طراحی و ساخت یک سیال حفاری پایه آبی و دوست‌دار محیط زیست برای جایگزینی با سیالات حفاری پایه روغنی مورد استفاده در حفاری سازندهای حساس به آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

ین تحقیق با استفاده از نتایج شناسایی‌ انجام شده برروی سازندهای شیلی میادین ایران و بررسی تاریخچه حفاری در این سازندها، یک سیال حفاری پایه آبی و دوستدار محیط زیست برای جایگزینی با سیالات حفاری پایه روغنی طراحی و ساخته شده است. این سیال دارای خواص مطلوبی برای حفاری در این لایه‌ها می‌باشد. در ساخت این سیال از افزایه‌های جدیدی شامل عوامل بازدارنده، نسل جدید پلیمرها وجامدات سایزبندی شده استفاده شده است. از اهم ویژگی‌های این سیال کنترل نفوذ صاف‌آب و فشار گل به درون سازند، کاهش فعالیت رس‌ها از طریق تغییر ماهیت آنها، پایدارسازی کنده‌های حفاری، کاهش آسیب وارده به سازند، پایداری در مقابل درجه حرارت‌های بالا و تغییر اسیدیته و توانایی سازگاری با انواع آلاینده‌هایی که در خلال عملیات حفاری وارد گل می‌شوند را می‌توان نام برد. خاصیت روان‌سازی و بازیافت کنده‌های شیلی در سیال ساخته شده در مقایسه با سایر سیالات مشابه بهتر می‌باشد. جایگزینی این سیال با سیالات حفاری پایه روغنی مورد استفاده در صنعت حفاری علاوه بر کاهش هزینه‌ها، می‌تواند در حفاظت از محیط زیست و کاهش آسیب‌های وارده بر افراد در تماس با سیال حفاری مناسب باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of an Environmentally Friendly Water Based Drilling Fluid as an Alternative for the Oil Based Drilling Fluids in Drilling of Water Sensitive Formations

چکیده [English]

In this study, using the results of performed shale formation Characterizatins and the history of drilling in Iranian oil fields, an environmentally friendly water based drilling fluid is designed to replace the oil based drilling fluids. This drilling fluid has desirable properties in drilling water sensitive formations. New drilling fluid additives including shale inhibitors, new polymers and sized solid particles have been used to prepare this new drilling fluid. The most important properties of this new drilling fluid are controlling the mud filtrate and pressure invasion to the formation, clay mineral alteration and activity reduction, improvement of the integrity of drilling cuttings, reduction in formation damage, stability at high temperatures, stability in acidity changes and the compatibility by drilling fluids dilution during drilling operation. The lubricity and shale cuttings recovery of this new drilling fluid are better than those of other similar water based drilling fluids. Replacing this drilling fluid by oil based drilling fluids in drilling industry will be a great means to protect the environment and drilling personnel in addition to being economically advantageous.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drilling
  • Shale
  • Borehole Instability
  • Water Based Drilling Fluid
  • Oil Based Drilling Fluid
  • polymer
  • Glyco
منابع

[1] Van Oort E., “On the physical and chemical stability of shales”, Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 38, pp 213-235, 2008.

[2] Abdollahi M., Varamesh A. Rekabdar M. & Nasiri A.R., “Synthesis and use of amphoteric carboxymethylcellulose graft copolymers in the environmentally-acceptable water-based drillingf luids as a water-sensitive shale stabilizer”, Iranian Journal of Polymer Science and Technology, Vol. 22, No.6, pp., 2010.

[3] Jafary C.S., Tahmasbi K. & Arsanjani N., “The possibility of replacing OBMs with emulsified glycol mud systems in drilling low-pressure zones of iranian oilfields”., IADC/SPE Paper Number 114067-MS. , 2008

[4] بوشهری ع.، راکی ع.، مطالعه رفتار شیل‌ها در عملیات حفاری، جزوه آموزشی، کتابخانه مرکزی شرکت ملی نفت مناطق نفت‌خیز جنوب. 1374

[5] Eslinger E. & Pevear D., Clay minerals for petroleum geologists and engineers, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, Tulsa, 1988.

[6] قجری ع.، مطالعه و بررسی لایه‌های شیلی در عملیات حفاری چاه‌های میادین سیری D و C و راه حل‌های اجرا جهت جلوگیری از ریزش شیل، پروژه تحقیقاتی، پژوهشگاه صنعت نفت، 1388

[7] سلیمانی م.، شناسایی جامع سازندهای شیلی میدان فروزان، پروژه تحقیقاتی، پژوهشگاه صنعت نفت. 1382

[8] Darely H.C.H. & Gray G.R., Composition and properties of drilling and completion fluids, 5 th Ed., Gulf Professional Publishing, Houston, Texas, 1983

[9] Sergio A.B. da Fontoura, Claudio Rabe, Rosana F.T. Lomba, “Characterization of shales for drilling purposes”, SPE/ISRM 78218, 2002.