عنوان پایان‌نامه
مطالعه آزمایشگاهی خواص رئولوژی و پایداری سیالات حفاری دارای ریز حباب های افزون
- رشته تحصیلی
- مهندسی حفاری و بهره برداری نفت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 155;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61391;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1394.
- تاریخ دفاع
- ۰۷ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- محسن صفیان بلداجی
- استاد راهنما
- علی نخعی
- چکیده
- استفاده از سیالات حفاری معمولی در سازند‌هایی که در اثر تولید، فشار آنها افت کرده یا سازند‌هایی که به صورت ذاتی فشار آنها پایین است باعث هرز روی شدید گل و گیر لوله ها در اثر اختلاف فشار سازند و فشار ته چاه میشود. روش‌هایی که برای حل این مشکل به کار گرفته میشوند عبارتند از: 1- استفاده از کف ، هوا یا سیال حفاری هوا زده . در این روش اول با استفاده از هوا یا نیتروژن به عنوان سیال حفاری و یا ترکیب این گازها با مایع حفاری، چگالی سیال حفاری کاهش پیدا می‌کند. مشکل اصلی این روش عدم پایداری هوا در سیال حفاری است. 2- حفاری با روش زیرتعادلی.لازمه اجرای این روش استفاده از تجهیزات و اندازه گیری‌های اضافه ، صرف هزینه‌های بسیار زیاد نسبت به روش حفاری فراتعادلی و همچنین ریسک بالای عملیات میباشد که مانع از اجرای این روش در بسیاری از نقاط جهان شده است. برای حل مشکل هرزروی گل ، پایداری چاه و جلوگیری از گیر لوله‌ها یک نوع سیال حفاری خاص توسعه داده شده است. این نوع سیال خاص را با نام سیالات حفاری پایه افرونی می‌شناسند. این سیال فاقد هر گونه مواد افزودنی معمولی برای بستن ناحیه دارای هرزروی میباشد. برای ساخت سیالات حفاری پایه افرونی از انواع خاصی‌سورفکتانت و پلیمر استفاده میشود.این افرون ها باعث نگه‌داشتن هوا درون سیال حفاری میشوند و دارای مزیت‌های فراوانی نسبت به حباب‌های معمولی هوا در سیالات هوا زده هستند.افرون ها حباب هایی هستند با قطر 10-100 میکرون که از یک هسته به شکل کره و حاوی فاز پخش شده )هوا یا مایع( با یک پوسته محافظ از فاز اصلی تشکیل شده ا‌ند .این پوسته نازک دارای فاز مایع بوده که دو سطح جدا از هم با یک فاصله کوتاه دارد ،سورفکتانت¬های موجود در بین دو سطح این لایه نازک باعث بوجود آمدن افرون ها شده و خصوصیات منحصر به فردی به آن میدهد . در این پروژه برای ساخت افرون¬ها از سه نوع سورفکتانت شامل کاتیونی ، آنیونی و ترکیب این دو استفاده شد است . بعد از ساخته شدن سیال پایه افرونی خواص رئولوژی محلول‌ها بررسی و پایداری افرون¬ها در شرایط آزمایشگاه مطالعه شده است. تست هایی که در این پروژه انجام شده است به تفصیل شامل مورد زیر میباشد : 1- تعیین رئولوژی به وسیله دستگاه Rotational Viscometer 2- بررسی میزان تاثیر ریز حباب¬های افرون بروی هرزروی گل به وسیله آزمایش API Filter Press 3- بررسی پایداری ریز حباب های افرون بر اساس زمان 4- بررسی غلظت سورفکتانت وپلیمر بروی خواص رئولوژی سیّال پایه افرونی
- Abstract
- Drilling wells throughout depleted or low pressure reservoirs whit Conventional drilling very often generate the loss circulation and differential sticking problems. To solving problem related to low pressure reservoirs usually two way suggest 1- Using aerated drilling fluids 2- Drilling underbalanced That both of them requires the extra equipment and special protection measures. Additionally, using these techniques for providing the hydrostatic pressure necessary to safely stabilize normally or high pressured formation above the low pressure reservoir, may be impossible or unsuccessful. To solve loss circulation, borehole stability and differential sticking problems in low pressure reservoirs a specialized drilling fluid has been developed. This fluid, known as aphron-based drilling fluid. It does not contain any conventional bridging agent for sealing the loss zone. The aphron-based drilling fluid combines certain surfactants and polymers to create aphrons or micro-bubbles. These aphrons are encapsulated in bulk fluid and have advantages regarding conventional air bubbles in aerated mud system. These micro-bubbles sizes are between 10 to 100 micrometer that have a core of air separated from its aqueous surroundings by a thin film of surfactant. This surfactant generates aphrons by special properties. In this project two type of surfactant and combine of them has been used for generate aphrons in first step. After it rheological properties and aphrons stability has been investigated. Tests that were done in this project including these: 1- Determined rheology by rotational viscometer 2- Investigation of aphrons effect on water loss by API filter press 3-Investigation of aphrons stability versus time 4-Investigation of surfactant and polymer concentration on rheological properties
