مواد اولیه گل حفاری، کاربردها و ویژگی ها

  • تاریخ انتشار : 2022/08/05

گل حفاری، ترکیبی از مواد شیمیایی و معدنی است که به شکل مایع ساخته می‌شود و در حفاری به منظور حمل مواد حفر شده به سطح زمین و همچنین خنک کردن و روان ساختن مته کاربرد دارد.

برای ساخت گل حفاری نیاز است که از مواد شیمیایی و معدنی مناسب به منظور کنترل ترکیب شیمیایی، کنترل وزن مخصوص، تنظیم غلظت مایع و … استفاده شود. برای حفاری نفت، گاز و یا مواد دیگر از روش‌های متفاوت استفاده می‌شود که به مقاومت سنگ ، ترکیب کانی شناسی، عمق، میزان شکستگی و مواد گازی بستگی دارد. بنابراین استفاده از گل حفاری و افزودنی‌های آن امروزه یک ضرورت در صنعت حفاری محسوب می شود.

گل حفاری چیست؟

به ترکیبی از مواد شیمیایی آلی و معدنی که در عملیات حفاری چاه های نفت و گاز کاربرد دارد، گل حفاری می گویند. با در نظر گرفتن علت استفاده از گل حفاری در عملیات استخراج باید این گل دارای دو فاز جامد و مایع که پیوسته در سیستم درحال حرکت است، باشد.
برای گل حفاری نقش های مختلفی درنظر گرفته شده است که در زیر برخی از آنها را لیست کرده ایم:
• انتقال کنده های حفاری از ته چاه به سطح زمین
• تمیز کردن انتهای چاه و لوله های حفاری
• روان سازی مته و لوله های حفاری
• کنترل کردن فشارهای زیرزمینی
• خنک نگه داشتن مته و جلوگیری از از سایش لوله توسط دیواره چاه
• اندود کردن دیواره چاه به منظور جلوگیری از ریزش آن
• حداقل کردن ضایعات وارد بر جداره چاه

 

نقش مواد در گل حفاری

 کنترل وزن مخصوص

برای کنترل 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 تغییر 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.

 

دسته بندی گل حفاری

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