10499

10499

بررسي تاثير مشتقات گلايكول در سيالات حفاري پايه آبي

كارشناسي ارشد

شيمي - فرايند‌هاي جداسازي

مهرماه 1391

مهرماه 1391

دكتر سيد نظام الدين اشرفي‌زاده

دكتر مسعود نصيري

به منظور مقابله با تورم رس‌‌ها در حفاري سازند‌هاي شيلي از سيال پايه روغني استفاده مي‌شود اما هزينه‌‌هاي بالا و نگراني‌‌هاي زيست محيطي اين سيال باعث شد تا تلاش‌‌ها به سمت جايگزيني آن با يك سيال حفاري مناسب‌تر معطوف شود. سيال حفاري پايه آبي گلايكولي، كه در آن به سيال حفاري پايه آبي معمولي 3 تا 7 درصد از مشتقات گلايكول اضافه مي‌شود به دليل مزاياي مختلفي كه دارد مورد توجه قرار گرفت. در اين تحقيق به بررسي تاثيرات افزودن اتيلن گلايكول و پروپيلن گلايكول به سيال حفاري پايه آبي از منظر رئولوژيكي و هيدروليكي پرداخته شده است. براي ساخته نمونه‌‌ها ابتدا از NaOH جهت ايجاد محيط قليايي در گل حفاري و براي افزايش چگالي نمونه‌‌هاي سيال حفاري از نمك كلسيم كلرايد استفاده شد. براي كاهش ميزان صافاب سيال حفاري از دو پليمر استارچ سبز و PAC.LV استفاده و براي ايجاد توانايي حمل كنده‌‌ها توسط سيال حفاري از صمغ زانتان و PAC.HV استفاده شده است. در انتها 24 نمونه گل ساخته شد كه به 12 نمونه مقدار 0 تا 7 درصد اتيلن گلايكول و به 12 نمونه ديگر نيز 0 تا 7 درصد پروپيلن گلايكول افزوده شد و در شرايط اتمسفريك آزمايشگاهي توسط ويسكومتر FANN 35 خواص رئولوژيك سيالات مورد آزمايش قرار گرفت. از مدل‌‌هاي رئولوژيكي بينگهام پلاستيك، مدل تواني، مدل هرشل- بالكلي و مدل API براي توصيف رفتار رئولوژيكي سيالات و از دو مدل تواني و API جهت محاسبات افت فشار اصطكاكي ناشي از گردش گل حفاري درون چاه استفاده شده است. جهت محاسبات افت فشار اصطكاكي و هيدروليك سيال حفاري از مشخصات يكي از چاه‌‌هاي ميدان گازي خانگيران در شمال شرق كشور استفاده شده است. نتايج آزمايش‌‌ها نشان داد، افزودن گلايكول به سيال حفاري باعث بهبود ظرفيت حمل كنده‌‌هاي حفاري توسط سيال مي‌گردد و در عين حل اين خاصيت باعث افزايش ميزان افت فشار اصطكاكي مي‌شود. از آنجا كه افزودن نمك يا به عبارتي افزايش ميزان شوري در سيال حفاري باعث كاهش كارآيي پليمر‌ها مي‌گردد، كم‌ترين قدرت حمل كنده‌‌ها و در نتيجه كم‌ترين ميزان افت فشار اصطكاكي مربوط به سيال حفاري اشباع از نمك و فاقد گلايگول است اما چنانچه نتايج نشان داد افزودن گلايكول باعث بهبود رئولوژي گل مي‌شود كه از اين رو بهترين ظرفيت حمل كنده و بيشترين افت فشار اصطكاكي مربوط به كم‌ترين ميزان شوري به همراه 7 درصد پروپيلن گلايكول است. در مورد ميزان صافاب سيال حفاري نيز مي توان گفت، افزايش شوري باعث كاهش كارايي پليمر‌ها شده مقدار صافاب را افزايش مي‌دهد. در حالي كه اين مشخصه با افزودن گلايكول به سيال حفاري به ميزان كمي‌كاهش پيدا مي‌كند. واژه‌‌هاي كليدي: سيال حفاري، اتيلن گلايكول، پروپيلن گلايكول، مدل‌‌هاي رئولوژيكي، افت فشار اصطكاكي