فروش انواع گل حفاری
گل حفاری، در دانش مهندس ژئوتکنیک به ترکیبی خاص از آب و خاک رس می گویند که برای حمل و انتقال مواد حفر شده در سیستم های حفاری، به سطح زمین از آن استفاده می گردد. همچنین از آن برای روان سازی و خنک کردن مته حفاری، پاک سازی چاه های حفر شده و بیرون آوردن تراشه های زمین، کنترل فشار و بهبود عملکرد سیمان حفاری و بالا بردن کارایی ابزار در حفر چاه استفاده می کنند. گل حفاری نوع خاصی از سیالات حفاری است که برای حفر چاه های عمیق استفاده می شود. اصطلاح گل به دلیل غلظت بالای فرمولاسیون به کار می رود. یکی از علت های اینکه به جای آب از گل حفاری استفاده می شود این است که بعضی از ذرات و سنگ ها دارای وزن مخصوص بوده و می بایست با کمک این ترکیب، آنها را خارج کرد.
خواص گل حفاری
خواص گل حفاری شامل وزن و دانسیته، خواص رئولوژیکی، فیلتراسیون و حالت مایع گل و حجم pH می باشد.
انواع گل حفاری
سیالات حفاری به دو دسته عمده تقسیم می شوند. نوع پایه سیال بستگی به ملزومات حفاری دارد. گل حفاری به دو دسته ی زیر تقسیم می شود:
- گل حفاری پایه آب
- گل حفاری پایه نفتی (روغنی)
گل حفاری پایه آب
گل های پایه آبی مرسوم شامل ویسکوزیفایرها، عوامل کنترل کاهش جریان سیال، عوامل وزنی، روانکارها، امولسیفایرها، ضد خوردگی ها، نمک ها و عوامل کنترل کننده pH می باشند. گل های پتاسیم گسترده ترین موارد مصرف را برای حفاری شیل های حساس به آب و سیستم های پایه آبی دارند. pH آن ها بین 7 تا 9.5 می باشد. این گل ها شامل دسته بندی زیر می باشند:
- گل بومی
- گل کلسیمی
- گل های طبیعی (گل های قرمز، لیگنیت، لیگنو سولفونات)
- گل پلیمری KCl (با درصد کم مواد جامد، شامل 3 تا 6 درصد جامدات)
- گل مهاری: از هیدراسیون رس ها جلوگیری می کنند (مانند گل آهک، گل با نمک اشباع شده، گل های گچی، گل های آب دریا).
- گل های بنتونیتی
- گل های فسفات دار
- گل های امولسیونی: روغن در آب یا آب در روغن (فاز معکوس با بیش از 5 درصد آب)
گل حفاری پایه روغنی
گل حفاری پایه روغن از هیدروکربن های نفتی به عنوان اصلی ترین ترکیب به همراه مواد دیگری مانند رس ها یا آسفالت های کلوئیدی تشکیل می شود که با اضافه شدن امولسیفایرها، پلیمرها و دیگر افزودنی ها شامل عوامل وزنی می توان ویسکوزیته مطلوب را جهت حفاری ایجاد کرد.
- گل حفاری پایه نفتی
- گل حفاری امولسیونی (کمتر از 5 درصد آب، مخلوطی از سوخت دیزل و آسفالت)
نحوه ساخت گل حفاری
گل حفاری را با استفاده از میکس هایی به نام in-line با روش چرخش مجدد تولید می کنند. به این صورت که ابتدا در یک مخزن مقداری آب ذخیره می کنیم و مقدار 120 تا 150 پوند نمک به آن اضافه می کنیم. برای کم کردن یون کلسیم 5.0 تا 1 پوند سودا اش و سپس نشاسته را به مقدار 12 الی 14 پوند اضافه می کنیم و خوب هم می زنیم تا کاملا همه مواد با هم مخلوط شوند. در آخر مقدار وزنی درخواستی باریت و فروبار را اضافه می کنیم. گل حفاری سنگین از آب و نمک اشباع شده، نشاسته، باریت و فروبار و آهک تشکیل می شود.
مواد تشکیل دهنده گل حفاری
- بنتونیت
- باریت
- کربنات سدیم
- باریت بالک
- هماتیت
- کلرید کلسیم
- سود پرک
- کلروپتاس
- آهک هیدراته
- هیدروکسید پتاسیم
- سودا اش
- جوش شیرین
- اسید سیتریک
- زانتانگام
- گوارگام
- استارچ LV
- پلی آنیونیک سلولز ال وی
- استارچ HV
- پلی آنیونیک سلولز آر
مزایای گل حفاری
- آب شیرین و تازه گرادیان فشار 0.433 پاسکال بر فوت را می دهد.
- گرادیان تشکیل فشار طبیعی 0.465 پاسکال بر فوت است.
- آب تازه نمی تواند فشار تشکیل را کنترل کند، جامدات به منظور افزایش چگالی آب اضافه می شوند تا فشار کنترل شود.
عملکردهای اساسی سیالات حفاری
برای عملکرد بهتر سیال حفاری، این سیال باید ویژگی های مطلوبی جهت کارآمدی بیشتر در حفاری، داشته باشد:
- کنترل فشارهای تشکیل شده در چاه
- غلبه بر فشار سیال تشکیل شده
- ممانعت از ایجاد حفرات باریک و کوچک
- خنک کردن و روان کاری مته حفاری
این ویژگی ها شامل خصوصیاتی رئولوژیکی (مانند: ویسکوزیته پلاستیک، نقطه عملکرد (سود) و قدرت ژل و غیره)، پایداری در دما و فشارهای مختلف و پایداری در برابر سیالات آلاینده مانند آب نمک، سولفات کلسیم، سیمان و سیالات پتاسیم می باشند. مراحل عملکرد سیالات حفاری به شرح زیر است:
قطعه خنک کننده و دندانه هایش
- عمل حفاری نیاز به انرژی مکانیکی به صورت وزن بر روی قطعه، چرخش و انرژی هیدرولیکی دارد.
- بخش بزرگی از انرژی به عنوان گرما از بین می رود.
- برای حفاری باید گرما را حذف کرد، گل حفاری به حذف گرما کمک می کند.
- گل حفاری کمک می کند تا برش بین دندانه ها از بین برود و مانع از گلوله شدن می شود.
سرد شدن و روان شدن زه مته
- چرخش رشته حفاری، گرما تولید می کند.
- گل حفاری به پخش گرما از منافذ کمک می کند.
- گل حفاری گرمای حاصل از انتقال برق را جذب می کند و آن را با تابش آزاد می کند.
- گل حفاری مته را روان کرده و اصطکاک را کاهش می دهد.
کنترل تشکیل فشار
- برای حفاری ایمن، فشارهای تشکیل بالا باید در داخل سوراخ (چاله) باشد تا از ضرر و آسیب جلوگیری شود.
- این به دلیل فشار هیدرواستاتیکی گل ها به دست می آید.
- فشار گل حفاری بالاتر از فشار تشکیل است.
- فشار سنگین تر از 100 تا 200 پاسکال استفاده می شود.
- مراجعه شناسه توازن فشار به عنوان تراشه پائین فشار جا گرفته است.
- میزان نفوذ کاهش می یابد چون CHDP افزایش می یابد.
- برای فشار غیر طبیعی CHDP منفی می شود و ضربه زدن اتفاق می افتد.
برش به سطح
- برش تولیدی توسط قطعه باید حذف شود.
- گل حفاری برش را از پایین به سطح منتقل می کند.
- ظرفیت حمل به سرعت حلقه، ویسکوزیته پلاستیک و نقطه عملکرد گل (بازده گل) و سرعت لغزش برش تولید شده بستگی دارد.
- برای سیال با توان کم، سرعت لغزش عبارت است از:
- سرعت حلقه Vr، سرعت جریان تقسیم شده توسط منطقه حلقوی است.
- بالا رفتن سرعت V = Vr - Vs
- وقتی که عملیات حفاری متوقف می شود، گل حفاری برش را معلق می کند.
حفظ کردن ثبات چاه
- گل حفاری خوب، قالب حفره ی چاه حفاری را تثبیت می کند.
- فشار دیفرانسیلی بین گل و شکل گیری حفره پایدار است.
- کاهش زمان حفاری نیز کمک می کند حفره پایدار باشد.
کمک در ارزیابی و تفسیر صورت عملیات
- در طول فرآیند گل حفاری چاه را پر می کند.
- لگاریتم عملیات برای شناسایی هیدروکربن، اندازه گیری تخلخل و فشار تشکیل استفاده می شود.
- گل باید دارای خواصی باشد که به ارزیابی این خصوصیات کمک کند.
انواع افزودنی های گل حفاری
گرچه سیالات حفاری مزایای زیادی برای فرآیند حفاری دارند، اما فشار بالای سیالات حفاری امکان هجوم این سیالات را به درون سازندهای سنگی تراوا فراهم می کند. این تراوایی مطلوب نیست چرا که موجب نفوذ سیال حفاری به درون سازند شده و کاهش تولید را به همراه دارد. بدین منظور اغلب، به سیالات حفاری موادی افزوده می شود تا با تشکیل فیلتر کیکی ناتراوا نسبت به سیالات حفاری منافذ سازند را مسدود سازد.
فیلتر کیک ها در واقع باقیمانده های ته نشین شده گل حفاری روی سطح سازند هستند. خواص فیلتر کیک مانند ضخامت، سختی، یکدست بودن و تراوایی کیک بسیار مهم اند چرا که تشکیل یک کیک نامناسب می تواند مشکلات زیادی را در حفاری به وجود آورد. معمولا افزودنی هایی چون بنتونیت، سلولز، پلیمرها، و کربنات کلسیم برای بهبود خواص فیلتر کیک به گل حفاری اضافه می شوند. گاه میزان پایین تولید نفت یا گاز می تواند در نتیجه تشکیل یک فیلتر کیک ضعیف باشد. در چنین شرایطی لازم است که فیلتر کیک نسبت به سیال حفاری کاملا ناتراوا باشد. از طرفی، فیلتر کیک ضخیم نیز موجب تنگ شدن فضای بین لوله و چاه که مسیر عبور سیال حفاری است می شود. مشکل دیگر، وقتی اتفاق می افتد که فیلتر کیک تشکیل شده نتواند مانع نفوذ سیال حفاری به درون سازندهای سنگی با تراوایی بالا شود. در چنین شرایطی، جریان سریع سیال حفاری به درون این نوع سازندها موجب گیرکردن لوله حفاری می شود که در اصطلاح به آن گیرکردن لوله گویند.
افزودنی هایی مانند باریت اغلب برای افزایش دانسیته به سیالات حفاری اضافه می شوند تا در اعماق چاه فشار هیدرواستاتیکی لازم فراهم شود. افزایش دانسیته گل حفاری از یک طرف مانع نفوذ سیالات از سازند به درون چاه می گردد و از طرفی دیگر، مانع تخریب چاه در اثر فشار بسیار بالای حین حفاری می شود. خاک رس و پلیمرها نیز نقش بسیار مهمی در کنترل ویسکوزیته سیال حفاری دارند همچنین، خاک رس نقشی محوری در پایداری چاه دارد.
مهمترین وظایف افزودنی های مرسوم گل حفاری عبارتند از:
- بهبود خواص مکانیکی و رئولوژیکی گل
- بهبود خواص فیلتر کیک
- افزایش پایداری چاه
- جلوگیری از تخریب سازند
- افزایش دانسیته
در مجموع، توسعه سیالات حفاری با خواص بهبود یافته که بتواند به طور کامل یا به مقدار قابل توجهی از نفوذ سیالات حفاری به درون سازندهای سنگی بکاهد بسیار ضروری است. این گونه از سیالات حفاری، ضمن ارتقای عملیات حفاری سبب کاهش تخریب سازند، تولید فیلتر کیک هایی با ضخامت مناسب، کاهش هرزروی سیال، حفظ فشار اولیه ی سازند، کاهش فرسایش ادوات حفاری و نیز کاهش مشکل گیرکردن لوله می شوند.
کاهش جریان سیال زمانی رخ می دهد که سیال با محیطی متخلخل تماس پیدا می کند. این مسئله مربوط به سیالات شکننده و دوغاب های سیمانی می شود. میزان کاهش جریان سیال به تخلخل و نفوذپذیری محیط حفاری بستگی دارد. افزودنی های کاهش جریان سیال به چند دسته تقسیم می شوند:
افزودنی های معدنی
- بنتونیت (Bentonite)
- سدیم متا سیلیکات (Sodium Metasilicate)
- عوامل پل ساز (Bridging Agents)، شامل کلسیم کربنات، نمک های سوسپانس یا رزین های محلول در نفت
افزودنی های آلی (شامل بعضی از پلیمرها و کوپلیمرها)
- مشتقات هیومیک اسید (Humic acid derivatives)
- پلی وینیل استات (Polyvinyl acetate)
- پلیمرهای سولفونیک اسید (Sulfonic acid polymers)
- پلیمرهای آکریل آمید (Acrylamide polymers)
- پلیمرهای آکریلیک اسید (Acrylic acid polymers)
- پلی ساکاریدها (Polysaccharides)
افزودنی های پلی ساکاریدی (افزودنی هایی بر پایه سلولز)
- سلولز پلی آنیونی
- کربوکسی متیل سلولز (CMC)
- نشاسته (Starch)
- نشاسته گرانوله شده و میکا
افزودنی های مشتقات هیومیک اسید
- لیگنو سولفونات (Lignosulfonate)
افزودنی های پلیمرهای سنتزی
- پلی اورتو استرها (Polyorthoesters)
- پلی هیدروکسی استیک اسید (Polyhydroxyacetic acid)
- لاتکس (Latex)
- پلی وینیل الکل (Poly vinyl alcohol)
- پلی اتیلن ایمین (Polyethyleneimine)
- آکریلیک ها (Acrylics)
- سیلیکون ها (Silicones)
رقیق کننده های گل حفاری
کاهش ویسکوزیته توسط شکستن پیوند بین دانه های رسی در کناره ها و عدم چسبیدن ذرات رس به یکدیگر رخ می دهد. (مانند: فسفات، کریستال لیگنوسولفونات، ذغال سنگ، سورفاکتانت)
غلیظ کننده های گل حفاری
- آهک یا سیمان (افزایش ویسکوزیته توسط فلوکولاسیون با جایگزینی +Na کاتدی به جای +Ca2 کاتدی)
- پلیمرها
- توسعه دهندگان
- پلیمرهای کلوئیدی: (CMC و HEC و نشاسته)
- پلیمرهای زنجیره بلند
وزن گل حفاری و دانسیته آن
- وزن یا جرم در واحد حجم
- بستگی به مواد جامد موجود در مایع و یا در محلول معلق می باشد.
- با مجموع وزن در بیش از مجموع حجم ها محاسبه می شود.
- با افزودن مواد جامد، افزایش می یابد.
- با افزودن آب یا روغن و یا مایع کردن آن، کاهش یافته است.
- توسط میزان گل اندازه گیری شده: یک فنجان فولادی پر از نمونه گل تازه و متعادل شده روی لبه تیغه.
- سریع در مقیاس ppg, pcf یا کیلوگرم بر متر مکعب بیان شده.
فیلتر کردن و قالب فیلتر
- از دست دادن مایعات در برابر سنگ های متخلخل و نفوذ پذیر، از دست دادن فیلتر نامیده می شود.
- یک لایه از جامدات که روی سنگ پوشیده شده است، به عنوان قالب فیلتر شناخته می شود.
- از دست دادن زمانی رخ می دهد که فشار گل بالاتر از فشار تشکیل شده است.
- مقدار خسارت گل بستگی به حجم فیلتراسیون و ضخامت و مقاومت قالب فیلتر و فشار دیفرانسیل است.
pH گل حفاری
pH گل حفاری
توضیحات |
PH=-Log -H |
OH- |
H+ |
اسیدیته |
0 |
10-14 |
100 |
خنثی سازی |
7 |
10-7 |
10-7 |
خاصیت بازی |
10 |
10-4 |
10-10 |
خاصیت بازی |
14 |
100 |
10-14 |
مشخصات گل حفاری
pH |
محلول |
7 |
آب دی یونیزه شده |
8 |
سوسپانسیون بنتونیت |
- |
غلظت 10 درصدی سود سوزآور (کاستیک اسید) |
5 |
لیگنیت 10 درصد |
4.2 - 3.09 |
فسفات سدیم اسید |
آلاینده های گل حفاری
- سدیم کلراید
- انیدریدها و گچ ها
- سیمان
- آماده سازی گل
- بخش افزودن و مخلوط کردن
- بخش حذف
- بخش مخلوط شدن مواد
- تمیزکننده گل حفاری
- سانتریفیوژ
گل حفاری آب دریا
گل آب دریا گلی بر پایه آب است که برای حفاری دریایی طراحی می شود. آب دریا نمک کمی داشته در حدود 3 تا 4 درصد دارای NaCl بوده ولی به دلیل حضور یون های +Mg2 و +Ca2 سختی بالایی دارد، که می توان این سختی را با اضافه کردن NaOH و Na2CO3 و رسوب دادن یون های مذکور حذف کرد. افزودنی هایی که برای گل آب دریا استفاده می شوند به شرح زیر است:
- خاک رس بنتونیت (Bentonite Clay)
- لیگنو سولفونات (Lignosulfonate)
- لیگنیت (Lignit)
- کربوکسی متیل سلولز (CMC)
- سود سوزآور (Caustic soda)
انواع گل حفاری ساخت ایران
- باریت حفاری
- باریت کریستالی
- بنتونیت حفاری
- هماتیت بنتوتیت
- کلسیم کربنات
- پودر آهک
- نمک صنعتی
- کائولین
مزایای گل حفاری
- خنک کردن و روانکاری مته و لوله های حفاری
- پیشگیری از هرزروی گل به درون شکاف های چاه
- آوردن اطلاعات از پایین چاه به سطح چاه
با عرض پوزش کلیه قیمت ها در حال بروزرسانی می باشد، لطفا جهت استعلام قیمت خرید با واحد فروش تماس حاصل نمایید.
قیمت گل حفاری
ردیف |
شرح |
قیمت به تومان |
1 |
قیمت گل حفاری |
تماس بگیرید |
دیـــدگاهها
شما هم درباره این کالا دیدگاه ثبت کنید.
امتیاز: