بررسی اثر غلظت بنتونیت در خواص رئولوژیکی گل حفاری

سیالات حفاری ترکیباتی هستند که در تولید و خارج کردن تراشه های سنگ ها از چاه ضمن عملیات حفاری، جلوگیری از جریان سیالات سازند به چاه، با اعمال فشار هیدرولیکی در برابر سازندهای زیرزمینی، خنک کردن مته حفاری و... بسیار موثر بوده و حائز اهمیت هستند. مطالعه خواص رئولوژیکی سیالات حفاری از اهمیت فراوانی برخوردار است؛ زیرا با مطالعه این خواص می توان خواص مطلوب مورد نیاز برای برای عملکرد بهینه حفاری را تعیین نمود. همچنین در صورت وجود یک مساله و عملکرد نامناسب سیال حفاری، با مطالعه رفتار رئولوژیکی سیال، می توان برای تشخیص مشکل و رفع آن اقدام نمود. در این کار برای بررسی رفتار رئولوژیکی گل حفاری، از مدل های مختلفی استفاده شده و نتایج آن با هم مقایسه شده است. مدل های به کار رفته عبارتند از: مدل Casson و مدل Sisko، رابطه هذلولی تعمیم یافته و قانون توان. همچنین یک رابطه جدید برای سیالاتی که دارای خاصیت shear -thinning هستند، ارائه شده و با روابط مذکور مقایسه شده است. مقایسه مقادیر shear-thinning خاصیت محاسبه شده تنش برشی در برابر شدت برش (منحنی های جریان) با کاربرد مدل های مختلف نشان داد که نتایج به دست آمده از مدل جدید در مقایسه با مدل های دیگر، تطابق بهتری با داده های تجربی دارد و مدل جدید به خوبی می تواند رفتار رئولوژیکی سیالات shear-thinning و دارای تنش تسلیم را در محدوده وسیعی از شدت برش توصیف نماید؛ بنابراین می توان از آن با دقت بالایی برای بررسی اثر غلظت بنتونیت بر تنش تسلیم و ویسکوزیته بی نهایت در سیالات حفاری استفاده نمود. برای بررسی اثر غلظت بنتونیت بر خواص رئولوژیکی گل حفاری از دوغاب هایی با غلظت های متفاوت از بنتونیت استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که برای دوغاب های مورد استفاده، کاربرد بیش از 10 درصد از بنتونیت مناسب نمی باشد.