دانلود پروژه بررسی روشهای انتقال ذرات خرد شده از قعر چاه به سطح زمین

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه بررسی روشهای انتقال ذرات خرد شده از قعر چاه به سطح زمین دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:106

فهرست مطالب:
 عنوان                                                                            صفحه
مقدمه ................................................................................................................................. 1
حفاری ............................................................................................................................... 3
خواص فیزیکی سنگ ها .................................................................................................... 4
خواص مکانیکی سنگ ها .................................................................................................. 7
قابلیت حفاری درسنگ ..................................................................................................... 15
شاخص نسبت حفاری ....................................................................................................... 17
اندیکس فرسایش سر مته .................................................................................................. 20
قابلیت حفر در سنگ های مختلف .................................................................................... 21
خصوصیات ساختاری سنگ ها ......................................................................................... 21
تاثیر فشار و حرارت زمین بر عملیات حفاری ....................................................................  25
نقش گرمای زمین در گردش گل حفاری ..........................................................................31
نتیجه گیری از فصل اول ................................................................................................... 33
سیستم های حفاری و چال زنی ......................................................................................... 34
حفاری یا چالزنی به روش ضربه ای ................................................................................   35
دستگا ههای حفاری ضربه ای ........................................................................................... 36
اجزای اصلی دستگاههای حفاری ضربه ای ....................................................................... 37
انواع سرمته های چالزنی ضربه ای   ..................................................................................  39
نامگذاری دستگاههای چالزنی بر اساس نوع پایه ها .........................................................   42
عوامل مؤثر در سرعت حفاری و چالزنی در روش ضربه ای ............................................   47
چالزنی و حفاری به روش دورانی  ..................................................................................   55
تقسیم بندی دستگاه های حفاری و چالزنی دورانی   .........................................................  55
مکانیزم عمل چالزنهای دورانی  .......................................................................................  61
دستگاههای چالزن دورانی- ضربه ای   ............................................................................. 65
اجزای اصلی چالزن های دورانی- ضربه ای   .................................................................... 66
فواید استفاده از چالزن های دورانی- ضربه ای  ................................................................. 67
نتیجه گیری از فصل دوم .................................................................................................. 68

عنوان                                                                     صفحه
  انتقال ذرات خرد شده حفاری از ته چاه به سطح زمین .................................................... 69
موارد استفاده سیال حفاری ...........................................................................................    69
انواع سیالات حفاری ....................................................................................................... 72
مواد افزاینده به گل حفاری .............................................................................................. 77
خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها .................................................................... 81
روشهای اندازه گیری گرانروی گل حفاری ...................................................................... 82
چگونگی کاهش خسارات حفاری توسط گل حفاری ....................................................... 83
مشکلات حفاری از میان شیل و چگونگی غلبه بر آن ........................................................ 84
علت فوران چاه و چگونگی غلبه بر آن ............................................................................. 85
به هدر رفتن گل حفاری ................................................................................................... 86
پمپ های گل حفاری ...................................................................................................... 89
محاسبات انرژی مورد نیاز جهت پمپاژ گل حفاری ............................................................ 90
محاسبه فشار پمپ گل حفاری و افت فشار در لوله ها ........................................................ 92
پیش بینی سرعت انتقال خرده های حفاری ........................................................................ 94
نتیجه گیری از فصل سوم ................................................................................................ 103
منابع و مآخذ .................................................................................................................. 104
پیوست ........................................................................................................................... 105



چکیده :
در این پروژه در ابتدا با تعریف حفاری ، عوامل و پارامتر های مؤثر در عملیات حفاری از جمله خواص فیزیکی سنگ ها ، خواص مکانیکی سنگ ها ، خواص ساختاری سنگ ها که هر کدام نیز به پارامتر های کوچکتری تقسیم بندی می شوند آورده شده است .
سپس با بیان قابلیت حفاری در سنگ به بررسی خواص الاستیسیته و پلاستیسیته و مقاومت و سختی سنگ می پردازد.و به بیان شاخص نسبت حفاری(DRI) به بررسی آزمایش تعیین شاخص نسبت حفاری می پردازد . همچنین تاثیر فشار و حرارت زمین بر عملیات حفاری را متذکر می شود .
در فصل دوم به سیستم های حفاری و چال زنی اشاره دارد و به بیان سیستم های حفاری مکانیکی از جمله سیستم های حفاری ضربه ای ، دستگاههای حفاری ضربه ای و نام گذاری آنها همچنین به بررسی سیستم های حفاری گردشی و تقسیم بندی دستگاههای حفاری دورانی و در نهایت به بیان انواع سیستم های حفاری ضربه ای – دورانی می پردازد .
در فصل سوم به بیان روش های انتقال ذرات خرد شده از ته چاه به سطح زمین و بررسی گل حفاری و نقش آن در عملیات حفاری می پردازد .
همچنین در این فصل انواع سیالات حفاری و مواد افزاینده به گل حفاری و خواص گل حفاری و بررسی کاهش خسارات حفاری توسط گل حفاری بیان می شود و در پایان انواع پمپ های گل حفاری و محاسبه انرژی و فشار مورد نیاز این پمپ ها بیان می گردد.

مقدمه

حفاری به معنی نفوذ در سنگ است . نفوذ در سنگ ها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد . برای خرد کردن سنگها با چال های انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرارداد و با خرد شدن سنگ ها استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد . حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست ، بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج ، برای اکتشاف نیز انجام می گیرد . علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها ، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا به منظور منجمد کردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد . لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد دارد .

به طور کلی تاریخچه حفاری مبهم است اما از زمان های دور ، ملت های متمدن به منظور دسترسی به آب و بعضی کریستالها عملیات حفاری انجام می دادند .

پروفسور هرمن بائر در کتاب هیدولوژی آبهای زیر زمینی 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 چینیهای قدیم دیده می شود .

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 .

حفاری دستی بنابه ضرورت تکامل تدریجی یافت به نحوی که امکان ایجاد چال با عمق بیشتر نیز ممکن گردید .

با گذشت زمان و افزایش نیاز به حفاری های عمیق به ویژه برای دسترسی به آب روش دیگری از حفاری دستی به نام روش کابلی متداول شد که در آن طول مته بیشتر بود و برای ضربه زدن از کابل فولادی استفاده می شد .

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

• بین سال های 1820-1810 سیستم حفاری چرخشی ساخته شد که منبع انرژی آن ماشین بخار بود.
• بین سالهای 1840-1830 سیستم حفاری کابلی توسعه یافت که منبع انرژی آن نیز ماشین بخار بود .
• بین سالهای 1860-1850 دستگاه حفاری مجهز به الماس ساخته شد و دستگاه ضربه ای نیز که ضربه زن آن پیستون بود و منبع انرژی آن هوای فشرده بود در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت .
• بین سالهای 1880-1870 سیستم حفاری مغزه گیر مجهز به الماس در آمریکا توسعه یافت
• بین سالهای 1890-1880 سیستم حفاری مغزه گیر الماسی در آمریکا ارائه شد که امکان حفاری بیشتری را فراهم کرد .
• بین سالهای 1900-1890 سیستم حفاری ضربه ای – چرخشی ساخته شد که منبع انرژی آن هوای فشرده ، بخار و الکتریسیته بود .
• بین سالهای 1910-1900 مته هایی توسعه یافت که روی آن سه عامل برش دهنده مخروطی شکل نصب شده بود
• بین سالهای 1940-1920 مته هایی از جنس کربور تنگستن در آلمان به کار رفت .
• بین سالهای 1966-1940 مته های ساخته شده از جنس کربورتنگستن در حفاری ها متداول شد .
• بین سالهای 1975-1970 ماشین حفاری هیدرولیکی به صنعت حفاری معرفی شد که در این ماشین بر خلاف ماشین های حفاری ضربه ای از روغن تحت فشار به جای هوای فشرده استفاده می شد .

در سالهای اخیر حفاری مکانیکی به تدریج جایگزین حفاری های دستی شدند و بخار ، هوای فشرده ، الکتریسیته ، مایعات ، منبع اصلی انرژی برای دستگاههای حفاری است .

1-1-حفاری

بطور کلی حفاری به عملیاتی اطلاق می گردد که با اهداف مشخصی برروی سنگ بر جا انجام و سبب خرد شدن آن می گردد و نتیجة آن ایجاد یک فضای خالی در سنگ خواهد بود.

با توجه به اهداف حفاری این عملیات را می توان به سه دسته اصلی تقسیم بندی نمود:

الف- حفاریهای اکتشافی، بصورت گمانه های با عمق زیاد و قطر کم ( نسبت به عمق حفاری ).

ب- حفاریهای معدنی شامل چاه ، تونل ، دویل و غیره که می توانند دارای اهداف اکتشافی باشند و هم می توانند دارای اهداف استخراجی باشند.

ج- حفر چاههای با عمق و قطر کم که خود در سه مورد حفر می شوند ، چالهای تکنیکی ، چالهای اکتشافی و چالهای انفجاری.

         1-1-1 فاکتورهای اصلی عملیات حفاری

                   بطور کلی در عملیات حفاری سه فاکتور اساسی دخالت دارند:

الف- سنگ که عملیات حفاری روی آن انجام میشود.

ب- دستگاه یا ماشین حفاری که عملیات توسط آن انجام می شود.

ج- هدف که عملیات حفاری برای آن انجام می شود.

     در اینجا ذکر این نکته ضروری است که منظور از عملیات حفاری بطور اخص عملیات چالزنی یا حفر چالهای آتشباری است ولی در کل منظور ایجاد سازه های معدنی در دل سنگ می باشد.

     هر کدام از عوامل فوق نقشی اساسی در عملیات دارند. برای مثال خصوصیات مربوط به سنگ از جمله عواملی است که براساس آن شکل مقطع حفاری ، نوع دستگاه حفاری و نوع سرمته حفاری انتخاب می شوند، یا اینکه نوع و شکل سازه حفاری ، نوع دستگاه حفاری را مشخص می کند. لذا هر کدام از این عوامل باید بخوبی شناخته شوند.

1-2-خواص موثر سنگها در حفاری معدنی

از جمله خواص و عوامل مربوط به سنگ که در عملیات حفاری معدنی (که چالزنی را هم شامل می شود) موثرند می توان به خواص ارتجاعی و مکانیکی سنگها ، خواص حرارتی سنگها ، ساخت ، بافت و کانی های تشکیل دهندة سنگ اشاره کرد. بطور کلی این خواص (سنگها ) را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

-خواص فیزیکی سنگها

-خواص مکانیکی سنگها

-خواص ساختاری سنگها

1-2 –1 خواص فیزیکی سنگها

     شناخت ویژگی های فیزیکی سنگها از ابتدایی ترین بخش مطالعه سنگهاست زیرا خواص فیزیکی تقریباً با تمام بخش های دیگر از قبیل: طبقه بندی ، حفاری ، استخراج و اکتشاف ، پایداری سازه های سنگی ، لرزه شناسی ، مقاومت توده های سنگی ، روشهای اجرائی و…. به نحوی ارتباط دارد . این خواص شامل ویژگی های مربوط به وزن ، حجم . سختی ، بافت ، قابلیت رسانایی آب و گاز و قابلیت رسانایی گرما و الکتریسیته و مغناطیس و غیره است.

     مهمترین خواص فیزیکی عبارتند از : تخلخل ، دانسیته ، وزن مخصوص ، در صد آب و گاز ، لایه بندی و تورق و ترکیب دانه بندی.

الف- تخلخل

     سنگها اجسامی کاملاً توپر نیستند و همیشه حاوی خلل و فرج بصورت حفره های کم و بیش مرتبط ، شکافها و یا حفره های مجزا هستند. وجود این حفره ها اهمیت زیادی در خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ دارد و بطور کلی هر چند تخلخل سنگ بیشتر باشد مقاومت مکانیکی آن کمتر است.

     به منظور بررسی کمیت های مربوط به خلل و فرج سنگها کمیتی بنام تخلخل تعریف می شود که عبارت است از نسبت حجم فضای حفره های سنگ به حجم کل سنگ. بدیهی است که تخلخل سنگها متفاوت است. معمولاً تخلخل سنگهای رسوبی از تخلخل سنگهای آذرین بیشتر است.