forrás: olaj & gáz UK
a mélyebb, hosszabb és nagyobb kihívást jelentő kutak fúrását a fúrási technológiák fejlesztése tette lehetővé, beleértve a hatékonyabb és eredményesebb fúrófolyadékokat. A fúrófolyadékokat, amelyeket fúróiszapnak is neveznek, hozzáadják a kútfúráshoz, hogy megkönnyítsék a fúrási folyamatot a dugványok felfüggesztésével, a nyomás szabályozásával, a kitett kőzet stabilizálásával, a felhajtóerő biztosításával, valamint a hűtéssel és kenéssel.
már a Kr.e. harmadik században a kínaiak fúrófolyadékokat használtak víz formájában, hogy elősegítsék a talaj áthatolását szénhidrogének fúrásakor. A “sár” kifejezést akkor hozták létre, amikor az USA-ban a Spindletop-ban a fúrók egy szarvasmarhacsordát vezettek át egy felhígított mezőn, és a keletkező iszapot használták a fúró kenésére.
míg a fúrófolyadékok technológiája és kémiája sokkal összetettebbé vált, a koncepció ugyanaz maradt. A fúrófolyadékok elengedhetetlenek a fúrás sikeréhez, mind a visszanyerés maximalizálása, mind az első olaj eléréséhez szükséges idő minimalizálása érdekében.
a fúrófolyadék célja
a fúrás során a dugványok nyilvánvalóan létrejönnek, de általában nem jelentenek problémát, amíg a fúrás le nem áll, mert a fúróbit cserét vagy más problémát igényel. Amikor ez megtörténik, és nem használnak fúrófolyadékokat, a dugványok ismét kitöltik a lyukat. A fúrófolyadékokat felfüggesztési eszközként használják, hogy ez ne történjen meg. A fúrófolyadék viszkozitása növekszik, amikor a mozgás csökken, lehetővé téve, hogy a folyadék folyékony állagú legyen a fúrás során, majd szilárdabb anyaggá váljon, amikor a fúrás leállt. A dugványokat ezután felfüggesztik a kútban, amíg a fúró újra be nem kerül. Ez a gélszerű anyag ezután ismét folyadékká alakul, amikor a fúrás elindul.
a fúrófolyadékok a szénhidrogének és a sziklaalakzatok nyomásának ellensúlyozásával segítenek a kút nyomásának szabályozásában is. A fúrófolyadékokhoz mérleganyagokat adnak, hogy növeljék annak sűrűségét, tehát a kút falaira gyakorolt nyomását.
a fúrófolyadékok másik fontos funkciója a kőzetstabilizálás. Speciális adalékanyagokat használnak annak biztosítására, hogy a fúrófolyadékot a kútban lévő kőzetképződés ne szívja fel, és hogy a kőzetképződés pórusai ne legyenek eltömődve.
minél hosszabb a kút, annál több fúrócsőre van szükség a kút fúrásához. Ez a mennyiségű fúrócső nehézzé válik, a fúrófolyadék pedig felhajtóerőt kölcsönöz, csökkentve a stresszt. Ezenkívül a fúrófolyadék segít csökkenteni a súrlódást a kőzetképződéssel, csökkentve a hőt. Ez a kenés és hűtés segít meghosszabbítani a fúró élettartamát.
a fúrófolyadékok típusai
a fúrófolyadékok víz-, olaj – vagy szintetikus alapúak, és minden összetétel különböző megoldásokat kínál a kútban. Ha a kőzetképződés sóból vagy agyagból áll, megfelelő lépéseket kell tenni a fúrófolyadékok hatékonysága érdekében. Valójában egy fúrófolyadék-mérnök felügyeli a fúrást, fúrófolyadék-adalékanyagokat ad hozzá az egész folyamat során, hogy nagyobb felhajtóerőt érjen el vagy minimalizálja a súrlódást, bármi is legyen az igény.
a kút kémiai összetételének és tulajdonságainak figyelembevétele mellett a fúrófolyadék-mérnököknek figyelembe kell venniük a környezeti hatásokat is, amikor előírják a kútban szükséges fúrófolyadék típusát. Az olaj alapú fúrófolyadékok jobban működhetnek egy sósabb kőzetnél. A vízbázisú fúrófolyadékokat általában úgy tekintik, hogy a tengeri fúrás során kevésbé befolyásolják a környezetet.
a fúrófolyadékok ártalmatlanítása használatuk után szintén kihívást jelenthet. A legújabb technológiai fejlődés módszereket hozott létre a fúrófolyadékok újrahasznosítására.