بهینه سازی خواص سیالات حفاری به منظور افزایش پایداری چاه و راندمان حفاری

سیال حفاری نقش کلیدی در فرآیند حفاری چاه ها ایفا می کند و عملکرد صحیح آن به طور مستقیم بر پایداری دیواره چاه، راندمان خردایش سنگ، انتقال کنده ها و ایمنی عملیات تاثیر می گذارد. هدف این پژوهش، تعیین و بهینه سازی خواص تکنولوژیکی سیالات حفاری با در نظر گرفتن محدودیت های هندسی فضای حلقوی، ترکیب دانه بندی، حرکت ذرات سیال، چرخش رشته حفاری و خواص رئولوژیکی سیال شستشو است. در این تحقیق، مطالعات آزمایشگاهی با استفاده از روش های تحلیلی و مدل سازی فیزیکی–ریاضی بر روی انواع گل های حفاری رسی، سیلیکاتی و سیلیکاتی–هومیکی انجام شده و تاثیر انواع سورفکتانت های آنیونی، کاتیونی و غیر یونی بر ویسکوزیته، تنش برشی ایستا، افت سیال و کشش سطحی بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که افزودن سورفکتانت ها می تواند بسته به نوع و غلظت، منجر به بهبود یا تضعیف خواص ساختاری و مکانیکی گل حفاری شود. همچنین کاهش کشش سطحی سیال موجب افزایش سرعت مکانیکی حفاری و بهبود فرآیند خردایش سنگ می گردد. در نهایت، اصولی برای انتخاب فرمولاسیون بهینه سیالات حفاری به منظور افزایش پایداری فرآیند حفاری، بهبود شستشوی چاه و کاهش مشکلات عملیاتی ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

سیال حفاری ، حفاری ، چاه نفت ، خواص رئولوژیکی ، پایداری دیواره چاه