سوائل حفر الآبار النفطية (ج4) Drilling Mud Engineering

 تركيز الرمل في سائل الحفر:

يفهم من تركيز الرمل في سائل الحفر النسبة الحجمية للحبيبات الصلبة في سائل الحفر والناتجة عن حت الصخور والتي ذات أبعاد تتراوح ما بين (0.74 - 4)mm  وذات التأثير التآكلي أو المحت للمعدات التي تشكل طريق سائل الحفر (صمامات المضخة – مكبس المضخة – قميص المضخة – أنبوب ضخ المضخة – القائم – الخرطوم – الرأس الهيدروليكي – قلم الحفر – مواسير الحفر -  أعمدة الحفر – الدقاق – مجموعة مواسير من الخارج) ونتيجة هذا التأثير لحبيبات الرمل فإنه يجب العمل باستمرار على التقليل من تركيزه ضمن سائل الحفر ويجب ألاّ يزداد هذا التركيز عن 3% في الحفر الطاحوني وعن 1% أثناء الحفر التوربيني.

لتعيين تركيز الرمل في سائل الحفر يتم باستعمال الجهاز الموضع في الشكل والمتوفر في حقولنا ومخابرنا

يتألف الجهاز من قسمين:

1-قسم بلاستيكي مؤلف من جزأين:

الجزء الأول: عبارة عن أسطوانةٍ بلاستيكيةٍ مفتوحةٍ من الجانبين (1) وتحتوي في الوسط على منخلٍ ثابتٍ من الداخل ذو فتحاتٍ بأبعادٍ أكبر من 0.074 m.m.

الجزء الثاني: عبارة عن جزء أسطواني بلاستيكي (3) ذو نهايةٍ مخروطيةٍ (4) وينتهي هذا المخروط بفتحةٍ صغيرةٍ (5).

2-أنبوب زجاجي مدرج له فتحة (6) من الأعلى وجسمه مؤلف من قسمين قسم أسطواني (7) موجود عليه إشارتين Water to here و Mud to here والقسم الثاني (8) مخروطي ونهايته مدرجة0 - 2)%) حيث يعطي نسبة الرمل المئوية مباشرة.

أما طريقة القياس فهي على الشكل التالي:

1-تصبّ سائل الحفر في الأنبوب الزجاجي حتى يمتلئ إلى العلامة Mud to here ومن ثم يضاف الماء حتى يصل إلى العلامة water to here ثم نغطي فتحة الانبوب جيداً بالإصبع ويخضّ بقوةٍ.

2-يصبّ هذا الخليط في الوعاء الذي يحوي المصفاة بعناية ويغسل الأنبوب المدرّج جيداً ويضاف ناتج الغسيل إلى الوعاء ذو المصفاة على أن يستعمل الماء النظيف في عملية الغسيل. ثم يغسل الرمل المتجمع في المصفاة بتيار من الماء لتخليصه من سائل الحفر وجزيئات الغضار.

3-يوضع القمع على فوهة الأنبوب وتدور نهايته قليلاً في فوهة الأنبوب ثم يقلب محتوى المصفاة من الرمل المغسول بحيث يصبح في وسط القمع ثم يغسل.

4-بعد الانتظار لفترةٍ كافيةٍ لتوضع الرمل في نهاية الأنبوب المدرج نقرأ الرقم عن الأنبوب مباشرةً ونسبة الرمل وهي الرقم المقابل لسطح الرمل في الأنبوب المدرج. وبهذا نحصل على تركيز الرمل في سائل الحفر

تركيز الأملاح في سائل الحفر :

تتأثر خواص سوائل الحفر بشكل كبير بوجود مختلف الأملاح التي تنحلّ في الماء المشكل للجزء الأساسي لسائل الحفر.

هذه الأملاح قد تأتي من المياه الطبقية التي تصادف أثناء الحفر أو من الماء المستعمل في تحضير سائل الحفر أو من الطبقات المخترقة (طبقات ملح الطعام – الجصّ - الأنهدريت) وكذلك من الإسمنت ومن الإضافات المختلفة لمعالجة سائل الحفر متل الكلس – ملح الطعام – كربونات الصوديوم – كلور البوتاسيوم.

إنّ تعيين تركيز الأملاح في سائل الحفر يتم عن طريق التحليل الكيميائي الكميّ لعينات من سائل الحفر المراد تعيين نسبة الأملاح فيه.

تركيز شوارد الهيدروجين:

قبل المعالجة الكيميائية لأيّ سائل حفر يجب تعيين حموضته أو قلويته وإصلاحها عند اللزوم.

ويفهم من حموضة أو قلوية سائل الحفر تركيز شوارد الهيدروجين   /H⁺/أو الماءات /OH^-/.

تركيز هذه الشوارد يعيين بشكل غير مباشر وذلك بتعيين المعاملPH  والذي يعطى بالعلاقة التالية:

                                                } PH = - Log { H⁺

والسوائل تقسم حسب المعامل pH إلى أقسام:

pH ˂7   سوائل حمضية.

PH=7     سوائل معتدلة كالماء المقطر الذي يؤخذ كسائل مقارنة.

PH˃7     سوائل قلوية.

سوائل الحفر هي بشكل عام قلوية أيّ PH  أكبر من /7/. فمن أجل سوائل الحفر العادية المؤلفة من ماء وغضار فقط فإنّ pH يتراوح (7-8) أمّا السوائل المعالجة فإنّ PH لها يتراوح ما بين (8-12,5) لأنّ معظم الإضافات تستعمل مع الصودا الكاوية والتي تزيد من قلويّة سائل الحفر.

تعيين قلوية أو حموضة سائل الحفر يمكن أن تتم بعدة طرق أكثرها استعمالاً تلك التي تعتمد على خواص بعض المواد الحساسة التي تغير لونها عند تغير قلويّة أو حموضة السائل وهذه الطريقة متبعة في مخابرنا.