خط تولید گل حفاری با میکسر هموژنایزر

تولید گل حفاری به معنای تولید و آماده‌سازی سوسپانسيون‌های مورد نياز برای اجرای فعاليت های حفاري است. در صنعت حفاری، تولید گل حفاری یک عامل بسیار حائز اهمیت است. گل حفاری نقش بسیار مهمی در حفاری چاه‌های نفت و گاز ایفا می‌کنند.

با توجه به پژوهش های روزافزون در زمینه تولید گل حفاری، روش های جدید و پایدار در این زمینه معرفی شده است. در این مقاله با ما همراه باشید تا با فرآیند تولید و دستگاه مناسب برای تولید گل حفاری آشنا شوید.

از جمله مزایای استفاده از سیالات حفاری مناسب می توان به کاهش هزینه ها، افزایش بهره وری و کاهش آسیب به محيط زيست اشاره نمود. در نتيجة استفاده از سيالات حفاري با كيفيت بالا، تأثير مستقيم در كارآیی چاه، دارند.

• روان‌کنندگی بالای گل حفاری به دلیل داشتن غلظت بالایی از چسبنده ها و پلیمرها، به عنوان یک ماده روان کننده در حفر چاه‌های عمیق بسیار موثر هستند.
• خاصیت خنک کنندگی گل حفاری باعث می شود که در طول حفاری مته خنک شود و دچار خراشیدگی و آسیب نشود.
• خاصیت چسبندگی گل حفاری سبب می شود که از آن به عنوان یک ماده افزودنی در فرآیند حفاری استفاده ‌شود. این خاصیت باعث می شود که حفر چاه به نحو مطلوبی انجام شود.
• در حین حفاری، گل حفاری باعث می شود فشار داخل چاه کاهش یابد و از بروز مشکلاتی نظیر شکستن چاه جلوگیری می کند.

انواع گل حفاری

بسته به نوع ماده مصرفی در گل حفاری، می توان آن را به چند دسته تقسیم کرد. برخی از مهم‌ترین آن ها عبارتند از:

• گل حفاری بر پایه آب، از مهم‌ترین انواع گل حفاری است و از مخلوط آب و گل بنتونیت تهیه می‌شود. یک گل حفاری بر پایه آب برای حفاری افقی و برخی حفاری های عمودی از جمله در حفاری چاه‌های نفت، گاز و چاه‌های آبیاری و معادن قابل استفاده است. در چاه‌های عمیق که فشار پتانسیل گاز/نفت، بالا است، مواد جامد بی اثر مانند باریت یا هماتیت برای وزن گرفتن سوسپانسیون بنتونیت اضافه می‌شود.
• گل‌ حفاری بر پایه امولسیون آب/روغن (کمتر از 5 درصد آب، مخلوطی از سوخت گازوئیل و آسفالت) برای حفاری چاه‌های عمیق‌تر استفاده می‌شوند، زیرا خواص روان‌کنندگی بهتری دارند و نسبت به گل‌ حفاری مبتنی بر آب در دما پایدارتر هستند. در تولید گل حفاری به شیوه معمول از گازوئیل برای گل‌ حفاری بر پایه امولسیون آب/روغن استفاده می شود، اما نگرانی های زیست محیطی منجر به استفاده از روغن های معدنی با سمیت کم، مواد مصنوعی و استرها شد.

به دلیل ویسکوزیته بالای صمغ یا چسب زانتان با اضافه کردن درصد کمی از صمغ به گل حفاری، می توان خواص رئولوژیکی آن را بهبود داد. مزیت دیگر صمغ زانتان افزایش پایداری گل های حفاری بر پایه آب یا آب نمک است.

فرآیند تولید گل حفاری

باریت یک افزودنی بسیار ساینده است و میکسرهای هموژنایزر به دلیل فاصله کم روتور استاتور برای میکس کردن و دیسپرس کردن این ماده مناسب نیستند. بنابراین این مقاله فقط دیسپرس کردن و حل کردن بنتونیت و سایر اصلاح کننده های رئولوژی در آب، آب نمک یا امولسیون های آب/روغن را بررسی می کند. برای تولید گل حفاری مطلوب، باید فرآیند زیر انجام شود:

• تجهیزات مورد استفاده در فرآیند اختلاط باید قادر به ترکیب و پخش سریع پودرها در آب باشند.
• ذرات بنتونیت باید به ریزترین اجزای سازنده آن شکسته شود تا بالاترین سطح موثر آن با آب پوشانده شود و خاصیت ژل در آن فعال شود.
• تنظیم درجه برش برای به دست آوردن عملکرد مورد نیاز است.
• حرکت شدید درون مخزن باید با افزایش ویسکوزیته حفظ شود.
• اگر محصول بر پایه امولسیون آب/روغن است، میکسر باید بتواند اندازه قطرات را به اندازه کافی کاهش دهد تا امولسیون پایدار تولید کند.

مشکلات خط تولید گل حفاری با همزن های معمولی

با استفاده از همزن های معمولی در تولید گل حفاری، با مشکلات زیر روبرو خواهید شد. برخی از این مشکلات عبارت است از:

• با اضافه کردن آب به بنتونیت ذرات آگلومره تولید می شود و میکسرهای معمولی قادر نیستند این ذرات را تجزیه کنند.
• همزن های معمولی توانایی کافی برای برش ذرات و تولید ژل ندارند.
• برای غلبه بر این مشکلات نیاز است که بنتونیت از قبل به مدت 4 ساعت در مخازن جداگانه ای خیس شده باشد. از این رو، زمان تولید گل حفاری با همزن های معمولی بسیار طولانی است.
• همزن های معمولی قادر نیستند اندازه قطرات را در حدی ریز کنند که امولسیون های پایدار آب/روغن (در صورت نیاز) ایجاد شود.

راه حل فن آوران صادق اسپادانا در خط تولید گل حفاری

یک میکسر هموژنایزر برش بالا فن آوران صادق اسپادانا می تواند بر این مشکلات غلبه کند و گل حفاری بدون آگلومرا و یک امولسیون آب/روغن پایدار در کسری از زمان صرف شده توسط روش های مرسوم تولید کند. عملیات تولید گل حفاری با میکسر هموژنایزر به شرح زیر است:

مزایای استفاده از میکسر هموژنایزر فن آوران صادق اسپادانا

• نصب راحت میکسرها و اضافه کردن به سیستم تولید
• باز شدن تمام آگلومرها به خاطر نیروی برش شدید ایجاد شده در هد روتور / استاتور
• پراکنده کردن سریع پودر در مایع
• کاهش زمان فرآیند تولید سوسپانسیون های پایدار و گل حفاری با کیفیت
• مصرف انرژی بهینه و صرفه اقتصادی بالا برای تولید گل حفاری
• تولید اندازه کوچک قطرات و تولید امولسیون روغن/آب پایدار

میکسر هموژنایزر مناسب در خط تولید گل حفاری

 برای تولید گل حفاری با کیفیت می توان از پمپ هموژنایزر فن آوران صادق اسپادانا کرد.