低密度掘削液用の高い圧縮強度を備えた中空ガラス微小球

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ガラスバブルとしても知られる中空のガラス球。掘削液中の密度低下剤として使用されます。 現場での応用では、中空のガラス泡を含む独自の水中油型エマルション流体が、生産区間の掘削中に使用されました。 水中油型エマルジョンは適切な流体ベースを提供しましたが、ガラスバブルはその低密度のおかげで、対応するベース流体の完成密度よりも低い完成密度を与えました。 グラスバブルの密度低下能力は、流体に含まれるバブルの濃度に比例します。

現場での応用では、液体とガラスの気泡のペアは安定しており、均質であり、従来の泥水モーター、ビット、表面洗浄装置を通じて適合性があり、低圧貯留層や水中での使用に適したレオロジー特性や濾液特性を備えています。高い透過性のゾーンを生成します。
ガラスビーズは球状構造で、硬度が高く、表面が滑らかであるなどの特徴があり、転がり性能が良好です。 掘削液の添加剤として使用すると、ボールのベアリングと同様の役割を果たし、ドリルパイプ、掘削液の摩擦抵抗を大幅に軽減し、ビットの穴あけを高速化し、貫通速度を向上させ、ビットの摩耗を軽減します。
現在、探査と開発は困難ですが、アンダーバランス掘削でガラスビーズを使用して、埋設深度が低く、形成圧力が低い条件での目的層には多くの利点があります。最大の利点の1つは、ガラスビーズが掘削速度を向上させることができることです。 シャフトから地層流体の流体差圧が0〜6.9Mpaの範囲にある場合、砂岩、石灰岩、頁岩の一般的な掘削方法では掘削効率が70〜80%低下しますが、ガラスビーズは坑井内圧力を下げることができ、掘削を大幅に改善します。効率。

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低密度掘削流体の場合、中空ガラス微小球を添加剤として使用して流体の特性を高めることができます。 それらがどのように役立つかは次のとおりです。
1. 密度の削減:
軽量フィラー: HGM は非常に軽いため、掘削液の全体的な密度を大幅に下げるのに役立ちます。 これは、地質学的に敏感な地層や狭い圧力マージンを扱う場合など、より低い密度を維持することが不可欠な掘削作業で特に役立ちます。

2. 圧力制御:
地層圧力のバランスをとる: 特定の掘削環境では、掘削流体によってかかる圧力と自然の地層圧力のバランスをとることが重要です。 HGM は流体密度を正確に調整し、噴出や地層の損傷を防ぐのに役立ちます。

3.レオロジー特性:
粘度制御: HGM は掘削液のレオロジー特性に影響を与え、適切な粘度の維持に役立ちます。 粘度の制御は、効率的に掘削し、ボーリング孔から切りくずを運び出すために重要です。

4. 温度耐性:
熱安定性: HGM は一般に優れた熱安定性を備えているため、ダウンホールで高温環境にさらされる掘削流体での使用に適しています。

5. 循環制御の喪失:
循環損失の防止: HGM を組み込んだ掘削液は、浸透性地層に安定したバリアを形成することで、循環損失の問題を防ぐことができます。 HGM の軽量な性質は、効果的な架橋材料の作成に役立ちます。

6. 強化セメントスラリー:
セメンティング用途: HGM は、井戸のセメンティング作業でセメント スラリーに添加することもできます。 これらは、スラリーの密度を減らし、断熱特性を高め、浮力を向上させます。これは、沖合および深海のセメンチング作業に不可欠です。

7. 環境への配慮:
環境に優しいオプション: 掘削液に使用される他の材料と比較して、HGM は環境に優しく、偶発的な流出や排出の場合でも環境へのリスクを最小限に抑えます。

中空ガラス微小球を低密度掘削液に使用する場合、最適な性能を確保するために、粒子サイズ、濃度、他の添加剤との適合性などの要素を考慮することが重要です。 さらに、特定の掘削条件に最適な HGM 配合を決定するには、厳密なテストと分析を実施する必要があります。