشکیل پیچیدہ، انتہائی کھرچنے والی، اور ناقص سوراخ کرنے والی ہوتی ہے۔ ڈرل ایبلٹی تشخیص کے موجودہ طریقے ناکافی ہیں اور پیشین گوئی کی درستگی کا فقدان ہے، خاص طور پر نئے ایکسپلوریشن ایریاز میں، سائنسی ڈیزائن اور ڈرل بٹس کے انتخاب میں شدید رکاوٹ ہے۔ ڈرل بٹس اور ریٹ آف پینیٹریشن (ROP) بڑھانے والے ٹولز کی موجودہ رینج محدود ہے، جس میں تشکیل کی موافقت اور بھروسے کی رکاوٹیں ہیں۔ ان کی تاثیر ناقص ہے، اور اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر (HTHP) حالات میں چیلنجنگ فارمیشنز میں سروس لائف کم ہے۔ گہرے اور انتہائی گہرے کنوؤں میں چٹان کو موثر طریقے سے توڑنے کے لیے نئی ٹیکنالوجیز کو تلاش کرنے کی فوری ضرورت ہے۔ ہائیڈرولک اور مکینیکل توانائی کی ترسیل انتہائی طویل حصوں پر چیلنج ہے، جس میں ڈرل سٹرنگ کے ساتھ اہم رگڑ دباؤ کے نقصانات ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں بٹ پر طاقت ناکافی ہوتی ہے اور چٹان کو توڑنا مشکل ہوتا ہے۔

چیلنج 4: الٹرا ڈیپ ایچ ٹی ایچ پی حالات کے تحت ڈرلنگ فلوئڈ ریولوجی اور ویلبور کے استحکام کو برقرار رکھنا

الٹرا ڈیپ ڈرلنگ 200 ° C سے زیادہ نیچے ہول درجہ حرارت کا سامنا کرتی ہے، جس میں اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، اعلی کثافت، نمک کی برداشت، اور طویل مدتی استحکام رکھنے کے لیے ڈرلنگ سیالوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ زیادہ درجہ حرارت مواد کی خرابی کا سبب بن سکتا ہے، ہائی پریشر ریولوجیکل کنٹرول کو مشکل بناتا ہے، نمک کی زیادہ مقدار نظام کی عدم استحکام کو بڑھا دیتی ہے، اور طویل آپریشن سے وزنی مواد کے گھٹنے کا خطرہ ہوتا ہے۔ ان چار عملی مطالبات کا مجموعہ بے پناہ، تقریباً ناقابل تسخیر تکنیکی چیلنجز پیش کرتا ہے۔ مزید برآں، موجودہ ٹیکنالوجیز ٹھنڈک کی وجہ سے فریکچر جیسے مسائل کو مؤثر طریقے سے حل نہیں کر سکتی ہیں جب انتہائی گرم فارمیشنوں کو نسبتاً ٹھنڈے ڈرلنگ سیالوں کا سامنا ہوتا ہے، یا انتہائی درجہ حرارت میں پانی کی سرگرمیوں میں تبدیلیوں کی وجہ سے کنویں میں عدم استحکام پیدا ہوتا ہے۔

چیلنج 5: الٹرا ڈیپ ایچ ٹی ایچ پی اور کمپلیکس پریشر کنڈیشنز کے تحت سیمنٹ سلوریز اور اس سے وابستہ ٹیکنالوجیز کی ناکافی کارکردگی

الٹرا ڈیپتھ، ہائی ٹمپریچر، لمبے سیمنٹنگ سیکشنز، اور پیچیدہ پریشر سسٹمز پر مشتمل حالات سیمنٹ سلری کی خصوصیات پر بہت زیادہ مطالبات عائد کرتے ہیں، بشمول معطلی کا استحکام، ریالوجی، گیس کی منتقلی پر کنٹرول، اور سیٹ سیمنٹ کی طاقت کا استحکام۔ اہم اضافی چیزیں جیسے کہ سیال کے نقصان کو کنٹرول کرنے والے اور ریٹارڈرز انتہائی زیادہ درجہ حرارت میں غیر معمولی طور پر گل سکتے ہیں یا رد عمل ظاہر کر سکتے ہیں، جس سے فنکشنل ناکامی اور ممکنہ طور پر شدید ڈاون ہول کے واقعات ہوتے ہیں۔ انتہائی اعلی درجہ حرارت کا ماحول اضافی نظام اور سیمنٹ کی طاقت کو پیچھے ہٹنے سے روکنے والے مواد کے درمیان مطابقت پر بھی سخت تقاضے رکھتا ہے۔

9,396 میٹر:2023 میں، Tarim آئل فیلڈ کے Guole 3C کنویں نے ایشیا کے سب سے گہرے افقی کنویں (گہرائی کی پیمائش) کا ریکارڈ قائم کیا۔

چیلنج 6: HTHP کی شرائط جو کہ اہم آلات اور آلات کی رواداری کی حد سے تجاوز کر رہی ہیں۔

انتہائی گہرے کنوؤں کو 200 ° C سے زیادہ درجہ حرارت اور 175 MPa سے زیادہ دباؤ کے ساتھ انتہائی ڈاون ہول حالات کا سامنا کرنا پڑتا ہے (17,500 میٹر گہرائی پر پانی کے دباؤ کے برابر، ماریانا ٹرینچ کے نیچے سے کہیں زیادہ)۔ زیادہ تر موجودہ ڈاون ہول آلات کے لیے درجہ حرارت کی حد تقریباً 175 °C ہے۔ انتہائی سخت آپریٹنگ حالات میں جن میں الٹرا ایچ ٹی ایچ پی، تیزابی ماحول، اور مضبوط کمپن، ٹولز، آلات اور آلات ناکامی کا شکار ہوتے ہیں۔ ان میں مڈ موٹر سٹیٹرز میں ایلسٹومر ربڑ کا سوجن اور عمر بڑھنا اور ٹارک امپیکٹ ٹولز میں سیل، MWD/LWD الیکٹرانک پرزوں کی خرابی یا بیٹری کی خرابی، اور تکمیلی ٹولز کی ناکافی پریشر ریزسٹنس، اہم آلات اور ٹولز کو ناکارہ بنانا شامل ہیں۔

چیلنج 7: الٹرا ڈیپ، ایچ ٹی ایچ پی، اور چھوٹے قطر کے بورہولز سے لاگنگ ٹیکنالوجی کے نئے مطالبات

انتہائی گہرے کنوؤں کی گہرائی موجودہ لاگنگ ونچز کی زیادہ سے زیادہ آپریشنل حد کے قریب پہنچ رہی ہے، جس سے پاور سسٹمز کے لیے چیلنجز پیدا ہو رہے ہیں جن میں ہائی پاور ٹرک، ہائی ٹینشن کیبلز، بڑی صلاحیت والے ڈرم، اور زیادہ طاقت اٹھانے والے آلات شامل ہیں۔ ڈاون ہول HTHP ماحول روایتی الٹرا-HTHP سیریز کے آلات کی بالائی حدود کے قریب ہے۔ بین الاقوامی سطح پر، ایسے حالات میں الیکٹریکل امیجنگ اور نیوکلیئر مقناطیسی گونج جیسی خصوصی خدمات کے لیے کوئی بالغ ٹولز موجود نہیں ہیں۔ درجہ حرارت اور دباؤ کی حدوں کی وجہ سے آلے کی ناکامی کا خطرہ زیادہ ہے، جو ممکنہ طور پر ناکام یا خراب معیار کے لاگز کا باعث بنتا ہے۔ 13,000 میٹر الٹرا لانگ کیبلز سے زیادہ سگنل کی کشیدگی وائر لائن لاگنگ کے لیے ٹیلی میٹری سسٹم کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے، جس سے مستحکم مواصلات کو یقینی بنانا مشکل ہو جاتا ہے۔

چیلنج 8: انتہائی HTHP حالات کے تحت محفوظ اور موثر جانچ کو یقینی بنانا

گیس سے بھرے ویلبور پر مبنی حسابات سے پتہ چلتا ہے کہ انتہائی گہرے کنوؤں کے لیے زیادہ سے زیادہ متوقع شٹ ان ویل ہیڈ پریشر 100 MPa سے زیادہ ہو سکتا ہے، ممکنہ طور پر ہائیڈروجن سلفائیڈ موجود ہے۔ وسیع پیمانے پر استعمال شدہ اچھی جانچ اور تکمیل کے ٹولز کو عام طور پر 70 MPa اور 175°C کے لیے درجہ دیا جاتا ہے۔ انتہائی گہرے کنوؤں کے لیے پروڈکشن ٹیسٹنگ سٹرنگ نسبتاً چھوٹے سائز کے ہوتے ہیں لیکن اس کے لیے زیادہ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ خصوصی مواد اور غیر معیاری پائپ ڈیزائنوں کا استعمال سسٹم کی اصلاح کو پیچیدہ بناتا ہے اور تناؤ کے تجزیہ اور تصدیق کو انتہائی مشکل بنا دیتا ہے۔ موجودہ اعلی کثافت کنویں کی جانچ کرنے والے سیالوں اور ڈاون ہول ٹیسٹ کے اوزار انتہائی اعلی درجہ حرارت کے آپریشنز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے جدوجہد کرتے ہیں، جس سے زیادہ سے زیادہ سیال نظاموں اور آلات کا انتخاب مشکل ہو جاتا ہے۔