ড্রিলিং কাদা

খনন প্রক্রিয়া এবং খননে ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থ​

1.Introduction

তেল ও গ্যাস শিল্পের পাশাপাশি ভূ-তাপীয় শক্তি নিষ্কাশন এবং জলের কূপ নির্মাণের মতো অন্যান্য ক্ষেত্রেও খনন একটি জটিল এবং গুরুত্বপূর্ণ কাজ। মূল্যবান সম্পদ অর্জনের জন্য ভূ-পৃষ্ঠে একটি গভীর গর্ত তৈরি করা এই প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত। বিশেষায়িত সরঞ্জামের পাশাপাশি, বিভিন্ন ধরণের রাসায়নিক পদার্থ খনন কার্যক্রমের দক্ষতা, সুরক্ষা এবং সাফল্য নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই নিবন্ধে বিস্তারিত খনন প্রক্রিয়া এবং প্রতিটি পর্যায়ে ব্যবহৃত মূল রাসায়নিকগুলির রূপরেখা দেওয়া হয়েছে।

তুরপুন প্রক্রিয়া

২. ড্রিলিং-পূর্ব প্রস্তুতি​

• স্থান নির্বাচন এবং জরিপ: প্রথম ধাপ হল একটি উপযুক্ত খনন স্থান চিহ্নিত করা। ভূতাত্ত্বিকরা সিসমিক ইমেজিং, মাধ্যাকর্ষণ এবং চৌম্বকীয় জরিপ এবং কাছাকাছি বিদ্যমান কূপগুলি থেকে কূপ-লগ বিশ্লেষণের মতো কৌশল ব্যবহার করে ব্যাপক জরিপ পরিচালনা করেন। এটি তেল, গ্যাস বা অন্যান্য সম্পদের সম্ভাব্য অবস্থান নির্ধারণে সহায়তা করে। একবার স্থানটি নির্বাচন করা হলে, এলাকাটি যেকোনো বাধা থেকে মুক্ত করা হয় এবং সরঞ্জাম এবং উপকরণ পরিবহনের সুবিধার্থে প্রবেশপথ তৈরি করা হয়।
• ভাল ডিজাইন: ভূতাত্ত্বিক তথ্য এবং খনন কাজের উদ্দেশ্যের উপর ভিত্তি করে ইঞ্জিনিয়াররা কূপটি ডিজাইন করেন। নকশায় কূপের গভীরতা, ব্যাস এবং গতিপথ (উল্লম্ব, বিচ্যুত, বা অনুভূমিক) নির্ধারণ করা অন্তর্ভুক্ত। খনন করা হবে এমন গঠনের ধরণ, প্রত্যাশিত চাপ এবং তাপমাত্রার অবস্থা এবং কূপটিকে সমর্থন করার জন্য আবরণ এবং সিমেন্টিংয়ের প্রয়োজনীয়তার মতো বিষয়গুলিও বিবেচনা করা হয়।

 

২.২ সারফেস হোল ড্রিলিং​

 

• রিগ স্থাপন করা হচ্ছে: সাইটে একটি ড্রিলিং রিগ তৈরি করা হয়েছে। রিগটিতে বিভিন্ন উপাদান রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে ড্রিল স্ট্রিং উত্তোলন এবং নামানোর জন্য একটি ডেরিক, ড্রিলিং সরঞ্জাম চালানোর জন্য একটি পাওয়ার সোর্স এবং ড্রিলিং তরল সঞ্চালনের জন্য একটি কাদা ব্যবস্থা। ড্রিল স্ট্রিং, যা সংযুক্ত পাইপের একটি সিরিজ, একত্রিত করা হয় এবং কূপের মধ্যে নামানো হয়।
•  প্রাথমিক খনন: ড্রিলিং প্রক্রিয়াটি পৃষ্ঠের গর্তটি ড্রিল করার জন্য একটি বৃহৎ ব্যাসের বিট ব্যবহার করে শুরু হয়। এই গর্তটি সাধারণত অগভীর হয় এবং পৃষ্ঠের আবরণ স্থাপনের জন্য ব্যবহৃত হয়। পৃষ্ঠের আবরণটি কূপের কাঠামোগত সহায়তা প্রদান করে, পৃষ্ঠের জলকে কূপে প্রবেশ করতে বাধা দেয় এবং পরবর্তী ড্রিলিং কার্যক্রমের জন্য একটি নির্দেশিকা হিসেবে কাজ করে। এই পর্যায়ে, ড্রিলিং তরল, যা কাদা নামেও পরিচিত, ড্রিল স্ট্রিংয়ের মাধ্যমে এবং বিট থেকে ক্রমাগত সঞ্চালিত হয়। কাদা বিটটিকে ঠান্ডা করে এবং লুব্রিকেট করে, কাটা (পাথরের টুকরো) পৃষ্ঠে বহন করে এবং কূপের স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে সাহায্য করে।

২.৩ মধ্যবর্তী এবং উৎপাদন গর্ত খনন​

• বিট এবং কেসিং পরিবর্তন করা: কূপটি আরও গভীরে খনন করার সময়, বিভিন্ন গঠনের মধ্য দিয়ে খননের জন্য ছোট ব্যাসের বিট ব্যবহার করা হয়। কূপটিকে শক্তিশালী করতে এবং বিভিন্ন গঠনকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য উপযুক্ত বিরতিতে মধ্যবর্তী আবরণ স্থাপন করা হয়। এটি চাপ নিয়ন্ত্রণ করতে এবং কূপটির পতন রোধ করতে সহায়তা করে। খনন প্রক্রিয়া অব্যাহত থাকে, মাটির ব্যবস্থা ক্রমাগত খনন করা গঠনের পরিবর্তিত অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়।
• দিকনির্দেশনামূলক তুরপুন (যদি প্রযোজ্য হয়): কিছু ক্ষেত্রে, বিশেষ করে অফশোর ড্রিলিং বা নির্দিষ্ট জলাধার অঞ্চলগুলিকে লক্ষ্য করার সময়, দিকনির্দেশক ড্রিলিং কৌশল ব্যবহার করা হয়। এর মধ্যে ড্রিল বিটের দিক নিয়ন্ত্রণ করার জন্য বিশেষ ডাউনহোল সরঞ্জাম ব্যবহার করা জড়িত, যা কূপটিকে ভূপৃষ্ঠের কাঙ্ক্ষিত স্থানে পৌঁছাতে দেয়। ড্রিলিং তরল ড্রিল স্ট্রিংটি বাঁকানোর এবং দিক পরিবর্তন করার জন্য প্রয়োজনীয় তৈলাক্তকরণ প্রদান করে দিকনির্দেশক ড্রিলিংয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

২.৪ সমাপ্তি এবং পরীক্ষা​

• সিমেন্ট-যুক্ত: কূপটি কাঙ্ক্ষিত গভীরতায় পৌঁছানোর পর, সিমেন্টিং করা হয়। কূপটি সিল করার জন্য এবং আশেপাশের পাথরের সাথে আবরণটি সংযুক্ত করার জন্য অ্যানুলাস (ড্রিল স্ট্রিং এবং কূপ বোরের মধ্যবর্তী স্থান বা বিভিন্ন আবরণের মধ্যে স্থান) থেকে সিমেন্ট পাম্প করা হয়। এটি কূপটিকে অতিরিক্ত সহায়তা প্রদান করে, বিভিন্ন গঠনের মধ্যে তরল স্থানান্তর রোধ করে এবং উৎপাদন অঞ্চলকে বিচ্ছিন্ন করতে সহায়তা করে।
• ভাল সমাপ্তি: সিমেন্টিংয়ের পর, কূপটি সম্পন্ন হয়। এর মধ্যে তেল, গ্যাস বা অন্যান্য সম্পদ উত্তোলনের জন্য প্রয়োজনীয় উৎপাদন পাইপ, কূপের সরঞ্জাম এবং অন্যান্য উপাদান স্থাপন করা অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। এরপর কূপের উৎপাদনশীলতা নির্ধারণ এবং প্রয়োজনীয় সুরক্ষা এবং মানের মান পূরণ করে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য পরীক্ষা করা হয়।

৩. ড্রিলিংয়ে ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থ

​

৩.১ ড্রিলিং ফ্লুইড অ্যাডিটিভ​

• ভিসকোসিফায়ার: ড্রিলিং তরলের সান্দ্রতা বৃদ্ধির জন্য ভিসকোসিফায়ার যোগ করা হয়। এটি কাটা অংশগুলিকে ঝুলিয়ে রাখতে এবং কূপের মধ্যে আবার বসতি স্থাপন করতে বাধা দিতে সাহায্য করে। সাধারণ ভিসকোসিফায়ারগুলির মধ্যে রয়েছে বেন্টোনাইট কাদামাটি, জ্যান্থান গাম এবং কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ (CMC)। বেন্টোনাইট কাদামাটি, এক ধরণের ফোলা কাদামাটি, জল শোষণ করে এবং জেলের মতো কাঠামো তৈরি করে যা ড্রিলিং তরলের সান্দ্রতা বৃদ্ধি করে। জ্যান্থান গাম, ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উৎপাদিত একটি পলিস্যাকারাইড, উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-শিয়ার পরিস্থিতিতেও সান্দ্রতা বজায় রাখতে অত্যন্ত কার্যকর।
• ওজন নির্ধারণকারী এজেন্ট: তুরপুন তরলের ঘনত্ব বাড়ানোর জন্য ওজন নির্ধারণকারী এজেন্ট ব্যবহার করা হয়। এটি কূপের চাপ নিয়ন্ত্রণ করতে এবং কূপের মধ্যে তরল পদার্থ (যেমন তেল, গ্যাস বা জল) প্রবাহিত হতে বাধা দেওয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ব্যারাইট (বেরিয়াম সালফেট) হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ওজন নির্ধারণকারী এজেন্ট। এর উচ্চ নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ ক্ষমতা রয়েছে এবং প্রয়োজন অনুসারে এর ঘনত্ব সামঞ্জস্য করার জন্য সহজেই ড্রিলিং তরলে যোগ করা যেতে পারে। অন্যান্য ওজন নির্ধারণকারী এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে হেমাটাইট এবং ইলমেনাইট।​
• ফিল্টারেট রিডুসার: ড্রিলিং তরলে ফিল্টারেট রিডুসার যোগ করা হয় যাতে গঠনে ফিল্টার করা তরলের পরিমাণ কম হয়। এটি কূপের স্থায়িত্ব বজায় রাখতে এবং গঠনের ক্ষতি রোধ করতে সাহায্য করে। পলিঅ্যানিওনিক সেলুলোজ (PAC) এবং সিন্থেটিক পলিমারের মতো পলিমারগুলি সাধারণত পরিস্রাবণ হ্রাসকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি কূপের দেয়ালে একটি পাতলা, অভেদ্য ফিল্টার কেক তৈরি করে, যা তরলের ক্ষয় হ্রাস করে।​
• লুব্রিক্যান্ট: ড্রিল স্ট্রিং এবং ওয়েলবোরের প্রাচীরের মধ্যে ঘর্ষণ কমাতে ড্রিলিং তরলে লুব্রিকেন্ট যোগ করা হয়। এটি ড্রিল স্ট্রিংয়ে ক্ষয় রোধ করতে, ড্রিল স্ট্রিং ঘোরানোর জন্য প্রয়োজনীয় টর্ক কমাতে এবং ওয়েলবোরে ড্রিল স্ট্রিং চলাচল সহজতর করতে সাহায্য করে। খনিজ তেল, সিন্থেটিক এস্টার এবং সার্ফ্যাক্ট্যান্ট ড্রিলিং তরলে লুব্রিকেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

৩.২ সিমেন্ট সংযোজন​

• accelerators: সিমেন্টের সেটিং টাইম দ্রুত করার জন্য সিমেন্ট স্লারিতে অ্যাক্সিলারেটর যোগ করা হয়। কিছু পরিস্থিতিতে এটি গুরুত্বপূর্ণ, যেমন যখন কূপের ধস রোধ করতে বা দ্রুত ড্রিলিং কাজ পুনরায় শুরু করতে দ্রুত সিমেন্টিং প্রয়োজন হয়। ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড হল সিমেন্টিংয়ে ব্যবহৃত একটি সাধারণ অ্যাক্সিলারেটর। এটি সিমেন্টের উপাদানগুলির সাথে বিক্রিয়া করে, হাইড্রেশন পণ্য তৈরিতে সহায়তা করে এবং শক্ত হওয়ার প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত করে।​
• রিটার্ডার্স: সিমেন্টের সেটিং টাইম ধীর করার জন্য রিটার্ডার ব্যবহার করা হয়। সিমেন্টিং অপারেশন জটিল হলে এবং কূপ থেকে সিমেন্ট স্লারি পাম্প করার জন্য আরও সময় প্রয়োজন হলে এটি কার্যকর। লিগনোসালফোনেট এবং কিছু জৈব অ্যাসিড সাধারণত রিটার্ডার হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি সিমেন্ট কণার সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, হাইড্রেশন বিক্রিয়া বিলম্বিত করে এবং সেটিং টাইম বাড়িয়ে দেয়।​
• dispersants: সিমেন্ট স্লারির প্রবাহ উন্নত করার জন্য ডিসপারসেন্ট যোগ করা হয়। এগুলি সিমেন্ট স্লারির সান্দ্রতা কমাতে সাহায্য করে, যার ফলে এটি কূপের মধ্য দিয়ে আরও সহজে পাম্প করা যায়। পলিকারবক্সিলেট-ভিত্তিক পলিমারগুলি সিমেন্টিংয়ে ডিসপারসেন্ট হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি সিমেন্ট কণার পৃষ্ঠে শোষণ করে, কণার জমাট বাঁধা রোধ করে এবং স্লারির তরলতা উন্নত করে।​

৩.৩ অন্যান্য রাসায়নিক পদার্থ​

• জারা প্রতিরোধক: কূপের ড্রিল স্ট্রিং, কেসিং এবং অন্যান্য ধাতব উপাদানের ক্ষয় রোধ করার জন্য ক্ষয় প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয়। কূপের মধ্যে জল, অক্সিজেন এবং অ্যাসিডিক গ্যাসের (যেমন কার্বন ডাই অক্সাইড এবং হাইড্রোজেন সালফাইড) উপস্থিতি ক্ষয় ঘটাতে পারে। ইমিডাজোলিন এবং অ্যামাইনের মতো জৈব যৌগগুলি সাধারণত ক্ষয় প্রতিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি ধাতব পৃষ্ঠের উপর একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ তৈরি করে, যা ধাতুর সাথে ক্ষয়কারী পদার্থের সংস্পর্শ রোধ করে।​
• জীবাণুনাশক: ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণের জন্য ড্রিলিং তরল এবং সিমেন্ট স্লারিতে ব্যাকটেরিয়ানাশক যোগ করা হয়। কিছু ব্যাকটেরিয়া ধাতব উপাদানের ক্ষয় ঘটাতে পারে এবং ড্রিলিং তরল এবং সিমেন্টের বৈশিষ্ট্যগুলিকেও প্রভাবিত করতে পারে। ক্লোরিন-ভিত্তিক যৌগ এবং কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম যৌগগুলি ব্যাকটেরিয়ানাশক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি ব্যাকটেরিয়াকে মেরে ফেলে বা বৃদ্ধিতে বাধা দেয়, ড্রিলিং অপারেশনের অখণ্ডতা নিশ্চিত করে।​

৪. উপসংহার​

খনন প্রক্রিয়াটি একটি বহু-পর্যায়ের কাজ যার জন্য সতর্কতার সাথে পরিকল্পনা এবং বাস্তবায়ন প্রয়োজন। প্রাথমিক খনন থেকে শুরু করে কূপ সম্পূর্ণ করা পর্যন্ত খনন প্রক্রিয়ার প্রতিটি পর্যায়ে রাসায়নিক পদার্থ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। খনন তরল সংযোজনগুলি খনন তরলের কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে সাহায্য করে, সিমেন্ট সংযোজনগুলি সিমেন্টের সঠিক স্থাপন এবং বন্ধন নিশ্চিত করে এবং অন্যান্য রাসায়নিক যেমন ক্ষয় প্রতিরোধক এবং জীবাণুনাশকগুলি খনন প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত সরঞ্জাম এবং উপকরণগুলিকে সুরক্ষা দেয়। খনন প্রকল্পগুলির নিরাপদ, দক্ষ এবং সফল সমাপ্তির জন্য এই রাসায়নিকগুলির সঠিক নির্বাচন এবং ব্যবহার অপরিহার্য।