خاک رس برای سیالات حفاری مبتنی بر نفت

چه کسانی را تأمین می کنیم - بازارهای حفاری

ارگانوکلی گرید حفاری ما به طور فعال توسط مشتریان استفاده می شود کانادا، روسیه، کویت، امارات، ترکمنستان و نیجریه - پوشش میادین نفتی معمولی و برنامه‌های چاه‌های آب‌های عمیق و HPHT. فراتر از گریدها استاندارد با کارایی بالا/مقرون به صرفه برای OBM معمولی، ما عرضه می کنیم گریدها ارگانوکلی پایدار با فشار بالا در دمای بالا (HTHP). به طور خاص برای چاه هایی طراحی شده است که در آن گریدها استاندارد تحت شرایط چاه پایدار تخریب می شود.

وقتی مشتریان می پرسند که گریدها ما چگونه با محصولات مرجع شناخته شده بین المللی مقایسه می شود، ما فقط ادعای هم ارزی نمی کنیم - ما آزمایش های مقایسه ای سر به سر را در آزمایشگاه خود در برابر گریدها معیار اصلی انجام داده ایم. این بدان معناست که وقتی توصیه ما را می‌خواهید، می‌توانیم مستقیماً به گرید CP اشاره کنیم که با نمایه رئولوژی هدف شما مطابقت دارد، با پشتوانه داده‌ها. ما گرید و COA را ارائه می دهیم. شما آن را در سیستم خود تست کنید. این تنها راه برای تصمیم گیری مطمئن در مورد عرضه است.

سه پارامتری که مهندسان سیال حفاری به ما می گویند که بیشتر به آنها اهمیت می دهند: نقطه تسلیم (YP) - قدرت تعلیق که قلمه ها را به سطح می برد. تیکسوتروپی - استحکام ژل که قلمه ها را در طول دوره های ایستا نگه می دارد. و پایداری الکتریکی (ES) - نشانگر کیفیت امولسیون که از تشکیل محافظت می کند و یکپارچگی OBM را تضمین می کند. گریدها ما در برابر هر سه مشخص می شود.

نقش ارگانوکلی در گل پایه نفتی

خاک رس در سیالات حفاری مبتنی بر نفت: یک مونت موریلونیت اصلاح شده با آمونیوم چهارتایی که در سیستم های نفتی پراکنده می شود و یک شبکه ژل تیکسوتروپیک را تشکیل می دهد. نقطه تسلیم (YP) و استحکام ژل ساکن را بدون افزایش متناسب ویسکوزیته پلاستیک (PV) افزایش می دهد - پروفایل رئولوژیکی ایده آل برای حمل و نقل و تعلیق باریت. مقدار مصرف: 5 تا 20 کیلوگرم بر متر مکعب (1.8 تا 7 پوند در بلبل) بسته به وزن گل و شرایط چاه.

تابع	مکانیسم	تاثیر عملیاتی
ساختمان ویسکوزیته	شبکه ژل پلاکتی نقطه تسلیم و قدرت ژل را افزایش می دهد	قلمه ها را مته کنید که به طور موثر از بیت به سطح منتقل می شوند
پیشگیری از افتادگی باریت	شبکه ژل استاتیک باریت (SG 4.2) را در برابر گرانش معلق می کند	از وارونگی چگالی در چاه های منحرف جلوگیری می کند. خطر کنترل چاه را کاهش می دهد
رفتار تیکسوتروپیک	ویسکوزیته کم تحت فشار پمپ؛ بازیابی سریع ژل هنگامی که پمپ ها متوقف می شوند	ECD پایین در طول گردش خون. استحکام ژل ایستا ایمن در طول اتصالات
پایداری HPHT	پایه پلاکت غیر آلی تا 200 درجه سانتیگراد پایدار است. در دمای بالا از ویسکوزیفایرهای پلیمری بهتر عمل می کند	رئولوژی را در چاه های عمیق و با دمای بالا حفظ می کند
پروفیل ژل تخت	خاک رس تمایل به تولید ژل های مسطح دارد (نسبت 10 دقیقه به 10 ثانیه <2.0)	راه اندازی مجدد گردش آسان تر؛ کاهش فشار سواب و افزایش فشار
کیفیت کیک فیلتر	تراز پلاکتی در کیک فیلتر یکپارچگی کیک را بهبود می بخشد	کاهش از دست دادن مایع در تشکیل؛ بهبود پایداری چاه

پارامترهای رئولوژیکی کلیدی - API RP 13B-2

رئولوژی سیال حفاری در هر اندازه گیری می شود API RP 13B-2 در 600، 300، 200، 100، 6 و 3 دور در دقیقه. ارگانوکلی در گرید اول نقطه تسلیم و قدرت ژل را کنترل می کند:

پارامتر	تعریف	هدف OBM معمولی	اثر ارگانوکلی
ویسکوزیته پلاستیک (PV)	ویسکوزیته برشی بالا؛ محتوای جامدات را منعکس می کند	15-40 mPa·s	افزایش جزئی
نقطه تسلیم (YP)	استرس برای شروع جریان؛ برش نشانگر حمل و نقل	10-25 Pa	کنترل اولیه
قدرت ژل 10 ثانیه	استحکام ژل بعد از 10 ثانیه استراحت	5-15 Pa	کنترل اولیه
10 دقیقه قدرت ژل	استحکام ژل بعد از 10 دقیقه استراحت	8-25 Pa	کنترل اولیه
نسبت YP/PV	برش شاخص کارایی حمل و نقل	>1.0	بهبود یافته - YP بیشتر از PV افزایش می یابد

غذای کلیدی: ارگانوکلی استحکام YP و ژل را به طور نامتناسبی بیش از PV افزایش می دهد - دقیقاً مشخصات رئولوژیکی مورد نیاز برای OBM. همچنین پروفیل های ژل مسطح (نسبت ژل 10 دقیقه به 10 ثانیه <2.0) تولید می کند که خطر سواب زدن و فشار موج/سواب را در حین خاموش شدن و شروع مجدد گردش کاهش می دهد.

انتخاب گرید توسط روغن پایه

نوع روغن پایه	قطبیت	گرید توصیه شده	فعال کننده
دیزل (شماره 2)	کم	CP-34, CP-40, CP-24B	مورد نیاز (اتانول یا کامپیوتر)
روغن معدنی	کم	CP-34, CP-EL, CP-GL	مورد نیاز
الفین داخلی (IO) / LAO	کم – متوسط	CP-34, CP-40	مورد نیاز
پارافین خطی	غیر قطبی	CP-EL, CP-GL	مورد نیاز
مایع معدنی کم سمیت (LTMF)	کم	CP-34, CP-40	مورد نیاز
استر مصنوعی	متوسط-بالا	CP-40, CP-APA	کاهش یافته یا هیچ

مشخصات محصول گرید حفاری

گرید	LOI (1000 درجه سانتیگراد)	رطوبت	ظرافت (<74 میکرومتر)	محدوده قطبیت	تست API
CP-34	28–30%	≤3.5%	≥98%	کم تا متوسط بالا	✓ موجود است
CP-40	28–30%	≤3.5%	≥98%	کم تا متوسط بالا	✓ موجود است
CP-24B	<29%	≤3.5%	≥98%	کم تا متوسط	✓ موجود است
CP-26	26–29%	≤3.5%	≥98%	غیر قطبی تا متوسط	✓ موجود است
CP-EL	28–32%	≤3.5%	≥98%	متوسط به پایین	✓ موجود است
CP-GL	29–32%	≤3.5%	≥98%	متوسط به پایین	✓ موجود است

تمام گریدهای حفاری در هر مورد آزمایش می شوند API 13A بخش 14. COA دسته ای با داده های عملکرد رئولوژیکی ارائه شده با هر محموله. تأیید شخص ثالث SGS و Intertek در صورت درخواست در دسترس است.

نحوه افزودن ارگانوکلی به گل پایه روغنییی

قانون انتقادی: خاک رس را اضافه کنید قبل از امولسیون کننده ها مولکول های امولسیفایر با فعال کننده قطبی برای مکان های سطح رس رقابت می کنند - اضافه کردن امولسیفایر ابتدا قدرت ژل ارگانوسی را 20 تا 40 درصد کاهش می دهد.

روغن پایه را اضافه کنید به مخزن اختلاط
پودر ارگانیک را اضافه کنید تحت هم زدن در دوز هدف
مخلوط با برش بالا 10-15 دقیقه (پمپ گریز از مرکز یا میکسر گل با سرعت کامل)
فعال کننده قطبی را اضافه کنید 95% اتانول یا پروپیلن کربنات در 30 تا 50% وزن ارگانیک
مخلوط کردن با برش بالا را 10 تا 15 دقیقه ادامه دهید - اختلاط کم شایع ترین علت میدانی استحکام ناکافی ژل است
سپس امولسیفایر را اضافه کنیدو سپس آب نمک، آهک، عامل کنترل فیلتراسیون و باریت
رئولوژی را بررسی کنید در هر API RP 13B-2 قبل از استقرار

گزینه های فعال کننده قطبی

فعال کننده	دوز (% بر وزن ارگانوکلی)	بهترین حالت استفاده
95% اتانول	30–50%	هدف کلی؛ به طور گسترده در دسترس است
95 درصد متانول	30–50%	در روغن های پایه با قطبیت بسیار پایین کمی موثرتر است
پروپیلن کربنات (PC)	25–40%	غیر فرار؛ در عملیات های با دمای بالا یا گرمسیری ترجیح داده می شود
کامپیوتر/آب 95:5	25–40%	فعال سازی پیشرفته در سیستم های آلیفاتیک یا با قطبیت بسیار پایین

دستورالعمل دوز

نوع گلی	وزن گل	دوز	YP را هدف قرار دهید	ژل 10 دقیقه ای هدف
OBM با چگالی کم	<1.3 گرم	5 تا 10 کیلوگرم در متر مکعب (1.8-3.5 پوند/بلبل)	8-15 Pa	8-15 Pa
OBM با چگالی متوسط	1.3-1.8 sg	8 تا 15 کیلوگرم بر متر مکعب (2.8 تا 5.3 پوند/بلبل)	10-20 Pa	12-20 Pa
OBM با چگالی بالا	> 1.8 گرم	12 تا 20 کیلوگرم بر متر مکعب (4.2 تا 7.0 پوند/بلبل)	15-25 Pa	15-25 Pa
کاربردها HPHT	هر	15-25 کیلوگرم بر مترمکعب	بر اساس مشخصات مهندسی	بر اساس مشخصات مهندسی

افزایش دوز 20-30% برای: چاه های HPHT (بیش از 150 درجه سانتیگراد پایین چاه). چاه های با زاویه بالا یا با دسترسی گسترده (شیب بیش از 60 گرید)؛ باریت سنگین باریت؛ دوره های ایستا پیش بینی شده طولانی

عملکرد HPHT

بر اساس آزمایش های پیری HPHT (16 ساعت در دمای 150 درجه سانتی گراد، 345 بار)، CP-34 و CP-40 بیش از 75% از نقطه تسلیم اولیه و قدرت ژل را حفظ می کنند. خاک رس از نظر حرارتی تا 200 درجه سانتیگراد پایدار است - برتر از سلولز، نشاسته و بیشتر ویسکوزیفایرهای پلیمری مصنوعی.

کاهش ویسکوزیته حرارتی است برگشت پذیر - رئولوژی تا حدی بهبود می یابد زمانی که گل در بازگشت سرد می شود
ممکن است در دمای بالای 180 درجه سانتیگراد، تخریب جزئی غیرقابل برگشت اصلاح‌کننده آلی رخ دهد - برای چاه های فوق عمیق HPHT دوز را 30 درصد افزایش دهید.
همیشه آزمایش پیری HPHT (دمای هدف، 345 بار) را قبل از اولین استقرار انجام دهید

کنترل افتادگی باریت

فرورفتگی باریت (ته نشین شدن چگالی باریت، SG 4.2، در چاه های منحرف شده در طول دوره های ایستا) یک ریسک عملیاتی عمده OBM است. ارگانوکلی مکانیسم پیشگیری اولیه است:

برای گل و لای 1.8 گرم در چاه هایی با شیب بیش از 60 گرید: قدرت ژل 10 دقیقه ای ≥15-20 Pa، قابل دستیابی در 12-18 کیلوگرم بر متر مکعب CP-34 در دیزل OBM طراحی کنید.
ارزیابی با آزمون افتادگی استاتیک: ضریب افتادگی قابل قبول (SF) <0.52
اگر SF از مشخصات فراتر رفت، رس ارگانیک را 15 تا 20 درصد افزایش دهید و قبل از استقرار مجددا آزمایش کنید.

عیب یابی

مشکل	علت ریشه ای	راه حل
YP کم / ژل ضعیف پس از مخلوط کردن	کم اختلاط؛ امولسیفایر قبل از OC اضافه شده است. فعال کننده ناکافی	اختلاط را با سرعت کامل پمپ تا 15 دقیقه افزایش دهید. OC را قبل از امولسیفایر اضافه کنید. فعال کننده را در 30 تا 50 درصد وزن OC تأیید کنید
از دست دادن رئولوژی در دما	تخریب HPHT؛ دوز ناکافی برای شرایط خوب	افزایش دوز 20-30%؛ آزمایش پیری HPHT را قبل از استقرار در دمای مورد نظر انجام دهید
افت باریت در بخش انحرافی	قدرت ژل زیر آستانه افتادگی؛ دوره استاتیک طولانی	افزایش OC برای رسیدن به ژل 10 دقیقه ای ≥15 Pa در وزن گل. با تست افت استاتیک تایید کنید
ویسکوزیته بیش از حد / ECD بالا	مصرف بیش از حد ارگانوکرسی؛ عدم تطابق گرید	دوز OC را تا 15% کاهش دهید. تایید گرید مسابقات قطبی روغن پایه. در صورت نیاز با تینر درمان کنید
پایداری امولسیون ضعیف (ES <400V)	ترتیب اضافه اشتباه؛ امولسیفایری که با فعال سازی OC رقابت می کند	OC را قبل از امولسیفایر اضافه کنید. بررسی مجدد توالی اختلاط؛ بررسی سازگاری امولسیفایر و ارگانرسی

سوالات متداول

تفاوت بین بنتونیت و رس ارگانیک در سیالات حفاری چیست؟

بنتونیت آبدوست است و تنها در سیالات حفاری مبتنی بر آب (WBM) ویسکوزیته را فراهم می کند. ارگانوکلی بنتونیت اصلاح شده شیمیایی است - تبادل یونی آمونیوم چهارتایی آن را ارگانوفیل می کند - بنابراین در گل پایه روغنییی (OBM) و گل مصنوعی (SBM) پراکنده و ژل می شود. برای سیستم های مبتنی بر روغن، رس ارگانیک ویسکوزیفایر مورد نیاز است. بنتونیت در فازهای نفتی عمل نمی کند. بنتونیت چیست؟ →

ارگانوکلی برای چه چیزی در سیالات حفاری استفاده می شود؟

ارگانوکلی ویسکوزیفایر اولیه در گل پایه نفتی است. نقطه تسلیم و استحکام ژل تیکسوتروپیک را برای حمل برش از مته به سطح ایجاد می کند، از افتادگی باریت در طول دوره های ایستا جلوگیری می کند و کنترل رئولوژیکی را در شرایط HPHT حفظ می کند. مقدار مصرف: 5-10 کیلوگرم بر متر مکعب برای گل با چگالی کم. تا 20-25 کیلوگرم بر مترمربع برای HPHT و کاربردهای با چگالی بالا.

کدام گرید ارگانیک برای گل حفاری مبتنی بر نفت بهتر است؟

برای OBM دیزل: CP-34 یا CP-40 (به طور گسترده مستقر شده، آزمایش API). برای روغن معدنی با قطبیت پایین یا پایه پارافین خطی: CP-EL یا CP-GL. برای گل های مصنوعی (IO/LAO): CP-34 با فعال سازی تنظیم شده. با تیم فنی ما با مشخصات روغن پایه خود و رئولوژی هدف برای تأیید تماس بگیرید - ما نمونه های رایگان برای آزمایش API ارائه می دهیم.

چگونه رس ارگانیک را به گل پایه روغنییی اضافه کنم؟

ارگانوکلی را قبل از امولسیفایرها اضافه کنید - این مهم ترین قانون توالی یابی است. توالی: روغن پایه ← خاک رس (هم زدن) ← مخلوط با برش زیاد 10-15 دقیقه ← افزودن فعال کننده (اتانول/ PC با 30 تا 50 درصد وزن OC) ← مخلوط با برش بالا 10 تا 15 دقیقه → سپس امولسیفایر، آب نمک، آهک و باریت. افزودن زودرس امولسیفایر قدرت ژل OC را 20 تا 40 درصد کاهش می دهد. راهنمای ویسکوزیته کامل حفاری →

چه مقدار خاک رس در گل حفاری مبتنی بر نفت نیاز دارم؟

گل با چگالی کم (<1.3 sg): 5-10 کیلوگرم بر متر مکعب. چگالی متوسط (1.3-1.8 sg): 8-15 کیلوگرم بر متر مکعب. چگالی بالا (> 1.8 گرم): 12-20 کیلوگرم بر متر مکعب. HPHT: 15-25 کیلوگرم بر مترمربع. تبدیل به lb/bbl: kg/m³ را در 0.35 ضرب کنید. دوز را 20 تا 30 درصد برای چاه های HPHT، چاه های با زاویه بالا (بیش از 60 گرید) یا بارگذاری سنگین باریت افزایش دهید.

آیا خاک رس در گل مصنوعی (SBM) کار می کند؟

بله ارگانوکلی در سیستم های SBM شامل الفین های داخلی (IO)، الفین های آلفا خطی (LAO) و سیالات مبتنی بر استر عمل می کند. انتخاب گرید باید با قطبیت سیال مصنوعی مطابقت داشته باشد. همیشه آزمایش رئولوژی API RP 13B-2 را برای سیال پایه خاص خود انجام دهید - روش فعال سازی ممکن است با سیستم های مبتنی بر دیزل متفاوت باشد.

افتادگی باریت چیست و ارگانوکلی رس چگونه از آن جلوگیری می کند؟

فرورفتگی باریت عبارت است از نشست گرانشی باریت (SG 4.2) در چاه های منحرف شده در طول دوره های ایستا، ایجاد اختلاف چگالی که باعث خطرات کنترل چاه و زمان غیرمولد می شود. ارگانوکلی با تشکیل شبکه ژل تیکسوتروپیک که باریت را در حالت تعلیق نگه می دارد از افتادگی جلوگیری می کند. برای گل و لای 1.8 گرم در چاه‌هایی با شیب بیش از 60 گرید، برای ژل 10 دقیقه‌ای ≥15-20 Pa طراحی کنید - قابل دستیابی در 12 تا 18 کیلوگرم بر متر مکعب ارگانوکلی در OBM دیزل.

آیا CP organoclay با مشخصات API 13A مطابقت دارد؟

بله محصولات گرید حفاری CP مطابق با API 13A بخش 14 آزمایش می شوند. COA مخصوص دسته با داده های عملکرد رئولوژیکی با هر محموله ارائه می شود. تأیید شخص ثالث SGS و Intertek در صورت درخواست برای صلاحیت تدارکات در دسترس هستند. برای دریافت بسته های کامل اسناد API با ما تماس بگیرید.

گریدهای توصیه شده برای سیالات حفاری مبتنی بر نفت: CP-982 (OBM استاندارد، دیزل/روغن معدنی) · CP-992 (مصنوعی و کم BTEX، بازدهی سریع) · CP-31 (خود فعال، کم برش، آب و هوای سرد) · CP-2 (با آمین، OBM دیزل) · CP-34 (روکش های دو منظوره + سوراخ کاری)

صفحات مرتبط: افزودنی های حفاری مبتنی بر آب · کنترل ویسکوزیته در OBM · راهنمای کنترل ویسکوزیته · پایداری HTHP · ویسکوزیفایر چیست؟