یکی از حساسترین مراحل در استخراج نفت و گاز، عملیات حفاری چاه است در این مرحله، دستگاه حفاری برای رسیدن به مخزن باید لایههای مختلف زمینشناسی را با فشار و دمای متفاوت پشت سر بگذارد و دقیقاً همینجاست که گل حفاری وارد میدان میشود گل حفاری مایعی است که در حین حفر چاه به داخل آن تزریق میشود تا خردههای سنگ را به سطح زمین منتقل کند، دیواره چاه را پایدار نگه دارد، مته حفاری را خنک کند و از مهمتر از همه، فشار سیالات داخل مخزن را کنترل کند تا از بروز پدیده خطرناک فوران غیرمنتظره چاه جلوگیری شود.
ترکیب گل حفاری از آب یا روغن بههمراه چند ماده معدنی کلیدی ساخته میشود که هرکدام وظیفه مشخصی در کنترل وزن، غلظت و رفتار سیال دارند.
باریت
مهمترین و پرمصرفترین ماده معدنی در صنعت حفاری است این ماده به دلیل وزن مخصوص بسیار بالا، بهعنوان عامل افزایش وزن گل حفاری استفاده میشود و باعث میشود فشار هیدرواستاتیک گل بر فشار سازند غالب شود و از فوران ناگهانی گاز یا نفت جلوگیری کند بدون باریت، کنترل ایمن چاههای عمیق عملاً غیرممکن است
بنتونیت
دومین ماده حیاتی در فرمول گل حفاری است این کانی خاصیت تورمپذیری بالایی در آب دارد و به همین دلیل برای افزایش ویسکوزیته گل، ایجاد کیک گلی روی دیواره چاه و جلوگیری از نفوذ سیال به داخل سازند به کار میرود کیک گلی که بنتونیت ایجاد میکند، از ریزش دیواره چاه جلوگیری کرده و پایداری چاه را تضمین میکند
کربنات کلسیم
در گلهای حفاری بهویژه در مخازن نفتی بهعنوان ماده وزنافزا و همچنین عامل پرکننده حفرات سازند استفاده میشود این ماده مزیت مهمی نسبت به باریت دارد چون در اسید حل میشود و به همین دلیل در پایان عملیات حفاری، بدون آسیب به سازند مخزن قابل حذف است
ایلمنیت و هماتیت
نیز گاهی بهعنوان جایگزین یا مکمل باریت برای افزایش وزن گل حفاری در مخازن با فشار بسیار بالا استفاده میشوند و مزیت آنها چگالی بالاتر نسبت به باریت در حجم کمتر است
| ردیف | نام ماده معدنی / پودر | کاربرد در صنعت | نمونه | جذابیت بازار | نیاز به فرآوری | رقابت | نکته کلیدی |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | باریت (BaSO₄) | سنگینکننده گل حفاری | باریت API گرید ۴/۲۰ | خیلی بالا | کم تا متوسط | متوسط | ماده استراتژیک گل حفاری؛ تقاضای بالا و پایدار صنعت نفت و گاز |
| 2 | بنتونیت | گل حفاری و آببندی | بنتونیت گل حفاری API | بالا | کم | متوسط | جزو اصلی گل حفاری؛ بازار بزرگ و مستمر |
| 3 | کربنات کلسیم | جایگزین باریت در حفاری | کربنات کلسیم پودری حفاری | متوسط | کم | زیاد | جایگزین ارزان باریت؛ رقابت زیاد در بازار |
| 4 | سیلیکا | سیمانکاری چاه | سیلیکا فوم سیمان چاه | متوسط | متوسط | متوسط | کاربرد خاص در سیمانکاری چاه؛ بازار محدودتر |
| 5 | گرافیت | روانکار مته حفاری | گرافیت روانکار مته | متوسط | کم | متوسط | روانکار مته حفاری؛ بازار محدود اما پایدار |
| 6 | آنابولیزیت | گل حفاری دریایی | آنابولیزیت گل حفاری دریایی | بالا | کم تا متوسط | کم | گل حفاری دریایی؛ بازار تخصصی با رقابت کمتر |