Πώς λειτουργούν τα υγρά γεώτρησης;

Η διάτρηση βαθύτερων, μακρύτερων και πιο απαιτητικών φρεατίων κατέστη δυνατή χάρη στη βελτίωση των τεχνολογιών γεώτρησης, συμπεριλαμβανομένων πιο αποδοτικών και αποτελεσματικών υγρών γεώτρησης. Τα ρευστά διάτρησης, που αναφέρονται επίσης ως λάσπη διάτρησης, προστίθενται στην οπή για να διευκολύνουν τη διαδικασία γεώτρησης αναστέλλοντας μοσχεύματα, ελέγχοντας την πίεση, σταθεροποιώντας εκτεθειμένο βράχο, παρέχοντας πλευστότητα, και ψύξη και λίπανση.

Πώς λειτουργούν τα υγρά γεώτρησης;

Ήδη από τον 3ο αιώνα π.Χ., οι Κινέζοι χρησιμοποιούσαν υγρά γεώτρησης, με τη μορφή νερού, για να βοηθήσουν στη διαπέραση του εδάφους κατά τη διάτρηση υδρογονανθράκων. Ο όρος «λάσπη» επινοήθηκε όταν στο Spindletop στις ΗΠΑ, οι τρυπάνι έτρεξαν ένα κοπάδι βοοειδών μέσα από ένα αφυδατωμένο πεδίο και χρησιμοποίησαν την προκύπτουσα λάσπη για να λιπάνουν το τρυπάνι.

Ενώ η τεχνολογία και η χημεία των υγρών γεώτρησης έχουν γίνει πολύ πιο περίπλοκη, η ιδέα παρέμεινε η ίδια. Τα υγρά γεώτρησης είναι απαραίτητα για την επιτυχία της γεώτρησης, μεγιστοποιώντας την ανάκτηση και ελαχιστοποιώντας το χρόνο που απαιτείται για την επίτευξη του πρώτου λαδιού.

Σκοποί υγρού διάτρησης

Κατά τη διάρκεια της γεώτρησης, τα μοσχεύματα προφανώς δημιουργούνται, αλλά συνήθως δεν δημιουργούν πρόβλημα έως ότου σταματήσει η διάτρηση επειδή ένα τρυπάνι απαιτεί αντικατάσταση ή άλλο πρόβλημα. Όταν συμβεί αυτό, και δεν χρησιμοποιούνται υγρά διάτρησης, τα μοσχεύματα γεμίζουν και πάλι την τρύπα. Τα υγρά γεώτρησης χρησιμοποιούνται ως εργαλείο ανάρτησης για να μην συμβεί αυτό. Το ιξώδες του υγρού γεώτρησης αυξάνεται όταν μειώνεται η κίνηση, επιτρέποντας στο υγρό να έχει υγρασία όταν συμβαίνει η διάτρηση και στη συνέχεια μετατρέπεται σε μια πιο στερεή ουσία όταν σταματήσει η διάτρηση. Τα μοσχεύματα στη συνέχεια αιωρούνται στο πηγάδι μέχρι να εισαχθεί ξανά το τρυπάνι. Αυτή η ουσία που μοιάζει με γέλη μεταμορφώνεται και πάλι σε υγρό όταν ξεκινά η διάτρηση.

Τα υγρά γεώτρησης βοηθούν επίσης στον έλεγχο της πίεσης σε ένα πηγάδι αντισταθμίζοντας την πίεση των υδρογονανθράκων και των πετρωμάτων. Στα υγρά γεώτρησης προστίθενται παράγοντες ζύγισης για να αυξηθεί η πυκνότητά του και, συνεπώς, η πίεση του στα τοιχώματα του φρεατίου.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία των υγρών γεώτρησης είναι η σταθεροποίηση των βράχων. Χρησιμοποιούνται ειδικά πρόσθετα για να διασφαλιστεί ότι το υγρό διάτρησης δεν απορροφάται από το σχηματισμό βράχου στο πηγάδι και ότι οι πόροι του σχηματισμού βράχου δεν φράζονται.

Όσο μεγαλύτερο είναι το φρεάτιο, τόσο περισσότερος σωλήνας τρυπανιού απαιτείται για τη διάτρηση του φρεατίου. Αυτή η ποσότητα του σωλήνα τρυπανιού γίνεται βαρύ και το υγρό διάτρησης προσθέτει πλευστότητα, μειώνοντας το άγχος. Επιπλέον, το υγρό γεώτρησης βοηθά στη μείωση της τριβής με το σχηματισμό βράχου, μειώνοντας τη θερμότητα. Αυτή η λίπανση και η ψύξη βοηθούν στην παράταση της διάρκειας ζωής του τρυπανιού.

Τύποι υγρών γεώτρησης

Τα υγρά γεώτρησης βασίζονται σε νερό, λάδι ή συνθετικά και κάθε σύνθεση παρέχει διαφορετικά διαλύματα στο φρεάτιο. Εάν ο σχηματισμός βράχου αποτελείται από αλάτι ή άργιλο, πρέπει να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα για να είναι αποτελεσματικά τα υγρά γεώτρησης. Στην πραγματικότητα, ένας μηχανικός υγρών γεώτρησης επιβλέπει τη διάτρηση, προσθέτοντας πρόσθετα υγρών γεώτρησης καθ 'όλη τη διάρκεια της διαδικασίας για να επιτύχει περισσότερη άνωση ή να ελαχιστοποιήσει την τριβή, όποια και αν είναι η ανάγκη.

Εκτός από την εξέταση της χημικής σύνθεσης και των ιδιοτήτων του φρεατίου, ένας μηχανικός υγρών γεώτρησης πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις όταν συνταγογραφεί τον τύπο του υγρού γεώτρησης που απαιτείται σε ένα πηγάδι. Τα υγρά γεώτρησης με βάση το λάδι μπορεί να λειτουργούν καλύτερα με έναν πιο αλατισμένο βράχο. Τα υγρά γεώτρησης με βάση το νερό θεωρείται γενικά ότι επηρεάζουν λιγότερο το περιβάλλον κατά τη διάρκεια της υπεράκτιας γεώτρησης.

Η απόρριψη υγρών γεώτρησης μετά τη χρήση τους μπορεί επίσης να αποτελέσει πρόκληση. Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις έχουν καθιερώσει μεθόδους για την ανακύκλωση υγρών γεώτρησης.