تحقیق درمورد اساس گل حفاری پایه آبی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 20

اساس گل حفاری پایه آبی

پایه و اساس بیشتر گل های حفاری آب است، یعنی آب بخش عمده ی آن ها را تشکیل داده است و به همین دلیل هم عموما آن ها را گل های حفاری پایه آبی (Water Base Drilling Mud) می نامند. گل های حفاری پایه آبی مرکب از 2 فاز مایع و فاز جامد می باشند.

الف) فاز مایع(Liquid Phase): فاز مایع گل های حفاری پایه آبی آب است. آب بعضی مواد را به صورت محلول و بعضی را به صورت معلق نگه می دارد. آبی که در ساختن گل های حفاری پایه آبی مورد استفاده قرار می گیردممکن است یکی از انواع زیر باشد:

آب شیرین(Fresh Water): آب شیرین به آبی گفته می شود که مقدار نمک آن کمتر از ppm 10000 و یون های کلسیم و منیزیم آن کمتر از ppm 120 باشد.

آب شور(Salt Water or Brine):

آب دریا(Sea water): نمک آب دریا ppm 35000 و سختی آن ppm 2000-1500 می آب باشد.

شور سطحی(Brakish Water):

نمک این آب ppm20000-10000 می باشد.

آب اشباع از نمک(Saturated Salt Water): که با افزودن نمک به آب تهیه می شود و میزان حلالیت نمک در آب به درجه حرارت

آب بستگی دارد. 100 میلی لیتر آب در دمایC 20 با مقدار 36 گرم نمک اشباع می شود و NaCl آن سه ppm265000 می رسد.

اساس گل حفاری پایه آبی

آب سخت (Hard Water): در این آب یون های منیزیم و کلسیم زیاد می باشد، در صورت استفاده از این آب ابتدا باید یون های کلسیم و منیزیم آن را با استفاده از کربنات سدیم(Soda Ash) رسوب داد. سختی آب از دو منبع ناشی می شود الف –سختی کربناتی آب) (Carbonate hardness of waterناشی از حضور کربناتها وبی کربنانهای کلسیم ومنیزیم است. ب – سختی غیر کربناتی آب ناشی از وجود نمکهای غیر کربناتی مثل Ca So4,Sio2

آب سبک(Soft Water) : آبی است که یون های منیزیم و کلسیم آن با جوشاندن و یا به روش شیمیایی رسوب داده باشند. بهترین آب برای استفاده در گل حفاری آبی است که املاح نمک کلسیم و منیزیم کمتری داشته باشد، زیرا در این آب موادی که برای ایجاد گرانروی(Viscosity) و یا کنترل آبدهی گل (Water Loss) مورد استفاده قرار می گیرد،

ب) فاز جامد(Solid Phase):

1) جامدات فعال(Reactive Solids phase) : جامداتی هستند که بر خواص گل حفاری تاثیر می گذارند، مانند رس ها که بر گرانروی، ژل، نقطه واروی FL , اثر دارند. همچنین تشکیل اندود دیواره ی چاه توسط آن ها صورت می گیرد فاز جامدات فعال گل های حفاری پایه آبی مرکب از رس های تجاری, رس های طبیعی, ... می باشند. رس های تجاری رس هایی هستند که توسط گلشناس به آب افزوده می شوند. این رس ها به دو دلیل به آب اصافه می شوند:

اول) رس به آب viscosity می دهد وتوانائی آن را در حمل کنده های حفاری بالا می برد.

دوم) رس ها می توانند دیواره چاه را با یک لایه غیر قابل نفوذ اندود کنند، بدین ترتیب مانع نفوذ گل یا FL آن بداخل سازندهای نفوذ پذیر می شوند.

رس تجاری عمده ای که در ساختن گل های حفاری بکار می رود بنتونایت نام دارد که از یک کانی رسی بنام Mont Morillonite درست شده است. این رس را جهت افزایش GS,VIS و نیز کنترل FLبه گل می زنند. کنترل خواص گل های حفاری پایه آبی تا حدود زیادی بستگی به کنترل رس های آن دارد. رس ها در آب شیرین از خود آثار بسیار مهمی بروز می دهند در حالیکه در آب های شور یا آهکی و یا در گل های روغنی فعالیت شیمیائی اندکی از خود نشان می دهند و دانه های آنها محسوسأ متبلور نمی شود. لاجرم کنترل بسیاری از خواص گل نیز ساده می شود.

2) جامدات غیر فعال ( Inert Solids): جامدات غیر فعال از نظر شیمیائی خنثی و بی اثرند ودر گل معلق می مانند این جامدات ممکن است توسط گل شناس به گل افزوده شوند مثل مواد وزن افزا ویا ممکن است خود ضمن حفاری , بطور نا خواسته وارد گل شده باشند مثل شن, سنگ آهک , دولومایت ( کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم Mg Co3, CaCo3)

آزمایش اول :

تهیه گل حفاری بنتونایتی با استفاده از آب سخت ( آب شهری اهواز )

مواد استفاده شده :

بنتونایت 15 گرم ، آب 350 میلی لیتر

وسایل مورد نیاز :

API Filter Press, Mud Balance, Mixer, V.G meter

شرح آزمایش :

ابتدا آب را درون همزن (Mixer) می ریزیم و دستگاه را روشن می کنیم سپس به آرامی 15 گرم بنتونایت را به آن اضافه می کنیم و به مدت 15 دقیقه صبر می کنیم تا خوب هم زده شوند و گل یکنواخت شود.

حال گل را درون دستگاه Mud Balance قرار می دهیم تا وزن گل را محاسبه کنیم.

سپس گل را درون دستگاه ویجی متر قرار می دهیم و مقدار θ را نسبت دورهای مختلف (RPM) بدست می آوریم.

حال مقدار ژل (Gell) گل را در زمان های 10 ثانیه و 10 دقیقه محاسبه می کنیم که برای بدست آوردن مقدار ماکزیمم نیروی اصطکاک ایستایی گل مورد نیاز است.

اینک گل را درون دستگاه API Filter Press با اعمال فشار ( اختلاف فشار ∆P) Psi 100 قرار می دهیم که این کار برای بدست آوردن میزان نفوذ پذیری گل حفاری در سازند مورد نیاز است. زمان انجام این کار 30 دقیقه است که به دلیل نبود وقت آن را در 7.5 دقیقه انجام می دهیم.

( دلیل این کار : = 2 * )