Despre foraje :

Puturi forate
Foraje de mediu
Forari fantani
Denisipari foraje
Utilaje foraj puturi
Pompe de caldura geotermale
Piloti forati
Foraje puturi
Apa potabila
Micropiloti
Pompe caldura
Piezometre
Avize de Gospodarirea apelor
Epuismente
Deznisipare foraj
Studii hidrogeologice

Fluide de foraj

Forajul rotativ se caracterizează prin circulaţia continuă a fluidului de foraj (fluid de circulaţie).

Foraj cu noroi bentonitic 300x227 Fluide de foraj

Foraj cu noroi bentonitic

Sistemul care asigură circulaţia fluidului are o parte exterioară (elementele de suprafaţă) şi una interioară (elementele din sondă).
Elementele de suprafaţă sunt: habe sau batale, pompe, manifold, încărcător, furtun de foraj, cap hidraulic, echipament de curăţire a fluidului de foraj. În sondă sistemul cuprinde garnitura de foraj, sapă, spaţiu inelar (garnitură-peretele sondei).
Circuitul normal al fluidului de foraj (circulaţie directă) este: habe-pompă-manifold-încărcător-furtun-cap hidraulic-garnitură de foraj-sapă-spaţiu inelar-echipament de curăţire-habă. Circuitul invers, cu intrarea prin spaţiul inelar şi ieşirea prin garnitura de foraj, poartă numele de circulaţie inversă.

1. Funcţiile noroiului de foraj

Fluidul de foraj îndeplineşte următoarele funcţii:
• Curăţă talpa sondei de detritus şi îl transportă la suprafaţă;
• Menţine detritusul în suspenşie când sonda este oprită;
• Asigură contrapresiunea pe peretele găurii de sondă, împiedicând surparea rocilor friabile, deformarea celor plastice şi împiedică pătrunderea fluidelor din strate în sondă;
• Colmatează peretele sondei, izolând sonda de rocile traversate;
• Răceşte şi lubrifiază sapa şi garnitura de foraj;
• Reduce rezistenţa rocilor prin umectare şi adsorbţie.
Fluidele de foraj trebuie să îndeplinească anumite condiţii:
• Să nu influenţeze rocile traversate, respectiv să nu producă umflarea argilelor, să nu contamineze apele freatice şi să nu blocheze formaţiunile productive;
• Să reziste presiunilor şi temperaturilor din sondă;
• Să nu fie afectate de mineralele solubile (sare, gips), sau de gaze;
• Să nu erodeze şi corodeze echipamentul de foraj;
• Să nu fie toxic şi să nu prezinte pericol de incendiu;
• Să fie uşor de preparat şi de întreţinut;
• Să fie ieftine.
Aceste condiţii sunt îndeplinite în mare măsură de noroaiele de foraj de calitate bună şi de unele fluide de compoziţie specială.

2. Clasificarea şi caracterizarea fluidelor de foraj

Funcţie de compoziţie şi starea fizică, fluidele de foraj se împart în:
1. fluide lichide – sunt pe bază de apă şi pe bază de produse petroliere;
2. fluide gazoase – aer, gaze naturale, sau gaze de eşapament;
3. amestecuri lichid-gaz- noroi aerat, petrol gazat, spumă şi ceaţă.
Fluidele pe bază de apă se împart în: apă (dulce, salină sau cu polimeri) şi noroi de foraj.
5.2.1. Fluide lichide
2.1.1. Apa –fluid de foraj
Apa a fost primul fluid de foraj. Folosirea ei este limitată, din cauza depozitelor traversate. Prezenţa argilelor bentonitice, a unor roci friabile (nisip, siltit), sau a unor săruri, fac imposibilă utilizarea ei. Avantajele apei sunt date de debitele mari cu care se poate lucra şi de curăţirea eficientă a tălpii şi a sapei, ceea ce duce la viteze mari de săpare.
2.1.2. Noroaie de foraj
Noroaiele de foraj sunt cele mai utilizate fluide de foraj. După compoziţie se împart în: noroaie naturale sau netratate, noroaie tratate, noroaie emulsionate.
a. noroiul natural se formează în timpul forajului din apă şi argila dislocată, sau se prepară la suprafaţă din apă şi argile hidratabile şi dispersabile (grupa bentonitelor cu mineral principal montmorillonitul, alături de care mai sunt nontranitul, hectoritul, saponitul). În amestec cu apa, se produce umflarea şi dispersarea particulelor argiloase.
b. noroaiele tratate se obţin din cele naturale prin adăugare de reactivi de reducere a vâscozităţii şi filtraţiei şi materiale de îngreuiere. Şi aceste noroaie sunt sensibile la săruri, dar mult mai puţin.
Reducerea densităţii acestor noroaie se face prin adăugare de apă, dar în acest caz, noroiului îi creşte capacitatea de filtraţie. Este necesar ca noroiul să se îmbogăţească în material coloidal şi se adaugă argilă bentonitică, activată cu carbonat de calciu (trassgel).
Creşterea densităţii noroiului se face prin adăugare de materiale cu densităţi ridicate (barit, hematit, magnetit, galena).
Corectarea vâscozităţii se face prin adăugare de argilă coloidală, sau substanţe macromoleculare hidrofile (creşterea vâscozităţii). Adăugarea de fluidizanţi duce la scăderea vâscozităţii.
c. noroaiele speciale se folosesc atunci când noroaiele tratate nu mai pot fi folosite, datorită contaminării puternice. Acestea pot fi:noroaie inhibitate (inhibate) şi fluide cu conţinut redus de solide argiloase. Din categoria noroaielor inhibate noroiul salin saturat se foloseşte la traversarea masivelor de sare.
d. noroaiele emulsionate se obţin din primele trei tipuri prin adăugare de petrol brut sau motorină, obţinându-se o emulsie de tipul ulei în apă. Sunt rezistente la sărurile contaminante, rezistă bine la temperaturi ridicate şi suportă o încărcare mare cu argilă.
2.1.3.Fluide pe bază de produse petroliere
Din această categorie fac parte fluidele negre, care conţin foarte puţină apă, sau chiar deloc. Fluidul este petrolul brut sau motorina, iar coloidul este asfaltul oxidat natural, sau suflat cu aer. Filtraţia fluidului este aproape nulă, este inert la contaminanţi, rezistent la temperatură şi cu capacitate mare de lubrifiere.
Aceste fluide sunt recomandate la traversarea formaţiunilor argiloase, a celor cu săruri contaminante, la forajul de mare adâncime, la rezolvarea unor accidente tehnice, etc. Dezavantajele constau în: preţul ridicat, pericolul de incendiu şi întreţinerea lor dificilă (măsuri de prevenire a pătrunderii apei).
2.2. Fluide de foraj gazoase
Cel mai folosit fluid gazos este aerul, dar siguranţă mai mare, o dau gazele de la eşapamentul motoarelor cu ardere internă (numai la instalaţiile care funcţionează cu astfel de motoare). La forajul cu gaze se obţin viteze mari de foraj. Ele asigură evacuarea eficientă a detritusului, precum şi răcirea sapei. Forajul cu gaze se aplică în roci stabile, fără fluide sub presiune şi fără acvifere.
2.3. Fluide de foraj amestec lichid-gaz
Pentru forarea în prin acvifere, roci permeabile sau fisurate, se folosesc noroaiele aerate, care se obţin prin injectarea în noroiul de foraj, a aerului comprimat, obţinându-se densităţi diferite ale noroiului. La ieşirea din sondă aerul se separă de noroi.

3. Proprietăţile fluidelor de foraj

Proprietăţile fluidelor de foraj sunt cele care dau calitatea unui fluid de foraj.
1. densitatea crează contrapresiunea asupra depozitelor traversate. Se determină prin cântărire cu cântare specifice.
2. proprietăţile reologice (vâscozitatea, tensiunea de forfecare, tixotropia) caracterizează comportarea fluidului la curgere. Vâscozitatea şi tensiunea de forfecare contribuie la evacuarea detritusului, la colmatarea peretelui sondei, împiedică depunerea detritusului în sondă şi pătrunderea fluidului în roci cu permeabilitate mare. Tixotropia este proprietatea noroaielor de foraj de a forma o structură cu aspect de gel, atunci când este în repaos. Prin agitare structura se distruge şi noroiul devine fluid (sol). Transformarea sol-gel şi gel-sol se poate repeta de o infinitate de ori. La oprirea circulaţiei, fragmentele de detritus sunt prinse în structura gelului, fără să se sedimenteze.
3. capacitatea de filtrare şi de colmatare este proprietatea fluidelor de foraj de a depune pe peretele sondei (colmatare) o crustă solidă (turtă de colmatare), ca urmare a pătrunderii fazei lichide din fluidul de foraj, în rocile traversate (filtrare). Fluidul de calitate are filtrare redusă, iar turta de colmatare este subţire, impermeabilă şi cu mare aderenţă la peretele sondei.
4. conţinutul de nisip se referă la conţinutul în particule solide, care nu a putut fi separat cu mijloacele existente în sondă. Un fluid cu mult nisip are proprietăţi abrazive şi produce uzura componentelor cu care vine în contact.

4. Prepararea fluidelor de foraj

Amestecul apei şi argilei se face fie în sondă, pe cale naturală, fie la suprafaţă cu ajutorul unui mixer. Prima metodă se utilizează atunci când sunt traversate roci cu conţinut mare de bentonită, şi parte din roca dislocată se dispersează în fluid, care apoi este tratat corespunzător. La metoda a doua argila şi apa se amestecă la suprafaţă în amestecătorul hidraulic (mixer).

5. Curăţirea fluidelor de foraj

Curăţirea fluidelor de foraj încărcate cu detritus se face cu echipamente speciale: site vibratoare, hidrocicloane, centrifuge, etc. Sitele vibratoare sunt cele mai utilizate dispozitive de curăţire.

Despre = OnDrill foraje = (154 Posts)

Iubim geologia, hidrogeologia, geotehnica, natura, familia si prietenii. Nu ne bagam unde nu ne pricepem. Nu ne dam cu parerea. Ne plac unitatile de masura : litru, secunda, metru, etc. Incercam sa ajutam (in limita timpului) pe cei care au avut "ghinionul" sa dea peste neprofesionisti. Ne multumim cu un Like, un Tweet, un +1.

Website Fluide de forajFacebook Fluide de forajTwitter Fluide de forajGoogle Plus Fluide de forajLinkedin Fluide de forajYouTube Fluide de foraj

6 comments to Fluide de foraj

  • Adrian Tabusca

    Buna ziua. Sunt din Iasi si va rog daca se poate sa-mi dati cateva lamuriri. Mi-am construit singur o instalatie de foraj in vederea executarii a trei puturi cu o adancime de 50 m pentru o pompa de caldura. Am inceput testarea dar dupa primul metru inainteaza foarte greu. Dupa aproximativ 4 ore am ajuns la 6 metri adancime. Mentionez ca am folosit ca fluid de foraj noroi natural iar de la adancimea de 1 m am dat de o argila galbena, fina si care se transforma in contact cu apa intr-un namol din ce in ce mai vascos. Desi am facut un sistem de decantare (aprox 4 ml de sant sinuos), nu se decanteaza nimic. Am luat o pauza de 2 ore si am constatat ca vascozitatea este aceeasi. Intrebarea mea este: pot folosi un aditiv sau ceva substane care nu sunt toxice pentru a grabi sau forta decantarea?
    P.S. Am constatat depuneri destul de consistente pe peretii putului.

    Va multumesc anticipat pentru amabilitate.

    • Viteza de sapare este data in principal de 3 parametri de foraj : forta de apasare la sapa, viteza de rotatie a sapei si debitul fluidului de foraj. Desigur ca mai conteaza si forma, tipul sapei, proprietatile fluidului precum si multe altele , dar acestea sunt mai putin importante. La asa o adancime mica fluidul nu poate influenta saparea, decat daca ar fi prea putin dens si nu ar elimina detritusul rezultat in urma saparii. Eu suspectez la d-voastra ca ati dat de o formatiune un pic mai dura la sapat – marna, pietris, poate chiar bolovanis, si datorita greutatii mici a instalatiei nu puteti avea o forta de apasare corespunzatoare. Succes.

  • Adrian Tabusca

    In primul rand va multumesc pentru raspuns. Revin cu cateva precizari:
    1. Forta de apasare aproximativ 160 kg;
    2. Viteza de rotatie 52 rot/min;
    3. Debitul motopompei (ce scrie in fisa tehnica): Qmax=20 mc/h, Hmax=8 mCA;
    4. Sapa este cu 3 lame groase, la 120 grd si are un diametru de 260 mm (sper ca nu am facut-o prea mare).
    Problema mea este ca fluidul de foraj (apa simpla si argila dislocata) se ingroasa din ce in ce mai mult, nu se decanteaza nimic si la nivelul sapei se formeaza ceva ca o turta care franeaza mult. Cand eram pe la 5,5 m adancime, nu mai intra decat foarte greu si in disperare de cauza i-am bagat apa curata de la retea. Imediat a inceput sa inainteze si in 3 min am mai facut 0,5 ml. Din pacate pt acesti 0,5 ml am consumat 1 mc de apa potabila. Din cate am vazut, structura solului a ramas aceeasi si din cate stiu de la vecinul care si-a facut fantana pt a uda in curte, pana la 20 m adancime este doar un fel de lut galben fara nici macar o piatra cat de mica (daca nu as fi fost sigur ca cel putin pana la 30 m adancime nu dau de piatra nici nu mai incercam sa construiesc foreza).
    Deocamdata caut o solutie sa micsorez vascozitatea fluidului de foraj.
    Va multumesc inca o data pentru amabilitate.

  • Nu cunosc solutiii / polimeri pt reducerea vascozitatii, ci doar pt marirea ei. Asta nu inseamna ca nu exista. Forta de apasare este fff mica pt un asemenea diamewtru. Va recomand sa sapati cu un diametru mai mic – 115 mm de exemplu si apoi sa largiti. Viteza de rotatie si debitul sunt ok. Sunt situatii cand pt executarea forajelor e nevoie de zeci de metri cubi de apa pt noroiul de foraj.

  • Adrian Tabusca

    Voi incerca cu un diametru mai mic si un bazin de decantare mai mare la urmatoarea proba.
    Va multumesc frumos pentru sfaturi.

  • tudor

    Buna ziua,sunt din calarasi si ma intereseaza daca d-voastra vindeti polimeri pentru foraje de apa [guma xantanica,poliacrilamide] si daca a-ti putea sa-mi dati un pret cantitatea minima,modul de livrare. va multumesc

Leave a Reply

 

 

 

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Subiecte despre forari :
Info
Va recomandam
 

Foraje apa si pompe de caldura in Noiembrie 2014 in :
Satu Mare, Bistrita, Cluj, Brasov, Ilfov / Bucuresti, Sibiu, Arges, Teleorman, Dambovita, Giurgiu, Calarasi.
© 2008-2014 by Florin Truia
(+4) 0356 265 717