Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Doar rabdarea si perseverenta in invatare aduce rezultate bune.stiinta, numere naturale, teoreme, multimi, calcule, ecuatii, sisteme




Biologie Chimie Didactica Fizica Geografie Informatica
Istorie Literatura Matematica Psihologie

Geologie


Index » educatie » » geografie » Geologie
» Fluidul de foraj


Fluidul de foraj




Fluidul de foraj

Un fluid de foraj bun , in conceptia modetrna de lucru , raspunde urmatoarelor cerinte de lucru :

indeplineste functiile principale cu cele mai bune efecte ;

nu depune detritusul in gaura de sonda ;




permite realizarea cercetarii prin geofizica de sonda ;

asigura respectarea regulilor privind toxicitatea , tehnica securitatii si prevenirea incendiilor ;

creeaza conditii favorabile reducerii costului consolidarii ;

limiteaza fenomenul coroziunii si oboseala prin coroziune .

Clasificarea fluidelor de foraj dupa densitate

Clasa de densitate

Densitatea kg/dmc

Categorii de fluide

Foarte usoare

< 0.80

Gaze , ceata , spume , fluide gazeificate

Usoare

Fluide gazeificate , fluide negre , fluide polimerice , apa dulce , apa sarata , emulsii

Obisnuite ( medii )

Suspensii , ( fluid natural ) , emulsii , fluide dispersate , fluide inhibitive ( pe baza de var lignit si var , clorura de calciu , gips , si NaCl fluide cu solide putine , fluide nedispersive , fluide INHIB cu KCl etc.

Fluide grele

Emulsii inverse , fluide dispersate , fluide inhibitive ( saline ) , fluide INHIB cu KCl

Fluide foarte grele

Emulsii inverse , fluide dispersate , fluide nedispersive , fluide sarate

Recomandari de corelare intre caracteristicile fizice si reologice pentru a considera un fluid corespunzator ( dupa I. Lari )

Greutatea specifica kgf/dmc

Viscozitatea plastica

cP

Tensiunea dinamica de forfecare , dyn / cmp

Vm = 34 * Υf , s

C = 16.6 * Yf , % , pentru Yf > 1.45 kgf / dmc.

Materiale ( aditivi ) pentru fluidele de foraj

In prezent exista foarte multe substante naturale ori sintetizate care se folosesc la prepararea si reglarea proprietatilor fluidelor de foraj . Ele pot fi clasificate dupa destinatie , desi multe au o actiune multipla .

Aplicabilitatea este determinata de tipul fluidului .

Functia

Materialele

Formarea structurii sistemului

Argile , polimeri , asfalt , argile organofile ;

Fluidizanti ( dispersanti )

Humati , tananti , polifosfati , lignosulfonati , poliacrilati cu masa moleculara mica

Reducatori de filtrare

Amidon , derivati ai celulozei , poliacrilati , rasini , argila , lignosulfonati , poliacrilamida

Materiale de ingreuiere

Barita , oxizi si carbonat de fier , ilmenit , granati , galena , carbonat de calciu , saruri solubile .

Materiale de blocare

Fulgi de mica , celofan , deseuri vegetale , carbonat de calciu macinat , diatomita , diversi polimeri , nisip , rasini

Agenti pentru controlul rocilor argiloase

Var , gips , clorura de calciu , clorura de potasiu , clorura de sodiu , lignosulfonati , polimeri de protectie , substante tensioactive .

Stabilizatori termici

Cromati si dicromati de sodiu sau potasiu , derivati polimeri

Agenti pentru coroziune

Inhibitori ( amine , saruri de amoniu cuaternar ) , consumatori de oxigen , de hidrogen sulfurat , de dioxid de carbon ( saruri de zinc , cupru , fier , calciu ) , sub alcaline var , soda caustica .

Bactericide

Formaldehida , soda caustica , var , derivati fenolici



Emulsionanti

Diverse sub tensioactive , sapunuri , amide , esteri

Antispumanti

Amestecuri de alcoli grasi sau de glicoli , siliconi .

Sub pentru precipitarea calciului

Carbonat de sodiu ( soda calcinata ) , bicarbonat de sodiu, fosfat monosodic , soda caustica .

Reglarea pH – ului

Soda caustica , soda calcinata , var , etanolamide

Floculanti

Clorura de sodiu , var , gips , polimeri

Lubrefianti

Grafit , petrol , saruri ale acizilor grasi ori naftenici , polimeri , uleiuri vegetale , asfalt , sub tensioactive .

Agenti de degajare

Detergenti , sapunuri , petrol brut , diverse sub tensioactive

Argila ( cu constituientii de baza : siliciu , alumina , apa si cantitati apreciabile de cationi-sodiu , potasiu , calciu , magneziu si bariu ) , care se hidrateaza si disperseaza in apa sub forma de particule coloidale , trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii :

greutate specifica – maximum 2.5 – 2.6 , kgf / dmc ;

umiditate – maximum 25 % ;

nisip liber – maximum 10 % ;

pH – ul suspensiei de 4 % minimum 8 ;

Transgelul ( bentonita activata cu carbonat de sodiu 2 . 3 % , obtinuta prin schimb ionic din argile naturale ) , trebuie sa indeplineasca conditiile :

greutate specifica – maximum 2.5 kgf / dmc ;

umiditate – maximum 5 % ;

continut nisip liber – maximum 4 % ;

refuz pe sita de 0.15 – maxim 7 % ;

refuz pe sita de 0.06 – maxim 20 %.

Barita trebuie sa indeplineasca urmatoarele caracteristici :

continutul in SO4Ba – minimum 90 % ;

greutatea specifica – minimum 4 kgf / dmc ;

umiditatea – maximum 1 % ;

substante solubile – maximum 0.15 % ;

Principali agenti contaminanti ai fluidelor de foraj.

Contaminare cu :

Metoda de combatere

Argila ; max 7 %

prin diluare cu apa se micsoreaza continutul de argila , vascozitatea si gelatia ;

curatirea mecanica a fluidului prin centrifugare ;

Ciment

prin tratare cu bicarbonat de sodiu , carbonat de sodiu (soda calcinata ) sau reactiv de lignit .

Gips sau anhidrita

prin tratare cu carbonat de sodiu , reactiv de lignit , amestec de acid oxalic si soda caustica in raportul 2 : 1 sau cu carbonat de bariu ( simultan cu un reducator de vascozitate ) .

Sare : floculeaza fluidul pe baza de apa : vascoz si gelatia cresc pentru 1 – 3 % apoi scade, filtratia scade pana la 1-2% apoi creste f . repede

marirea concentratiei de sare produce cresterea vascozitatii si gelatiei ;

tratarea cu coloizi organici ( amidon sau CMC ) prin care se obtine reducerea filtrarii

Nisip ( creste act coroziva , mareste permeabilitatea turtei , creste filtratul )

micsorarea vascozitatii si gelatiei pentru a favoriza depunerea rapida a nisipului in jgheaburi si habe ;

curatirea prin site , hidrocicloane si centrifuge

Gaze

micsorarea continutului de argila prin diluare cu apa , ingreuierea cu barita si tratament chimic pentru refacerea vascozitatii si gelatiei ;

trecerea fluidului prin degazeificatoare .

Clasificare site - mari : 8 . 17 mesh ( 6 – 42 ochiuri / cmp )

medii : 18 . 40 mesh ( 44 – 250 ochiuri / cmp )

fine : 50 . 80 mesh ( 400 – 1200 ochiuri / cmp )

foarte fine : peste 80 mesh ( peste 1200 ochiuri / cmp ).

Modificarea densitatii fluidelor de foraj

A.      Materiale de crestere a densitatii :

calcarul ( CaCO3 ) : 2.65 . 2.90 kg / dmc ;

barita ( BaSO4 ) : 90 . 4.40 kg / dmc ;

hematitul ( Fe2O3 ) : 4.90 . 5.30 kg / dmc ;

magnetitul ( Fe3O4 ) : 5.00 . 5.20 kg / dmc ;

B.      Materiale de micsorare a densitatii :

apa : 1.00 kg / dmc ;



motorina , titei : 0.85 kg / dmc ;

diverse fluide de dilutie folosite la fluidele speciale .

C.      Formule de calcul

pentru ingreuiere : M = ρ3 ( ( ρ2 – ρ1 ) / ( ρ3 – ρ2 ) ) 1000 ; kg/mc ;

pentru usurare :    M = 1000 * ( ( ) ) ; l / mc ;

unde :    M = masa materialului adaugat la un m­c fluid de foraj , kg / mc ;

= densitatea initiala a fluidului de foraj , kg / dmc ;

= densitatea finala a fluidului de foraj , kg / dmc ;

= densitatea materialului de adaugat , kg / dmc ;

volumul fluidului de foraj dupa ingreunare : Vf = Vi + Ma / a , l ;

volumul necesar pentru a prepara un anumit volum de fluid ingreunat :

Vi = Vf ( ) , mc ;

Fluide de foraj pentru saparea sondelor cu inclinari foarte mari sau orizontale ;

Fluid de foraj pe baza de apa cu biopolimeri tip xantan sau velan (asigura capacitate de transport prin realizarea unei limite de curgere minime de cca 25 lb / 100 ftp ) .

Fluidul poarta denumirea comerciala “ FLO – PRO “ sistem.

Acest fluid se caracterizeaza printr-o comportare vascoelastica (proprietati reologice foarte mari la viteze de forfecare aproape nule ) si pseudoplastica ( fluidizare prin forfecare ) .

Sistemele FLO – PRO au capacitate superioara de curatire a gaurii de sonda si de suspensie . Dintre avantajele principale se pot enumera :

micsorarea momentului la masa , a tinerilor pe gaura si a tendintelor de prindere ;

imbunatatirea hidraulicii ;

inlocuiri mai bune ale fluidului de catre ciment la operatiile de cimentare ;

Pentru prepararea sistemelor se poate utiliza apa dulce , apa de mare sau saramuri . Se recomanda utilizarea unei ape curate , filtrata daca este necesar . Nu se recomanda transformarea unui noroi deja preparat in sistem FLO – PRO .

La prepararea sistemelor pe baza de apa dulce sau sarata se recomanda adaugarea de KLA-CURE inainte de a adauga FLO-VIS . In continuare se adauga FLO-TROL si carbonat de calciu de anumite dimensiuni . Adaugarea se face sub amestecare pana la obtinerea unei suspensii omogene .

Compozitia generala a fluidului de foraj tip “ FLO – PRO “ sistem

Denumirea produsului

Functie

Comp . chimica

Concentratie kg/mc

Observatii

ELECTROLIT

Agent de inhibare    hidratare

NaCl

KCl

Sarat – saturat

FLO – VIS

Vascozant specific

XANTAN – GUM purificat

Asigurarea unei reologii specifice ridicate prin mentinerea concentratiei critice de FLO VIS . Eficienta creste in prezenta electrolitilor . Stab max 120sC

FLO – TROL

Aditiv ptr controlul filtrarii

Amidon modificat neionic

In combinatie cu agenti de blocare temporara ( calcar sau NaCl granulat ) realizeaza un colmataj adecvat , usor de indepartat . stab max 120sC

LO – WATE

Agent de blocare temporara

CaCO3 granulat

Pana la densitatea dorita

KLA – CURE

Agent de inhibare a hidratarii

Poliamino-acid cu greutate redusa

Se utilizeaza la sisteme nemineralizate

LUBE – 167

Lubrefiant

Polipropilen glicol

Se utilizeaza var



( facultativ )

WATESAL– A

Agent de blocare temporara, material de ingreunare

NaCl granulat

Pana la densitatea dorita

Se utilizeaza in cazul fluidelor sarat saturate.

Fluide pe baza de POLY – PLUS

Sistemele POLY-PLUS sunt proiectate sa asigure stabilizarea argilelor (inhibarea) si controlul vascozitatii in fluidele de foraj pe baza de apa. Aceste sisteme utilizeaza POLY-PLUS – ul ( un polimer cu masa moleculara mare ) care are multiple aplicatii si avantaje.

Sistemele POLY – PLUS au aplicabilitate in urmatoarele situatii :

Forajul cu solutii limpezi . POLY-PLUS se comporta ca un floculant total in fluidele fara bentonita , asigurind transportul detritusului la suprafata . Avantajele aplicarii sale in acest caz sunt un consum redus de polimer , viteza de avansare marita , eficienta sporita a sistemului de curatire si o stabilitate mai buna a gaurii de sonda.

Fluide nedispersate cu continut redus de solide , unde POLY-PLUS – ul este folosit in principal la imbunatatirea randamentului bentonitei . Avantajele acestei aplicari sunt un continut de solide redus , viteza de avansare ridicata , eficienta sporita a sistemului de curatire si minimizarea excavarii gaurii de sonda .

Sistemul real POLY – PLUS cu continut redus de solide se foloseste in principal pentru stabilizarea argilelor prin incapsulare . In acest sistem , concentratia de polimer activ ( POLY – PLUS ) se mentine in intervalul 1 – 2 ppb . La aceasta concentratie suprafetele anionice ale polimerului depasesc valoric suprafetele cationice libere ale bentonitei si argilelor forate ceea ce conduce la incapsularea argilelor reactive in interiorul noroiului si pe peretii gaurii de sonda . Indeplinirea acestei conditii de concentratie este deseori numita “ mentinerea vascozitatii dincolo de varful maxim al acesteia “. Stabilitatea acestui tip de fluid de foraj depinde de mentinerea concentratiei de polimer in domeniul optim si de mentinerea procentului de solide usoare sub 6 % . In cazul in care concentratia de polimer devine prea mica sau continutul de solide devine prea ridicat , va fi necesara adaugarea de dispersanti anionici pentru stabilizarea reologiei . Folosirea dispersantilor reduce insa efectul de stabilizare a argilelor , deoarece suprafetele puternic anionice ale dispersantului le “concureaza” pe cele ale polimerului , reducand astfel fenomenul de incapsulare a argilelor . Densitatea maxima a acestui tip de fluid este de 12 – 13 ppg , datorita limitarii procentului de solide la valori care sa nu impuna folosirea dispersantilor.

Proprietati tipice    Produsi tipici Functia principala

Densitate - 8.8 – lb/gal 1. M-I BAR - crestere densit

Viscozitate Marsh - 32 – 45 sec 2. M-I GEL - viscozitate si filtrat

Viscoz . plastica    - 6 – 10 cps POLY-PLUS - inhibator , c gelatiilor

T. dinam de forfec - 10 – 20 lb/100s.ft 4. Soda caustica - pH , Pf

Gelatia initiala - 3 – 6 lb/100 sq.ft 5. POLYPAC - filtrat

Gelatia la 10 min. - 5 – 10 “” 6. DRISPAC - filtrat

pH - 8,5 – 10.0 7. SP – 101 - filtrat

Pf - 0.1 – 0.5 cm3 8. Amidon - filtrat

Pm - 0.2 – 1 cm3 9. Soda cxalcinata - controlul duritatii

Calciu - < 300 mg / l 10. XCD - vascozitate la viteze

Cloruri    - 0 – 5 % ( KCL ) reduse de forfecare

Filtrat    - conform situatiei

Solide    - 3 – 10 %

CEC - 12 – 20 lb / bbl

Flude dispersate , de tipul SPERSENE / XP – 20 . POLY – PLUS – ul poate suplimenta actiunea SPERSENE si XP – 20 de stabilizare a reologiei . Avantajele acestei aplicari include stabilizarea tensiunii dinamice de forfecare , consum redus de chimicale si o eficienta marita a sistemului de curatire . POLY-PLUS – ul reduce filtratul si grosimea turtei prin inhibare si incapsulare.

Proprietati tipice Produsi tipici Functia principala

Densitate - 9.6 – 16.5 lb/gal 1. M-I BAR sau - cresterea densitatii

Vascozitate Marsh    - ( 5 )*( DENS ) + FER – OX

Vascoz. Plastica    - 10 – 45 cps 2. M-I GEL - vascozitate si filtrat

T. dinam de forfec    - 8 – 30 lb/100 sq.ft POLY-PLUS - inhibare

Gelatie initiala    - 3 – 5 lb/100 sq.ft 4. Soda caustica - pH , Pf

Gelatie la 10 min    - 5 – 12 lb/100 sq.ft 5. Var - Pm

pH     - 9.5 – 11.0 6. SPERSENE - diluant si filtrat

Pf ( alkalinitate f.)    - 0.2 – 0.8 cm3 7. XP – 20 - filtrat

Pm ( “” noroiului )    - 0.5 – 1.5 cm3 8. TANNATHIN - filtrat

Calciu    - < 300 mg/l 9. RESINEX - filtrat

Cloruri - 0 – 5 % ( KCL ) 10. POLYPAC - filtrat

Filtrat    - conform situatiei 11. SP – 101 - filtrat

Solide    - 5* DENS – 28.5 12. XCD    - vascozitate la viteze

CEC ( solide u.) - 15 – 40 lb/bbl reduse de forfecare

1 SHALE CHEK    - stabilizare argile

Stabilizarea argilelor . POLY – PLUS – ul poate fi adaugat in orice fluid cu pH scazut , pe baza de apa dulce sau tratat cu KCl , pentru a reduce umflarea argilelor . POLY-PLUS – ul va reduce de asemenea torsiunea , tinerile pe gaura si mansonarea sapei si a stabilizatorilor.

Folosit in dopuri vascoase , poate imbunatati curatirea gaurii de sonda . POLY-PLUS – ul se foloseste pentru transportul detritusului la suprafata , precum si pentru a mentine detritusul de dimensiuni mari in suspensie atunci cand circulatia este oprita. Avantajul principal al acestei aplicari il reprezinta o viteza marita de avansare . POLY-PLUS – ul se poate adauga direct in haba de tragere sau in interiorul prajinii de foraj in momentul adaugarii bucatii de avansare.

Concentratii recomandate :

Produsul    Concentratia ( ppb )

M – I BAR sau FER – OX - 0 – 400

M – I GEL -10 – 15

Soda caustica - 0 – 0.5

POLY – PLUS    - 0.5 – 1.5

POLYPAC or    - 0 – 1.0

THERMPAC U.L.    - 0 – 1.5

SPERSEME    - 0 – 10

TANNATHIN sau XP - 20 - 0 – 10

RESINEX - 0 – 6

XCD - 0 – 0.5








Politica de confidentialitate





Copyright © 2022 - Toate drepturile rezervate