تعداد صفحات: ۱۰۸ | قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
پیش گفتار ۱
فصل اول : سیال حفاری
۱-۱ مقدمه ۴
۱-۲ هرزروی سیال حفاری ۵
۱-۳ انواع سیالات حفاری ۷
۱-۳-۱ گازها ۷
۱-۳-۱-۱ معایب سیالات گازی ۸
۱-۳-۱-۲ محاسن سیالات گازی ۹
۱-۳-۲ مایعات ۱۰
۱-۳-۲-۱ موارد استفاده از آب ۱۱
۱-۳-۳ ذرات کلوئیدی ۱۲
۱-۳-۴ گل حفاری ۱۲
۱-۳-۴ امولوسیون هیدروکربن های نفتی در آب ۱۲
۱-۳-۵ ترکیبی از دو نوع سیال حفاری ۱۲
۱-۴ سیال حفاری پایه روغنی ۱۳
۱-۵ سیال حفاری پایه آبی ۱۴
۱-۶ سیال حفاری پایه سنتزی ۱۵
فصل دوم : گل حفاری
۲-۱ انواع گل های حفاری ۱۶
۲-۱-۱ گل های روغنی ۱۶
۲-۱-۲ گل های امولوسیونی پایه آبی ۱۷
۲-۱-۳ گل های امولوسیونی پایه نفتی ۱۸
۲-۱-۴ گل های رسی ۱۹
۲-۲ وظایف گل حفاری ۲۰
۲-۲-۱ تمیز کردن چاه ۲۱
۲-۲-۲ خنک کاری ۲۴
۲-۲-۳ روان کردن ۲۵
۲-۲-۴ پر کردن منافذ ۲۶
۲-۲-۵ کنترل فشار ۲۷
۲-۲-۶ معلق نگه داشتن ۲۸
۲-۲-۷ ترخیص شن ۲۹
۲-۲-۸ تحمل وزن لوله های حفاری ۳۰
۲-۲-۹ دریافت اطلاعات ۳۱
۲-۲-۱۰ انتقال توان هیدرولیک پمپ ها به مته ۳۲
۲-۳ بنتونیت ۳۳
۲-۴ تهیه گل بنتونیتی ۳۴
۲-۵ فوائد استفاده از گل حفاری در چاه های نفتی ۳۵
۲-۶ افزودن ملاس ۳۶
۲-۷ انواع رس ۳۸
۲-۸ تعیین ماهیت رس ۳۹
۲-۹ ذرات کلوئیدی ۴۰
فصل سوم : تینر
۳-۱ انواع تینر ۴۱
۳-۱-۱ تینرهای معدنی ۴۲
۳-۱-۲ تینرهای آلی ۴۴
۳-۲ مهمترین تینرهای ساخته شده ۴۶
فصل چهارم : حفاری بوسیله هوا
۴-۱ حفاری تحت تعادل ۴۸
۴-۲ روش های حفاری با هوا ۵۰
۴-۲-۱ روش تر ۵۰
۴-۲-۲ روش خشک ۵۱
فصل پنجم : سیال حفاری هزینه ها را تا ۱۰% در هر فوت کاهش می دهد
۵-۱ مقدمه ۵۲
۵-۲ زمینه میدان ۵۴
۵-۳ انتخاب مته و هیدرولیک ۵۵
۵-۴ مایع حفاری ۵۶
۵-۵ نتیجه استفاده از سیال حفاری ۵۹
۵-۶ بالا بردن rop ۶۲
۵-۷ خلاصه کارهای انجام شده ۶۳
۵-۸ نتیجه ۶۵
فصل ششم : تصفیه گل حفاری
۶-۱ مقدمه ۶۶
۶-۲ سیستم های تصفیه گل حفاری ۶۸
۶-۲-۱ سیستم solid control ۶۹
۶-۲-۲ سیستم zero discharge ۷۱
۶-۳ بازیافت گل های حفاری ۷۲
۶-۴ کاهش حجم پسماند ۷۴
۶-۵ به حداقل رساندن حجم باطله به کمک نرم افزار ۷۵
۶-۶ به حداقل رسانی حجم باطله توسط دستگاه های فرآوری ۷۷
۶-۷ کاربرد خشک کن ورتیکال بست ۷۸
۶-۸ تشریح سیستم ۷۹
۶-۹ سیستم اداره سیال ۸۲
۶- ۱۰ نتیجه گیری ۸۴
منابع ۸۹
مقدمه
سیال حفاری به گاز ، مایع و یا گلی که در سیستم حفاری جریان دارد گفته می شود. سیال های حفاری که اساسا برای ایجاد ایمنی ، بالا بردن بازدهی ، کارآیی و افزایش بهره وری اقتصادی در حفاری به ویژه حفاری چاه های نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند به طور کلی به سه گروه گازها ، مایعات و گل حفاری تقسیم می شوند.
هر یک از انواع سیالات حفاری دارای مزایا و محاسنی می باشند بنابراین انتخاب بهترین و کارآترین سیال حفاری به عوامل چندی بستگی دارد.
برای انتخاب بهترین و مناسب ترین سیال حفاری می توان تمامی فاکتورهای مؤثر را مشخص نموده و به هر یک از آنها بر اساس یک سیستم امتیاز دهی به هر یک از این فاکتورها امتیازی را نسبت داده و در نهایت بر اساس مجموع امتیازات حاصله از تاثیر فاکتورهای مختلف سیال بیشترین امتیاز را به عنوان مناسب ترین سیال حفاری انتخاب کرد.
فاکتورهای موثر بر عملیات حفاری شامل نوع و روش حفاری ، نوع و جنس لایه های سنگی ، حمل و نقل، میزان هزینه و تاثیر بر روی محیط زیست می باشند.
هرز روی سیال حفاری
از جمله مشکلات در ارتباط با سیال حفاری، هرزروی آن و تحمل هزینه های سنگین ناشی از آن است. هرزروی سیال حفاری وارد شدن حجم قابل توجهی از این سیال به درون سازندی که حفاری می گردد می باشد.
هرزروی زمانی رخ می دهد که تراوایی سازند به اندازه کافی است یا حفره ها و شکستگی های موجود در سازند چنان بزرگ هستند که بوسیله مواد جامد موجود در گل مسدود نمی شوند . هرزروی سیال حفاری ممکن است از مقدار خیلی کم تا خیلی زیاد متغیر باشد . هزینه های اضافی سالیانه و اتلاف وقت دکل حفاری به واسطه مشکلاتی از این قبیل بالغ بر میلیون ها دلار میگردد.
در نتیجه توجه به بهینه کردن عملیات حفاری و نیاز به کاهش هزینه های مرتبط با هرزروی سیال حفاری ضروری به نظر می رسد . نتایج تجربی حاصل از مقابله با هرزروی سیال حفاری در یک سازند نمی تواند بعنوان یک راه حل عمومی در رفع مشکلات مشابه در مناطق دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
در چنین شرایطی روش های گوناگون که ترکیبی از علم و تجربه می باشند بسته به نوع هرزروی که می تواند جزئی یا کلی باشد به کار گرفته می شوند . لذا بدین منظور بعضی از روش های کاربردی خاص سریعا بدون توجه به جنبه های اقتصادیشان و اثرات آن بر روی سازند مورد استفاده قرار می گیرند.
سیالات حفاری پایه آبی (WBF)
آب متداولترین و عمده ترین سیالی است که به عنوان پایه برای گل های حفاری به کار می رود. چون آب فاقد خصوصیات شیمیایی و فیزیکی مورد نیاز برای همه نیازهای گل حفاری است، چندین مواد افزودنی دیگر برای تغییر خصوصیات آن به کار گرفته می شود، سیال حفاری پایه آبی، یک سیال حفاری قراردادی است که در آن آب فاز پیوسته است و مواد جامد داخل آن دارای معلق بودن متوسط است، چه روغن حضور داشته باشد و چه حضور نداشته باشد.
آب مورد استفاده نیز می تواند آب شیرین یا آب شور باشد. سیالات حفاری پایه آبی نسبتاً ارزان و عموماً غیررسمی هستند. عموماً این سیالات شامل بیش از ۹۰ درصد آب هستند که مواد افزودنی از قبیل بنتونیت، باریت، رس ها، لیگنوسولفونات، لیگنیت، کاستیک سودا، مواد جامد سازند و مواد ویژه افزودنی به آن اضافه می شود. سیالات حفاری پایه آبی، بسته به عمق چاه بین ۱۰ هزار تا ۳۰ هزار بشکه باطله برای هر چاه تولید می کنند.
تمیز کردن چاه
هنگامیکه گل حفاری از نازل های مته با فشاری زیاد وارد چاه می شود باعث تمیز کردن و حمل کردن تمامی کنده ها می شود گل حفاری حاوی قطعات و ذرات حفر شده و خرد شده بعد از صاف شدن مجددا قابل استفاده خواهد بود.
در هنگام بالا آمدن کندیات نیروی جاذبه بر آنها تاثیر می گذارد و در نتیجه عاملی برای سقوط آنها می شود. در این حالت باید سرعت صعودی گل از سرعت سقوط ذرات بیشتر باشد تا بتوان انتظار رسیدن کندیات را به سطح زمین داشت.
slip velocity یا سرعت سقوط ذرات بستگی به شکل هندسی و وزن مخصوص آنها از یک سو و از سوی دیگر به گرانروی تیکسوتراپی وزن و سرعت گل در آنالوس دارد. توانایی گل در تمیز نگه داشتن ته چاه و انتقال کنده های حفاری به سطح زمین بستگی به عوامل متعددی دارد. بهترین این عوامل عبارتند از:
سرعت گل در آنالوس ، وزن گل و گرانروی آن ، سرعت گل در قسمتهای مختلف آنالوس به نوبه خود بستگی به ظرفیت پمپهای گل و سرعت آنها و نیز به اندازه قطر پایپ و drill collar و نیز چاه دارد .معمولا این متغیرها را طوری تنظیم می کنند که سرعت گل را در آنالوس بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ فوت در دقیقه شود.
منابع
- Doug Walton , Tom Brown ” drilling fluids and cementing reduced drilling costs by 10% per ft “
- Darley H.C.H ” composition and properties of drilling and completion fluids “
- Rowlyk , Dave ” potassium silicate based drilling fluids “
- D’Allessandro ” an inhibitor system for drilling active clays “
۵- Olson ” paying off for Tom Brown in white river field’s tight sandstones , deep coals “
۶- ” field test method for silica content in a potassium silicate drilling fluid ” national silicates.
