انواع گل حفاری و روان کننده

سیالات حفاری مخلوطی از ترکیبات شیمیایی و طبیعی هستند که جهت روان سازی و خنک کردن مته حفاری، پاک سازی چاه حفر شده، کنترل فشار و بهبود عملکرد رشته حفاری و ابزار در حفره می شوند.

عملکرد های اساسی سیالات حفاری

1.کنترل فشارهای ایجاد شده در چاه
2. غلبه بر فشار سیال تشکیل شده
3. ممانعت از ایجاد حفرات باریک و کوچک
4. خنک کردن و روانکاری مته حفاری
جهت عملکرد بهتر سیال حفاری، این سیال باید ویژگیهای مطلوبی جهت کارآمدی بیشتر در حفاری داشته باشد. این ویژگی ها 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 می باشند.

انواع سیالات حفاری

سیالات حفاری به دو دسته عمده تقسیم می شوند:
گل های حفاری پایه آبی و گل های حفاری پایه روغنی.
نوع پایه سیال بستگی به ملزومات حفاری دارد. گل حفاری نوع خاصی از سیالات حفاری است که برای حفر چاه های عمیق استفاده می شود. اصطلاح گل بدلیل غلظت بالای فرمولاسیون بکار می رود.

دسته بندی گل حفاری

گل های حفاری به دو دسته پایه آبی و پایه روغن تقسیم می شوند. گل حفاری پایه روغن از هیدروکربن های نفتی به عنوان اصلی ترین ترکیب به همراه مواد دیگری مانند رس ها یا آسفالت های کلوئیدی تشکیل می شود که با اضافه شدن امولسیفایرها، پلیمرها و دیگر افزودنی ها شامل عوامل وزنی می توان ویسکوزیته مطلوب را جهت حفاری ایجاد کرد.

دسته بندی گل حفاری
گل های حفاری آبی (Fresh Water Muds)
pH از ۷-۹٫۵، گل های بنتونیتی (Bentonite)، گل های فسفات دار، گل های طبیعی (گل های قرمز، گل های لیگنیت، گل های لیگنو سولفونات)
گل های مهاری (Inhibited Muds) گل های حفاری پایه آبی که از هیدراسیون رس ها جلوگیری می کند ( گل آهکی، گل های گچی، گل های آب دریا، گل های آب نمک اشباع)
گل های با درصد کم مواد جامدشامل ۳-۶ درصد جامدات، بیشتر شامل یک پلیمر آلی می باشند
امولسیون هاروغن در آب یا آب در روغن (فاز معکوس، با بیش از ۵ درصد آب)
گل های پایه روغنکمتر از ۵ درصد آب، مخلوطی از سوخت دیزل و آسفالت

گل های پایه آبی

مرسوم شامل ویسکوزیفایرها، عوامل کنترل کاهش جریان سیال، عوامل وزنی، روانکارها، امولسیفایرها، ضد خوردگی ها، نمک ها و عوامل کنترل کننده pH می باشند.

گل های پتاسیم

بیشترین موارد مصرف را برای حفاری شیل های حساس به آب و سیستم های پایه آبی دارند.

گل آب دریا

گلی بر پایه آب است که برای حفاری دریایی طراحی می شود. آب دریا نمک کمی داشته در حدود ۳-۴ % دارای سدیم کلرید بوده ولی به خاطر حضور یون های منیزیم و کلسیم سختی بالایی دارد، که می توان این سختی را با اضافه کردن سدیم هیدروکسید و دی سدیم کربنات و رسوب دادن یون های مذکور، حذف کرد. افزودنی هایی که برای گل آب دریا استفاده می شوند شامل:

افزودنی های گل آب دریا
خاک رس بنتونیتBentonite Clay
لیگنوسولفونات Ligno sulfonate
لیگنیتLignite
سی ام سیCMC
سود سوزآورCustic Soda

افزودنی های کاهش سرعت جریان

کاهش سرعت جریان سیال زمانی رخ می دهد که سیال با محیطی متخلخل تماس پیدا می کند. این مسئله مربوط به سیالات شکننده و دوغاب های سیمانی می باشد. میزان کاهش جریان سیال به تخلخل و نفوذپذیری محیط حفاری بستگی دارد.
افزودنی های کاهش جریان سیال به چند دسته تقسیم می شوند:

افزودنی های معدنی

افزودنی های معدنی
بنتونیتBentonite
سدیم متا سیلیکاتSodium Metasilicate
عوامل پل ساز شامل کلسیم کربنات، نمک های سوسپانس یا رزین های محلول در نفتBridging Agents

افزودنی های آلی

بعضی از پلیمرها و کوپلیمرها مانند:

افزودنی های آلی
مشتقات هیومیک اسیدHumic acid derivatives
پلی وینیل استاتPoly vinyl acetate
پلیمرهای سولفونیک اسیدSulfonic acid polymers
پلیمرهای آکریل آمیدAcrylamide polymers
پلیمرهای آکریلیک اسیدAcrylic acid polymers
پلی ساکارید هاPolysaccharides

پلی ساکارید ها

پلی ساکارید ها
افزودنی های پایه سلولزی Cellulosic based derivatives
سلولز پلی آنیونیPoly anionic cellulose
کربوکسی متیل سلولزCMC
هیدروکسی اتیل سلولزHEC
نشاستهStarch
شاسته گرانوله شده و میکاGranule Starch and Mica
مشتقات هیومیک اسیدHumic acid derivatives
لیگنو سولفونات Ligno Sulfonate

پلیمرهای سنتزی

پلیمرهای سنتزی
پلی اورتو استرها Poly ortho esters
پلی هیدروکسی استیک اسید Poly hydroxy acetic acid
لاتکسLatex
پلی وینیل الکلPoly vinyl alcohol
پلی اتیلن ایمینPoly ethylene imine
آکریلیک هاAcrylics
سیلیکون ها Silicones

فروش مواد شیمیایی حفاری و معدن

شرکت دکتر کمیکال تامین کننده مواد شیمیایی صنعت نفت و گاز و افزودنی های گل حفاری و انواع روان کننده می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

روان کننده (LUBRICANTS)

یکی از بزرگترین چالش ها در فرمولاسیون روان کننده ها برای کابردهای حفاری، جلوگیری از گیر کردن مته حفاری در لایه های زیر زمینی می باشد. در چنین کاربردهایی، روان سازی در محیط سایشی گل و ذرات سنگ زیر سطح زمین انجام می شود.

ترکیبات روان کننده
مولیبدن دی سولفید• روان کننده مته، بعضی از ترکیبات مولیبدنی شامل کلسیم فلوئورید
گرافیت پلاریزه شده• گرافیت معمولی یا غیر پلاریزه مانع از تشکیل فیلم روان کننده بر روی فلز می شود و نمی تواند بر سطح فلز بچسبد اما گرافیت پلاریزه شده باعث ایجاد فیلم روان کننده و چسبیدن به فلز می شود. گرافیت با مولیبدات بازی یا تنگستن واکنش داده و لایه ای باردار را در سطح خود شکل می دهد.
گریس های پایه کلسیم- سولفونات• در حفاری به طور موثری به حفره ها و سوراخ های تشکیل شده می چسبد.
• در دماهای بالا و مقادیر pH بالا خاصیت ژلی خود را از دست نمی دهد.
• دارای خصوصیات ضد حرارتی و ضد خوردگی است.
پارافین ها• پارافین های خالص، غیر سمی و قابل تجزیه زیستی هستند.
• به عنوان روان کننده و افزایش دهنده سرعت نفوذ برای حفاری های پایه آبی استفاده می شوند.
اولفین ها • ایزومرهای ۸- ۳۰ کربنی مناسب هستند اما کمتر از ۱۴ کربن بسیار سمی بوده و بیشتر از ۱۸ کربن بسیار ویسکوز می باشند. ایزومرهای ۱۴- ۱۸ کربنی در اولویت قرار دارند.
الکل ها• گلیسریدها، آمینو اتانول ها و الکل های پلیمری
اترها و استرها• روغن تری گلیسیرید
پلیمرها• نشاسته، پلیمرهای طبیعی خطی یا شاخه دار، گلوکو پیرانوزیل، آمیلوز

مقالات مرتبط