เบนโทไนต์เป็นวัสดุดินเหนียวที่จำเป็นอย่างยิ่งในสารเจาะสำหรับแหล่งน้ำมัน โดยทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งหลักเพื่อคงเสถียรภาพของผนังหลุมเจาะ ช่วยให้เศษหินจากการเจาะลอยตัวอยู่ในสารเจาะ และควบคุมการสูญเสียของเหลว ท่ามกลางเบนโทไนต์หลายชนิด เบนโทไนต์ชนิดโซเดียม , เบนโทไนต์ชนิดแคลเซียม และ ดินเหนียวเบนโทไนต์ เป็นที่นิยมใช้มากที่สุดแต่ละชนิดมีสมรรถนะเฉพาะตัวและสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันในการดำเนินงานการเจาะ
เบนโทไนต์ที่มีโซเดียมเป็นส่วนประกอบเป็นเบนโทไนต์อนินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในสารละลายเจาะแบบน้ำ มีคุณสมบัติการดูดซับน้ำและการพองตัวได้ดีเยี่ยม จึงสามารถสร้างโครงสร้างเจลที่หนาแน่นและมีความหนืดสูงเมื่อผสมกับน้ำ ประเภทนี้ให้การควบคุมการสูญเสียของเหลวได้อย่างยอดเยี่ยม มีคุณสมบัติไทเซอโทรปิก (thixotropy) ที่แข็งแรง และมีความต้านทานแรงเฉือนสูง จึงสามารถรักษาเสถียรภาพของผนังหลุมเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการยุบตัวของชั้นหิน และลำเลียงเศษหินจากการเจาะได้อย่างราบรื่น ผลิตภัณฑ์นี้สอดคล้องตามมาตรฐานอุตสาหกรรม API และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเจาะหลุมแบบทั่วไปในระดับตื้นถึงปานกลางโดยใช้ระบบโคลนที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก
ในทางตรงกันข้าม เบ็นโทไนต์ชนิดแคลเซียมมีความสามารถในการดูดซับน้ำจำกัด โดยมีอัตราการพองตัว ความหนืด และความแข็งแรงของเจลต่ำกว่าเบ็นโทไนต์ชนิดโซเดียม ประสิทธิภาพในการควบคุมการสูญเสียของเหลวค่อนข้างต่ำ และให้ผลการทำงานไม่เสถียรในชั้นหินที่มีเกลือเป็นส่วนประกอบ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเจาะหลุมตื้นที่มีข้อกำหนดต่ำ หรือใช้เป็นวัสดุเสริมที่มีต้นทุนต่ำหลังผ่านกระบวนการปรับปรุงด้วยโซเดียม ซึ่งเหมาะสำหรับสภาพธรณีวิทยาที่เรียบง่ายและมีข้อกำหนดด้านสมรรถนะของสารหล่อลื่นสำหรับการเจาะต่ำ
เบนโทไนต์อินทรีย์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการดัดแปลงโดยการนำเบนโทไนต์ธรรมชาติมาทำปฏิกิริยากับเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีอินทรีย์ ซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติจากไฮโดรฟิลิก (ชอบน้ำ) เป็นไลโปฟิลิก (ชอบน้ำมัน) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับของเหลวเจาะแบบน้ำมันและของเหลวเจาะแบบสังเคราะห์ ซึ่งมีคุณสมบัติโดดเด่นในด้านความเสถียรที่อุณหภูมิสูง การแขวนลอยเศษหิน และการปรับแต่งรีโอโลยี มันทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในชั้นหินที่ซับซ้อน เช่น หลุมเจาะลึก หลุมเจาะที่มีอุณหภูมิสูง ชั้นหินเกลือ และชั้นหินที่ไวต่อน้ำ ช่วยป้องกันไม่ให้ดินเหนียวดูดซับน้ำและบวมตัว รักษาความสามารถในการไหลผ่านของแหล่งน้ำมัน-ก๊าซ และรับประกันการเจาะที่ราบรื่นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
| ประเภท | ระบบการประยุกต์ใช้งาน | จุดเด่นหลัก | ดีที่สุดสําหรับ |
|---|---|---|---|
| ชนิดโซเดียม | ของเหลวเจาะแบบน้ำ | การบวมสูง การควบคุมการสูญเสียน้ำ | หลุมเจาะตื้นถึงปานกลาง |
| ชนิดแคลเซียม | ของเหลวเจาะแบบน้ำที่ใช้งานน้อย | คุ้มค่า ใช้งานง่ายในสภาวะที่เรียบง่าย | หลุมเจาะตื้น ธรณีวิทยาง่าย |
| สินค้าอินทรีย์ | แบบน้ำมัน / แบบสังเคราะห์ | ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง คุณสมบัติด้านเรโอลอจี | หลุมเจาะลึก ชั้นหินที่ซับซ้อน |
ความแตกต่างหลักอยู่ที่ระบบการใช้งานและความสามารถในการปรับตัว: เบนโทไนต์ชนิดโซเดียม เป็นส่วนประกอบหลักในของเหลวสำหรับการเจาะแบบน้ำทั่วไป ซึ่งให้สมรรถนะที่สมดุล; เบนโทไนต์ชนิดแคลเซียม เป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำสำหรับสภาพการทำงานที่เรียบง่าย; ดินเหนียวเบนโทไนต์ มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับของเหลวสำหรับการเจาะแบบน้ำมันที่มีสมรรถนะสูงในหลุมเจาะลึกที่มีความซับซ้อน การเลือกใช้เบนโทไนต์ชนิดที่เหมาะสมนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของของเหลวสำหรับการเจาะ ลดความเสี่ยงในการปฏิบัติงาน และยกระดับประสิทธิภาพการเจาะ
