| تحقیق در مورد اهداف حفاری نهایی
تحقیق در مورد حفاری نهایی 188 صفحه در قالب ورد و قالب ویرایش
|
 |
| دسته بندی | عمران |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 2684 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 188 |
تحقیق در مورد اهداف حفاری نهایی
اهداف حفاری:
- برقراری ارتباط از یك بخش معدن به بخش دیگری از آن (حفاری معدنی)
- اكتشاف كانیهای مفید (اكتشافی)
- دستیابی به نمونه های داخل زمین و مطالعات زمین شناسی
- انفجار و دسترسی به مواد معدنی جهت استخراج معدنی
- دسترسی به آب ،نفت،گاز وسایر مواد معدنی و استخراج آنها
روش های اكتشافی مقدم بر حفاری:
- روش های ژئوفیزیكی: شامل گرانی سنجی،مغناطیس سنجی و لرزه نگاری كه در اكتشاف نفت به كار میرود.
- روش های مگنتومتری زمینی و هوایی كه در اكتشاف كانسارهای آهن از اهمیت خاصی برخوردار است.
- روش های ژئوالكتریك در مطالعات هیدرولوژی و آب شناسی
- رادیومتری از خاصیت رادیواكتیویته بعضی از عناصر توسط دستگاههای نظیر "گایگرسلر" یا "گایگر كانتور" برای اكتشاف آنها مورد استفاده می شود.
- ژئوشیمی با نمونه برداری های مختلف از آبهای جاری، راكد، گیاهان، خاك، رسوبات رودخانه ای و ... جهت عناصر محتلف كه قبل از شروع حفاری به عمل می آید به ترتیب اجرا به شرح زیر خواهد بود:
اقداماتی كه قبل از شروع حفاری به عمل می آید، به ترتیب اجرا به شرح زیر خواهد بود:
- جمع آوری اطلاعات و مفروضات لازم برای طراحی چاه و مطالعه و بررسی دقیق آنها
- طراحی نمودن یك چاه فرضی كه در بین چند حلقه چاه یك ناحیه ابعادی متوسط داشته باشند طراحی نمودن شامل موارد زیر است:
1-2- طراحی انواع سیال حفاری شامل (نوع، اعماقی كه مورد استفاده قرار می گیرد، خواص فیزیكی سیال؛ نوع و مقدار و هزینه مواد مورد نیاز جهت تهیه و نگهداری سیال، روش تهیه و نگهداری سیال و...)
2-2- طراحی لوله های جداری (شامل: اندازه لوله و عمق نصب آن، نوع لوله، مقدار و هزینه لوله های جداری و وسایل مورد نیاز برای نصب و سیمانكاری آن، برنامه سیمان كاری، آزمایش دستگاههای كنترل فوران و...)
3-2- طراحی مته های حفاری (شامل :اندازه، نوع، تعداد ،اندازه فواره مته،وزن روی مته، دور آن، هزینه و...)
4-2- طراحی رشته حفاری (شامل: اندازه و نوع لوله حفاری، لوله های طوق مته (لوله های اضافی) وسایل كنترل كننده انحراف و...
5-2- طراحی جریان گل حفاری (شامل: میزان جریان، قدرت هیدرولیكی مورد نیاز، اندازه فواره مته ،سرعت سیال در فواره مته ، سرعت سیال در فضای حلقوی و...)
6-2- برآورد زمان مورد نیاز برای اجرای برنامه حفاری یك حلقه چاه، تهیه برنامه زمان بندی عملیات حفر چند حلقه چاه.
3) برآورد مقدار مواد و مصالح مورد نیاز یك حلقه چاه فرضی و بر اساس آن تدوین برنامه دریافت و مصرف مواد مورد نیاز كلیه چاهها.
4) انتخاب دستگاههای حفاری مناسب كه قادر به حفر چاههای برنامه ریزی شده باشد،انتخاب سیستم كنترل فوران ، اقدام به موقع برای تامین آنها.
5) برآورد بودجه مورد نیاز عملیات و تهیه و برنامه زمان بندی دریافت و مصرف آن.
6) پیاده نمودن محل چاهها در روی زمین ،اقدام به موقع جهت احداث جاده و محل چاه با حصول اطمینان از امكان تامین به موقع آب مصرفی و سوخت مواد غذایی و آب نوشیدنی و...
7) پیگیری مداوم اقدامات فوق الذكر تا حصول به نتیجه نهایی در محدوده زمانی تعیین شده
8) تهیه برنامه حفاری چاه در آخرین فرصت مناسب قبل از شروع عملیات جهت اجتناب از دوباره كاری.
وظیفه مهندسین حفاری در یك شركت صاحبكار عبارتست از طراحی برنامه ریزی چاهها، برآورد احتیاجات به مواد و مصالح و دستگاهها، هدایت عملیات بر اساس مدون و نظارت بر كار پیمانكاران حفاری و شركت های سرویس دهنده.
مهندسین حفاری می بایستی كاملا به تكنولوژی حفاری و خدمات جنبی آن آشنایی داشته و بتوانند به سرعت و با قاطعیت تصمیمات صحیح اتخاذ نمایند و كاركنان پیمانكار و شركت های سرویس دهنده را كه اكثراً دارای تخصص یدی و فاقد دانش مهندسی كافی می باشند،هدایت نمایند.
تقسیم بندی چاهها بر حسب مورد استفاده:
چاهها را از نظر مورد استفاده به سه گروه زیر تقسیم بندی می كنند:
- چاهها اكتشافی
- چاههای استخراجی
- چاههای تكنیكی
چاههای اكتشافی:
این گونه چاهها به منظور كشف ماده معدنی و یا جهت به دست آوردن اطلاعات زمین شناسی حفر می گردد و برحسب موارد اختصاصی آنها به چند زیر گروه تقسیم می شوند:
- چاههایی كه به منظور پیدا كردن سنگ بستر و مشخص نمودن آن روی نقشه حفاری می شوند.
- چاههایی كه به منظور پیدا كردن شواهدی مبنی بر وجود یا عدم وجود كانی از یك محدوده خاص حفر می گردند.
- چالهایی كه به منظور پی بردن به خواص فیزیكی و مكانیكی خاك یا سنگ و تهیه نمونه های آلتره نشده و اندازه گیری مقاومت آنها حفر می گردند.
- چاههای هیدرولوژی كه به منظور بررسی آبهای زیر زمینی و نحوه حركت آنها استفاده میشود.
- چالهای ژئوفیزیكی در روش لرزه نگاری
- چالهای ساختمانهای كه به منظور كسب اطلاع از وضعیت و موقعیت ساختارهای زیر زمینی مثل درزو شكاف و.. حفر می شوند.
- چالهایی كه به منظور جمع آوری اطلاعات زمین شناسی و نحوه قرار گیری لایه ها در اكتشاف نفت حفر می شوند.
چاههای استخراجی:
این چاهها جهت استخراج ماده معدنی، گاز و مایع (آب و نفت) حفر می گردند و مهمترین آنها عبارتند از:
- چاههای آب: كه جهت تولید آب به منظور تامین آب مورد نیاز برای صنعت، كشاورزی و آشامیدنی حفر می شوند .
- چاههای نفت و گاز:این چاهها جهت استخراج نفت و گاز حفاری می شود.
- چاههایی كه جهت تبدیل زغال به نفت یا گاز در اعماق زمین حفاری می شوند.
- چاههای ژئوتكنیكی: به چاههای اطلاق می شود كه جهت استخراج زغال، نمك، سولفور با استفاده از بخار آب یا محلولهای شیمیایی حفر می گردند.
- چالهای انفجاری: به چالهایی اطلاق می شود كه جهت جایگذاری مواد منفجره حفاری می گردند تا از طریق انفجار این چالها موجب شكستن و خرد شدن سنگها، كانیها، و زغال سنگ ها فراهم گردد و در ضمن بارگیری سهلتر و ارزانتر تمام شود. این چالها در معادن زیر زمینی و معادن روباز كاربرد فراوانی دارند.
- شفت به چاه قائم یا شیب داری گفته می شود كه جهت استخراج زغال سنگ و سایر مواد معدنی حفر می شود.
عوامل موثر در انتخاب روش و سیستم حفاری:
چنانچه می دانیم روش حفاری رایج در حال حاضر مكانیكی است كه از دلایل عمده آن می توان انعطاف پذیری این روش، كارایی و هزینه را نام برد. اما انتخاب سیستم حفاری و مناسب ترین ماشین حفاری به عوامل چندی بستگی دارد، كه عبارتند از:
- طبیعت و نوع سنگ
- عمق چاه
- درجه سختی و خراشندگی سنگها
- درجه ای كه سنگها باید كاهش ابعاد پیدا كنند
- اندازه پروژه و مدت زمان عملیات
- منظور و هدف از ایجاد چال
- شرایط چال ها از نظر وجود یا عدم وجود آب و چگونگی انتقال ذرات خرد شده از ته چاه برای چالهای انفجاری با قطركم بالاخص در عملیات زیرزمینی كه از سیستم حفاری ضربه ای نوع چكش حفاری استفاده می شود.
عوامل موثر در پیشرفت عملیات حفاری:
عوامل متعددی در عملیات حفاری موثرند، بعضی از این عوامل به طور مستقیم و بعضی دیگر به طور غیر مستقیم در عملیات حفاری موثرند كه عمده آنان عبارتند از:
- خواص فیزیكی و مكانیكی سنگها، چگونگی وضعیت تنش های هیدروستاتیكی، تنش سنگهای پوششی
- عوامل زیر زمینی ( لایه بندی، چین خوردگی، درز و شكاف و گسل و...)
- ژئومتری چاهها ( قطر و عمق)
- مته
- میله یا لوله حفاری
- انرژی
- گل حفاری
از بین عوامل فوق پارامترهای (1تا3 تقریبا غیر قابل كنتر اند كه آنها را پارامترهای ثابت می نامند و به پارامترهای 4 تا 7 پارامتر های قابل كنترل یا متغیر گفته می شود كه در واقع تابعی از پارامترهای 1 تا 3 هستند.
باید توجه داشت كه عوامل دیگری غیر از عوامل ذكر شده در پروسه حفاری موثرند كه این دسته را عوامل جنبی می نامند، از قبیل مهارت كارگران در امور معدنی، سرپرستان، وضعیت آب و هوایی دسترسی به منابع انرژی و شرایط توپرگرافی و...
فهرست مطالب
عنوان صفحه
اهداف حفاری 1
روش های اكتشافی مقدم بر حفاری 1
تقسیم بندی چاهها بر حسب مورد استفاده 3
چاههای اكتشافی 4
چاههای استخراجی 4
چالهای تكنیكی 5
انتخاب آرایش چالها: 6
تقسیم بندی چاهها براساس مسیر و جهت حفاری: 8
روش های حفاری: 10
مزایای روش مكانیكی: 10
مشكلات حفاری مكانیكی: 10
روش فیزیكی: 11
عوامل موثر در پیشرفت عملیات حفاری: 11
ساختمان چاه: 13
خواص مكانیكی و فیزیكی سنگها: 14
بررسی خواص فیزیكی سنگها: 14
تخلخل مطلق: 16
تخلخل موثر: 16
رابطه بین تخلخل و نسبت پوكی: 18
عواملی كه در چگالی سنگ موثرند عبارتند از: 19
عوامل موثر در مقاومت سنگ ها: 21
RQD شاخص كیفیت سنگ: 21
الاستیسیته: 22
پلاستیسیته: 22
نسبت پواسون: 22
سختی: 23
طاقت سنگها: 24
خاصیت سایندگی: 24
خاصیت سفتی سنگ: 25
سیستم حفاری چرخشی (دورانی) 25
مكانیزم های حفاری دورانی: 26
عوامل موثر در سرعت حفاری سیستم دورانی: 27
موارد استفاده سیستم حفاری چرخشی: 27
دكل: 28
دكل های ثابت: 29
دكل های قابل حمل: 29
قسمتهای اصلی سیستم بالابری: 30
دو جز فرعی این سیستم شامل: 31
تامین كننده قدرت ماشین حفاری: 33
سنگینی بار روی مته ( 33 33
دور مته و تاثیر آن در حفاری: 34
در مورد طبقات نرم (35 35
تعیین قدرت ماشین های حفاری: 37
قسمت های مختلف دستگاه حفاری دورانی: 38
وزن سنج 38
عملیات باربری: 39
قسمت های مختلف گردونه حفاری: 40
وسایل انتقال نیرو به جعبه دنده: 41
محاسبه نیروهای استاتیكی و دینامیكی وارد بر 42 42
محاسبه قدرت لازم برای 43 43
انواع مته ها: 45
مته های تیغه ای: 46
مته های مخروطی: 47
مته های تیغه متحرك: 48
مته های دو مخروطه: 48
مته های چهار مخروطه: 49
مته های سه مخروطه: 49
مته های دكمه ای: 50
آبراهه های مته ها: 51
مته های جت ( فواره ای) مخصوص حفاری با هوا : 51
مته های الماسی: 52
انواع مته های الماس: 53
مته های مغزه گیری: 53
موارد كاربرد مته های الماسی: 54
شكل سر مته های حفاری ( مته های نمونه گیر): 54
مته های مغزه گیری ویژه توربو دریل ها: 55
طراحی مته 55 55
اجزاء برنده: 56
مغزه گیری: 57
بازیافت مغزه: 57
روشهای مغزه گیری 57
مغزه گیری از انتهای چاه: 58
مغزه گیری متداول از انتهای چاه: 58
مته های مخصوص مغزه گیری: 59
لوله جا مغزه: 59
لوله جا مغزه قابل بازیافت: 61
ارتباط كابلی سیم بكسلی: 62
گردش دورانی معكوس: 62
معایب این روش: 62
مزایای این روش: 63
دستگاه شلیك مغزه متصل به كابل سیمی: 63
حفاری با جریان معكوس: 63
موارد استفاده روش معكوس: 64
انواع روش های حفاری با جریان معكوس: 64
معماری یك چاه (65 65
پیش بینی چاه: 66
برنامه چاه: 67
ارتفاع سیمان بین لوله و دیواره چاه 68
كفشك یا پاشنه لوله: 68
نكات مهم در طراحی: 69
تكنولوژی لوله جدار: 69
نصب لوله های جداری: 70
علل لوله گذاری و سیمانی كردن آنها: 70
انواع لوله های جداری: 71
عملیات لوله گذاری: 72
تقسیم بندی لوله های جداری: 73
تامین كننده قدرت ماشین حفاری: 74
دور مته و تاثیر آن در حفاری: 75
سیالات حفاری (77 79
خواص فیزیكی گل: 82
انواع سیالات غیر نیوتنی: 82
گرانروی پلاستیك: 84
نقطه واروی (85 85
ژل اولیه و ثانویه: 86
موارد مورد استفاده در گل حفاری: 88
موارد مورد استفاده بنتونیت: 88
طرز قرار گرفتن ذرات بنتونیت با یكدیگر: 88
اثر PH بر روی بنتونیت: 89
مواد افزایش دهنده وزن گل: 91
طبقه بندی گل های حفاری براساس فاز پیوسته: 93
گلهای پایه روغنی: 94
موارد استفاده گلهای پایه روغنی: 95
محاسبه مقدار مواد لازم برای افزایش و یا كاهش وزن كل: 95
سیال حفاری: 97
فشار سنگهای پوششی: 98
نتیجه: 101
هوا به عنوان سیال حفاری: 102
سرعت هوا جهت انتقال خرده های حفاری: 102
ظرفیت حمل سیال حفاری: 104
برخی از خواص سیالات حفاری: 108
گرانروی: 109
اندازه گیری گرانروی: 110
سیالات غیر نیوتنی: 113
استحكام ژله ای: 114
مشكلات ناشی از كنترل نادرست تراوایی و افت صافی: 115
انواع سیالات حفاری: 116
گل های طبیعی: 118
گل های فسفاته: 119
گل هایی به سازی شده با مواد آلی: 119
گلهای به سازی شده با كلسیم: 120
گل های آهكی: 121
گل های كلرو سدیم: 122
گل های گچی: 123
گل های آب شور: 123
گل های آب نمك اشباع: 124
گل های امولسیون نفت در آب: 125
سیالات نفت سرشت: 125
- سیالات حفاری گازی: 126
سیال حفاری نوع كف: 127
مواد تشكیل دهنده گل حفاری: 127
مزایای باریت: 128
مواد كنترل كننده صافی، رس ها، نشاسته، CMC مواد تركیبات نفتی ( مثل گازوئیل): 129
هرزروی گل حفاری: 132
مشكلات ناشی از هرزروی گل حفاری: 132
طریق مقابله با مشكل هرزروی گل: 132
مشكل حفاری در طبقات نمكی: 133
مشكلات حفاری در طبقات شیلی: 133
فوران چاه: 134
وزن گل حفاری: 135
محاسبات گل حفاری: 137
سیمان كاری لوله های جداری: 138
خواص لازم برای سیمان حفاری: 139
نوع سیمان: 140
انواع سیمان ها: 141
گیرش سیمان: 141
وسایل سیمان كاری: 142
وسایل سر چاه: 142
وسایل داخل چاه: 143
دلایل افزودن سیمان: 143
تعریف زمان بندش: 144
عوامل موثر در مقاومت سنگها: 146
انواع آچار: 175
دیگر ملحقات حفاری: 176
انواع عملیات انجام شده روی دکل: 180
اندازه گیری ویسکوزیته 185
زمین شناسی 188
بررسی رابطه نگرش مذهبي با بهزيستي روانشناختي و فرسودگي شغلي در معلمان