کنترل فشارهای زیر زمینی

در حین حفاری ممکن است با سازندهایی روبرو شویم که محتوی آب، نفت یا گاز با فشار بسیار زیاد باشد. کنترل این فشارهای زیر زمینی به عهده گل حفاری چاه عمیق حفاری است. یکی از خواص فیزیکی گل ایجاد فشار ستون سیال در چاه است. مقدار این فشار بستگی به وزن گل و عمق چاه دارد. با تنظیم مناسب وزن گل بوسیله تنظیم مناسب وزن گل بوسیله مواد وزن‏افزا، می‏توان مقدار فشار ستون سیال را طوری تنظیم کرد که درست مساوی فشار سازند باشد و بتوان آنرا کنترل کرد. اختلاف فشار گل و سازند را اختلاف فشار می‏گویند. بدیهی است که اگر این اختلاف فشار مثبت باشد یعنی اگر فشار هیدرواستاتیک از فشار سازند بیشتر باشد، خطر شکستن دیواره چاه و بدنبال آن گم شدن گل در سازند وجود دارد و حفاری چاه چنانچه اختلاف فشار منفی باشد یعنی فشار هایدرواستاتیک از فشار سازند کمتر باشد، خطر جریان یافتن چاه و احتمال فوران آن پیش می‏آید.

اندود کردن دیواره چاه و جلوگیری از ریزش

گل حفاری خوب باید بتواند دیواره چاه را حتی اگر بافتی سست و نامنسجم داشته باشد بوسیله یک لایه نازک و غیرقابل نفوذ طوری اندود کند که هم حفاری چاه عمیق جلوی هرز رفتن گل و صافاب آن بداخل سازند را بگیرد و هم به پایداری و تحکیم سنگهای سازنده دیواره چاه کمک کند و مانع ریزش آنها به داخل چاه گردد. افزودن بنتونایت و درمان شیمیایی گل به منظور ایجاد محیطی یکنواخت از ذرات جامد و پرهیز از کلوخه‏ای شدن این ذرات. بخش کلوئیدی گل را تقویت کرده و حفاری چاه توانائی گل را در نشاندن اندودی غیرقابل نفوذ بر دیواره چاه را بالا می‏برد. گاه لازم است که گل را بوسیله مواد کنترل کننده صافاب گل درمان کرد تا کیفیت اندود از نظر نفوذ ناپذیری بهبود پیدا کند و صافاب گل کاهش یابد.

روان کردن مته و لوله‏های حفاری

گل حفاری تا اندازه‏ بالایی باعث روان شدن حفاری چاه عمیق مته و لوله‏های حفاری در چاه نیز می‏شود. رسی که در بیشتر گلهای حفاری پایه آبی مصرف می‏شود علاوه بر سایر وظایف خود بعنوان یک روان کننده نیز عمل می‏کند. آغشتن گل حفاری به نفت یا مواد روان کننده دیگر، خاصیت روان کنندگی آن را افزایش می‏دهد و سبب کاهش گشتاور پیچشی روی مته و لوله حفاری می‏شود. با این همه اگر وزن روی مته بیش از اندازه زیاد باشد حتی بهترین گل حفاری آغشته به نفت هم حفاری چاه نمی‏توانند جلوی فرسایش و خراب شدن یاتاقانهای مته را بگیرند. در چنین شرایطی کاربرد روان کننده‏های فشار قوی می‏تواند در رفع مشکل مؤثر باشد.

تمیزکردن ته چاه و انتقال کنده‏های حفاری

تمیزکردن ته چاه از کنده‏های حفاری هنوز هم یکی از مهمترین وظایف گلهای حفاری بشمار می‏آید. گل وقتی که از جهت‏های مته بیرون می‏آید بواسطه فوران شدیدی که دارد، سبب تمیز شدن ته چاه و لبه‏های مته شده و به این ترتیب هم طول عمر مته بیشتر حفاری چاه عمیق می‎‏شود و هم سرعت و بازدهی حفاری را افزایش می‏دهد. گل همچنانکه در فضای حلقوی بالا می‏رود، کنده‏های حفاری را با خود حمل کرده و آنها را از ته چاه به سطح زمین می‏رساند. کنده‏ها همزمان که به سوی سطح زمین در حرکت هستند تحت تأثیر نیروی جاذبه زمین نیز هستند و به همین دلیل پیوسته تمایل به سقوط و حفاری چاه بازگشت مجدد به ته چاه را دارند. اگر سرعت صعود گل در فضای حلقوی بیش از سرعت سقوط کنده‏ها باشد، در این صورت می‏توان انتظار داشت که کنده‏ها به سطح زمین برسند.

توانایی ها و ویژگی های یک گل حفاری مطلوب

تمیزکردن ته چاه و انتقال کنده‏های حفاری به سطح زمین

خنک کردن مته و لوله‏های حفاری

روان کردن مته و لوله‏های حفاری

اندود کردن حفاری چاه عمیق دیواره چاه و جلوگیری از ریزش چاه

کنترل فشارهای زیر زمینی

معلق نگه داشتن کنده‏ها و مواد وزن افزا به هنگام قطع جریان گل حفاری

ترخیص شن و کنده‏های حفاری بر روی الکهای لرزان و سایر تجهیزات جدا کننده

تحمل قسمتی از حفاری چاه وزن لوله‏های حفاری و لوله‏های جداری

به حداقل رسانیدن ضایعات و آسیب‏ها به سازنده‏های مجاور چاه

انتقال توان هیدرولیکی پمپ‏های گل به مته و بحرکت در آوردن تیغه‏های متحرک مته.