نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها

نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها

نقش سیال حفاری در کاهش هزینه ها

 

 

 پیش گفتار                                                              1

 فصل اول : سیال حفاری

 1-1 مقدمه                                                              4

 1-2 هرزروی سیال حفاری                                          5

 1-3 انواع سیالات حفاری                                           7

 1-3-1 گازها                                                            7

 1-3-1-1 معایب سیالات گازی                                    8

 1-3-1-2 محاسن سیالات گازی                                   9

 2-3-2 مایعات                                                         10

 1-3-2-1 موارد استفاده از آب                                     11

 1-3-3 ذرات کلوئیدی                                                12

 1-3-4 گل حفاری                                                     12  

 1-3-4 امولوسیون هیدروکربن های نفتی در آب             12

 1-3-5 ترکیبی از دو نوع سیال حفاری                           12

 1-4 سیال حفاری پایه روغنی                                      13

 1-5 سیال حفاری پایه آبی                                         14

 1-6 سیال حفاری پایه سنتزی                                     15

 فصل دوم : گل حفاری

 2-1 انواع گل های حفاری                                             16

 2-1-1 گل های روغنی                                                   16

 2-1-2 گل های امولوسیونی پایه آبی                               17

 2-1-3 گل های امولوسیونی پایه نفتی                              18

 2-1-4 گل های رسی                                                     19

 2-2 وظایف گل حفاری                                                  20  

 2-2-1 تمیز کردن چاه                                                    21

 2-2-2 خنک کاری                                                         24

 2-2-3 روان کردن                                                         25

 2-2-4 پر کردن منافذ                                                     26

 2-2-5 کنترل فشار                                                        27

 2-2-6 معلق نگه داشتن                                                 28 

 2-2-7 ترخیص شن                                                       29

 2-2-8 تحمل وزن لوله های حفاری                                   30

 2-2-9 دریافت اطلاعات                                                  31

 2-2-10 انتقال توان هیدرولیک پمپ ها به مته                  32

 2-3 بنتونیت                                                                33

 2-4 تهیه گل بنتونیتی                                                    34

 2-5 فوائد استفاده از گل حفاری در چاه های نفتی              35

 2-6 افزودن ملاس                                                        36

 2-7 انواع رس                                                              38

 2-8 تعیین ماهیت رس                                                  39

 2-9 ذرات کلوئیدی                                                        40

فصل سوم : تینر   

 3-1 انواع تینر                                                              41

 3-1-1 تینرهای معدنی                                                   42

 3-1-2 تینرهای آلی                                                        44

 3-2 مهمترین تینرهای ساخته شده                                   46

 فصل چهارم : حفاری بوسیله هوا

 4-1 حفاری تحت تعادل                                                  48

 4-2 روش های حفاری با هوا                                           50

 4-2-1 روش تر                                                              50     

 4-2-2 روش خشک                                                        51

 فصل پنجم : سیال حفاری هزینه ها را تا 10%در هر فوت کاهش می دهد 

 5-1 مقدمه                                                                            52

 5-2 زمینه میدان                                                                    54

 5-3 انتخاب مته و هیدرولیک                                                   55

 5-4 مایع حفاری                                                                    56

 5-5 نتیجه استفاده از سیال حفاری                                            59

 5-6 بالا بردن rop    

5-7 خلاصه کارهای انجام شده                                                63

 5-8 نتیجه                                                                           65

 فصل ششم : تصفیه گل حفاری  

 6-1 مقدمه                                                                           66

 6-2 سیستم های تصفیه گل حفاری                                          68

 6-2-1 سیستم solid control     

 6-2-2 سیستم zero discharge     

 6-3 بازیافت گل های حفاری                                                      72

 6-4 کاهش حجم پسماند                                                          74 

 6-5 به حداقل رساندن حجم باطله به کمک نرم افزار                       75 

 6-6 به حداقل رسانی حجم باطله توسط دستگاه های فرآوری           77

 6-7 کاربرد خشک کن ورتیکال بست                                            78

 6-8 تشریح سیستم                                                                  79

 6-9 سیستم اداره سیال                                                             82

 6- 10 نتیجه گیری                                                                84

منابع                                                                                 89

 

 

پیش گفتار

 

امروزه علم سیال شناسی و نیز مهندسی گل وسعت وگستردگی زیادی پیدا کرده است بطوریکه در حال حاضر این رشته به صورت تخصصی و فنی در مقاطع دکتری تحت عنوان مهندسی گل تدریس می شود .

 

در طی عملیات حفاری چه در صنایع نفت و چه در صنعت معدنکاری مهمترین عوامل و فاکتورها در رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده سیال حفاری می باشد زیرا با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که هر یک از سیالات دارند به پیشرفت عملیات کمک شایانی می کنند . به عنوان مثال از طریق گل می توان به نوع سازند زمین شناسی که در حال حفر شدن است پی برد و یا از بروز اتفاقات بسیار مخرب و خطرناک همچون فوران چاه جلوگیری کرد .

اولین چاه نفتی مربوط می شود به ژوئن سال 1859 که در کنار یک چشمه نفتی در پنسیلوانیا حفر شد و در 27 اوت همان سال در عمق 21 متری به نفت رسید . این چاه توسط شخصی به نام ادوین دریک حفر شد و او اولین کسی بود که نفت را از چاهی که با وسایل مکانیکی ساده حفر شده بود استخراج کرد . به نوعی می توان گفت که جرقه ایجاد صنعت گل از همان سالها زده شد و تا به حال پیشرفت و ترقی قابل توجهی نموده است .

در چاه های نفتی به علت عمق زیاد و وجود فشارهای ئیدروستاتیکی بالا و نیز

فشارهای زمین ایستایی (over burden pressure) باید از سیالاتی استفاده کرد که چندین خواص شیمیایی مختلفی داشته باشند تا بتوان از این سیال برای چندین هدف مختلف استفاده کرد به عنوان مثال باید وزن آن توانایی کنترل طبقات را داشته باشد و یا بتواند به خوبی مته حفاری را روغنکاری و خنک کند و نیز به مخزن نفتی ما آسیبی نرساند و راحت بتواند توسط پمپ های گل ، پمپ شود یا به عبارتی دیگر گرانروی آن به اندازه ای باشد که فشار به پمپ های گل وارد نسازد .

 

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 .

نتیجه گیری

 

1 . برای ارزیابی اثرات محیطی گل های حفاری از دو روش انجامآزمایشاتBioassay و اندازه گیری مستقیم اثرات زیست محیطی ناشی از پخش و نگهداری گلهای حفاری در محیط استفاده می شود .

 

۲. به منظور کاهش حجم پسماند و افزایشبازیافت از دو تکنولوژی نرم افزار شبیه ساز برای مدیریت کارآیی تجهیزات کنترل موادجامد و فرآیند های فرآوری برای کاهش باطله و بازیافت مجدد استفاده می شود .

۳. سیستمZero Discharge برترین سیستم تصفیه گل حفاری است، چرا که تمامیخروجی های آن قابل بازگشت به سیستم حفاری و یا محیط زیست است.

 

۴. بااستفاده از خشک کن ورتیکال بسکت تمرکز درصد وزنی روغن به کنده های خشک(OOC) بهکمتر از ۵ درصد می رسد و این مقدار با مقررات حفاری مطابقت می کند.

 

۵. بهمنظور بازرسی سیستم اداره سیال، مهندس ناظر علاوه بر معاینه وضعیت عملیات سیستماداره گل، خطوط انتقال را برای تعیین قطر و افت مناسب و همچنین ابعاد مخزن گل برایمعالجه و فرآوری حجم مورد نیاز برای پروژه را تعیین می کند. 

منابع

 

1-   Doug Walton , Tom Brown " drilling fluids and cementing reduced drilling costs by 10% per ft "

2-   Darley H.C.H " composition and properties of drillin  and completion fluids "

3-   Rowlyk , Dave " potassium silicate based drilling fluids "

4-   D’Allessandro " an inhibitor system for drilling active clays "

5- Olson " paying off for Tom Brown in white river field­’s   tight sandstones , deep cals "

6- " field test method for silica content in a potassium   silicate drilling fluid " national silicates

7- ریاض خراط " بررسی تاثیرات نمک و نوع بنتونیت مصرفی روی رفتار گل حفاری "