Co jsou vrtné kapaliny?

Vrtné kapaliny jsou kapalné nebo plynné látky, které se během vrtání často čerpají do vrtů. Tyto tekutiny se obvykle nazývají vrtné bahno, když se používají kapaliny, i když to neznamená, že se skládají ze skutečného bahna. Kapalné vrtné kapaliny mohou být na bázi vody nebo oleje a plynné kapaliny často obsahují vzduch. Jedním z hlavních účelů vrtné kapaliny je udržení stability vrtu, i když může také plnit několik dalších úkolů. Některé další funkce zahrnují usnadňování odstraňování vrtaného materiálu z vrtu, řízení tlaků uvnitř formace, chlazení a mazání vrtáku a dokonce přenos hydraulické energie na součásti sestavy spodního otvoru.

Existuje mnoho různých druhů vrtných kapalin, z nichž každá má vlastnosti, které jsou jedinečně vhodné pro konkrétní situace. Většina vrtných kapalin může být rozdělena do kategorií na bázi kapalin a plynů. Kapaliny na bázi tekutin se obvykle nazývají vrtné bahno a lze je dále rozložit na roztoky na bázi vody a oleje. Voda se někdy používá sama o sobě, i když se běžně mísí s bentonitovým jílem a různými dalšími chemikáliemi. Jíl je hovorově nazýván "gel" v ropném a plynárenském průmyslu a chemické přísady jsou obvykle určeny k řízení různých charakteristik, jako je viskozita.

Vrtná kapalina na bázi oleje může být buď syntetická nebo přírodní, a nafta je jednou z přirozeně se vyskytujících látek, která se někdy používá. Tyto kapaliny jsou často vybírány pro aplikace, kde jsou vyžadovány vyšší mazací vlastnosti nebo je pravděpodobné, že při vrtání bude generováno velké množství tepla. Syntetické oleje se obvykle volí tehdy, když by toxické výpary z přírodních olejů mohly být nebezpečné, což je často považováno za uzavřené pracovní podmínky na ropných plošinách na moři.

Plynné vrtné kapaliny někdy sestávají ze vzduchu, který je čerpán do vrtné větve, i když mohou být zahrnuty i různé další plyny. Vzduch je někdy smíchán také s vodou, což může zvýšit viskozitu vrtné kapaliny, zajistit přidanou kontrolu prachu nebo pomoci vyčistit vrt. Polymery jsou někdy obsaženy ve směsích vzduch / voda, pokud je požadováno pěnící činidlo nebo jiná aditiva.

Hlavním účelem vrtné kapaliny je udržovat celistvost vrtu a zabránit tekutinám přítomným ve skalních formacích vniknout do vrtné struny. Další primární funkcí je pomoc při průchodu vrtacích vrtů do vrtu k povrchu, kde mohou být odstraněny. Tekutina se často spoléhá na chladicí a mazací vlastnosti, a to jak pro vrtací korunku, tak i pro strojní zařízení pro montáž spodního otvoru, jako jsou blátové motory. Hydraulický tlak přítomný v tekutině může být také použit k pohonu bahenních motorů a dalších součástí.