(mud drilling) گل حفاري

1. (mud drilling) گل حفاري

2. اولين سيال حفاري كه در عمليات حفاري استفاده شد آب بود.علاوه بر گلهاي حفاري هم از هوا و هم از گاز به عنوانdrilling fluid استفاده كرده ميشود0

3. تست كردن سيالات حفاري 1.mud density(چگالي گل حفاري) 2.mud viscosity (گرانروي گل حفاري) 3.Gel strength 4.Water loss(Filtration loss)

4. نمايي ازگل حفاري

5. نمايي از گل حفاري

6. هدف از تست كردن كردن سيالات حفاري امتحان كردن اين مسئله است كه آيا گل حفاري (mud)توانايي انجام كارهاي مشخصي و وظايف مشخصي را دارد يا نه؟ 1 .چگالي گل حفاري :(mud density) چگالي معمولا توسط دستگاهي به نام scale وياmud balanceاندازه گرفته ميشود. 2.گرانروي گل حفاري :(mud viscosity) اغلب سيالات حفاري داراي رفتار plasticياnon-newtonianهستند.رفتارهاي سيالاتplasticبا رفتارهاي سيالات نيوتونيnewtonian(مانندآب.نفت سبك)مغاير است. سيالات نيوتوني داراي يك گرانروي ثابت در تمام shear rateهاي مختلف هستند. در حاليكه سيالات غير نيوتوني داراي يك گرانروي ثابت نيستندوگرانروي آنها با shear rateتغيير ميكند.براي بيان رفتارهاي گل حفاري از مدل bingham استفاده ميشود.

7. .3Gel strength gel strengthميزاني است براي بيان خاصيت thixotrophyگل حفاري.اين خاصيت بستگي به نيروهاي كششي(نيروهاي جذبي)در سيستم در حالت استاتيك دارد. خاصيت thixotrophyميزاني است براي بيان توانايي گل حفاري.كه از يك فاز مايع يك gelبسازد و برعكس. Water loss(filtration loss).4 براي تعيين water lossاز تست filtration testاستفاده ميشود.در اين تست.sampleتحت فشار 100 psigقرار مي گيرد.و ميزان دبي(rate)كه باآن filtrateازsampleخارج ميشود توسط

8. دستگاه filter pressاندازه گيري ميشود. زمان استاندارد تست 30دقيقه ميباشد.به اين علت واحد water lossبا واحد ccsدر30دقيقه بيان ميشود.

9. ساير تستهاي گل حفاري 1.Test-PH 2.Filtrate-analysis 3.Sand content 4.Oil/water/solids determinats

10. توضيحات : • Test-PH:توسط دستگاه pH-papersو يا PH-meters • هدف:يك guideبراي عمليات شيميايي روي گل حفاري.موادشيميايي نياز به يك rangeخاصPHبراي خود هستند. • Filtrate-analysis:توسط مواد شيميايي استاندارد. Filtrate=contineous liquid phase of mud

11. هدف:تعيين ميزان آلودگي(contaminant)گل حفاري وانتخاب صحيح مواد شيميايي افزودني به گل حفاري. :Sand contentتوسط دستگاههاي screens وmeasuring Tubes وcentrifuge هدف:تعيين ميزان sandگل حفاري براي جلوگيري از ساييدگي پمپ و drill pipe :Oil/water/solids determinatsتوسط Distillation kit هدف:تعيين ميزان اين مواد به عنوان يك راهنما براي كنترل خواص مورد نظر .mud

12. (Basic functions of the drilling fluid)وظايف گل حفاري خنك كردن و روغنكاري(lubricate) مته و Drillpipe حمل نخاله هاي حفاري(cuttings)از ته چاه به سطح زمين معلق نگاه داشتن cuttingsدر طي زمانيكه پمپاژ گل حفاري(عمليات حفاري)متوقف شده. ساختن يك ديواره چاه توسط يك filter cakeغير قابل نفوذ.براي جلوگيري كردن از سقوط ديواره چاه و براي جلوگيري از نفوذ filcatبه داخل سازند

13. سرعتي كه با آن cuttingsاز زيرمته دور كرده ميشود-تاثير فراواني بروي راندمان حفاري و ميزان نفوذ در سنگ دارد.سرعت (mud velocity)mudاست كه بجاي هر فاكتور ديگري بر اين امر تاثير مي گذارد.گرماي توليد شده توسط اصطكاك در مته و ساير نقاط تماس بين drill stringو ديواره هاي چاه توسط سيال حفاري كاهش پيدا ميكند.توانايي mudبراي كاهش گرما بستگي به ظرفيت گرمايي ويژه آن و حجم سيال پمپ شده دارد.روغنكاري نامناسب مته وD.sباعث ايجاد يك گشتاور زياد و كاهش عمر مته مي شود.

14. :Cutting suspensionتوانايي mudبراي معلق نگه داشتن cuttingsدر طي زمان non-circulationبستگي به gel strengthگل حفاري دارد.gel strengthنشان دهنده ي خاصيت thixotrophyاست.همچنين اين خاصيت بايد reversibleباشد يعني بايستي gelدر اثر هم زدن(agitation)به مايع تبديل شود.معلق نگه داشتن cuttingsدر طي زمان shut downباعث ميشود تا cuttingبه ته چاه سقوط نكرده و باعث چسبيدن و سفت شدن مته نشود.ته نشين شدنcuttingدر بالاي مته و يا در بالاي طوق مته(drill collars)باعث چسبيدن لوله حفاري و گير كردن آن ميشودو ما

15. نياز به عمليات بسيار گران fishing(مانده گيري)خواهيم داشت.درسنگهاي سخت(hard rock)در جايي كه سرعت حفاري(penetration rate)كم است واز اين رو ميزان كمي نخاله در چاه است,خاصيت gel strengthاهميت زيادي نداردواين مسئله با استفاده فراوان ازآب ساده به عنوان گل حفاري ثابت شده است.در سنگهاي نرم(soft rock)در جاييكه سرعت حفاري بالاست ودرهرلحظه ميزان نخاله در چاه خيلي زياد است ودراين حالتgel strengthازاهميت خاصي برخورداراست.بايدذكرشودكهshale shakersوياscreensمعمولا استفاده كرده ميشوندتاميزان زيادنخاله برطرف گردد.

16. عمل جدا كردنcuttingsازگل حفاري(shale shakers)

17. نخاله هايي كه اززيرshale shakersخارج مي شوند

18. كنترل كردن فشارهاي سازند:چگالي گل حفاري خاصيت اصلي است براي كنترل فشار-در بسياري از حالات آب به اضافه يclayبه قدر كافي غليظ(dense)هستندبراي كنترل فشار.درحالات ديگرمقدارزيادي موادسنگين كنندهweighting materialضروري هستند. خاصيت ساختن ديواره:(wall building properties): يك خاصيت مهم گل حفاري عبارت است از ساختن يك ديواره براي چاه(filter cake)اين cakeتشكيل يافته است از مواد جامد گل حفاري كه بروي pore-هاي سنگ بصورت پلي باقي ميمانند.معمولا ما ميخواهيم يك گل حفاري داشته باشيم كه خيلي سريع يكcakeغيرقابل نفوذ بسازدتابدينوسيلهfiltration loss وضخامتcakeكم شود.اگرpore-ها.شكاف ها-وvugsآنقدربزرگ باشندكه مواد جامد گل حفاري روي آنها پل نزننددراينصورت تمام گل حفاري وارد سازند ميشود.

19. Composition & nature of common Drilling muds • a continious phase(liquid-base) • a dispersed gel-forming phase such as colloidal solids and/or emulsifical liquids which furnish the desired viscosity,thixotrophy & wall cake. • Other inert dispersed solids such as weighting materials sand and cuttings. • Various chemical necessary to control properties within desired limits.

20. (types of drilling muds) انواع گل هاي حفاري 1.Fresh water muds • Simple clay-water mixtures • Chemically treated clay-water mixtures • Calcium treated muds 2.Salt water muds 3.Emulsion muds • Oil in water emulsions • Water in oil emulsions 4.Oil base muds 5.Surfactant muds

21. :Fresh water muds جزءاصلي or liquid base)(continious phaseاين نوع از گل حفاري آب تازه ميباشدوclayمعلق درآب ميباشد.خواص موردنظرباافزودن مواد مختلف به مخلوط بدست مي آيد. Clay-fresh water suspensions مينرالهاي معيني ازclaysوقتي در تماس با آب در مي آيند.به سرعت هيدراته مي شوند(hydrate)ويكcolloidsپايدار وثابت ايجاد مي كنند.sodium bentoniteداراي بالاترينyieldدرميان تمامclay-هاهستند.بطوركلي اين نوع از گلهاي حفاري براي حفاري هاي كم عمق ودرمناطقي كه contaminating bedsمشكلي ايجاد نمي كنند.مناسب نمي باشند.وقتي كه با contaminating formationsمانندNaclوgypsum(Caso4)وياanhydrite(Caso4)مواجه ميشويم گلهاي حفاري شاملbentoniteراضي كننده نيستند.زيرا اينگونه سازندها داراي يك يون كلسيم هستند كه باعثflocculationگل حفاري مي شوند.اين عمل باعث افزايش قابل ملاحظه يwater lossوگرانروي وgel strength ميشود.ودر نتيجه مواد شيميايي بايد به كل حفاري افزوده شود تا گل حفاري خصوصيات مورد نظررا پيداكند.

22. نشان دادن گل حفاري درحفره ي چاه واضافه كردن آب به آن

23. Colloids-هاي آلي مانندpregelatinized starchوياcarboxymethyl cellulose(cmc)به گل حفاري افزوده ميشودتاwater lossكاهش يابد. :Calcium treated fresh water mud اگريك سازندبا مقدار زيادي يونcaپيش بيني مي شود اين يك روش مرسوم واقتصادي است كه سيستم خودراباكلسيم درست كنيم.به چنين گلهاي حفاريlime baseوياlime treatedوياgypsum&calcium treated mudsگويندبراساس منبع تهيه كلسيم و ميزان آن و طريقه عمليات.اين نوع از گلهاي حفاري داراي توانايي براي تحمل كردن ساير(flocculating salz)تا(50000 ppm Nacl)هستند.آنهاداراي درصدبالاي مواد جامددرگرانروي پايين و همچنين داراي خاصيت filter lossوgel strengthكم هستند.اين مشخصات باعث شده است كه آنهابه طور وسيعي استفاده شوندبخصوص در حفاري هاي عميق.

24. Salt water muds استفاده اصلي ازاين نوع گلهاي حفاري در مناطقي مي باشدكه سازندهاي نمكي بايستي حفاري شوندويادرمناطقي كه به قدر كافي آب نمكي موجوداست مانندoffshoreويامناطق نزديك به دريا.به طوركلي فرق اصلي بينsalt w.mud &fresh w در نوع (clay)استفاده شده براي ايجاد فاز (gel forming phase)ميباشد. Emulsions muds Oil-in-water عمومي ترين نوعemulsions mudنوعoil-in-waterميباشد.كه درآنoilفازdispersedمي باشدوبه صورت قطرات ريز وجود دارد.گل قاعده(base mud)مي تواندياfresh-waterياsalt-water mudباشد.پايداري چنين امولسيونهايي بستگي به وجود عوامل ايجاد كننده ي emulsiuonدرتركيب دارد.soapsوlignin compoundsوstarchوياcmcوياسايرcolloidal solidsعوامل اصلي ايجادامولسيون مي باشند. درعمل انواع نفتها در اين نوع گل حفاري بكار برده شده اند.اماrefined diesel oil بهترين نوع مي باشد.فوايد اين نوع از گلهاي حفاري عبارتنداز: سرعت حفاري بالا نرم كردن(روغن كاري)بهتر مته و لوله هاي حفاري در نتيجه گشتاور كمتروزمان طولاني تر زندگي مته.

25. خواص بهتر گل حفاري:ويسكوزيته ي كمتر.فشار پمپ كمتر.water lossكمترويك فيلترcakeنازك و.slick آسيب كمتر به سازند. مشكلات كمتر در چاه(مشكلاتي مانندbit ballingوheaving shalesوبزرگتر شدن قطرچاه.كمتردرچاه پيش مي آيند. ضررهاي اين نوع گل حفاري عبارتندازخرج اضافي بابت نفت و مشكلات آناليز كردن cuttingsمي باشند.هيچكدام از اين ضررها جدي نيستندوازاين نوع گل حفاري در سطح وسيعي استفاده مي شود. Inverted or water-in-oil emulsion muds اين نوع گلهاي حفاري عكس گلهاي حفاري ذكر شده در قسمتقبل هستند. در اين نوع از گلهاي حفاري آب dispersed phase ميباشند. اين نوع از گلهاي حفاري شامل 30 تا 60% (saline or fresh)به صورت امولسيون در diesel يا نفت خام ميباشند.عوامل ايجاد كننده امولسيون(the emulsion agent) به نفت افزوده ميشوند.قبل از اينكه نفت به آب افزوده شود clay و ساير مواد سنگين كننده در صورت نياز به آن افزوده ميشوند.خواص مورد نظر گل حفاري با عوض كردن نسبت آب به نفت به دست ميايد. گرانروي اين نوع گل حفار ي معمولا بالا ميباشد

26. و gel strength آن معمولا پايين است. ميزان فيلترات (filtration rate) معمولا كم ميباشد و هر نوع فيلترات كه بدست ميايد بايد نفت باشد پايداري اين نوع از گلهاي حفاري در درجه حرارت مختلف خوب است.و از آنها تا دماي 200Fميتوان استفاده كرد. كاربردهاي اصلي اين نوع از گلهاي حفاري همان است كه براي (oil base mud)گفته شد.اين نوع از گلهاي حفاري داراي فوائدي در مقا بل گلهاي oil base هستند عبارتند از : راحت بودنhandling آنها در كنار چاه و ارزانتر بودن انها.هر نوع آب و اكثر نفتهاي خام ميتوانند در تهيه اين از گلهاي حفاري مورد استفاده قرار گيرد. ضرر اصلي آنها احتمالا نا پايداري اين نوع از گلها در درجه حرارت بالاي 200F ميباشند و تبديل شدن آنها به oil in water mud ميباشند در صورتي كه مواد جامد زياد و يا مواد سنگين كننده(weighting material)در آنها به مقدار زياد انباشته شود. Oil base muds اين نوع از گلهاي حفاري به طور كلي تشكيل يافته اند از diesel oil به عنوان فاز continous و oxidized asphalt اسيدهاي آلي.an alkali و عوامل مختلف پايدار كننده گل

27. (various stabilizing agents)و 2 تا 5% آب.asphaltقسمت colloidal ميباشد.و باعث ايجاد ديواره چاه ميشود. تركيب اسيد آلي وalkaliباعث تشكيل يك soapنا پايدار ميشودكه باعث ايجاد خواص گرانروي و gel strength گل حفاري ميشود اسيد آلي باعث كم شدن گرانروي گل حفاري (thin)و alkaliباعث زياد شدن گرانروي گل حفاري (thicken)ميشود. اين از گلهاي حفاري گران ميباشند.و فقط به عنوان گل حفاري براي حفاري ويژه و براي يك هدف مخصوص استفاده كرده ميشوند. آنها كاملا غير حساس نسبت به آلوده كننده ها مانند نمك ميباشند Gypsum anhytirte& ميباشند زيرا اينها غير قابل حل در نفت ميباشند. استفاده اصلي از اين از گلهاي حفاري عبارتند از : حفاري سازند اصلي توليدي .مناطقي كه k و قابليت توليد آنها توسط آب كاهش مي يابد و يا مناطقي كه ميزان آب interstitial آن بايستي توسط core analysis مشخص شود.

28. حفاري مناطق شامل bentonitic shales كه آنها در اثر تماس با آب هيدراته شده و متورم ميشوند و به داخل چاه ميريزند حفاري مناطق با درجه حرارت بالا استفاده از آنها به عنوان perforating Fluid در عمليات مختلفي مانند آزاد كردن لوله چسبيده . ممانعت از خوردگي(corrosion)و عمليات ترميمي روي چاههاي توليدي -از نفت خام ساده نيز ميتوان به عنوان سيال حفاري استفاده كرد.اما نداشتن گرانروي وgel strength و يك filtration loss بالاو فرار بودن آنها (خطر آتش سوزي)استفاده ارز آنها را محدود كرده است.فوائد اصلي اين نوع از گلهاي حفاري عبارت است از: حداقل آسيب به سازند توليدي اثر نداشتن مواد آلوده كننده بر انها Surfactant muds اين نوع از گلهاي حفاري .گلهاي حفاري water base تغيير يافته ميباشند و آنها توسط افزودن surfactant-هاي غير يوني (non-ionic)به اين نوع از گلهاي حفاري بوجود ميايند.نوع الكتروليت (كلرايد سديم- سولفات كلسيم و .....)نوع و انتخاب surfactantرا تعيين ميكند . Surfactant-ها عواملي هستند كه در سطح فعال ميبا شند. (surface acting agents)

29. و باعث ميشوند كه حالت كولوييدال(colloidal state) رس ها يعني clays تغيير كرده و از يك حالت پراكندگي كامل به يك حالت انباشتي كنترل شده در آيند. مواد افزودني به اين نوع از گلهاي حفاري داراي نامهاي تجاري DMSوDMEميباشند. ِDMS=Drilling Mud Surfactant DME=Drilling Mud Emulsifier از DMSاستفاده ميشود تا حالت انباشتي (flocculate)ايده آل مينرالهايclayبدست آيد .ازDME فقط در emulsion mudاستفاده كرده ميشود. فايده هاي اصلي اين نوع از گلهاي حفاري عبارتند از : گرانروي كم تمايل كم براي ساختن مواد جامد حالت پايدار شيميايي و حرارتي در درجه حرارت بالاي 400F فيلترات اين نوع گل حفاري باعث حداقل تورم clayدر مناطق داراي clayميشود در نتيجه آسيب كمتر به سازند وارد شده و همچنين در حفاري مناطق داراي bentonitic shalesبا مشكلات كمتر مواجه ميشويم.

30. حذف ordinary thiners و به اين ترتيب PH ميتواند در سطح نرمال خود يعني بين 7 تا 9 باشد. از اين نوع گلهاي حفاري مي توان در چاه هاي عميق و در چاه هاي با درجه حرارت بالا استفاده كرد.

31. خطرات حفاري در نتيجه كنترل نكردن گل حفاري خطرات عمليات حفاري ممكن است توسط يك كنترل مناسب خواص گل حفاري اجتناب كرده شود. تعدادي از اين خطرات عبارتند از: • Salt section hole enlargement • Heaving shale problems • Blow-outs • Lost circulation

32. Blowout وقتي كه با فشارهاي بزرگتراز فشاري كه گل حفاري ايجاد ميكند مواجه شويم در اينصورت سيال داخل مخزن به داخل چاه وسپس به سطح زمين جريان پيدا مي كندكه به اين پديده blowoutگويند.ويكي ازترسناكترين وگرانترين اتفاقاتي است كه در حين عمليات حفاري ممكن است اتفاق بيفتد. عواقب يكblowoutعبارتنداز: آسيب به وسايل دكل حفاري آسيب به پرسنل به هدر رفتن انرژي سازندبه ميزان زيادبه حدي كه توسعه ي سازندغيراقتصادي شود آلودگي محيط زيست

33. MUD PUMPS(Three cylinder(Triplex))

34. :Salt section hole enlargement دربسياري مناطق.ضخامت قابل توجهي از سنگهاي نمكي بايستي حفاري شود.حل شدن وفرسايش(errosion)اين سازندها مي تواندمناطقي كه درآن ممكن است مشكلlost circulationايجادشودبه سه دسته تقسيم مي شوند: مناطقي كه دارايKخيلي زيادهستندمانند:gravels.reef.irregular lime stone سازند داراي گسل وسازندهاي ترك دار(fissured)واين سازندهادودسته اند: 1.مناطقي باترك هاي طبيعي 2.در سازندهايي كه ترك هاتوسط فشارگل حفاري ايجاد شده اند. 3.Cavernousوسازندهاي داراي شكافهاي باز طبيعي: تجربه نشان داده است كه يكKبزرگتراز300دارسي در سنگهاي ماسه اي كافي است تا گل حفاري به داخل سازند نفوذكند.تنها نوع سنگهايclasticكه داراي چنينKبزرگي هستندGravel-ها مي باشند.مناطق داراي گسل ودرزها(fissured)ممكن است در هر نوع سنگي وجودئاشته باشدواينها معمولا متداولترين منبعloss circulationهستند.دراين مناطق شكافهابسته هستندبه علت وجودنيروهاي موجوددرزمين.اماووقتي فشارگل حفاري بيشترازstressموجود.كه اين شكافهارابسته نگاه داشته است مي شود.اين شكافهاباز ميشوندوگل حفاري به داخل آن نفوذ كرده وloss circulationايجاد ميشود.همچنين سنگهايي كه به طور طبيعي شكافدارنيستندممكن است دراثر فشارگل حفاري شكسته شوند.اگرچگالي گل حفاري زيادشود.باعث اين مشكل ميشود.اماتجربه نشان داده است افزايش فشاربه هنگام راندن لوله هاي حفاري مي تواندباعث ايجادشكاف شود.

35. مهمترين علت مشكلcirculation lossمي تواندcaverneous formationوياشكافهاي بازباشد.اين شكافها توسط موادجامدگل حفاري ونخاله هاوسيمان گرفته نمي شوندودرنتيجه(حفاري بدون بازگشت گل حفاري)يا(blind drilling)براي مسافتي درزيرقسمتcavernousادامه پيدامي كند.براي مقابله بااين مشكلcasingرادراين منطقه مي نشانندوسپس سيمانكاري مي كنندوسپس به حفاري ادامه مي دهند. روشهاي مبارزه باloss circulation تغييردادن خواص گل حفاري:بخصوص چگالي مي تواندبه رفع اين مشكل كمك كندوحتي دربعضي مواقع اين مشكل را كاملا رفع كند.مثلا ميتوان ازهواوگاز به عنوان گل حفاري در اين مناطق استفاده كرد.يك روش ديگر پمپ كردن مواد مسدودكننده(plugs)به داخل منطقه اي كه در آن مشكل داريم ازدرون لوله ي حفاري ميباشد.به اين روشspottingگويند.براي اين كار نيازبه شناسايي محل دقيق منطقه ي مشكل دار داريم.كه اين محل الزاماته چاه نمي باشد.

36. اين موادlost circulation materialناميده مي شوندكه با مخلوط كردن آنها باگل حفاري آنهارابه داخل منطقه يcirculationپمپ مي كنند.موادمرسوم براي اين كار عبارتنداز: Cotton seed.saw dust.bark Cellophane-mica Nut shells.perlite Field maintenance of mud systems: سيستمهاي گل حفاري بايستي بطور مرتبcheckشوندتااطمينان حاصل شودكه خواص موردنظرگل حفاري همچنان باقي مانده اند.معمولا يكي ازاعضاي گروه حفاري به طور مرتب تستهايي را براي بررسي خواص گل حفاري انجام مي دهد ونتايج را گزارش مي كند.يك مشكل عمده گل حفاري در طي عمليات حفاري عبارتست ازجمع شدن تدريجي مواد جوامدكه ازshale shakers

37. عبوركرده اندودرگل حفاري موجودمي باشند.اين مواددرگل حفاري به صورت معلق باقي مانده ومجددابه داخل چاه پمپ كرده مي شوند.اين افزايش ثابت وتدريجي موادجامددرگل حفاري خواص جريان گل حفاري راخراب كرده مثلاباعث افزايش گرانروي وچگالي وgel strengthمي شوندويا اينكه سرعت حفاري را كاهش مي دهندوباعث كاهش عمرمته مي شوند.براي جلوگيري ازاين مشكلات ازmud centrifugeاستفاده كرده مي شودكه درfieldبه آنهاcyclone separatorگفته مي شود.اين دستگاهclay-هاباچگالي كم(sp.gr2.5-2.7)راعبورداده وباريت ها باچگالي بالارانگه مي دارد.يكmud cycloneتشكيل شده است ازيك الك استوانه اي فولادي مخروطي شكل كه باسرعتهاي مختلف مي چرخدويك قسمت حلزوني كه در همان جهتtrommelولي باسرعت كمتر مي چرخدودرنتيجه موادجامدته نشين شده ازطريق يك خروجي خارج مي شوند.

38. پمپهاي پمپاژگل حفاري

39. استفاده از هوا.گازهاي طبيعي وگل حفاري هوادار(aerated mud)به عنوان گل حفاري: نتايج بسيارجالبي درعمليات حفاري كه درآنهاازهواوگازطبيعي وياaerated mudبه عنوان گل حفاري استفاده شده.بدست آمده است.فايده اصلي اين نوع گل ها.اقتصادي بودن عمليات حفاري به علت سرعت بالاي حفاري مي باشد.فايده هاي ديگرعبارتنداز:آسيب كمتربه سازندو صرفه جويي درمخارج مبارزه با مشكلlost circulationمي باشند.بالا آوردن نخاله ها.خنك كردن مته ولوله هاي حفاري به طوركافي و راضي كننده توسط گازها انجام مي گيرداما معلق نگه داشتن نخاله ها.ساختن ديواره چاه وكنترل فشارتوسط آنها انجام نمي گيرد. مهمترين محدوديت استفاده ازهواوگازبه عنوان گل حفاري عبارتست از عدم توانايي آنها براي كنترل فشارهاي سازند.وقتي كه يك سازند باkبالاحفاري مي شود.سيال سازند براحتي واردچاه مي شود.مثلااگرمقداركمي آب ازيك سازندباKكمواردچاه شود.اين آب باعث تورم نخاله ها مي شود(cutting balling)وباعث چسبندگي چاه وباعث گيركردن وچسبيدن لوله ي حفاري مي شود.بطركلي ازهواوگازبه عنوان گل حفاري درسازندهايي كه داراي فشاربالاويادرسازندهايي كه داراي آب هستند استفاده كرده نمي شود.خطرانفجاروياآتش سوزي ازضررهاي ديگراستفاده ازگازوهوا به عنوان گل حفاري مي باشد.

40. پمپهاي پمپاژ گل حفاري

41. گازهاي واردشونده(ظاهرشونده)درگل حفاري وعلل بوجودآمدن آنها: به عنوان گازهاي طبيعي(natural gases)گازهايco2-H2s-N2وهيدروكربورهادرسنگهاي متخلخل وجوددارندواين گازهامي توانندواردگل حفاري شوند.گازCo2دراثرعمل اكسيداسيون وتجزيه ي تركيبات آلي به وجودمي آيد.بعدازحفاري سازندهاي گازدار-ورودگازيابه شكل محلول ويابه شكل گاز آزاددرگل حفاري اجتناب ناپذير مي باشد.حلاليت گازدرآب محدودومستقيمامتناسب بافشار مي باشد.درجه ي حرارت يك تاثيري دارد.ازطرف ديگربراي گلهاي حفاري باقاعده ي نفتي(oil base mud)حلاليت گازدرنفت10تا100باربيشترازآب مي باشد.يك گل حفاري كه داراي گاز مي باشد.داراي ضررهاوزيانهايي مي باشدوضروري است قبل از اينكه مجددابه داخل چاه پمپ شودگازازآن گرفته شود.ضررهاي گل حفاري گازدارعبارتنداز:

42. خطرهاي ناشي ازآتش سوزي افزايش حجم گل حفاري وسرريزشدن تانكهاي گل حفاري كاهش جگالي گل حفاري باعث كاهش فشارهيدرواستاتيكي گل حفاري به ته چاه مي شودودرنتيجه خطرايجادBlowoutوجوددارد. روشهاي گازگيري گل حفاري(degasification methods) Vaccum degasifier دراين دستگاه گل حفاري گازداربه قسمتهاي بالاييdegaserآورده مي شودودرآنجاازميان لايه هاي نازكي به قسمتهاي پايينيdegaserجاري مي شود.توسط يك پمپ خلافشاردرداخل دستگاه پايين آورده مي شود.هم جريانturbulentگل حفاري ازميان صفحه هاوهم كاهش فشارباعث آزادشدن ودورشدن گازازگل حفاري مي شود. Atmospheric degaser دراين نوع ازگازگيرها.گل حفاري گازداربرعليه يك ديوارپاشيده مي شود.وبه اين ترتيب حبابهاي گازبه سطح آمده ودرآنجافشرده شده ومي تركند.

43. كنترل خواص گل حفاري براي كنترل خواص مختلف گل حفاري.افزودني هايي به گل حفاري اضافه مي شوند.درجدول زير طور خلاصه اين موادواثرآنهابرگل حفاري ذكرشده اند: MUD ADDITIVES • WEIGHTINGS MATERIAL: • Barite or Barium sulfate • Wyoming bentonite • High-yield drilling mud clay • Attapulagite for salt water muds • THINNERS: • Lignite.Mineral lignin • Sodium tetraphosphate • Ligno-sulfonate • Guar gum.Guar gum and Xanthane gum

44. THICKENERS: Lime-Cement Polymer FLUID LOSS CONTROL: Pregelatinized drilling mud starch Sodium carboxy-methyl cellulose LOST CIRCULATION MATERIAL: Perlite Blend of cane and wood Fibers Shredded tree bark Graded mica Ground walnut shells Fibrous mineral wool ANTI-FOAMING AGENT: Corning silicone