유체 회전 시추라고도 알려진 진흙 시추는 시추 산업, 특히 석유 및 가스 탐사, 우물, 지질 공학 조사에 널리 사용되는 기본 기술입니다. 이 프로세스에는 일반적으로 "드릴링 머드"라고 불리는 특별히 가공된 유체가 드릴 파이프를 통해 아래로, 드릴 비트를 통해 밖으로 순환하고 파이프와 시추공 벽 사이의 환형 공간을 백업하는 작업이 포함됩니다.
이 순환하는 "진흙"은 단순히 흙과 물이 아닙니다. 이는 액체(물 또는 기름), 점토(벤토나이트 등), 폴리머 및 중요한 기능을 수행하도록 설계된 다양한 화학 첨가제의 복잡한 혼합물입니다. 이 시스템의 효율성은 일련의 뚜렷한 장점과 과제를 가져옵니다.
드릴링 머드 기둥에 의해 가해지는 정수압은 지층 압력에 대항하여 시추공 벽이 붕괴되는 것을 방지합니다. 이는 단단하지 않거나 약한 지질 구조에서 매우 중요합니다.
드릴 비트에서 빠져나오는 진흙의 빠른 속도는 구멍 바닥에서 암석 파편(절단부)을 효율적으로 들어 올려 표면으로 운반합니다. 이렇게 하면 드릴 비트가 깨끗하게 유지되고 지속적인 침투가 가능해집니다.
드릴링 과정에서는 드릴 비트에 엄청난 열과 마찰이 발생합니다. 순환하는 진흙은 비트와 드릴 스트링을 냉각하고 윤활하여 작동 수명을 크게 연장하고 손상을 방지합니다.
진흙은 시추공 벽에 "필터 케이크"라고 불리는 얇고 투과성이 낮은 층을 쌓습니다. 이 씰은 드릴 스트링에서 주변 지층으로의 유체 손실을 최소화하여 투과성 영역을 보호하고 드릴링 유체를 보존합니다.
진흙에 의해 표면으로 가져온 절단은 지질학자와 엔지니어에게 암석학 및 시추 중인 지층의 잠재적인 탄화수소 쇼에 대한 중요한 실시간 정보를 제공합니다.
드릴링 머드의 밀도는 신중하게 제어할 수 있습니다. 중정석과 같은 중량 첨가제를 사용하면 진흙 기둥의 압력을 높여 지층 유체(예: 오일, 가스 또는 물)의 유입을 제어하여 위험한 폭발을 방지할 수 있습니다.
이것이 가장 중요한 단점입니다. 유성 진흙과 일부 합성 기반 유체는 독성이 매우 높을 수 있습니다. 유출, 드릴링된 절단물의 부적절한 폐기 및 우발적인 방출로 인해 토양과 지하수가 오염될 수 있습니다. 엄격한 규정과 비용이 많이 드는 폐기물 관리 절차가 필요합니다.
시스템이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 이를 위해서는 상당한 표면 장비(진흙 구덩이, 펌프, 셰이커, 탈기 장치)와 진흙 재료의 지속적인 공급이 필요합니다. 진흙을 구매하고 혼합하고 유지하는 데 드는 비용은 매우 높을 수 있습니다.
어떤 경우에는 시추 진흙이 평가하려는 저수지 암석에 침입하여 손상을 줄 수 있습니다. 미세 입자 또는 형성물과의 화학 반응은 유정 주변의 투과성을 감소시켜 잠재적으로 석유 또는 수역에서의 향후 생산을 손상시킬 수 있습니다.
대량의 사용된 드릴링 머드와 오염된 절단물은 적절한 폐기가 필요합니다. 여기에는 전문 시설로의 운송, 처리 또는 깊은 폐기 우물에의 주입이 포함되는 경우가 많으며, 이 모든 것이 운영 비용과 환경 발자국을 추가합니다.
특히 모래와 절단 부스러기가 포함된 진흙의 마모성으로 인해 펌프, 드릴 파이프 및 기타 구성 요소가 침식될 수 있습니다. 또한, 적절한 억제제로 처리하지 않으면 수성 진흙이 강철 드릴 스트링의 부식을 촉진할 수 있습니다.
진흙 굴착은 일반적으로 물에 노출되면 부풀어 오르거나 부서져 유정이 불안정해질 수 있는 석탄층이나 셰일과 같은 공기에 민감한 지층에는 적합하지 않습니다.
진흙 굴착은 안전하고 효율적인 시추공 건설을 보장하는 탁월한 효율성으로 인해 현대 굴착 작업의 초석으로 남아 있습니다. 유정을 안정화하고 절단된 부분을 제거하며 지하 압력을 제어하는 능력은 필수 불가결합니다. 그러나 이러한 이점에는 주로 환경 보호, 비용 관리 및 지층 피해 완화와 관련된 중요한 책임이 따릅니다. 보다 환경 친화적인 굴착 유체와 첨단 폐기물 처리 기술의 지속적인 개발은 이러한 단점을 지속적으로 해결하여 가까운 미래에 진흙 굴착의 타당성을 보장합니다.
