بررسی آزمایشگاهی تاثیر سیال حفاری بر روی پایداری رسوبات حاوی هیدرات گازی

هیدرات های گاز طبیعی، که در درون رسوبات اعماق اقیانوس ها مدفون شده اند، منابع هیدروکربنی آینده جهان در نظر گرفته می شوند.

امکان تولید گاز از رسوبات حاوی هیدرات گاز طبیعی توسط بسیاری از محققین مورد بررسی قرار گرفته است.

تحریک حرارتی، افت فشار و استفاده از بازدارنده های ترمودینامیکی سه روش اصلی برای تولید گاز از منابع هیدرات است. هنگام حفاری رسوبات حاوی هیدرات این مکانیزم ها ممکن است باعث عدم پایداری دیواره چاه و خطراتی چون گازی شدن شدید گل، کیفیت پایین سیمان کاری، شکسته شدن لوله جداری به دلیل فشار بالای گاز پشت آن، نشست لوله جداری و در نتیجه عدم پایداری کف اقیانوس گردد. در این مطالعه مکانیزم تحریک دمایی مورد بررسی قرار گرفته است.

تجهیزات آزمایشگاهی برای بررسی رفتار هیدرات هنگامی که در تماس با سیالات حفاری گرم قرار می گیرند، طراحی و ساخته شده  است. گل های متعددی به همراه افزایه¬های مختلف با هدف یافتن خواصی که باعث حفظ یکپارچگی دیواره چاه می شوند، مورد استفاده قرار گرفته اند. بدین منظور، توزیع خطی دمای هیدرات در فاصله نزدیک از سطح تماس گل و هیدرات ثبت شده و سرعت تجزیه هیدرات اندازه گیری شده است.

هدف اصلی کاهش شار حرارتی سیال حفاری به سمت هیدرات با استفاده از گل های مختلف است. همچنین صحت نتایج آزمایشگاهی با استفاده از یک مدل نیمه تحلیلی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

نتایج نشان می دهند سیالات پلی اکریلیتی با کاهش نرخ انتقال حرارت باعث جلوگیری از تجزیه هیدرات و خطرات احتمالی آن می شوند. این سیال همچنین باعث کاهش تهاجم سیال حفاری به درون سازند شده و دیواره چاه را با یک پیوند پلیمری می پوشاند.

بعلاوه، پلی اکریلیت آب آزاد در ناحیه اطراف چاه را جذب می کند و در نتیجه استفاده از گل پلی اکریلیتی طراحی شده می¬تواند خطرات حفاری در رسوبات حاوی هیدرات را کاهش دهد.

اساتید راهنما: دکتر علی وطنی

رشته تحصیلی: مهندسی نفت 

سال انتشار: خرداد 1394