گل حفاری
مخازن هیدروکربنی منابع عظیم زیر زمینی اند که گرچه دارای مقادیر نفت و گازند اما معمولا بخش قابل توجهی از آنها قابل برداشت نیست و در اعماق زمین باقی میماند برای توضیح و تبیین این مسئله می توان عوامل متعددی از برشمرد. مثلا در این میان نحوه تولید از مخزن نقش چشمگیری دارد.
اما واقعیت این است که اگر مساله یافتن راهکارهای رسیدن به حداکثر بهره برداری نهایی از یک مخزن باشد.
سرنخهای آن را میتوان حتی از زمان شروع حفر چاه تولیدی نیز مشاهده کرد.
عملیات حفاری که در واقع انتخاب و اجرای یک نقطه برای خروج ذخایر هیدروکربنی و انتقال آن به سطح زمین است
می تواند با یک طراحی مناسب زمینه های یک بهره برداری مطلوب را در طول عمر تولیدی مخزن فراهم آورد
از این رو، مهندسان و طراحان عملیات حفاری نه تنها باید به بهترین راه رسیدن به این نقصه بند بشند.
بلکه ورای این هدف کوتاه مدت باید هدف دراز مدت ایجاد چاهی را که دارای سازگاری لازم برای بهره برداری بهینه از مخزن باشد.
مدنظر داشته باشند. یکی از بخشهای مهم در طراحی یک عملیات حفاری انتخاب سیال با گل حفاری مناسب است.
کاربردهای گل حفاری
گل حفاری یکی از اجزای مهم در صنعت حفاری است
که در حفاری چاه های نفت و گاز، آب، و چاه های زمین شناسی استفاده می‌شود.
کاربردهای آن شامل ایجاد فشار مثبت در چاه برای کاهش نفت، خنک کردن دستگاه حفاری، افزایش وزن مخلوط حفاری برای کنترل فشار سنگ و جلوگیری از ترکیدگی سنگهای لایه‌ها است.
از جمله کاربردهای د
یگر میتوان به استحکام دیواره چاه، جابه جایی رسوبات حفاری و روان کردن حرکت میان سیالات حفاری اشاره کرد.
کاربردهای گل حفاری عبارتند از:
1.کنترل فشار : با افزایش وزن مخلوط حفاری، مانع از فشار می‌شود.
2.خنک کردن دستگاه حفاری: گل حفاری حرارت تولید شده در دستگاه حفاری را جذب میکند و آن را سرد میکند.
3.استحکام دیواره چاه: با ایجاد لایه‌های حفاظتی روی دیواره چاه،موجب استحکام دیواره چاه می شود.
4.جابه جایی رسوبات حفاری : گل حفاری کمک میکند تا رسوبات حفاری به بالا کشیده .
5 . به هم ریختگی میان سیالات حفاری: با کنترل ویسکوزیته و رئولوژی مخلوط حفاری، جلوی به هم ریختگی سیالات حفاری را می‌گیرد.
مراحل کار گل حفاری
خنک کردن مته حفاری و متعلقات ،آن تمیز کردن به چاه و خارج کردن
تراشه های حاصل از حفاری معلق نگه داشتن این قطعات در زمان توقف عملیات حفاری و جلوگیری از ریزش دیواره چاه از جمله وظایف مهم گل حفاری است.
وظایف گوناگون و متعددی که بر عهده گل حفاری است معمولا با یک ماده ساده تامین نمی شود
و دستیابی به همه این خواص در حد مطلوب برای گل، ملزم انتخاب ترکیب مناسبی برای آن است.
تغییر شرابط حاکم بر چاه های مختلف و بر تغییر شرایط در چاه در حین حفاری به پیچیدگی موضوع می افزاید.
مثلا، قبل از رسیدن مته حفاری به سازند تولیدی مشکل اصلی می تواند
نگهداری گرانروی و استحکام ژله ای مناسب برای نگهداری مواد سنگین موجود در تعلیق و حمل تراشه های چاه باشد،
اما با رسیدن مته حفاری به این منطقه خاصیت هرزروی گل نیز اهمیت زیادی می باید
. مواد افزودنی متعددی وجود دارند که معمولا برای تامین یک یا چند خاصیت گل بکار می روند.
پلیمرهای آلی گروه وسیعی از این افزودنی ها را تشکیل می دهد که امروزه کاربرد فراوانی یافته اند
معمولا این مواد در تنظیم گرانروی، خاصیت ژله ای، میزان هرزروی و خاصیت شبه پلاستیک بکار می‌روند.
بکارگیری وسیع پلیمرها در صنعت حفاری می تواند بیانگر مفید و به صرفه بودن استفاده از آنها باشد.
اما متأسفانه در کشور ما تاکنون استفاده از آنها در گلهای حفاری محدود به چند نوع خاص بوده است.
از این رو شناخت پلیمرهای مختلف و آثار آنها بر رفتار سیالات حفاری موضوع مفیدی برای مهندسان صنعت حفاری است
خصوصیات هرزروی آب و دیواره سازی گل حفاری
اگر عملیات حفاری در یک سنگ غیر متخلخل انجام شود،
بدیهی است که تغییرات ترکیب گل در حین حفاری محصر به تاثیر افزایش ترشه های حاصل از حفاری سنگ و احتمالا آثار زمان استفاده از گل که خاصیت ژل گرایی آن را کنترول میکند خواهد شد.
اما چون سازنده نفتی یک سنگ متخلخل است. سیال حفاری در صورت اعمال فشاری مناسب می تواند به درون آن نفوذ کند.
به بیان دیگر در صورتی که فشار هیدرومتانیک گل حفاری در چاه در مقایسه با فشار سازند به اندازه کافی بزرگ باشد، موجب نفوذ سیال به درون سازند میگردد.
نتایج برسی گل حفاری
1.افزایش غلظت بنتونیت در گل حفاری موجب کاهش هرزروی گل می شود.
این خاصیت در غلظتهای بالا تضعیف می گردد.
- افزایش غلطت بنتونیت در گل حفاری تاثیر چندانی در خاصیت دیواره سازی گل ندارد.
- استفاده از پلیمر DRISPAC به عنوان ماده افزودنی در گل بنتونیتی سبب کاهش زیاد در هرزروی گل میگردد.
(این رفتار در غلطتهای بیشتر از 800 ppm پلیمر چندان قابل توجه نبوده است.)
تمام این خصوصیات گل حفاری را در صنعت نفت به یک عنصر مهم تبدیل کرده است.
