4. Funciile fluidului de foraj Funciile fluidului de foraj:cur talpa sondei de detritus i l transport la suprafa;realizeaz contrapresiune asupra pereilor sondei colmateaz pereii sondei n dreptul rocilor poros-permeabile, contribuie la rcirea i lubrifierea elementelor active ale sapei, lagrelor sapei sau motoarelor de fund, reducnd frecrile i uzura garniturii de foraj;menin detritusul n suspensie atunci cnd se oprete circulaiareprezint mediul prin care se transmite puterea hidraulic disponibil de la suprafa la instrumentul de dislocare, fluidul fiind un parametru activ al regimului de foraj;preia o parte din greutatea garniturii de foraj i a coloanei de burlane, furnizeaz informaii asupra rocilor interceptate i a fluidelor din porii acestora

4. Funciile fluidului de foraj Alte cerine pentru fluidele de foraj:s nu afecteze, fizic sau chimic, rocile traversate i s nu modifice permeabilitatea stratelor productive s nu fie la rndul lui afectat de mineralele solubile (sare, gips, anhidrit), de apele mineralizate, de gaze (dioxid de carbon, hidrogen sulfurat), temperaturi sau presiuni s permit investigarea geofizic a rocilor i fluidelor coninute de acestea, precum i recoltarea probelor de roc, n condiii ct mai apropiate de cele in situ;s previn eroziunea i coroziunea echipamentului din sond;s nu fie toxice, inflamabile sau s produc poluarea mediului nconjurtor i apelor freatice;s fie uor de preparat, manipulat, ntreinut i curat de detritus sau gaze;s nu reclame cantiti mari sau greu de procurat de aditivi pentru meninerea proprietilor, deci s fie pe ct posibil ieftine, iar pomparea s aib loc cu cheltuieli minime de energie.

2. Evacuarea detritusului la suprafa 4. Funciile fluidului de foraj Particulele fine de argil, marn sau chiar nisip (roc dislocat cu dimensiuni ale particulelor sub 0,5 mm), se nglobeaz n masa fluidului de foraj i evacuarea lor la suprafa nu ridic probleme. Restul de particule solide, cu dimensiuni mai mari, sunt evacuate prin antrenarea lor de ctre curentul ascendent de fluid. Capacitatea de transport a fluidului de foraj este determinat de: viteza ascensional, densitatea i proprietile reologice ale fluidului de foraj, regimul de curgere, forma, dimensiunile i densitatea particulelor evacuate, diferena dintre densitatea fluidului i cea a particulelor de detritus, dimensiunile transversale ale spaiului inelar, nclinarea sondei, rotirea garniturii de foraj, concentraia neuniform a particulelor de detritus.

4. Funciile fluidului de foraj Viteza de ridicare a particulei de detritus (vr) prin spaiul inelar al sondei este efectul vitezei ascensionale a fluidului (vsi) i lunecrii particulei sub greutate proprie (u): Debitele de circulaie necesare splrii tlpii asigur o vitez ascensional suficient evacurii detritusului, de 0,31,3 m/s, iar la forajul cu aer de 1020 m/s.. Pentru a evita pericolul depunerii detritusului, concentraia de particule solide trebuie limitat la 5 %, n fluidele de foraj obinuite, iar n cazul apei sau a fluidelor cu capacitate redus de suspendare sub 2 %. Viteza de lunecare depinde de forma i dimensiunile particulei, densitatea rocii i a fluidului, viscozitatea fluidului i regimul de curgere. ntr-un fluid de foraj nu depete 2030 cm/s, valori mai mari realizndu-se pentru particule cu dimensiuni apreciabile, n fluide cu densitatea i viscozitatea sczute.

4. Funciile fluidului de foraj 3. Stabilitatea pereilor sondei Presiunea fluidului de foraj (fluidelor) din sond este controlat de operator i este o cale prin care sunt stpnite efectele dezechilibrului determinat de sond n masivul de roci. Modul de lucru n sond depinde de relaia n care se gsete aceeai presiune din sond, din dreptul stratului i presiunea fluidelor din porii rocilor.Modul cel mai rspndit de lucru (foraj la supraechilibru) are la baz mpiedicarea fluidelor din formaiune de a ptrunde n sond, prin respectarea relaiei:n care este o presiune de siguran (n antier se recomand s fie de minim 45 bar pentru fiecare 1000 m adncime, la care se gsete stratul).

4. Funciile fluidului de foraj 4. Rcirea i lubrifierea sapei i a garniturii de foraj Fluidul de foraj care circul n sond are i rolul de a rci i lubrifia sapa i garnitura de foraj. n timpul lucrului pe talp pentru sfrmarea rocii, sapa se nclzete foarte mult. Lucrul mecanic consumat pentru nvingerea frecrilor dintre garnitur i pereii sondei se transform n cldur. Prin intermediul fluidului de foraj care este n circulaie se preia o mare parte din aceast cldur degajat i se mpiedic uzura prematur a acestora.Pentru siguran, se recomand suprapresiuni de 1015 bar, care conduc la o majorare a densitii fluidului de 3050 kg/m3Densitate insuficient meninerii stabilitii pereilor, poate conduce la manifestare eruptiv sau chiar erupie iar fuide cu densiti prea mari poate provoca fisurarea formaiunilor i pierderia circulaiei.

4. Funciile fluidului de foraj Pentru a evita cderea particulelor de detritus la talpa sondei la ntreruperea circulaiei sunt de preferat fluide de foraj cu tensiunea static corespunztoare meninerii acestora n suspensie. Totui, valori ridicate ale rezistenei de gel provoac variaii mari de presiune la pornirea circulaiei sau manevrarea materialului tubular aflat n sond. Problemele sunt mai dificile n cazul sondelor nclinate sau orizontale, dar noile tipuri de fluide pe baz de polimeri, cu un comportament reologic vscoelastic (viscoziti ridicate la viteze de forfecare sczute i gelaii constante, cu valori moderate, la viteze de forfecare ridicate), au, pe lng alte avantaje, i o capacitate deosebit de curire a sondei de detritus. 5. Capacitatea de meninere a detritusului n suspensie

4. Funciile fluidului de foraj 6. Furnizarea de informaii asupra sondei Pentru a se asigura protecia lucrului n sond, fluidul de foraj este proiectat cu un minim de proprieti optime. Urmrind modificarea acestora i analiznd detritusul adus de fluidul de foraj, se obin informaii asupra rocilor interceptate i a fluidelor din porii lor.Aa cum am mai menionat, fluidul de foraj poate ndeplini i alte atribuii, dar prepararea unui fluid care s rspund la toate aceste condiii este practic nerealizabil, mai ales c nu de puine ori anumite proprieti sunt contradictorii i necesit gsirea unor soluii de compromis.

5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj1. Materiale pentru reglarea densitii (de ngreuiere) Materialele pentu reglarea densitii trebuie s aib densitatea proprie mai mare dect a argilelor, s fie inerte din punct de vedere chimic, s nu fie abrazive i s poat fi mcinate la granulaia dorit.Dup densitatea proprie, materialele de ngreuiere se mpart n trei categorii.a. Materiale cu densitate redus (sub 3500 kg/m3): argile slab coloidale, marne, calcar, cret, dolomit. Cu ajutorul lor se pot prepara fluide cu densitatea pn la 15001700 kg/m3 i fiind solubile n acid clorhidric, turta de colmatare depus n dreptul stratelor productive poate fi uor ndeprtat prin acidizare. Mai folosite sunt creta i calcarul (cu denumirea comercial Drill Carb sau Lo-Wate, poate fi mcinat la granulaia dorit i utilizat i ca agent de podire temporar), iar pentru c sunt mai umectabile n petrol dect n ap se utilizeaz i n fluidele emulsie invers. b. Materiale cu densitatea medie (n domeniul 35005500 kg/m3): barita, oxizii de fier (magnetitul, hematitul), sideritul, ilmenitul (oxid de fier i titan), granaii (silicai).

5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de forajCu ajutorul lor, densitatea fluidelor de foraj poate fi mrit pn la 22002300 kg/m3, ceea ce acoper toat gama utilizat n practic. Cea mai larg utilizare o are barita (densitatea maxim- 44004500 kg/m3), pentru c este stabil termic i la aciunea agenilor chimici. Cu celelalte materiale, fluidele de foraj ngreuiate sunt mai abrazive i pot provoca diverse dificulti n timpul forajului.c. Materiale cu densitatea ridicat (peste 5500 kg/m3): galena, feromanganul, ferofosforul, ferosiliciul. S-a folosit doar galena, cu care se pot obine densiti ale fluidelor pn la 27003000 kg/ m3. n mod practic, astfel de valori reprezint cazuri de excepie i numai atunci cnd este necesar omorrea unei sonde scpate. n fluidele de foraj ngreuiate, majoritatea particulelor trebuie s fie cuprinse ntre 10 i 70 ; particulele mai grosiere se pot depune, iar cele prea fine, mai ales cele coloidale (sub 2 ) produc o cretere exagerat a viscozitii. Densitatea maxim ce poate fi obinut, numit i limit de ngreuiere, corespunde unui coninut de particule solide la care orice variaie a concentraiei de bentonit (prin diluare cu ap sau adaos de argil prehidratat) sau adugare de particule inerte destabilizeaz sistemul ori l face greu pompabil.

5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj2. Reactivi pentru reglarea viscozitii (fluidizani) Se folosesc pentru reducerea viscozitii diveri reactivi chimici, care, n concentraii reduse scad viscozitatea fr a modifica nefavorabil alte proprieti. Acetia se numesc fluidizani i au o aciune defloculant asupra sistemului, protectoare sau de precipitare a ionilor floculani, deci exercit o aciune multipl. De regul, ei se adsorb pe muchiile particulelor elementare de argil mpiedicnd formarea unor structuri spaiale, floculate.Pentru sistemele pe baz de ap- argil, se folosesc ca fluidizani polifosfai, tanani, lignosulfonai, humai, unele substane tensioactive, diveri polimeri cu masa molecular redus i uneori, cantiti mici de electrolii.Polifosfaii. Polifosfaii sau fosfaii compleci se obin prin deshidratarea molecular a ortofosfailor naturali (care se gsesc n fina de oase, sub forma fosfatului monosodic sau disodic) sau sintetici.

n controlul viscozitii fluidelor de foraj se utilizeaz trei forme de fosfai compleci: hexametafosfatul de sodiu (NaPO3)6 (cu pH-ul n soluie apoas 6,57), pirofosfatul acid de sodiu Na2H2P2O7 (cu pH-ul 4,24,8) i tetrafosfatul de sodiu Na6P4O13 (cu pH-ul 7,58). Se folosesc de obicei n noroaiele dulci cu pH-ul 89 i n cele slab mineralizate. Fosfaii pot micora viscozitatea prin adsorbia lor pe muchiile foielor de argil (previn astfel flocularea) sau prin precipitarea ionilor de calciu i magneziu, sub form de ortofosfai insolubili.Hexametafosfatul de sodiu (HMF), este sub forma unor solzi sticloi, transpareni i subiri, de culoare alb sau verde, solubili n ap cald. La solubilizarea HMF nu trebuie s se depeasc 450C temperatura de nclzire, pentru a nu provoca transformarea n ortofosfat inert, nc din faza de preparare; din acelai motiv nu se recomand folosirea ca fluidizant a HMF n sonde mai adnci de 2000 m (cu temperaturi la talp mai mari de 600C). 5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Tananii. Sunt reactivi fluidizani, care se obin din combinarea taninurilor cu soda caustic, pot fi extrai din lemnul, coaja i fructele unor arbori, sau sintetizai din polifenoli. Sunt termorezisteni pn la 1400C.Se adsorb pe muchiile i colurile plcuelor de bentonit, mpiedicnd unirea lor. Se reduc n acest fel tensiunea dinamic i viscozitatea aparent a fluidului (chiar dac viscozitatea plastic se mrete uor). Tananii sunt eficieni n noroaie nemineralizate, cu pH-ul ntre 912, iar la concentraii mari de calciu, magneziu, clorur de sodiu i reduc eficacitatea. Extractul de quebracho (obinut dintr-un soi de stejar argentinian), un dispersant de natur organic alctuit din substane active n procent de aproape 100%, se utilizeaz n cantiti reduse, 0,25,0 kg/m3, sau n soluie de 50100kg quebracho i n prezena sodei caustice (30kg NaOH la un metru cub de ap), avnd eficien i n noroaiele pe baz de var. 5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Lignosulfonaii. Sunt produii fluidizani cu cea mai larg utilizare, cu eficien bun n noroaiele tratate, inhibitive, la temperaturi moderate, dar i temperaturi mari.Se obin din leiile reziduale de la fabricarea celulozei i hrtiei cu bisulfit de calciu sau amoniu. Leia bisulfitic rezidual (cu un pH de 2,5) este supus unui proces de purificare i neutralizare, pn la un pH de 78, dup care se concentreaz prin vaporizare pn la concentraia dorit. Dac neutralizarea se face cu Na2CO3 se obine lignosulfonatul de sodiu, care se utilizeaz ca fluidizant n noroaiele semisrate (pn la 5 % NaCl), n cele cu var i clorur de calciu. Se livreaz pe pia sub form de pulbere (cu denumirea comercial LIGNOSAN) sau sub form de past (MOLIFTAN), cantitile curent folosite fiind de aproximativ 1%, n soluii concentrate de 2030% i n prezena sodei caustice (n raport de 3: 1).Dac neutralizarea leiei se face cu hidroxid de calciu pn la un pH = 7, se obine lignosulfonatul de calciu- LSC (o pulbere de culoare brun- nchis), un fluidizant mai activ dect cel de sodiu, eficient mai ales n fluidele inhibitive i puternic mineralizate (la un pH peste 10).5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Ferocromlignosulfonatul (FCLS) se livreaz sub form de praf de culoare maro, are eficien maxim la un pH ntre 8,59,5, se utilizeaz n cantiti de 540 kg/m3, att n noroaiele dulci, ct i n cele mineralizate.Eficiena mrit a FCLS nu se explic doar prin mecanismul adsorbiei sale la marginile plcuelor de bentonit. Creterea efectului fluidizant odat cu creterea valenei cationilor grupai la radicalul SO-3 se datoreaz aciunii cationilor polivaleni asupra dublului strat electric i a potenialului electrocinetic.Un produs relativ recent folosit i la noi n ar este Spersene, un cromlignosulfonat care se utilizeaz n toate fluidele pe baz de ap ca defloculant, inhibitor, reductor de gelaie, stabilizator de temperatur i agent de reducere a filtrrii. Se prezint ca o pulbere maronie, are eficien maxim la un pH=9,011,5 i funcie de proprietile care sunt necesar a fi controlate, se adaug n cantiti de 2,8 pn la 33,6 kg/m3.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Humaii. Sunt reactivi cu efect mixt, fluidizant i antifiltrant. Sunt sruri ale acizilor humici, care se gsesc n crbunii inferiori de tipul lignit, turb. Dac se trateaz lignitul, la 70800C, cu o soluie de sod caustic, acizii humici se transform n humai de sodiu: extract bazic de lignit, reactiv alcalin de lignit- RAL, lignit causticizat). Humaii de sodiu se pot folosi n noroaiele dulci sau n cele slab mineralizate i, funcie de cantitile cu care se trateaz fluidul, pot reduce tensiunea dinamic de forfecare, rezistena de gel sau pot aciona ca reductori de filtrare. Sunt stabili termic pn la 1800C. Soluia de humat de sodiu, nclzit la 800C n prezena hidroxidului de calciu se transform n humatul de calciu. Humatul de calciu, tratat cu sulfat cromic- Cr2(SO4)3, permite obinerea humatului de crom, denumit i crom-lignit (CL), reactiv cu aciune multipl, folosit la temperaturi ridicate i n noroaie puternic mineralizate. Humatul de potasiu (lignitul de potasiu), care, pe lng rolul de fluidizant i reductor de filtrare, este furnizor de ioni de K+ la traversarea rocilor sensibile la ap.De obicei, humaii se adaug n concentraii de 550 kg/m3, sub form de soluie.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

3. Aditivi pentru reducerea filtratului (antifiltrani) Se apeleaz la substane macromoleculare (antifiltrani), puternic hidrofile, care n concentraii reduse (sub 30 kg/m3) redau stabilitatea sistemului i creeaz structura mecanic necesar susinerii particulelor solide inerte. Antifiltranii au capacitatea de a imobiliza o mare cantitate de ap, protejeaz, prin adsorbie, plcuele elementare de argil de aciunea ionilor din soluie, blocheaz porii turtei de colmatare i chiar se umfl, n ap dulce. Amidonul (C6H10O5)n este o polizaharid, care se gsete sub form de granule, de dimensiuni diferite, n diverse plante (porumb, gru, orez, cartofi etc.) i a fost primul coloid organic, natural, folosit pentru reducerea vitezei de filtrare. Granula de amidon are un miez central (aproximativ 20 %) numit amiloz, cu o structur liniar, grad mic de polimerizare, care n ap cald (70800C) se umfl i se gelatinizeaz uor, i un nveli exterior (coaja granulelor) numit amilopectin, cu o structur ramificat i grad mare de polimerizare, care se dizolv uor, dar nu se gelatinizeaz. 5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

n prezent se utilizeaz un amidon pregelatinizat, sub form de praf glbui, care se adaug direct n noroi. Pentru a se mpiedica fermentarea, s-au preparat i diverse variante de amidon modificat, esterificat i chiar copolimerizat cu poliacrilamida (cu rol n stabilizarea rocilor argiloase)Amidonul este stabil pn la 1101300C, dar n noroaiele dulci are dezavantajul c fermenteaz. n noroaiele srate, datorit unui pH mai mare de 11,5, fermentarea este mpiedicat, dar n prezena unor ioni divaleni de calciu sau magneziu amidonul precipit. Amidonul se folosete ca antifiltrant n noroaiele srate n concentraii de 530kg/m3. Carboximetilceluloza de sodiu (CMC) se obine prin tratarea celulozei (o polizaharid insolubil) cu acid monocloracetic sau cu monocloracetat de sodiu, n prezena hidroxidului de sodiu. Rezult un polimer anionic, semisintetic, sub form de praf alb-glbui, solubil n ap i ca produs secundar, clorur de sodiu. CMC-ul tehnic, nepurificat, conine pn la 2530% clorur de sodiu, iar CMC-ul purificat are 9699,5% substan activ i aproximativ 0,54% clorur de sodiu.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Eficiena CMC-ului asupra filtrrii i viscozitii este funcie de gradul de polimerizare (2002000) i de gradul mediu de substituire a gruprilor OH- din molecula de glucoz anhidr. Cu ct gradul de polimerizare (lungimea lanului polimeric) este mai mare, cu att produsul este mai activ ca antifiltrant, iar viscozitatea fluidului crete mult. Din acest punct de vedere se disting trei categorii: CMC de viscozitate redus (soluia 2% are viscozitatea aparent de 10cP), CMC de viscozitate medie (soluia 2% are viscozitatea aparent de 100cP) i CMC de viscozitate mare (soluia 1% are viscozitatea aparent de 250cP). Ca antifiltrant, CMC-ul se folosete n cantiti de 525 kg/m3, are aciune optim la un pH de 69, este stabil termic pn la 1500C i nu este degradat de aciunea bacteriilor. Se utilizeaz n noroaiele dulci i n cele cu salinitate moderat (eficiena scade cnd salinitatea crete, ndeosebi peste 100kg NaCl/m3), iar dac pH-ul este ridicat, ionii divaleni l pot precipita i fluidul se dilueaz periculos. Fluidele ngreuiate trebuie tratate cu CMC cu grad de polimerizare mai redus (viscozitate mai mic), pentru a nu se nvscoa prea mult (devin greu pompabile).5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Hidroxietilceluloza (HEC) se obine prin tratarea celulozei, n mediu alcalin, cu oxid de etilen, n prezena alcoolului izopropilic. HEC-ul este un polimer neionic, solubil n ap i acid clorhidric, care se livreaz sub forma unui lichid semitransparent, galben-rocat, n soluie de aproximativ 10%, cu termostabilitate pn la 1201300C.Hidroxietilceluloza se folosete ca antifiltrant n noroaiele srate (mpreun cu oxidul de magneziu i lignosulfonatul de calciu) i n pastele de ciment, n concentraii relativ mici: 0,55,0 kg/m3. HEC-ul mai poate fi utilizat ca agent de mrire a viscozitii, ca material de blocare a pierderilor de circulaie, n dopurile de separare past-noroi, la reparaii de sonde.Din categoria derivailor celulozici, solubili n ap, se mai utilizeaz carboximetilhidroxietilceluloza (CMHEC), celuloza polianionic (PAC), care are diferite variante comerciale, cum ar fi: POLYPAC, POLYPAC_UL ,THERMPAC_UL, Poliacrilamida (PAA)5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Poliacrilamida (PAA) este un polimer sintetic neionic, din grupa polimerilor acrilici (copolimer al poliacrilatului de sodiu i poliacrilamidei). Se livreaz sub form de soluie vscoas alb-glbuie, cu concentraie 810%, mai rar sub form de praf. Poate fi folosit ca antifiltrant n noroaiele dulci sau uor mineralizate, la un pH de 1012, n cantiti de 530kg/m3, este stabil termic la peste 2000C, iar n prezena ionilor de Ca2+ i Mg2+ este precipitat. Se mai poate utiliza ca nvscoant, floculant selectiv, stabilizator pentru rocile argiloase, emulsionant.Prin tratarea poliacrilamidei cu NaOH sau KOH se obine poliacrilamid (parial) hidrolizat (PAAH), care este dispersabil n ap i un polielectrolit mai activ dect PAA (nehidrolizat).Comportarea pe care o are PAA i PAAH este determinat de gradul de polimerizare, gradul de hidrolizare, concentraie, valoarea pH-ului, temperatur, salinitatea mediului. 5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Poliacrilonitrilul (PAN) este un polimer sintetic, solubil n ap, obinut prin reacia acetilenei cu acidul cianhidric, n prezena unor catalizatori, urmat de o polimerizare. Se poate face hidrolizarea (parial) n prezena NaOH, forma obinut fiind poliacrilat de sodiu Se folosete n concentraii de 520 kg/m3 i are o termostabilitate mai mare dect PAA.Rina de Xanthan este un biopolimer obinut prin fermentarea zaharurilor sub aciunea bacteriei Xanthomonas campestris. Produsul este stabil pn la 1351500C, se folosete ca agent pentru a crea structur, adeseori n prezena ionului Cr3+, n noroaiele dulci, srate, dar mai ales n fluidele cu coninut redus de argil i polimeri. n Romnia, pentru fluidele mineralizate inhibitive se utilizeaz o rin sintetic, numit REDFIL (cu o mas molecular medie), n concentraii de 530 kg/m3. XCD este o polizaharid cu lan polimeric lung, produs de bacterii patogene din plante. Se folosete n cantiti mici i are rolul de a conferi viscozitate. Sistemele n care se introduce XCD capt o comportare reologic vscoelastic, prezentnd viscoziti reduse la viteze de forfecare mari i viscozitate mare la viteze de forfecare mici. 5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

4. Floculani n sistemele pe baz de ap i argil, dac se introduce un electrolit, la o anumit concentraie, numit prag de floculare (coagulare), particulele de argil se apropie ntre ntre ele suficient de mult pentru ca forele de atracie s le aglomereze. Procesul de floculare a particulelor de argil ptrunse n fluidul de foraj permite eliminarea lor mai uor n sistemul de curire i menine sczut coninutul de particule solide. Acest proces de floculare este util n limpezirea soluiilor de electrolii din habe (particulele argiloase se depun) sau pentru limpezirea apei.Sunt folosii pentru rolul lor floculant: poliacrilamida nehidrolizat ori cea slab hidrolizat, poliacrilatul de sodiu, numeroi copolimeri acrilici, copolimerul anhidrid maleic-acetat de vinil, unele rini i uneori lignosulfonaii. n general, concentraiile sunt reduse (ntre 0,11 kg/m3), pentru c, la valori mai mari, efectul se poate inversa.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

5. Lubrifiani Utilizarea unor aditivi lubrifiani, care s reduc momentele de torsiune i frecrile garniturii de foraj cu pereii sondei, diminueaz fenomenele de prindere ale garniturii (ndeosebi n sondele care se sap dirijat) i totodat degajeaz garnitura de foraj, n cazul survenirii unor astfel de fenomene. Lubrifianii sunt substane care se adsorb pe suprafeele metalice, i menin proprietile la o gam larg de temperatur, nu sunt solubili n ap sau iei, nu trebuie s aib efecte nefavorabile asupra celorlalte materiale din sistem sau s modifice proprietile de baz ale acestuia.Se utilizeaz ca lubrifiani: praful de grafit, gudroane rmase de la distilarea petrolului sau din industria uleiurilor i grsimilor, uleiuri vegetale, asfalt dispersabil n ap, alcooli i acizi grai, gilsonit, diverse substane tensioactive anionice sau neionice, amine, unii polimeri, petrol brut sau motorin i chiar majoritatea antifiltranilor. Dintre lubrifianii mai folosii pe plan internaional, dar i la noi n ar, se pot preciza: LUBE ,STABIL HOLE ASPHASOL, SALINEX, E.P.LUBE, HOLECOAT.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

6. Antispumani Antispumanii sunt substane care reduc tensiunea interfacial gaz-lichid, gaz-solid, sau nlocuiesc stabilizatorul de pe suprafaa bulelor de gaz cu o substan avnd o rezisten de protecie mult mai sczut. Ei favorizeaz eliminarea gazelor ptrunse din rocile traversate, dar, mai ales, a aerului nglobat n timpul preparrii i tratrii cu materiale pulverulente hidrofile sau cu reactivi chimici care spumeaz (sarea, lignosulfonaii).Se folosesc n cantiti reduse, de 110 kg/m3.Stearatul de aluminiu este un aditiv din categoria agenilor tensioactivi de suprafa. Se mai folosesc: polietilena i diverse varieti de cauciuc, gudroanele, alcoolii i acizii grai, glicolii, spunuri naftenice, parafin oxidat, numeroase substane tensioactive.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

7. Inhibitori de coroziune n timpul procesului de foraj, fluidele din sond au o aciune coroziv asupra garniturii de foraj i a echipamentului prin care circul. Electroliii adugai sau provenii din rocile traversate, oxigenul, gazele acide (CO2, H2S), substanele rezultate n urma unor reacii chimice, degradrii termice sau bacteriene imprim fluidelor de foraj aceast aciune coroziv. Pentru a diminua efectul coroziv al fluidelor se pot alege diverse soluii. Metoda cea mai comod o constituie ridicarea pH-ului ntre 9 i 11 cu substane alcaline (hidroxid de sodiu, potasiu sau calciu, carbonat de sodiu etc.). n mod practic ns, acest lucru nu este totdeauna eficient i nici recomandabil, deoarece, la temperaturi mari, ionii OH- degradeaz argilele i fluidele se nvscoeaz.Civa dintre aditivii utilizai ca inhibitori de coroziune, se pot aminti (denumirile sunt cele comerciale): ANTICOR O, ANTICOR HS, ACOR-22, CONQOR 202, CONQOR 303-A, UNISTEAM, SULF-X.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

8. Substane tensioactive (STA) Produsele tensioactive sunt acei compui chimici care se acumuleaz la suprafaa de separare dintre dou faze (gaz-lichid, gaz-solid, lichid-solid, lichide imiscibile), reducnd tensiunea interfacial. Noiunea de tensiune interfacial se definete ca fora ce trebuie introdus tangenial cu suprafaa meniscului a dou faze nemiscibile, n locul jumtii suprimate printr-o seciune n acesta, pentru a se pstra echilibrul mecanic, prin unitatea de lungime de contur secionat i normal pe acesta (se msoar n N/m). Atunci cnd meniscul separ lichidul de faza proprie de vapori, tensiunea interfacial este numit tensiune superficial. Valoarea tensiunii interfaciale depinde de natura fazelor n contact, de temperatur, presiune i curbura suprafeei de separaie.Substanele tensioactive posed o grupare hidrofil (polar) i una hidrofob (nepolar), orientarea lor la suprafaa de separare a dou fluide nemiscibile fiind potrivit afinitii celor dou grupri. La substanele amfoterice, gruparea hidrofil se poate ncrca pozitiv, negativ sau poate rmne electroneutr, funcie de pH-ul sistemului. Se pot aminti unele amine sulfonate sau fosfatate. 5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

Modul de comportare a substanelor tensioactive depinde de natura electric, afinitatea chimic, raportul dintre mrimea celor dou grupri. Ele reduc tensiunea superficial a apei, micoreaz tensiunea interfacial ap-ulei i modific umectabilitatea particulelor solide.Au aplicaii foarte diverse:la deschiderea stratelor productive, pentru a preveni blocarea cu ap (substane tensioactive anionice i neionice);lubrifiani i ageni de umectare (neionice);ageni de umectare n fluidele pe baz de produse petroliere (cationice, neionice);inhibitori de coroziune (anionice i neionice);inhibitori de umflare i dispersare a argilelor (cationice, neionice);emulsionani (neionice, anionice);antispumani (neionice);fluidizani (neionice);defloculani (anionice);ageni de spumare i aerare (anionice i neionice);stabilizatori termici (anionice i neionice).Ex: TENSROM, AAS-9, AAS-3, RAG-7, EMROM, UMECTOL, OFP-82.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

9. Materiale de blocare Pe intervalele de suprafa, problema pierderilor poate fi uneori rezolvat prin mrirea viscozitii i gelaiei fluidului de foraj, dar, cnd permeabilitatea rocilor este foarte mare sau exist fisuri, se apeleaz la materialele de blocare.Acestea sunt adaosuri foarte variate ca natur, form i dimensiuni, putnd fi grupate astfel:materiale de blocare fibroase, unde sunt incluse: azbest, attapulgit, fibre de trestie, paie, deeuri textile, fibre de sticl, deeuri de cauciuc sau piele;materiale de blocare granulare, cum ar fi: nisip, zgur, cocs mcinat, calcar sau dolomit mcinate, rumegu, coji de nuc, perlit expandat;materiale de blocare lamelare, de exemplu: fulgi de mic, deeuri de celofan, deeuri vegetale, foie din material plastic.Cantitile de astfel de materiale variaz de la 510 kg/m3 noroi, pentru prevenire, pn la 4050 kg/m3, pentru combaterea pierderilor.n unele situaii sunt adugate materiale i amestecuri vscoase-argil, motorin-bentonit, motorin-bentonit-ciment, polimeri (HEC, PAA), rini, silicat de sodiu, var, sau materiale liante, cum este cimentul simplu.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj

10. Ali reactivi anorganici Substanele anorganice au ntrebuinri dintre cele mai diverse n prepararea i controlul proprietilor fluidelor de foraj, iar cele mai utilizate dintre acestea sunt:Soda caustic (NaOH), hidroxidul de potasiu (KOH), Soda calcinat (Na2CO3) , bicarbonatul de sodiu (NaHCO3), Clorura de sodiu (NaCl) Clorura de calciu (CaCl2) Clorura de potasiu (KCl)Varul stins (Ca(OH)2) Gipsul (CaSO4.2H2O) Cromatul de sodiu (Na2CrO4) i dicromatul de sodiu (Na2Cr4O7.2H2O)clorura de zinc, bromura de zinc, bromura de calciu.5. Aditivi i materiale folosite pentru prepararea i reglarea proprietilor fluidelor de foraj