بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری گل حفاری

اختصاصی از یارا فایل بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری گل حفاری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقدمه

حفاری به معنی نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد. برای خرد کردن سنگها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجرکردن چالها، سنگها خرد می شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد. در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگهای سست، حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی می گویند. حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست؛ بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج، برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.

حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی یا ماده معدنی، ویا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه حفاری اکتشافی و بعضی مشکلات فنی توصیه می شود که هر دو گروه متخصصانی که به دنبال کشف کانی یا در جستجوی کشف شرایط کیفی سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع کنند، علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی، حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری به جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا حفاری به منظور منجمدکردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد. لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد وسیعی دارد. امروزه بیش از۹۵ درصد حفاریها به روش مکانیکی و با ماشینهای ضربه ای، چرخشی و ماشینهای ضربه ای- چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی نفوذ در سنگ با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه های پی در پی، یا در اثر تماس انجام می گیرد. قطر چالهایی که با روش مکانیکی حفر می شوند بین۲/۱ اینچ تا۲۴ اینچ و عمق آنها از چند تا سانتیمتر تا چند هزار متر متغیر است. عمق غالب چالهای انفجاری کمتر از۲۰ متر و قطر آنها در معادن زیرزمینی کم است. اما امروزه در معادن روباز، برای پایین نگهداشتن هزینه های حفاری و انفجار و نهایتا کاهش هزینه استخراج قطر چالهای انفجاری را زیاد می گیرند؛ از این رو بین ماشینهایی که چالهای انفجاری در معادن روبار حفر می کنند و ماشینهای حفاری اکتشافی و ماشینهایی که به منظور استخراج نفت، گاز و آب به کار می روند، مشابهت زیادی وجود دارد. به طور مصطلح در حفاریهایی که به منظور دسترسی و استخراج سیالاتی مانند نفت ، گاز و آب انجام می گیرد، و همچنین در حفاری اکتشافی به جاری واژه چال از واژه چاه استفاده می شود. در به کارگیری واژه چال یا چاه صرفنظر از نقش سیال، ژنومتری، بویژه، عمق چال یا چاه نیز موثر است. چالها معمولا عمق کمی دارند؛ درحالی که عمق چاه بیشتر است. درهر صورت، شکل چالها یا چاهها سیلندری است و قطر آنها از عمق کمتر است. غیر از روش حفاری مکانیکی، روشهای دیگر نیز وجود دارد که در دست تحقیق و توسعه اند؛ مانند روشهای حفاری حرارتی، و حفاری لیزری که نفوذ در سنگها تنها به کمک انرژی مکانیکی انجام نمی گیرد؛ بلکه ابتدا از طریق حرارت یا فعل و انفعالات شیمیایی، سنگ را سست می کنند؛ سپس به کمک ماشینهای حفاری عمدتا چرخشی، در سنگ سست نفوذ می کنند تا چال یا چاه ایجاد شود. در این روشها که به انها روشهای پیشرفته حفاری نیز می گویند، هرچند سرعت حفاری۲۰۰ تا۴۰۰ درصد افزایش می یابد،مشکلات فنی متعددی وجود دارد که تا رفع این عیوب به زودی قابل استفاده نخواهد بود.

فهرست

فصل اول: کلیاتی در مورد حفاری
۱-۱ مقدمه ۱
۱-۲ تاریخچه حفاری ۳
۱-۳ واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری ۸
فصل دوم: گل حفاری
۲-۱ تاریخچه مختصری از گل حفاری ۱۷
۲-۲ گل حفاری ۲۳
۲-۳کاربرد و وظایف گل حفاری ۲۹
۲-۴ خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها ۴۳
۲-۵ ترکیب گل حفاری ۵۳
۲-۶ روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری ۶۳
۲-۷ تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب ۶۵
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری
۳-۱ مواد وزن افزای گل حفاری ۶۸
۳-۲ مواد گرانروی زا ۷۴
۳-۳ مواد کنترل کننده صافاب گل ۷۶
۳-۴ مواد کنترل کنندهPH 77
3-5 موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند ۸۳
۳-۶ سایر مواد مصرفی گل حفاری ۸۴
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری
۴-۱ محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح ۹۰
۴-۲محاسبه زمان کامل گردش گل ۹۱
۴-۳ محاسبه تهیه گل های اولیه
۴-۴ محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
۴-۵ اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل ۹۲
۴-۶ اندازگیری قلیائیت ۱۰۱
فصل پنجم: سیمان حفاری
۵-۱ آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود ۱۰۵
۵-۲ سیمانه کردن چاهها ۱۰۹
۵-۳ ترکیب سیمان چاههای حفاری ۱۱۰
۵-۴ تاثیرات حرارت وفشار بر روی خواص سیمانها ۱۱۳
۵-۵ انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری ۱۱۵
۵-۶ اضافات سیمان ۱۱۸
۵-۷ مواد تقدم دهنده بندش سیمان ۱۱۸
۵-۸ مواد حجم افزا ۱۲۳
۵-۹ آب آزاد ۱۲۶
۵-۱۰ مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان ۱۳۰
۵-۱۱ مواد وزن افزا ۱۳۱
۵-۱۲ زمان نیم بند شدن سیمان ۱۳۴
۵-۱۳ قوانین سرانگشتی ۱۳۷
۵-۱۴ مهارآب روی ۱۳۸
۵-۱۵ گرانروی ۱۳۹
۵-۱۶ تولیدات شرکت هالیبورتون ۱۴۰
۵-۱۷ مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون ۱۴۳
۵-۱۸ مواد ضدکف ۱۴۷
۵-۱۹ محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان ۱۴۹
۵-۲۰ روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری ۱۵۳
۵-۲۱ بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان ۱۵۳
۵-۲۲ مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D 155
5-23 اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A 156
5-24 نتیجه گیری ۱۵۷
فصل ششم:بنتونیت
۶-۱ مقدمه ۱۶۱
۶-۲ ژئوشیمی ۱۶۳
۶-۳ کانی های مهم بنتونیت ۱۶۴
۶-۴ انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی ۱۶۴
۶-۵ ژنزبنتونیت ۱۶۴
۶-۶ روشهای فرآوری ۱۶۵
۶-۷ موارد استفاده ۱۶۶
۶-۸ وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران ۱۷۸
۶-۹ معادن عمده بنتونیت ۱۸۱
فصل هفتم: باریت
۷-۱ مقدمه ۱۸۳
۷-۲ تاریخچه باریت ۱۸۴
۷-۳ مشخصات عمومی باریت ۱۸۷
۷-۴ معادن عمده باریت ۱۸۸
۷-۵ موارد استفاده ۱۸۹
۷-۶ بازیافت باریت ۲۰۵
۷-۷ جایگزین ها ۲۰۵
۷-۸ ذخایر باریت ۲۰۶
منابع و ماخذ ۲۱۰

پایان نامه بررسی کمی و کیفی بنتونیت و باریت در صنعت حفاری و بخصوص در گل حفاری

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه بررسی کمی و کیفی بنتونیت و باریت در صنعت حفاری و بخصوص در گل حفاری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل درقالب ورد وقابل ویرایش در 215 صفحه می باشد. 

 بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری

فهرست

فصل اول: کلیاتی در مورد حفاری
۱-۱ مقدمه ۱
۱-۲ تاریخچه حفاری ۳
۱-۳ واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری ۸
فصل دوم: گل حفاری
۲-۱ تاریخچه مختصری از گل حفاری ۱۷
۲-۲ گل حفاری ۲۳
۲-۳کاربرد و وظایف گل حفاری ۲۹
۲-۴ خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها ۴۳
۲-۵ ترکیب گل حفاری ۵۳
۲-۶ روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری ۶۳
۲-۷ تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب ۶۵
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری
۳-۱ مواد وزن افزای گل حفاری ۶۸
۳-۲ مواد گرانروی زا ۷۴
۳-۳ مواد کنترل کننده صافاب گل ۷۶
۳-۴ مواد کنترل کنندهPH 77
3-5 موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند ۸۳
۳-۶ سایر مواد مصرفی گل حفاری ۸۴
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری
۴-۱ محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح ۹۰
۴-۲محاسبه زمان کامل گردش گل ۹۱
۴-۳ محاسبه تهیه گل های اولیه
۴-۴ محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
۴-۵ اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل ۹۲
۴-۶ اندازگیری قلیائیت ۱۰۱
فصل پنجم: سیمان حفاری
۵-۱ آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود ۱۰۵
۵-۲ سیمانه کردن چاهها ۱۰۹
۵-۳ ترکیب سیمان چاههای حفاری ۱۱۰
۵-۴ تاثیرات حرارت وفشار بر روی خواص سیمانها ۱۱۳
۵-۵ انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری ۱۱۵
۵-۶ اضافات سیمان ۱۱۸
۵-۷ مواد تقدم دهنده بندش سیمان ۱۱۸
۵-۸ مواد حجم افزا ۱۲۳
۵-۹ آب آزاد ۱۲۶
۵-۱۰ مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان ۱۳۰
۵-۱۱ مواد وزن افزا ۱۳۱
۵-۱۲ زمان نیم بند شدن سیمان ۱۳۴
۵-۱۳ قوانین سرانگشتی ۱۳۷
۵-۱۴ مهارآب روی ۱۳۸
۵-۱۵ گرانروی ۱۳۹
۵-۱۶ تولیدات شرکت هالیبورتون ۱۴۰
۵-۱۷ مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون ۱۴۳
۵-۱۸ مواد ضدکف ۱۴۷
۵-۱۹ محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان ۱۴۹
۵-۲۰ روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری ۱۵۳
۵-۲۱ بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان ۱۵۳
۵-۲۲ مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D 155
5-23 اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A 156
5-24 نتیجه گیری ۱۵۷
فصل ششم:بنتونیت
۶-۱ مقدمه ۱۶۱
۶-۲ ژئوشیمی ۱۶۳
۶-۳ کانی های مهم بنتونیت ۱۶۴
۶-۴ انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی ۱۶۴
۶-۵ ژنزبنتونیت ۱۶۴
۶-۶ روشهای فرآوری ۱۶۵
۶-۷ موارد استفاده ۱۶۶
۶-۸ وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران ۱۷۸
۶-۹ معادن عمده بنتونیت ۱۸۱
فصل هفتم: باریت
۷-۱ مقدمه ۱۸۳
۷-۲ تاریخچه باریت ۱۸۴
۷-۳ مشخصات عمومی باریت ۱۸۷
۷-۴ معادن عمده باریت ۱۸۸
۷-۵ موارد استفاده ۱۸۹
۷-۶ بازیافت باریت ۲۰۵
۷-۷ جایگزین ها ۲۰۵
۷-۸ ذخایر باریت ۲۰۶
منابع و ماخذ ۲۱۰

منابع و ماخذ:

 ۱٫Hartman ,H.L;”Basic Studies of Percussion Drilling”;Trans.AIME,1959,Vol.214.pp.68-75.

2-Williamson,T.N.;”Rotary Drilling”;chapt.6.3,Surface Mining,E P.Pfleider,ed.AIME,1968,New York,pp.300-324.

3.Clark,G.B.;”Principle of Rock Dilling and Bit Wear I”;Quar terly Colorado School of Mines 1982,Vol.77 No1,Jan.118pp.

4-McGregor,K.;The Drilling of Rock;CR Books Ltd.1969.

5-Chillingarian,G.V.and P.Vorabutr;Drilling and Drilling Fluid;El-sevier,1983,p.1-16.

6-Chillingarian G.V.and P.Vorabutr;Drilling and Drilling Fluid;El-sevier,New York,1983,pp.293-579.

7-Gatlin,Carl; Drilling and Well Completions;Prentice Hall,1960.

8-Darley,H.C.H.,and R.G.Gray; Composition and Properties of Drilling and Completion Fluid;Fifth Ed 1988 ,pp.38-346.

9-McCray,W.A.,and Cole W.F.;Oil Well Drilling Technology;Uni-versity of Oklahoma,Norman,1976;p.443-462.

10-Craft,Holden and Graves;Well Design:Drilling and Production;Prentice, Hall Inc.,1962,p.158-256.

11-Gatlin,Carl;Drilling and Production;Prentice Hall;1960.

1-1 مقدمه

حفاری به معنی نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد. برای خرد کردن سنگها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجرکردن چالها، سنگها خرد می شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد. در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگهای سست، حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی می گویند. حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست؛ بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج، برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.

حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی یا ماده معدنی، ویا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه حفاری اکتشافی و بعضی مشکلات فنی توصیه می شود که هر دو گروه متخصصانی که به دنبال کشف کانی یا در جستجوی کشف شرایط کیفی سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع کنند، علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی، حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری به جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا حفاری به منظور منجمدکردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد. لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد وسیعی دارد. امروزه بیش از۹۵ درصد حفاریها به روش مکانیکی و با ماشینهای ضربه ای، چرخشی و ماشینهای ضربه ای- چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی نفوذ در سنگ با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه های پی در پی، یا در اثر تماس انجام می گیرد. قطر چالهایی که با روش مکانیکی حفر می شوند بین۲/۱ اینچ تا۲۴ اینچ و عمق آنها از چند تا سانتیمتر تا چند هزار متر متغیر است. عمق غالب چالهای انفجاری کمتر از۲۰ متر و قطر آنها در معادن زیرزمینی کم است. اما امروزه در معادن روباز، برای پایین نگهداشتن هزینه های حفاری و انفجار و نهایتا کاهش هزینه استخراج قطر چالهای انفجاری را زیاد             می گیرند؛ از این رو بین ماشینهایی که چالهای انفجاری در معادن روبار حفر می کنند و ماشینهای حفاری اکتشافی و ماشینهایی که به منظور استخراج نفت، گاز و آب به کار       می روند، مشابهت زیادی وجود دارد. به طور مصطلح در حفاریهایی که به منظور دسترسی و استخراج سیالاتی مانند نفت ، گاز و آب انجام می گیرد، و همچنین در حفاری اکتشافی به جاری واژه چال از واژه چاه استفاده می شود. در به کارگیری واژه چال یا چاه صرفنظر از نقش سیال، ژنومتری، بویژه، عمق چال یا چاه نیز موثر است. چالها معمولا عمق کمی دارند؛ درحالی که عمق چاه بیشتر است. درهر صورت، شکل چالها یا چاهها سیلندری است و قطر آنها از عمق کمتر است. غیر از روش حفاری مکانیکی، روشهای دیگر نیز وجود دارد که در دست تحقیق و توسعه اند؛ مانند روشهای حفاری حرارتی، و حفاری لیزری که نفوذ در سنگها تنها به کمک انرژی مکانیکی انجام نمی گیرد؛ بلکه ابتدا از طریق حرارت یا فعل و انفعالات شیمیایی، سنگ را سست می کنند؛ سپس به کمک ماشینهای حفاری عمدتا چرخشی، در سنگ سست نفوذ می کنند تا چال یا چاه ایجاد شود. در این روشها که به انها روشهای پیشرفته حفاری نیز می گویند، هرچند سرعت حفاری۲۰۰ تا۴۰۰ درصد افزایش می یابد،مشکلات فنی متعددی وجود دارد که تا رفع این عیوب به زودی قابل استفاده نخواهد بود.

۱-۲  تاریخچه حفاری

به طور کلی، تاریخچه حفاری مبهم است، اما از زمانهای دور، ملتهای متمدن، به منظور دسترسی به آب و بعضی کریستالها، عملیات حفاری را انجام داده اند. پروفسور« هرمن بائر» در کتاب هیدرولوژی آبهای زیرزمینی و پروفسور«کی.مک گرگر» در کتاب حفاری در سنگ معتقدند که هنوز آثاری از تونل، قنات و چاههای عمیق حفر شده توسط ایرانیان و چینی های قدیم دیده می شود. و مصریان قدیم نیز به وسیله کروندم، درمیان سنگهای پورفیری چالهایی حفر کرده اند. تا چند دهه قبل، سیستم حفاری دستی جهت ایجاد چال برای احداث تونل، خط راه آهن و معدن متداول بود، و بدون شک، در مناطقی که امکان دسترسی به برق نیست. این روش حفاری هنوز کاربرد دارد. روش ابتدایی سیستم حفاری دستی بیشتر برای حفر چال کم عمق در سنگهای با مقاومت ضعیف یا متوسط مورد استفاده داشته است. برای انجام این روش، وجود یک حفاری کافی است. حفار معمولا با یک دست، مته را روی سنگ قرار می دهد. و با دست دیگر، به وسیله ضربه زدن یا چکش حفاری(با وزن۴ پوند یا۸/۱ کیلوگرم)، ضربه ای روی مته جهت نفوذ آن در سنگ وارد می کند. حداکثر سرعت در این روش،۳/۰ متر(یک فوت) در ساعت است و بیشترین حد ممکن برای عمق۶۰ سانتی متر( دو فوت) و برای قطره حدود۳۲ میلیمتر              ( اینچ) است. حفاری دستی، بنا به ضرورت، تکامل تدریجی یافت؛ به نحوی که امکان ایجاد چال با عمق بیشتر نیز ممکن گردید. در این مرحله، معمولا یک نفر مته را روی سنگ مورد نظر قرار می دهد و یک یا دو نفر دیگر با وارد کردن ضربه کمک چکشهای حفاری۲/۳ تا۵/۴ کیلوگرمی(۷ تا۱۰ پوندی) موجبات نفوذ در سنگ را فراهم می کردند. برای حفر یک چال با عمق۸/۱ متر(۶فوت) در سنگهای سخت و آذرین، مانند گرانیت، وجود یک گروه دو یا سه نفره حفار با کار مداوم۵ تا۶ ساعته کافی است. البته، بدون شک شرایط حفاری در سرعت حفاری موثر است؛ به عنوان، مثال، سرعت حفاری در سنگهای رسوبی دو برابر سرعت حفاری در سنگهای آذرین است(تاثیر جنس سنگ).با گذشت زمان و افزایش نیاز به حفاریهای عمیق، بویژه برای دسترسی به آب، روش دیگری از حفاری دستی به نام روش کابلی متداول شد که درآن، طول مته بیشتر بود و برای ضربه زدن از کابل فولادی استفاده می شد. در این روش که امکان حفر چالهای تا۱۵ متر(۵۰ فوت) را فراهم آورد، مته فولادی طویلتری به کابل فولادی متصل بود. به طور معمول، سه یا چهار نفر با حرکت کابل به سمت بالا و فرود آوردن آن روی محل مورد نظر، حفاری را انجام می دادند. با این روش، امکان حفر چالهای عمیقتر با قطر بیشتر در زمان کمتر فراهم شد. به عنوان مثال با این روش در سنگهای آهکی نسبتا نرم حفر چالهایی با قطر۵۰ میلیمتر(۲ اینچ) و عمق۷ متر(۲۰ فوت) توسط یک گروه حفار سه نفره طی۳ ساعت عملی گردید. با این روش، فقط چالهای قائم حفر می شود.

طی سالیان دراز، تنها منبع تامین انرژی مورد نیاز درحفاری، نیرو انسانی بوده است. به تدریج با رواج یافتن استفاده از ماشین بخار، الکتریسیته، و سوختهای گازی و مایع، ساخت انواع ماشینهای حفاری مکانیکی نیز توسعه یافت؛ به نحوی که امروزه، امکان بیشتری برای افزایش عمق و سرعت در عملیات حفاری وجود دارد. در اینجا به پاره ای از تحولات در زمینه حفاری می پردازیم:

۱-بین سالهای۱۸۲۰-۱۸۱۰، سیستم حفاری چرخشی ساخته شد که منبع انرژی آن، ماشین بخار بود(Trevithick).

2-بین سالهای۱۸۴۰-۱۸۳۰ سیستم حفاری کابلی توسعه یافت که منبع انرژی آن نیز ماشین بخار بود(Issac Singer).

3-بین سالهای۱۸۶۰-۱۸۵۰ ، دستگاه حفاری مجهز به الماس(روی مته های آن) ساخته شد(Bullock) و دستگاه ضربه ای نیز که ضربه زدن آن پیستون بود و منبع انرژی آن هوای فشرده در تونل آلپین، در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت.

۴- بین سالهای۱۸۸۰-۱۸۷۰، سیستم حفاری مغزه گیر مجهز به الماس(روی مته آن) در آمریکا توسعه یافت؛ به نحوی که تا عمق۶۷۰ متر(۲۲۰۰ فوت) را حفاری می کرد. شرکت ارائه دهنده این سیستم،« اینگرسل» (Ingersoll) نام دارد.

۵-بین سالهای۱۸۹۰-۱۸۸۰، سیستم حفاری مغزه گیر الماسی در آمریکا ارائه شد که امکان حفاری تا عمق۱۷۵۰ متر(۵۷۳۴ فوت) را فراهم کردو

۶-بین سالهای۱۹۰۰-۱۸۹۰، سیستمهای حفاری ضربه ای- چرخشی در آمریکا ساخته شد که منبع انرژی آن، هوای فشرده، بخار و الکتریسیته بود. در این فاصله سیستم حفاری چرخشی که منبع انرژی آن بخار بود، جهت حفر چاههای نفت توسعه داده شد.

۷-بین سالهای۱۹۱۰-۱۹۰۰،مته هایی توسعه یافت که روی آن سه عامل برش دهنده مخروطی شکل یا خردکننده سنگ نصب شده بود.

۸-بین سالهای۱۹۴۰-۱۹۲۰، برای اولین بار، مته هایی از جنس کربور تنگستن درآلمان به کار رفت.

۹- بین سالهای۱۹۶۶-۱۹۴۰، مته های ساخته شده از جنس کربور تنگستن در حفاری بسیار متداول و رایج شد.

۱۰-بین سالهای۱۹۷۵-۱۹۷۰، ماشین حفاری هیدرولیکی به صنعت حفاری معرفی شد که در این ماشین بر خلاف ماشینهای حفاری ضربه ای از روغن تحت فشار به جای فشار هوا در حفاری استفاده می شود.

۱۱-بین سالهای۱۹۸۵-۱۹۷۰، تلاش کشورهای شوروی و آمریکا برای حفر چاههای عمیق با سیستم حفاری چرخشی به منظور دسترسی به نفت و گاز به نتیجه رسید. و در اکلاهمای آمریکا و سیبری شوروی، با استفاده از این روش، چاههای با عمق بیش از۱۰۰۰۰ متر(۳۰۰۰۰ فوت) حفر شد، و متعاقب آنها آلمانیها چاهی با عمق حدد۱۳۰۰۰ متر حفاری کردند.

با توجه به تاریخچه مزبور، سیستمهای حفاری توسعه یافته را می توان به پنج گروه تقسیم کرد:

۱-   سیستم حفاری دستی که ضربه زن آن چکش حفاری است و اعمال ضربه به کمک نیروی انسانی صورت می گیرد.

۲-   سیستم حفاری چکشی که ضربه زن آن چکش حفاری و مکانیکی است.

۳-   سسیستم حفاری کابلی که ضربه زن آن کابل فولادی است.

۴-  سیستم حفاری چرخشی که به جای ضربه زدن به مته، با چرخش لوله حفاری و مته، عمل نفوذ پذیری و حفر چال صورت می گیرد.

۵-   سیستم حفاری ضربه ای- چرخشی که اساس کار آن ضربه است و عامل چرخش  نیز دارد.

۶-  سیستم حفاری هیدرولیکی که به جای استفاده از فشار هوا از فشار روغن استفاده می شود. در سالهای اخیر، حفاری مکانیکی به تدریج جایگزین حفاریهای دستی شده و بخار، هوای فشرده، الکتریسیته، و مابع، منبع اصلی انرژی برای دستگاههای            حفاری است.

۱-۳  واژه های اصلی مورد استفاده درحفاری

۱-چاه یا چاه: فضا یا حفره استوانه ای که درآن، قطر از عمق کمتر است و در موارد ذیل کاربرد دارد:

الف) برقراری ارتباط بین بخشهای مختلف معدن

ب) کشف مواد معدنی

ج) انفجار، و استخراج مواد معدنی

د)دسترسی به آب، نفت، وگاز

هـ) کارهای تکنیکی، مانند منجمد کردن آبهای داخل چال یا خارج کردن گاز متان از لایه ذغال.

۲-شفت: این واژه که از اواخر قرن شانزدهم میلادی رایج گشت، به چاههای قائم یا دارای شیب بسیار کم اطلاق می گردد که به منظور کشف و یا استخراج ذغال و سایر مواد معدنی حفر می شد. در سالهای اخیر، این واژه به چاههای قائم یا دارای شیب بسیار کم اطلاق می شود که از سطح تا عمقی که ماده معدنی گسترش دارد ادامه می یابد. معمولا در کمر پایین ماده معدنی حفر می شود و از آن جهت دسترسی به ماده معدنی، ایاب و ذهاب کارکنان معدن، تهویه، و حمل مواد معدنی استفاده می شود.

۳-حفار: این واژه بر کسی اطلاق می شود که به دلیل داشتن تجربه، دانش و توانایی کافی، مسئولیت حفظ و هدایت ابزار حفاری را به عهده می گیرد.

۴-مته: مته بخشی از دستگاه حفاری و در تماس با سنگ است که با وارد کردن انرژی، موجب شکستن مقاومت سنگ و خرد شدن آن می شود. مته براساس موارد کاربرد، انواع گوناگونی دارد.

۵-میله یا لوله حفاری: این قسمت از دستگاههای حفاری، انرژی تولید شده از منبع را به مته منتقل می کند. طول و قطر لوله های حفاری متفاوت است، و جنس آنها، آلومینیوم، یا آلیاژ فلزاتی مانند کرم یا نیکل است. میله حفاری ممکن است سوراخهایی با قطر متفاوت داشته باشد. انتقال سیال حفلری نیز از درون میله یا لوله حفاری به سر مته انجام می گیرد. به طور معمول، در سیستم ضربه ای، قطر سوراخها کم، و در سیستم چرخشی، قطر آنها زیاد است.

۶-منبع انرژی: منظور از این واژه، محل تامین نیروی لازم برای سیستم حفاری( هوا، بخار، الکتریسیته، و یا مایع) است.

۷-آرایش چاله ها: این واژه بر اندازه فواصل طولی و عرضی چالها دلالت دارد.

۸- چالزن: این واژه به سیستم یا دستگاهی اطلاق می شود که به کمک آن می توان در سنگ، فلز، چوب، و سایر مواد، چال یا چاه استوانه ای حفر کرد و انواع آن عبارتند از:

الف) حفاری دستی؛ در این سیستم، انرژی مکانیکی وجود ندارد، و حفاری با کمک نیروی انسانی صورت می گیرد؛ بدین ترتیب که فردی به نام حفار، به تنهایی یا با کمک فرد دیگری به نام کمک حفار، با نگهداری مته روی سنگ، به وسیله ضربه زن(چکش حفاری) ضربه ای به مته وارد می کند.

ب)حفاری ضربه ای؛ در این سیستم، با ضربه های پی در پی، ابعاد سنگ کوچک  می شود. منبع معمول انرژی در این سیستم، هوای فشرده است. متداولترین انواع این سیستم حفاری عبارتند از:

-چکش حفاری: یکی از کوچکترین انواع سیستمهای حفاری ضربه ای است که بدون استفاده از وسایل نقلیه مکانیکی، توسط فرد حفار جابجا می شود.

-دریفتر: سیستم دیگری از حفاری ضربه ای است که به دلیل بزرگی آن، جابجایی به کمک وسایل نقلیه مکانیکی صورت می گیرد.

-واگن دریل: نوعی ماشین ضربه ای است که چالژن و تکیه گاه آن روی دو یا سه چرخ نصب شده و از این طریق حمل می گردد. بعضی از انواع واگن دریل چرخ زنجیری شبیه تانک نظامی دارند.

-استاپر: این سیستم ضربه ای نیز بیشتر برای حفر چال در طبقات بالا(بالای سر)، مانند تونل بالا رو به کار می رود.

-سیستم حفاری کابلی: این سیستم که براساس روش ضربه ای کار می کند، مته ای فولادی دارد و بیشتر برای حفر چالهای عمیق با قطر بیش از۱۵ سانتی متر(۶ اینچ) کاربرد دارد. حفاری با این دستگاه به نحوی است که مته فولادی به وسیله کابل فولادی به سمت بالا انتقال می یابد، و پس از رها شدن، ضربه هایی پی در پی به قعر چاه وارد می کند؛ بدین ترتیب، موجبات خرد شدن سنگ فراهم می شود.

ج)سیستم حفاری چرخشی: این ماشین به صفحه دواری مجهز است که لوله حفاری و مته را می چرخاند. در این سیستم، مته به لوله حفاری متصل است، و نفوذ در سنگ و حفر چاه از طریق چرخش مته عملی می شود. انرژی این دستگاه از طریق موتور بخار، دیزل، گازولین یا الکتریسیته تامین می شود و ذرات خرد شده در قعر چاه را هوا، آب با گل حفاری، به عنوان سیال حفاری، به سطح انتقال می دهد. این سیستم به عنوان جدیدترین نوع سیستم حفاری، ابتدا جهت حفر چالهای انفجاری معادن سطحی، در اواسط قرن نوزدهم به وجود آمد و توسعه یافت؛ اما بعدا برای حفاریهای عمیق نیز استفاده شد. با این ماشین می توان چالهایی به قطر۶۰-۱۰ سانتی متر(۴ تا اینچ) را حفاری کند.

بررسی ضرایب نشست رس بنتونیت ترکیب شده با سیمان وآهک به دو روش تر و خشک

اختصاصی از یارا فایل بررسی ضرایب نشست رس بنتونیت ترکیب شده با سیمان وآهک به دو روش تر و خشک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانلود پایان نامه بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

1-1 مقدمه

حفاری به معنی نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد. برای خرد کردن سنگها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجرکردن چالها، سنگها خرد می شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد. در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگهای سست، حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی می گویند. حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست؛ بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج، برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.

حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی یا ماده معدنی، ویا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه حفاری اکتشافی و بعضی مشکلات فنی توصیه می شود که هر دو گروه متخصصانی که به دنبال کشف کانی یا در جستجوی کشف شرایط کیفی سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع کنند، علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی، حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری به جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا حفاری به منظور منجمدکردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد. لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد وسیعی دارد. امروزه بیش از95 درصد حفاریها به روش مکانیکی و با ماشینهای ضربه ای، چرخشی و ماشینهای ضربه ای- چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی نفوذ در سنگ با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه های پی در پی، یا در اثر تماس انجام می گیرد. قطر چالهایی که با روش مکانیکی حفر می شوند بین2/1 اینچ تا24 اینچ و عمق آنها از چند تا سانتیمتر تا چند هزار متر متغیر است. عمق غالب چالهای انفجاری کمتر از20 متر و قطر آنها در معادن زیرزمینی کم است. اما امروزه در معادن روباز، برای پایین نگهداشتن هزینه های حفاری و انفجار و نهایتا کاهش هزینه استخراج قطر چالهای انفجاری را زیاد             می گیرند؛ از این رو بین ماشینهایی که چالهای انفجاری در معادن روبار حفر می کنند و ماشینهای حفاری اکتشافی و ماشینهایی که به منظور استخراج نفت، گاز و آب به کار       می روند، مشابهت زیادی وجود دارد.

1-1 مقدمه    1
1-2 تاریخچه حفاری    3
1-3 واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری    8
فصل دوم: گل حفاری    
2-1 تاریخچه مختصری از گل حفاری    17
2-2 گل حفاری    23
2-3کاربرد و وظایف گل حفاری    29
2-4 خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها    43
2-5 ترکیب گل حفاری    53
2-6 روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری    63
2-7 تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب    65
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری    
3-1 مواد وزن افزای گل حفاری    68
3-2 مواد گرانروی زا    74
3-3 مواد کنترل کننده صافاب گل    76
3-4 مواد کنترل کنندهPH    77
3-5 موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند    83
3-6 سایر مواد مصرفی گل حفاری    84
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری    
4-1 محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح    90
4-2محاسبه زمان کامل گردش گل    91
4-3 محاسبه تهیه گل های اولیه
4-4 محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
4-5 اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل    92
فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه
4-6 اندازگیری قلیائیت    101
فصل پنجم: سیمان حفاری    
5-1 آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود    105
5-2 سیمانه کردن چاهها    109
5-3 ترکیب سیمان چاههای حفاری    110
5-4 تاثیرات حرارت وفشار بر روی خواص سیمانها    113
5-5 انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری    115
5-6 اضافات سیمان    118
5-7 مواد تقدم دهنده بندش سیمان    118
5-8 مواد حجم افزا    123
5-9 آب آزاد    126
5-10 مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان    130
5-11 مواد وزن افزا    131
5-12 زمان نیم بند شدن سیمان    134
5-13 قوانین سرانگشتی    137
5-14 مهارآب روی    138
5-15 گرانروی    139
5-16 تولیدات شرکت هالیبورتون    140
5-17 مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون    143
5-18 مواد ضدکف    147
5-19 محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان    149
5-20 روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری    153
5-21 بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان    153
5-22 مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D    155
        
فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه
5-23 اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A    156
5-24 نتیجه  گیری    157
فصل ششم:بنتونیت    
6-1 مقدمه    161
6-2 ژئوشیمی    163
6-3 کانی های مهم بنتونیت    164
6-4 انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی    164
6-5 ژنزبنتونیت    164
6-6 روشهای فرآوری    165
6-7 موارد استفاده    166
6-8 وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران    178
6-9 معادن عمده بنتونیت    181
فصل هفتم: باریت    
7-1 مقدمه    183
7-2 تاریخچه باریت    184
7-3 مشخصات عمومی باریت    187
7-4 معادن عمده باریت    188
7-5 موارد استفاده    189
7-6 بازیافت باریت    205
7-7 جایگزین ها    205
7-8 ذخایر باریت    206
منابع و ماخذ    210

پایان نامه رشته مهندسی شیمی بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه رشته مهندسی شیمی بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانلود پایان نامه آماده

دانلود پایان نامه رشته  مهندسی شیمی بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 214

1 مقدمه

حفاری به معنی نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد. برای خرد کردن سنگها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجرکردن چالها، سنگها خرد می شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد. در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگهای سست، حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی می گویند. حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست؛ بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج، برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.
حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی یا ماده معدنی، ویا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه حفاری اکتشافی و بعضی مشکلات فنی توصیه می شود که هر دو گروه متخصصانی که به دنبال کشف کانی یا در جستجوی کشف شرایط کیفی سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع کنند، علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی، حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری به جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا حفاری به منظور منجمدکردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد. لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد وسیعی دارد. امروزه بیش از95 درصد حفاریها به روش مکانیکی و با ماشینهای ضربه ای، چرخشی و ماشینهای ضربه ای- چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی نفوذ در سنگ با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه های پی در پی، یا در اثر تماس انجام می گیرد. قطر چالهایی که با روش مکانیکی حفر می شوند بین2/1 اینچ تا24 اینچ و عمق آنها از چند تا سانتیمتر تا چند هزار متر متغیر است. عمق غالب چالهای انفجاری کمتر از20 متر و قطر آنها در معادن زیرزمینی کم است. اما امروزه در معادن روباز، برای پایین نگهداشتن هزینه های حفاری و انفجار و نهایتا کاهش هزینه استخراج قطر چالهای انفجاری را زیاد             می گیرند؛ از این رو بین ماشینهایی که چالهای انفجاری در معادن روبار حفر می کنند و ماشینهای حفاری اکتشافی و ماشینهایی که به منظور استخراج نفت، گاز و آب به کار       می روند، مشابهت زیادی وجود دارد. به طور مصطلح در حفاریهایی که به منظور دسترسی و استخراج سیالاتی مانند نفت ، گاز و آب انجام می گیرد، و همچنین در حفاری اکتشافی به جاری واژه چال از واژه چاه استفاده می شود. در به کارگیری واژه چال یا چاه صرفنظر از نقش سیال، ژنومتری، بویژه، عمق چال یا چاه نیز موثر است. چالها معمولا عمق کمی دارند؛ درحالی که عمق چاه بیشتر است. درهر صورت، شکل چالها یا چاهها سیلندری است و قطر آنها از عمق کمتر است. غیر از روش حفاری مکانیکی، روشهای دیگر نیز وجود دارد که در دست تحقیق و توسعه اند؛ مانند روشهای حفاری حرارتی، و حفاری لیزری که نفوذ در سنگها تنها به کمک انرژی مکانیکی انجام نمی گیرد؛ بلکه ابتدا از طریق حرارت یا فعل و انفعالات شیمیایی، سنگ را سست می کنند؛ سپس به کمک ماشینهای حفاری عمدتا چرخشی، در سنگ سست نفوذ می کنند تا چال یا چاه ایجاد شود. در این روشها که به انها روشهای پیشرفته حفاری نیز می گویند، هرچند سرعت حفاری200 تا400 درصد افزایش می یابد،مشکلات فنی متعددی وجود دارد که تا رفع این عیوب به زودی قابل استفاده نخواهد بود.

1-2  تاریخچه حفاری

به طور کلی، تاریخچه حفاری مبهم است، اما از زمانهای دور، ملتهای متمدن، به منظور دسترسی به آب و بعضی کریستالها، عملیات حفاری را انجام داده اند. پروفسور« هرمن بائر» در کتاب هیدرولوژی آبهای زیرزمینی و پروفسور«کی.مک گرگر» در کتاب حفاری در سنگ معتقدند که هنوز آثاری از تونل، قنات و چاههای عمیق حفر شده توسط ایرانیان و چینی های قدیم دیده می شود. و مصریان قدیم نیز به وسیله کروندم، درمیان سنگهای پورفیری چالهایی حفر کرده اند. تا چند دهه قبل، سیستم حفاری دستی جهت ایجاد چال برای احداث تونل، خط راه آهن و معدن متداول بود، و بدون شک، در مناطقی که امکان دسترسی به برق نیست. این روش حفاری هنوز کاربرد دارد. روش ابتدایی سیستم حفاری دستی بیشتر برای حفر چال کم عمق در سنگهای با مقاومت ضعیف یا متوسط مورد استفاده داشته است. برای انجام این روش، وجود یک حفاری کافی است. حفار معمولا با یک دست، مته را روی سنگ قرار می دهد. و با دست دیگر، به وسیله ضربه زدن یا چکش حفاری(با وزن4 پوند یا8/1 کیلوگرم)، ضربه ای روی مته جهت نفوذ آن در سنگ وارد می کند. حداکثر سرعت در این روش،3/0 متر(یک فوت) در ساعت است و بیشترین حد ممکن برای عمق60 سانتی متر( دو فوت) و برای قطره حدود32 میلیمتر              ( اینچ) است. حفاری دستی، بنا به ضرورت، تکامل تدریجی یافت؛ به نحوی که امکان ایجاد چال با عمق بیشتر نیز ممکن گردید. در این مرحله، معمولا یک نفر مته را روی سنگ مورد نظر قرار می دهد و یک یا دو نفر دیگر با وارد کردن ضربه کمک چکشهای حفاری2/3 تا5/4 کیلوگرمی(7 تا10 پوندی) موجبات نفوذ در سنگ را فراهم می کردند. برای حفر یک چال با عمق8/1 متر(6فوت) در سنگهای سخت و آذرین، مانند گرانیت، وجود یک گروه دو یا سه نفره حفار با کار مداوم5 تا6 ساعته کافی است. البته، بدون شک شرایط حفاری در سرعت حفاری موثر است؛ به عنوان، مثال، سرعت حفاری در سنگهای رسوبی دو برابر سرعت حفاری در سنگهای آذرین است(تاثیر جنس سنگ).با گذشت زمان و افزایش نیاز به حفاریهای عمیق، بویژه برای دسترسی به آب، روش دیگری از حفاری دستی به نام روش کابلی متداول شد که درآن، طول مته بیشتر بود و برای ضربه زدن از کابل فولادی استفاده می شد. در این روش که امکان حفر چالهای تا15 متر(50 فوت) را فراهم آورد، مته فولادی طویلتری به کابل فولادی متصل بود. به طور معمول، سه یا چهار نفر با حرکت کابل به سمت بالا و فرود آوردن آن روی محل مورد نظر، حفاری را انجام می دادند. با این روش، امکان حفر چالهای عمیقتر با قطر بیشتر در زمان کمتر فراهم شد. به عنوان مثال با این روش در سنگهای آهکی نسبتا نرم حفر چالهایی با قطر50 میلیمتر(2 اینچ) و عمق7 متر(20 فوت) توسط یک گروه حفار سه نفره طی3 ساعت عملی گردید. با این روش، فقط چالهای قائم حفر می شود.



فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه
فصل اول: کلیاتی در مورد حفاری    
1-1 مقدمه    1
1-2 تاریخچه حفاری    3
1-3 واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری    8
فصل دوم: گل حفاری    
2-1 تاریخچه مختصری از گل حفاری    17
2-2 گل حفاری    23
2-3کاربرد و وظایف گل حفاری    29
2-4 خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها    43
2-5 ترکیب گل حفاری    53
2-6 روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری    63
2-7 تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب    65
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری    
3-1 مواد وزن افزای گل حفاری    68
3-2 مواد گرانروی زا    74
3-3 مواد کنترل کننده صافاب گل    76
3-4 مواد کنترل کنندهPH    77
3-5 موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند    83
3-6 سایر مواد مصرفی گل حفاری    84
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری    
4-1 محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح    90
4-2محاسبه زمان کامل گردش گل    91
4-3 محاسبه تهیه گل های اولیه
4-4 محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
4-5 اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل    92
فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه
4-6 اندازگیری قلیائیت    101
فصل پنجم: سیمان حفاری    
5-1 آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود    105
5-2 سیمانه کردن چاهها    109
5-3 ترکیب سیمان چاههای حفاری    110
5-4 تاثیرات حرارت وفشار بر روی خواص سیمانها    113
5-5 انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری    115
5-6 اضافات سیمان    118
5-7 مواد تقدم دهنده بندش سیمان    118
5-8 مواد حجم افزا    123
5-9 آب آزاد    126
5-10 مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان    130
5-11 مواد وزن افزا    131
5-12 زمان نیم بند شدن سیمان    134
5-13 قوانین سرانگشتی    137
5-14 مهارآب روی    138
5-15 گرانروی    139
5-16 تولیدات شرکت هالیبورتون    140
5-17 مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون    143
5-18 مواد ضدکف    147
5-19 محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان    149
5-20 روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری    153
5-21 بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان    153
5-22 مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D    155
        
فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه
5-23 اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A    156
5-24 نتیجه  گیری    157
فصل ششم:بنتونیت    
6-1 مقدمه    161
6-2 ژئوشیمی    163
6-3 کانی های مهم بنتونیت    164
6-4 انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی    164
6-5 ژنزبنتونیت    164
6-6 روشهای فرآوری    165
6-7 موارد استفاده    166
6-8 وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران    178
6-9 معادن عمده بنتونیت    181
فصل هفتم: باریت    
7-1 مقدمه    183
7-2 تاریخچه باریت    184
7-3 مشخصات عمومی باریت    187
7-4 معادن عمده باریت    188
7-5 موارد استفاده    189
7-6 بازیافت باریت    205
7-7 جایگزین ها    205
7-8 ذخایر باریت    206
منابع و ماخذ    210