سیالات حفاری چیست؟ (انواع گل حفاری)
گل حفاری در واقع مخلوطی از آب و رس هستند که جهت مواد حفر شده درون سیستم حفاری به سطح زمین از آن استفاده می‌شود. کاربرد آن اغلب برای حفاری چاه نفت و گاز است. همچنین از این مخلوط برای تقویت چاه‌های آب هم استفاده می‌کنند.
شرکت دکتر کمیکال تامین کننده مواد شیمیایی صنعت نفت و گاز و افزودنی‌های گل حفاری و انواع روان‌کننده می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد شیمیایی و همچنین خرید و فروش مواد اولیه گل حفاری با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.
سیال حفاری
سیالات حفاری مخلوطی از ترکیبات شیمیایی و طبیعی می‌باشد. این نوع مخلوط برای روان‌سازی و خنک کردن مته حفاری، پاکسازی چاه حفر شده، کنترل فشار ابزار در حفره استفاده می‌شوند.
عملکرد های اساسی سیالات حفاری
- کنترل فشارهای ایجاد شده در چاه
- غلبه بر فشار سیال تشکیل شده
- ممانعت از ایجاد حفرات باریک و کوچک
- خنک کردن و روانکاری مته حفاری
جهت عملکرد بهتر سیال حفاری، این سیال باید ویژگی‌های مطلوبی جهت کارآمدی بیشتر در حفاری داشته باشد. این ویژگی‌ها شامل خصوصیات رئولوژی (ویسکوزیته، قدرت ژلی و …)، پایداری در دما و فشارهای مختلف و پایداری در برابر سیالات آلاینده مانند آب نمک، سولفات کلسیم، سیمان و سیالات پتاسیم می‌باشند.
سیال حفاری
انواع سیالات حفاری
سیالات حفاری به دو دسته عمده تقسیم می‌شوند:
گل حفاری پایه آبی و گل حفاری پایه روغنی
نوع پایه سیال بستگی به ملزومات حفاری دارد. گل حفاری نوع خاصی از سیالات حفاری است که برای حفر چاه‌های عمیق استفاده می‌شود. اصطلاح گل بدلیل غلظت بالای فرمولاسیون بکار می‌رود.
دسته بندی گل حفاری
گل های حفاری به دو دسته پایه آبی و پایه روغن تقسیم می‌شوند. گل حفاری پایه روغن از هیدروکربن‌های نفتی به‌عنوان اصلی‌ترین ترکیب به همراه مواد دیگری مانند رس‌ها یا آسفالت‌های کلوئیدی تشکیل می‌شود که با اضافه شدن امولسیفایرها، پلیمرها و دیگر افزودنی‌ها شامل عوامل وزنی می‌توان ویسکوزیته مطلوب را جهت حفاری ایجاد کرد.
انواع گل حفاری
| گل‌های حفاری آبی (Fresh Water Muds) | pH از ۷-۹٫۵، گل‌های بنتونیتی (Bentonite)، گل‌های فسفات دار، گل‌های طبیعی (گل‌های قرمز، گل‌های لیگنیت، گل‌های لیگنو سولفونات) |
| گل‌های مهاری (Inhibited Muds) | گل‌های حفاری پایه آبی که از هیدراسیون رس‌ها جلوگیری می‌کند ( گل آهکی، گل‌های گچی، گل‌های آب دریا، گل‌های آب نمک اشباع) |
| گل‌های با درصد کم مواد جامد | شامل ۳-۶ درصد جامدات، بیشتر شامل یک پلیمر آلی می‌باشند |
| امولسیون‌ها | روغن در آب یا آب در روغن (فاز معکوس، با بیش از ۵ درصد آب) |
| گل‌های پایه روغن | کمتر از ۵ درصد آب، مخلوطی از سوخت دیزل و آسفالت |
سیال حفاری پایه آبی
گل حفاری پایه آبی
مرسوم شامل ویسکوزیفایرها، عوامل کنترل کاهش جریان سیال، عوامل وزنی، روانکارها، امولسیفایرها، ضد خوردگی، نمک‌ها و عوامل کنترل کننده PH می‌باشند.
گل های پتاسیم
بیشترین موارد مصرف را برای حفاری شیل‌های حساس به آب و سیستم‌های پایه آبی دارند.
گل آب دریا
گلی بر پایه آب است که برای حفاری دریایی طراحی می‌شود. آب دریا نمک کمی داشته در حدود ۳-۴ % دارای سدیم کلرید بوده ولی به خاطر حضور یون‌های منیزیم و کلسیم سختی بالایی دارد، که می‌توان این سختی را با اضافه کردن سدیم هیدروکسید و دی سدیم کربنات و رسوب دادن یون‌های مذکور، حذف کرد.
افزودنی‌هایی که برای گل آب دریا استفاده می‌شوند شامل:
افزودنی های گل حفاری آب دریا
| خاک رس بنتونیت | Bentonite Clay |
| لیگنوسولفونات | Ligno sulfonate |
| لیگنیت | Lignite |
| سی ام سی | CMC |
| سود سوزآور | Custic Soda |
خرید لیگنو سولفونات سدیم و استعلام قیمت همین حالا از دکتر کمیکال
افزودنی های کاهش سرعت جریان
کاهش سرعت جریان سیال زمانی رخ می‌دهد که سیال با محیطی متخلخل تماس پیدا می‌کند. این مسئله مربوط به سیالات شکننده و دوغاب‌های سیمانی می‌باشد. میزان کاهش جریان سیال به تخلخل و نفوذپذیری محیط حفاری بستگی دارد.
افزودنی‌های کاهش جریان سیال به چند دسته تقسیم می‌شوند:
افزودنی های معدنی
| بنتونیت | Bentonite |
| سدیم متا سیلیکات | Sodium Metasilicate |
| عوامل پل ساز شامل کلسیم کربنات، نمک‌های سوسپانس یا رزین‌های محلول در نفت | Bridging Agents |
افزودنی های آلی
بعضی از پلیمرها و کوپلیمرها مانند:
| مشتقات هیومیک اسید | Humic acid derivatives |
| پلی وینیل استات | Poly vinyl acetate |
| پلیمرهای سولفونیک اسید | Sulfonic acid polymers |
| پلیمرهای آکریل آمید | Acrylamide polymers |
| پلیمرهای آکریلیک اسید | Acrylic acid polymers |
| پلی ساکاریدها | Polysaccharides |
پلی ساکارید ها
| افزودنی‌های پایه سلولزی | Cellulosic based derivatives |
| سلولز پلی آنیونی | Poly anionic cellulose |
| کربوکسی متیل سلولز (فروش کربوکسی متیل سلولز) | CMC |
| هیدروکسی اتیل سلولز | HEC |
| نشاسته | Starch |
| شاسته گرانوله شده و میکا | Granule Starch and Mica |
| مشتقات هیومیک اسید | Humic acid derivatives |
| لیگنو سولفونات | Ligno Sulfonate |
پلیمرهای سنتزی
| پلی اورتو استرها | Poly ortho esters |
| پلی هیدروکسی استیک اسید | Poly hydroxy acetic acid |
| لاتکس | Latex |
| پلی وینیل الکل | Poly vinyl alcohol |
| پلی اتیلن ایمین | Poly ethylene imine |
| آکریلیک‌ها | Acrylics |
| سیلیکون‌ها | Silicones |
روان کننده های حفاری
یکی از بزرگترین چالش‌ها در فرمولاسیون روان کننده‌ها (LUBRICANTS) برای کابردهای حفاری، جلوگیری از گیر کردن مته حفاری در لایه‌های زیر زمینی می‌باشد. در چنین کاربردهایی، روان‌سازی در محیط سایشی گل و ذرات سنگ زیر سطح زمین انجام می‌شود.
ترکیبات روان کننده حفاری
| مولیبدن دی سولفید | • روان کننده مته حفاری، بعضی از ترکیبات مولیبدنی شامل کلسیم فلوئورید |
| گرافیت پلاریزه شده | • گرافیت معمولی یا غیر پلاریزه مانع از تشکیل فیلم روان‌کننده بر روی فلز می‌شود و نمی‌تواند بر سطح فلز بچسبد؛ اما گرافیت پلاریزه شده باعث ایجاد فیلم روان‌کننده و چسبیدن به فلز می‌شود. گرافیت با مولیبدات بازی یا تنگستن واکنش داده و لایه‌ای باردار را در سطح خود شکل می‌دهد. |
| گریس‌های پایه کلسیم- سولفونات | • در حفاری به طور موثری به حفره‌ها و سوراخ‌های تشکیل شده می‌چسبد. • در دماهای بالا و مقادیر PH بالا خاصیت ژلی خود را از دست نمی‌دهد. • دارای خصوصیات ضد حرارتی و ضد خوردگی است. |
| پارافین‌ها | • پارافین‌های خالص، غیر سمی و قابل تجزیه زیستی هستند. • به عنوان روان‌کننده و افزایش‌دهنده سرعت نفوذ برای حفاری‌های پایه آبی استفاده می‌شوند. |
| اولفین‌ها | • ایزومرهای ۸- ۳۰ کربنی مناسب هستند اما کمتر از ۱۴ کربن بسیار سمی بوده و بیشتر از ۱۸ کربن بسیار ویسکوز می‌باشند. ایزومرهای ۱۴- ۱۸ کربنی در اولویت قرار دارند. |
| الکل‌ها | • گلیسریدها، آمینو اتانول ها و الکل‌های پلیمری |
| اترها و استرها | • روغن تری گلیسیرید |
| پلیمرها | • نشاسته، پلیمرهای طبیعی خطی یا شاخه دار، گلوکو پیرانوزیل، آمیلوز |
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.