Mechanical stuck prevention caused by shale swelling using laboratory experiments

Abstract

Pipe Sticking is one of the serious problems that the drillers experience during drilling process of oil and gas wells. Pipe sticking can be divided into two categories: the differential stuck and mechanical stuck (shale swelling). In this research, we will focus on mechanical stuck and the effect of implementing additives on drilling mud to prevent mechanical pipe sticking. This project will investigate the shale swelling by using linear swell meter apparatus. Calcium Carbonate (CaCo3), sodium silicate (Na2Sio3) and potassium chloride (KCL) are used as drilling fluid additives. The experimental investigation furnishes that with the proper combination of these additives, the sticking pipe can be precaution significantly with suitable properties of the drilling fluid required for optimum performance in oil and gas well drilling. We conclude from our experiment results that the sodium silicate &potassium chloride succeed in mechanical sticking prevention where calcium carbonate (CaCo3) is failed.

Keywords: Pipe sticking, Shale Swelling, Swell meter, potassium chloride (KCL), sodium silicate (Na2Sio3).

تعتبر استعصاء الانابيب واحدة من اخطر المشاكل التي تواجه مهندسي الحفر اثناء حفر ابارالنفط والغاز.يمكن تصنيف ااستعصاء الانابيب الى:الاستعصاء الميكانيكي والتفاضلي. في هذا البحث سوف نركز على الاستعصاء الميكانيكي ودراسة تاثير بعض الاضافات على سائل الحفر لمنع مشكلة الاستعصاء الميكانيكي للانابيب وذلك باختبار انتفاخ الطين باستحدام جهاز(shale swell meter). استخدمت كل من عينات كربونات الكالسيوم (CaCo3) وكل من سيليكات الصوديوم (Na2Soi3)مع كلوريد البوتاسيوم (KCL).تم اختبار كل من هذه الاضافات باستخدام كميات مناسبة لمعرفة تأثيرها في تقليل انتفاخ الطين دون التأثير على بقية خواص سائل الحفر من الخواص التيارية والترشيح وغيرها. وفي نهاية التجارب توصلنا الى ان سيلكات الصوديوم مع كلوريد البوتاسيوم نجحت في منع ظاهرة انتفاخ الطين بينما كربونات الكالسيوم لم تنجح. ملخص البحث:استعصاء الانابيب - انتفاخ الطين - جهازقياس انتفاخ الطين - كلوريد البوتاسيوم - سيلكات الصوديوم.