بخشی از مقاله
چکیده
براي حفاري لایه هاي شیلی، حفاري در مخزن هیدروکربوري،حفاري سخت وانحرافی از سیال پایه روغن دیزلی استفاده میشود ولی به دلیل مسائل زیست محیطی متعدد این سیالات، باید ازسیالات حفاري پایه سنتزي سازگار بامحیط زیست براي کاهش هزینه ها دفع پسماندو اثرات زیست محیطی که پایداري عالی دیواره چاه را نیز میسر می سازند استفاده کرد .در این مقاله با انجام ازمایشهاي پایداري شیلها طبق ازمایش استاندارد API 13-I درسیالات سنتزي ودیزلی به ارزیابی میزان بازیافت شیل در این سیالات پرداخته ودر ادامه با ازمایشات زیست محیطی - - BIOASSAY روي ارگانیسم هاي ماهی و میگو در این سیالات بدین صورت که این ارگانیسم ها بمدت96 ساعت در این سیالات در شرایط یکسان نگهداشته شده ودر طول ازمایش میزان مرگ و میر وبقاء ارگانیسم ها ثبت ونمودار درصد بقاء رسم شد ،انجام شد.
نتایج ازمایش هاي پایداري نشان دهنده درصد بالا ي پایداري شیلها در سیالات سنتزي همانند سیال پایه دیزلی است و توجه به ازمایش سمیت ،میزان بقاء در سیالات سنتزي بالا و در سیال دیزلی پایین تر می باشد. سپس هزینه حفاري چاه ها با سیالات سنتزي وابی به صورت موردي مقایسه شد و با مقایسه میزان حجم پسماند سیالات و روشهاي دفع پسماند،پسماند سیالات سنتزي به دلیل عدم سمیت با توجه به ازمایش سمیت روي ارگانیسم هاي دریایی قابل تخلیه به دریا بوده که از بسیاري از هزینه ها ازجمله هزینه انتقال پسماند به خشکی و دفن انها و مسائل زیست محیطی ممانعت می شود.
کلیدواژه:سنتزي،پایداري شیل،ازمایش سمیت، پسماند، محیط زیست، حفاري.
-1مقدمه
مسئله جدي در مورد سیالات حفاري پایه دیزلی داشتن پتانسیل تأثیر روي محیط زیست به خصوص محیط زیست دریایی در کاربردهاي حفاري دریایی است.ماده جایگزین دیزل باید یک سیال روغنی ایمن و سازگار با محیط زیست بوده که خواص رئولوژیکی ،وخواص پایدار سازي شیلها و عملکرد معادل با سیالات پایه دیزلی داشته باشد.طی حفاري در دریا با سیالات حفاري پایه ابی،کنده ها وحتی خود گل حفاري ممکن است به دریا تخلیه گردد. روغنهاي گیاهی داراي مزایایی از جمله: عدم سمیت براي محیط زیست، نداشتن محتویات آروماتیکی، هزینه کمتر در مقایسه با روغنهاي معدنی، تجاري و دیزلی هستند.مشتقات سنتزي متنوعی از روغنهاي گیاهی کشف و آزمایش شد که از میان آنها استرها بهترین ترکیبات هستند، استرها از لحاظ خواص روانکنندگی بسیار قابل قبول و داراي سمیت بسیار پایین و همچنین توسط باکتريهاي هوازي و غیر هوازي تجزیه میشوند بنابراین بسیار سازگار با محیط زیست هستند.
تحقیقات در نیمه سال 1980 شروع به پیشنهاد سیالات سازگار با محیط زیست کرد، اولین این سیالات که در نظر گرفته شد بر پایهي روغنهاي گیاهی از جمله روغن نخل، هسته نخل، روغن سویا و...بود.1]و[2در این مقاله وپژوهش متغیرهایی همچون میزان افزایش پایداري دیواره چاه درحفاري شیلها توسط سیالات سنتزي و دیزلی همچنین سمیت و مسائل زیست محیطی همراه این سیالات با توجه به آزمایشات زیست محیطی - سمیت - انجام شده روي ارگانیسم هاي دریایی، میزان حجم پسماند سیالات وروشهاي دفع پسماند،مزایا ومعایب روشهاي دفع پسماند وانتخاب سیال سنتزي جهت کاهش هزینه ها ،مسائل زیست محیطی و مقایسه موردي میزان متراژ حفاري و هزینه ها در حفاري با سیالات پایه سنتزي وابی انجام و ضرورت جایگزین سیال حفاري سنتزي به جاي سیال حفاري پایه دیزلی به لحاظ زیست محیطی،عملیاتی واقتصادي بررسی می شود.
-2 مقایسه میزان بازیافت شیل در سیالات حفاري پایه استري و پایه روغن دیزلی
هدف از انجام این آزمایش بررسی پایداري شیل در شرایط مختلف میباشد. بدین صورت که به هر یک از نمونههاي سیال مجزا چند گرم از نمونه شیل دانهبندي شده در ابعاد مشخص اضافه میگردد. سپس هر یک از نمونهها را در سلهاي - - Cellمخصوصی ریخته و به مدت 16 ساعت تحت درجه حرارت 121 درون آون گردان قرار میدهیم. پس از حرارت دادن نمونهها، آنها را خارج کرده و دانههاي شیلی درون گل را با عبور دادن گل از الک با مش 500 - 35 میکرون - از گل جدا کرده و آنها را توسط آب اشباع از نمک مطابق با آنچه در استاندارد API 13-I آمده است شستشو داده و سپس در خشک کن قرار میدهیم.پس از خشک شدن شیلها آنها را وزن کرده و از روي آن میزان بازیابی شیل را از رابطه - - 1بدست میآوریم.در این آزمایش میزان 19gr از نمونه شیل را در دو سیال پایه حفاري استري و پایه دیزلی در cell هاي مخصوص قرار داده و آزمایش انجام شد.
الف - میزان پایداري شیل در سیال حفاري پایه روغن دیزلی - DBM - W1=19gr وزن دانههاي شیل قبل از آزمایش W2=17.9gr وزن دانههاي شیل پس از آزمایشR=W2/W1*100=17.9/19*100=94.21% میزان بازیافت شیل
ب - میزان بازیافت شیل در سیال حفاري پایه استري - - SBMW1=19gr وزن دانههاي شیل قبل از آزمایش W2=17.7gr وزن دانههاي شیل پس از آزمایشR=W2/W1*100=17.7/19*100=93.15% میزان بازیافت شیل نمودار1 درصد بازیابی شیل در هر سیال را نشان میدهد.همانطور که در نمودار ملاحظه میشود میزان درصد بازیابی شیل در سیال پایه استري بسیار نزدیک به سیال حفاري پایه دیزلی است و میتوان از این سیالات در حفاري لایههاي شیلی به دلیل عدم واکنش سیال حفاري پایه استري با شیل استفاده کرد و از بسیاري از هزینه ها و مشکلات ناشی از تورم، انبساط، ریزش دیواره چاه وگیر لولهها جلوگیري کرد.
-3 روش هاي دفع پسماند ناشی از عملیات حفاري دریایی
1-3 تخلیه پسماند به داخل دریا
در این روش پسماند ناشی از گل حفاري سنتزي بعد از عملیات جداسازي به دریا تخلیه می شوند.جدول1 مزایا ومعایب این روش را نشان می دهد.
2-3 تزریق مجدد به داخل چاه
در این روش کنده هاي حفاري که به اندازه ذرات ریز هستند به همراه گل حفاري به درون سازندهاي نفوذ پذیرزیر زمینی تزریق میشوند.. اما این عمل داراي مشکلات فراوانی است ازجمله: .1ایجاد شکست در ناحیه کفشک لوله جداري قبلی .2ایجاد
