لیست کامل مواد اولیه گل حفاری و افزودنی های آن: گل حفاری | mud، ترکیبی از مواد شیمیایی و معدنی است که به شکل مایع ساخته می شود و در حفاری به منظور حمل مواد حفر شده به سطح زمین و همچنین خنک کردن و روان ساختن مته کاربرد دارد. برای حفاری نفت، گاز و یا مواد دیگر از روش های متفاوت استفاده می شود که به مقاومت سنگ، ترکیب کانی شناسی، عمق، میزان شکستگی و مواد گازی بستگی دارد. برای ساخت گل حفاری نیاز است که از مواد شیمیایی و معدنی مناسب به منظور کنترل ترکیب شیمیایی، کنترل وزن مخصوص، تنظیم غلظت مایع و … استفاده شود. بنابراین استفاده از گل حفاری و افزودنی های آن امروزه یک ضرورت در صنعت حفاری محسوب می شود.
یک گل حفاری مطلوب و کارساز می بایست دارای این ویژگی ها باشد:.
الف) گاهی نوع خاص از گل تزریق می شود به نام پیل : که با ویسکوزیته بیشتر است و هنگامی که چاه ساکن است بدرون چاه اضافه میشود و جلوگیری از هرزروی که یا از LCM (مواد کنترل کننده هرزروی) و یا از Hv Pill (پیل با ویسکوزیته زیاد یا پیل غلیظ)استفاده می شود. برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایههای زیرزمینی یک منطقه به حفاری میپردازند. برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی , نفت , گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی , آلتراسیون و کانی سازی لایه های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می پردازند.

به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش سرعت حفاری ، از نبتونیت سدیمدار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ، موسکویت ، گرافیت و دیاتومیت میتوان استفاده کرد. ▪ گرافیت : هر گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیت لازم میآید که البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارج کرد. ▪ میکا : برای جلوگری از گیر کردن مته در سنگهای دارای خاصیت چسبندگی زیاد ، نظیر وزن گسلی یا در سنگهای مارنی از میکا باید استفاده شود. در مواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت گیرد، از باریت میتوان استفاده نمود.
مواردی که برای حفاری استفاده میشود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است. ۷) Mud Aggitator : شفتی است که با چرخش خود در مخزن ترکیبات گل را با یکدیگر مخلوط می کند و از ته نشینی مواد موجود در گل جلوگیری می نماید. ▪ کربنات و بیکربنات سدیم : به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار میدهند. مواد شیمیائی برای کنترل گرانروی (Viscosity) گل و افزایش توانائی ذرات جامد گل برای اندود نمودن دیواره چاه بکار می روند. ▪ مخزن Trip : در حین پر کردن و خالی نمودن چاه در شرایطی غیر از حفاری مثلا" لوله بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
گل مناسب حفاری وظایف مختلفی را بهعهده دارد که از جمله میتوان به کنترل فشار مخزن و جلوگیری از ایجاد حفره یا فوران چاه، خارج کردن کندههای حفاری از چاه، خنک و روانکاری مته و رشتههای حفاری، جلوگیری از ریزش دیواره چاه با ایجاد دیوارهای از اندود گل، کمک به تحمل وزن رشته حفاری و لولههای جداری و ارائه بیشترین اطلاعات قابل اطمینان از سازند اشاره کرد. در ادامه این گزارش صفرعلی رئیسی، معاونت حفاری مدیریت امور فنی شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب جزئیات بیشتری در این مورد ارائه میدهد:ان نفتی بیبیحکیمه در جنوب غربی کشور جزو یکی از میدانهای هیدروکربوری پیچیده جهان است که متخصصان حفاری در حین حفاری با چالشهای فراوانی دست و پنجه نرم میکنند.
کارشناسان واحد مهندسی سیالات حفاری و عملیات حفاری برای ادامه عملیات هدف پس از بررسیهای مکرر و مطالعات فنی و بررسیهای آزمایشگاهی که مبتنی بر دانش و تجربه بالای آنها بود با توجه به شرایط عملیاتی چاه و مطابق محاسبات به عمل آمده، فرمول تهیه گل حفاری را با استفاده از مادهای به نام سی. میدآنجا که عملیات حفاری در اثر فشار بالای مخزن بینتیجه ماند و هر لحظه ممکن بود فوران چاه شرایط ناگواری را رقم بزند، در چنین شرایطی بود که کارشناسان معاونت حفاری شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب نوعی گل حفاری فوق سنگین طراحی کردند تا عملیات حفاری چاه بدون مشکل پایان یابد.
پس از ساخت نمونه آزمایشگاهی این سیال با استفاده از مواد موجود و تأیید کارایی آن، گل حفاری فوق سنگین در چاه ۱۸۳ در چند مرحله به کار گرفته شد و سرانجام گل حفاری بر فشار مخزن غلبه کرد و چاه به کنترل درآمد و ادامه عملیات بدون هیچ مشکلی پایان یافت. با توجه به شرایط عملیاتی چاه و مطابق با محاسبات به عمل آمده پس از بررسی راهکارهای مختلف پیشنهادی، تنها گزینه پیشرو طراحی ساخت و استفاده از گل فوق سنگین به وزن ۱۷۴ پیسیاف (پوند بر فوت مکعب) پیشبینی شد. اف برای مقابله با حفاری لایههای زیرین سازند گچساران طراحی شده است، بنابراین چنانچه فشار هیدرواستاتیک از فشار سازند کمتر باشد خطر جریان یافتن چاه و احتمال فوران آن پیشبینی میشود.
دفتر مرکزی انتشارات بوم سازه (سیویلیکا): تهران، بزرگراه جلال آل احمد، بین خیابان کارگر و بزرگراه چمران، کوچه پروانه، پلاک ۴، ساختمان چمران، طبقه ۴، واحد ۳۱. تمامی خدمات پایگاه سیویلیکا ، حسب مورد دارای مجوزهای لازم از مراجع مربوطه می باشند و فعالیت های این سایت تابع قوانین و مقررات جمهوری اسلامی ایران است. تلفن: ۸۸۰۰۸۰۴۴ ، ۸۸۳۳۵۴۵۰ ، ۸۸۳۳۵۴۵۱ ، ۸۸۳۳۵۴۵۲ - کد پستی: ۱۴۳۹۹۱۴۱۵۳.
دفتر مرکزی انتشارات بوم سازه (سیویلیکا): تهران، بزرگراه جلال آل احمد، بین خیابان کارگر و بزرگراه چمران، کوچه پروانه، پلاک ۴، ساختمان چمران، طبقه ۴، واحد ۳۱. تمامی خدمات پایگاه سیویلیکا ، حسب مورد دارای مجوزهای لازم از مراجع مربوطه می باشند و فعالیت های این سایت تابع قوانین و مقررات جمهوری اسلامی ایران است. تلفن: ۸۸۰۰۸۰۴۴ ، ۸۸۳۳۵۴۵۰ ، ۸۸۳۳۵۴۵۱ ، ۸۸۳۳۵۴۵۲ - کد پستی: ۱۴۳۹۹۱۴۱۵۳.
از دیگر مزیت های استفاده از گل حفاری در حفر چاه های نفت ، گاز و آب می توان به مواردی همچون انتقال انرژی هیدرولیک به تجهیزات ، اطمینان از ارزیابی دقیق حفاری ، تسهیل سیمانی شدن چاه و کاهش تاثیرات زیست محیطی زیان آور اشاره نمود. در صورتی که چاه را بزرگ تر از حد معمول حفر کنند ، سبب ضعف و ناپایداری آن خواهد شد که در نتیجه مشکلاتی مانند فشار حلقوی ، عدم امکان تمیز کردن چاه ، پر شدن از مواد جامد و سنجش ضعیف سیستم می شود. فشار های مکانیکی و هیدرولیکی زمانی که مته ها در حال فعالیت هستن باعث ایجاد حرارت می شود که باید به نوعی آن را خنک نمود در غیر این صورت به مته ها ، پمپ ها و سایر تجهیزات صدمه می زند.
مصرف کلرید کلسیم به عنوان امولسیفایر فاز آب نمک در گل حفاری می تواند فعالیت های آبی را کاهش داده و نیرو های اسمزی را به منظور جلوگیری از جذب آب در شیل مهار نماید. ناپایداری دیواره ها موجب سستی کل مجموعه خواهد شد که در نتیجه حفره را تنگ خواهد نمود اما پایدار بودن دیواره ها باعث حفظ سایز حفره و شکل استوانه ای آن می شود. سه نوع اصلی این ترکیب به صورت گل پایه آب قابل دیسپرس یا غیر قابل دیسپرس شدن ، گل پایه روغنی (غیر آبی) و گل گازی که برای استخراج گاز طبیعی به کار می رود است. بسته به نوع گل حفاری مورد مصرف ، برخی افزودنی ها مانند بنتونیت خاک رس ، پلیمر طبیعی یا سنتتیک ، آسفالت و گیلسونایت برای بهبود فیلتراسیون افزوده می گردد.
گل حفاری پایه آب WBM : برای تهیه این گل ، خاک رس یا بنتونیت به آب افزوده شده و دیگر مواد شیمیایی جهت همگن کردن گل (چیزی مانند شیر شکلات) به آن افزوده می شود. همچنین گاز های محلول نظیر اکسیژن ، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن علاوه بر خطرات فراوان برای سلامت کارکنان ، زیان فاجعه باری هم برای سیستم دارد. در زمین های شن و ماسه ای معمولا چاه های بزرگ تر از استاندارد به دلیل استفاده از روش های مکانیکی (نیروی هیدرولیک یا شتاب نازل ها) حفر می گردد. آن را در حفاری دریایی استفاده می کنند زیرا دارای ویژگی های گل پایه روغنی است اما فوم تهیه شده با آن از سمیت بسیار کمتری برخوردار می باشد.