گل حفاری(drilling mud)

انواع و کاربرد گل حفاری در اکتشافات نفت و گاز

گل حفاری:

یکی از مهمترین ابزار در  حفاری دورانی گل حفاری است .گل حفاری نقش مهم و حساسی در حفاری دارد در واقع سرمایه های مالی و انسانی به این ماده بستگی دارد و اشتباهی در انتخاب کردن نوع و وزن آن از بسته شدن چاه تا ذوب شدن دکل و نابود شدن انسان های بسیاری همراه است. مسیر حرکت گل بصورت مسیر بسته واز کناردکل شروع شده از درون لوله های حفاری عبور کرده سپس از شکافهای درون مته خارج و بعد از آن از کناره های لوله حفاری به محل اولیه خود بر میگردد.

مواد معدنی که در گل حفاری استفاده میشود:

ž      بنتونیت

ž      میکا

ž      گرافیت

ž      باریت

ž      گالن

ž      آهک و دولومیت

ž      ژیپس

ž      آزبست

ž      نمک

ž      کربنات و بی کربنات سدیم

ž      پرلیت و خاکسترهای آتشفشان

بنتونیت:به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز وشکاف زیاد دارند. می‌تواند از بنتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. بنتونیت خاصیت کلوئیدی را افزایش می‌دهد و در نتیجه درصد بازیابی پودر و سنگ افزایش می‌یابد.

میکا :برای جلوگری از گیر کردن مته در سنگهای دارای خاصیت چسبندگی زیاد، نظیر وزن گسلی یا در سنگهای مارنی از میکا باید استفاده شود.

گرافیت :هر گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیت لازم می‌آید که البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارج کرد.

باریت:برای کنترل وزن مخصوص از باریت استفاده می‌کنند.

گالن :به منظور کنترل وزن مخصوص از گالن استفاده می‌نمایند.

آهک و دولومیت :جهت کاهش وزن مخصوص و کنترل خاصیت قلیای از آهک و دولومیت می‌توان استفاده نمود.

ژیپس :برای جلوگیری از آلودگی کربنات و همچنین جهت لخته کردن کانیهای رسی از ژیپس استفاده می‌شود.

آزبست:به منظور افزایش درصد مواد حفاری می‌توان از آزبست استفاده نمود.

نمک :در موقع حفاری به منظور کنترل قطر چاه و همچنین برای کنترل پراکندگی رسها از نمک استفاده می‌شود.

کربنات وبی‌کربنات سدیم :به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.

پرلیت وخاکسترهای آتشفشانی:این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند.

نقش مواد در گل حفاری:

ž      کنترل وزن مخصوص

ž      مواد تغیر دهنده غلظت

ž      کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری

کنترل وزن مخصوص:

برای کنترل وزن مخصوص از باریت ، گالن و آهک استفاده می‌شود. در مواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز در سنگهایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهک به منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد.

مواد تغیر دهنده غلظت:

به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش سرعت حفاری ، از بنتونیت سدیم‌دار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ، موسکویت ، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.

کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری:

ترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزن مخصوص ، سرعت حفاری و دستگاههای حفاری تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند از بی‌کربنات سدیم ، نمک ، آهک ، دولومیت و ژیپس.

انواع گل حفاری:

ž      گل پایه آبی

ž      گل هوا و کف

ž      گل پایه روغنی

گل پایه آبی: پایه و اساس بیشتر گل های حفاری در صنعت نفت ، آب است یعنی بخش عمده آنها را آب تشکیل می دهد به همین دلیل عموما آنها را گل های حفاری آبی یا آب پایه می نامند.

انواع گل پایه آبی:

1)آب شیرین
 2) گل های فسفاته
 3) گل های طبیعی
 4) گل های بهسازی شده با مواد شیمیایی
 5) گل های سیلیکاتی
 6) گل های گلایکولی
 7) گل PHPA – KCL
 8) گل های بهسازی شده با کلسیم
8-1 ) گل های آهکی
8-2 ) گل های کلرید کلسیم
8-3 ) گل های گچی
 9) گل های آب شور

گل هوا و کف: نوعی گل پایه آبی بوده که در طبقات با شکستگی زیاد مورد استفاده قرار می گیرند.
گل پایه روغنی: بخش عمده آن گازوئیل ( ۹۵٪ تا ٩۸٪ ) و بقیه آن آب نمک و دیگر افزودنیها می باشد.

به چند دلیل در حفاریها از گل پایه روغنی استفاده میشود:

1) در بخشهای مخزنی جهت جلوگیری از ریزش چاه
2) جلوگیری از ریزش شیل
3) عدم نفوذ زیاد گل بدرون سازند

خصوصیات گل حفاری:

ž      Viscosity: (گرانروی) که در دورRPM 600 اندازه گیری می شود با استفاده از دستگاه Rheometer انجام می گیرد.

ž      yield point: هرچه yield point بالاتر باشد حمل قطعات وcuttings توسط گل راحت ترصورت می گیرد.

ž      mud filtrate: از خواص مهم گل mud filtrate است که با دستگاه API Standard filter press اندازه گیری می شود.

ž      از خصوصیات دیگر گل حفاری استحکام ژله ای گل است.

قیف مارش و ترازوی گل

این دو وسیله به منظور تعیین ویسکوزیته و دانسیته گل حفاری استفاده می شود

خواص مکانیکی گل که باید در آزمایشگاه تعین شود:

ž      PV (plastic viscosity)

ž      YP (yeild point)

ž      GS (gel strength)

ž      FL (filtration lost)

وظایف گل حفاری:

ž      تمیزکردن ته چاه و انتقال کنده‏های حفاری به سطح زمین

ž      خنک کردن مته و لوله‏های حفاری

ž      روان کردن مته و لوله‏های حفاری

ž      اندود کردن دیواره چاه و جلوگیری از ریزش چاه

ž      کنترل فشارهای زیرزمینی

ž      معلق نگه داشتن کنده‏ها و مواد وزن افزا به هنگام قطع جریان گل حفاری

ž      ترخیص شن و کنده‏های حفاری بر روی الکهای لرزان و سایر تجهیزات جدا کننده

ž      تحمل قسمتی از وزن لوله‏های حفاری و لوله‏های جداری

ž      به حداقل رسانیدن ضایعات و آسیب‏ها به سازنده‏های مجاور چاه

ž      انتقال توان هیدرولیکی پمپ‏های گل به مته و بحرکت در آوردن تیغه‏های متحرک مته

بخشهای مختلف مسیر گردش گل:

1) مخازن گل

  2) پمپهای گل

3) Mud hose .

4) Shaleshaker

5) Mud cleaner: شامل 1 - Desander ماسه زدا   و  2- Desilter سیلت زدا

6) Degasser
7) Mud aggitator

8) stand pipe manifold

٩) mud pit

سیستم گردش گل حفاری

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: