بررسی تأثیر مواد فعال سطحی بر ترشوندگی جامدات سیال حفاری امولسیونی معکوس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در حفاری سازندهای فعال و سست چاه‌های هیدروکربنی برای ممانعت از تأثیر آب بر آن‌ها سیال حفاری امولسیونی معکوس (W/O) به کار می‌رود. سیستم‌های مختلف سیال حفاری امولسیونی (W/O) شامل جامداتی مانند وزن افزاها و خاک‌های حاصل از حفاری هستند که نباید آب جذب کنند و هیدراته شوند. ماهیت آب دوستی وزن افزایه‌هایی مانند باریم سولفات (باریت) و کلسیم کربنات (کلسیت) را در سیال امولسیونی، مرکب از محلول اشباع کلسیم کلراید یا سدیم کلراید و فاز نفتی، با افزایش مواد فعال سطحی می‌توان اصلاح کرد. در این مقاله تأثیر فسفولیپید و الکیل ایمیدازولین به عنوان عوامل رقیق‌کننده سیال امولسیونی معکوس مطالعه شده است. در مجاورت این دو افزودنی ترشوندگی باریم سولفات و کلسیم کربنات با اندازه‌گیری خواص رئولوژیکی مانند نقطه واروی و استحکام ژل سیال حفاری امولسیونی معکوس ارزیابی شد. الکیل ایمیدازولین قدرت نفت ترکنندگی بیشتری در کلیه سیستم‌های امولسیونی دارد و نقطه واروی و استحکام ژل سیال حفاری امولسیونی معکوس را به شدت کاهش می‌دهد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Minerals Wettability Alteration in Invert-Emulsion Drilling Fluid by Surfactants

چکیده [English]

The invert-emulsion drilling fluids are commonly used to drill reactive formations because they inhibit water interaction with sensitive shales and dispersive formations. In an invert-emulsion drilling fluid solid additives should not be wet. In the absence of oil wetting agents, solid particles including weighting agents and shale are usually preferentially water-wet in mineral oils/brine emulsions saturated with calcium chloride or sodium chloride. Phospholipid and alkylimidazoline were used to make the solids oil-wet. Then the wettability of Barite and Calcite in invert-emulsion was studied along with evaluation of yield point and gel strength of drilling fluids. These oil- wetting agents caused Barite and Calcite to be moderately to strongly oil-wet resulting in lower yield point and gel strength for fluid. Alkylimidazoline is the comparatively more effective oil-wetting agent in different invert-emulsion drilling fluids.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Invert-Emulsion
  • Drilling Fluid
  • Wettability
  • Phospholipid
  • Alkylimidazoline

1] Patel A.D. “Reversible invert emulsion drilling fluids”, J.SPE Drilling & completion, pp. 274-279, 1999.

[2] Sanchez E., Audibert A. & Rousseau L. “Influence of drill-influids composition on formation damage”, J.SPE, Vol. 9, No. 4, pp. 403-410, 2004.

[3] Kirsner J., Miller J. & Bracken J. “Additive for oil-based drilling fluids”, US patent, No.20050037929, 2005.

[4] Mas M., Tapin T., Negrin Z., Diaz C. & Bejarano L. “A new high-temperature oil-based drilling fluid”, Latin american and caribbean petroleum engineering conference, 21-23 April,Caracas, paper No. 53941-MS, 1999.

[5] Menezes J.L., Yan J. & Sharma M.M. “The mechanism of wettability alteration due to surfactants in oil based muds”, SPE international symposium on oil field chemistry, 8-10 February, paper No.18460-MS, 1989.

[6] Cline J.T., Teeters D.C. & Andersen M.A. “Wettabillity preferences of minerals used in oil-based drilling fluids”, SPE International symposium on oil field chemistry, 8-10 February, Houston, Texas, Paper No.18476-MS, 1989.

[7] Kirk O., Encyclopedia of chemical Technolog, 4th Ed., Vol. 15, pp. 192-210, 1995.

[8] Saeidi M., Mohebali S., Parhizkar R., Mortazavi A.R. & Mojtahedi J. “Synthesis of oil-wetting agent for oil-based drilling fluids”, Iranian patent, No.31087, 2004.

[9] Darley H.C.H. & Gray G.R., Composition and properties of drilling and completion fluid, 5th Ed., pp.188-200, 1988.

[10] Zhang F. & Proctor A. “Rheology and stability of phospholipid–stabilized emulsions”, J.AOCS, Vol. 74, No. 7, pp. 869-873, 1997.

[11] Patel A.D. & Syed A. “New opportunities for the drilling Industry through innovative emulsifier chemistry”, SPE International symposium on oil field chemistry, 5-7 February, Houston, Texas, Paper No.80247-MS, 2003.

[12] Growcock F.B., Ellis C.F., Schmidt D.D. & Azar J.J. “Electrical stability, emulsion stability and wettability of invert oil-based muds”, J.SPE. Drilling & completion, Vol. 9, No. 1, pp. 39-46, 1994.