Кіріспе

Бұрғылау сұйықтығы инженері (көбінесе "балшық адамы" деп атайды, бірақ дұрысы – бұрғылау сұйықтығы инженері) мұнай немесе газ ұңғымасын бұрғылау орнатылысында жұмыс істейді және бұрғылау сұйықтығының, яғни бұрғылау балшығының қасиеттері жобаланған талаптарға сәйкес келуін қамтамасыз етеді.

Саздың пайдаланылуы

Балшық бұрғылау операцияларының маңызды бөлігі болып табылады. Ол бұрғылау қабырғасына гидростатикалық қысымды қамтамасыз етеді, резервуар сұйықтықтарының бақылаусыз ағылуын болдырмайды, бұрғылау құралын майлайды және суытады, бұрғылау кесінділерін жер бетіне шығарады, бұрғылау сұйықтығының қабырғаға сіңуін болдырмау үшін бұрғылау қабырғасында "фильтр торт" қалыптастырады, ұңғымаларды тіркеу үшін ақпараттық ортаны ұсынады және бұрғылау құралындағы соплолардан тау жыныстарын сығу арқылы бұрғылауға көмектеседі. Бұл міндеттерді тиімді орындау үшін балшыққа химиялық және реологиялық қасиеттерін бақылауға арналған мұқият таңдалған қоспалар кіреді. Бұрғылау балшығы әдетте өзгермелі тұтқырлыққа ие, Ньютон емес, серпімді сұйықтық болып табылады. Ол қысымға ұшырағанда, мысалы, құбыр арқылы бұрғылау құралына және оның соплоларынан өтетін кезде, тұтқырлығы төмендеп, сорғылауға қажетті қуатты азайтады. Жер бетіне кеңірек аннулус арқылы қайтып келгенде, қысым азайып, тұтқырлығы артады, нәтижесінде тау жынысы кесінділерін тиімдірек тасымалдайды. Бентонит тұтқырлықты бақылау және сақтау үшін жиі қолданылатын қоспа, сонымен қатар бұрғылау тесігінің қабырғасында сұйықтықтың сіңуін болдырмайтын саз торт (фильтр торт деп те аталады) қалыптастырады. Барит балшықтың тығыздығын арттыру үшін, тесіктің түбінде жеткілікті гидростатикалық қысымды сақтау үшін қолданылады. Бұл бұрғылау операцияларындағы соққыны және қалыптасу сұйықтарының бақылаусыз ағылуынан болатын апатты болдырмау үшін өте маңызды. Жер бетіндегі "балшық жинағыштардың" деңгейі мұқият бақыланады, өйткені балшық деңгейінің көтерілуі соққының басталуын көрсетеді және ұңғыманы жабу және қалыптасу сұйығы немесе газ ағылуын тоқтату үшін ауыр балшықпен айналым жасау қажет болуы мүмкін. Бұрғылау сұйықтығы бұрғыланатын қабаттармен химиялық үйлесімді болуы керек. Тұздылықты қабаттардың ісінуіне немесе басқа да проблемаларға себеп болмайтындай етіп таңдау керек. Балшық "мұнай негізінде" немесе "су негізінде" болуы мүмкін. Көптеген аймақтарда мұнай негізіндегі балшықтар қолданудан шығарылуда, себебі олар қоршаған ортаға зиянды, бірақ кейбір қабаттарда химиялық үйлесімділік мәселелеріне байланысты олар қажет. Теңіздегі платформалар әдетте синтетикалық мұнай негізіндегі балшықты пайдаланады.

Жұмысы

Балшық инженері (немесе бұрғылау сұйықтығы инженері) университет, колледж немесе техникалық институтты бітірген болуы мүмкін, бұрғылау қондырғыларында жұмыс тәжірибесіне ие. Құрлықта бұл тәжірибе дәнекерші немесе бұрғылау операторы болып жұмыс істеуден, ал теңізде – сорғы операторы болып жұмыс істеуден алынады. Өзіндік жұмысқа кіріспес бұрын, ол арнайы «балшық мектебі» деп аталатын оқу курсын бітіреді және тәжірибе жинақтау үшін көбінесе тәжірибелі балшық инженерімен бірге жұмыс істейді. 1940 жылдардың ортасына дейін бұрғылаушы бұрғылау балшығымен айналысқан, бірақ күрделілік артқан сайын мамандану пайда болды және бұл геологтармен байланысты күшейді. Ұңғыманы бұрғылау алдында, күтілетін геологиялық құрылымға сәйкес «балшық бағдарламасы» жасалады, онда қолданылатын өнімдер, олардың концентрациясы және әртүрлі тереңдіктегі сұйықтықтың сипаттамалары алдын ала анықталады. Ұңғыма бұрғыланғанда және тереңдейгенде, көбірек балшық қажет болады, ал балшық инженері қосылатын жаңа балшықтың қажетті сипаттамаларға сәйкес келетініне жауапты. Балшықтың химиялық құрамы ұңғыманы тұрақтандыру үшін жасалады. Кейде белгілі бір жер асты қабатын бұрғылау үшін балшықты толығымен ауыстыру қажет болады. Бұрғылау процесі кезінде балшық инженері басқа да қызметтерді ұсынатын мамандардан, мысалы, балшық журналын жүргізушіден (балшық журналын тіркеуші) геологиялық аймақтардағы прогресс туралы ақпарат алады және бұрғылау балшығының физикалық және химиялық қасиеттерін үнемі тексереді. Әсіресе, Marsh шұңқырының тұтқырлығы мен тығыздығы жиі тексеріледі. Бұрғылау кезінде балшық бұрғыланатын тау жыныстарының ұсақ бөлшектерімен толады, оның қасиеттері өзгереді. Балшық инженерінің міндеті – осы өзгерістерді түзету үшін қоспаларды анықтау, немесе қажет болған жағдайда балшықты толық немесе ішінара ауыстыру. Ол сонымен қатар балшықты сорғылауға және бөлшектерді жоюға қолданылатын жабдықтарды бақылап отыруы керек, сондай-ақ геологтардың болжамдары толыққанды дұрыс болмаса немесе басқа да проблемалар туындаса, дайын болуы керек. Кейде балшық жүйесі арқылы цемент құю арқылы ұңғыма қабырғасын белгілі бір тереңдікте тұрақтандыру қажет, және бұл процеске балшық инженері жауапты болады. Балшық инженері балшықпен қамтамасыз етуші компаниядан компьютерлік көмек және барлық белгілі проблемалар мен оларды шешу жолдары туралы нұсқаулықтармен жақсы қолдау алады, бірақ қателіктердің қымбатқа түсуі мүмкін болған жағдайда дұрыс шешім қабылдау оның жауапкершілігінде. Балшық инженерінің жұмысы күніне 12 сағаттан астам ауысымдарды қамтуы мүмкін. Типик теңіз және шетелдік жұмыс кестесі – 4 апта жұмыс, 4 апта демалыс.

Сұйықтың маңызды қасиеттері

Саздың ең маңызды қасиеттерінің бірі – саздың тығыздығы (салмағы). Егер саздың тығыздығы қабаттың сындыру қысымынан жоғары болса, қабат сынуы мүмкін және оған көп мөлшерде саз кетіп, циркуляция жоғалуы деп аталатын жағдай туындайды. Бұл жарықтар арқылы бұрғылау ортасына немесе мұнайға толы қабатқа су сіңіп, қабаттың мұнай өндіру қабілетін төмендетуі (немесе көп мөлшерде суды бөліп алу қажеттігіне) әкелуі мүмкін. Керісінше, егер саздың тығыздығы тым төмен болса, онда гидростатикалық қысым қабат қысымынан кем болады. Бұл қабаттағы қысымды сұйықтықтың бұрғы құбығына ағып, жер бетіне шығуына себеп болады. Бұл жағдай "ағу" деп аталады және егер басып кірген сұйықтық бақылаусыз жер бетіне жетсе, қауіпті апатқа алып келуі мүмкін. Басқа да маңызды саз қасиеттерінің бірі – YP (Беріктік шешімі), ол саздың бұрғылау кесінділерін жер бетіне көтеру қабілетін анықтайды. Саз бұрғы құбығы қабырғаларын жабатын жұқа "саз қабықшасын" жасауға қабілетті болуы керек.

Бұрғылау сұйықтықтарымен айналысатын компаниялар

Бұрғылау сұйықтықтарын пайдалану жиі қызмет көрсету компанияларына жүктеледі, бұл мұнай өнеркәсібінде көптеген операциялар үшін кең таралған үрдіс. Пайдалы қазбаларды өңдеуге арналған ең ірі төрт компания – M I SWACO (A Schlumberger Company), Baroid Drilling Fluids (Halliburton Oilfield Services), Baker Hughes Drilling Fluids және Weatherford International Drilling Fluids & Drilling Waste Management. Дегенмен, бұрғылау сұйықтықтарын ұсынатын көптеген шағын компаниялар да бар. Тәуелсіз компаниялар жергілікті біліммен, сапалы қызметтермен және бұрғылау сұйықтықтарымен қамтамасыз ете алады. ANA Industries Limited қазіргі уақытта Батыс Африкадағы ең ірі тәуелсіз бұрғылау сұйықтықтары компаниясы болып табылады.