Oljebaserad lera består av olja som den kontinuerliga fasen, vatten som den dispergerade fasen, emulgeringsmedel, vätmedel och geler. Andra kemikalier används för lerabehandling, såsom filtratreduktionsmedel och viktmedel.
Oljan för en oljebaserad lera kan vara dieselolja, fotogen, eldningsolja, utvald råolja, mineralolja, vegetabiliska estrar, linjära paraffiner, olefiner eller blandningar av olika oljor. Det finns flera önskade prestandakrav för vilken olja som helst:
-API-gravitation=36=- 37◦
-Flampunkt=180 ° F eller högre
-Eldpunkt=200◦F eller högre
-Anilin-punkt=140 ° F eller högre
Emulgeringsmedel är mycket viktiga i oljebaserad lera eftersom vattenföroreningar på borriggen är mycket troliga och kan vara skadliga för oljelera. Tunnare är å andra sidan mycket viktigare i vattenbaserad lera än i oljebaserad lera. olja är dielektrisk, så det finns inga elektriska krafter mellan partiklar som kan upphävas.
Vattenfasen i oljebaserad lera kan vara sötvatten eller olika lösningar av kalciumklorid (CaCl2), natriumklorid (NaCl) eller formiat. Koncentrationen och sammansättningen av vattenfasen i oljebaserad lera bestämmer dess förmåga att lösa hydra-bord-skifferproblemet.
Den yttre fasen av oljebaserad lera är olja och tillåter inte att vattnet kommer i kontakt med formationen; skifferna förhindras därmed från att bli våta med vatten och sprida sig i lera eller grotta i hålet.
Stabiliteten hos en emulsionsslam är en viktig faktor som måste övervakas noggrant vid borrning. Dålig stabilitet resulterar i sammansmältning av den dispergerade fasen och emulsionen kommer att separeras i två distinkta skikt. Förekomst av eventuellt vatten i HPHT-filtratet är en indikation på emulsionsinstabilitet.
Fördelarna med att borra med emulsionsslam snarare än med vattenbasslam är:
Höga penetrationsgrader;
Minskning av borrörets vridmoment och drag;
Mindre bit balling;
Minskning av differentiell stickning.
Oljebaserad lera är i allmänhet dyra och bör användas när förhållandena motiverar deras applicering. Som i alla situationer bör en kostnads-nyttoanalys göras för att säkerställa att rätt lersystem väljs. Oljebaserade vätskor är väl lämpade för följande applikationer:
Borrning besvärande skiffer som sväller (hydrerar) och sprids (slår);
Borrning av djupa hål vid höga temperaturer där vattenbaserad lera stelnar;
Borrning av vattenlösliga formationer såsom salt-, anhydrid-, kamallit- och kaliumzoner;
Borrning av produktionszonerna.
För ytterligare applikationer kan oljeslam användas:
Som en kompletterings- och work-over vätska;
Som en fläckvätska för att lindra fast rör;
Som förpackningsvätska eller förpackningsvätska.
Borrning i yngre formationer som "gumbo", en kontrollerad salthalt inverterar vätska är idealisk. Gumbo, eller plast, flytande skiffer som påträffas i Mexikanska golfen, Oregon-kusten, Wyoming, Västafrika, Venezuela, Mellanöstern, Västra Asien och Sahara-öknen, drar nytta av ett korrekt utformat salthaltprogram. Borrning av gumbo med vattenbaserad lerskiffer sprids snabbt i lera, vilket minskar borrhastigheten och orsakar massiv utspädning av lersystemet. I vissa fall måste ROP kontrolleras för att förhindra att flödeslinjen pluggas in med hydratiserade ”gumbo-kulor”. Torrsubstansproblem påträffas också med vattenbaserad vätskeborrgummi såsom bitbultning, kragebultning, fast rör och skakskärmar som pluggar in.
Korrekt utformade inverterande vätskor i vattenfas salthalt drar vatten från skiffer (genom osmos), vilket härdar skiffer och stabiliserar det för långvarig integritet.
Generellt ska oljebaserad lera levereras till riggen blandad enligt önskade specifikationer. I vissa fall kan oljebaserad lera blandas på plats, men denna process kan kosta dyr riggtid.
I det senare fallet är de viktigaste principerna;
(1) för att säkerställa att riklig energi i form av skjuvning appliceras på vätskan.
(2) att strikt följa en föreskriven blandningsordning.
Följande blandningsprocedur rekommenderas vanligtvis:
* Pumpa erforderlig mängd olja i tanken.
* Tillsätt beräknade mängder emulgatorer och vätmedel. Rör om, skaka och skjuva dessa komponenter tills tillräcklig dispersion erhålls.
* Blanda i allt vatten eller CaCl2-vattenlösningen som har förblandats i den andra lera tanken. Detta kräver skjuvsenergi. Tillsätt vatten långsamt genom de nedsänkta kanonerna; drift av ett pistolmunstycke vid 500 psi anses vara tillfredsställande. Efter att ha emulgerat allt vattnet i lera bör systemet ha ett jämnt, glansigt och glänsande utseende. Vid noggrann undersökning bör det inte finnas några synliga vattendroppar.
* Lägg till alla andra oljebaserade lera produkter som anges.
* Lägg till viktningsmaterialet sist; se till att det inte finns några vattentillskott när du blandar in viktmaterialet (bariten kan bli vattenvåt och avlägsnas av skifferskakarna).
CaCl2-innehåll bör kontrolleras dagligen för att säkerställa att de önskade nivåerna av hämning bibehålls.
Olje-till-vatten-förhållandet påverkar trattens viskositet, plastviskositet och HTHP-filtrering av oljebaserad lera. Retortanalys används för att upptäcka någon förändring i förhållandet mellan olja och vatten eftersom förändringar i olja-vatten-rationen kan indikera ett intrång i vatten.
Elektrisk stabilitet är ett mått på hur väl vattnet emulgeras i den kontinuerliga oljefasen. Eftersom många faktorer påverkar den elektriska stabiliteten hos oljebaserad lera, indikerar inte testet nödvändigtvis den specifika oljebasslammet, testet indikerar inte nödvändigtvis att en viss oljebaserad lera är i gott eller i dåligt skick. Av denna anledning är värdena relativt systemet för vilket de spelas in. Stabilitetsmätning bör göras rutinmässigt och värdena registreras och plottas så att trender kan noteras. Varje förändring i elektrisk stabilitet indikerar en förändring i systemet.
HTHP-filtrering bör uppvisa en låg filtratvolym (GG lt; 6 ml). Filtratet bör vara vattenfritt; vatten i filtratet indikerar en dålig emulsion, troligen orsakad av vattenvätning av fasta ämnen.
