انواع گل حفاری

گل پايه آبي

b) گل هوا و كف : نوعي گل پايه آبي بوده كه در طبقات با شكستگي زياد مورد استفاده قرار مي گيرند.

c) گل پايه روغني : بخش عمده آن گازوئيل ( ۹۵٪ تا ٩۸٪ ) و بقيه آن آب نمك و ديگر افزودنيها مي باشد.به چند دليل در حفاريها از گل روغني استفاده مي شود :

1. در بخشهاي مخزني جهت جلوگيري از ريزش چاه

2. جلوگيري از ريزش شيل

3. عدم نفوذ زياد گل بدرون سازند

الف ) گاهي نوع خاص از گل تزريق مي شود به نام پيل : كه با ويسكوزيته بيشتر است و هنگامي كه چاه ساكن است بدرون چاه اضافه مي شود و جلوگيري از هرزروي كه يا از LCM (مواد كنترل كننده هرزروي) و يا از Hv Pill (پيل با ويسكوزيته زياد يا پيل غليظ)استفاده مي شود.

ب ) سلاگ : با وزن حجمي بيشتري است و در هنگام لوله لوله بالا مورد استفاده قرار مي گيرد.

»» موادي كه به گل اضافه مي شود :

1) كاستيك (Na OH) براي تغيير در PH و قليائي نمودن گل

2) رس : جهت بالا بردن ويسكوزيته آن

3) باريت : (Ba SO4) : بمنظور بالا بردن وزن گل

4) CMC Hv : جهت بالا بردن ويسكوزيته در پيل

5) كلسيم (Ca) : بالا بردن سختي گل حفاري

6) بنتونيت به منظور بالا بردن ويسكوزيته

7) LCM (Loss Controller Material): افزودنيهائي مثل پوست گردو ، پوست شكلات ميكا و . . . براي نفوذ در داخل خلل و فرج ( در هنگام هرزروي بالا استفاده مي شود).

»» مشخصات گل حفاري :

صاف آب (WL : Water Loss): بر حسب cc.

پايه آبي : PH

Ca بر حسب ppm

ALK : آلكالينيتي

پايه روغني : ES : مربوط به سالينيتي ( شوري ) و عدم دو فاز شدن گل

HPHT : مربوط به صاف آب است .

»» آنالیز گل حفاری

در بخش گل حفاری خواص سیال حفاری را مورد بررسی قرار می دهند و از آنجا كه مثلاً بنتونیت Bentonite به تنهائی از پس كلیه وظایف گل حفاری بر نمی آید. یك سری افزودنی به گل اضافه می كنند كه در این آزمایشگاه با انجام آزمایشهای مختلف تركیب یك گل با خصوصیات مورد نظر بدست می آورند. مثلاً یكی از افزودنیها CMC می باشد كه برای افزایش viscosity به گل اضافه است. از خواص دیگر گل می توان به موارد زیر اشاره كرد :

»» viscosity (گرانروی ) كه در دورRPM 600 اندازه گیری می شود با استفاده از دستگاه Rheometer انجام می گیرد. (یكی دیگر از خواص گلPlastic viscosity است ) تعیین
yield point
یکی دیگر از خواص گل حفاری است.

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

»» از خواص مهم گل mud filtrate است كه با دستگاه API Standard
filter
press اندازه گیری می شود. Mud filtrate مقدار آبی است كه سیال حفاری در حین
circulation
از دست می دهد. در دستگاه مورد نظرگل را داخل یك محفظه می ریزند و مقدار آبی كه در زمان 30 دقیقه تحت فشارpsi 100 از گل جدا می شود برحسب cc/30 min گزارش می گردد. همچنین دراین آزمایش ضخامت mud cake را نیز اندازه گیری می كنند. با افزودن یك سری مواد می توان ضخامت mudcake را كاهش داد.

»» از خصوصیات دیگر گل حفاری استحكام
ژله
ای گل است.

یكی دیگر از دستگاههایی كه برای اندازه گیری هرز روی و بهینه كردن آن بكار می رود تا آن را به حداقل برساند bridging material tester) BMT) می باشد. در این دستگاه برای هر نوع سازندی یك مدل اختیار می شود. مثلاً برای سازند ماسه سنگی یك مدل گلوله ای را در نظر می گیرند و میزان هرز روی گل را از داخل این مدل اندازه گیری می كنند.

در آزمایشگاه اسید زنی آزمایشات مربوط به اسیدكاری انجام می شود. می دانیم كه پس از سیمان كاری به چاه اسید می زنند تا سیمان باقی مانده خارج شده و شسته شود. Acidizing Instrument در این واحد قرار دارد، قلب این دستگاه پمپ آن است. در این دستگاه فشار و حرارت بر روی سنگ اعمال می شود. در واقع اسید با یك فشار معین به داخل core تزریق می شود. در این دستگاه فشار و حرارت برروی سنگ اعمال می شود. به این وسیله كربناتهای داخل مغزه حل می شوند. پس از اسید زنی تراوایی را دوباره اندازه گیری می گیرند، خروجی این دستگاه بصورت print شده تهیه شود.

خواص مكانیكی گل كه باید در آزمایشگاه تعیین شوند عبارتند از :

1.Plastic viscosity) PV)

2.
Yield point
) YP)

3. Gel
Strength
) gs)

4. Filtration Lost) FL)

»» سيستم گردش گل

سيال حفاري اگر مايع باشد قسمت عمده آن آب است و گاهي نفت جزء اصلي آن است. از رس هاي مخصوصي براي شكل دادن به گل حفاري استفاده مي شود و باريت براي افزايش وزن مخصوص گل بكار ميرود. مواد شيميائي براي كنترل گرانروي (Viscosity) گل و افزايش توانائي ذرات جامد گل براي اندود نمودن ديواره چاه بكار مي روند. ١٪ تمامي چاههاي نفت حفاري شده از هواي متراكم يا گاز طبيعي براي سيال حفاري بجاي گل استفاده كرده اند. مخازن گل داراي همزن هائي هستند(Agitators) (پارو مانند) كه گل را بهم زده و مخلوط مي كنند.

»» گردش گل حفاري :

بخش هاي مختلف مسير گردش گل به قرار زير مي باشند :

۱- مخازن گل :

الف) مخزن ذخيره گل Reserve Tank

ب ) مخزن مكش
Suction
Tank از آنها بدرون پمپها هدايت مي شود.

ج ) مخزن شيكر Shaker Tank پس از خروج از چاه

د ) مخزن مياني Middle Tank قبل از مخزن مكش قرار دارد.

*مخزن Trip : در حين پر كردن و خالي نمودن چاه در شرايطي غير از حفاري مثلا" لوله بالا مورد استفاده قرار مي گيرد

۲ – پمپهاي گل :

۳- Mud Hose : لوله اي كه از پمپ به Swivel وارد مي شود.

٤- شيل شيكر (Shale Shaker)

۵- Mud Cleaner : شامل ١ - Desander (ماسه زدا) و۲- Desilter (سيلت زدا)

٦- Degasser

۷- Mud Aggitator : شفتي است كه با چرخش خود در مخزن تركيبات گل را با يكديگر مخلوط مي كند و از ته نشيني مواد موجود در گل جلوگيري مي نمايد. (دستگاه سانتريفوژ روي
Suction
Tank) قرار دارد).

۸- Stand
Pipe
Manifold روي Floor حفاري قرار داشته با چهار مسير بشرح زير :

1) Fill Up Line: هنگام پر كردن چاه از گل

2) Jet Cellar: مسيري است كه باعث خالي شدن Cellar ميگردد.

3) Bottom Kill Line: به سمت
Pipe
Rams پائين ميرود.

4) Top Kill Line: كه به سمت
Pipe
Rams بالائي مي رود.

٩- Mud Pit : حوضچه اي كه زائده هاي داخل گل درون آن ميريزد.

Over
Balance
= هرزروي گل در اثر فشار كم سازند

Under
Balance
= فشار سازند از گل بيشتر بوده و نتيجتا" فوران خواهيم داشت( Flow يا Ki