Cosa sono i fluidi di perforazione?

I fluidi di perforazione sono sostanze liquide o gassose che vengono spesso pompate nei fori durante le operazioni di perforazione. Questi fluidi sono in genere chiamati fanghi di perforazione quando vengono utilizzati liquidi, anche se ciò non significa che siano costituiti da fango reale. I fluidi di perforazione liquidi possono essere a base di acqua o olio e i fluidi gassosi spesso contengono aria. Uno degli scopi principali del fluido di perforazione è mantenere la stabilità di un pozzo trivellato, sebbene possa svolgere anche molte altre attività. Alcune altre funzioni includono la facilitazione della rimozione del materiale perforato dal foro, il controllo delle pressioni all'interno di una formazione, il raffreddamento e la lubrificazione della punta e persino il trasferimento della potenza idraulica ai componenti del gruppo del foro inferiore.

Esistono molti tipi diversi di fluidi di perforazione, ognuno dei quali ha qualità che si adattano in modo univoco a situazioni particolari. La maggior parte dei fluidi di perforazione può essere suddivisa in categorie di liquidi e gas. I fluidi a base liquida sono generalmente chiamati fango di perforazione e possono essere ulteriormente suddivisi in soluzioni a base di acqua e olio. L'acqua viene talvolta utilizzata da sola, sebbene sia più comunemente miscelata con argilla bentonitica e vari altri prodotti chimici. L'argilla è colloquialmente definita "gel" nell'industria petrolifera e del gas e gli additivi chimici sono generalmente destinati a controllare varie caratteristiche come la viscosità.

Il fluido di perforazione a base di olio può essere sintetico o naturale e il gasolio è una sostanza naturale che viene talvolta utilizzata. Questi fluidi sono spesso scelti per applicazioni in cui sono richieste maggiori qualità di lubrificazione o è probabile che venga generata una grande quantità di calore nel processo di perforazione. Gli oli sintetici sono generalmente scelti quando i fumi tossici degli oli naturali potrebbero essere pericolosi, il che è spesso una considerazione delle condizioni di lavoro chiuse che si trovano nelle piattaforme petrolifere offshore.

I fluidi di perforazione gassosi a volte sono costituiti da aria che viene pompata nella stringa di perforazione, sebbene possano essere inclusi anche altri gas. A volte l'aria viene anche miscelata con l'acqua, che può aumentare la viscosità di un fluido di perforazione, fornire un maggiore controllo della polvere o aiutare a pulire il pozzo. I polimeri sono talvolta inclusi in miscele aria / acqua quando è richiesto un agente schiumogeno o altro additivo.

Lo scopo principale di un fluido di perforazione è di mantenere l'integrità di un pozzo trivellato e di impedire che i fluidi presenti nelle formazioni rocciose entrino nella stringa di perforazione. Un'altra funzione primaria è quella di aiutare a far passare le fessure del trapano fino al foro nella superficie, dove possono essere smaltite. Spesso si fa affidamento sul fluido per le proprietà di raffreddamento e lubrificazione, sia per la punta del trapano che per i macchinari di assemblaggio del foro inferiore come i motori per fanghi. La pressione idraulica presente nel fluido può essere utilizzata anche per alimentare motori a fango e altri componenti.