 |
| سائل الحفر (mud) |
سائل الحفر
مقدمة:-
سائل الحفر هو عبارة عن سائل غير متجانس يتكون من عدد من المكونات مثل ( البارايت ، البونتنايت ) ، يستخدم عند حفر آبار النفط والغاز .
عملية الحفر الناجحة تعتمد اعتماداً وثيقاً على كفاءة سائل الحفر (MUD)، استخراج النفط والغاز يتطلب حفر بئر من سطح الأرض و حتى المكمن النفطي والذي قد يبلغ بعده من سطح الأرض إلى عدة كيلومترات في بعض الأحيان.
يتم الحفر باستخدام برج الحفر (drilling rig) و الذي بدوره يحمل عمود حفر متصل بنهايته سكين الحفر (drilling bit) ، و بتطبيق قوة الوزن على السكين و دوران عمود الحفر تقوم السكين بتحطيم الصخور إلى أجزاء صغيرة تسمى الفتات الصخري (cuttings).
يتم تدوير سائل الحفر من السطح عن طريق مضخات ضخمة عبر عمود الحفر و وصولاً إلى سكين الحفر، عند خروج سائل الحفر من السكين يحمل معه الفتات الصخري من قاع البئر الى السطح، يتم فصل الفتات الصخري عن سائل الحفر عن طريق معدات خاصة و بإستخدام المضخات يتم ضخ سائل الحفر إلى البئر مجدداً.
وظائف سائل الحفر :-
سائل الحفر له وظائف عديدة نذكر منها ما يلي:-
1- توفير ضغط هيدروستاتيكي أعلى من ضغط الطبقات.
2- تبريد و تزييت سكين و عمود الحفر.
3-تعليق الفتات الصخري أثناء توقف عملية تدوير سائل الحفر.
4- إزالة الفتات الصخري من قاع البئر.
5- حماية جدار البئر من التكهف.
6- دعم الوزن الجزيئي لأنابيب الحفر .
7- التقليل من التأثيرات العكسية على الطبقة المنتجة .
8- تكوين كعكة الطين .
9- منع موائع الطبقات من الدخول الى البئر .
المتطلبات الأساسية لسائل الحفر :-
• تحقيق المهمة الأساسية.
• أن يكون آمن على الطاقم و البيئة.
• أن لا يقلل من سرعة الحفر .
• أن يكون سهل التجهيز و المعالجة.
• أن يكون له ثبات حراري عالي.
• أن لا يؤثر على الصفات المكمنية بشكل سلبي.
انواع سوائل الحفر:-
• الطين ذو الاساس المائي( water based mud ):-
في هذا النوع يكون الماء هو الطور المستمر وتضاف إليه مواد أخرى ،و ينقسم هذا النوع الي الآتي:
أ- سوائل الحفر الكابحة (inhibitive) .
ب- سوائل الحفر الغير كابحة (non-inhibitive) .
ج- سوائل الحفر العضوية.
• الطين ذو الاساس الزيتي( oil based mud ):-
في هذا النوع يكون الزيت هو الطور المستمر وتضاف إليه مواد أخرى.
• انواع اخرى مثل الهواء و المستحلب و الرغوة :-
المستحلب (emulsion) هو خليط بين الماء و الزيت بنسب متفاوتة يتم مزجهم جيداً ثم تخلط معهم باقي الاضافات .
مكونات سائل الحفر:-
كما ذكرنا في تعريف سائل الحفر أنه يتكون من عدد من المكونات والمواد .
الاضافات أو المواد المستخدمة في تجهيز سائل الحفر كثيرة سنذكر بعض منها في الأسطر التالية:-
1- مواد زيادة الوزن "الكثافة" (weighting materials) :-
هي عبارة عن مواد صلبة تضاف لسائل الحفر بغرض رفع وزن سائل الحفر .
هناك الكثير من المواد المستخدمة لزيادة كثافة سائل الحفر منها ما يلي:-
أ- البارايت (Barite):
هو عبارة عن كبريات الباريوم BaSO4 و هو من أكثر المواد استخداماً في رفع وزن سوائل الحفر ، كثافة النوعية تتراوح ما بين 4.2 - 4.6 ، يتميز بسعره المنخفض نوعاً ما.
ب- معادن الحديد (iron minerals) :-
المعادن الحديدية يتم الحصول عليها من الهيماتايت (haematite)،المغناتايت (magnetite) و غيرها،و قد تصل كثافتها النوعية إلى 5 .
ج- كربونات الكالسيوم ( Calcium Carbonates) :-
كربونات الكالسيوم أو (CaCO3) يتم الحصول عليها من صخور اللايمستون(limestone) و الماربل(marble) وغيرها و تستخدم لزيادة وزن الطين .
2- مواد زيادة اللزوجة (viscosifers):-
هي عبارة عن مواد تضاف لسائل الحفر بغرض رفع لزوجته وهي كثيرة سنذكر منها ما يلي:-
أ- البونتونايت (Bentonite) :
يستخدم البونتونايت بغرض رفع اللزوجة و التحكم في الراشح و بناء كعكة الطين و السيطرة على استقرار البئر .
ب- الأتابلوجايت (Attapulgite):
تنتمي هذه المادة الي عائلة المعادن الطينية ، جزيئاتها ايونية لهذا تستخدم لزيادة اللزوجة في الماء المالح.
ج- البوليمرات (Polymers):
البوليمرات هي مواد كيميائية تتكون من سلاسل مكونة من العديد من الوحدات الصغيرة المتكررة تسمى
المونومرات: تتكون البوليمرات من المونومرات بعملية تسمى البلمرة.
قد تكون الوحدات المتكررة (المونومرات) التي يتكون منها البوليمر متماثلة أو اثنتين أو أكثر, يستخدم البوليمر للتحكم في خواص الترشيح ، انتفاخ الطين و رفع اللزوجة .
شكراً مهندس بترول على هذه المعلومات القيمة و نتمنى لك التوفيق
ردحذف