دانلود پروژه بررسي كمي و كيفي باريت و بنتونيت در صنعت حفاري بخصوص گل حفاري
پروژه بررسي كمي و كيفي باريت و بنتونيت در صنعت حفاري بخصوص گل حفاري پژوهش کامل در زمینه شيمي می باشد و در ۷ فصل تنظیم شده است. شما میتوانید فهرست مطالب پروژه را در ادامه مشاهده نمایید.
پروژه بصورت فایل قابل ویرایش ورد(WORD) در ۱۳۳ صفحه برای رشته های شیمی ، عمران ، راهسازی و صنایع پتروشیمی در پایین همین صفحه قابل دانلود میباشد. شایسته یادآوری است که پروژه از ابتدا تا پایان ویرایش وتنظیم , سکشن بندی (section) ، نوشتن پاورقی (Footnote) و فهرست گذاری اتوماتیک کامل شده وآماده تحویل یا کپی برداری از مطالب مفید آن است.
مقدمه
حفاري به معني نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهي به منظور خرد كردن آنها انجام مي گيرد. براي خرد كردن سنگها بايد چالهاي انفجاري حفر كرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجركردن چالها، سنگها خرد مي شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزينه كمتري انجام مي گيرد. در استخراج كليه معادن به استثناي موارد نادر، مانند استخراج سنگهاي ساختماني يا برداشت بعضي از سنگهاي سست، حفاري جزء عمليات اجتناب ناپذير محسوب مي شود. اين نوع حفاري را حفاري استخراجي مي گويند. حفاري در معادن تنها به منظور استخراج نيست؛ بلكه قبل از استخراج يا به هنگام استخراج، براي اكتشاف نيز انجام مي پذيرد.
حفاري اكتشافي ممكن است به منظور كشف و پي بردن به وجود كاني يا ماده معدني، ويا به منظور پي بردن به شرايط كيفي سنگها صورت گيرد. با توجه به بالا بودن هزينه حفاري اكتشافي و بعضي مشكلات فني توصيه مي شود كه هر دو گروه متخصصاني كه به دنبال كشف كاني يا در جستجوي كشف شرايط كيفي سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع كنند، علاوه بر حفاري استخراجي و حفاري اكتشافي، حفاري به منظور كارهاي تكنيكي مانند حفاري به جهت تزريق سيمان در داخل درزه ها، حفاري جهت خارج كردن گازها از لايه ذغال يا حفاري به منظور منجمدكردن آب در داخل طبقات نيز انجام مي گيرد. لذا عمليات حفاري در زمينه هاي مختلف مهندسي و علوم كاربرد وسيعي دارد. امروزه بيش از۹۵ درصد حفاريها به روش مكانيكي و با ماشينهاي ضربه اي، چرخشي و ماشينهاي ضربه اي- چرخشي انجام مي گيرد. در روش مكانيكي نفوذ در سنگ با انرژي مكانيكي و از طريق اعمال ضربه هاي پي در پي، يا در اثر تماس انجام مي گيرد. قطر چالهايي كه با روش مكانيكي حفر مي شوند بين۲/۱ اينچ تا ۲۴ اينچ و عمق آنها از چند تا سانتيمتر تا چند هزار متر متغير است. عمق غالب چالهاي انفجاري كمتر از۲۰ متر و قطر آنها در معادن زيرزميني كم است. اما امروزه در معادن روباز، براي پايين نگهداشتن هزينه هاي حفاري و انفجار و نهايتا كاهش هزينه استخراج قطر چالهاي انفجاري را زياد مي گيرند؛ از اين رو بين ماشينهايي كه چالهاي انفجاري در معادن روبار حفر مي كنند و ماشينهاي حفاري اكتشافي و ماشينهايي كه به منظور استخراج نفت، گاز و آب به كار مي روند، مشابهت زيادي وجود دارد. به طور مصطلح در حفاريهايي كه به منظور دسترسي و استخراج سيالاتي مانند نفت ، گاز و آب انجام مي گيرد، و همچنين در حفاري اكتشافي به جاري واژه چال از واژه چاه استفاده مي شود. در به كارگيري واژه چال يا چاه صرفنظر از نقش سيال، ژنومتري، بويژه، عمق چال يا چاه نيز موثر است. چالها معمولا عمق كمي دارند؛ درحالي كه عمق چاه بيشتر است. درهر صورت، شكل چالها يا چاهها سيلندري است و قطر آنها از عمق كمتر است. غير از روش حفاري مكانيكي، روشهاي ديگر نيز وجود دارد كه در دست تحقيق و توسعه اند؛ مانند روشهاي حفاري حرارتي، و حفاري ليزري كه نفوذ در سنگها تنها به كمك انرژي مكانيكي انجام نمي گيرد؛ بلكه ابتدا از طريق حرارت يا فعل و انفعالات شيميايي، سنگ را سست مي كنند؛ سپس به كمك ماشينهاي حفاري عمدتا چرخشي، در سنگ سست نفوذ مي كنند تا چال يا چاه ايجاد شود. در اين روشها كه به انها روشهاي پيشرفته حفاري نيز مي گويند، هرچند سرعت حفاري۲۰۰ تا۴۰۰ درصد افزايش مي يابد،مشكلات فني متعددي وجود دارد كه تا رفع اين عيوب به زودي قابل استفاده نخواهد بود.
فهرست مطالب
فصل اول ، كلياتي در مورد حفاري
۱-۱- مقدمه. ۲
۱-۲- تاريخچه حفاري.. ۳
۱-۳- واژه هاي اصلي مورد استفاده درحفاري.. ۵
۱-۳-۱- چاه۵
۱-۳-۲- شفت… ۵
۱-۳-۳- حفار۵
۱-۳-۴- مته. ۵
۱-۳-۵- ميله يا لوله حفاري.. ۵
۱-۳-۶- منبع انرژي.. ۵
۱-۳-۷- آرايش چاله ها۶
۱-۳-۸- چالزن.. ۶
۱-۳-۸-۱- حفاري دستي.. ۶
۱-۳-۸-۲- حفاري ضربه اي.. ۶
۱-۳-۸-۳- سيستم حفاري چرخشي.. ۶
فصل دوم ، گل حفاري
۲-۱- تاريخچه مختصري از گل حفاري.. ۱۱
۲-۲- گل حفاري.. ۱۳
۲-۲-۱- تعريف گل حفاري.. ۱۳
۲-۲-۲- فاز مايع گل حفاری.. ۱۴
۲-۲-۲-۱-آب شيرين.. ۱۴
۲-۲-۲-۲- آب شور۱۴
۲-۲-۲-۳- آب سخت… ۱۴
۲-۲-۲-۴- آب نرم. ۱۴
۲-۲-۳- فاز جامد گل هاي حفاري.. ۱۵
۲-۲-۳-۱- فازجامدات فعال.. ۱۵
۲-۳- كاربرد و وظايف گل حفاري.. ۱۶
۲-۳-۱- تميز كردن ته چاه و انتقال كنده هاي حفاري به سطح زمين.. ۱۷
۲-۳-۲- خنك كردن مته و لوله هاي حفاري.. ۱۸
۲-۳-۳- روان كردن مته و لوله هاي حفاري.. ۱۸
۲-۳-۴-اندود كردن ديواره چاه و جلوگيري از ريزش آن.. ۱۹
۲-۳-۵-كنترل فشارهاي زيرزميني.. ۲۰
۲-۳-۶-معلق نگه داشتن كنده ها و مواد وزن افزاي گل بهنگام خاموشي پمپ ها۲۰
۲-۳-۷-ترخيص شن و كنده هاي حفاري روي الك لرزان.. ۲۱
۲-۳-۸-تحمل بخشي از وزن لوله هاي حفاري و لوله هاي جداري.. ۲۱
۲-۳-۹- بحداقل رسانيدن ضايعات وارد بر سازندهاي مجاور چاه و ارائه حداكثر اطلاعات پيرامون آنها۲۲
۲-۳-۱۰-انتقال توان هايدروليك پمپ ها به مته. ۲۳
۲-۳-۱۱-رابطه بین خواص گل و وظایف گل حفاری.. ۲۴
۲-۴- خواص گل حفاري و نحوه اندازه گيري آنها۲۵
۲-۴-۱- وزن مخصوص گل حفاري.. ۲۵
۲-۴-۲- گرانروي.. ۲۷
۲-۴-۲-۱- تقسيم بندي سيالات براساس گرانروي.. ۲۷
۲-۴-۲-۲- روشهاي اندازه گيري گرانروي گل حفاري.. ۲۸
۲-۵- تركيب گل حفاري.. ۳۲
۲-۵-۱- توسعه روابط كلي جهت محاسبه وزن گل.. ۳۲
۲-۶- روابط بين حجم و وزن مخصوص گل حفاري.. ۳۸
۲-۶-۱- تعيين رابطه اي بين حجم اوليه به حجم نهايي گل با وزن مخصوص گل.. ۳۸
۲-۶-۲- رابطه بين حجم مواد اضافه شده به حجم نهايي گل با وزن مخصوص گل.. ۳۸
۲-۶-۳- رابطه بين حجم مواد اضافه شده به حجم اوليه گل با وزن مخصوص گل.. ۳۹
۲-۷- تعداد بشكه گل حفاري حاصله از تعليق رس درآب… ۳۹
فصل سوم ، شناسايي مواد شيمياييو موارد استفاده آنها د ر گل حفاري
۳-۱- مواد وزن افزاي گل حفاري.. ۴۳
۳-۱-۱- باريت… ۴۳
۳-۱-۲- سنگ آهك…. ۴۳
۳-۱-۳- فروبار۴۴
۳-۱-۴- گالنا۴۴
۳-۱-۵- نمك طعام. ۴۴
۳-۱-۶- هاي دنس…. ۴۵
۳-۱-۷- كلرور كلسيم.. ۴۵
۳-۲- مواد گرانروي زا۴۵
۳-۲-۱- كربواكسي متيل سلولز. ۴۵
۳-۲-۲- LOW VISCO CMC.. 46
۳-۲-۳- بنتونايت… ۴۶
۳-۲-۴- Xc-polymer. 46
۳-۲-۵- Xc 100 polymer. 46
۳-۲-۶- جلتون.. ۴۶
۳-۲-۷- VG-69.. 46
۳-۳- مواد كنترل كننده صافاب گل.. ۴۶
۳-۳-۱- استارچ.. ۴۶
۳-۳-۲- DV-22.. 47
۳-۴- مواد كنترل كننده PH.. 47
۳-۵- مواديكه جلوگيري از خورندگي مي كنند. ۴۹
۳-۶- ساير مواد مصرفي گل حفاري.. ۵۰
فصل چهارم ، محاسبات مهندسي گل حفاري
۴-۱- محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح BOTTOM UP.. 55
۴-۲- محاسبه زمان كامل گردش گل.. ۵۵
۴-۲-۱- گردش كل گل در سيستم.. ۵۶
۴-۳- محاسبه تهيه گل هاي اوليه. ۵۶
۴-۴- محاسبه كشتن چاه در هنگام وقوع جريان.. ۵۸
۴-۵- اندازه گيري PH يا غلظت يون هيدروژن گل.. ۵۹
۴-۵-۱- روش رنگ سنجي اصلاح شده۵۹
۴-۵-۲- روش الكترون سنجي.. ۶۰
۴-۶- اندازه گيري قليائيت… ۶۱
فصل پنجم ، سيمان حفاري
۵-۱- آزمايش هايي كه بر روي سيمان حفاري انجام مي شود:۶۵
۵-۱-۱- آزمايش مقاومت تراكمي.. ۶۵
۵-۱-۲- آزمايش زمان بندش…. ۶۵
۵-۲- سيمانه كردن چاهها۶۶
۵-۳- تركيب سيمان چاههاي حفاري.. ۶۷
۵-۴- تاثير حرارت و فشار بر روي خواص سيمان‌ها۶۹
۵-۵- انواع سيمانهاي مورد استفاده در چاههاي حفاري.. ۷۱
۵-۵-۱- سيمانهاي بنتونايتي.. ۷۱
۵-۵-۲- سيمانهاي پرليتي.. ۷۱
۵-۵-۳- سيمانهاي دياتومه اي.. ۷۱
۵-۵-۴- سيمان ژيپسي.. ۷۲
۵-۵-۵- سيمان رزيني.. ۷۲
۵-۶- اضافات سيمان.. ۷۲
۵-۷- مواد تقدم دهنده بندش سيمان.. ۷۲
۵-۷-۱- سديم كلرايد يا نمك طعام. ۷۳
۵-۷-۲- دوغابهاي نمك دار۷۳
۵-۸- مواد حجم افزا۷۵
۵-۸-۱- بنتونايت… ۷۵
۵-۸-۲- توان تراكمي.. ۷۶
۵-۹- آب آزاد. ۷۶
۵-۹-۱- آزمايش آب آزاد. ۷۶
۵-۹-۲- اخطاري در مورد جريان گردابي.. ۷۷
۵-۱۰- مصرف بنتونايت آبديده در دوغاب سيمان.. ۷۸
۵-۱۱- مواد وزن افزا۷۸
۵-۱۱-۱- ايلمنايت يا هايدنس سياه۷۸
۵-۱۱-۲- ماسه. ۷۹
۵-۱۱-۳- كاهش قدرت بموازات زمان.. ۷۹
۵-۱۲- زمان نيم بند شدن سيمان.. ۸۰
۵-۱۳- قوانين سرانگشتي.. ۸۱
۵-۱۴- مهار آب روي.. ۸۲
۵-۱۵- گرانروي.. ۸۲
۵-۱۶- توليدات شركت هاليبورتون.. ۸۳
۵-۱۶-۱- هالاد-۹ (۹-HALAD)83
۵-۱۶-۲- هالاد-۲۲ الف(HALAD –22A)83
۵-۱۶-۳- سي- اف- آر-۲(CFR-2)83
۵-۱۶-۴- داياسل ال دبليوال(DIACEL LWL)83
۵-۱۶-۵- دي۵۹(D-59)83
۵-۱۶-۶- ليگنوسولفونيت كلسيم(D-13)83
۵-۱۶-۷- دي-۲۸(D-28)84
۵-۱۷- مواد تاخر دهنده شركت هاليبورتون.. ۸۴
۵-۱۷-۱- HR-(HR-12)84
۵-۱۷-۲- (HR-1)84
۵-۱۷-۳- (HR-4) تاخر دهنده معمولي:۸۵
۵-۱۷-۴- (HR-5)85
۵-۱۷-۵- (HR-15)85
۵-۱۷-۶- (HR-20)85
۵-۱۷-۷- (CFR-1)85
۵-۱۷-۸- W.O.C.. 85
۵-۱۸- مواد ضدكف… ۸۶
۵-۱۹- محاسبه مواد افزودني به دوغاب سيمان.. ۸۷
۵-۱۹-۱- مجرابند سيماني متعادل.. ۸۸
۵-۱۹-۲- فرمول پيدا كردن شناوري لوله جداري.. ۸۸
۵-۱۹-۳- محاسبه جابجائي وزن كلي كه براي پائين راندن لوله جداري لازم است… ۸۸
۵-۲۰- روشهاي متداول براي سبك كردن وزن دوغاب سيمانهاي حفاري.. ۹۰
۵-۲۰-۱- استفاده از مواد افزودني آبخواه۹۰
۵-۲۰-۲- استفاده از مواد افزودني با وزن مخصوص كم.. ۹۰
۵-۲۱- بنتونيت و روش افزودن آن به سيمان.. ۹۱
۵-۲۲- مشخصات فيزيكي گيلسونيت و اثر آن بر روي خواص سيمان هاي كلاسA ,D.. 91
۵-۲۳- اثر بنتونيت بر روي خواص سيمان هاي كلاسD,A.. 92
۵-۲۴- نتيجه گيري.. ۹۲
فصل ششم ، بنتونيت
۶-۱- مقدمه. ۹۷
۶-۲- مشخصات شيميايي بنتونيت… ۹۷
۶-۳- ژئوشيمي.. ۹۷
۶-۴- كاني هاي مهم بنتونيت… ۹۸
۶-۵- انواع بنتونيت ها از ديدگاه صنعتي.. ۹۸
۶-۶- ژنز بنتونيت… ۹۸
۶-۷- روشهاي فرآوري.. ۹۹
۶-۸- موارد استفاده۹۹
۶-۸-۱- بنتونيت هاي فعال طبيعي و بنتونيت هاي فعال شده توسط اسيد. ۹۹
۶-۸-۲-بنتونيت هاي فعال طبيعي و بنتونيت هاي جانشيني سديم.. ۹۹
۶-۸-۳-ريخته گري.. ۹۹
۶-۸-۴-گندوله آهن.. ۱۰۰
۶-۸-۵-حفاري چاه۱۰۰
۶-۹- وضعيت توليد و فرآوري بنتونيت در ايران.. ۱۰۵
۶-۹- معادن عمده بنتونيت… ۱۰۸
فصل هفتم ، باريت
۷-۱- مقدمه. ۱۱۰
۷-۲ – تاريخچه باريت… ۱۱۰
۷-۳- مشخصات عمومي باريت… ۱۱۱
۷-۴- معادن عمده باريت… ۱۱۲
۷-۵- موارداستفاده۱۱۲
۷-۶- بازيافت باريت… ۱۱۹
۷-۷- جايگزين ها۱۱۹
۷-۸- ذخاير باريت… ۱۲۰
منابع و ماخذ. ۱۲۲
فهرست شکل ها و جدول ها
جدول۱-۱: طبقه بندي سنگها بر اساس ميزان نفوذپذيري.. ۹
شكل۲-۱ : تميز كردن ته چاه و انتقال كنده هاي حفاري به سطح زمين توسط گل حفاري.. ۱۸
شكل۲-۲: خنك كردن مته و لوله هاي حفاري.. ۱۸
شكل۲-۳ : روان كردن مته توسط گل حفاري.. ۱۹
شكل۲-۴ : اندود كردن ديواره چاه و جلوگيري از ريزش آن.. ۲۰
شكل۲-۵ : كنترل فشارهاي زيرزميني.. ۲۰
شكل۲-۶ : معلق نگه داشتن كنده ها و مواد وزن افزاي گل به هنگام خاموشي پمپها۲۱
شكل۲-۷ : ترخيص بخشي از وزن لوله هاي حفاري و لوله هاي جداري.. ۲۱
شكل۲-۸ : تحمل بخشي از وزن لوله هاي حفاري و لوله هاي جداري.. ۲۲
شكل۲-۱۰ : انتقال توان هايدروليك پمپ ها به سرمته. ۲۴
شكل۲-۱۱ : ارتباط بين يون كلسيم موجود در گل و گرانروي گل.. ۲۵
شكل۲-۱۲ : يك نمونه از ترازوي مخصوص اندازه گيري وزن مخصوص گل.. ۲۶
جدول۲-۱ : تاثير وزن گل حفاري بر فشار طبقات براي عمق۱۰۰۰ فوت(۳۰۴ متر)۲۶
شكل۲-۱۳ : ارتباط بينt و تغييرات سرعت براي سيالات نيوتني و غيرنيوتني.. ۲۸
شكل۲-۱۴ : يك نمونه از قيف مارش…. ۲۸
شكل۲-۱۵ : دونمونه از گرانروي سنج استورمر. ۲۹
شكل۲-۱۶ : نحوه محاسبه گرانروي با توچه به نيروي بكارگرفته شده جهت چرخش سيلندر دروني ۳۰
شكل۲-۱۷ : گرانروي سنج فن.. ۳۱
شكل۲-۱۸ : نحوه تعيين گرانروي پلاستيكي گل حفاري از طريق منحني.. ۳۱
جدول ۳-۱ : مقايسه باريت و فروبار۴۴
جدول ۳-۲ : PH و سود سوزآور پوند در هر بشکه. ۴۷
جدول۴-۱: مواد شيميايي مهم در تهيه گل حفاري با ذکر فرمول شیمیاییو PH… 63
شکل ۵-۱ : آزمايش زمان بندش…. ۶۵
جدول۵-۱: اجزای تشکیل دهنده سیمان خشک و تر. ۶۸
شکل ۵-۲ : ارتباط بين مقاومت فشاري سيمان با دما۶۹
شکل ۵-۳ : ارتباط بين مقاومت فشاري سيمان با فشار۷۰
شكل۵-۴ : ارتباط بين دما و زمان پمپاژ۷۰
جدول۵-۲ : برخی از مواد افزودنی معمولا به سیمان.. ۸۷
جدول۵-۳ : حجم مطلق سیمان و مواد افزودنی.. ۸۹
جدول ۵-۴ : عامل رانش پوشش…. ۹۰
شكل۶-۱ : فلوشیت فرآوردی خشک بنتوریت… ۱۰۰
جدول۶-۱ ميزان مصرف بنتونيت برحسب كاربرد در صنايع گوناگون در جهان در سال۱۹۹۵٫ ۱۰۴
شكل۶-۲: ميزان مصرف بنتونيت برحسب كاربرد در صنايع گوناگون در جهان در سال۱۹۹۵٫ ۱۰۴
جدول۶-۲ ميزان مصرف انواع بنتونيت در جهان در سال۱۹۹۰ تا۱۹۹۵ برحسب هزار تن.. ۱۰۵
شكل۶-۳ ميزان مصرف انواع بنتونيت در جهان در سال۱۹۹۰ تا۱۹۹۵٫ ۱۰۵
جدول۶-۳ ميزان توليد بنتونيت در ايران از سال۱۹۹۷-۲۰۰۱ برحسب تن.. ۱۰۵
شكل۶-۴: ميزان توليد بنتونيت در ايران در سال هاي۱۹۹۷-۲۰۰۱٫ ۱۰۶
جدول۶-۴ ميزان توليد بنتونيت در ايران در سال هاي۱۹۹۰-۱۹۹۲ برحسب هزار تن.. ۱۰۶
شكل۶-۵: ميزان توليد بنتونيت در ايران در سال هاي۱۹۹۰-۱۹۹۹٫ ۱۰۶
جدول۶-۵ : ميزان توليد بنتونيت در ايران در سال هاي۱۹۹۶-۲۰۰۰ برحسب تن.. ۱۰۷
شكل۶-۶ ميزان توليد بنتونيت درايران در سال هاي۱۹۹۶-۲۰۰۰٫ ۱۰۷
جدول۶-۶ : ميزان توليد بنتونيت درايران درسال هاي۱۹۹۰-۱۹۹۹ برحسب تن.. ۱۰۷
شكل۶-۷: ميزان توليد بنتونيت در ايران در سال هاي۱۹۹۰-۱۹۹۹٫ ۱۰۷
جدول۶-۷ ميزان توليد بنتونيت در جهان در سال هاي۱۹۹۹-۲۰۰۲ برحسب تن.. ۱۰۸
جدول۶-۸ ذخاير بنتونيت درفهرست معادن كشور۱۰۸
جدول۷-۱ ميزان مصرف باريت براي مصارف عمده اين كانه در سال۱۹۹۸٫ ۱۱۲
جدول۷-۲ ميزان ذخيره اقتصادي وپايه باريت در جهان در سال هاي۱۹۹۵-۲۰۰۳ برحسب هزار تن ۱۲۰
جدول۷-۳: مشخصه هاي عمومي براي باريت مورد استفاده در صنعت شيشه سازي طبق استاندارد A.P.S (طرح تدوين استراتژي مواد معدني، باريت، ۱۳۷۳)۱۲۰
جدول۷-۴ : مشخصات عمومي باريت بعنوان يك پركننده در صنايع مختلف طبق استاندارد A.P.S (1998، Industrial Mlneeals)121
جدول۷-۵ مشخصه هاي عمومي باريت مورد استفاده درمصارف داروسازي، طبق استانداردA.P.S (طرح تدوين استراتژي موادمعدني ، باريت۱۳۷۳)۱۲۱
جدول۷-۶ مشخصه هاي عمومي باريت مورد استفاده در كارخانجات شيميايي، استانداردA.P.S(طرح تدوين استراتژي مواد معدني، باريت۱۳۷۳)۱۲۱
