سيالات حفاری

[mahdi.adelinasab]

واژه سيال حفاری به اون دسته از سيالاتی گفته ميشه که در عمليات حفاری و در موارد زير استفاده بشه.
1) خنک و تميز و شفاف کردن و جلا دادن سر مته هه و لوله های حفاری
2) معلق نگه داشتن ذرات حفاری در فضای بين لوله های خفاری و چاه (فضای آنولوس) هنگام متوقف شدن جريان گل حفاری
3) انتقال قطعات حفاری از ته چاه به سطح زمين
4) کنترل فشار طبقات زير زمين و جلوگيری از ورود آنها به چاه
5) پر کردن منافذ ديواره چاه در مواقع ضروری و جلوگيری از هدر رفتن گل حفاری!

اساس گل حفاری رو ممکنه آب (Water Based Mud ) يا روغن (Oil Based Mud) یا آب نمک (Salt-Water Based Mud) تشکيل دهد.اما بر حسب ضرورت ممکنه به اون ذرات کلوئيدی مثل خاک رس يا ذرات جامد اضافه بشه و در بعضی شرايط استثنايی مواد شيميايی هم اضافه میکنن.

سيالات حفاری چند دسته ميشن:
» مايعات: مايعاتی که به عنوان سيال حفاری مورد استفاده قرار ميگيرن عبارتند از:
- آب خالص
- آب نمک و روغن
آب به دليل ويسکوزيته و چگالی کم آن مناسبترين سيال حفاری برای ايجاد چاه است!آب نمک نسبت به آب خالص مزيت بيشتری دارد چون به دليل وجود نمک در آب (۱۰٪) وزن مخصوص بيشتر و فشار هيدروليکی ايجاد شده بيشتر از آب خالص ميباشد.

» گل های روغنی: ترکيبات اصلی اين گونه گلهای حفاری رو هيدروکربن های نفتی مخصوصا اونهايی که دمای اشتعال بالايی دارن تشکيل ميدن و در آن ذرات جامد بصورت معلق است. از اين گلها بيشتر برای حفاری ماسه سنا استفاده ميشه و برای کاهش وزن مخصوصش کمی روغن به اون اضافه ميکنن.

» گل های امولسيونی

» گازها: گازهايی که به عنوان سيال حفاری از آنها استفاده ميشه:
- هوا ( تنها گازی كه در عمل استفاده ميشود!)
- متان...نيتروژن...دی اکسيد کربن (استفاده از متان به دليل ميل ترکيبی که با هوا دارد محدود است!)

 

[پیرجو]

گل حفاری علاوه بر بیرون آوردن خرده سنگ های تراشیده شده و خنک و روان کردن سر مته فوائد دیگری هم دارد از جمله آنکه ستون گل حفاری به دیواره چاه فشار آورده و مانع از ریزش آن می گردد. بعلاوه بدنه چاه را اندود کرده و راه منافذ آن را می گیرد. دیگر اینکه در مواقعی که مته در اعماق زیاد بهب لایه گاز یا نفت می رسد ستون گل مانع می شود که گاز یا نفت از منافذ لایه فوق که ممکن است فشار زیاد داشته باشد بدرون چاه راه یابد.به همین جهت غلظت و وزن گل حفاری باید بیش از وزن آب باشد و به حدی باشد که بتواند فشار لایه متخلخل فوق را خنثی کند.

 

[mahdi.adelinasab]

مواد مورد استفاده در گل حفاری

مواد مورد استفاده در گل حفاری

این تاپیک رو واسه یک از بچه ها که ازم گل حفاری خواست گذاشتم.
بیا که حراجش کردیم... فرج می دیما!!!!11111111
--------------------------------------------------------------------------------------
مقدمه

برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ،نفت،گازوآبو همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیاتسنگشناسی،آلتراسیونوکانی سازیلایه‌های زیرزمینی یک منطقه بهحفاری می‌پردازند. انواع مهمحفاریعبارتند از : نوعمقر گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابعروش حفاری ،مقاومت سنگها، میزان شکستگی ، عمق ، موادگازی و ترکیبکانیشناسی سنگاست.
نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص

برای منترل مخصوص ازباریت،گالنوآهکاستفاده می‌شود. درمواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیرشیل)صورت گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز درسنگهایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهک به منظورکاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد.
مواد تغییر دهنده غلظت

به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری ازگیر کردنمتهو افزایش سرعت حفاری ، از نبتونیتسدیم‌دار ،اتاپولژیت (Attapulgite) ،آزبست،موسکویت،گرافیتودیاتومیتمی‌توان استفاده کرد.
کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری

ترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزنمخصوص ، سرعت حفاری ودستگاههای حفاریتاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند ازبی‌کربنات سدیم،نمک، آهک ،دولومیت وژیپس.
مواد معدنی که در حفاری استفاده می‌شوند.

• نبتونیت :به منظور جلوگیری از هدر رفتنمحلول حفاری در چاههایی کهدرز و شکافزیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. نبتونیتخاصیت کلوئیدی را افزایش می‌دهد. و در نتیجه درصد بازیابی پودر و سنگ افزایشمی‌یابد.
• میکا :برای جلوگریاز گیر کردن مته در سنگهای دارای خاصیت چسبندگی زیاد ، نظیر وزن گسلی یا در سنگهایمارنی از میکا باید استفاده شود.
• گرافیت :هر گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیت لازم می‌آیدکه البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارج کرد.
• باریت :برایکنترل وزن مخصوص از باریت استفاده می‌کنند.
• گالن :به منظورکنترل وزن مخصوص از گالن استفاده می‌نمایند.
• آهکودولومیت :جهت کاهش وزن مخصوص و کنترل خاصیت قلیای از آهک و دولومیت می‌توان استفادهنمود.
• ژیپس :برایجلوگیری از آلودگیکربناتو همچنین جهت لخته کردن کانیهای رسیاز ژیپس استفاده می‌شود.
• آزبست :بهمنظور افزایش درصد مواد حفاری می‌توان از آزبست استفاده نمود.
• نمک :در موقع حفاری بهمنظور کنترل قطر چاه و همچنین برای کنترل پراکندگی رسها از نمک استفادهمی‌شود.
• کربنات و بی‌کربنات سدیم :به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطرآلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.
• پرلیتوخاکسترهای آتشفشانی:این مواد به عنوانسیمانبکارمی‌روند.

 

[mahdi.adelinasab]

گه گاه پیش می آد دیگه....!

گه گاه پیش می آد دیگه....!

برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از : نوع مقر گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.
نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص

برای منترل 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 نبتونیت 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.
مواد معدنی که در حفاری استفاده می‌شوند.

• نبتونیت : به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. نبتونیت 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 و بی‌کربنات سدیم : به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.
• پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی: این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند.

 

[پیرجو]

گل حفاری علاوه بر بیرون آوردن خرده سنگ های تراشیده شده و خنک و روان کردن سر مته فوائد دیگری نیز دارد از جمله آن ها آنکه ستون گل حفاری به دیوار چاه فشار وارد کرده و مانع از ریزش آن می گردد. بعلاوه بدنه چاه را اندود کرده و راه منافذ آن را می گیرد. دیگر اینکه در مواقعی که مته در اعماق زیاد به لایه گاز یا نفت می رسد ستون گل مانع می شود که گاز یا نفت از منافذ لایه مذکور که ممکن است فشار زیاد هم داشته باشد بدرون چاه راه پیدا کند.به خاطر همین است که غلظت و وزن مخصوص گل حفاری باید بیش از وزن آب باشد و بحدی باشد که بتواند فشار لایه متخلخل مذکور را خنثی کند. برای اطلاعاتتان می گوییم که وزن یک لیتر گل بین 2 تا 4 کیلو تغییر می کند و وزن گل را می توان با افزودن اب یا برخی مواد معدنی که دوست عزیزمان در بالا نوشته اند کم و یا زیاد کرد.

 

[mahdi.adelinasab]

گل حفاری اصلا چرا؟

گل حفاری اصلا چرا؟

این مطلب رو قبلا هم قرار داده بودم ولی به دستور یکی از دوستان سرکار gachboy این رو در تاپیکی جدا گانه قرار می دم تا همه ازش استفاده کنن.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________

روش هاي استخراج نفت

پس از عمليات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت، به دليل فشار زياد موجود در مخزن، جريان نفت به سوي دهانه خروجي چاه سرازير مي شود. اين مرحله از استخراج كه عامل آن فشار داخل خود مخزن است به بازيافت اوليه نفت موسوم است. در برداشت اوليه نفت ، از انرژي خود مخزن براي توليد نفت استفاده مي شود.البته اين بدان معنا نيست كه اگر نفت خود به خود به سطح زمين نيايد، برداشت اوليه وجود نخواهد داشت،بلكه وقتي از پمپ براي بالا آوردن نفت استفاده ميكنيم،در واقع هنوز در مرحله اول برداشت نفت قرار داريم. در اين مرحله انرژي خاصي وارد مخزن نمي شود. با افزايش توليد و كاهش فشار، سرعت توليد نيز كاهش مي يابد تا اينكه فشار به حدي ميرسد كه ديگر نفت خارج نمي شود. در اين مرحله ممكن است ار 30 تا 50 درصد كل نفت مخزن استخراج شود. علاوه بر فشار مخزن عوامل ديگري منند خواص سنگ مخزن و ميزان تخلخل آنها و همچنين دماي مخازن نيز در ميزان توليد مؤثرند.
به عنوان مثال، كل نفت مخازن آمريكا حدود109*400 بشكه بوده است كه تا سال 1970 حدود 109*100 بشكه آن توسط روشهاي اوليه استخراج شده اند.البته هر چه ميزان گاز آزاد در مخزن بيشتر باشد مقدار توليد نفت توسط اين روش بيشتر است، زيرا تغييرات حجم گاز در مقابل تغيير فشار بسيار زياد است. به عنوان مثال در ايالت پنسيلوانياي آمريكا به دليل پايين بودن نفوذپذيري (كمتر از 50 ميلي دارسي) و انرژي كم مخزن كه ناشي از پايين بودن مقدار گاز طبيعي آزاد است، ميزان نفت استخراج شده با روشهاي اوليه بين 5 تا 25 درصد كل نفت بوده است و به همين دليل در اين ايالت روشهاي مرحله دوم از سال 1900 شروع شده است.
وقتي مخزن تخليه شد و ما نتوانستيم نفت را حتي با پمپاژ از مخزن به چاه و از چاه به سطح زمين انتقال دهيم، در اين صورت استفاده از روش EOR از نوع بازيافت ثانويه شروع مي شود كه براي استفاده از اين روش، امروزه در دنيا روش تزريق آب مرسوم است.
در اين روش از چاه تزريقي،آب به مخزن تزريق ميشود و از چاه بهره برداري،نفت مورد بهره برداري قرار مي گيرد.در اين روش،ما با تزريق سيال در سيستم مداخله ميكنيم و سيال تزريقي،نفت را به طرف چاه توليدي هدايت ميكند. البته به جاي آب،ميتوان گاز نيز تزريق كرد كه به آن فرايند تزريق گاز مي گويند. بايد توجه داشت كه استفاده از اين دو روش تزريقي با تزريق آب يا گازي كه به منظور حفظ و نگهداري فشار مخزن انجام ميگيرد متفاوت است. چرا كه در تزريق آب و گاز براي حفظ فشار مخزن، سيال تزريقي باعث حركت نفت نمي شود،بلكه از افت سريع فشار مخزن در اثر بهره برداري جلوگيري مي كند.
در حالت ثانويه برداشت زماني فرا ميرسد كه، ما ضمن تزريق آب به مخزن،در چاه توليدي با توليد آب مواجه مي شويم. در اين حالت، چون نسبت آب به نفت زياد ميشود و توليد در اين صورت بازده اقتصادي ندارد،بايد از روش ديگر براي افزايش برداشت بهره بگيريم.اگر تزريق آب را متوقف كنيم و از فرايند هاي ديگري نظير تزريق گاز 2CO استفاده كنيم. از روشهاي مؤثر در مرحله دوم يكي سيلابزني آبي و ديگري سيلابزني گازي يا تزريق گاز است.
در روش سيلابزني آبي، آب با فشار زياد در چاههاي اطراف چاه توليد نفت وارد مخزن شده و نيروي محركه لازم راي استخراج نفت را به وجود مي آورد.معمولا در اطراف هر چاه نفت چهار چاه براي تزريق آب وجود دارد.
در روش سيلابزني گازي، گاز (مانند گاز طبيعي ) با فشار زياد به جاي آب وارد مخزن شده و نفت را به طرف چاه خروجي به جريان مي اندازد. در كشور ونزوئلا حدود 50% گاز طبيعي توليد شده دوباره به چاههاي نفت براي استخراج در مرحله دوم برگردانده مي شود. نحوه تزريق گاز شبيه تزريق آب به صورت چاههاي پنجگانه است. در مواردي كه گرانروي نفت خيلي بالا باشد از تزريق بخار آب براي استخراج مرحله دوم استفاده ميشود. تزريق بخار آب، دما را افزايش و گرانروي را كاهش ميدهد. در اين روش كه از بخار آب به جاي آب استفاده ميشود، با كاهش گرانروي نفت، جريان آن راحت تر صورت گرفته و سرعت توليد بالا مي رود.
پس از استخراج به كمك روشهاي مرحله دوم هنوز هم حدود 30 الي 50 درصد نفت ميتواند به صورت اسنخراج نشده در مخزن باقي بماند. در اينجاست كه استخراج نفت به كمك روش مرحله سوم صورت گيرد.
يكي از روشهاي مرحله سوم، تزريق محلول مايسلار (micellar solution) است كه پس از تزريق آن، محلولهاي پليمري به عنوان محلولهاي بافر به چاه تزريق مي شود. در آمريكا ممكن است روشهاي استفاده از محلولهاي مايسلار تا 50 درصد كل روشهاي مرحله سوم را شامل شود. محلول مايسلار مخلوطي از آب، مواد فعال سطحي، نفت و نمك است. در روشهاي جديد تهيه محلول مايسلار ، نفت، نمك و مواد كمكي فعال سطحي حذف گرديده اند. محلولهاي مايسلار نيروي تنش سطحي بين آب و نفت را تا حدود dyne/cm 001/0 يا كمتر از آن كاهش ميدهد.
گرانروي محلول پليمري حدود 2 تا 5 برابر گرانروي نفت است. غلظت پليمر حدود ppm1000 مي باشد. در حال حاضر از پلي اكريميد ها و زيست پليمر ها به عنوان پليمر در محلول بافر استفاده مي شود. مواد فعال سطحي معمولا سولفوناتهاي نفتي سديم هستند و از لحاظ خواص و ساختار شيميايي شبيه شوينده ها مي باشند. از الكلها براي مواد كمكي فعال سطحي استفاده مي شود.هزينه تهيه محلولهاي مايسلار براي توليد هر بشكه نفت در سال 1975 حدود 5/1 دلار آمريكا بوده است.
يكي ديگر از روشهاي مرحله سوم، روش احتراق زير زميني است. طي اين روش اكسيژن موجود در هوا در زير زمين با هيدروكربن ها
مي سوزد و مقداري انري و گاز توليد شده، فشار مخزن بالا ميرود. گرما همچنين گرانروي را كاهش داده و جريان نفت راحتتر صورت ميگيرد. يك روش ديگر مرحله سوم كه اخيرا مورد توجه قرار گرفته است، روش تزريق گاز كربن دي اكسيد مي باشد كه جزئي از روش جابجايي امتزاج پذير است. گاز كربن دي اكسيد بسيار ارزان بوده، در نفت نيز حل ميشودو گرانروي ان را كاهش مي دهد.از روشهاي ديگر مررحله سوم انفجار هاي هسته اي در زير زمين است كه اين انفجار ها شكاف مصنوعي در سنگ ها به وجود مي آورد و جريان نفت را ساده تر ميكند.
به اين گونه فرایند ها، مرحله سوم برداشت نفت (Tertiary Oil Recovery) مي گويند.
گفتني است كه مراحل برداشت نفت را به گونه اي ديگر ميتوان تقسيم بندي كرد، يعني به جاي اينكه بگوئيم مرحله اول، دوم يا سوم،
مي توانيم بگوييم PrimaryRecovery ، مرحـله Improved Oil Recovery يا IOR و مرحله EOR يا Enhanced OilRecovery.
برداشت بهبود يافته يا IOR فرايندي است كه براي تعديل كردن تكنولوژي هاي مورد استفاده براي افزايش برداشت بكار ميرود. حال اين فرايند مي تواند در مرحله اول توليد انجام شود يا در مراحل دوم و سوم.
تكنولوژي هايي چون حفاري افقي يا مشبك كاري انتخابي و يا تزريق ژل در جا (Insitu gelation) از نوع IOR ميباشند.
بنابراين در IOR فرايند توليـد عوض نميشود، بلكه تكنولوژي به گونه اي تعديل مي شود كه با همان فرايند قبلي،نفت بيشتري از مخزن توليد مي گردد.
در حالي كه ازدياد برداشت يا EOR به فرايندي اطلاق مي شود كه در آن سعي ميشود تا ميزان درصد اشباع نفت باقيمانده تا آنجا كه ممكن است پايين بيايد و نفت باقيمانده در مخزن به حداقل ممكن برسد. فرايند هايي چون سيلابزني شيميايي، تزريق CO2 و احتراق درجا از اين قبيل ميباشند.
بعد از عمليات تزريق آب ميتوان فرايند را تغيير داد. روش ديگري اين است كه عمليات تزريق آب را تعديل كنيم. بدين منظور در لايه هاي با خاصيت گذر دهي متفاوت، آب وارد لايه هاي با خاصيت گذردهي بالا شده و به سمت چاه توليدي هدايت ميگردد، لذا بايد كاري كرد كه اين لايه ها بسته شوند. اين كار با تزريق ژل در لايه هاي مورد نظر صورت مي گيرد. فرايند جابه جايي امتزاجي (Miscible Displacement) به معني بازيافت نفت به وسيله تزريق ماده اي است كه با نفت قابل امتزاج باشد. در جابه جايي مذكور سطح تماس نفت و ماده تزريق شده از بين مي رود و جابه جايي بصورت حركت تك فازي انجام ميشود. در صورتي كه شرايط از هر لحاظ براي امتزاج ماده تزريق شده و نفت فراهم باشدبازيافت چنين فرايندي در مناطق جاروب شده 100% ميباشد.
گاز تزريقي داراي ويسكوزيته كمتر نسبت به نفت مخزن است و در نتيجه تحرك بيشتري نسبت به آن دارد.اين خاصيت گاز تزريقي،يكي از دلايل امكان امتزاج آن با نفت مخزن است، زيرا تحرك زياد گاز نسبت به نفت باعث مي شود كه گاز در مراحل مختلفي با نفت تماس پيدا كرده و در نهايت حالت امتـزاج بين نفت مخزن و گاز تزريقي حاصل آيد.
مسئله اي كه از تحرك زيــاد گاز ناشي مي شود اين است كه گاز تمايل به Fingering و Channeling پيدا ميكند و در نتيجه مناطقي از مخزن به وسيله گاز جاروب نمي گردد و لذا اين امر باعث پايين آمدن Recovery Factor در جابه جايي امتزاجي ميشود.

 

[mahdi.adelinasab]

انواع نفتگیرهای تاقدیسی یا چین خورده

انواع نفتگیرهای تاقدیسی یا چین خورده

تاقدیس های فشرده تاقدیس های فشرده شده غالبا در ارتباط با نواحی از پوسته زمین که در مجاورت گودالهای فرورانش قرار داشته و کوتاه شدگی پوسته زمین در آن محل مشهود می‌‌باشد تشکیل می‌شود. بنابراین، اینگونه مخازن نفتی یعنی تاقدیس های فشرده شده در خلال و یا در مجاور بسیاری از سلسله کوههای جهان قرار دارند.
سلسله تاقدیس های فشرده شده کوههای زاگرس در جنوب غربی ایران مثال بارز تاقدیس های فشرده شده و نفت ده در جهات می‌باشد. شانزده تاقدیس آن از جمله نفتگیرهای عظیم بوده که محتوی بیش از 500 میلیون شبکه نفت قابل استخراج و یا 3.5 تریلیون فوت مکعب گاز قابل استخراج است. سازند آسماری (میوسن زیرین) افق اصلی تولید کننده نفت ده در نواحی نفت خیز محسوب می‌شود.

تاقدیس های متراکم شده تاقدیس های متراکم شده حاصل بخش پوسته‌ای است. کشش پوسته‌ای سبب پیدایش ساختمان هورست و گراین می‌شود. سنگهای آذرین زیر لایه، موثر از کشش پوسته‌ای به صورت هورست و گرابن در آمده و در همان حال، رسوبات فرورفتگی‌های توپوگرافی در حال تشکیل را پر می‌کند. بدین ترتیب تاقدیس های در اثر گذشت زمان در اعماق زمین و در حد فاصل لایه‌های رسوبی فوقانی و سنگهای زیر لایه تحتانی بوجود می‌آید.
سنگ شناسی لایه‌های تاقدیس، نظریه متفاوت بودن عمق حوضه رسوبی متغیر می‌باشد. اصولا رخساره‌های کم عمق آهکی و مرجانی و یا رسوبات ماسه‌ای آواری قسمتهای بالای تاقدیس را تشکیل داده و بخشهای پایین‌تر به ترتیب به گلهای آهکی و گلهای آواری تبدیل می‌شود. مثال بارز تاقدیس های متراکم شده نفتگیرهای تاقدیسی عمیق در دریای شمال می‌باشد. تاقدیس های متراکم شده دارای شکل نامنظم بوده و تاریخچه طولانی تشکیل آنها حکایت از گسل خوردگی و تحرکات پی سنگ دارد.

شناسایی تاقدیس های چین خورده تاقدیس ممکن است در برگیرنده ضخامت قابل ملاحظه‌ای از لایه‌ای خاص بوده و سازندهای گوناگونی را در برگیرد. تناوب لایه‌های تراوا و متخلخل در یک ستون چینه شناسی ممکن است در حین چین خوردگی به شکل تاقدیس در آمده و نفتگیرهای متعددی را تشکیل دهد. تاقدیس های کم عمق را در ابتدا می‌توان با نقشه برداری و زمین شناسی سطحی شناسایی کرد. تغییرات حاصله از تغییر شکل، چین خوردگی، گسل خوردگی را باید با بکارگیری روشهای اکتشافی لرزه نگاری، حفر چاه و گرفتن مغزه اصلاح کرد.
نفتگیرهای چین خورده از نظر شکل بسیار متنوع می‌باشد. شکل این نفتگیرها از گنبدهای کاملا مدور تا تاقدیس های گشیده و باریک و تاقدیس های نامتقارن و بر گسسته تغییر می‌کند. غالب مخازن چین خورده تحت تاثیر گسل خوردگی، شکستگیها و درزها نیز قرار می‌گیرد. بسیاری از گسلها مخازن چین خورده در سطح ظاهر شده و ردیابی آنها در زیرزمین برون حفاریهای مکررو تهیه نقشه‌های دقیق زمین شناسی امکان پذیر نمی‌باشد.

نفتگیرهای حاصله از گسل خوردگی گسل خوردگی بطور غیر مستقیم نقش اساسی در ایجاد نفتگیر ایفا می‌کند. گسل در اکتشاف و استخراج مخازن نفت از نظر عامل سد کننده و بازدارنده سیال همچنین عامل انتقال و فراهم ‌آورنده معبری تراوا جهت عبور سیال مورد سوال بوده است. برای مثال، گسل خوردگی در سنگهای غیر شکننده بیشتر نقش سر کننده داشته‌های شنگهای شکننده و خرد شونده، رل معبری تراوا را ایفا می‌کند. گسل خوردگی در سنگهای شکننده ممکن است با توسعه درزها در سنگ همراه بشود، که خود عامل موثر در تراوایی و ذخیره سازی سنگ محسوب می‌شود مشروط بر این که همزمان با پیدایش درز در سنگ، عوامل ثانویه از جمله سیمان شدگی فضاها را پر نکرده باشد. گسل ها در ماسه و شیل سخت نشده. نقش سد کننده را تا حدودی ایفا می‌کند. به خصوص زمانی که مواد رسی فضاها و معابر مرتبط با سطح گسل را فرا گیرد. عامل بازدارنده ممکن است حتی دو لایه ماسه سنگ کاملا تراوا را از یکدیگر نیز متمایز سازد. نفتگیر ممکن است در ارتباط با گسلهای کششی در حال رشد که حرکت گسل همزمان با تشکیل رسوبات باشد بوجود آید. در این حالت ضخامت لایه تراوا در یک سمت گسل به مراتب بیشتر از ضخامت آن لایه در سمت دیگر گسل می‌شود.

نقش شکستگی ها و درزها در تجمع نفت سنگهای متراکم، سخت و شکننده و تحت تاثیر فشارهای وارده شکسته و خود می‌شود. درزها و معابر ایجاد شده مکان مناسبی جهت عبور و جایگزینی نفت و گاز می‌باشد تاثیر شکستگی و درزها در تولید و بهره دهی مخازن نفت سازند آسماری کاملا معموس بوده است. سازند آسماری که مخزن عظیم و بی‌نظیر نفت در دنیا می‌یاشد بطور عمده از آهک دانه ریز و متراکم تشکیل شده سازند آسماری در حین و همزمان چین خوردگی‌های زاگرس دچار شکستگیهای فراوان شده و شکستگیهای موجود عامل اصلی ذخیره سازی و تولید از این سازند می‌باشد. تولید غیر عادی و بیش از اندازه متعارف تعدادی محدود از چاههایی که به مخازن آسماری رخنه کرده‌اند در ارتباط مستقیم با بخشهای شکسته شده این سازند است. لایه‌های غیر تراوا نقش پوش سنگ را ایفا کرده و لایه‌های تراوای قطع شده در دو طیف گسل امکان مهاجرت هیدروکربور را متغیر می‌سازد. و تجمع نفت در تاقدیس های خورده تا ساختارهای به شدت گسل خورده دیده شده است. هر ساختار ممکن است حاوی چند بستگی ساختمانی بوده و به منحنی‌های ساختمانی بسته بودن گسل خوردگی، ناودیس و یا یک یا چند گسل خوردگی، ناودیس و یا یک یا چند گسل محصور بشود.

 

[mahdi.adelinasab]

سيالات حفاری

واژه سيال حفاری به اون دسته از سيالاتی گفته ميشه که در عمليات حفاری و در موارد زير استفاده بشه:
1) خنک و تميز و شفاف کردن و جلا دادن سر مته هه و لوله های حفاری
2) معلق نگه داشتن ذرات حفاری در فضای بين لوله های خفاری و چاه (فضای آنولوس) هنگام متوقف شدن جريان گل حفاری
3) انتقال قطعات حفاری از ته چاه به سطح زمين
4) کنترل فشار طبقات زير زمين و جلوگيری از ورود آنها به چاه
5) پر کردن منافذ ديواره چاه در مواقع ضروری و جلوگيری از هدر رفتن گل حفاری!

اساس گل حفاری رو ممکنه آب (Water Based Mud ) يا روغن (Oil Based Mud) یا آب نمک (Salt-Water BasedMud) تشکيل دهد.اما بر حسب ضرورت ممکنه به اون ذرات کلوئيدی مثل خاک رس يا ذرات جامد اضافه بشه و در بعضی شرايط استثنايی مواد شيميايی هم اضافه میکنن.

سيالات حفاری چند دسته ميشن:
* مايعات: مايعاتی که به عنوان سيال حفاری مورد استفاده قرار ميگيرن عبارتند از:
- آب خالص
- آب نمک و روغن
آب به دليل ويسکوزيته و چگالی کم آن مناسبترين سيال حفاری برای ايجاد چاه است!آب نمک نسبت به آب خالص مزيت بيشتری دارد چون به دليل وجود نمک در آب (۱۰٪) وزن مخصوص بيشتر و فشار هيدروليکی ايجاد شده بيشتر از آب خالص ميباشد.

* گل های روغنی: ترکيبات اصلی اين گونه گلهای حفاری رو هيدروکربن های نفتی مخصوصا اونهايی که دمای اشتعال بالايی دارن تشکيل ميدن و در آن ذرات جامد بصورت معلق است. از اين گلها بيشتر برای حفاری ماسه سنا استفاده ميشه و برای کاهش وزن مخصوصش کمی روغن به اون اضافه ميکنن.

* گل های امولسيونی

* گازها: گازهايی که به عنوان سيال حفاری از آنها استفاده ميشه:
- هوا ( تنها گازی كه در عمل استفاده ميشود!)
- متان...نيتروژن...دی اکسيد کربن (استفاده از متان به دليل ميل ترکيبی که با هوا دارد محدود است!)

 

[mahdi.adelinasab]

موارد مورد استفاده در گل حفاری

موارد مورد استفاده در گل حفاری


برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی، نفت، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی، آلتراسیون و کانیسازی لایه‌ های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از: نوع مغزه گیر، نوع روتاری و نوع ضرب های. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شودتابع روش حفاری، مقاومت سنگ ها، میزان شکستگی، عمق، مواد گازی و ترکیب کانیشناسی سنگ است.
نقش مواد در گلحفاریکنترل وزنمخصوصبرای منترل 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 یاگاز در سنگ هایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهکبه منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد.
مواد تغییر دهندهغلظتبه منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده، جلوگیری از گیرکردن مته و افزایش سرعت حفاری، از نبتونیت سدیم‌دار، اتاپولژیت (Attapulgite)، آزبست، موسکویت، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.
کنترل ترکیبشیمیایی محلول حفاریترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت، وزنمخصوص، سرعت حفاری و دستگاه های حفاری تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورداستفاده عبارتند از بی‌کربنات سدیم، نمک، آهک، دولومیت و ژیپس.
مواد معدنی که در حفاریاستفاده می‌شوند:

• بنتونیت: به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاه هایی که درز وشکاف زیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاهاستفاده نمود. نبتونیت خاصیت کلوئیدی را افزایش می‌دهد. و در نتیجه درصد بازیابیپودر و سنگ افزایش می‌یابد.
• میکا: برای جلوگری از گیر کردن مته در سنگ های دارای خاصیت چسبندگی زیاد، نظیر وزن گسلی یا در سنگ های مارنی از میکا باید استفاده شود.
• گرافیت: هر گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیتلازم می‌آید که البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارجکرد.
• باریت: برای کنترل وزن مخصوص از باریت استفاده می‌کنند.
• گالن: به منظور کنترل وزن مخصوص از گالن استفادهمی‌نمایند.
• آهک و دولومیت: جهت کاهش وزن مخصوص و کنترل خاصیت قلیای از آهک و دولومیتمی‌توان استفاده نمود.
• ژیپس: برای جلوگیری از آلودگی کربنات و همچنین جهت لخته کردن کانی هایرسی 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 کنترلپراکندگی رس ها از نمک استفاده می‌شود.
• کربنات وبی‌کربنات سدیم: به منظور کنترل محلول ها و جلوگیری از خطر آلودگی، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.
• پرلیت وخاکستر های آتشفشانی: این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند.

 

[mahdi.adelinasab]

آنالیز گل حفاری

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 دور 600RPMاندازه 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 فشار100 psi از گل جدا می شود برحسب 30 cc/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 برساندbridging 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)

 

[پیرجو]

حفاري

كندن چاه و رسيدن به هدف مورد نظر را حفاري مي گويند حفاري يكي از كارهاي پيچيده و گران و طاقت فرسا وتخصصي در صنعت نفت بشمار مي رود. هر كاري كه ما قبل از حفاري انجام داده باشيم در صورتي كه عمل حفاري بدرستي انجام نگيرد بي فايده است.
بنابراين به حفاري خيلي اهميت مي دهند قبل از حفاري ما فقط با تخيل و فرضيات مختلف لايه ها و عمق ها را تعيين مي كنيم ولي در حفاري واقعاً به اينها مي رسيم زمين شناس، مهندس راه و ساختمان، حفار و … همه دست به دست هم مي دهند تا حفاري به طور مداوم انجام شود. چون هزينه دكل و لوازم حفاري خيلي گران است.بنابراين حفاري در سه نوبت و بطور 24 ساعته انجام مي گيرد.
تعيين محل حفاري نيز مهم است مثلاً فاصله آن از مناطق مسكوني، چاههاي مجاور، مسكوني فشار قوي برق و ….. كه اينها همه تخصصي و مخصوص به خود را دارند بعد از تعيين محل مهندس راه و ساختمان اقدام به نصب كردن وسايل مورد نياز، اتاق ها، جاده و … مي كند سپس دكل به منطقه آورده مي شود و عمل بطور 24 ساعته انجام مي شود. عمل حفاری بوسیله دکل صورت میگیرد . این دکل ابتدا بصورت جدا از هم به محل آورده میشود . سپس آن را در محل سر هم کرده و آمده حفاری میکنند . دکل و وسایل حفاری بصورت کرایه ای و گران قیمت می باشند بنابراین عمل حفاری بصورت 24 ساعته انجام میگیرد .

لوازم و قطعات حفاری عبارتند از :

1) Hook
قلاب آویزان از قطعات و رشته های بالا و پایین رو و متصل به دکل حفاری

2) Swivel
دستگاه متصل کننده قسمتهای دوار داخل چاه و قسمت های ثابت در خارج

3) Mud line
لوله قابل انعطاف ( لاستیکی ) جهت انتقال گل حفاری به داخل لوله های حفاری

4) Derrick
دکل حفاری

5) Kelly
لوله با قطع 6 ضلعی یا 4 ضلعی که بوسیله یک رابط به ........ و از طرف دیگر به لوله های حفاری داخل چاه متصل میگردد

6) Stand pipe
لوله انتقال گل از داخل پمپها به لوله لاستیکی

7) Kelly bushing
بوشن که با دواران خود ... را به حرکت در می آورد

8) Rotary table
صفحه دوار

9) Sub-Structure
پایه های زیر دکل

10) Foundation
پی بتونی زیر دکل

11) Seller
چاله ای که جاه در آن حفر میشود

12) Blow out control
دستگاه جلوگیری کننده از فوران چاه

13) Flow line
لوله انتقال گل برگشتی از داخل چاه به مخازن گل حفاری

14) Shale shaker
محل تفکیک گل حفاری از مواد و سنگ ریزه های حفاری شده

15) Screen
توری فلزی یا الک

16) Return tank
مخزن یا محل تجمع گل برگشتی از چاه

17) Mud pump
پمپ های ارسال گاز از .... به داخل چاه

18) Casing
لوله های دیوار بندی در اندازه های مختلف

19) Annulus
مجرای برگشت گل و مواد حفاری شده از چاه به خارج

20) Drill pipe
لوله حفاری که محتوی گل ارسالی به داخل چاه است

21) Bit
مته حفاری

عمل حفاری بصورت 24 ساعته و در 3 نوبت کاری انجام می شود . ولی همه افرادی که برای حفاری استخدام میشوند بصورت اقماری هستند و باید هر زمان که لازم باشد آماده کار باشند . کما اینکه در بعضی موارد حتی تا 3 روز یا بیشتر فرد وقت استراحت ندارد . عمل طاقت فرسا / وقت گیر / پر هزینه / خطرناک /الوده کننده محیط زیست /.... انجام میگیرد تا چاه به نتیجه برسد.

گل حفاري

يكي از حفاري دوراني گل حفاري است گل حفاري نقش مهم و حساسي در حفاري دارد در واقع سرمايه هاي مالي و انساني به اين ماده بستگي دارد و اشتباهي در انتخاب كردن نوع و وزن آن از بسته شدن چاه تا ذوب شدن دكل و نابود شدن انسان هاي بسياري همراه است. مسير حركت گل بصورت مسير بسته واز كناردكل شروع شده از درون لوله هاي حفاري عبور كرده سپس از شكافهاي درون مته خارج و بعد از آن از كناره هي لوله حفاري به محل اوليه خود بر ميگردد در اين مسير گل نقش هاي تعيين كننده اي دارد. كه عبارتنداز:

- خارج كردن خوده سنگهاي كنده شده ازاطراف مته و آوردن آنها به سطح
- خنك كردن وتقليل اصطحلاك مته با زمين
- محافظت ديواره چاه و ممانعت از ريزش طبقات
- ايجاد تعادل بين مايعات طبقه اي و مايعات داخل چاه
- انتقال گاز و يا نفت طبقات زيرزميني به سطح و دستگاههاي اندازه گيري مثل دستگاه شناسي گازها و يا دستگاه تعيين كننده نوع گاز

وظيفه اصلي گل ثابت نگه داشتن فشار هيدروستكي در داخل چاه است اگر فشار گل از فشار مواد موجود در داخل چاه بيشتر باشد در اين صورت گل به داخل سازنده ها نفوذ كرده و باعث كم شدن (loss) گل مي شود. اگر حفار سرچاهي متوجه اين جريان نشود گل به سرعت كم شده و بعد از تمام شدن و يا كم شدن فشار گل چاه فوران (flow rate) مي كند اين موجب مي شود كه دكل حفاري نابود شود در سازنده هايي كه گاز و يا نفت وجود دارد اين جريان با آتش سوزي همراه بوده و موجب گير كردن لوله حفاري در چاه مي شود كه اين موجب اشكال در حفاري مي شود براي سنگين كردن گل از مواد مختلفي همچون نمك و … استفاده مي شود كه اين تركيبات را با آزمايش بدست آورده اند.

مواد مورد استفاده در گل حفاري

برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از : نوع مقر گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.

نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص
برای منترل 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 نبتونیت 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.

مواد معدنی که در حفاری استفاده می‌شوند.

بنتونیت :
به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. نبتونیت 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 ***ه 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 و بی‌کربنات سدیم :
به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.

پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی :
این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند

حفاري جهت دار

مواقعي پيش مي آيد كه حفاري عمودي غير ممكن است مثلاً مخزن ما زير منطقه مسكوني و ياتجاري و … آنجا غير ممكن است قرار دارد يادر بعضي مواقع قطعه اي درچاه گم شده و عمل حفاري غير ممكن است بعضي از مخازن نيز cllovser آنها بصورتي است كه اگر اقدام به حفاري عمودي كرديم چاه به آب نمك نشسته واز كار مي افتد در اين موقعيت ها تكنولوژي هايي وجود دارد كه حفاران ميتوانند بوسيله آنها اقدام به حفاري جهت دار كنند اين نكته نيز قابل توجه است كه لوله حفاري قادر به خم شدن حتي تا زاويه 90 نيز مي باشد.
حفاري جهت دار روش هاي متفاوتي دارد مثلاً‌ از ابتدا جهت دار حفاري كنيم و يا اينكه مقداري عمودي و مقداري جهت دار. در بعضي موارد زمين شناس تشخيص مي دهد سازنده ي كه به آن حفاري عمودي برخورد مي كنند باحفاري جهت دار برخورد نمي كنند در صورتي كه اين سازنده سخت باشد عمل حفاري كند پيش مي رود بنابراين با برنامه ريزي دقيق و حساب شده به اصطلاح لايه را دور مي زنند در مناطق دريايي هزينه سكوي نفتي گران تمام مي شود بنابراين با يك سكوي نفتي از چندين مخزن مختلف برداشت مي كنند و ابتكار فقط با حفاري جهت دار امكان پذير است.

 

[Niima]

موارد مورد استفاده در گل حفاری

موارد مورد استفاده در گل حفاری

مقدمه
برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از : نوع مغزه گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.
نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص
برای منترل 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 نبتونیت 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.
مواد معدنی که در حفاری استفاده می‌شوند:

• بنتونیت : به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. نبتونیت 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 لخـته 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 و بی‌کربنات سدیم : به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.
• پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی : این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند.
  

 

[Niima]

سيستم گردش گل

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.
انواع گل حفاري :

a) 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 :

A. در بخشهاي مخزني جهت جلوگيري از ريزش چاه
B. جلوگيري از ريزش شيل
C. 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 ميشود 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 .
گردش گل حفاري : بخش هاي مختلف مسير گردش گل بقرار 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 Kick ).
تهیه کننده:
مهندس سیامک بهرامی
شرکت ملی نفت ایران

 

[Niima]

سيستم گردش گل

سيستم گردش گل

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.
انواع گل حفاري :

a) 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 :

A. در بخشهاي مخزني جهت جلوگيري از ريزش چاه
B. جلوگيري از ريزش شيل
C. 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 ميشود 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 .
گردش گل حفاري : بخش هاي مختلف مسير گردش گل بقرار 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 Kick ).
تهیه کننده:
مهندس سیامک بهرامی
شرکت ملی نفت ایران

 

[Niima]

حفاري

حفاري

حفاري
كندن چاه و رسيدن به هدف مورد نظر را حفاري مي گويند حفاري يكي از كارهاي پيچيده و گران و طاقت فرسا وتخصصي در صنعت نفت بشمار مي رود. هر كاري كه ما قبل از حفاري انجام داده باشيم در صورتي كه عمل حفاري بدرستي انجام نگيرد بي فايده است.
بنابراين به حفاري خيلي اهميت مي دهند قبل از حفاري ما فقط با تخيل و فرضيات مختلف لايه ها و عمق ها را تعيين مي كنيم ولي در حفاري واقعاً به اينها مي رسيم زمين شناس، مهندس راه و ساختمان، حفار و … همه دست به دست هم مي دهند تا حفاري به طور مداوم انجام شود. چون هزينه دكل و لوازم حفاري خيلي گران است.بنابراين حفاري در سه نوبت و بطور 24 ساعته انجام مي گيرد.
تعيين محل حفاري نيز مهم است مثلاً فاصله آن از مناطق مسكوني، چاههاي مجاور، مسكوني فشار قوي برق و ….. كه اينها همه تخصصي و مخصوص به خود را دارند بعد از تعيين محل مهندس راه و ساختمان اقدام به نصب كردن وسايل مورد نياز، اتاق ها، جاده و … مي كند سپس دكل به منطقه آورده مي شود و عمل بطور 24 ساعته انجام مي شود.
عمل حفاری بوسیله دکل صورت میگیرد . این دکل ابتدا بصورت جدا از هم به محل آورده میشود . سپس آن را در محل سر هم کرده و آمده حفاری میکنند . دکل و وسایل حفاری بصورت کرایه ای و گران قیمت می باشند بنابراین عمل حفاری بصورت 24 ساعته انجام میگیرد .
لوازم و قطعات حفاری عبارتند از :
1) Hook
قلاب آویزان از قطعات و رشته های بالا و پایین رو و متصل به دکل حفاری
2) Swivel
دستگاه متصل کننده قسمتهای دوار داخل چاه و قسمت های ثابت در خارج
3) Mud line
لوله قابل انعطاف ( لاستیکی ) جهت انتقال گل حفاری به داخل لوله های حفاری
4) Derrick
دکل حفاری
5) Kelly
لوله با قطع 6 ضلعی یا 4 ضلعی که بوسیله یک رابط به ........ و از طرف دیگر به لوله های حفاری داخل چاه متصل میگردد
6) Stand pipe
لوله انتقال گل از داخل پمپها به لوله لاستیکی
7) Kelly bushing
بوشن که با دواران خود ... را به حرکت در می آورد
8) Rotary table
صفحه دوار
9) Sub-Structure
پایه های زیر دکل
10) Foundation
پی بتونی زیر دکل
11) Seller
چاله ای که جاه در آن حفر میشود
12) Blow out control
دستگاه جلوگیری کننده از فوران چاه
13) Flow line
لوله انتقال گل برگشتی از داخل چاه به مخازن گل حفاری
14) Shale shaker
محل تفکیک گل حفاری از مواد و سنگ ریزه های حفاری شده
15) Screen
توری فلزی یا الک
16) Return tank
مخزن یا محل تجمع گل برگشتی از چاه
17) Mud pump
پمپ های ارسال گاز از .... به داخل چاه
18) Casing
لوله های دیوار بندی در اندازه های مختلف
19) Annulus
مجرای برگشت گل و مواد حفاری شده از چاه به خارج
20) Drill pipe
لوله حفاری که محتوی گل ارسالی به داخل چاه است
21) Bit
مته حفاری
عمل حفاری بصورت 24 ساعته و در 3 نوبت کاری انجام می شود . ولی همه افرادی که برای حفاری استخدام میشوند بصورت اقماری هستند و باید هر زمان که لازم باشد آماده کار باشند . کما اینکه در بعضی موارد حتی تا 3 روز یا بیشتر فرد وقت استراحت ندارد . عمل طاقت فرسا / وقت گیر / پر هزینه / خطرناک /الوده کننده محیط زیست /.... انجام میگیرد تا چاه به نتیجه برسد.

 

[javadaria61]

نكاتی در باره حفاری

نكاتی در باره حفاری

گروه علمی تحقیقاتی نفت تایمز: حفاري
كندن چاه و رسيدن به هدف مورد نظر را حفاري مي گويند حفاري يكي از كارهاي پيچيده و گران و طاقت فرسا وتخصصي در صنعت نفت بشمار مي رود. هر كاري كه ما قبل از حفاري انجام داده باشيم در صورتي كه عمل حفاري بدرستي انجام نگيرد بي فايده است.
بنابراين به حفاري خيلي اهميت مي دهند قبل از حفاري ما فقط با تخيل و فرضيات مختلف لايه ها و عمق ها را تعيين مي كنيم ولي در حفاري واقعاً به اينها مي رسيم زمين شناس، مهندس راه و ساختمان، حفار و … همه دست به دست هم مي دهند تا حفاري به طور مداوم انجام شود. چون هزينه دكل و لوازم حفاري خيلي گران است.بنابراين حفاري در سه نوبت و بطور ۲۴ ساعته انجام مي گيرد.
تعيين محل حفاري نيز مهم است مثلاً فاصله آن از مناطق مسكوني، چاههاي مجاور، مسكوني فشار قوي برق و ….. كه اينها همه تخصصي و مخصوص به خود را دارند بعد از تعيين محل مهندس راه و ساختمان اقدام به نصب كردن وسايل مورد نياز، اتاق ها، جاده و … مي كند سپس دكل به منطقه آورده مي شود و عمل بطور ۲۴ ساعته انجام مي شود. عمل حفاری بوسیله دکل صورت میگیرد . این دکل ابتدا بصورت جدا از هم به محل آورده میشود . سپس آن را در محل سر هم کرده و آمده حفاری میکنند . دکل و وسایل حفاری بصورت کرایه ای و گران قیمت می باشند بنابراین عمل حفاری بصورت ۲۴ ساعته انجام میگیرد .
لوازم و قطعات حفاری عبارتند از :
۱) Hook
قلاب آویزان از قطعات و رشته های بالا و پایین رو و متصل به دکل حفاری
۲) Swivel
دستگاه متصل کننده قسمتهای دوار داخل چاه و قسمت های ثابت در خارج
۳) Mud line
لوله قابل انعطاف ( لاستیکی ) جهت انتقال گل حفاری به داخل لوله های حفاری
۴) Derrick
دکل حفاری
۵) Kelly
لوله با قطع ۶ ضلعی یا ۴ ضلعی که بوسیله یک رابط به …….. و از طرف دیگر به لوله های حفاری داخل چاه متصل میگردد
۶) Stand pipe
لوله انتقال گل از داخل پمپها به لوله لاستیکی
۷) Kelly bushing
بوشن که با دواران خود … را به حرکت در می آورد

Rotary table
صفحه دوار
۹) Sub-Structure
پایه های زیر دکل
۱۰) Foundation
پی بتونی زیر دکل
۱۱) Seller
چاله ای که جاه در آن حفر میشود
۱۲) Blow out control
دستگاه جلوگیری کننده از فوران چاه
۱۳) Flow line
لوله انتقال گل برگشتی از داخل چاه به مخازن گل حفاری
۱۴) Shale shaker
محل تفکیک گل حفاری از مواد و سنگ ریزه های حفاری شده
۱۵) Screen
توری فلزی یا الک
۱۶) Return tank
مخزن یا محل تجمع گل برگشتی از چاه
۱۷) Mud pump
پمپ های ارسال گاز از …. به داخل چاه
۱۸) Casing
لوله های دیوار بندی در اندازه های مختلف
۱۹) Annulus
مجرای برگشت گل و مواد حفاری شده از چاه به خارج
۲۰) Drill pipe
لوله حفاری که محتوی گل ارسالی به داخل چاه است
۲۱) Bit
مته حفاری
عمل حفاری بصورت ۲۴ ساعته و در ۳ نوبت کاری انجام می شود . ولی همه افرادی که برای حفاری استخدام میشوند بصورت اقماری هستند و باید هر زمان که لازم باشد آماده کار باشند . کما اینکه در بعضی موارد حتی تا ۳ روز یا بیشتر فرد وقت استراحت ندارد . عمل طاقت فرسا / وقت گیر / پر هزینه / خطرناک /الوده کننده محیط زیست /…. انجام میگیرد تا چاه به نتیجه برسد.
گل حفاري
يكي از حفاري دوراني گل حفاري است گل حفاري نقش مهم و حساسي در حفاري دارد در واقع سرمايه هاي مالي و انساني به اين ماده بستگي دارد و اشتباهي در انتخاب كردن نوع و وزن آن از بسته شدن چاه تا ذوب شدن دكل و نابود شدن انسان هاي بسياري همراه است. مسير حركت گل بصورت مسير بسته واز كناردكل شروع شده از درون لوله هاي حفاري عبور كرده سپس از شكافهاي درون مته خارج و بعد از آن از كناره هي لوله حفاري به محل اوليه خود بر ميگردد در اين مسير گل نقش هاي تعيين كننده اي دارد. كه عبارتنداز:
- خارج كردن خوده سنگهاي كنده شده ازاطراف مته و آوردن آنها به سطح
- خنك كردن وتقليل اصطحلاك مته با زمين
- محافظت ديواره چاه و ممانعت از ريزش طبقات
- ايجاد تعادل بين مايعات طبقه اي و مايعات داخل چاه
- انتقال گاز و يا نفت طبقات زيرزميني به سطح و دستگاههاي اندازه گيري مثل دستگاه شناسي گازها و يا دستگاه تعيين كننده نوع گاز
وظيفه اصلي گل ثابت نگه داشتن فشار هيدروستكي در داخل چاه است اگر فشار گل از فشار مواد موجود در داخل چاه بيشتر باشد در اين صورت گل به داخل سازنده ها نفوذ كرده و باعث كم شدن (loss) گل مي شود. اگر حفار سرچاهي متوجه اين جريان نشود گل به سرعت كم شده و بعد از تمام شدن و يا كم شدن فشار گل چاه فوران (flow rate) مي كند اين موجب مي شود كه دكل حفاري نابود شود در سازنده هايي كه گاز و يا نفت وجود دارد اين جريان با آتش سوزي همراه بوده و موجب گير كردن لوله حفاري در چاه مي شود كه اين موجب اشكال در حفاري مي شود براي سنگين كردن گل از مواد مختلفي همچون نمك و … استفاده مي شود كه اين تركيبات را با آزمايش بدست آورده اند.
مواد مورد استفاده در گل حفاري
برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از : نوع مقر گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.
نقش مواد در گل حفاری
کنترل وزن مخصوص
برای منترل 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 نبتونیت 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.
مواد معدنی که در حفاری استفاده می‌شوند.
بنتونیت :
به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. نبتونیت 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 و بی‌کربنات سدیم :
به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.
پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی :
این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند
حفاري جهت دار
مواقعي پيش مي آيد كه حفاري عمودي غير ممكن است مثلاً مخزن ما زير منطقه مسكوني و ياتجاري و … آنجا غير ممكن است قرار دارد يادر بعضي مواقع قطعه اي درچاه گم شده و عمل حفاري غير ممكن است بعضي از مخازن نيز cllovser آنها بصورتي است كه اگر اقدام به حفاري عمودي كرديم چاه به آب نمك نشسته واز كار مي افتد در اين موقعيت ها تكنولوژي هايي وجود دارد كه حفاران ميتوانند بوسيله آنها اقدام به حفاري جهت دار كنند اين نكته نيز قابل توجه است كه لوله حفاري قادر به خم شدن حتي تا زاويه ۹۰ نيز مي باشد.
حفاري جهت دار روش هاي متفاوتي دارد مثلاً‌ از ابتدا جهت دار حفاري كنيم و يا اينكه مقداري عمودي و مقداري جهت دار. در بعضي موارد زمين شناس تشخيص مي دهد سازنده ي كه به آن حفاري عمودي برخورد مي كنند باحفاري جهت دار برخورد نمي كنند در صورتي كه اين سازنده سخت باشد عمل حفاري كند پيش مي رود بنابراين با برنامه ريزي دقيق و حساب شده به اصطلاح لايه را دور مي زنند در مناطق دريايي هزينه سكوي نفتي گران تمام مي شود بنابراين با يك سكوي نفتي از چندين مخزن مختلف برداشت مي كنند و ابتكار فقط با حفاري جهت دار امكان پذير است.

 

[javadaria61]

گروه علمی تحقیقاتی نفت تایمز: معرفی:
حفاری underbalanced coiled tubing ارزش کاری خود را در ۵ چاه در کاهش صدمات وارده به سازند در حین حفاری و بهبود بهره وری اثبات کرده است.
اهداف این پروژه در بکار گیری همزمان چند تکنولوژی در حفاری:
هدف از این پروژه، بهبود برداشت از چاه های عمودی از طریق ادامه حفاری در چاه های موجود بصورت افقی است. حفاری underbalance برای تعیین دقیق ناحیه تولید، آزمایش جریان تولید مخزن در حین حفاری، و جلوگیری از صدمه دیدگی سازند مخزن صورت می گیرد.
همچنین وسیله coil tubing بدلیل کوچکی قطر لوله جداری تولیدی و همچنین نرح بالای build up سازند خورنده مخزن، انتخاب شده است.
کاهش هزینه های حفاری و افزایش نرخ نفوذ (ROP):
موفقیت روش های مرکب حفاری بدلیل کاهش هزینه و همچنین بهبود بهره وری در مخزن میدان Hassi Messaoud کاملا مشهود می باشد. بهره وری چاه در حین حفاری بطور قابل ملاحظه ای در مقایسه با چاه های اطراف بهبود یافت. برای نمونه در حین حفاری چهارمین چاه با روش UBD، ۱۲۵۴۰ بشکه (۳۶۴۳ متر مکعب) نفت خام در مدت ۲۰ روز تولید شد. در پایین تر از عمق ۱۱۹۵۲ فوت (۳۶۴۳ متر) در حدود ۱۷۶.۶ – ۶۳۵.۷ Mcf/d ۵-۱۸) Mcm/d) تولید شد.
ایندکس تولید در حین حفاری که برای روشن کردن مقدار بهره دهی مخزن در حین حفاری محاسبه گردید، به سرعت با افزایش عمق عمودی چاه چهارم افزایش یافت.
در حین حفاری پنجمین چاه هزینه های حفاری به دلائل حذف شدن پیوستن لوله ها، افزایش نرخ نفوذ، جلوگیری از مشکلات عمومی حفاری مانند کم شدن سیال حفاری، مشکلات مختلف در رابطه با گیر کردن لوله ها، افزایش عمر لوله جداری و کم شدن زمان و مسافت حفاری شده برای رسیدن به ناحیه تولیدی، کاهش یافت.
هزینه اولیه چاه مقداری بیشتر از ۱.۶ میلیون دلار بوده که با شروع پنجمین چاه تا کمتر از ۱.۲ میلیون بشکه کاهش یافت. این موفقیت ها با زمان گمگشته صفر (zero lost time) در طی حفاری کامل شد.
فرصت ها و رقابت ها:
بعد از کشف میدان Hassi Mesaoud، بوسیله چاه های عمودی گسترش یافت. اکثر این چاه ها دیگر بهره ور نبوده و نیاز به حفاری تعمیراتی دارند. میدان در مساحتی معادل ۷۲۲ مایل مربع (۲۰۰۰ کیلومتر مربع) گسترده شده است. اولین ناحیه بهره ور مربوط به دوران کامبرین از سازند Ra در عمق ۱۱۱۵۵ فوت (۳۴۰۰ متر) نمایان شده است. مشخصه سازند Ra تخلخل، تراوایی و مقدار شیل متغیر است. ماسه سنگ سخت و خورنده موجب خطا در اندازه گیری پیوسته در حین حفاری بدلیل تعییرات در ته چاه و عملکرد مته می شود. مخزن پیچیده نیز تحت فشار قرار داشت که موجب کم شدن سیال حفاری در نواحی آسیب دیده سازند به محض نمایان شدن شکافی در سر آن می شود. کاهش گل نیز خطر شکاف های باز را زیاد کرده که موجب فوران آب (water breakthrough) خواهد شد.
تکنولوژی های جدید مورد استفاده
تیم حفاری خدمات ۵ گانه زیر خود را از شرکت weatherford دریافت کرد؛
خدمات ابزار حفاری coil tubing
خدمات کنترل فشار حفاری
خدمات حفاری انحرافی
اندازه گیری در حین حفاری
لوله جداری thru-tubing
مته نیز از شرکت های گوناگون و بر اساس اطلاعات ثبت شده تهیه گردید.

 

[javadaria61]

روش‌های حفاری

روش‌های حفاری

تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب دردشتها و دره‌ها به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده ویا چهارپایان کار آبکشی را انجام می‌دادند.
تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترینگمانه‌ها درچین حفر شده وسیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف ، اقطار و در سنگهای گوناگون ، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.
● روش های حفاری
- حفاری مکانیکی
در این روش ، به یکی از سه روش ضربه ای ،چرخشی یا ترکیبی از این دو ، انرژی مکانیکی به سنگ منتقل می شود . در اصطلاح عملیاتی را که به روش مکانیکی موجب حفر چال در سنگ می شوند حفاری مکانیکی می گویند . امروزه ۹۸ درصد حفاریها به روش مکانیکی حفر می شوند . در معادن سطحی و حفاری های نیمه عمیق و عمیق عمدتاً از ماشین های حفاری چرخشی با مته های مخروطی شکل و ماشینهای ضربه ای سنگین استفاده می شود ؛ اما در معادن زیر زمینی یا به طور کلی درعملیات زیر زمینی از ماشین های ضربه ای استفاده می گردد.
- حفاری حرارتی
به طور کلی صرف نظر از نوع روش و منشا انرژی ، عملیاتی را که به حفر چال در سنگ منجرمی شود ، نفوذپذیری می نامند . در روش حرارتی ، به کمک انرژی حرارتی حاصل از آمیختن هوا یا اکسیژن با یک نوع سوخت ، ترجیحا نفت سفید ، نفوذ پذیری در سنگ صورت می گیرد . هوا یا اکسیژن و سوخت از دو مجرای جداگانه به داخل مخزنی واقع در پشت مته ارسال می شوند و پس از اشتعال ، شعله حرارت را از طریق نازل سر مته به سطح سنگ منتقل میکند و حرارت نیز سطح سنگ را متورق و آماده جدایی می کند . در نهایت ، به کمک فشارآب ، قطعات متورق جدا و به سطح زمین منتقل می شوند .
- حفاری آبی
در این روش، با استفاده از فشار آب تامین شده در سطح ، حفر چاه امکان پذیر می گردد. در اینجا فشار آب با سایش سطح سنگ ، مقاومت سنگ را در هم می شکند ، و بدین ترتیب ، حفاری صورت می گیرد . این روش با افزایش فشار آب ، در استخراج ذغال سنگ و ذخایر پلاسر نیزکاربرد دارد .
- حفاری لرزشی
در این روش با ایجاد لرزشهایی با فرکانس ۱۰۰ تا ۲۰۰۰۰ دور در ثانیه می توان سنگ را شکست . یکی از متداولترین روش های حفاری لرزشی ،روش حفاری مافوق صوت است .
- حفاری شیمیایی
در این روش با استفاده از فعل وانفعالات شیمیایی ناشی از انفجار مواد منفجره می توان در طبقات حفاری کرد . معمولاًدر این روش از دو نوع خرج استفاده می شود :
۱) خرج سیلندری که باعث حفر چالسیلندری می شود .
۲) خرج چالتراش که باعث افزایش قطر چال می شود .
- حفاری الکتریکی
در این روش با تولید الکتریکی ستونی یا قوسی یا جرقه ای ، عملیات نفوذپذیری در سنگ انجام می گیرد . در بعضی از این روش ها با وجود بالا بودن درجه حرارت ، به دلیل کوتاه بودن زمان تماس الکتریسته ، سنگ ذوب نمی شود ؛ اما در سایرروش ها به دلیل بالا بودن درجه حرارت و طولانی بودن زمان تماس الکتریسته با سطح سنگ، پس از ذوب شدن سطح سنگ ، سنگ می شکند .
- حفاری لیزری
با اشعه لیزر می توان تشعشعات الکترو مغناطیسی را به طور ستونی تولید کرد . این نوع تشعشعات را می توانبرای تبخیر یا ذوب سنگ ، ایجاد شکستگی در سنگ و حفر چال استفاده کرد . با تاباندن امواج قوی لیزری ستونی به سطح سنگ ، می توان باعث تبخیر سطح سنگ ، و ذوب و شکستگی سنگ در اطراف محدوده ذوب شد . شعاع عملکرد این مناطق به شدت و قدرت اشعه لیزر بستگی دارد.
● انواع روشها و تکنیکهای حفاریهای مکانیکی
▪ مته دورانی (Ratary drill)
این روش هم نمونه‌های خاک و سنگ را بدست می‌دهدو هم نمونه‌هایی برای انواع آزمایشهای برجا ایجاد می‌کند. این روش در حفر گمانه‌های غیر قائم برایزهکشی افقی یاایجاد مهار کاربرد دارد.
ـ روش حفاری :
پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قراردارد و تحت فشار هیدرولیکی است، انجام می‌شود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه می‌دارد.
ـ مزایا :
روشی نسبتا سریع است و می‌تواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است.
ـ محدودیتها :جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلاقی مشکل است ومحتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با توجه به اندازه دستگاه متغیر است.
▪ حفاری ضربه‌ای
تنها در حفاری چاههای آببکار می‌رود. نمونه‌های شسته شده توسط گل‌کش ‌خارج می‌شود. عمق تا سنگ بستر را مشخص می‌کند.
ـ روش حفاری :
سر مته سنگین بالا آورده شده و رها می‌شود تا مواد شکسته شده و یک مخلوطی از خرده‌ها و آب ایجاد شود که توسط گل‌کش با پمپهای ماسه کش خارجمی‌شود. دیواره چاه توسط لوله جدار ، پابرجا نگاه داشته می‌شود.
ـ مزایا :
روشی نسبتا اقتصادی جهت تعبیه گمانه‌های با قطر زیاد (تا ۶۰سانتیمتر) در انواع مواد است.
ـ محدودیتها :ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهای قوی و سنگ به کندیانجام می‌شود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشی از ضربات پر انرژی سر مته است، به شدت بر مقادیر SPT تاثیر می‌گذارد. مغزه گیری و نمونه UD سنگ امکانپذیر نیست.

 

[javadaria61]

رهاسازی و ترك (Abondon) منطقه‌ی دارای پوشش شنی (gravel pack zone) بوسیله‌ی ژل

رهاسازی و ترك (Abondon) منطقه‌ی دارای پوشش شنی (gravel pack zone) بوسیله‌ی ژل

این تكنیك هم در هزینه و هم در زمان برای جداسازی یك منطقه‌ی بدون تولید در یك چاه‌ دریایی صرفه‌جویی كرد.
استفاده از تكنولوژی ژل برای بستن و ترك یك منطقه‌ی بدون تولید در مناطق دریایی لوییزیانا موجب شده است تا هم در زمان دكل-روز و هم در هزینه‌ی مربوطه صرفه‌جویی شود. مقدار هزینه‌ی صرفه‌جویی شده برای اپراتور در مقایسه با روشهای مرسوم حدود ۲۸۲۰۰۰ دلار می باشد.
هدف از این كار بستن و ایزوله كردن شبكه‌ی زون‌های بدون تولید پیش از تكمیل دوباره‌ی یك زون پرفشار عمیق‌تر می‌باشد. معمولا یك چاه ابتدا از پایین‌ترین زون تكمیل می‌شود. وقتی یك لایه‌ی تولیدی تخلیه شد، سیمان به درون شبكه‌ها پمپ شده و یك پلاگ مسدود كننده درون لوله‌ی جداری تولیدی در بالای زون تخلیه ‌شده بسته (set) می‌شود. پس از بسته شدن شبكه‌ها ، یك منطقه‌ی تولیدی جدید در عمق كمتر ایجاد می‌شود. این پروسه تا تخلیه‌ی تمامی زون‌های تولیدی تكرار می‌شود. سرانجام ممكن است چاه به مسیر دیگری انحراف داده شود(side Track) و یا بطور موقت/همیشه رها شود. در این چاه بخصوص، به جای مشبك‌كاری در یك عمق كمتر، یك منطقه‌ی تولیدی جدید در حدود ۱۰۰ فوت پایین‌تر پیشنهاد شد. برای پیچیده كردن بیشتر موضوع، زون تخلیه شده‌ی فعلی دارای پوشش شنی (gravel packed) بود كه برای اپراتور یك نوع چالش منحصر به فرد به شمار می‌آمد. منطقه‌ی تولیدی جدید عمیق‌تر از زون تولیدی فعلی بود و این یعنی اینكه اگر سیمان برای ایزوله كردن منطقه‌ی تخلیه شده استفاده شود، پیش از ایجاد شبكه‌های جدید نیاز به حفاری سیمان توسط لوله مغزی سیار وجود داشت. گزینه‌ی دیگر (گرانتر) آوردن دكل حفاری به سر چاه، بیرون كشیدن لوله مغزی و رشته‌ی تكمیل، تزریق سیمان به درون زون تخلیه شده (Squeeze)، انجام تعمیر كامل چاه (Full Work Over) و تكمیل دوباره‌ی زون جدید بود. انجام هر دو پروسه نیاز به چندین روز زمان ،تجهیزات و انرژی بسیار بود كه نهایتا به هزینه‌ی زیاد منجر می‌شد.
راه حل:
با توجه به منحصر به فرد بودن پروژه، هیئت مهندسی در Superior Energy Services استفاده از ژل WellPRO HydroFIX Gel را در یك اقدام توصیه كرد تا زون بدون تولید با این ژل بسته شده و امكان استفاده از مناطق تولیدی عمیق‌تر فراهم آید. شركت چندین دلیل برای استفاده از این محصول بیان كرد. اول از همه، ماده‌ی درزگیر (Sealant) به درون سازند و پوشش شنی (Gravel Pack) نفوذ كرده و آن را كاملا مسدود می‌سازد و پس از آن با تلاش اندكی ژل از درون چاه و رشته تكمیل پاك (حذف) می‌شود. دلیل دیگر كه آنها در چنین موقعیتی از ژل بجای دوغاب سیمان استفاده كردند این بود كه خاصیت نفوذ ژلهای مسدودكننده بسیار بیشتر از سیمان است كه این بدلیل نداشتن ذرات جامد می‌باشد. در ازای آن ژل دارای پلیمرهای یونی با وزن مولكولی پایین می‌باشد كه وقتی با عامل چندزنجیره‌ای پیچیده‌ی كربوكسیلی تركیب شود یك ژل لاستیك مانند ایجاد می‌كند. پیش از ایجاد زنجیره‌های متقاطع، ژل دارای ویسكوزیته‌ی بسیار پایین بوده كه موجب تزریق بسیار آسان آن شده و همچنین به راحتی به درون توری شنی و شبكه‌ها نفوذ می‌كند. پس از آنكه ژل بست حركت سیال متوقف می‌شود.
پیش از توصیه‌ی این عامل درزگیر (Sealant)، یك برآورد مهندسی اجرایی در مورد قسمت‌های چاه و پارامترهای عملیاتی بعمل آمد. از لاگ بستن سیمان (Cement Bonding Log) بازدید و كیفیت جداسازی لایه‌ها آنالیز شد. در این عملیات معلوم شد كه مطمئنا شرایط سیمان هنگام سیمانكاری لوله‌ی جداری مناسب بوده و جداسازی دو زون بخوبی انجام گرفته است. در پروسه‌های ارزیابی مهندسی، این مرحله بسیار حیاتی بود. اگر پیوستگی سیمان نامرغوب یا كم بوده باشد، احتمال اینكه ژل به درون یك زون اشتباه تزریق شود، وجود داشت. پس از اینكه از ایزوله بودن زون‌ها اطمینان حاصل شد، تركیب درزگیر(Sealant) و غلظت كندساز(Retarder) در آزمایشگاه بهینه‌سازی و تست‌هایی در شرایط چاه (۸۰۰۰ پام و ۲۲۰فارنهایت) بر روی آن انجام شد. تكینیك جاگذاری مورد نظر حین تست‌های آزمایشگاه شبیه‌سازی شد. در آخر، روش انجام كار نهایی، اصلاح و پیش از رسیدن به محل در طول یك كنفرانس تلفنی با پرسنل مربوطه مطرح و تمامی جزئیات طرح‌های احتمالی معین شد.
پس از بازدید از مشخصات سازند و شرایط چاه، مشخص شد كه یك حجم از ژل دارای وزن مولكولی پایین (LMW) كه با حجم كوچكتری از ژل دارای وزن مولكولی بالا (HMW) دنبال می‌شود، بهترین تركیب ممكن درزگیرها را در این شرایط خاص می‌دهد. تنها با مقدار كمی اختلاف فشار ژل دارای وزن مولكولی كم به درون پوشش شنی (Gravel Pack) و سازند نفوذ می‌كند، یعنی جایی كه ژل با وزن مولكولی بالا نمی‌تواند وارد شود. چون چاه روی خلا نسبی است (Vacuum)، ژل دارای وزن مولكولی بالا اضافه می‌شود تا از نفوذ زیاد درزگیر (Sealant) به درون سازند جلوگیری كند.
هفده بشكه از ژل درزگیر (Sealant) دارای وزن مولكولی پایین بوسیله‌ی یك میكسر در سطح مخلوط شده، سپس از طریق لوله مغزی سیار به درون چاه پمپ ‌شد. به دنبال این ژل، حدود شش بشكه از ژل دارای ورن مولكولی بالا تزریق ‌شد كه این ژل با مقادیری از خاك دیاتومه (Diatomaceous Earth) مخلوط شده بود. DE از فرار ژل جلوگیری كرده و اجازه می‌دهد در سطح سازند ببندد(سفت شود). سپس هر دو درزگیر (Sealant) در حالی كه رشته لوله مغزی سیار در مقابل پوشش شنی (Gravel Pack) گردش می‌كرد به درون چاه تزریق ‌شدند. چون ستون سیال مشخص نبود، درزگیر (Sealant) از درون لوله مغزی سیار خارج شده و فرصت داشت تا به درون سازند كشیده شود. البته در محل به درزگیرها مطابق نتایج آزمایشگاهی كه پیش از عملیات انجام شده بود فرصت كافی برای آماده‌سازی داده شد.
پس از آنكه به ژل مدت زمان كافی برای سخت شدن داده شد، رشته‌ی تكمیل با گردش جت مانند گل توسط لوله مغزی سیار تمیز شد و برگشت كامل گل بعد از شروع گردش، مشاهده شد. قبل از شستن تور سیمی پوشش شنی (Gravel Pack)، یك گردش كامل گل انجام شد تا چگالی معادل گردش گل(Equivalent Circulating Density) در رشته‌ی تكمیل كاهش یابد و احتمال گیر كردن لوله مغزی سیار در چاه از بین برود. اگر گل برگشتی یكباره هرز می‌رفت، ب درون منطقه‌ی دارای پوشش شنی (Gravel Pack) نفوذ كرده بود و راهی برای خروج ژل از رشته‌ی تكمیل نبود. هنگامی كه گل تمیز در خروجی مشاهده شد، رشته‌ لوله مغزی سیار تا پایین شبكه‌های جدید پایین آورده شد كه سرتاسر محدوده‌ی تولیدی جدید را تمیز كرد. در آخر رشته لوله مغزی سیار تا بالای پوشش شنی (Gravel Pack) بالا كشیده شد كه گردش گل برای آخرین بار تمیز بود.
پس از شستن محدوده‌ی تولیدی جدید واحد ای-لاین (E-Line) برپا شد و گان مشبك‌كاری (Perforating Gun) به درون چاه فرستاده شد. فشار اولیه‌ی ته چاه (BHP) حدود ۴۸۰۰پام و پس از افزایش فشار ۸۰۰ پام به درون رشته‌ی تكمیل به سرعت حدود ۵۶۰۶ پام شد. محدوده‌ی جدید در یك زون تحت فشار مشبك‌كاری شد كه فشار ته چاه ناگهان به ۷۱۲۱ پام رسید در حالی كه فشار در سطح به ۲۳۱۵ پام افزایش یافت. به درون زون تخلیه شده هیچ سیالی نفوذ نكرد و هیچگونه افت فشاری هنگام مشبك‌كاری زون جدید مشاهده نشد. مجموعه‌ی ای-لاین بدون هیچ نیروی كشش یا دراگ از چاه بیرون كشیده شد و تمامی اجزا از چاه بیرون آمد. چاه شروع تولید گاز طبیعی با دبی یك و نیم میلیون فوت مكعب در روز كرد.
نتیجه‌گیری:
استفاده از ژل ویژه بهمراه تجهیزات و سایر خدماتی كه توسط شركت سرویس‌دهنده فراهم شده‌اند، تشریح می‌كند كه چگونه استفاده از تكنولوژی جدید در طول تجهیزات تعمیرات محلی می‌تواند پروسه‌ی جدا كردن گاز و نفت را از قسمت‌های عمیق زمین بهبود بخشد.
همانطور كه پیشتر اشاره شد، درزگیر گازی(Gas Sealant) كه در این عملیات استفاده شد یك مایع دارای ویسكوزیته‌ی پایین می‌باشد كه توانایی نفوذ در پوشش شنی (Gravel Pack)/ سازند را تا چندین فوت دارد. پس از اینكه این مایع برای مدتی معین در معرض دما و فشار قرار گرفت، به یك ژل سخت مبدل می‌گردد كه راه نفوذ تمامی سیالات و گازها را از سازند مسدود می‌سازد. در مقایسه‌ی این ژل با سیمان می‌توان گفت كه سیمان تنها توانایی نفوذ چندین اینچ را به درون سازند دارد و درزگیری كامل با وجود پوشش شنی (Gravel Pack) به راحتی بوجود نمی‌آید.
كل زمان صرف شده جهت تزریق درزگیر گازی، تمیز كردن چاه و مشبك‌كاری زون جدید حدود ۳۶ ساعت بود. اپراتور (در مقایسه با روش‌های متداول) هم در زمان و هم در هزینه صرفه‌جویی كرد و چاه به تولید روزانه خود برگشت داده شد.

 

[sahel_m]

سيالات حفاری

واژه سيال حفاری به اون دسته از سيالاتی گفته ميشه که در عمليات حفاری و در موارد زير استفاده بشه:
1) خنک و تميز و شفاف کردن و جلا دادن سر مته هه و لوله های حفاری
2) معلق نگه داشتن ذرات حفاری در فضای بين لوله های خفاری و چاه (فضای آنولوس) هنگام متوقف شدن جريان گل حفاری
3) انتقال قطعات حفاری از ته چاه به سطح زمين
4) کنترل فشار طبقات زير زمين و جلوگيری از ورود آنها به چاه
5) پر کردن منافذ ديواره چاه در مواقع ضروری و جلوگيری از هدر رفتن گل حفاری!

اساس گل حفاری رو ممکنه آب (Water Based Mud ) يا روغن (Oil Based Mud) یا آب نمک (Salt-Water Based Mud) تشکيل دهد.اما بر حسب ضرورت ممکنه به اون ذرات کلوئيدی مثل خاک رس يا ذرات جامد اضافه بشه و در بعضی شرايط استثنايی مواد شيميايی هم اضافه میکنن.

سيالات حفاری چند دسته ميشن:
» مايعات: مايعاتی که به عنوان سيال حفاری مورد استفاده قرار ميگيرن عبارتند از:
- آب خالص
- آب نمک و روغن
آب به دليل ويسکوزيته و چگالی کم آن مناسبترين سيال حفاری برای ايجاد چاه است!آب نمک نسبت به آب خالص مزيت بيشتری دارد چون به دليل وجود نمک در آب (۱۰٪) وزن مخصوص بيشتر و فشار هيدروليکی ايجاد شده بيشتر از آب خالص ميباشد.

» گل های روغنی: ترکيبات اصلی اين گونه گلهای حفاری رو هيدروکربن های نفتی مخصوصا اونهايی که دمای اشتعال بالايی دارن تشکيل ميدن و در آن ذرات جامد بصورت معلق است. از اين گلها بيشتر برای حفاری ماسه سنا استفاده ميشه و برای کاهش وزن مخصوصش کمی روغن به اون اضافه ميکنن.

» گل های امولسيونی

» گازها: گازهايی که به عنوان سيال حفاری از آنها استفاده ميشه:
- هوا ( تنها گازی كه در عمل استفاده ميشود!)
- متان...نيتروژن...دی اکسيد کربن (استفاده از متان به دليل ميل ترکيبی که با هوا دارد محدود است!)

 

[mohsen shans]

با سلام خدمت شما ,میخواستم بدونم در مورد لوله های جدار هم آیا اطلاعانی دارید؟

 

[داود عالیخانی]

نقش پلیمر ها در گل حفاری

نقش پلیمر ها در گل حفاری


1- معرفي
استفاده از پليمرها در مايعات حفاري اولين بار در سال 1937 آغاز شد وقتي كه نشاسته ذرت به گل بنتونيت براي كنترل ويژگيهاي نفوذ اضافه شد اين توسعه بسرعت با معرفي كربوكسي متيل گلوكز – تانن ها- كوبراچوو ليگنوسولفاناتها كه در سال 1945 بصورت عادي مورد استفاده قرار گرفتند ادامه يافت . اين استفاده اوليه براي افزايش ويژگيهاي يك سيستم ساده بر مبناي رس و حفاظت از بنتونيت بخاطر لخته شدن نمك بود مواد بكار رفته طبيعي يا استخراج شده توسط روندهاي ساده بودند تا آن زمان پليمرهاي بكاررفته بيشتر از سولفيدداربودند و اغلب بطور خاصي براي يك وضعيت خاص مته زني طرح ريزي شده بودند تا حدي كه رسها بطور كامل با پليمرهايي مانند شيل هاي حفاري حساس به آب يا زونهاي توليد آب جايگزين شدند.
دامنه و تنوع پليمرها به طور مدام افزايش مي يابد و توانايي استفاده از پليمرهايي با ويژگيهاي خاص براي متناسب بودن با هدفي ويژه اطمينان مي دهد كه پليمرها مشكلات حفاري را در آينده مرتفع مي كنند بدليل اينكه پليمرها شالوده كنترل ويژگيهاي سيال حفاري هستند اين بخش به برخي خصوصيات ساختاري پليمرهاي متفاوت ميپردازد و تلاش مي كند اين ساختارها را به وظايفي ممكن ارتباط دهد بطوريكه نقش و كاربرد پليمرهاي ويژه بهتر درك شوند.
2- ساختارهاي شالوده اي پليمرها
اصولاً يك پليمر از يك واحد اساسي ( منومر) يا چند واحد اساسي تشكيل شده است كه بطور شيميايي براي تشكيل يك زنجيره به به يكديگر وصل شده اند ( پليمري شدن) اين واحد ها ممكن است مساوي يا متفاوت باشند اين گروهها ممكن است بطور شيميايي پس از اينكه آنها پليمري شدند تغيير مي يابند از اين تصوير ساده چند تفاوت احتمالي ممكن است مشاهده شوند برخي از آنها در زير فهرست بندي شده اند:
1- نوع منومر يا منومرها
2- تعداد منومرهاي متصل به هم براي تشكيل يك زنجيره – يعني وزن مولكولي
3- تعداد اتصالات انشعابي يا گروههاي انشعابي در زنجيره
4- نوع و مقدار تغييرات شيميايي بعدي
فاكتورهاي تعيين كننده رفتار يك پليمر ويژه بسيار پيچيده هستند و فقط تغييرات نسبتاً كوچكي در ساختار مولكول مي تواند بطور دائم ويژگيهاي آنرا تغيير مي دهد اين مسئله سبب تنوع زياد پليمرهايي مي شود كه در تنوع زياد كاربريها براي پليمرهاي تحت بررسي منعكس مي شود متغيرهاي ساختاري مهم عبارتند از :
وزن مولكولي يا طول زنجيره : اين عامل مي تواند با محدود كردن تعداد گروههاي پايان دهنده زنجيره يا با تجزيه شيميايي زنجيره هاي طويلتر تغيير كند اين مسئله با دو نمونه با ميانگين وزن مولكولي يكسان در شكلها نشان داده شده است در موردي كه پراكشن اندازه گسترده است ( شكل2) مقادير بيشتري مواد با وزن مولكولي كمتر ممكن است وجود داشته باشند يا حداقل واكنش مواد با وزن مولكولي بيشتر را تغيير دهد.
نوع گروههاي واكنش دهنده فعاليت شيميايي به ميزان زيادي به نوع گروههاي كه به مولكول متصل هستند و تعداد اين گروهها بستگي دارد. پراكشن اين گروهها روي ستون فقرات پليمر بر ويژگيها و عكس العمل نشان دادن تاثير مي گذارد اغلب بدليل ماهيت پيچيده اين پليمرها جزئيات ساختاري شناخته نشده اند ولي شرايط واكنشي متفاوت مي توانند در ساختار تفاوت بوجود آورند كه مي تواند بر استفاده از پليمرها تاثير بگذارد.


گروههايي كه مي توانند به پليمرها متصل شوند به سه گروه تقسيم شده اند:
1- غير يوني
2- آنيوني يا با بار منفي
3- كاتيوني يا با بار مثبت
در يك مولكول ممكن است بيش از يك نوع گروه وجود داشته باشدانواع اين گروههادر(جدول 1)ارائه شده اند چگونگي بار برخي از اين گروهها به PH سيستم ارتباط دارد و از غير يوني كاتيوني يا آنيوني تغيير مي كند زيرا اين گروهها بطور نسبي كمي اسيدي يا بازي هستند.
ساختار سه بعدي شكل احتمالي يا ساختار سه بعدي اين مولكول بر فاكتورهاي زير بستگي دارد:

1- انشعاب يا اتصال عرضي در ساختار​

2- غلظت و نوع گروههاي مولكولي​

3- PH محلول كه ويژگي يوني مولكول را تغيير مي دهد و بنابراين ميزان دافعه و جاذبه در مولكول
4- قدرت يوني يا غلظت نمك زيرا اين مسئله بر دافعه الكتريكي بين بارها تاثير مي گذارد اين موضوع در بخش شيمي رس تا حدي مورد بحث و بررسي قرار گرفته است كه نشان داده سطح افزايش يافته الكتروليت توازن بين نيروهاي دافعه و جاذبه را تغيير دادند و اجازه وقوع چنين تغييرات باري را مي دهد اين تاثير بر پليمرهاي با ابر منفي تغيير شكل از يك پليمر طويل در آب تازه را بوجود مي آورد كه دفع بار مولكول را كشيده مي كند تا به ساختمان فنري در محلول نمكي تبديل شود كه نيروي دافعه كمتر هستند اين موضوع بطور نمايشي در شكل 3 نشان داده شده است.
تغييردر شكل مولكولي ويژگيهاي فيزيكي پليمر در محلول را تغيير مي دهد مي توان ديد كه پليمر فنري سطح واكنش كمتري با آب يا ساير مولكولهاي پليمري دارد از آنجائيكه اين واكنشها ويژگيهاي چسبندگي را بوجود مي آورند مي توان ديد كه افزايش نمك چسبندگي يك پليمر باردار را كاهش مي دهد . برعكس ويژگيهاي چسبندگي يك پليمر غير يوني نبايد توسط نمك تغيير يافته باشند.
5- يونهاي چند ظرفيتي مي توانند بعنوان فاكتورهاي اتصالي توسط واكنش دادن يا تركيب با بيش از يك گروه باردار روي مولكول عمل كنند اتصال مي تواند حلاليت و چسبندگي را كاهش دهد و به همين دليل است كه يونهاي كلسيم محلول و يك ماده بسيار قليايي مي توانند با پليمرهاي آنيوني مانند CMC ها واكنش دهند مقدار واكنش تابعي از غلظت يونهاي چند ظرفيتي و PH محلول است .
اين بخش درباره اصطلاحات كلي است ويژگيهاي ساختاري پليمرها و ويژگيهاي متفاوت در اين ساختار ويژگيهاي متفاوتي ر بوجود مي آورند بخش بعد درباره مفاهيم كلي و پليمرهاي خاص است.

 

[داود عالیخانی]

3- رابطه بين ساختار و عملكرد پليمر در سيالات حفاري
اين بخش ويژگيهاي كلي مورد نياز يك پليمر را براي انجام وظيفه خاص در سيال حفاري نشان مي دهد بخش بعدي پليمرهايي را توصيف مي كند كه چنين معيارهايي و ساير معيارها مانند هزينه ، دسترسي و پايداري در يك سيستم كلي را مرتفع مي سازد جدول 2 روابط بين عملكرد در يك سيال حفاري و ويژگيهاي ضروري ساختار پليمر را خلاصه مي كند.

چسبندگي
ويژگيهاي چسبندگي كه با حل شدن يك پليمربدليل واكنشهاي آب با پليمر و پليمر – پليمر بوجود مي آيند به آب ارجاع داده مي شود در مولكولهاي طويلتر تفكيك مولكولها از يكديگر مشكل تر است و اتصال مولكولها به هم بيشتر است شكل 4 رابطه بين غلظت و چسبندگي را براي وزنهاي مولكولي متفاوت دو پليمر را نشان مي دهد.
چسبندگي بدليل واكنشهاي بين مولكولهاي پليمر و آب بين خود پليمرها و آب بين پليمرها و جامداتي كه وجود دارند مي باشد اين نيروها سبب مي شوند كه چسبندگي مي تواند با انرژي دهي يا برش از ميان برود نتيجه اينست كه نرخ برشي بيشتر منجر به چسبندگي كمتر مي شود.محلولهايي كه اين رفتار را نشان مي دهند كشسان كاذب يا سيالات كاهش دهنده نيروي برشي ناميده مي شوند اين رفتار جرياني ايده آلي براي سيالات حفاري است زيرا چسبندگي كم در زون نرخ زياد نيروي برشي نزديك ضربه و چسبندگيهاي بيشتر در نرخ زياد نيروي برشي در اين فضا براي انتقال برشها به سطح مورد نياز هستند.
از شكل 4 ديده مي شود كه چسبندگي يكسان مي تواند از غلظت كم ماسه اي با وزن مولكول زياد و همچنين از غلظت زياد ماسه اي با وزن مولكولي كم بدست آيد از آنجائيكه هزينه اين دو پليمر بر مبناي وزن ضرورتاً يكسان است تامين پليمرهاي با چسبندگي زياد هزينه اي اثر بخش است جداي از اينكه رفتار رئولوژي كاهش نيروي برشي مسئله تجزيه مكانيكي يا شيميايي زنجيره پليمر تشكيل محصولي با وزن مولكولي كمتر و ويژگيهاي چسبندگي كمتر است بنابراين شرايط برش مكانيكي زياد مانند پمپهاي مكانيكي و خروج از طريق افشانك مي توانند سبب كاهش چسبندگي مي شود مولكولهاي خطي مانند مولكولهاي حاصل از سلولز نسبت به تجزيه مكانيكي مستعدتر از مولكولهاي منشعب و شاخه دار مانند پلي ساكاريد هاي باكنريايي هستند شرايط دماي زياد سطح بالاي اكسيژن و قليايي بودن زياد سبب مستعدتر از مولكولهاي منشعب و شاخه دار مانند پلي ساكاريدهاي باكتريايي هستند شرايط دماي زياد سطح بالاي اكسيژن و قليايي بودن زياد سبب مستعد شدن بسياري از پليمرهاي آلي در برابر تجزيه شيميايي مي شود.
همانطور كه پيش از اين مورد بحث قرار گرفت نمك تاثير كاهش دهنده دافعه نسبت به مكانهاي باردار در مولكول دارد كه واكنش پليمر با كاهش بعدي چسبندگي را بوجود مي آورد اين تاثير ممكن است سبب شود كاراي پليمر به نصف برسد اين تاثير ممكن است در صورتيكه پليمر در آب شيرين آبگيري كند به حداقل برسد آشكارا اين تاثير براي مولكولهاي غير يوني به حداقل مي رسد.
حلاليت و ابعاد مولكولي مي توانند با واكنش با يونهاي چند ظرفيتي مثلاً واكنش بلين CMC ها و كلسيم تغيي يابند پايداري اين پليمرهاي آنيوني نسبت به كاتيونهاي چند ظرفيتي بسيار پيچيده است و به وجود كاتيونها – غلظت آنها و PH محلول بستگي دارد بطور كلي تلفيق PH زياد و قليايي بودن زياد به ساختن سيستم هايي با پايداري كمتر گرايش دارد و بدليل شركت داشتن تركيبات پليمر – اكسيد فلز است.

غير منعقد كننده ها
غير منعقد كننده ها در سيستم هاي بر اساس رس قليايي معمولاً با جذب پليمري با بار منفي در صفحات كوچك رس نتيجه مي دهند بنابراين بارهاي مثبت حنثي كننده هستند و بار كلي منفي بوجود مي آورند اين موضوع در شكل 5 نشان داده شده است بنابراين رقيق كننده ها با بار منفي داشتن و وزن مولكولي كم مشخص شده اند اگر پليمر بسيار طويل باشد بين ذرات آن پيوند بوجود مي آيد و عمل انعقاد رخ مي دهد اين نوع مواد كه اين ويژگي مولكولي را نشان مي دهند در بخش بعد مورد بررسي قرار مي گيرند.

منعقد كننده ها
منعقد كننده ها عمدتاَ با وزن مولكولي بالا مشخص شده اند كه پليمر را به اتصال ذره اي با ذره اي ديگر قادر مي سازند مولكولهايي با گروههاي يوني به مكانهاي يوني بيشتر جذب مي شوند و بنابراين بطور موثرتري منعقد مي شوند در شكل 5 تلاش مي شود چگونگي يك پليمر با گروههاي واكنش دهنده يكسان نشان داده شود كه مي تواند بعنوان يك منعقد كننده در وزن مولكولي بالا عمل كند .

 

[داود عالیخانی]

ديگر غير قطبي آب گريز يا هيدروفوب است ماهيت سورفكتانت به نوع گروه هيدروفوب يا هيدروفيل و تركيب اين گروهها ارتباط دارد وقتي گروهها پليمري باشند خانواده كاملي از مولكولهامي توانند با توازن گروههاي هيدروفيلي و هيدروفوبي بوجود آيند كه به تدريج سريها را تغيير مي دهند جدول ها برخي از گروههايي كه بر ساختن يك سورفكتانت مي توانند تركيب شوند را فهرست بندي مي كنند.

ويژگي خاص سورفكتانت هايي كه در سيالات حفاري مورد استفاده قرار مي گيرند توانايي اين مولكولها براي وجود داشتن در سطح مشترك هيدروفوبي و هيدروفيلي است اين مولكولها به اين سطوح مي چسبند و انرژي سيستم را مي گيرند و آنرا پايدار مي كنند مثلاَ نفت به تنهايي سيستم پايداري از قطره هاي نفت را در آب فراهم نمي كند انرژي مكانيكي براي ساختن قطرات كوچكتر به اين سيستم وارد مي شود ولي آنها را جداي از هم نگه مي دارد وقت گير است و باز هم فازها از هم جداهستند در هر صورت وارد كردن يك سورفكتانت كه به سطح نفت- آب مهاجرت مي كند سيستم را پايدار مي كند ماهيت سورفكتانت تعيين ميكند كه سيستم شامل قطركهاي نفت در يك فاز دائمي آب- يك اموليسيون مستقيم باشد با قطركهاي آب در يك فاز دائمي نفت سورفكتانت هاي محلول در آب با يك گروه قطبي نسبتاَ بزرگ به تشكيل امولسيونهاي مستقيم گرايش دارند و سورفكتانت هاي محلول در نفت با گروه غير قطبي نسبتاَ بزرگ به تشكيل امولسيونهاي معكوس گرايش دارند اين نفت و روغن ها در سيستم هايي بيش از تقريباَ 20%‌ از امولسيونهاي مستقيم را بونجود مي آورند اين امولسيونهاي نفتي با ظاهري شيري رنگ مشخص شده اند امولسيونهاي معكوس در جايي كه نياز است صخره ها با روغن مرطوب نگه داشته شوند مثلاَ وقتي فراوري صخره هاي حاوي نفت با آب كم مي شود بكار براده مي شوند جدمل 4 برخي از ساير سطوح مشترك كه به تغيير با سورفكتانت نياز دارد را فهرست بندي مي كند.

سيالات بدون افزاينده
افزاينده هاي پليمري مي توانند بر اتلاف سيال با سه مكانيزم ضرورتاً متفاوت تاثير گذارند يك كيك ***** غير منعقد براي تشكيل يك كيك ***** رقيق كننده غير نافذ بكار مي رود بطوريكه پليمرهايي كه بعنوان غير منعقد كننده عمل مي كنند مانند CMC با چسبندگي كم يا ليگنوسولفاتها اتلاف سيال را كاهش مي دهند اگر فاز مايعي كه از كيك ***** تزريق مي شود چسبنده باشد اين عامل هم اتلاف سيال را كاهش مي دهد مثالهايي از اين پليمرها CMC با وزن مولكولي بالا يا چسب هاي زانتان هستند اين دو مكانيزم تابع دوم دو نوع پليمر اسماً غير منعقد كننده ها يا چسبنده ها هستند.
مكانيزم سوم كاهش اتلاف سيال افزودن ذرات كلوييدي است كه مي توانند براي مسدود كردن منافذ كيك ***** فشرده و بي شكل شود ساختار نشاسته برخي مشتقات آسفالت و مشتقات ليگفن مناسب اين تعريف هستند.

 

[داود عالیخانی]

1- پليمرهاي بكار رفته در سيالات حفاري
اين بخش ساختار برخي از پليمرهاي بكار رفته در سيالات حفاري را شرح مي دهد و اين ساختار را به اين كاربري مرتبط مي سازد بطوريكه استفاده از پليمر ها در سيالات حفاري درك شود يك ماده تجاري در دسترس ممكن است تركيبي از مواد است بدليل رويهم گذاري ويژگيها و بدليل اثرات همبيشي همچنين با وجوديكه يك محصول بعنوان يك نوع ژنريك تلقي شده بين اين پليمرها با توجه به فاكتورهايي مانند روند توليد و مواد خام تفاوتهاي مناسبي وجود دارد اين عوامل مي توانند نسبت به استفاده و كارايي در سيال حفاري تفاوتهاي اساسي را بوجود آورند برخي از اين محصولات و عملكردها در جدول 5 خلاصه شده اند.
طبقه پلي ساكاريدها از پليمرها گروه بسيار استفاده شده اي از پليمرهاي بكار رفته در سيالات حفاري هستند و شامل مشتقات سلولز – نشاسته ها- پلي ساكاريدهاي باكتريايي و برخي چسبها هستند واحد اصلي گلوكز است كه فقط شامل كربن – هيدروژن- و اكسيژن است شكل ها نماي سه بعدي مولكولهاي دايره اي را ارائه ميكند اين پليمرها توسط يك اتم اكسيژن متصل به اتمهاي كربن يا ساير واحد هاي گلوكز براي تشكيل يك اتصال گلوكوسيد همانطور يكه در شكل 7 نشان داده شده است ساخته شده اند اين اتصال مي تواند بين گروههاي هيدروكسيل روي C-1,C-2, C-8 بوجود آيد. اتصال روي C-1 مي تواند زير حلقه نشان داده شده در شكل 4/6 ( يك آلفا ، اتصال ) يا بالاي حلقه ( يك بتا ، اتصال ) باشد . دامنه گسترده اي از پليمرها را مي توان با تغيير محصولات طبيعي ساخت تمامي آنها شامل گروه منومري يكسان هستند ولي در وزن مولكولي نوع اتصال و تغيير شيميايي تفاوت دارند ساختارهاي متفاوت مي توانند به عملكردهاي متفاوت مولكولها ارتباط داشته باشند.

مشتقات سلولزها
سلولز از واحدهاي گلوكز متصل شده توسط اتصالات (1-4)-B تشكيل شده است كه اين پليمر خطي در شكل 8 نشان داده شده است فيبر چوب شامل دسته هايي از اين مولكولهاست كه با موادي به نام ليگنين انشعابات عرضي بوجود مي آورد سلولز در آب غير قابل حل است ولي براي معرفي گروههاي هيدروفيل تر و شكستن ساختار كريستالي گلوكز مي تواند بصورت شيميايي تغيير يابد واكنش گلوكز با قلياها و سپس تشكيل مشتقات شيميايي گروههاي هيدروكسيل را بر روي واحد هاي انيدرو گلوكز براحتي رخ مي دهد .

كربوكسي متيل سلولز(CMC)
در مورد CMC يك گروه كربوكسي متيل (-CH2COOH) از طريق يك اتصال همانطوريكه در شكل 9 نشان داده شده است به يك اتم ربن متصل شده است سلولز ابتدا براي تشكيل سلولز قليايي با سديم هيدروكسيد و سپسبا منو كلرو استات واكنش مي دهد بطور بالقوه سه گروه هيدروكسيل واكنش دهنده وجود دارد به مقدار واكنش بعنوان درجه جايگزيني يا DS اشاره شده است كه عموماً در محدوده 0.8-1.2 براي CMC هاي بكار رفته در سيالات حفاري مي باشد يكساني جايگزيني هم مي تواند ويژگيها را تغيير دهد محلولي با پراكشن يكساني بيشتر همگن تر با تيكسوتروفي كمتر با كاهش نيروي برشي بوجود مي آيد يك متغير سوم طول زنجير- يا درجه پليمري بودن است كه مي تواند بطور شيميايي يا مكانيكي پيوند گليكو سيد را تجزيه كند.
بنابراين مي توان ديد كه يك CMC با وزن مولكولي كم ويژگيهاي مورد نياز براي يك متغير منعقد كننده اسماً وزن با مولكولي كم و بار منفي است يك CMC با وزن مولكولي زياد بعنوان يك عامل بوجود آورده چسبندگي بكار مي رود و تا حدي ويژگي اتلاف سيال دارد اين گروه از پليمرها به ميزان زيادي در سيالات حفاري بكار مي رود زيرا هزينه متوسط و نسبت به نمك و دماهاي زياد پايدار است.

هيدروكسي اتيل سلولز
روند توليد HEC بر اساس واكنش بين سلولز قليايي و اكسيد اتيلن بصورت زير است :
o
R-OH+NaOH R-ONa+CH2-CH2 R-OCH2CH2OH
اتيلن عامل قليايي سلولز
واكنشهاي بعدي مي توانند روي اكسيداتيلن رخ دهند ساختار واحد ايده آل در شكل 10 ارائه شده است كنترل شرايط واكنش مي تواند با تاثير بر چها متغير اصلي پليمرهاي متفاوتي بوجود آورد كه اين متغيرها عبارتند از :
1- طول زنجيره سلولز
2- درجه جايگزيني (DS) بر واحد سلولز –اسماً 1.5-2.5DS براي يك پليمر محلول در آب
3- درجه پليمري شدن زنجيره هاي كناري پلي اتيلن كه جايگزيني مولي (MS) ناميده شده است
4- يكساني جايگزيني
اين پليمر شامل هيچ گروه يوني نمي باشد و بنابراين بعنوان يك عامل بوجود آورنده چسبندگي براي سيالات مكمل و ساير سيالات بر اساس آب نمك بطور ايده آلي مناسب است اين پليمر بسيار تيوكسوتروفي است يا ويژگيهاي كاهش دهنده نيروي برشي دارد ولي ويژگيهاي انعقادي يا تنشي را ارائه نمي كند اين ماده مكمل است بطور ويژه بخاطر حلاليت آن در آب مورد استفاده قرار گيرد ساير مشتقات سلولز هم ممكن است توسط گروههاي CMC يا HEC روي يك مولكول فراهم شوند يا همراه با ساير گروهها فراهم شوند.

نشاسته
نشاسته در گياهان بصورت شكلي از ذخيره غذايي وجود دارد. دانه هاي نشاسته ديواره هاي سلولي خارجي سختي ساخته شده از پلي ساكاريدي بنام آميلوپكتين دارد اين ساختار در شكل 11 نشان داده شده است درون پوسته يك پلي ساكاريد فنري خطي بنام آميلوز وجود دارد اين ساختار در شكل 12 نشان داده شده است. براي نشان دادن ويژگيهاي كنترل اتلاف سيال پوسته خارجي آميلو پكتين بايد در روندي بنام ژلاتيني شدن كه آميلوز محلول در آب را رها ميكند از هم گسيخته شود اين روند بطور نمايشي در شكل 13 نشان داده شده است اين محصول را ميتوان بعدها براي كاهش چسبندگي تغيير داد و سپس براي افزايش پايداري دمايي بطور عرضي به زنجيره متصل كرد ويژگيهاي نشاسته هم ميتواند به وسيله منبع نشاسته خام كه ممكن است سيب زميني يا مانيوك تغيير كند بنابراين نشاسته مي تواند براي تشكيل عامل بسيار مهمي براي كم كردن اتلاف سيال مخصوصاً در سيالات نمكي منعقد شده با تشكيل ذرات كلوئيدي غوطه ور در اب كه در كيك ***** منافذ را ميگيرند تغيير داده شود.

 

[داود عالیخانی]

پلي ساكاريدهاي ميكروبي – چسب زانتان
باكتريهاي جنس زانتوموناس مي توانند كلني هاي چسب بوجود آورند اين موجودات ساده بنام باكتريها چسب پلي ساكاريدي براي تشكيل يك لايه محافظت كننده براي حفاظت از آبگيري و فراهم آوردن يك مانع فيزيكي براي حكله توسط باكتريوفاژها ترشح مي كنند آنها مي توانند بوسيله تخمير هوازي بر روي يك واسطه ساده كه شامل يك منبع كربوهيدرات مانندD- گلوكز – شكريا نشاسته هيدروليز شده مي باشد بوجود آيند.
اين باكتريها پس از تخمير كشته مي شوند و چسب ترشح مي شود و با ايزوپروپيل الكل ته نشين مي شوند پس از اينكه الكل برطرف شد چسب خشك و آسياب مي شود اين مرحله تخليص بسيار پر هزينه است چسب زانتان يك هتروپلي ساكاريد با وزن مولكولي بيش از يك ميليون است اين چسب شامل واحد تكراري از 16 واحد اساسي است ساختار احتمالي آن در شكل 14 نشان داده شده است توجه كنيد كه اين يك ساختار منشعب است كه شامل گروههاي قطبي كربوكسيل و گروههاي استر مي باشد.
اين پليمر محلولهاي چسبنده اي را بوجود مي آورد كه پلاستيك كاذب يا كاهش دهنده نيروي برشي يا به ميزان كمي افزايش دهنده نيروي برشي است چنين رفتار مشخصي بدليل تشكيل ساختاري پيچ خورده اي است كه در نرخهاي برشي كم به ميزان بسيار زيادي همديگر را جذب مي كنند اين تجمع به گونه اي است كه محلولها مقدار محصول آشكاري دارند نتيجه مهم اين روند اينست كه محلولهاي پليمري زانتان ويژگيهاي سوسپانسيوني عالي دارند كه نمي تواند با ساير پليمرها در شرايط مساوي مقايسه شود ويژگيهاي چسبنده پليمري اصولاً تحت تاثير دما يا نمك قرار نمي گيرند اين پليمر در سيالات بر مبناي پتاسيم جامد كاربر يهاي ويژه اي دارد و گنجايش قابل تحمل را بدون افزايش چسبندگي به ميزان زياد افزايش مي دهد اين پليمر همچنين در سيالات مكمل كه سوسپانسيون از مواد سنگين مورد نياز است كاربري دارد.

چسبهاي طبيعي – گوارGUAR
چسب GUAR از دانه گياه گوار بدست مي آيد اين يك پليمر پلي ساكاريدي با وزن مولكولي تقريباً 220000 مي باشد واحد تكراري از گالاكتوز و مانوز تشكيل شده است ساختار احتمالي در شكل 15 نشان داده شده است.اين پليمر ممكن است به لحاظ شيميايي توسط واكنش با گروه هيدروكسيل تغيير يابد ويژگيهاي اين ساختار با وزن مولكولي زياد و گروه غير يوني از چسبندگي بسيار زياد و عدم حساسيت به نمك اطمينان مي بخشد اين ماده ممكن است براي ساختن يك سيال چسبنده پليمري در حفاري سطوح بزرگ مورد استفاده قرار گيرد.

ليگنينها و ليگنوسولفاتها
ليگنين تركيب مهمي از چوب است و از دستجات بهم پيوسته فيبرهاي سلولزي به يكديگر تشكيل شده است براي توليد توده سلولزي براي توليد كاغذ ليگنين ممكن است با واكنش در قليا و بيسولفيت داغ محلول شود ساختار ليگنين به هيچ روشي شناسايي نشده است يك ساختار احتمالي پيشنهاد شده براي منومرليگنين در شكل 16 نشان داده شده است و انواع گروههاي واكمش دهنده موجود را مشخص مي كند اين گروهها ممكن است به كربوهيدراتها متصل باشند اين ساختار بسيار پيچيده است و نبايد بسادگي بعنوان يك پليمر با واحدهاي منومر تكراري بررسي شود مرحله استنتاج بي سولفات سبب هيدروليز جزئي ساختار كربو هيدرات و تشكيل گروههاي سولفونيك روي گروههاي هيدروكسيل زنجيره هاي جانبي مي شود.
ليگنوسولفونيك اسيدها ممكن است براي تشكيل نمكهاي اسيد با بازهايي مانند سديم كلسيم يون آلومينيم و كروم واكنش دهد اين اسيدها همچنين ممكن است از تركيبات هماهنگ گروههاي هيدروكسيل (-OH) كربوكسيل(COOH) و كربونيل(C=O) در مولكول بدست آيد يا از انتقال يونهاي فلزي مانند كروم چنين واكنشي در شكل 17 نشان داده شده كه مولكول ليگانو سولفونيك LIG نشان داده شده است.
محصول پيچيده كروم ليگانو سولفونات شامل تعداد زيادي گروههاي اتصالي هيدروژن مانند كربونيل(C=O) و كربوكسيل(COOH) است در واكنش اكسايش چسبندگي محلول ليگانو – سولفونات با اتصالات عرضي افزايش مي يابد ماده ليگانو سولفانات در محلول مي تواند بعنوان يك كلوئيد مربوطه تعريف شود اين شامل مولكولهايي با وزن مولكولي در محدوده 10000تا 1500 مي باشد كه در محلول بعنوان جامدات سخت با سطح قطبي بالا شامل گروههاي سولفانات – كربوكسيل- كربونيل- فنل- و هيدروكسيل جود دارد اين مولكول در سطوح رسي به شدت جذب مي شود و مي تواند بطور مؤثرتري بعنوان يك غير منعقد كننده با خنثي كردن بارهاي مثبت عمل كنند كه يك بار منفي كلي را در جامدات رسي بوجود مي آورد.

ليگنين هاي معدني
ليگنين در هيوميك اسيد تخليص مي شود ساختار شيميايي كاملاً ناشناخته است ولي احتمالاً شامل گروههاي آروماتيك و گروههاي فنل مي باشد بخشي از آن ممكن است در قليا محلول باشد كه ماهيت اسيدي اين ماسه را مشخص مي كند اين ماده مي تواند بسادگي معدني شود با هزينه كم خالص شود اين ماده مي تواند بعنوان يك ماده رقيق كننده و نامحلول يا تركيبات احاطه شده توسط آب بكار رود كه سطحي از كنترل اتلاف سيال را بوجود مي آورد اين ماده ممكن است بعنوان يك ماده اسيدي همراه با سوداي مربوطه براي خنثي كردن آن بكار رود.

تانن
تانن محلول در آب يك ماده اسيدي با وزن مولكولي كم كه از چوب پنبه پوست و چوب درختان استنتاج ميشود مي باشد مقادير زيادي تانن از درخت كوبراچو كه در آرژانتين رشد ميكند بدست آمده است اين ماده از پوست اصلي يا چوب همراه با آب داغ تحت فشار بدست آمده است سپس آب تبخير مي شود و محصول جامد اغلب با رس يا كربنات كلسيم براي جلوگيري از دوباره جامد شدن اين ماده آسياب م يشود سااختار اين ماده بسيار پيچيده است و تا حدودي با توجه به منبع ماده متفاوت است ساختار پسين بر اساس زير واحدي از پنج مولكول دي گاليك اسيد است كه با يك مولكول گلوكز واكنش مي دهند اين اسيدها در شكل 18 نشان داده شده اند وزن مولكولي كم اسيد غير منعقد كننده مناسبي است و در سيالات با PH بيش از 5/11 بسيار مؤثر است با افزايش PH سيالات زيپ- ليگنوسولفونات – تانن ها را احاطه مي كنند.

پلي سولفوناتها
منومرها –ارتوسولفوناتها براي حذف آب براي تشكيل متافسفاتها و پيروفسفاتها پليمري مي شوند متا و پيروفسفاتها براي تشكيل پلي فسفاتها با يكديگر واكنش نشان مي دهند واحد اساسي فسفريك اسيد سه ظرفيتي است كه مي تواند بطور موفقيت آميزي براي تشكيل سه عضو سديمي –منو-دي و تري خنثي شود سه مرحله در شكل 19 نشان داده شده اند اين ماده تجاري ممكن است تركيبي از پليمرهاي فسفات باشند يا ممكن است استرهاي تانن يا تركيبي با فلزات سنگين باشد در وزن مولكولي كم مولكول اسيدي بعنوان يك رقيق كننده مؤثر مخصوصاً در PH كم دماي آب و گل با آب شيرين عمل مي كند اين رقيق كننده ها در محيطهاي سزشار از كلسيم مؤثر نيستند و نمي توانند در دماهاي بيش ازC ْ 65 Fْ 150 بكار روند زيرا به منوسولفات تبديل مي شوند.

پليمرهاي مصنوعي
دامنه وسيعي از پليمرهاي مصنوعي بر اساس پليمري شدن مولكولهايي است كه مي توانند بعنوان اتيلن جايگزين شده تعريف شوند ميباشند آنها براي تشكيل ستون فقرات كربن-كربن در شكل 20 پليمري مي شوند گروه بر روي كربن جايگزين شونده پس از پليمري شدن مي توانند تغيير يابند همچني طول زنجيره مي تواند با تغيير شرايط واكنش تغيير داشته باشد.
پلي اكريلاتها
موادي با وزن مولكولي كمتر از 1000 مي توانند غير منعقد كنندگان مفيدي باشند و ممكن است در دماهاي بالاتر كاربري خاص داشته باشند زيرا نسبت به تجزيه حرارتي و باكتريايي نسبت به پليمرهاي طبيعي مانند نشاسته و CMC مقاومت بيشتري دارند اين كاربري بوسيله گرايش به تشكيل نمكهاي محلول همراه با يونهاي چند ظرفيتي محدود شده است.

 

[داود عالیخانی]

هم پليمرهاي اكريلاميد-اكريلات
زنجيره هاي پلي اكريلاميد هيدروليز شده شامل گروههاي كربوكسي و آميد مي باشند آنها مي توانند با پليمري شدن اكريلاميد و اكريلات يا با هيدوليز پلي اكريلاميد بدست آيند.
وزن مولكولي و نسبت گروههاي اسيد به آميد مي تواند متفاوت باشد . پليمرهايي با وزن مولكولي بالا با تقريباً 30% گروههاي اسيدي بعنوان عوامل موثري كه شيلهاي حساس به آب را پايدار ميكند نشان داده شود آنها ممكن است براي انعقاد در سيالات حفاري با آب شفاف بكار برده شوند كه وزن مولكولي بيش از 2 ميليون است و گروههاي كربوكسيل شامل 15% گروهها مي باشند مواد با وزن مولكولي متوسط 250000-150000 با 70%-60 گروههاي اسيدي مي توانند براي كنترل اتلاف سيال بكار روند.

هم پليمرهاي ونيل استات و ماليك انيدريد
هم پليمرهاي ونيل استات و ماليك انيدريد كاربري خاصي را مثلاً گسترش دهنده هاي نبتونيت نشان داده اند. سطوح كمي (0.5WW پليمر روي رس ) مي تواند چسبندگي پلاستيكي يك سوسپانسيون 3-5% بنتونيت را دو برابر كند اين پليمر بعنوان يك منعقد كننده انتخاب عمل مي كند و با وزن مولكولي بالا و بار منفي مشخص شده است ساير پليمرهاي چسبنده در اين گروه اصلي ممكن است كاربريهاي خاصي داشته باشند ولي در اينجا مورد بحث قرار نمي گيرند.

سورفكتانت ها
اصول اساسي سورفكتانت ها در شكل 21 نشان داده شده اند. محصولات اغلب تركيباتي از تعدادي از سورفكتانت هايي هستند كه احاطه شده اند مثالهاي محدودي و ساختارهاي محدودي مي توانند ارائه شوند ويژگيهاي اصلي توازن هيدروفوبي در گروههاي مولكولي قطبي و غير قطبي و ماهيت قطبي اين گروههاست

امولسيون كننده هاي نفت در آب
نفت ممكن است بطور هدفمندي به آب و گل بر اساس آب براي كاهش تراكم براي افزايش سرعت حفاري و افزايش پايداري حفره اضافه شود نفت ممكن است بواسطه تشكيل محصول به گل وارد شود يا به لوله آزادي كه ضربه ديده اضافه شود اگر نفت به شكل امولسيون در آيد اين روند افزايش مي يابد و خطر آتش گرفتگي از ميان مي رود مواد ليگنيك ليگنوسولفوناتها و تانن ها موثر هستند ولي سورفكتانت هاي خاص مانند هيدروكربنهاي سولفانات نمكهاي سديم نفتي يا استرهاي پلي اكسي اتيلن و اتر ها ممكن است اضافه شوند سورفكتانت ها در فاز آب محلول هستند.

امولسيون كننده هاي آب در نفت
سيالاتي با فاز نفتي دائم طراحي شده اند كه آب بصورت قطركهاي كوچك با عمل سورفكتانت ها حفظ مي شود براي پايداركردن يك امولسيون آب در نفت سورفكتانت ها در فاز نفتي هستند مثالهاي شاخص صابونهاي كلسيمي و لسيتين هستند.

عوامل فومي كننده
براي پايداركردن يك فوم بوجود آمد. يك سورفكتانت اضافه مي شود كه آب بعنوان يك واسطه شستشو به مكان حفر شده همراه با هوا وارد مي شود مثالهاي شاخص نونيل فنول پلي اتيلن – گليكول- اتر- و n –تري دسيل پي اكسيد اتيلن اتانول مي باشند.

عوامل غير فومي كننده:
هوا يا ساير گازها ممكن است با تجهيزات سوختي يا با گاز پر فشار حاصل از عمليات به گل وارد شوند رها سازي اين گاز با يك عامل غير فومي كننده آسان مي شود مثالها شامل الكلهاي عالي روغنهاي گياهي سولفاته و استاليت آلومينيم

​

​

​

​

​

هم پليمرهاي اكريلاميد-اكريلات
زنجيره هاي پلي اكريلاميد هيدروليز شده شامل گروههاي كربوكسي و آميد مي باشند آنها مي توانند با پليمري شدن اكريلاميد و اكريلات يا با هيدوليز پلي اكريلاميد بدست آيند.
وزن مولكولي و نسبت گروههاي اسيد به آميد مي تواند متفاوت باشد . پليمرهايي با وزن مولكولي بالا با تقريباً 30% گروههاي اسيدي بعنوان عوامل موثري كه شيلهاي حساس به آب را پايدار ميكند نشان داده شود آنها ممكن است براي انعقاد در سيالات حفاري با آب شفاف بكار برده شوند كه وزن مولكولي بيش از 2 ميليون است و گروههاي كربوكسيل شامل 15% گروهها مي باشند مواد با وزن مولكولي متوسط 250000-150000 با 70%-60 گروههاي اسيدي مي توانند براي كنترل اتلاف سيال بكار روند.

هم پليمرهاي ونيل استات و ماليك انيدريد
هم پليمرهاي ونيل استات و ماليك انيدريد كاربري خاصي را مثلاً گسترش دهنده هاي نبتونيت نشان داده اند. سطوح كمي (0.5WW پليمر روي رس ) مي تواند چسبندگي پلاستيكي يك سوسپانسيون 3-5% بنتونيت را دو برابر كند اين پليمر بعنوان يك منعقد كننده انتخاب عمل مي كند و با وزن مولكولي بالا و بار منفي مشخص شده است ساير پليمرهاي چسبنده در اين گروه اصلي ممكن است كاربريهاي خاصي داشته باشند ولي در اينجا مورد بحث قرار نمي گيرند.

سورفكتانت ها
اصول اساسي سورفكتانت ها در شكل 21 نشان داده شده اند. محصولات اغلب تركيباتي از تعدادي از سورفكتانت هايي هستند كه احاطه شده اند مثالهاي محدودي و ساختارهاي محدودي مي توانند ارائه شوند ويژگيهاي اصلي توازن هيدروفوبي در گروههاي مولكولي قطبي و غير قطبي و ماهيت قطبي اين گروههاست

امولسيون كننده هاي نفت در آب
نفت ممكن است بطور هدفمندي به آب و گل بر اساس آب براي كاهش تراكم براي افزايش سرعت حفاري و افزايش پايداري حفره اضافه شود نفت ممكن است بواسطه تشكيل محصول به گل وارد شود يا به لوله آزادي كه ضربه ديده اضافه شود اگر نفت به شكل امولسيون در آيد اين روند افزايش مي يابد و خطر آتش گرفتگي از ميان مي رود مواد ليگنيك ليگنوسولفوناتها و تانن ها موثر هستند ولي سورفكتانت هاي خاص مانند هيدروكربنهاي سولفانات نمكهاي سديم نفتي يا استرهاي پلي اكسي اتيلن و اتر ها ممكن است اضافه شوند سورفكتانت ها در فاز آب محلول هستند.

امولسيون كننده هاي آب در نفت
سيالاتي با فاز نفتي دائم طراحي شده اند كه آب بصورت قطركهاي كوچك با عمل سورفكتانت ها حفظ مي شود براي پايداركردن يك امولسيون آب در نفت سورفكتانت ها در فاز نفتي هستند مثالهاي شاخص صابونهاي كلسيمي و لسيتين هستند.

عوامل فومي كننده
براي پايداركردن يك فوم بوجود آمد. يك سورفكتانت اضافه مي شود كه آب بعنوان يك واسطه شستشو به مكان حفر شده همراه با هوا وارد مي شود مثالهاي شاخص نونيل فنول پلي اتيلن – گليكول- اتر- و n –تري دسيل پي اكسيد اتيلن اتانول مي باشند.

عوامل غير فومي كننده:
هوا يا ساير گازها ممكن است با تجهيزات سوختي يا با گاز پر فشار حاصل از عمليات به گل وارد شوند رها سازي اين گاز با يك عامل غير فومي كننده آسان مي شود مثالها شامل الكلهاي عالي روغنهاي گياهي سولفاته و استاليت آلومينيم

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

 

[hadi18]

سيال حفاري

سيال حفاري

سيال حفاري

 

[hadi18]

سيمان حفاري

سيمان حفاري

سيمان حفاري

 

[ماندانا 2008]

حفاری با وجود آب زیر زمینی

حفاری با وجود آب زیر زمینی

سلام.
من سوالی در زمینه حفاری داشتم.قرار است تاعمق 40متر زمین رابکنند. موقع حفاری در جنوب غربی تهران به آب زیر زمینی در عمق 10 متر رسیدیم باید برای ادامه کار چه کرد؟ جنس خاک رس ریز دانه کم مایه و در بعضی قسمتها سفت وسخت و ماسه دار است.نباید زهکشی کنیم چون سطح آب را میخواهند سریع پایین انداخته و احتمال نشست در محدوده زیاد می شود. آیا ماده خاصی که ضد نفوذ آب باشد وبتواند با خاک مخلوط شود و جلوی نفوذ آب رابگیرد می شناسید؟ یا باید روش حفاری راتغییر دهیم ؟ اگر روش خاصی می شناسید لطفا راهنمایی کنید . محل پروژه ایستگاه مترو میباشد.مورد حیاتی و force است.
با تشکر