اطلاعیه

Collapse
هیچ اطلاعیه ای هنوز ایجاد نشده است .
X
  • فیلتر
  • زمان
  • نمایش
پاک کردن همه
new posts

  • افزودني*هاي سيالات حفاري

    افزودني*هاي سيالات حفاري

    بررسي*هاي زيادي به منظور افزايش كارايي سيالات حفاري انجام شده است. سيال اصلي گل حفاري (آب، روغن و گاز) در تغيير خواص گل موثر است، اما نقش اصلي آن حمل افزودني*هايي است كه خواص نهايي گل را تعيين مي*كنند. اين افزودني*ها به گل كمك مي*كنند تا با سازند حفر شده و شرايط موجود در ته چاه سازگار شود.

    نوع و مقدار افزودني*هاي شيميايي در فرمولاسيون گل، مطابق با خصوصيات مورد نياز گل تغيير مي*كند. تنوع افزودني*ها، در گل*هاي پايه آبي به مراتب بيشتر از گل*هاي پايه سينتيكي يا پايه روغني بوده و به بيش از هزار محصول مي*رسد. در ادامه به انواع افزودني*هاي شيميايي مورد استفاده در گل*هاي حفاري و وظايف اصلي آنها پرداخته مي*شود.
    5-2) مواد وزن*افزا

    يكي از وظايف اصلي سيالات حفاري، كنترل فشار سيال سازنده و جلوگيري از فوران چاه مي*باشد. عوامل كنترل كننده وزن گل براي ايجاد فشار هيدروستاتيك بيش از فشار سازند، به گل*هاي پايه آبي و روغني اضافه مي*شوند. هر ماده*اي كه از آب سنگين*تر باشد مي*تواند براي بالا بردن دانسيته به گل افزوده شود، اما نبايد ديگر خواص گل را تحت تاثير قرار دهد. علاوه بر فاكتورهاي غيرفعال بودن شيميايي و وزن مخصوص، عوامل ديگري همچون در دسترس بودن ماده به مقدار لازم، خرد شدن آسان، عدم سايندگي و غيره نيز در انتخاب يك ماده به عنوان وزن*افزا دخيل مي*باشند.
    مهم*ترين وزن*افزاهايي كه امروزه در صنعت حفاري بكار مي*روند عبارتند از:
    5-2-1) باريت
    با توجه به فاكتورهاي ذكر شده، امروزه باريت متداولترين ماده*اي است كه براي بالا بردن دانسيته گل استفاده مي*شود. وزن مخصوص باريت
    خالص 5/4 است، اما باريت تجاري بعلت داشتن بعضي از ناخالصي*ها وزن مخصوص كمتري دارد. باريت ممكن است حاوي فلزات سنگين باشد كه مي*توانند وزن مخصوص متوسط گل را افزايش دهند. از باريت براي تهيه گل*هايي با دانسيته 9 تا 19 Ib/gal استفاده مي*شود.
    5-2-2) اكسيدهاي آهن
    از ديگر افزودني*هاي كنترل كننده وزن گل مي*توان به اكسيدهاي آهن، به خصوص هماتيت اشاره كرد. هماتيت با وزن مخصوص 9/4 تا 3/5، حدود دو برابر سخت*تر از باريت است. علاوه بر هماتيت، اكسيدهاي آهن ديگري نظير ايلمينيت و سيدريت نيز براي افزايش وزن گل مورد استفاده قرار مي*گيرند. چون اين مواد از باريت سخت*تر هستند، سرعت ساييدگي آنها از ذرات باريت كمتر است.

    5-2-3) گالن
    گالن (Pbs) يك كاني بسيار سنگين با وزن مخصوص 4/7 تا 7/7 است لذا در شرايطي كه نياز به يك گل سنگين*تر از 19lb/gal مي*باشد مورد استفاده قرار مي*گيرد.

    5-2-4) كربنات كلسيم
    كربنات كلسيم هم به عنوان يك عامل وزن دهنده و هم به عنوان عاملي در كنترل روي گل شناخته شده است. وزن مخصوص آن 6/2 تا 8/2 مي*باشد و دانسيته*اي تا حدود 12lb/gal را ايجاد مي*كند.

    -3) عوامل كنترل كننده هرزروي جريان
    مواد كنترل هرزروي به منظور كنترل هدرروي گل به درون ماسه سنگ*هاي با نفوذپذيري بالا، شكستگي*هاي طبيعي، سازندهاي حفره*اي و شكستگي*هاي القاء شده، به يك گل اضافه مي*شوند.
    قبل از اين كه يك فيلتر كيك گلي بتواند رسوب كند، افزودني*هاي كنترل هرزروي جريان بايد سرتاسر حفرات را پوشش داده و هسته اصلي تشكيل كيك گل را فراهم آورند. بنابراين اين مواد بايد به شكل دانه*اي، رشته*اي يا ورقه*اي باشند.
    مواد كنترل كننده هرزروي جريان عبارتند از: پوست بادام زميني، ميكا، سلوفان، گوني، پوست گردو، كربنات كلسيم، فيبرهاي نباتي، خاك اره، تكه*هاي چوب، پوست بذر پنبه، پوست درخت، پرليت، كائوچو، دياتومه، گلوله*هاي شيشه*اي و پلاستيك.
    ذكر اين نكته ضروري است كه بزرگ*ترين شكستگي و حفره*اي كه ممكن است با اين مواد بسته شود، 25% اينچ است و حفرات بزرگتر بايد با استفاده از روش*هاي خاص بسته شوند.
    5-4) عوامل كنترل كننده فيلتراسيون
    كنترل كننده*هاي فيلتراسيون تركيباتي هستند كه براي كاهش افت صافي به گل اضافه مي*شوند. به عبارت ديگر اين مواد، يك كيك گل با نفوذپذيري كم روي ديواره چاه به منظور نگهداري پايداري چاه و به حداقل رساندن ميزان نفوذ سيال به زون*هاي توليدي چاه تشكيل مي*دهند. در سيالات حفاري بيشتر از بنتونيت ، پلميرها، ليگنت و ليگنوسولفونات به اين منظور استفاده مي*شود.
    رس*هاي اضافه شده به سيالات حفاري پايه آبي نقش كليدي را در تعيين وسكوزيته، چسبندگي و سرعت فيلتراسيون دارند. واكنش بين آب، ذرات رس و نمك در گل واكنش پيچيده مي*باشد. وقتي كه ذرات رسي كاملاً پراكنده شوند، چسبندگي كمي را به گل مي*دهند و اجازه مي*دهند تا يك فيلتر كيك نازك و محكم روي ديواره چاه تشكيل شود، بنابراين سرعت فيلتراسيون را پايين مي*آورند. اگر ذرات اجازه لخته شدن را يابند، چسبندگي افزايش مي*يابد و كارايي فيلتر كيك پايين مي*آيد. از بين رس*ها بنتونيت بهترين عملكرد را براي كنترل فيلتراسيون دارد.
    بنتونيت براي افزايش ظرفيت تميزكاري چاه، كاهش فيلتراسيون آب به سازندهاي نفوذپذير، كنترل ويسكوزيته و افزايش پايداري چاه در سازندهاي با سيمان ضعيف به آب شيرين يا گل*هاي آب شيرين افزوده مي*شود.
    چنانچه مقدار نمك موجود در آب افزايش يابد، بنتونيت كمتر متورم شده و در كاهش فيلتراسيون كمتر دخالت مي*كند. به اين منظور براي گل*هاي بسيار شور، ابتدا بنتونيت با آب خالص تركيب شده و دوغاب حاصل در مرحله آخر به گل آب نمكي اضافه مي*شود.
    رس*هاي بنتونيتي نيز مي*توانند به عنوان عوامل ژل*ساز در گل*هاي پايه روغني استفاده شوند، اما ابتدا بايد با آمين*هاي آلي براي پراكندن ذرات رس واكنش دهند. گرچه گل*هاي بنتونيتي تنها رس*هايي هستند خواص ژلاتيني را به گل مي*دهند، اما امروزه از پلميرهاي مختلف نيز براي اين منظور استفاده مي*شود.
    نشاسته يك پلمير آلي طبيعي است كه براي كنترل خواص فيلتراسيوني به گل*هاي حفاري افزوده مي*شود. نشاسته اولين بار در سال 1939 در گل*هاي آب نمكي مورد استفاده قرار گرفت. امروزه در تمامي سيستم*هاي گل حفاري به ويژه در گل*هاي آب نمكي استفاده مي*شود.
    نشاسته در معرض تخمير بسياري از ميكروارگانيسم*ها (تخمير شدن، قارچ*ها، باكتري*ها) قرار دارد، به همين دليل در گل*هاي آب نمكي و يا گل*هاي با Ph حدود 12 مورد استفاده قرار مي*گيرد. براي استفاده مكرر از گل حاوي نشاسته از يك باكتري*كش (مثلاً پارافرمالدييد) براي كنترل اين ميكروارگانسيم*ها استفاده مي*شود.
    نشاسته در دماهاي بالاي كيفيت خود را از دست مي*دهد، بنابراين از آن در گل*هاي با دماي بالا نمي*توان استفاده كرد. نشاسته در غلضت*هاي 2 تا 10lb/bbl مورد استفاده قرار مي*گيرد.
    از كربوكسي متيل سلولز (CMC) در عمليات حفاري به عنوان يك كاهنده هدرروي سيال استفاده مي*شود. اين ماده از واكنش سلولز طبيعي با مونوكلرواستيك اسيد و هيدروكسيدسديم تهيه و پلمير آنيوني حاصل به شدت بر روي ذرات بنتونيت جذب مي*شود.
    كربوكسي متيل سلولز با ويسكوزيته پايين و بالا تهيه و مورد استفاده قرار مي*گيرد. CMC با ويسكوزيته كم غالباً براي كاهش فيلتراسيون (بدون تاثير در ويسكوزيته) و با ويسكوزيته بالا (وزن مولكولي بالا) براي بالا بردن ويسكوزيته گل مورد استفاده قرار مي*گيرد.
    تاثير CMC در كاهش و افزايش غلظت ويسكوزيته، با افزايش غلظت نمك كم مي*شود. اگرچه CMC يك ويسكوزكننده موثر است، اما در دماهاي بالا تاثير آن كمتر است. محدوده غلظت مورد استفاده آن در گل حفاري بين 2% تا 5lb/bbl است.
    پلي*آكريلات سديم در حرارت*هاي بالا پايدارتر از CMC است، اما به مقدار زيادي به حضور كلسيم حساس مي*باشد. در غلظت*هاي بالاي %5 lb/bbl به عنوان عاملي براي كنترل فيلتراسيون به تركيب گل افزوده مي*شود. در زمان استفاده از اين پلمير مقدار كلسيم و رس*ها بايد در كمترين مقدار ممكن نگه داشته شود.
    از ليگنيت*ها و نوع اصلاح شده آنها به مقدار زيادي به عنوان رقيق كننده*ها و عوامل كنترل فيلتراسيون استفاده مي*شود.
    استفاده از تمامي افزودني*هاي كنترل فيلتراسيون، در دما، شوري و سختي بالا با محدوديت همراه است زيرا باعث افزايش وسكوزيته گل مي*شوند.
    5-5) ويسكوزكننده*ها
    از افزودني*هاي كنترل ويسكوزيته در تمامي گل*هاي حفاري استفاده مي*شود. بنتونيت در بيشترين گل*ها براي كنترل ويسكوزيته و هرزروي سيال مورد استفاده قرار مي*گيرد. اگر بنتونيت به مقدار كافي در گل موجود باشد، ظرفيت حمل و سوسپانسيون خرده*ها را افزايش مي*دهد. پلميرهاي آلي استخراج شده از سلولز و بيوپليمرهاي طبيعي نيز براي كنترل ويسكوزيته مورد استفاده قرار مي*گيرند.
    صمغ زانتان يك پلي ساكاريد محلول در آب است. گرچه يك پلمير طبيعي است، اما بيشتر در كارخانجات توليد مي*شود. در تركيب سيالات حفاري آنرا با نام "XC- پلمير" مي*شناسند. مهم*ترين كاربرد آن به عنوان عامل تعليق*ساز در گل است، اما براي كنترل ويسكوزيته گل نيز مورد استفاده قرار مي*گيرد. صمغ زانتان در غلظت 2% تا 2lb/bbl به تركيب گل افزوده مي*شود.
    در سيستم*هاي امولسيون معكوس، افزودني*هاي كنترل ويسكوزيته از طريق انجام يك واكنش پيچيده با امولسيون، ويسكوزيته را بالا مي*برند. در گل*هاي حفاري پايه روغني، آب امولسيون شده موجب افزايش ويسكوزيته گل مي*شود.
    از صابون*ها نيز به مقدار كمي براي افزايش ويسكوزيته استفاده مي*شود. آسفالت*ها و بنتونيت عمل آمده با آمين از افزودني*هاي اصلي كنترل ويسكوزيته اين نوع گل*ها مي*باشند.
    5-6) افزودني*هاي شوري
    در مناطقي كه سازنده*ها حاوي نمك بالايي مي*باشند، براي جلوگيري از شست*و شو و هرزروي گل از آب نمك*هاي اشباع استفاده مي*شود. از محلول نمك*هاي غيرآلي به عنوان فاز سيال در گل*هاي پايه آبي و به عنوان فاز امولسيوني در گل*هاي پايه روغني و سينتيكي استفاده مي*شود.
    محلول*هاي نمكي به منظور كنترل رس*هاي سازند و جلوگيري از تجزيه نمك*هاي محلول سازندها به گل*هاي پايه آبي افزوده مي*گردند. كلريدسديم (NaCl) غالباً در سيستم*هاي بنتونيتي مورد استفاده قرار مي*گيرد و از آن در گل*هاي پايه آبي براي اشباع آب قبل از حفاري سنگ نمك، پايين آوردن نقطه انجماد گل، بالا بردن دانسيته (به عنوان يك جامد معلق ساز)، تهيه آب نمك در عمليات تكميل چاه و هم چنين يك عامل مجرابند در محلول*هاي اشباع، استفاده مي*شود.غلظت رايج در استفاده از آنها 10 تا 25 lb/bbl است.
    معمولاً بيشتر گل*هاي پايه روغني، امولسيوني از آب نمك در روغن مي*باشند (آب نمك حدود 10 تا 50 درصد كل حجم روغن است). وارد كردن آب نمك علاوه بر خنثي كردن واكنش*هاي بين گل و سازندهاي رسي و نمكي، باعث افزايش دانسيته گل مي*شود. اين امولسيون ويسكوزيته بالاتري نسبت به نفت يا آب نمك دارد، بنابراين ظرفيت حمل كنده*ها را افزايش مي*دهد.
    در گل*هاي پايه روغني و سينتيكي بيشتر از كلريد كلسيم و كلريد پتاسيم (kcl) به اين منظور استفاده مي*شود. از كلريد كلسيم در گل*هاي پايه روغني به منظور پايداري چاه و در گل*هاي پايه آبي كلسيمي براي پايين آوردن نقطه انجماد مورد استفاده قرار مي*گيرد. محدوده غلظت آن در صنعت حفاري 10 تا 200lb/bbl است.
    گل*هاي پلميري معمولاً از يك آب نمك كلريد پتاسيم در تركيب خود استفاده مي*كنند. Kcl اضافه شده در يك گل پلميري در حدود 30-35 lb/bbl مي*باشد.

  • #2
    امروزه بر روی افزودنی نانو مطاله میشود و نتایج نشان می دهد در کنترل هرزروی بسیار موثر هستند

    نظر


    • #3
      با سلام و تشکر
      در صورتیکه مطالب مفیدی در زمینه این نوع افزودنی ها دارید.خوشحال می شویم که برای استفاده دیگر دوستان در سایت قرار دهید.

      نظر


      • #4
        ممنون از مقاله مفیدتون

        نظر

         

        ده شركت برتر نفت جهان


        ده شركت برتر نفت جهان
        ...
        صبر کنید ..
        X