سیالات حفاری مخلوطی از ترکیبات شیمیایی و طبیعی هستند که جهت روان سازی و خنک کردن مته حفاری، پاک سازی چاه حفر شده، کنترل فشار و بهبود عملکرد رشته حفاری و ابزار در حفره چاه می شوند. منظور از گل چاهی نیز همان گل حفاری مورد استفاده در چاه های حفاری می باشد.
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 شامل وزن و دانسیته، خواص رئولوژیکی، فیلتراسیون و حالت مایع گل و حجم pH می باشد.
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 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 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 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
عملکردهای اساسی سیالات حفاری
برای عملکرد بهتر سیال حفاری، این سیال باید ویژگی های مطلوبی جهت کارآمدی بیشتر در حفاری، داشته باشد:
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
سرد شدن و روان شدن زه مته
کنترل تشکیل فشار
برش به سطح
حفظ کردن ثبات چاه
کمک در ارزیابی و تفسیر صورت عملیات
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:
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
افزودنی های آلی (شامل بعضی از پلیمرها و کوپلیمرها)
افزودنی های پلی ساکاریدی (افزودنی هایی بر پایه سلولز)
افزودنی های مشتقات هیومیک اسید
افزودنی های پلیمرهای سنتزی
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
فیلتر کردن و قالب فیلتر
| 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 |
| 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
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:
انواع گل حفاری ساخت ایران
مزایای گل حفاری
با عرض پوزش کلیه قیمت ها در حال بروزرسانی می باشد، لطفا جهت استعلام قیمت خرید با واحد فروش تماس حاصل نمایید.
| ردیف | شرح | قیمت به تومان |
| 1 | قیمت گل حفاری | تماس بگیرید |
دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید
سلام، احتراما در حین حفاری چاه نفت از گلسبید نیز استفاده می شود. من اسم تجاری این گلسبید رو می خواستم می تونید به بنده کمک کنید.
سلام دوست عزیز، همکاران واحد مشاوره فنی با شما تماس خواهند گرفت.
سلام، گل حفاری موجود است؟ قیمتتون عالی هست.
سلام جناب رزاقی عزیز، همکاران واحد مشاوره فنی برای ارائه لیست قیمت با شما تماس خواهند گرفت.
با عرض سلام و خسته نباشید. بنده جسارتا کاتالوگی از مشخصات فنی گل های حفاری شامل pH، چگالی و غیره نیاز دارم، که متاسفانه در سایت مشاهده نکردم. آیا امکان ارسال برای این جانب وجود دارد؟ بنده در دانشگاه شریف روی پروژه چاه پیمایی هسته ای کار می کنم. با تشکر.
سلام جناب رفیع زاده، گل حفاری در سه نوع پایه نفتی، گازی و بنزینی موجود است که هر یک خواص شیمیایی خاصی داشته و چگالی معینی وجود ندارد. خواص گل حفاری بر اساس مجموعه ای از فاکتورها تعیین می شود. لطفا مشخصات زمین، نوع برداشت و غیره را مشخص نمایید تا بتوانیم اطلاعات دقیق تری در اختیار شما قرار دهیم.