گل حفاری

آب که به عنوان فاز مایع این نوع ماده به کار می رود می تواند سایر ذرات جامد را به صورت معلق در خود نگه دارد. نکته قابل توجه در مورد فاز مایع گل حفاری این است که انواع آب ها را می توان در این حالت برای این ماده به کار گرفت؛ آب شور، آب شیرین، آب سخت و آب نرم، 4 نوع از آب های رایج در صنعت هستند که هر کدام ویژگی های مخصوص به خود را دارند؛ در ادامه مهم ترین خصوصیت این آب ها را به اختصار شرح می دهیم.

آب شیرین: آب شیرین، آبی است که غلظت نمک کلرید سدیم در آن کمتر از 10000 ppm و میزان سختی کل آن کمتر از 120 ppm باشد (منظور از سختی کل، مجموعه غلظت های نمک های محلول کلسیم و منیزیم است).

آب سخت: این نوع آب حاوی مقادیر بسیار بالای نمک های محلول کلسیم و منیزیم بوده که صابون در آن به راحتی کف نمی کند.

آب نرم: آب نرم، نوعی آب است که بتوان عناصر سخت کننده را به راحتی از آن رسوب داد.

آب شور: آب شور دریا (با غلظت کلرید سدیم 35000 ppm و سختی کل 1500 – 2500 ppm، آب شور با غلظت کلرید سدیم حدود 10000 – 20000 ppm و آب شور اشباع شده ( با غلظت کلرید سدیم بیشتر از 285000 ppm)، سه نوع از آب های شور می باشند.

فاز جامد در گل حفاری

فازهای جامد در گل حفاری با غلظت متفاوت ( 1 تا 50 %)، به مخلوط اضافه می شوند. متداول ترین فاز جامد، رس های تجاری، رس طبیعی و برخی رس های محلی ویژه هستند. البته لازم به ذکر است که برخی ترکیبات شیمیایی نیز وجود دارند که از آن ها به عنوان افزودنی های گل حفاری استفاده می شود؛ این مواد عبارتند از: کربنات کلسیم، کربنات سدیم، سود پرک، کربوکسی متیل سلولز، پتاسیم کلرید، پلی آلومینیوم کلرید، بنتونیت و گلایکول ها؛ البته تمام این موارد در گرید صنعتی و برای حفاری باید به کار روند.

فرآیند حفاری در چاه های استخراج نفت توسط گل حفاری

حفاری چاه های نفتی معمولاً با آب آغاز می شود. در ابتدای این فرآیند هر چه مته حفاری به عمق بیشتری نفوذ کند، ذرات گل و لای بیشتری با آب مخلوط می شود و در نتیجه گرانروی مخلوط را افزایش می دهد (تولید گل طبیعی)؛ در این حالت مته حفاری به سختی در ادامه کار به محل حفاری نفوذ می کند. در این وضعیت، افزودن برخی مواد شیمیایی جامد که نقش روان کننده را ایفا می کنند به این مخلوط افزوده می شوند که در حقیقت، فاز جامد گل حفاری را تشکیل می دهند.

بهترین نوع آب که باید در تهیه گل حفاری استفاده شود، آبی است که فاقد یون های منیزیم و کلسیم باشد. به عبارت ساده تر، هر چه آلودگی ها و ناخالصی های شیمیایی آب کمتر باشد، میزان کمتری از آن در حفاری را راندمان بالا مصرف خواهد شد.

کاربردهای گل حفاری

گل حفاری در چاه های نفت، وظایف زیادی بر عهده دارد. تمیز کردن عمق چاه و انتقال بقایای حفاری شده به سطح زمین، خنک کردن مته های حفاری، اندود کردن دیواره های چاه و جلوگیری از ریزش آنها، کنترل فشار اعماق زمین در حین عملیات، تحمل بخشی از وزن لوله های حفاری، انتقال مؤثر توان هیدرولیکی پمپ ها به مته و تعلیق مواد جامد در هنگام حفاری، مهم ترین موارد کاربردی این ماده پرمصرف هستند.

نکات ایمنی در هنگام کار با گل حفاری

کنترل گل حفاری معمولاً مستلزم استفاده از مواد شیمیایی است که بعضاً دارای سمیت بوده و جطو مواد شیمیایی خطرناک محسوب می شوند. کارگران چاه های نفتی یا معادن، آسیب پذیرترین گروه با این نوع مواد هستند لذا به شدت توصیه می شود در هنگام کار کردن با این متریال مهندسی، کارکنان حتماً لباس کار مناسب بپوشند و از دستکش، ماسک و عینک ایمنی استفاده کنند. در صورتیکه یکی از افراد آسیب ببیند باید او را فوراً به مرکز درمانی رساند.