گل حفاری

انواع گل حفاری

 گل های حفاری معمولاً به 5 دسته زیر تقسیم می شوند :

1) fresh water muds

2) salt water muds

3) Emulsion muds

4) oil base muds

5) surfactant muds

جزء اصلی  fresh water mud،آب تازه می باشد. به طور کلی این نوع از گل های حفاری برای حفاری های کم عمق مناسب می باشد.
وقتی که با سازند هایی مواجه می شویم که دارای Nacl ،gypsum ، ایندریت هستند ،گل های حفاری شامل نبتونایت ،راضی کننده نیستند ،زیرا این گونه سازنده ها دارای یک یون کلسیم هستند که باعث Floccalation گل حفاری می شوند.
این عمل باعث افزایش قابل ملاحظه یloss        water، M         gel strengthمی شود و در نتیجه مواد شیمیایی باید به گل حفاری افزوده شود تا کاهش یابد.

کلوئید های حفاری آلی مانند  peregelatiniz starechیا CMC به گل حفاری افزوده می شود تا water loss کاهش یابد.

استفاده از گل های حفاری salt water muds در مناطقی می باشد که سازند های نمکی بایستی حفاری شوند و یا در مناطقی که به قدر کافی آب نمکی موجود است مانند offshore یا مناطق نزدیک به دریا.
به طور کلی فرق اصلی بین fresh water muds و salt water muds در نوع کلی استفاده شده برای ایجاد فاز gel می باشد.

عمده ترین نوع Emulsion mud ،نوع oil-in-water می باشد ،که در آن oil فاز dispersed می باشد و به صورت قطرات ریز وجود دارد. گل پایه می تواند fresh water یا salt water باشد.

پایداری چنین امولسیون هایی بستگی به وجود عواملی مثل emulsifier دارد.

Soops ، lignin compound ، starech و یا CMC و یا سایر colloidal Solids عوامل اصلی ایجاد امولسیون می باشند.

Oil base muds   بطور کلی تشکیل یافته اند از diesel oil به عنوان فاز پیوسته ، alkali و عوامل مختلف پایدار کننده گل و 2 تا 5 درصد آب.

این نوع گل های حفاری گران می باشند و فقط برای حفاری های ویژه از آنها استفاده می شود. آنها کاملاً غیر حساس به نا خالصی ها (آلوده کننده ها) مانند نمک ، gypsum ، anhydrite می باشد زیرا اینها غیر قابل حل در نفت هستند.

Surfactant muds در واقع گل های حفاری water base تغییر یافته می باشند و آنها توسط افزودن surfactant های غیر یونی به این نوع از گل های حفاری تبدیل می شوند.    Surfactant  ها عواملی هستند که در سطح فعال می باشند و باعث می شوند که حالت کولوئیدال به یک حالت انباشتی کنترل شده در آیند.

مواد افزودنی به این نوع گل های حفاری دارای نام های تجاری DMS و DME می باشند که از DMS-Drilling mud surfactant استفاده می شود تا حالت انباشتی ایده آل میزال های clay بدست آید.
از DME-Drilling mud Emulsi fier  فقط در emulsion mud استفاده می شود.

کاربردهای گل حفاری:

• تمیز کردن ته چاه و انتقال کنده های حفاری به سطح زمین

گل وقتی از نازل های مته بیرون می آید بواسطه ی فوران شدیدی که دارد ،سبب تمیزی کف چاه و به این ترتیب هم طول عمر مته را بیشتر می کند و هم سرعت حفاری را افزایش می دهد.

• خنک کردن مته و لوله های حفاری

در محل مته و جایی که با سازند تلاقی دارد گرمای شدیدی به وجود می آید ،که این گرما بوسیله ی سیال حفاری به سطح منتقل می شود.

• روان کردن مته و لوله های حفاری

رسی که در بیشتر گل های حفاری پایه آبی مصرف می شود به عنوان یک روان کننده    (lubricant)نیز عمل می کند.

• اندود کردن دیواره ی چاه و جلوگیری از ریزش آن

یک گل حفاری خوب باید بتواند دیواره ی چاه را حتی اگر بافتی سست و نا منسجم داشته باشد بوسیله یک لایه نازک و غیر قابل نفوذ طوری اندود کند که هم جلو هرز رفتن گل و صافاب آن به داخل سازند به داخل سازند ها را بگیرد و هم به پایداری و تحکیم سنگ های سازنده دیواره چاه کمک کند و مانع ریزش آنها به داخل چاه شود.

• کنترل فشار های زیر زمینی

در حین حفاری ممکن است به لایه آبده و یاpayzone برخورد کنیم که فشار بالایی دارند. گل به واسطه ی وزن خود ناشی از ستون سیال می تواند جلوی این فشار ها را بگیرد.

• معلق نگه داشتن کنده ها و مواد وزن افزای گل به هنگام خاموشی پمپ ها
•  ترخیص شن و کنده های حفاری روی الک لرزان

یک گل حفاری خوب باید به گونه ای باشد که وقتی از چاه بیرون می آید و روی توری الک لرزان ریخته می شود ،کنده های حفاری و مواد وزن افزا بتوانند به راحتی از آن جدا شوند.

• تحمل بخشی از وزن لوله های حفاری و لوله های جداری

از آنجایی که لوله ها در چاه ناچاراً در گل قرار خواهند گرفت پس تحت تأثیر effect  buoyancy گل قرار گرفتند و به اندازه ی گل هم حجم شان از وزن آنها کاسته خواهد شد.

• به حداقل رسانیدن ضایعات وارد بر سازنده های مجاور و ارائه حداکثر اطلاعات پیرامون آنها
•  انتقال توان هایدرولیک پمپ ها به مته

گل حفاری ،محیط پیوسته ای است که توان تولید شده در پمپ ها را به نوک مته متصل می کند.

توانایی یک گل برای معلق نگه داشتن کنده در طی زمان non_circalation بستگی به          gel_strength گل حفاری دارد.gel strength نشان دهنده ی خاصیتthixotropy است. همچنین این خاصیت باید برگشت پذیر باشد ،یعنی بایستی  gel بر اثر هم زدن به مایع تبدیل شود.

معلق نگه داشتن کنده ها در طی زمانshut down  پمپ ها باعث می شود تا کنده ها به ته چاه سقوط نکرده و باعث چسبیدن و سفت شدن مته نشود.
ته نشین شدن کنده ها در بالای D.C ها باعث گیر کردن لوله حفاری(stockpipe) می شود که در این چنین مواقعی نیاز به عملیاتfishing  خواهیم داشت که عملیاتی بسیار گران است.