مواد شیمیایی حفاری

یک جزء اصلی در موفقیت عملیات حفاری عملکرد سیال حفاری است. تکمیل موفقیت آمیز گمانه و هزینه آن تا حد زیادی به خواص سیال حفاری بستگی دارد. برای حفظ خواص سیال در حین حفاری، مواد افزودنی و مواد شیمیایی مختلف معمولاً در طول فرایند حفاری اضافه می‌شوند. در اینجا ما تعریف و شرح برخی از رایج‌ترین افزودنی‌ها و مواد شیمیایی حفاری را ارائه می‌دهیم.

سیال حفاری چیست

سیال حفاری هر سیالی است که در گمانه به گردش در می‌آید تا به انجام عملیات حفاری مقرون‌‌به‌صرفه و کارآمد که منجر به ایجاد گمانه پایدار و اندازه‌گیری شده تا عمق هدف با حداقل آسیب احتمالی به سازندهای احتمالی می‌شود، کمک کند.

سیال حفاری جیست
مواد شیمیایی حفاری

انواع سیالات حفاری

سیالات حفاری بر اساس فاز پیوسته آن‌ها دسته بندی می‌شوند به طوری که عبارتند از:

  • مایعات مبتنی بر آب
  • گل حفاری بر پایه روغن حاصل از هیدروکربن‌های نفتی
  • سیالات پنوماتیک (گاز).

یک قطره مایع حفاری را در نظر بگیرید. اگر بتوان از یک نقطه در یک فاز به هر نقطه دیگر در همان فاز رفت، به آن می‌گویند پیوسته است. اگر برای بازگشت به فاز قبلی مجبور بودیم از یک فاز عبور کنیم، آن فاز ناپیوسته است. جامدات همیشه یک فاز ناپیوسته هستند. بنابراین سیالات حفاری با فاز پیوسته آن‌ها مشخص می‌شوند. انواع گل‌های حفاری مبتنی بر آب رایج‌ترین سیالات مورد استفاده هستند، در حالی که گل‌های مبتنی بر نفت گران‌تر هستند و به ملاحظات زیست محیطی بیشتری نیاز دارند (مزایای OBM نسبت به WBM).

مواد شیمیایی حفاری
مواد شیمیایی حفاری

 استفاده از سیالات حفاری پنوماتیک (به عنوان مثال، هوا، گاز و فوم) محدود به مناطق تخلیه شده یا مناطقی است که سازندها فشار کم دارند (اگرچه با تجهیزات حفاری غیر متعادل، اکنون می‌توان مناطق با فشار بالاتر را بدون نیاز به سیالات حفاری پنوماتیک حفاری کرد). در سیالات مبتنی بر آب، ذرات جامد در آب یا آب نمک معلق هستند، در حالی که در گل‌های حفاری مبتنی بر نفت، ذرات در روغن معلق هستند. هنگامی که از سیالات حفاری پنوماتیک استفاده می‌شود، قطعات سنگ یا برش‌های مته توسط جریانی با سرعت بالا از هوا یا گاز طبیعی حذف می‌شوند. که در این مورد عوامل کف کننده برای حذف جریان‌های جزئی آب اضافه می‌شوند.

افزودنی‌های گل حفاری

امروزه کلاس‌های گسترده‌ای از مواد شیمیایی حفاری، مثل زانتان گام به عنوان افزودنی‌های مایع حفاری مبتنی بر آب استفاده می‌شود. رس‌ها، پلیمرها، عوامل وزن، افزودنی‌های کنترل‌کننده اتلاف سیال، پخش‌کننده‌ها یا رقیق‌کننده‌ها، مواد شیمیایی معدنی، مواد با گردش از دست رفته و سورفکتانت‌ها رایج ترین انواع افزودنی‌های مورد استفاده در گل‌های مبتنی بر آب هستند. که در ادامه به معرفی هر کدام از این مواد شیمیایی حفاری می‌پردازیم.

(توجه: این مواد معمولاً در مورد هوا و جریانات کف صدق نمی‌کند زیرا مواد افزودنی به صورت مایع یا جامد هستند و با هوا و کف مخلوط نمی‌شوند.)

عوامل وزن ساز مانند باریت

باریت یکی از مواد شیمیایی حفاری اصلی است که برای وزن‌دهی و برای افزایش چگالی گل برای یکسان کردن فشار بین چاه و ترتیب قرار گرفتن سنگ‌ها هنگام حفاری در مناطق تحت فشار استفاده می‌شود. با این حال، چگالی گل بر سیستم کنترل مواد جامد تأثیر می‌گذارد و بر سرعت و تعداد سانتریفیوژهای مورد نیاز برای حذف قلمه‌های بسیار ریز تأثیر می‌گذارد. برای حذف بهینه مواد جامد ممکن است نیاز به تنظیم صفحه نمایش باشد. سایر عوامل وزن دهنده عبارتند از سیدریت، کربنات کلسیم، هماتیت، ایلمنیت (ماده معدنی اکسید تیتانیوم-آهن) و گالن (کانی طبیعی سولفید سرب).

رقیق سازی

فرآیند افزودن سیال پایه به گل حفاری برای کاهش غلظت جامدات است. این امر زمانی که سوراخ جدید حفر می‌شود، دارای اهمیت است و خواص گل باید با افزایش حجم گل حفظ شود. برای کنترل جامدات و حفظ حجم، حجم رقیق کننده به گل اضافه می‌شود. حفظ محیط سوراخ پایدار، یکپارچگی سوراخ را حفظ می‌کند، شیل واکنش پذیر را کنترل می‌کند و ثبات سیستم گل را در هنگام مواجهه با آلاینده‌ها حفظ می‌کند.

بازدارنده شیل

هنگام حفاری در خاک رس، آبی که با خاک رس در تماس است می‌تواند باعث انبساط و متورم شدن خاک رس شود. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، BHA و رشته مته می‌توانند فشرده شوند و باعث چسبندگی در سوراخ شوند. همانطور که از نامش پیداست، بازدارنده‌های شیل هنگام برخورد با آب، شیل‌های واکنشی را مهار می‌کنند و توانایی آب برای هیدراته کردن شیل را به حداقل می‌رسانند و به تثبیت ترتیب قرار گرفتن سنگ‌ها کمک می‌کنند.

افزودنی‌های کنترل اتلاف سیال

این نوع مواد شیمیایی حفاری به کنترل اتلاف سیال در ‌سازند سنگ کمک می‌کند و از ‌سازند شیل واکنش‌پذیر در حین حفاری محافظت می‌کند. این امر با ایجاد یک مهر و موم محافظ در امتداد دیواره گمانه، تقویت سوراخ چاه به دست می‌آید. افزودنی‌های کنترل اتلاف سیال، سیال را پایدارتر کرده و احتمال نفوذ آن به ‌سازند را کاهش می‌دهد و میزان برهمکنش با شیل را کاهش می‌دهد.

رقیق کننده‌ها یا پراکنده کننده‌ها

این گروه از مواد شیمیایی حفاری استحکام ژل را کاهش می‌دهند و به کنترل رئولوژی گل کمک می‌کنند. این افزودنی‌ها با جداسازی ذرات گل را رقیق می‌کنند تا بتوان آنها را توسط سیال حفاری از سوراخ خارج کرد. لیگنیت (زغال قهوه‌ای) و لیگنو سولفونات سدیم و لیگنو سولفونات کلسیم انواع متداول پراکنده کننده‌ها هستند.

خرید مواد شیمیایی حفاری
مواد شیمیایی حفاری

مواد با گردش از دست رفته (LCMs)

از دست دادن سیال حفاری زمانی رخ می‌دهد که رشته مته با ترک‌ها و مناطق بسیار نفوذپذیر مواجه شود. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، این مناطق باید به سرعت آب بندی شوند تا از هدر رفتن گل حفاری گران قیمت در ‌سازند جلوگیری شود. یکی از روش‌های متداول این است که مواد در گردش از دست رفته در سیال حفاری پیش تصفیه شود. مواد با گردش از دست رفته شامل کربنات‌ کلسیم، میکای خرد شده، ذرات گیاهی سلولزی و گرافیت است. از مواد ارگانیک سنتی مانند پوسته بادام زمینی یا گردو و در موارد شدید پوسته نارگیل و برگ نخل نیز استفاده شده است.

بازدارنده‌های خوردگی

از لوله، مته و سایر اجزای فلزی در برابر ترکیبات اسیدی موجود در ‌سازند محافظت می‌کنند. انواع متداول ترکیباتی که می‌توانند باعث خوردگی شوند عبارتند از دی اکسید کربن، اکسیژن و سولفید هیدروژن. برخی از بازدارنده‌های رایج خوردگی عبارتند از اکسید آهن، بی سولفات آلومینیوم، کربنات روی و کرومات روی.

سورفکتانت‌ها

کشش سطحی بین دو ماده مختلف را کاهش می‌دهند و به عنوان یک افزودنی به مایع حفاری مبتنی بر آب برای تغییر حالت کلوئیدی خاک رس از پراکندگی کامل به لخته سازی کنترل شده استفاده می‌شود. (برای مطالعه بیشتر در مورد افزودنی‌های گل حفاری به reddit مراجعه کنید.)

بیوسیدها

افزودنی‌های شیمیایی هستند که رشد میکروبی مانند باکتری‌های کاهنده سولفات، باکتری‌های لجن ساز و باکتری‌های اکسید کننده آهن را کنترل می‌کنند. آنها معمولاً در گل‌های مبتنی بر آب حاوی افزودنی‌های طبیعی مانند نشاسته و صمغ‌هایی که در برابر حمله باکتریایی حساس هستند استفاده می‌شوند. بیوسیدهای رایج عبارتند از آمین‌های آلی، کلروفنول‌ها و فرمالدئید.

عوامل کنترل pH

مقدار pH نشان دهنده قلیائیت مایع است و از صفر تا 14 متغیر است. pH هفت خنثی، مایعات بالای هفت قلیایی و مایعات زیر هفت اسیدی در نظر گرفته می‌شوند. هنگامی که با آب مخلوط می‌شود، بسیاری از افزودنی‌های سیال حفاری طوری طراحی شده‌اند که در محدوده PH 8.5 تا 10 عمل کنند. این به افزودنی‌ها اجازه می‌دهد تا محلول و پراکنده شوند و در عمکرد اثرگذار داشته باشند. PH را می‌توان با افزودن مواد افزودنی خاص به آب در سطح مناسب تنظیم کرد. دو مورد از این افزودنی‌ها شامل سود پرک و هیدروکسید پتاسیم است.

شما میتوانید خرید پتاسیم هیدروکسید را از این لینک  پیگیری کنید

فروش مواد شیمیایی حفاری

سیالات حفاری، حفاری را ممکن می‌کنند و مواد شیمیایی حفاری مناسب شامل روان کننده‌ها، تثبیت کننده‌ها، سورفکتانت‌ها، امولسیفایرها، عوامل مرطوب کننده، باعث موفقیت در حفاری می‌شوند. شرکت پیشگامان شیمی با بیش از 10 سال تجربه در زمینه تامین مواد اولیه شیمیایی مورد نیاز صنایع مختلف، مواد شیمیایی حفاری مورد استفاده در سیال حفاری را تامین می‌کند. جهت خرید مواد شیمیایی حفاری با کارشناسان ما تماس بگیرید. یا اینکه شما می‌توانید به صفحه خرید هر کدام از مواد شیمیایی حفاری که توسط شرکت پیشگامان شیمی ارائه می‌شود و در زیر آورده شده است، مراجعه کنید و سفارش خرید خود را ثبت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

جستجو در پیشگامان شیمی
فهرست