سیالات حفاری

معماری فرهنگ قوم لر حفاری وسیالات حفاری تمدن لرستان

 
دستور العمل های راجع به درمان Dewatering چند سیال حفاری
نویسنده : رضا سپهوند - ساعت ۱:٤٧ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٤/٢/۳۱
 

دستور العمل های راجع به درمان Dewatering چند سیال حفاری :

در یک تست چند نوع سیال حفاری را توسط منعقد کننده های آلی و معدنی و لخته کننده های پلی مری، طی فرآیند Dewatering مورد آزمایش قرار گرفتند که نتایج آن برای استفتده میدانی جالب توجه است.

در این آزمایش برای هر سیال از %80 آب رقیق سازی و %20 گل نمونه استفاده شد. غلظت منعقد کننده های معدنی %1 حدود 10 mg برای 1 ml بود، که غلظت نهایی آن در 20 ml گل نمونه 500 ppm یا 500  برای گل نمونه بود.

مواد شیمیایی مورد استفاده :

منعقد کننده های معدنی ( %1.0 )                               منعقدکننده های پلی مری ( %0.2 )

سولفات آلومینیوم                                                    پلی آمین

کلراید آلومینیوم                                                      پلی دی اکیل –  دی متیل – آمونیوم کلراید

کلراید آهن                                                           ( Poly DADMAC )

سولفات آهن

آهک

ژیپس ( سولفات کلسیم )

لخته کننده های پلی مری :

پلی مرهای آنیونی با چگالی بار -30، -10، -5 : AP(-30)، AP(-10) و AP(-5)

پلی مرهای کاتیونی با چگالی بار +10، +30، +60 و +80 : cp(+10)، cp(+30)، cp(+60)، cp(+80)

پلی مر غیر یونی : NP(0)

گل های آزمایش شده :

-1 گل بنتونایتی آب شیرین spud

-2 گل لیگنوسولفونایت پراکنده

-3 گل پلی مری KCL

-4 گل KCL PHPA

-5 گل ultradril آب شیرین

-6 گل Nacl اشباع

در جدول زیر خواص ابتدایی این سش گل آورده شده است.

     خواص گل

نوع گل

MW

(ppg)

T

(0F)

600

rpm

300

rpm

200

rpm

100

rpm

6

rpm

3

rpm

PV

(cp)

Yp

(lb/100ft2)

10

ثانیه

10

دقیقه

PH

صافاب

(ml)

Spud

9

120

30

19

15

10

2

2

11

8

4

12

8.5

15.8

لیگنوسولفونات

12

120

65

38

30

20

5

4

27

11

5

7

11.9

3.6

KCL

10.5

120

39

25

17

11

3

2

14

17

3

3

9.3

7.4

KCL PHPA

12

120

68

45

36

24

6

4

23

22

5

18

8.9

6

Ultradril

12

120

66

41

32

21

5

4

25

16

5

7

9.6

4.6

Nacl

12

120

58

38

30

20

6

4

20

18

5

10

10.6

5.8

 

نتایج Dewatering بدست آمده :

راهنمای جداول

شفافیت آب : ت = تیره، ش = شفاف، ک ت = کدر تیره،

اندازه توده های تشکیل شده : ک = کوچک، م = متوسط، ب = بزرگ، ح = حجیم

سرعت تشکیل توده ها / سرعت ته نشینی توده ها: آ = آرام، م = متوسط، س = سریع

-1 گل نبتونایتی نشاسته دار آب شرین

گل spud آب شیرین (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات

گل مصرفی ml

توده تشکیل شده

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

منعقد کننده

%1

پلی مر %2

منعقد کننده مصرفی (ml)

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

ـــــــ

CP(+10)

ـــــــ

7

20

ح

س

س

ش

ـــــــ

CP(+60)

ـــــــ

8

20

ح

س

س

ش

ـــــــ

CP(+80)

ـــــــ

9

20

ح

س

س

ش

 

 

 

ادامه جدول صفحه قبل:

گل spud آب شیرین (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات

گل مصرفی ml

توده تشکیل شده

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

پلی مر %2

پلی مر %2

پلی مر مصرفی ml

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

پلی آمین

AP(-10)

3

1

20

ح

س

س

ش

پلی آمین

AP(-5)

3

2

20

ح

س

س

ش

پلی آمین

NP(0)

3

3

20

ح

س

س

ش

پلی آمین

CP(+10)

3

2

20

ب

س

س

ش

پلی آمین

CP(+30)

3

3

20

ح

س

س

ش

پلی آمین

CP(+80)

3

4

20

ح

س

س

ش

پلی DAPMA

AP(-10)

2

1

20

ح

س

س

ک ت

پلی DAPMA

AP(-5)

2

1

20

ح

س

س

ش

پلی DAPMA

NP(0)

2

2

20

ح

س

س

ش

پلی DAPMA

CP(+10)

2

1

20

ب

س

آ

ش

پلی DAPMA

CP(+10)

2

2

20

ب

س

آ

ش

پلی DAPMA

CP(+30)

2

2

20

ح

س

س

ش

  • منعقد کننده های پلی مری و معدنی به تنهایی کارایی ندارند.
  • پلی مرهای غیریونی و آنیونی به تنهایی کارایی ندارند.
  • پلی مرهای کاتیونی با چگالی بار +10، +60 و +80 به ترتیب با غلظت 700، 800 و 900 ppm کارایی خوبی دارند.
  • منعقد کننده های معدنی به همراه لخته کننده های پلی مری کارایی ندارند. ولی منعقد کننده های پلی مری و لخته کننده های پلی مری با یکدیگر عمل می کنند.
  • منعقد کننده های پلی آمینی با پلی مرهای آنیونی، غیر یونی و کاتیونی در 300، 100 و 400 ppm کار می کنند. اکثر پلی مرهای آنیونی غلظت های پایینی برای استفاده دارند. یک پلی مر آنیونی با چگالی بار    

-10 در 100 ppm کار می کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2 گل لیگنوسولفونات پراکنده

سیال لیگنوسولفونات (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات

گل مصرفی ml

توده تشکیلی

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

منعقد کننده %1

پلی مر %2

منعقد کننده مصرفی ml

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

کلراید آهن

AP(-10)

6

2

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-5)

6

3

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-5)

6

2

20

ب

س

س

ش

کلراید آهن

NP(0)

6

1

20

ب

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+30)

6

2

20

ب

س

م

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-10)

8

1

20

ب

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

AP(-5)

8

1

20

ب

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

NP(0)

8

3

20

ب

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

CP(+10)

8

3

20

ب

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

CP(+30)

8

3

20

ب

س

م

ت

  • منعقد کننده های پلی مری و معدنی و لخته کننده های آنیونی، غیر یونی و کاتیونی به تنهایی و ترکیب منعقد کننده های پلی مری و لخته کننده های پلی مری کارایی ندارند.
  • کلراید آهن و سولفات آلومینیوم در ترکیب با لخته کننده ها کار می کنند.
  • کلراید آهن نسبت به سولفات آلومینیوم کارایی بهتری دارد. بهترین کیفیت محصول با کلراید آهن و پلی مرهای آنیونی حاصل می شود.
  • بهترین نتایج در کلراید آهن 3000 ppm ( 300 mg/L ) و AP(-10)، 200 ppm است.

 

-3 گل پلی مری KCL غیرپراکنده :

گل پلی مری KCL  (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات افزوده شده به گل

گل مصرفی ml

توده تشکیلی

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

منعقد کننده %1

پلی مر %2

منعقد کننده مصرفی ml

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

سولفات آلومینیوم

CP(+30)

4

2

20

ک

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

ــــــ

12

ــــــ

20

ک

س

م

ش

کلراید آهن

CP(+30)

2

1

20

ب

س

س

ش

ــــــ

CP(+30)

ــــــ

7

20

ح

س

س

ک ت

کلراید آهن

ــــــ

6

ــــــ

20

ک

س

آ

ش

کلراید آهن

پلی آمین

2

2

20

ک

س

آ

ش

  • افزایش دادن PH تا 7 با HCL پس از افزودن منعقد کننده به منظور لخته کردن جامدات
  • منعقد کننده های پلی مری و معدنی و پلی مرهای آنیونی و غیریونی و پلی مری به تنهایی یا ترکیبی از منعقد کننده های پلی مری کارایی ندارند.
  • تنها منعقد کننده های موثر سولفات آلومینیوم و کلراید آهن و تنها لخته کننده موثر CP(+30) با کلراید آهن و سولفات آلومینیوم است.
  • ترکیبی از کلراید آهن و پلی آمین توده های کوچک و پساب شفافی می دهد.
  • CP(+30) به تنهایی در 700ppm توده حجیم ولی با پساب کدر تیره به دست می دهد.
  • کلراید آهن از سولفات آلومینیوم بهتر است و در غلظت های پایین تر با غلظت پایین CP(+30) تولید توده های بزرگ می کند.
  • بهترین نتیجه با کلراید آهن 1000 ppm ( 1000 mg/L ) و CP(+30) در 100 ppm بدست آمد.

-4 گل پلی مری KCL PHPA

گل KCL PHPA %5 (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات

گل مصرفی ml

توده تشکیل شده

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

منعقد کننده %1

پلی مر %2

منعقد کننده مصرفی ml

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

سولفات آلومینیوم

AP(-10)

4

1

20

ک تا م

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-10)

6

2

20

م

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-5)

4

1

20

ک تا م

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-5)

6

1

20

م

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-30)

2

3

20

م

م

س

ش

کلراید آهن

AP(-10)

2

2

20

م

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-5)

2

2

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+10)

2

1

20

م

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+30)

2

1

20

م

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+30)

3

2

20

ک تا م

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-30)

2

2

20

ح

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-30)

2

1

20

م تا ب

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+10)

2

1

20

ب

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+30)

2

1

20

م

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+80)

2

1

20

ح

س

س

ش

  • منعقد کننده های پلی مری و معدنی، پلی مرهای آنیونی، غیریونی و کاتیونی به تنهایی و منعقد کننده های پلی مر با لخته کننده های پلی مری کارایی ندارند.
  • عملکرد کلراید آلومینیوم و کلراید آهن شبیه به هم هستند.
  • سولفات آلومینیوم و کلراید آهن با لخته کننده های آنیونی و کاتیونی در محدوده مختلف، تولید پساب شفافی می کند.
  • بهترین نتیجه با کلراید آلومینیوم 1000 ppm و پلی مر کاتیونی (+80) 100 ppm به دست می آید.

-5 گل Ultradril آب شیرین :

گل Ultradril (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات

گل مصرفی ml

توده تشکیل شده

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

منعقد کننده %1

پلی مر %2

منعقد کننده مصرفی ml

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

سولفات آلومینیوم

AP(-30)

9

2

20

ح

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-10)

9

1

20

ک تا م

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

AP(-5)

9

2

20

ک تا م

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

CP(+10)

9

1

20

ح

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+30)

9

1

20

ح

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+30)

8

1

20

ح

س

س

ک ت

سولفات آلومینیوم

CP(+60)

9

1

20

ح

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+90)

9

1

20

ک تا م

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-30)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-10)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-5)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

NP(0)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+10)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+30)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+60)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+90)

4

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-30)

6

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-10)

6

2

20

م

س

س

ک ت

کلراید آلومینیوم

AP(-5)

6

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+10)

6

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+30)

6

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+60)

6

1

20

ح

س

س

ش

ژیپس

CP(+30)

10

3

20

ح

س

س

ت

P-DADMAC

CP(+10)

3

3

20

ح

س

س

ک ت

  • منعقد کننده های معدنی و پلی مری و پلی مرهای کاتیونی، آنیونی و غیری یونی به تنهایی کارایی ندارند.
  • تنها ترکیب از منعقد کننده پلی مری 300 ppm  P-DADMAC با پلی مر کاتیونی 300 ppm(+10) تولید توده حجیم اما با پساب کدر تیره می کند.
  • سولفات آلومینیوم، کلراید آلومینیم و کلراید آهن نتایج جزئی با یک محدوده از لخته کننده ها می دهند.
  • لخته کننده های کاتیونی در این گل با غلظت ما بین 100 ppm کارایی بهتری از خود نشان می دهند.
  • بهترین نتایج با کلراید آهن 2000 ppm با انواع لخته کننده ها در غلظت 100 ppm بدست آمد.
  • سولفات کلسیم ( ژیپس ) در غلظت بالا، 5000 ppm، تولید توده های حجیم با پلی مر کاتیونی (+10) با یک پساب تیره می کند.

-6 گل Nacl اشباع :

گل Ultradril (رقیق سازی %80 )

عملکرد درمان

محصولات

گل مصرفی ml

توده تشکیل شده

سرعت ته نشینی توده

شفافیت آب

منعقد کننده %1

پلی مر %2

منعقد کننده مصرفی ml

پلی مر مصرفی ml

اندازه

سرعت

ــــــ

CP(+8)

ــــــ

4

20

ک

م تا س

م

ک ت

ــــــ

CP(+30)

ــــــ

4

20

ک

م

م

ک ت

کلراید آلومینیوم

AP(-30)

2

2

20

م

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-30)

3

2

20

خ ک

آ

آ

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-10)

2

2

20

خ ک

آ

آ

ک ت

کلراید آلومینیوم

AP(-10)

3

2

20

م

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-10)

4

2

20

ک

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-5)

2

2

20

خ ک

آ

آ

ک ت

کلراید آلومینیوم

AP(-5)

3

2

20

م تا ب

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

AP(-5)

4

2

20

م تا ب

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+10)

1

2

20

ک

م

م

ک ت

کلراید آلومینیوم

CP(+10)

2

2

20

ک

س

س

ش

کلراید آلومینیوم

CP(+30)

1

2

20

ک

م

م

ک ت

کلراید آلومینیوم

CP(+30)

2

2

20

ک

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-30)

2

2

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-30)

3

1

20

خ ک

آ

آ

ت

کلراید آهن

AP(-30)

1

2

20

خ ک

آ

آ

ت

کلراید آهن

AP(-10)

2

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

AP(-5)

2

1

20

ح

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+10)

1

2

20

ک

س

س

ک ت

کلراید آهن

CP(+10)

2

2

20

ک

س

س

ش

کلراید آهن

CP(+10)

3

2

20

ک

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-30)

2

2

20

ک

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-30)

3

3

20

ک

آ

آ

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-10)

4

2

20

ک

م

م

ش

سولفات آلومینیوم

AP(-5)

4

1

20

م

س

س

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+10)

3

1

20

ک

م

م

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+10)

4

2

20

ک

م

م

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+30)

3

1

20

خ ک

م

م

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+30)

4

1

20

ک

م

م

ش

سولفات آلومینیوم

CP(+60)

1

2

20

ک

م

م

ک ت

سولفات آلومینیوم

CP(+60)

3

1

20

خ ک

آ

آ

ش

v    با سولفات آهن، سیال درمان شده دارای رنگ زرد متمایل به نارنجی است.

  • منعقد کننده های معدنی و پلی مری به تنهایی کارایی ندارند. تنها لخته کننده های پلی مری با چگالی بار +8 و +30 به تنهایی کارایی دارند که تولید یک توده کوچک با رنگی تیره می کنند.
  • تنها ترکیبی که توده های حجیم با ته نشینی بالا و پساب شفاف تولید می کنند، لخته کننده های آنیونی و کلراید آهن هستند. تا لخته کننده های کاتیونی توده های کوچک تشکیل می شوند.
  • کلراید و سولفات آلومینیوم پساب شفاف، اما با غلظتی بالا و توده های کوچک تولید می کنند.
  • بهترین نتیجه با کلراید آهن 1000 ppm و پلی مرهای آنیونی با چگالی بار -5 و -10 در غلظت 100 ppm بدست می آید.