Czym są płyny wiertnicze?

Płyny wiertnicze to substancje płynne lub gazowe, które często są pompowane do otworów wiertniczych podczas wiercenia. Te płyny są zwykle nazywane płuczką wiertniczą, gdy używane są płyny, choć nie oznacza to, że składają się z rzeczywistego płuczki. Płynne płyny wiertnicze mogą być na bazie wody lub oleju, a płyny gazowe często zawierają powietrze. Jednym z głównych celów wiercenia w płynie wiertniczym jest utrzymanie stabilności otworu wiertniczego, chociaż może on również wykonywać kilka innych zadań. Niektóre inne funkcje obejmują ułatwianie usuwania wierconego materiału z odwiertu, kontrolowanie ciśnień w formacji, chłodzenie i smarowanie wiertła, a nawet przenoszenie mocy hydraulicznej na elementy zespołu dolnego otworu.

Istnieje wiele różnych rodzajów płynów wiertniczych, z których każdy ma cechy, które są wyjątkowo dostosowane do konkretnych sytuacji. Większość płynów wiertniczych można podzielić na kategorie na bazie cieczy i gazu. Płyny na bazie cieczy są zwykle nazywane płuczkami wiertniczymi i można je dalej podzielić na roztwory na bazie wody i oleju. Czasami woda jest używana sama, chociaż częściej miesza się ją z gliną bentonitową i różnymi innymi chemikaliami. Glina jest potocznie nazywana „żelem” w przemyśle naftowym i gazowym, a dodatki chemiczne zwykle mają na celu kontrolowanie różnych właściwości, takich jak lepkość.

Płyn wiertniczy na bazie oleju może być syntetyczny lub naturalny, a olej napędowy jest jedną z naturalnie występujących substancji, która jest czasami stosowana. Te płyny są często wybierane do zastosowań, w których wymagane są wyższe właściwości smarne, lub w procesie wiercenia prawdopodobnie powstanie duża ilość ciepła. Oleje syntetyczne są zwykle wybierane, gdy toksyczne opary z olejów naturalnych mogą być niebezpieczne, co często bierze się pod uwagę w zamkniętych warunkach pracy na morskich platformach wiertniczych.

Gazowe płyny wiertnicze czasami składają się z powietrza pompowanego do łańcucha wiertniczego, chociaż można również uwzględnić różne inne gazy. Czasami powietrze jest również mieszane z wodą, co może zwiększyć lepkość płynu wiertniczego, zapewnić dodatkową kontrolę zapylenia lub pomóc oczyścić odwiert. Polimery są czasem zawarte w mieszaninach powietrze / woda, gdy wymagany jest środek spieniający lub inny dodatek.

Głównym celem płynu wiertniczego jest utrzymanie integralności otworu wiertniczego i zapobieganie przedostawaniu się płynów obecnych w formacjach skalnych do łańcucha wiertniczego. Inną podstawową funkcją jest pomoc w przenoszeniu zwiertów w górę odwiertu na powierzchnię, gdzie można je usunąć. Płyn jest często używany do chłodzenia i smarowania, zarówno w przypadku wiertła, jak i maszyn do montażu dolnego otworu, takich jak silniki błotne. Ciśnienie hydrauliczne obecne w płynie można również wykorzystać do zasilania silników płuczkowych i innych komponentów.