گل حفاری
| دسته بندی | نفت و گاز |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 7452 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 168 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه ...................................... 1
اطلاعات عمومی زمین شناسی مناطق نفت خیز ...... 1
فواید کلی گل حفاری ......................... 9
حفاری با هوا و گاز طبیعی ................... 12
گل طبیعی چه نوع گلی است .................... 12
دانستنیهای لازم برای گل شناسی ها ............ 13
دیاگرام وظایف گل حفاری ..................... 14
فشار هیدرواستاتیک .......................... 16
خواص فیزیکی گلهای حفاری .................... 20
تعریف گرانروی .............................. 21
خصوصیات جریان (Flow) و استحکام ژله ای ....... 28
خواص شیمیایی گلهای حفاری ................... 32
بحث مختصری در مورد PH ..................... 40
آب ......................................... 42
کف صابون ................................... 62
خاکهای رسی ................................. 63
انواع خاکهای رسی ........................... 63
عملکرد خاکهای رسی .......................... 71
طرز محاسبه مقدار مواد لازم برای افزایش وزن و حجم گل 73
خاک رس نمکی با آتاپولگایت .................. 75
بررسی گلهای حفاری در جنوب غربی ایران ....... 79
وزن گل چیست ................................ 82
گل مورد استفاده در ایران ................... 82
علت اصلی استفاده از پودر سنگ آهک در آسماری . 85
طرز ساختن گل برای حفاری در طبقه آسماری ..... 86
مایع تکمیلی حفاری .......................... 87
وسایل جدا کننده مواد جامد اضافی در گلهای سبک 87
دستگاه های جدا کننده مواد جامد اضافی در گلهای سنگین 88
جدا کننده ذرات رسی از گل ................... 89
طرز کار دستگاه گریز از مرکز ................ 90
عوامل شکستگی طبقات ......................... 90
مشکلات و راه حل آنها ........................ 91
مهاجرت گل در طبقه آسماری ................... 96
پیدایش آب با فشار زیاد ..................... 97
کنترل عصاره گل ............................. 99
خصوصیات عمومی آبهای سطح الارض در جنوب ایران . 100
آبهای آسماری ............................... 100
انواع گلهای حفاری .......................... 102
اجزاء سازنده گل های حفاری .................. 102
گلهای روغنی ................................ 109
انواع گلهای روغنی .......................... 111
موارد استفاده گلهای روغنی .................. 111
اکتیویته گل های روغنی ...................... 116
طرز تهیه و تدارک گل روغنی .................. 117
طرز تهیه و چگونگی به هم زدن گل به طور متناوب 118
روش محاسبه نمک در گلهای روغنی .............. 119
اضافه کردن نفت به گل حفاری ................. 125
محاسبات مورد نیاز در مورد چگونگی تهیه و تدارک گلهای روغنی 125
طرز تهیه نسبت روغن به آب در گلهای روغنی .... 126
اثر اضافه کردن آب یا روغن به گلهای روغنی روی وزن 128
آلودگیهای گلهای حفاری ...................... 135
تبدیل واحد ها .............................. 145
زنگ زدگی فلزات ............................. 147
نتیجه کلی .................................. 160
طبقه بندی عمل زنگ زدگی فلزات ............... 161
تذکر مهم ................................... 163
خلاصه ....................................... 164
مقدمه
اطلاعات عمومی زمین شناسی مناطق نفت خیز
1- سازند بختیاری
این سازند شامل سنگ جوش conglomrate می باشد معمولاً با آب حفاری می شود و بعلت دارا بودن ذرات ریز ماسه ای بهتر است با سیستم باز حفاری گردد در غیر اینصورت ته نشست در تانکهای گل حتمی و استفاده از Desander و Desilter اجباری خواهد بود .
2- سازند آغاجاری
این سازند شامل مارلهای قرمز تا قهوه ای رنگ و گاهی متناوباً مارلهای خاکستری رنگ و ماسه سنگ بوده و بندرت لایه های آهکی نیز در آن یافت می شود .
این سازند معمولاً مسائل زیادی را بهمراه ندارد فقط در بعضی از میدانها مانند کوپال و رامین آبهای شور تحت فشار موجودند که با افزایش وزن گل کنترل می گردند و در بعضی دیگر از میدانها در این سازند گل گم شدگی دیده شده است مانند بینک و از دیگر مسائل این سازند شسته شدگی بدنه چاه است و آن نیز بدین دلیل است که چون مارلها ترکیبات رسی هستند آب فیلتر شده مایع حفاری را جذب و سپس باد کرده از طبقه جدا میگردند .
3- سازند میشان
این سازند در قسمت های بالائی خود شامل مارلهای خاکستری حاوی مواد کربنات و ذرات silt از جنس سیلیس می باشد و متناوباً طبقات آهکی نیز در آنها یافت می شود این طبقات آهکی در قسمت تحتانی بیشتر می شود و در ایالت فارس این آهکها بصورت متراکم بخش کوری را تشکیل می دهند که در میدان سر خون گاز خیز می باشد .
4- سازند گچساران
این سازند عموماً شامل انیدرید caso4 مارلهای خاکستری و قرمز رنگ و نمک Nacl و طبعات نازک آهکی می باشد . مسائل و مشکلات حفاری در این سازند متنوع و غیر قابل پیش بینی می باشد و بطور احتمالی بشرح ذیل اند .
الف – حفاری در مارلها
حفاری ضخامتهای زیاد مارل موجب می گردد که مواد رسی در گل حفاری پراکنده شده و گرانروی گل حفاری را از حد متعارف خارج می سازد .
در صورتیکه Water Loss کنترل نشود و از صفر تجاوز کند مقداری آب بوسیله شبکه بلورین کانی های رسی جذب شده و موجب باد کردن رسها که بصورت تنگ شدگی چاه و بالاخره بصورت واریزه به درون چاه خواهد ریخت البته این واکنش بوسیله حرارت دینامیک چاه نیز تسریع و تشدید می گردد .
ب : حفاری در نمک ها
حفاری در نمکها اگر با ضخامت کم نمک در نظر گرفته شود بسیار مفید و گل راغ متعادل می سازد ولی ضخامتهای زیاد نمک موجب می شود که ذرات نمک از غربالهخای لرزان گذشته و مقدار مواد جامد گل را افزونی بخشد .
ج : آبهای شور پر فشار سازندی
آبهای شور تحت فشار از قانون خاصی از نظر سنگ شناسی تبعیت نمی کند و در هر نوع سنگ رسوبی می تواند محبوس شود در مورد منشأ این آبها نظریات متفاوتی موجود است از آن جمله است :
ج -1 تبدیل ژیپس به انیدرید
چون در طبیعت سولفات کلسیم بصورت ژیپس (Caso4 , 2H2O ) ته نشین می شود و اعماق زمین تنها بصورت انیدرید ، (Caso4 ) یافت شده است لذا اعتقاد بر این است که تحت فشار طبقات فوقانی و حرارت زمینی ژیپس تبدیل به انیدرید شده و دو مولکول آب آزاد می شود .
ژیپس انیدرید
2H2O + Caso4 Caso4 , 2H2O
ج-2 تبدیلات کانی های رسی
کانی های رسی در طول زمان زمین شناسی بر اثر فشار و حرارت به یکدیگر تبدیل می شوند در بعضی از مراحل واکنش همراه با آزاد شدن مولکولهای آب می شود مانند :
Montmorilonite Illite + 2H2O
بهر صورت نظریه تبدیل ژیپس به انیدرید در رابطه با سازند گچساران مورد قبول به نظر می رسد.
سازند گچساران به هفت بخش عمده تقسیم می گردد که به ترتیب از بالا به پائین:
4-1 بخش هفتم
این بخش شامل انیدرید آهک و مارلهای خاکستری رنگ می باشد در میدان پازنان یک لایه نسبتاً نازک از مارل قرمز رنگ در اواسط این بخش دیده می شود . بطور کلی این بخش کم فشار بوده و با گل سبک حفاری می شود قاعده این بخش بر سر بخش ششم قرار دارد که سازندی پر فشار محسوب می گردد بهمین علت معمولاً در یک تا دو متری قاعده این سازند بعنوان نقطه جداره گذاری انتخاب می شود .
کلیه میدانهائی که بخش هفتم در آنها کاملاً شناسائی شده است در محدوده ای به شرح ذیل قرار دارد .
شمالاً گچساران ، کرنج ، باریس ، ماماتین ، نفت سفید
جنوباً بینک ، رگ سفید ، مارون ، رامین می باشند در سایر نواحی بخش هفتم گچساران از مشخصات آن در محدوده مذکور تبعیت نمی نماید .
یکی دیگر از مسائل در جداره گذاری در آخرین انیدرید بخش هفتم انست که در طبقات فوقانی این انیدرید مقادیری سنگ آهک ضعیف وجود دارد که توان مقاومت در مقابل گلهای سنگین را ندارد لذا کاملاً روشن است که اگر این انیدرید کاملاً شناسائی نشود چه مشکلاتی را در خواهد داشت .
4-2- بخش ششم
این بخش شامل مارنهای قرمز رنگ انیدرید نمک مارنهای خاکستری و باندهای نازک آهک می باشد در بعضی از میدانهای نفتی مانند اهواز ، منصوری ، رگ سفید و غیره لوله جداری بجای آخرین باند انیدرید بخش هفتم در اولین انیدرید بخش ششم سیمان می گردد و آن بعلت کم فشار بودن سر بخش ششم می باشد ولی با وجود این در بعضی از همین میدانها حفاری زیاده از حد در بخش ششم موجب پاره گی لوله جداری شده است .
4-3- بخش پنجم
این بخش شامل انیدرید و مارنهای خاکستری و نمک مارنهای قرمز و آهک های نازک لایه می باشد.
4-4- بخش چهارم
این بخش بیشتر شامل نمک است و مارنهای خاکستری و قرمز انیدرید و بندرت آهک های نازک در آن یافت می شود یکی از مشخصات بارز این بخش تغییر شدید ضخامت آن می باشد .
4-5- بخش سوم گچساران
این بخش بیشتر شامل مارنهای خاکستری گاهی تیره انیدرید نمک و طبقات نازک آهک می باشد بخش سوم و پنجم بعلت داشتن مارنهای فراوان از مسئله سازترین بخشها می باشند .
4-6- بخش دوم گچساران
عنصر اصلی این بخش را نمک تشکیل داده و در آن مارن خاکستری و انیدرید نیز یافت می شود .
4-7- بخش یکم گچساران با پوش سنگ
این بخش شامل تناوب انیدرید مارن و سنگ آهک می باشد در بعضی از مناطق طبقات نمک نیز در این بخش گزارش گردیده ضخامت آن در میدانهای مختلف تفاوت دارد و گاهی از ده متر کمتر و زمانی از صد متر بیشتر است . پوش سنگ دارای شش طبقه راهنما است که از A شروع شده و به F ختم می شود و بجز طبقات A,B بقیه سنگ آهکهای خاصی می باشند .
در پوش سنگ احتمال گل کم شدگی ، وجود آب شور و وجود هیدروکربور می رود وچون این بخش آخرین بخش پر فشار گچساران محسوب می گردد و حد تحتانی آن نیز سازند کم فشار آسماری می باشد لذا با در نظر گرفتن احتمالات فوق در حد معینی از طبقات راهنما جداره گذاری می گردد که البته در هر میدانی حدود آن مشخص است .
4-8- ملاحظات ( الف )
4-8-1 دریال جنوب شرقی میدان پازنان بعلت گسل شدن آبهای شور تحت فشار در درون بخش هفتم ظاهر می شوند لذا در این منطقه تغییر فشار نشانه تغییر سازند نمی باشد .
2-8-4- در منطقه CREST ساختار آغاجاری در حوالی چاه شماره 131 سازند گچساران بخش هفتم با کسله ای در ارتباط با مخزن آسماری بوده و در آن گاز دیده شده است .
3-8-4- در منطقه هفتگل نیز گچساران بخش 2و3 نیز با مخزن در ارتباط گسلی هستند و بهمین علت در دو بخش مذکور گاز دیده می شود .
4-8-4- مطالعه مارلها جهت استفاده گل شناسان میبایستی بر مبنای خواص کانی های رسی استوار باشد که این نیز نیاز به در اختیار داشتن دستگاههای X-RAY DIFFRACTION و میکروسکوپهای الکترونی است با وجودیکه این وسایل در ایران در اختیار موسسات علمی است هنوز هیچگونه تلاشی در این زمینه صورت نگرفته است .
مرحله دوم مطالعه مارلها در آزمایشگاههای گل شناسی شرکت ملی نفت – مناطق نفت خیز صورت گرفته است که طی آن بعضی از مارلها در مقابل انواع گل آزمایش شده و تنها حاصل آن پیشنهاد گل های نفتی برای حفاری سازند گچساران در میدان مارون بوده است.
5- سازند آسماری
این سازند عموماً از سنگ آهک Caco3 و دولومیت CaMg(CO3)2 و ماسه سنگ و شیل می باشد این سازند در نواحی مختلف دارای مشخصات زمین شناسی متفاوتی می باشد بهمین علت در سازند آسماری دو بخش عمده تشخیص داده شده است .
5-1- بخش ماسه سنگی اهواز این بخش در میدانهای اهواز ، مارون ، منصوری توسعه یافته است.
5-2- بخش انیدریدی کلهر این بخش بیشتر مشتمل بر انیدرید و نمک مارن و آهک می باشد .
6- سازندهای پابده و گورپی
این دو سازند بترتیب در زیر سازند آسماری واقع شده اند و شامل شیل مارن و رسهای آهکی و گاهی آهکهای مارلی می باشد .
7- سازند تنگستان
این سازند شامل آهک و لایه هائی از شیل می باشد . این سازند در بعضی از میدانها نفت خیز می باشد مانند اهواز .
8- سازند گژدمی
این سازند از شیل و لایه های نازک آهک تشکیل یافته است و معمولاً بعلت شور و بخش از محل خود ( Slough ) مسئله ساز می باشد . گاهی این سازند گاز خیز است مانند کوه دارا که علت وجود گاز را در این سازند غیر مخزنی را می توان منوط به شکستگی دانست .
9- گروه خامی
بطور کلی این گروه شامل سنگ آهک دولومیت و شیل می باشد . گروه خامی شامل سازندهای ذیل می باشد .
9-1- داریان آهک با لایه های نازک شیل
9-2- کدوان شیل با لایه های نازک آهک
9-3- فهلیان آهک و لایه های نازک شیل در خارک نفت خیز است .
9-4- هیت انیدرید و کربنات
9-5- سورمه آهک دولومیت و مقداری شیل در خارک نفت خیز است .
10- گروه کازرون
این گروه شامل دو سازند است و بطور کلی فاقد خصوصیات مخزنی و پوش سنگ طبقات زیرین خود محسوب می شود .
10-1- سازند نیریز که بیشتر شامل آهک و دولومیت می باشد .
10-2- سازند دشتک از تناوب دولومیت و انیدرید و شیل یافته است این سازند از سر جداره گذاری بسیار پر اهمیت می باشد و با وجودیکه ترکیب اصلی آن انیدرید و اصولاًَ فاقد فورانی است ولی در قسمت تحتانی آن به علت وجود شکستگی ها گاهی موجب فوران می شود و اصطلاحاً به آن (BLUE ZONE ) اطلاق می گردد .
11- گروه دهم
پروژه کارآفرینی خرید دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز جهت حفاری و اکتشاف
| دسته بندی | کارآفرینی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 471 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 33 |
پروژه کارآفرینی خرید دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز جهت حفاری و اکتشاف در 33 صفحه ورد قابل ویرایش
- 1 مقدمه :
تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب در دشتها و دره‌ها به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده و یا چهارپایان کار آبکشی را انجام می‌دادند. تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترین گمانه ها در چین حفر شده و سیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف ، اقطار و در سنگهای گوناگون ، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.
از آغاز آفرینش ، انسان همواره از مواد پوسته زمین در جهت رفع نیازمندی‌های زندگی و دسترسی به رفاه بیشتر استفاده کرده است. سنگها و کانیهای غیر فلزی اولین موادی هستند که انسان اولیه آنها را به کار برده است. آثار بدست آمده از کاوشهای باستان شناسی حاکی از آن است که انسانهای اولیه از فلینت ، چرت و دیگر سنگهای سخت برای ساختن اسلحه و کندن غارها استفاده نموده‌اند و همچنین خاک رس و سنگ را برای ساختن ظروف گلی و اهرام شگفت انگیز مورد استفاده قرار داده‌اند.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
خرید دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز جهت حفاری و اکتشاف
محل اجرا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام
نام خانوادگی
مدرک تحصیلی
تلفن
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
توجه به خودکفایی این صنعت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که خرید دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز جهت حفاری و اکتشاف می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با در نظر گرفتن علاقه خود به فعالیت های صنعتی و معدنی این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 95 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
انواع روشها و تکنیکهای حفاری
حفاری شوئیدنی (Wash boring)
این حفاری برای بدست آوردن نمونه‌های خاک ، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه ، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار می‌رود.
روش حفاری :
بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب می‌شود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خرده‌ها را به خارج هدایت می‌کند.
مزایا :
نیاز به کارگری با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.
محدودیتها :
اجرای عملیات ، مخصوصا در عمق بیش از 10 متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کیفیت نمونه‌ها می‌شود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.
مته دورانی (Ratary drill)
این روش هم نمونه‌های خاک و سنگ را بدست می‌دهد و هم نمونه‌هایی برای انواع آزمایشهای برجا ایجاد می‌کند. این روش در حفر گمانه‌های غیر قائم برای زهکشی افقی یا ایجاد مهار کاربرد دارد.
روش حفاری :
پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قرار دارد و تحت فشار هیدرولیکی است، انجام می‌شود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه می‌دارد.
مزایا :
روشی نسبتا سریع است و می‌تواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است.
محدودیتها :
جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلاقی مشکل است و محتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با توجه به اندازه دستگاه متغیر است.
اوگر مارپیچی ممتد
این دستگاه سوراخهایی به قطر کوچک تا متوسط حفر می‌کند و بطور پیوسته نمونه‌های دست خورده می‌گیرد. معمولا در خاکهای دارای چسبندگی ، که چاه بدون لوله جدار ریزش نمی کند، انجام می‌شود.
روش حفاری :
حفاری با چرخاندن رشته ممتد اوگرمارپیچی صورت می‌گیرد.
مزایا :
روش سریع در خاکهای مقاوم و سنگ نرم است. پس از خروج اوگر ، اگر چاه باز باقی بماند، امکان نمونه گیری SPT وجود دارد.
محدودیتها : پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگی کم یا دانه‌ای و یا بدون چسبندگی ، چاه ریزش می‌کند و لذا عمق حفاری تا نزدیکی سیستم ایستابی محدود می‌شود. روشهای نمونه گیری محدود و نمونه‌های بدست آمده دست خورده‌اند.
اوگر میان تهی
این دستگاه سوراخهایی با قطر کم تا متوسط برای نمونه گیری از خاک حفر می‌کند.
روش حفاری :
روش حفاری مشابه حالت قبل است با این تفاوت که ساقه مجوف به داخل زمین پیچانده می‌شود تا نقش یک لوله جدا را بازی کند.
مزایا :
روش سریع خاکهای ضعیف تا نسبتا مقاوم است. گرفتن نمونه‌های SPT و UD امکانپذیر است. در خاکهای مقاوم حاوی لایه‌های شنی ، نفوذ به اعماق زیاد مشکل و به داخل قطعات سنگ غیر ممکن است. دست خوردگی قابل ملاحظه‌ای ممکن است بر اثر مته اوگر در خاک بوجود آید.
اوگرهای با قطر زیاد
این روش برای حفر سوراخهای با قطر زیاد (تا 10 سانتیمتر) برای کسب نمونه‌های دست خورده و بررسی لایه‌ها در خاکهای دارای چسبندگی که گمانه نیاز به حایل ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش حفاری :
با چرخاندن اوگر دارای قطر زیاد خاک بریده شده و گمانه حفر می‌شود.
مزایا :
روشی سریع بوده و بررسی شرایط خاک در زیر زمین از نزدیک را امکانپذیر می‌سازد.
محدودیتها :
عمق حفاری توسط سطح ایستابی و شرایط سنگ محدود می‌شود. ماشینهای بزرگتر محتاج راه دسترسی مناسب هستند. برای خاکهای بدون چسبندگی ، رسهای نرم و خاکهای آلی مناسب نیست. نمونه‌ها دست خورده است.
گزارش مختصر بازدید از واحد ها تولیدی با خدماتی مرتبط با موضوع پروژه :
بازدید از محل خرید دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز جهت حفاری و اکتشاف
بر اساس هماهنگی های بعمل آمده در بازدید از مرکز خرید دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز جهت حفاری و اکتشاف به بررسی سیستم ها و دستگاهها و ماشین آلات موجود در محل پرداختیم و سیستم مدیریت و روش های تامین مواد اولیه را در کارخانه مورد ارزیابی قرار دادیم ،
جنبه های ابتکاری بودن و خلاقیت به کار رفته شده :
ابتکار و نوآوری در کلیه رشته ها می تواند عامل پیشرفت و توسعه قرار گیرد در بخش معدن و سنگ های معدنی نیز که بازار رقابتی بسیار شدیدی دارد استفاده از ایده های نو و نوآوری و خلاقیت می تواند به عامل موفقیت تبدیل شود ، طراحی های گرافیکی تبلیغاتی و استفاده از شیوه های نوین معدنی از عوامل پیشرفت و توسعه اقتصادی در کشور های صاحب سبک در صنعت میباشد ، الگوبرداری از این روشها برای معرفی کالا و محصولات می تواند به عنوان یک ایده نو مورد استقیال قرار گیرد .