دکل حفاری
دکل (به انگلیسی: Drilling Rig)
دستگاهی (ماشینی) است که در زمین حفره ایجاد می‌کند. دکل هی حفاری می‌توانند سازه‌های بزرگ، ساختمان‌ها و تأسیساتی باشند که برای حفاری چاه‌های آب، چاه‌های نفت یا چاه‌های استخراج گاز طبیعی به کار میروند یا می‌توانند آن‌قدر کوچک باشند که توسط یک نفر جابه‌جا شوند که در این حالت چال زن (دریل) نامیده میشوند. آنها از ذخیرهٔ کانسارهای زیرزمینی نمونه‌گیری می‌کنند، سنگ، خاک و مشخصات فیزیکی آب‌های زیرزمینی را آزمایش می‌کنند، همچنین می‌توانند برای نصب ساختارهای زیرزمینی مانند تأسیسات، دستگاه‌های اندازه‌گیری، تونل‌ها یا چاه‌ها به کار روند.
آرایش و شکل ظاهری Jack Up
آرایش و شکل ظاهری Jack Upها معمولاً یکسان است و تفاوت آنها تنها در تعداد، شکل هندسی، نحوه اتصال و سیستم بالا و پایین بردن پایه ها خلاصه میگردد. اگرچه میتوان Jack Upها را براساس هر یک از عوامل مزبور تقسیم بندی نمود، اما رایجترین تقسیم بندی براساس نحوه اتصال پایه ها به یکدیگر میباشد. دلیل این امر، تأثیر قابل توجه نحوه آرایش پایه ها بر محدوده عملکرد دکل حفاری است. همراه با مه یاس باشید تا با انواع دکل های حفاری Jack Up آشنا شوید.
دکل های حفاری Jack Up ها از لحاظ نحوه اتصال پایه ها به دو گروه عمده تقسیم میشوند:
- Jack Up – با پایه های مستقل (Independent Leg Jack Up)
- Jack Up – با پایه های وابسته (Mat Supported Jack Up)
دکل های حفاری Jack Up با پایه های مستقل (Independent Leg Jack Up)
در این نوع دکلها، حرکت پایه ها (Legs) مستقل از یکدیگر میباشد، به عبارت دیگر هر پایه میتواند مستقل از پایه های دیگر دکل به سمت بالا یا پایین حرکت نماید که این امر، نصب دکل در مناطقی که کف دریا شیبدار و یا ناهموار باشد، را امکانپذیر میسازد.
نفوذ پایه ها در بستر دریا از اهمیت ویژهای در نحوه استقرار و عملیات سکوی حفاری برخوردار است، به نحوی که هر قدر نفوذ پایه ها در بستر دریا بیشتر باشد، استقرار و پایداری سکو نیز بیشتر خواهد بود. از طرفی با افزایش نفوذ پایه ها در بستر دریا، خروج و آزادسازی آنها نیز مشکلتر خواهد شد. لذا با توجه به لزوم قابلیت تحرک و جابجایی سکوهای حفاری Jack up که بر مبنای آن پایه های سکو بایستی قابلیت تحرک و جدا شدن از بستر دریا را داشته باشند، در محل تماس پایه ها با بستر دریا مخازن فلزی مخروطی شکلی تعبیه گردد که این مخازن Spud Can نامیده میشوند.
طراحی و هندسه Spud Canها میتواند استوانهای، مخروطی و یا هیپربولیک باشد. قسمت زیرین Spud Can معمولاً نوک تیز و از فلزات مقاومتر ساخته میشود تا در مناطقی که بستر دریا سفت است و نفوذ Spud Canها در کف دریا ناچیز است، از لغزش آنها در بسترهای سنگی و نفوذناپذیر تا حد امکان کاسته شود.
Jack Up با پایه های وابسته (Mat Supported Jack Up)
در این نوع Jack Upها کلیه پایه ها روی یک یا دو صفحه متصل به هم قرار میگیرند که این صفحه اصطلاحاً Mat نامیده میشود. Matها صفحات فلزی هستند که به تمام پایه ها متصل میشوند و برای کاهش فشار روی بستر دریا به کار میروند.
Matها ممکن است، A شکل یا مستطیل شکل باشند و یا از دو صفحه متصل به هم (Twin Mat) تشکیل شده باشند.
ابعاد کلی Matهای A شکل از 50×25 تا حدود 75×50 متر و سطوح تماس 3000 – 1000 متر مربع متغیر است. ابعاد Matهای مستطیل شکل نیز در بازه 35 × 25 تا 60 × 30 متر میباشد.
Matها برای نصب روی بستر دریا با ساختار خاک نرم طراحی شدهاند که سبب توزیع یکنواخت تنش زیر پایه ها میگردند. در Jack Upها با پایه های متصل، پایه ها معمولاً استوانهای شکل و در موارد نادر و استثنایی مشبک هستند. مزیت Matها نسبت به Spud Canها، فرورفتگی کمتر آنها در خاکهای نرم به علت شکل هندسی و سطح تماس زیاد آنها با کف دریا میباشد که نتیجه آن افزایش قابلیت Jack Up در استقرار روی خاکهای نرم است. بزرگترین مشکل این آرایش، در عدم امکان استفاده از آن در مناطقی که بستر دریا شیبدار یا ناهموار است، خلاصه میگردد. به دلیل عدم قابلیت این سیستم در مناطقی که بستر دریا ناهموار است، امروزه کمتر از این آرایش در ساخت Jack Upها استفاده میشود. امروزه کاربرد این دکلها تنها به آبهایی تا عمق 50 متر و برای مناطقی که کف دریا هموار است، محدود میشود.