انواع دکلهای حفاری دریایی جهت حفاری در دریا به منظور دستیابی به منابع نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرند. حفر چاههای نفت در خشکی از اواسط قرن نوزدهم میلادی آغاز شد و تا نیم قرن بعد، عملیات اکتشاف و استخراج نفت تنها به میادین موجود در خشکی محدود میشد. در سال 1897 یک میدان نفتی در ساحل با حفر یک چاه زیر دریایی تا زیر دریا گسترش داده شد، اما اولین دکل حفاری در دریا در سال 1920 ساخته شد. در این زمان یک اسکله فلزی که ربع مایل در دریا پیش میرفت عملیات اکتشاف نفت را در دریا آغاز نمود. تا سال 1932 چاههای نفت در نزدیکی ساحل و از روی اسکلههایی که محل حفاری را به ساحل مرتبط میساخت، حفر میشدند.
تاریخچه دکلهای حفاری دریایی
در سال 1932 یک کمپانی کوچک به نام Indian Petroleum Corp یک میدان نفتی در دریا و در فاصله نیم مایلی از ساحل شناسایی نمود. آنها تصمیم گرفتند به جای ساخت یک سکوی طولانی که چاه را به ساحل متصل میکرد، یک جزیره کوچک فولادی در دریا بسازند. در سپتامبر 1932 آنها جزیرهای فولادی با ابعاد 90 × 60 فوت برای حفاری در عمق 38 فوتی آب ساختند. این شرکت جزیره خود را با ساخت دکل و عرشهای که 25 متر با سطح آب فاصله داشت، کامل کردند و به این ترتیب اولین سکوی حفاری در دریای آزاد که به ساحل متصل نمیشد، ساخته شد.
این دکل در سال 1940 در اثر یک طوفان دریایی از بین رفت. در سال 1938، یک میدان نفتی در دریا و در خلیج مکزیک شناسایی شد و در سال 1941 اولین چاه نفت در دریا در فاصله 9000 فوتی ساحل تگزاس حفر گردید، اما تا پایان جنگ جهانی دوم، فعالیت چشمگیری در زمینه حفاری در آبهای دور از ساحل صورت نگرفت. با پایان جنگ جهانی دوم، کشتیهای به جا مانده از جنگ، در صنعت حفاری به خدمت گرفته شدند.
Landing Craft
اولین کشتی جنگی مورد استفاده در صنعت نفت، یک لندینگ کرافت (Landing Craft) بود که به عنوان یک کشتی پشتیبان (Tender) به کار گرفته شد، بدین صورت که با نصب سیستم گل و سیستمهای تولید برق روی آن، ذخیرهسازی برخی از موارد مورد نیاز دکل حفاری، میزان بار روی دکل به یک دهم مقدار قبلی کاهش یافت. گسترش این روش، منجر به پدید آمدن دکلهای متحرکی گشت که برای حفر چاههای اکتشافی (Exploratory Wells) مورد استفاده قرار میگرفت. از آنجا که پس از اتمام حفاری نیاز به تجهیزات و سازه در محل نبود، استفاده از این دکلهای متحرک به شدت هزینههای حفاری را کاهش داد. استفاده از این دکلهای متحرک در دهههای 1940 و 1950 به شدت رو به افزایش گذاشت.
دکلهای متحرک برای آبهای کم عمق
با گذشت زمان نوع دیگری از دکلهای متحرک برای آبهای کم عمق مورد استفاده قرار گرفت.
این سیستم متشکل از یک Barge متحرک بود که دکل حفاری و تجهیزات آن، بر روی ستونهای فولادی متصل به Barge نصب میشد. Barge در محل موردنظر به ته آب میرفت و دکل حفاری و تجهیزات آن بیرون آب باقی میماند. پس از آن، از سکوهایی استفاده شد که دارای پایه های عمودی بزرگی بود که نیروی شناوری لازم را به هنگام حرکت دادن مجموعه فراهم مینمود.
این مجموعه نیز در محل مورد نظر در آب فرو میرفت و عرشه و دکل حفاری بیرون از آب قرار میگرفت.
این دکلها که شبیه دکلهای Submersible امروزی هستند، مقدمهای برای ساخت Jack Upها به شمار میآید.
Jack Up
دکلهای بعدی یا همان Jack Upها، از یک بدنه Barge مانند تشکیل شده بودند که این بدنه به پایههای عمودی متصل میشدند. پس از استقرار در محل مورد نظر، پایهها به کف دریا فرو میرفتند و پس از رسیدن به کف دریا، بدنه بر روی پایهها به سمت بالا حرکت مینمود و خارج از آب قرار میگرفت. این دکلها امکان حفاری را در آبهایی تا عمق ft 400 پدید آورد.
بار دیگر استفاده از کشتیهای جنگی باعث پیشرفت صنعت حفاری گردید. این بار تجهیزات حفاری روی عرشهای به کناره بدنه کشتی متصل شد و کشتی که بعدها به Drill Ship معروف شد، به عنوان یک واحد حفاری متحرک مورد استفاده قرار گرفت. این کشتی، از سال 1953 مورد استفاده قرار گرفت و حفاری را تا اعماق 3000 فوتی امکانپذیر ساخت.
Drill Shipهای اولیه
با گذشت زمان و به منظور تسهیل فرآیند حفاری و پایدارترشدن کشتی، کشتیهایی ساخته شد که در آن یک سوراخ (Moon pool) جهت انجام حفاری در وسط کشتی تعبیه شده بود و تجهیزات حفاری برروی آن نصب میشد. امروزه این کشتیها مجهز به سیستمهای پشرفتهای برای مقابله با حرکات ناشی از امواج آب (Motion Compensator)، سیستمهای تنظیم موقعیت (Dynamic Positing) و سیستمهای ناوبری (Navigation) و … شدهاند.
حساسیت این کشتیها به شرایط آب و هوایی، سبب رواج دکلهای Semisubmersible گردید. این دکلها نیز منتج از دکلهای Submersible بود، بدین صورت که استفاده از یک بدنه شناور (Buoyant)، این امکان را محقق ساخت که دکل حفاری به جای آن که در کف دریا بنشیند، برروی دریا شناور بماند. این دکلها امروزه برای حفاری در آبهای عمیق، بسیار مورد استفاده قرار میگیرند.
به موازات گسترش دکلهای متحرک، دکلهای ثابت نیز، برای شرایط آب و هوایی سخت مانند دریای شمال که امکان استفاده از دکلهای متحرک وجود نداشت، به کار گرفته شد. این دکلها متشکل از سازهای بتونی یا فلزی بود که روی کف دریا قرار میگرفت و تجهیزات حفاری برروی آن نصب میشد.
به علت هزینه زیاد دکلهای ثابت و عدم امکان جابجایی سازه پرهزینه آن پس از اتمام حفاری، امروزه استفاده از این دکلها تنها به شرایط آب و هوایی دشوار محدود میشود. در خلال سالیان گذشته، انواع دکلهای حفاری بسته به شرایط محیطی محیط حفاری ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفتهاند، اما دکلهای ذکر شده، رایجترین و متداولترین دکلهای مورد استفاده محسوب میشود. از طرفی، انواع دیگر دکل را میتوان جزئی از خانواده هر یک از دکلهای مزبور قلمداد نمود.
دکلهای حفاری بدلیل تنوع مناطق نفتخیز در انواع گوناگونی یافت میشوند و در یک تقسیمبندی کلی به دو گروه تقسیم میشوند:
- Land Rigs: دکلهایی که برای حفاری در خشکی مورد استفاده قرار میگیرند، با نام دکلهای زمینی یا Land Rigs شناخته میشوند.
- Offshore Rigs: دکلهایی که برای حفاری در آب مورد استفاده قرار میگیرند، دکلهای دریایی یا Offshore Rigs نامیده میشوند.
منبع:سایت ایران اویل جاب