1-1 مقدمه
حفاری به معنی نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد. برای خرد کردن سنگها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجرکردن چالها، سنگها خرد می شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد. در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگهای سست، حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی می گویند. حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست؛ بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج، برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.
حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی یا ماده معدنی، ویا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه حفاری اکتشافی و بعضی مشکلات فنی توصیه می شود که هر دو گروه متخصصانی که به دنبال کشف کانی یا در جستجوی کشف شرایط کیفی سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع کنند، علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی، حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری به جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا حفاری به منظور منجمدکردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد. لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد وسیعی دارد. امروزه بیش از95 درصد حفاریها به روش مکانیکی و با ماشینهای ضربه ای، چرخشی و ماشینهای ضربه ای- چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی نفوذ در سنگ با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه های پی در پی، یا در اثر تماس انجام می گیرد. قطر چالهایی که با روش مکانیکی حفر می شوند بین2/1 اینچ تا24 اینچ و عمق آنها از چند تا سانتیمتر تا چند هزار متر متغیر است. عمق غالب چالهای انفجاری کمتر از20 متر و قطر آنها در معادن زیرزمینی کم است. اما امروزه در معادن روباز، برای پایین نگهداشتن هزینه های حفاری و انفجار و نهایتا کاهش هزینه استخراج قطر چالهای انفجاری را زیاد می گیرند؛ از این رو بین ماشینهایی که چالهای انفجاری در معادن روبار حفر می کنند و ماشینهای حفاری اکتشافی و ماشینهایی که به منظور استخراج نفت، گاز و آب به کار می روند، مشابهت زیادی وجود دارد.
1-1 مقدمه 1
1-2 تاریخچه حفاری 3
1-3 واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری 8
فصل دوم: گل حفاری
2-1 تاریخچه مختصری از گل حفاری 17
2-2 گل حفاری 23
2-3کاربرد و وظایف گل حفاری 29
2-4 خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها 43
2-5 ترکیب گل حفاری 53
2-6 روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری 63
2-7 تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب 65
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری
3-1 مواد وزن افزای گل حفاری 68
3-2 مواد گرانروی زا 74
3-3 مواد کنترل کننده صافاب گل 76
3-4 مواد کنترل کنندهPH 77
3-5 موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند 83
3-6 سایر مواد مصرفی گل حفاری 84
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری
4-1 محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح 90
4-2محاسبه زمان کامل گردش گل 91
4-3 محاسبه تهیه گل های اولیه
4-4 محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
4-5 اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل 92
فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-6 اندازگیری قلیائیت 101
فصل پنجم: سیمان حفاری
5-1 آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود 105
5-2 سیمانه کردن چاهها 109
5-3 ترکیب سیمان چاههای حفاری 110
5-4 تاثیرات حرارت وفشار بر روی خواص سیمانها 113
5-5 انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری 115
5-6 اضافات سیمان 118
5-7 مواد تقدم دهنده بندش سیمان 118
5-8 مواد حجم افزا 123
5-9 آب آزاد 126
5-10 مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان 130
5-11 مواد وزن افزا 131
5-12 زمان نیم بند شدن سیمان 134
5-13 قوانین سرانگشتی 137
5-14 مهارآب روی 138
5-15 گرانروی 139
5-16 تولیدات شرکت هالیبورتون 140
5-17 مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون 143
5-18 مواد ضدکف 147
5-19 محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان 149
5-20 روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری 153
5-21 بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان 153
5-22 مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D 155
فهرست مطالب
عنوان صفحه
5-23 اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A 156
5-24 نتیجه گیری 157
فصل ششم:بنتونیت
6-1 مقدمه 161
6-2 ژئوشیمی 163
6-3 کانی های مهم بنتونیت 164
6-4 انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی 164
6-5 ژنزبنتونیت 164
6-6 روشهای فرآوری 165
6-7 موارد استفاده 166
6-8 وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران 178
6-9 معادن عمده بنتونیت 181
فصل هفتم: باریت
7-1 مقدمه 183
7-2 تاریخچه باریت 184
7-3 مشخصات عمومی باریت 187
7-4 معادن عمده باریت 188
7-5 موارد استفاده 189
7-6 بازیافت باریت 205
7-7 جایگزین ها 205
7-8 ذخایر باریت 206
منابع و ماخذ 210
دانلود پایان نامه بررسی کمی و کیفی باریت و بنتونیت در صنعت حفاری بخصوص گل حفاری
