اخبار صنعتی

5 عملکرد سیال حفاری

2022-05-19

سیال حفاری به اصطلاح کلی انواع مختلف اشاره دارد. سیالات در گردش که نیازهای حفاری را برآورده می کنند با عملکردهای مختلف خود در فرآیند حفاری نفت و گاز کار می کنند. سیال حفاری را گل حفاری (Drilling Muds) نیز می‌گویند که به آن گل (Muds) می‌گویند. گردش سیال حفاری توسط پمپ گل حفظ می شود. مایع حفاری پرفشار تخلیه شده از پمپ گل از سطح منیفولد فشار قوی، رایزر، شیلنگ، شیر، کیلی، لوله مته، یقه مته به مته عبور می کند و از نازل مته خارج می شود تا قسمت پایین آن تمیز شود. از چاه و قلمه ها را حمل کنید. سپس فضای حلقوی تشکیل شده توسط رشته مته و دیواره موازی (یا پوشش) به سمت بالا جریان می یابد. پس از رسیدن به زمین از طریق خط لوله تخلیه به حوضچه گل می ریزد و پس از پردازش توسط تجهیزات مختلف کنترل جامد به حوضچه بالایی باز می گردد و در نهایت وارد پمپ گل می شود. بازیافت اتصالات و تجهیزات مختلف لوله که از طریق آنها سیال حفاری جریان می یابد مجموعه کاملی از سیستم گردش سیال حفاری را تشکیل می دهد. فناوری حفاری و سیال بخش مهمی از مهندسی حفاری نفت و گاز است. با افزایش دشواری حفاری، این فناوری نقش مهمی را در حفاری ایمن، با کیفیت و سریع ایفا می کند. سیال حفاری در حفاری نفت و گاز دارای پنج عملکرد زیر است که اکنون به معرفی آن می پردازیم.

آزمایش سیالات حفاری

توابع اصلی به شرح زیر است:

1. شناوری

یک چاه نفت می تواند هزاران فوت یا هزاران متر عمق داشته باشد. و یک لوله مته فولادی به این طول چندین تن وزن دارد. اگر لوله مته در سیال حفاری غوطه ور شود، شناوری ایجاد می شود که وزن لوله حفاری را کاهش می دهد و فشار وارد بر مکانیسم حفاری را کاهش می دهد.

2. معلق

سیال‌های حفاری که در لوله حفاری یا بالا چاه جریان می‌یابند، گاهی اوقات حرکت نمی‌کنند. این فقط دو دلیل می تواند داشته باشد: یکی نقص است و دیگری اینکه میله مته هنگام تعویض مته از سوراخ خارج شده است. هنگامی که حفاری متوقف می شود، قلمه های معلق در مایع حفاری به پایین چاه فرو می روند و آن را مسدود می کنند. سیالات حفاری به گونه ای طراحی شده اند که خاصیت بسیار جالبی دارند که این مشکل را حل می کند. قوام (یا ویسکوزیته) سیال حفاری با کاهش سرعت جریان سیال حفاری افزایش می یابد. هنگامی که جریان مایع حفاری متوقف می شود، یک ژل چسبناک تشکیل می دهد که برش های سنگ را در آن معلق می کند و از فرورفتن آنها به پایین گمانه جلوگیری می کند. و وقتی مایع حفاری دوباره شروع به جریان می‌کند، نازک‌تر و نازک‌تر می‌شود و به شکل مایع نازک قبلی خود بازمی‌گردد.

3. روانکاری و خنک کننده

هنگامی که فلز در سنگ سوراخ می شود، به دلیل اصطکاک گرما تولید می کند. سیال حفاری مته را روان و خنک می‌کند و در عین حال عمر مته را افزایش می‌دهد. روغن کاری می تواند به ویژه در مناطق گسترده یا چاه های افقی، که در آن اصطکاک بین لوله مته، بیت و سطح سنگ باید به حداقل برسد، مهم باشد.

4. کنترل فشار

بسیاری از مردم دیده اند که نفت از دکل های حفاری به هوا پرتاب می شود و کارگران نفت را تشویق می کند. در واقع، چنین فوران هایی نادر هستند و دلیلی برای جشن گرفتن نیستند، زیرا هدف از حفاری استخراج نفت در جریان کنترل شده است. گل برای مقابله با فشار طبیعی سیالات در تشکیل سنگ طراحی شده است و از چنین حوادثی جلوگیری می کند. فشار باید به درستی متعادل باشد، یعنی فشار سیال حفاری در برابر دیواره گمانه باید برای مقابله با فشار وارد شده توسط سازندهای سنگی و نفت یا گاز کافی باشد، اما نه آنقدر که باعث آسیب به چاه شود. . اگر وزن سیال حفاری بیش از حد زیاد باشد، می تواند سنگ را ترک کند و مایع حفاری نیز می تواند در زمین گم شود. فشار یک مایع با غلظت آن تغییر می کند. افزودن یک عامل وزن‌دهنده به سیال حفاری می‌تواند غلظت آن را افزایش دهد و در نتیجه فشار آن را بر روی دیواره گمانه افزایش دهد. غلظت مایع را می توان برای برآوردن نیازهای محیطی در چاه نفت تنظیم کرد.

5. پایداری سازندهای سنگی در معرض

فرایند حفاری به دو مرحله تقسیم می‌شود: مرحله اول حفاری از طریق تشکیل سنگ بدون نفت است. هدف این است که در اسرع وقت از طریق سازند سنگ بدون نفت حفاری شود تا به سازند سنگ حاوی نفت، یعنی مخزن برسد. تمرکز در اینجا حفظ پایداری تشکیل سنگ در معرض در گمانه است، در حالی که از هدر رفتن سیال حفاری نیز جلوگیری می کند. اگر فشار سیال حفاری بالاتر از فشار سیال منفذی سازند نگه داشته شود، سیال حفاری تمایل طبیعی به نفوذ در سنگ نفوذپذیر سازند خواهد داشت. افزودن مواد افزودنی خاص به مایع حفاری از این اتفاق جلوگیری می کند.

آزمایش سیالات حفاری

سیال‌های حفاری ممکن است به روش‌های دیگری با سنگ اطراف تعامل داشته باشند. به عنوان مثال، اگر سنگ بسیار شور باشد، آب نمک موجود در آن را حل می کند و دیواره گمانه را ناپایدار می کند. در این صورت استفاده از سیال حفاری بر پایه روغن کارایی بهتری خواهد داشت. سازندهای سنگی با محتوای رس بالا نیز به راحتی توسط آب شسته می شوند. از سیالات حفاری بازدارنده در این گونه سازندها برای پایدار نگه داشتن چاه و جلوگیری از انبساط یا فرسایش آن استفاده می شود. با ادامه حفاری، سوراخ چاه با یک پوشش فولادی تقویت شده با سیمان محافظت می شود که نه تنها پایداری چاه را حفظ می کند، بلکه دسترسی به سطح را برای نفت استخراج شده پس از رسیدن به مخزن فراهم می کند. پس از رسیدن به مخزن، ترکیب سیال حفاری باید تغییر کند تا منافذ سنگ مسدود نشود. باز نگه داشتن منافذ سنگ به روغن اجازه می دهد تا به آرامی به داخل گمانه و به سطح جریان پیدا کند.

موارد بالا مقدمه ای بر "5 عملکرد سیال حفاری" است. کارخانه چینی Haitongyuanda تولید کننده حرفه ای محصولات تست سیالات حفاری است. محصولات دارای گواهینامه بین المللی ISO هستند.