مطالعه و بررسی آزمایشگاهی عملکرد ژل هیبریدی به منظور کنترل هرزروی سیالات حفاری در سازندهای شکافدار

Abstract

ژل هایی که در ابتدا ویسکوزیته پایینی دارند و بعد از مدتی شبکه سه بعدی مستحکمی تشکیل میدهند، می‌توانند به صورت موفقیت آمیزی در کنترل هرزروی سیالات حفاری بکار گرفته شوند. ژل هیبریدی، از یک ژل پلیمر کراس لینک شده به عنوان فاز پیوسته و یک سیال پایه روغنی به عنوان فاز داخلی تشکیل می شود. ژل هیبریدی به دلیل استفاده کمتر از پلیمر و کراس لینکر، ، هزینه کمتری نسبت به ژل پلیمرهای مرسوم دارد و خواص آن به راحتی قابل کنترل می‌باشد. این مقاله در دو بخش نتایج آزمایشگاهی و مدل سازی تجربی با استفاده از روش سطح پاسخ بررسی می شود. برای ارزیابی رفتار ژل در شرایط مختلف تعدادی پارامتر شامل زمان شروع تشکیل ژل، زمان نهایی ژل شدن، سرعت تشکیل شبکه ژل تعریف و مقایسه شدند. ابتدا، تأثیر پارامترهایی مانند pH، دما و شوری بر عملکرد ژل و نیز پایداری ژل با زمان مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. سپس با تست های پایداری دینامیکی، حداکثر میزان فشاری که ژل در شکاف می‌تواند تحمل کند تا از هرزروی بیشتر سیال حفاری جلوگیری کند، اندازه گیری شد. در نهایت، برای بررسی آسیب وارده به سازند توسط ژل هیبریدی، میزان گسیختگی ژل با زمان در هیدروکلرید اسید 15و 28 درصد حجمی اندازه گیری شد. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که ژل های هیبریدی به دلیل انعطاف پذیری بالا در طراحی، استحکام مناسب و عدم آسیب به سازند، می توانند عملکرد مناسبی برای مقابله با هرزروی حین حفاری و تکمیل چاه داشته باشند.از روش سطح پاسخ بر اساس طراحی Box-Behnken برای پیش بینی ویسکوزیته نهایی ژل هیبریدی به عنوان تابعی از دما، pH و شوری استفاده شد و مدل پیش بینی شده با حل مدل رگرسیون درجه دوم به دست آمد. معادله پیشنهادی، ویسکوزیته ژل هیبریدی را با دقت88 درصد، در محدوده پارامترهای ورودی مورد استفاده پیش بینی می‌کند.

Keywords

• هرزروی
• سیال حفاری
• ژل هیبریدی
• آسیب سازند
• روش سطح پاسخ