توسط 
ضربه زن‌ها (jars)، برای آزادسازی لوله‌های گیر کرده در درون چاه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
طبق تعریف به عملیاتی جارینگ گفته می شود که طی آن انرژی کششی یا فشاری به صورت آنی، تبدیل به یک ضربه شود و انرژی جنبشی زیادی آزاد نماید.از این ضربه در عملیات جارینگ برای آزاد سازی رشته حفاری گیر کرده داخل چاه استفاده می شود. هنگام ضربه ی جار یک شوک قوی به رشته ی حفاری وارد آمده و این انرژی باعث آزاد سازی لوله ها در اکثر اوقات می شود.
در صنعت حفّاری، با وجود پیشرفت ها و تکنولوژی های زیادی که در سال های اخیر پا به میدان گذاشته اند ، گیر لوله (pipe stuck ) همواره به عنوان یکی از چالش برانگیز ترین و سخت ترین مشکالتی است که در صنعت با آن مواجه می شویم. عدم داشتن شناخت کافی نسبت به منطقه و توالی سازند های گوناگون در حین حفاری می تواند خطر بروز گیر را بیشتر کند ، پس برای حفاران ضروری است که انواع گیر را به درستی بشناسند و بتوانند در حین وقوع حتی نوع گیر را نیز کم و بیش تخمین بزنند و متناسب با نوع آن بهترین عکس العمل را نشان دهند تا از هدر رفتن سرمایه ها جلوگیری شود.
گیر لوله در حین عملیات حفاری امری اجتناب ناپذیر می باشد حتی ماهر ترین حفاران نیز نمی توانند جلوی به وقوع پیوستن آن را بگیرند . هر نوع گیر مکانیزم خاص خود را دارد و مسلما آزادسازی لوله ها هم در هر گیر متفاوت می باشد. به عنوان یک راهکار کلی جار می تواند در آزاد سازی لوله ها بسیار سودمند و مفید عمل نماید زیرا یک شوک و ضربه ناگهانی به رشته حفاری وارد می نماید. اما لزوماً همیشه جار زدن نمی تواند در رفع گیر کافی باشد و باید از راه های دیگر اقدام به آزاد سازی کرد، حتی در برخی مواقع جار زدن باعث می شود گیر شدید تر شود. روش های دیگری مثل تمیز کاری با دبی بالا و روغن کاری کردن رشته ی حفاری نیز در آزاد سازی لوله ها ممکن است موثر تر از جار باشند.
جار ها (Jars) ضربه‌های رو به پایین یا رو به بالا را به رشته حفاری اعمال می‌نمایند. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، یک جار، به طور ساده یک سنبه یا پیستون لغزنده در درون یک استوانه یا یک غلاف می‌باشد که انرژی پتانسیل را به انرژی جنبشی تبدیل می‌کند. کشیدن بیش از اندازه‌ی رشته لوله‌ی حفاری ، موجب ذخیره سازی انرژی پتانسیل شده و این انرژی به صورت انرژی جنبشی آزاد می‌گردد. با اعمال نیرو به جار، عمل جارینگ شروع می‌شود. این کار، با به کارگیری نیروی متراکم کننده و فشاردادن پیستون به سمت پایین که باعث عمل جارینگ به سمت پایین شده و یا با به کارگیری نیروی کششی که پیستون را به سمت بالا حرکت داده و به عمل جارینگ به سمت بالا، منجر می‌شود، صورت می‌گیرد. جار‌ها به صورت کلی از لحاظ نوع کاربرد به دو نوع تقسیم بندی می شوند: جارهای حفّاری (drilling jars) و جارهای مانده گیری (fishing jars). جارهای مانده گیری به طور مفصل در پست های بعدی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
انواع جارهای حفّاری
جارهای حفاری با توجه به مکانسیم عملکرد به انواع جار های مکانیکی، جار های هیدرولیکی و جار های هیدرولیکی – مکانیکی، طبقه بندی می‌شوند.
جارهای مکانیکی : در این جار ها، عمل مکانیکی برای ایجاد نیروی ضربه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. جار بر اساس آزادسازی نیروی پتانسیل ذخیره شده در قسمتی از قطعه (عموما فنر تحت فشار) ، عمل می‌کند. این قطعات عموما با بار از قبل تعیین شده، برای حرکت رو به پایین یا بالا تنظیم می‌شوند. نیروی پایین فرستادن جار، باعث می‌شود جار به سمت پایین برود و نیروی حرکت رو به بالا، موجب حرکت جار به سمت بالا می‌گردد.
در این نوع جار، هنگامی که نیرو را در محل جار به حد مورد نظر برسانیم ضربه زده می شود. اندازه ی قدرت ضربه قابل تنظیم نیست بلکه یک مقدار ثابت با توجه به پارامترهای طراحی جار است.
Mechanical Jar
برای بررسی بیشتر خوانندگان یک نمونه از دستورالعمل کارکرد جار مکانیکی Baker در فایل زیر قابل مطالعه است .
ضربه زن‌های هیدرولیکی: این ضربه زن ها، از نیروی هیدرولیکی برای ایجاد ضربه استفاده می‌کنند. این تجهیزات ، برای رفتن به چاه و برگشت از آن نیاز به بارگذاری اولیه مانند ضربه زن های مکانیکی ندارند و با یک زمان تأخیر از پیش تنظیم شده، پس از اعمال نیروی رفت و برگشت، عمل می‌کنند. در این نوع جار بر خالف نوع مکانیکی ، میزان نیرو مورد نیاز برای اعمال به رشته حفاری ، قابل کنترل است. بزرگی ضربه زنی، به آهنگ اعمال نیرو بستگی دارد (یعنی، با اعمال نیروی ضربه زنی بیشتر، رشته لوله‌ی استخراج سریع تر بالا کشیده می‌شود و سریع تر شل می‌شود (slackened))
اساس کار این نوع از جار ها با توجه به شکل زیر بدین صورت است که اگر در ابتدا دو تانک سیّال در اختیار داشته باشیم که یکی از آنها پر فشار و دیگری کم فشار باشد. در هنگامی که این دو تانک کنار هم قرار دارند، یک روزنه ی نازک برای حرکت سیّال از ناحیه پر فشار به ناحیه کم فشار وجود دارد. با حرکت کردن پیستون بالایی به سمت راست، سیّال تانک سمت راست فشارش بیشتر شده در حالی که سیّال تانک سمت چپ فشارش کمتر می شود. هنگامی که دریچه ی ذوزنقه شکل به طور کامل از مرز مشترک دو تانک عبور کند، راه عبور سیّال باز شده و با قدرت زیاد به سمت تانک کم فشار حرکت می کند. این حرکت یک شوک و یک ضربه در سیستم ایجاد می نماید که در صورت عملکرد در جهت مناسب میتواند باعث آزاد سازی لوله ها شود.
واضح است هر چه عملیات پیمودن پوش نیرو تا لحظه ی جار زدن بیشتر به طول انجامد، سیّال پر فشاری که از تانک سمت راست به سمت تانک چپ حرکت می ند، حجم بیشتری دارد، پس انرژی بیشتری از تانک پر فشار می گیرد که در نهایت موجب کمتر شدن اثر ضربه می شود.
اما هنگامی که پوش نیرو سریع طی شود، سیّال پر فشار کمی به تانک سمت چپ نشت پیدا می کند در نتیجه این امر انرژی کمتری به هدر می رود. بنایراین در هنگام ضره زدن انرژی بیشتری به سیستم منتقل می شود.
اصلی ترین تفاوت جار های مکانیکی و هیدرولیکی نیز در همین کنترل مقدار نیروست زیرا در برخی عملیّات ها نیازی به وارد کردن نیروی شدید نمی باشد و ضمناً نیروی زیاد ممکن است باعث آسیب رسیدن به بخش هایی از رشته ی حفّاری شود.
Hydrolic jar mechanism
برای بررسی بیشتر خوانندگان یک نمونه از دستورالعمل کارکرد جار هیدرولیکی Baker در فایل زیر قابل مطالعه است .
جارهای هیدرولیکی مکانیکی : این ضربه زن ها از ترکیب ویژگیهای ضربه زن‌های مکانیکی و هیدرولیکی (از نظر ماهیت به طور شاخص، ضربه زن رو به پایین، مکانیکی و ضربه زن رو به بالا، هیدرولیکی است) به دست می‌آید.
قراردادن جار حفّاری
برای قراردادن جار در رشته حفّاری، موارد زیر را بایستی در نظر گرفت :
۱- جار نباید در عمق کم قرار داده شود، چون ممکن است جهت فراهم کردن وزن لازم برای عملیات ، وزن لوله‌ی حفّاری به اندازه‌ی کافی وجود نداشته باشد.
۲- ضربه زن نباید در ناحیه ی گذار کشش – تراکم قرار داده شود.
۳- از قرار دادن جار در قسمت ضعیف رشته حفّاری باید پرهیز شود .
۵- باید دقت شود تا در سرتاسر عملیات، جار در حالت تراکم یا کشش قرار داده شود.
۶- در جلوگیری از قفل شدن یا فعال شدن زودهنگام جار، باید دقت شود.
در پایان این مطلب مقاله ای منبع این متن به زبان انگلیسی جهت مطالعه بیشتر خدمتتان ارائه می گردد.
نظرات