از آنجایی که سیالات حفاری مبتنی بر آب همیشه در کاربردهای عملی جایگاه غالب را به خود اختصاص داده اند، بر اساس ترکیب سیستم به انواع مختلفی تقسیم می شوند. در زیر انواع مختلف سیال حفاری که در چین بر اساس استانداردهای طبقه بندی سیال حفاری خارجی به رسمیت شناخته شده است.
(1) مایع حفاری پراکنده
سیالات حفاری)
سیال حفاری پراکنده به سیال حفاری مبتنی بر آب اطلاق می شود که با آب شیرین، بنتونیت و عوامل تصفیه مختلف فرموله شده است که خاک رس و قلمه های حفاری را پراکنده می کند (که به عنوان پراکنده نامیده می شود). این یک نوع سیال حفاری پرکاربرد با سابقه استفاده طولانی، روش های آماده سازی ساده و هزینه های آماده سازی کم است. ویژگی های اصلی آن عبارتند از:
1. می تواند فازهای جامد بیشتری را در خود جای دهد و برای تهیه سیال حفاری با چگالی بالا مناسب تر است.
2. تشکیل کیک گلی متراکم تری روی دیواره چاه آسان است، بنابراین افت فیلتر آن به طور کلی کم است.
3. برخی از سیالات حفاری پراکنده مانند سیالات حفاری تری سولفونیک که از تانن های سولفونه، لیگنیت سولفوناته و رزین فنولیک سولفونه به عنوان عوامل اصلی تصفیه استفاده می کنند، مقاومت دمایی بالایی دارند و برای استفاده در چاه های عمیق و چاه های فوق عمیق مناسب هستند. اما در مقایسه با سایر انواع سیال حفاری دارای معایبی نیز می باشد. علاوه بر قابلیت بازدارندگی و ضد آلودگی ضعیف، محتوای جامد بالا در سیستم اثرات نامطلوبی بر افزایش سرعت حفاری و محافظت از لایههای نفت و گاز دارد.
(2) سیالات حفاری تیمار شده با کلسیم
ویژگی ترکیبی سیال حفاری تیمار شده با کلسیم این است که سیستم دارای غلظت معینی (غلظت جرمی) Ca{1}} و پخش کننده است. Ca{2}} با بنتونیت سدیم که اثر هیدراتاسیون قوی دارد، مبادله یونی می کند و بخشی از بنتونیت سدیم را به بنتونیت کلسیم تبدیل می کند و در نتیجه درجه هیدراتاسیون را ضعیف می کند. وظیفه پراکنده کننده این است که از ایجاد لخته شدن بیش از حد ذرات رس در سیستم Ca{3}} جلوگیری می کند و آن را در حالت لخته سازی متوسط نگه می دارد تا از عملکرد خوب و پایدار سیال حفاری اطمینان حاصل شود. ویژگی های این نوع سیال حفاری این است که مقاومت بالایی در برابر آلودگی نمک و کلسیم دارد. همچنین از هیدراتاسیون و پراکندگی خاک رس در سازند حفاری جلوگیری می کند، بنابراین می تواند ریزش شیل و انبساط قطر چاه را تا حدی کنترل کند. در عین حال می تواند آسیب به لایه های نفت و گاز را کاهش دهد.
(3) سیالات حفاری آب شور
مایع حفاری آب نمک با آب نمک (یا آب دریا) فرموله می شود. این نوع در کل محدوده محتوای نمک از 1٪ (Cl - غلظت جرمی 6000 میلی گرم در لیتر) تا اشباع (Cl - غلظت جرمی 189000 میلی گرم در لیتر) وجود دارد. سیال حفاری آب نمک نیز نوعی سیال حفاری است که اثر بازدارندگی قوی بر هیدراتاسیون خاک رس دارد.
(4) سیالات حفاری اشباع آب شور
هنگامی که محتوای NaCl در سیال حفاری به حد اشباع برسد، به سیستم سیال حفاری آب نمک اشاره دارد. می توان آن را با آب نمک اشباع درست کرد یا می توان آن را ابتدا به مایع حفاری تبدیل کرد و سپس با نمک اضافه کرد تا زمانی که اشباع شود. سیال حفاری آب نمک اشباع عمدتاً برای حفاری لایههای بزرگ سنگ نمک و لایههای گچ نمک پیچیده استفاده میشود که مقابله با سایر سیالات حفاری مبتنی بر آب دشوار است. همچنین می توان از آن به عنوان مایع تکمیلی و مایع کار استفاده کرد.
(5) سیالات حفاری پلیمری
سیال حفاری پلیمری یک سیال حفاری مبتنی بر آب است که از پلیمرهای خاصی با وزن مولکولی بالا با عملکرد لخته سازی و پوشش به عنوان عامل اصلی تصفیه استفاده می کند. به دلیل وجود این پلیمرها، ذرات جامد مختلف موجود در سیستم را می توان در محدوده اندازه ذرات درشت تر نگه داشت. در عین حال، قلمه های سوراخ شده با پوشش به موقع محافظت می شوند و به راحتی در ذرات ریز پراکنده نمی شوند. مزایای اصلی آن عبارتند از:
1. چگالی و محتوای جامد سیال حفاری کم است، بنابراین می توان سرعت حفاری را به میزان قابل توجهی افزایش داد و آسیب به لایه های نفت و گاز نیز کم است.
2. خواص نازک شدن برشی قوی. تحت یک جابجایی پمپ مشخص، ویسکوزیته و نیروی برشی سیال حلقوی زیاد است، بنابراین توانایی قوی برای حمل قلمه دارد. در حالی که در نرخ برش بالا در نازل مته، مقاومت جریان سیال کم است که برای افزایش سرعت حفاری مفید است.
3. عامل درمان پلیمری دارای پوشش قوی و اثرات بازدارنده پراکندگی است، بنابراین برای حفظ پایداری دیواره چاه مفید است. بنابراین، از دهه 1970، این نوع سیال حفاری به طور گسترده در داخل و خارج از کشور مورد استفاده قرار گرفت و فناوری فرآیند آن به طور مداوم بهبود و توسعه یافت.
