امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

خواص فیزیکی گل حفاری قبل و حین استفاده از آن باید بررسی و اندازه گیری شود. این اندازه گیری ها ممکن است در آزمایشگاه و یا سر چاه انجام شود.

 در زیر به بیان این آزمایش ها می پردازیم.

وزن مخصوص: یک ترازوی گل شامل یک‌پایه، بازوی مدرج یک فنجان، یک سرپوش، شاخص نوک‌تیز و وزنه مخصوص که می‌توان وزن مخصوص مایعات را با آن اندازه‌گیری نمود. ترازو می‌بایست به طور مستمر تمیز شده و بعد از چندین آزمایش به وسیله آب مقطر دقّت آن را آزمایش کرد.

ویسکوزیته یا گرانروی (قیف مارش): قیف مخصوص اندازه گیری گرانروی که قطر آن 6 اینچ، طول آن در حدود 12 اینچ که نصف دایره بالایی قیف به وسیله توری فلزی TEN-MESH پوشانده شده است. این وسیله به طور مقایسه‌ای گرانروی را نشان می‌دهد و مشخص کننده گرانروی واقعی گل نیست. نتایج به دست آمده به مقدار وسیعی تحت تأثیر سرعت ماسیدن (GELATION) وزن مخصوص گل است  

گرانروی ظاهری

گرانروی ظاهری (AV) نیز مثل گرانروی قیف مارش (MFV) یک اندازه گیری یک نقطه‌ای است، به این معنی که اندازه آن نمی‌تواند درباره غیر طبیعی بودن گرانروی سیال به ما چیزی بگوید. آنچه از (AV) یا (MFV) می‌توان فهیمد این است که آیا سیال مورد نظر در حدود قابل قبولی قرار دارد یا خیر. مثلاً برای بدست آوردن گرانروی ظاهری کافی است فشار برشی

را در 600 دور پیدا کنیم. با تقسیم این عدد بر 2 می‌توان اندازه گرانروی ظاهری را بر حسب سانتی پواز بدست آورد. گرانروی ظاهری تابعی است از گرانروی پلاستیکی یا نقطه واروی و یا هر دو، یعنی هرگونه افزایش یا کاهشی که در گل رخ دهد مستقیماً روی گرانروی ظاهری آن نیز اثر می‌گذارد.

در سیالات نیوتونی گرانروی ظاهری با گرانروی پلاستیکی مساوی است (سیالات نیوتونی سیالاتی هستند که فشار وارده به سیال نسبت مستقیم با به جریان در آمدن آن دارد).

گرانروی پلاستیکی

گرانروی پلاستیکی بخشی از مقاومت در مقابل جریان است که بر اثر اصطکاک مکانیکی بوجود می‌آید. این اصطکاک بر اثر برخورد جامدات با یکدیگر، بر اثر برخورد جامدات با مایعی که آنها را محاط می‌کند و یا بر اثر اصطکاک ناشی از حرکت لایه‌های مایع روی یکدیگر بوجود می‌آید. گر چه بطور عملی تجربه نشان داده است که گرانروی پلاستیکی به غلظت جامدات در گل بستگی دارد، ولی با اضافه شدن وزن گل، گرانروی پلاستیکی نیز زیاد می‌شود و واحد اندازهگیری آن سانتی پواز است. جامدات در گل دو گروه هستند، جامدات بی اثر و جامدات فعال و هر گروه به دو گروه زیر تقسیم می‌شوند.

1.        جامدات مرغوب یعنی جامداتی که جهت قصد بخصوصی در تشکیل گل حفاری بکار برده می‌شوند. مانند باریت، بنتونیت، CMC و نشاسته، که هر کدام کار بخصوصی انجام می‌دهند.

2.        جامدات نامرغوب یا نا مأنوس که جامداتی کم ارزش یا بی ارزش هستند نظیر شن، شیل، سنگ آهاک و دولوکیت که تلفیق اینگونه جامدات نامرغوب در گل از مهمترین عوامل زیاد شدن گرانروی پلاستیکی آن است و باعث ازدیاد اصطکاک بین جامدات می‌شود. کم کردن اندازه جامدات گل در یک حجم ثابت باعث افزایش گرانروی پلاستیکی می‌شود همچنین افزایش در اثر آسیاب شدن ذرات جامد زیر مته حفاری نیز گرانروی پلاستیکی را افزایش می‌دهد. روش‌های متعددی جهت کاهش گرانروی پلاستیکی بکار می‌رود که در زیر نام می‌بریم.

·         رقیق کردن گل حفاری بوسیله آب

·         استفاده از توری‌های لرزان

·         کاربرد سانتریفیوژ یا سیکلونهای جدا کننده

·         جدا کنندههای شن و ماسه

یکی دیگر از اجزاء مقاومت در برابر جریان در گل حفاری نقطه واروی یا در اصطلاح Yield Point است. در مایعاتی که از نوع پلاستیکی بوده یا از قانون تبعیت می‌کنند برای به حرکت در آوردن مایع همزمان با فشاری که بر مایع وارد می‌شود، تا هنگامی که فشار به نقطه‌ای برسد که در آن نقطه مایع شروع به حرکت کند، آن نقطه را Yield Point گویند. Yield Point میزان یا سنجش نیروی جاذبه یا الکتروشیمی بین ذرات است. این نیروها بارهای مثبت و منفی است که در سطح ذرات و یا نزدیک یکدیگر قرار دارند. Yield Point سنجش یا نشان دهنده این نیروها تحت شرایط جریان است و بستگی دارد به:

·         خصوصیات سطح ذرات گل حفاری.

·         غلظت جامدات.

·         محیط الکتریکی (الکترولیت) که این جامدات را احاطه کرده‌اند یا به عبارت دیگر غلظت و نوع یون‌هایی که در فاز مایع گل هستند.

نیروی جاذبه به دلایل زیر به وجود می‌آید:

·         وارد شدن آلودگی‌های حلال نظیر نمک، سیمان، انیدریدها یا سنگ گچ که بارهای منفی ذرات خاک را خنثی کرده، آن‌ها را بصورت کلوخه در آورده و نتیجه‌اش ازدیاد Yield Point است.

·         شکستگی ذرات خاک بوسیله عمل آسیابی مته و لوله‌های حفاری ایجاد نیروی رسوبی می‌کند. این نیروها تمایل دارند که ذرات را بصورتی سازمان نیافته بطرف خود جذب نمایند که باعث کلوخه شدن گل و در نتیجه ازدیاد Yield Point می‌گردند.

·         وارد شدن جامدات بی اثر در سیستم که باعث افزایش Yield Point می‌شود. نتیجه این اضافه شدن‌ها، حرکت ذرات بطرف یکدیگر است. چون در حقیقت فاصله بین ذرات کاهش نمی‌یابد بلکه جذب جاذبه بین ذرات افزایش پیدا می‌کند.

·         حفاری انیدریدها، شیل یا گل رس که باعث وارد شدن جامدات فعال تازه‌ای به داخل سیستم می‌گردند که نیروی جاذبه بین ذرات را زیاد نموده و ذرات را به همدیگر نزدیک می‌نماید که نتیجه‌اش ازدیاد بارهای الکتریکی است.

·         افزودن مواد شیمیایی بیشتر از حد معمول یا ناکافی نیز باعث افزایش نیروی جاذبه می‌شود. Yield Point آن قسمت از مقاومت در مقابل جریان است که توسط معالجه شیمیایی به موقع قابل کنترل است. اگر نیروی جاذبه بین ملکولی کاهش یابد Yield Point نیز پایین خواهد آمد و با کاهش Yield Point گرانروی ظاهری نیز کاهش می‌یابد.

Yield Point را با روش‌های زیر می‌توان کاهش داد

·         آسیاب شدن ذرات خاک در زیر مته باعث پیدایش ظرفیت‌های آزاد و پیوندهای شکسته می‌شود. این ظرفیتهای آزاد را می‌توان بوسیله جذب سطحی برخی از یون‌های منفی بر روی ذرات خاک رس خنثی نمود. ظرفیت‌های آزادی را که به این ترتیب خنثی نشده باقی می‌مانند می‌توان تقریباً بطور کامل توسط موادی نظیر تانین ها، لیگنین ها، فسفات‌های کمپلکس و لیگنو سولفونات ها خنثی کرد. نیروهای جاذبه‌ای که قبلاً وجود داشت هاند نیز بوسیله این مواد شیمیایی خنثی شده و تعداد ظرفیت‌های منفی دانه‌های آنها آنقدر زیاد می‌شوند که ذرات یکدیگر را بجای جذب کردن از هم دفع می‌کنند.

·         در صورت آلودگی گل توسط املاح کلسیم یا منیزیم می‌توان یونهایی را که باعث جذب می‌شوند بصورت رسوب در آورده که نتیجه‌اش کاهش جاذبه و Yield Point است.

·         آب نیز برای کاهش Yield Point مصرف می‌شود به شرطی که وزن گل زیاد باشد، در غیر این صورت افزودن آب اثر قابل ملاحظه‌ای ندارد. توجه به این نکته ضروری است که آب به تنهایی می‌تواند آثار نامطلوبی روی خواص گل‌های حفاری خصوصاً گل‌های سنگین وزن بگذارد به این معنی که صاف آب را افزایش داده و وزن گل را کاهش می‌دهد. بالا بردن مجدد وزن گل احتیاج به افزودن مواد وزن افزا دارد که این مخارج گل را افزون می‌نماید.

قدرت ژله ای

سنجش قدرت ژله ای شدن مشخص کننده خاصیت ماسیدن گل است. این سنجش، سنجش نیروی جاذبه ملکولی تحت شرایط ساکن یا استاتیک است. در حالیکه Yield Point نیروی جاذبه مولکولی در حالت در جریان بودن مایع است و نباید با قدرت ژله ای شدن اشتباه شود. گر چه هر دوی این سنجش ها نیروی کلوخه شدگی است. هنگامی که Yield Point کاهش می‌یابد قدرت ژله ای نیز معمولاً کم می‌شود ولی Yield Point پایین لازمه آن نیست که قدرت ژله ای باید صفر باشد. برای پایین آوردن ژل، ممکن است که از فلوکوله کننده‌ها به مقدار اضافی استفاده شود بدون اینکه کاهش محسوسی در گرانروی ظاهری بوجود آید.

آزمایش اندازه گیری مقدار شن گل حفاری

دستگاه اندازه گیری شن در گل حفاری شامل یک الک 200 مش، قیف و یک ظرف شیشه ای مدرج که از صفر تا20% روی آن حک شده است و مقدار درصد شن را نسبت به کل گل نشان می‌دهد.

تعیین مقدار آب، روغن و مواد جامد

با یک دستگاه مخصوص مقدار درصد آب، روغن و جامدات را اندازه گیری می‌کنند.

قلیاییات (میزان بازی بودن گل)

·         یک میلی لیتر از صاف آب گل را بر می‌داریم.

·         با 50- 25 میلیمتر آب مقطر آن را رقیق می‌کنیم.

·         4-3 قطره فنل فتالئین اضافه نموده و به هم می‌زنیم

·         سریعاً با اسید سولفوریک نرمال تیتراسیون می‌کنیم.

·         مقدار مصرفی اسید سولفوریک را بعنوان PF گل گزارش می‌کنیم.

تعیین مقدار کربنات ها، بی کربنات ها و هیدروکسیدها در صافاب گل حفاری 

در حال حاضر کربنات ها، بی کربنات ها هیدروکسیدهای محلول در گل حفاری از روش آزمایش قلیائیات به دست می‌آیند. انواع مختلف مواد معدنی در گل های سبک باعث افزایش مجموع قلیائیات (M) می‌شوند که روی غلظت این یونها اثر مستقیم می گذارند. در این روش آزمایش نشان داده می‌شود که بوسیله هیدروکسید سدیم، بی کربنات ها را به کربنات ها و با کلرور باریم ،کربنات‌ها را به روش آزمایش تیتراسیون برگشتی رسوب داده و باقیمانده مقدار هیدروکسیدها می باشد.

محبوب ترین ها

خواص سنگ مخزن 15 ارديبهشت 1395 8
اسیدکاری 21 تیر 1395 5
نمودارگیری چاه 11 مرداد 1395 5
خواص سنگ مخزن 23 تیر 1395 3
فرازآوری مصنوعی 15 ارديبهشت 1395 3

پربازدیدترین مطالب

آخرین مطالب گروه