curs 2_proprietatile fluidelor de foraj_.pps
TRANSCRIPT
-
DensitateaViscozitatea aparent i gelaiaProprietile reologicePropieti tixotropiceConinutul de lichide i solideConinutul echivalent de bentonitConinutul de nisipConinutul de gazeCapacitatea de filtrare i colmatareIndicele pHAlcalinitateaConinutul de sruri solubileStabilitateaActivitatea fazei apoaseAdezivitatea i proprietile lubrifianteCapacitatea abraziv i eroziv3 Proprietile fluidelor de foraj3 Proprietile fluidelor de foraj
-
1. Densitatea fluidelor de foraj determin presiunea din sond, ceea ce permite:prevenirea ptrunderii fluidelor din formaiunile traversate n sond i, n acest fel, a manifestrilor eruptive,evitarea surprii i strngerii pereilor sondei,evitarea fisurrii stratelor i pierderea parial sau total a fluidului de foraj n formaiuni (pierderea circulaiei)Presiunea hidrostatic, ph, la adncimea H din sonda plin cu fluid cu densitatea n, se calculeaz cu:3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Presiune de strat normal, ph,n = presiunea hidrostatic la adncimea H a stratului dat de o coloan de ap mineralizat cu densitatea a n limitele 1027...1150kg/m3, respectiv:a 1027 kg/m3, densitatea apei de mare cu salinitatea total de 3,7g/l;a 10701073 kg/m3, densitatea unei ape de zcmnt tipice, cu salinitatea n NaCl de 80 g/l;a 1150 kg/m3, densitatea apei srate saturate, ntre 50oC i 100oC.Pentru presiuni de strat normale se folosesc fluide de foraj cu densiti n domeniul, n 11001200 kg/m3 Presiune anormal de mare= presiunea de strat are valori mai mari dect cea normal, pp ph,n . n aceste cazuri se utilizeaz fluide de foraj ngreuiate cu densitatea n 1300 2300 kg/m3.Presiunea anormal de mic= presiunea de strat are valori mai mici dect cea normal pp ph,n.Traversarea acestor formaiuni necesit utilizarea unor fluide cu densitate redus sau chiar schimbarea tehnologiei de foraj 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
2. Viscozitatea aparent, , a fluidului de foraj reprezint proprietatea lui de a opune rezisten la curgere. Cantitativ se definete ca raport ntre tensiunea de forfecare i viteza de forfecare dv/dx i este constant pentru fluidele newtoniene. n practica de antier se folosete o viscozitate convenional (aparent) care se msoar cu viscozimetrul plnie Marsh (VM); aceast viscozitate Marsh este calitativ, este influenat de densitatea fluidului i proprietile lui tixotropice i nu poate fi utilizat n calculele hidraulice. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Vscozimetrul Plnia Marsh 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Comportarea la curgere a fluidelor i a sistemelor disperse cu faza continu fluid este descris printr-o serie de modele matematice, denumite i ecuaii constitutive, legi de curgere sau modele reologice. Ele exprim relaia dintre tensiunile tangeniale , care iau natere ntr-un fluid n micare i vitezele de deformare (forfecare) dv/dx, n regim laminar de curgere. 3. Proprietile reologice Fluidele de foraj, avnd o structur eterogen, nu se supun legii de curgere newtoniene, iar viscozitatea nu mai este o constant. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Ecuaia constitutiv a fluidelor de foraj i a pastelor de ciment puin tratate este, dup Bingham:Viscozitatea plastic sau structural pl reprezint panta dreptei i este o msur a frecrilor interne din sistem, respectiv dintre moleculele mediului de dispersie, dintre moleculele acestuia i particulele fazelor dispersate, precum i dintre particulele disperse ntre ele. Viscozitatea plastic d indicaii asupra coninutului total de particule solide din sistem.
3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Tensiunea dinamic de forfecare o este o rezisten suplimentar ce trebuie nvins n timpul curgerii, pentru a preveni tendina anumitor particule dispersate din sistem de a forma structur; n cazul noroaielor de foraj o d indicaii asupra coninutului de argil bentonitic (distana dintre particule), proprietile ei de suprafa (gradul de ionizare, grosimea stratului dublu electric, natura ionilor), concentraia i natura ionilor din faza continu, prezena unor substane cu aciune ecranant.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Fluidele de tip Ostwald de Waele (n categoria crora intr fluidele de foraj cu coninut redus de solide argiloase i polimeri floculani, fluidele pe baz de produse petroliere i pastele de ciment puternic tratate) au urmtoarea ecuaie constitutiv:
Reograma lor este o curb de putere (fig.3.1.c), modulii reologici fiind:k-indicele de consisten;n-indice de comportare.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
4. Propieti tixotropice Prin tixotropie se nelege gelificarea unei soluii cnd este lsat n repaus i revenirea gelului n soluie prin agitare (peptizare).Capacitatea tixotropic a unui fluid de foraj se apreciaz prin valoarea tensiunii statice de forfecare (rezisten de gel sau limit adevrat de curgere), dup o anumit perioad de rmnere n repaus i prin viteza cu care aceast rezisten crete n timp. Valoarea rezistenei de gel depinde de natura i concentraia argilei din sistem, de gradul de dispersare, prezena electroliilor i a substanelor protectoare, ecranante, temperatur i presiune.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Curbele caracteristice, care permit s se aprecieze, prin comparaie, nsuirile de formare a structurii de gel pentru cteva noroaie tipice sunt:
3 Proprietile fluidelor de foraj
-
5. Coninutul de lichide i solide Pentru fluidele de foraj pe baz de ap i argil, faza continu este alctuit din argil (pentru crearea suportului coloidal) i materiale de ngreuiere, iar faza lichid din ap i, eventual, motorin, n cazul n care noroiul a fost emulsionat. La fluidele de foraj fr motorin sau alt produs petrolier, coninutul de particule solide se poate determina prin uscarea complet ntr-o etuv, la 1050C, a unui anumit volum msurat de noroi i cntrirea solidelor rmase.Fluidele care conin ap i petrol sunt analizate cu ajutorul a diferite retorte, prin distilarea unui volum cunoscut (10-100 cm3) de noroi i msurarea lichidelor condensate. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Calculul cantitilor de lichide i solide pentru fluide nesaline vn- este volumul probei de noroi analizat (10cm3, la retorta Cmpina),va- volumul de ap colectat n cilindrul gradat,vm- volumul de motorin, Se calculeaz coninutul procentual:%(volum/volum) Volumul i masa solidelor coninute de noroi i rmase n retort (vs i ms) se calculeaz cu ajutorul relaiilor: n, a i m sunt densitile noroiului, apei i motorinei (a1g/cm3, iar m0,85 g/cm3).3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Valorile gsite (vs i ms) sunt necesare pentru calcularea coninutului de argil i barit din proba de noroi.nainte de a efectua aceste calcule se verific densitatea solidelor (s) rmase n retort, pentru a controla corectitudinea msurtorii:Msurtoarea poate fi considerat corect dac ag s b, n care:ag este densitatea argilei (2 500 kg/m3);b, densitatea baritei cu care s-a ngreuiat noroiul (3600-4500kg/m3).3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Coninutul de argil i barit din noroiul analizat se afl rezolvnd sistemul de ecuaii:de unde rezult:Coninutul procentual de solide va fi: %(volum/volum) %(volum/volum) 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Calculul cantitilor de lichide i solide pentru fluide ce conin sruri dizolvatev este volumul pe care l ocup sarea n proba de noroi;m -masa srii din prob.Atunci cnd fluidul de foraj conine i sruri (NaCl, KCl, CaCl2), acestea se afl dizolvate n apa liber, dar n urma distilrii la retort vor rmne sub form de cristale n celula 1, alturi de argil i barit (coninutul total de particule solide).Relaiile de calcul de mai sus se corecteaz astfel, dac avem de exemplu noroi srat:3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Pentru a determina valorile v i m se procedeaz astfel:-pe filtratul noroiului analizat se msoar concentraia de sare C (n kg/m3 i a se vedea lucrarea Determinarea coninutului de sruri solubile), valoare care pentru calculele de mai sus se exprim n g/cm3 filtrat;-se calculeaz masa srii din cei 10 cm3 noroi analizat: unde densitatea srii se consider 2,17g/cm3 (la 200C, solubilitatea ei n ap este 316 kg/m3 soluie, densitatea acesteia fiind 1200 kg/m3).Stabilind valorile pentru vs i ms, se calculeaz coninutul de argil i barit. i volumul de sare:3 Proprietile fluidelor de foraj
-
6. Coninutul echivalent de bentonit Argilele bentonitice sunt cele care confer noroiului proprieti structural-mecanice, de filtrare i colmatare, precum i comportarea lor la diferite tratamente sau n prezena contaminanilor. Bentonitele sunt cele care prin proprietile lor de hidratare i umflare se disperseaz la nivel coloidal i au o mare capacitate de schimb cationic.Capacitatea total de schimb cationic d indicaii asupra coninutului de minerale active, fa de restul mineralelor inactive din sistem.Determinarea se face prin metoda albastrului de metilen (MBT), care se bazeaz pe adsorbia mult mai intens a albastrului de metilen de ctre bentonit (aproximativ 0,250,3g albastru de metilen la 1g bentonit) fa de celelalte minerale argiloase (mai puin de 0,05g albastru de metilen la 1g de illite i caolinite).Deoarece albastrul de metilen este adsorbit i de mineralele argiloase nebentonitice, ceea ce se determin se numete coninut echivalent de bentonit (coninutul real de bentonit va fi ceva mai mic). 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
7. Coninutul de nisipConinutul de nisip dintr-un fluid de foraj se exprim prin concentraia volumic, procentual, de particule solide cu diametrul propriu al particulei, dp74m (200 mesh) i se msoar, de regul, dup ce fluidul a trecut prin sistemul de curire de la suprafa (site vibratoare, hidrocicloane etc.).Prin nisip se nelege totalitatea particulelor solide din fluidul de foraj, provenite din rocile traversate (intercalaii nisipoase, gresii slab consolidate etc.), cu diametrul cuprins ntre 75 i 150 m, care, de regul, nu influeneaz sensibil proprietile utile ale fluidului de foraj (densitate, viscozitate), n schimb, aceste particule grosiere provoac uzura echipamentului prin care circul fluidul de foraj.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
8. Coninutul de gaze n timpul forajului, la traversarea unor formaiuni gazeifere, acestea pot ptrunde n noroi, scznd densitatea lui i provocnd o cretere a viscozitii. Acelai fenomen se poate produce i n timpul ngreuierii sau al altor tratamente chimice.n laborator, coninutul de gaze se poate determina prin diluarea noroiului: viscozitatea lui scade i gazele se elimin la o simpl agitare. n mod practic se procedeaz astfel: se toarn 100 cm3 noroi ntr-un cilindru gradat cu dop rodat de 250 cm3. Se completeaz cu ap i se agit intens timp de un minut. Se las apoi un timp suficient n repaus, dup care se citete volumul de amestec. Diferena fa de 250 cm3 constituie tocmai concentraia de gaze, n procente. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
10. Indicele pH Indicele pH (sau exponent de hidrogen) exprim logaritmul negativ zecimal al concentraiei momentane de ioni de H dintr-o soluie.Cu ajutorul lui se determin aciditatea sau alcalinitatea unui fluid de foraj, n care se afl disociai diveri electrolii: ntre 0-7 soluiile sunt acide; la pH7 sunt neutre; ntre 7-14 soluiile sunt bazice.Cunoaterea concentraiei ionilor de hidrogen (H) este necesar pentru controlul i reglarea unor proprieti ale fluidelor de foraj, dar poate s indice i prezena unei contaminri cu sare, anhidrit, ciment etc.Fluidele de foraj preparate din ap i argil (noroaie naturale), netratate, au pH-ul cuprins ntre 7 i 8, iar cele tratate au pH-ul ntre 8 i 13 (conin sod caustic, sod calcinat i chiar var). Metoda colorimetric presupune folosirea unor indicatori de culoare impregnai pe benzi din hrtie de filtru. Prin metoda poteniometric se msoar diferena de potenial dintre soluie (fluidul de foraj) n care cei doi electrozi sunt imersai i electrodul de referin, n uniti de pH.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
11. Alcalinitatea Alcalinitatea unei soluii exprim excesul de anioni n raport cu cel de cationi. `Realizarea mediului alcalin la fluidele de foraj se face cu hidroxid de sodiu (NaOH) sau hidroxid de calciu (Ca(OH)2), iar alcalinitatea nu este determinat numai de prezena ionilor de hidroxil (OH)-, ci i de gruprile de carbonai CO3-2 i bicarbonai HCO-3 care pot aprea n soluie. Dac alcalinitatea este produs numai de ionii de hidroxil sau cantiti reduse de carbonai i bicarbonai, atunci fluidul de foraj este stabil i uor de controlat. Dac ns alcalinitatea se datorete ionului HCO-3 sau unei combinaii de CO3-2 i HCO-3 atunci fluidul devine instabil i greu de controlat, ceea ce subliniaz importana determinrii alcalinitii, mai ales la fluidele de foraj cu pH ridicat.Prin convenie, alcalinitatea unui noroi de foraj i a filtratului reprezint cantitatea de soluie acid 0,02 n (acid sulfuric sau azotic) necesar pentru neutralizarea bazicitii unui cm3 de noroi sau filtrat. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Alcalinitatea filtratului fa de fenolftalein este volumul de acid sulfuric 0,02 n consumat (n cm3) Vfvolumul probei de filtrat. Determinarea alcalinitii totale Alcalinitatea filtratului se notez cu Pf i se calculeaz cu ajutorul relaiei: Alcalinitatea total reprezint numrul total de cm3 de acid sulfuric 0,02n consumai pentru a reduce indicele pH al filtratului la valoarea 4,3.Se adaug probei anterioare cteva picturi de bromcrezol (indicator) i ea se va colora n verde. Se titrez apoi cu acid sulfuric, pictur cu pictur pn ce culoarea se schimb la galben (virajul are loc la indicele pH 4,3). 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Alcalinitatea total va fi: unde: reprezint volumul consumat de acid sulfuric 0,02n (cm3).Obs. Alcalinitatea fa de fenolftalein a noroiului Pn i cea a filtratului Pf permit s se estimeze coninutul de var liber, nedizolvat, dintr-un noroi:kg Ca(OH)2 / m3 0,74 (Pn - vaPf) Constanta 0,74 a fost obinut nmulind 0,02 (normalitatea acidului) cu 37 (masa echivalent a varului).Pn exprim concentaia total de var, dizolvat sau nedizolvat, i de sod caustic din noroi, iar Pf-concentraia de var dizolvat i de sod caustic din filtrat. Fracia de ap (va) dintr-un noroi se stabilete printr-o prob de distilare. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
12. Coninutul de sruri solubile Analiza chimic a noroaielor de foraj i a filtratului acestora urmrete stabilirea cantitativ a diverselor sruri dizolvate, care modific proprietile de baz ale noroaielor, iar n cazul fluidelor de foraj tratate cu electrolii (sare, var, gips etc.) se poate menine concentraia acestora n limitele optime. Determinarea coninutului de cloruriAceast determinare const n tratarea ionilor de clor cu azotat de argint, n prezena cromatului de potasiu ca indicator.Au loc urmtoarele reacii chimice:NaCl AgNO3 AgCl NaNO3 K2CrO4 2AgNO3 Ag2CrO4 2KNO33 Proprietile fluidelor de foraj
-
Cnd ionul de clor este complet precipitat sub form de clorur de argint, un mic exces de azotat de argint face s se schimbe culoarea soluiei de la galben, datorit cromatului de potasiu, la rou-portocaliu (crmiziu), ca urmare a formrii cromatului de argint.Se noteaz volumul de azotat de argint consumat (n cm3) la titrare, iar cantitatea de NaCl (sau poate fi KCl) din filtrat se calculeaz din relaia:unde n este normalitatea soluiei de azotat de argint folosit (0,1 sau 1).3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Ionul de Ca2 ntr-un fluid de foraj poate aciona ca un contaminant, dac se traverseaz formaiuni ce conin gips sau anhidrit (caz n care sunt afectate simitor proprietile de filtrare, viscozitate, gelaie), sau ca un cation polivalent, cu funciuni multiple n reglarea proprietilor de baz ale noroiului i care trebuie meninut ntre anumite limite n apa liber a lui (de exemplu noroiul cu var, gips, CaCl2).Se titreaz proba (sub agitare continu) cu soluie de Complexon III, pn ce culoarea se schimb de la rou la albastru net. Se noteaz volumul de soluie de Complexon III consumat i se calculeaz concentraia ionilor de calciu, n mg/l: Determinarea coninutului de ioni de calciu n relaie f este factorul soluiei de Complexon III, iar VCIII reprezint cm3 de soluie de Complexon utilizai pentru titrare.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
13. Stabilitatea fluidelor de foraj Fluidele de foraj sunt sisteme disperse, eterogene, preparate cu faza continu ap sau motorin i densiti ce variaz de la 1000 la 2300kg/m3.Lsate n repaus, n sond sau n habe, dar i n prezena unor contaminani, au tendina s-i separe fazele: particulele solide se depun, faza lichid se separ la suprafa i spumele se sparg. Prin stabilitate se nelege proprietatea sistemelor disperse n de a nu se separa n fazele lor componente. Stabilitatea fluidelor de foraj se evalueaz pe mai multe ci, funcie i de tipul fluidului. a. Separarea de lichid la suprafa. Se determin prin volumul de lichid separat la suprafaa unui cilindru gradat, plin cu fluid, dup 24 ore de repaus. Fluidul este considerat stabil dac nu separ mai mult de 1-2% lichid.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
b. Segregarea gravitaional. Instabilitatea unui sistem dispers se poate manifesta prin coborrea parial sau chiar depunerea particulelor solide, ndeosebi a celor cu densitate mare, grosiere, neumectabile. Ea poate fi apreciat prin diferena de densitate dintre jumtatea inferioar i cea superioar a unei probe lsate 24 ore n repaus ntr-un cilindru.Fluidele obinuite sunt considerate stabile dac diferena de densitate dintre cele dou jumti este mai mic de 20 kg/m3, iar cele ngreuiate atunci cnd aceast diferen nu depete 5060 kg/m3. c. Stabilitatea electric este o msur a stabilitii emulsiilor inverse. Se aprecieaz prin tensiunea electric dintre doi electrozi imersai n fluid, aflai la o distan standard, la care emulsia se sparge: picturile de ap, de regul mineralizate, se unesc i circuitul dintre electrozi se nchide. O emulsie este considerat stabil dac tensiunea de spargere este mai mare de 100-150 V.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
14. Activitatea fazei apoase Principala cauz a instabilitii rocilor argiloase o constituie adsorbia apei i a cationilor din fluidul de foraj, urmat de hidratarea, umflarea i dispersarea acestora. Intensitatea producerii acestor fenomene este determinat de concentraia i mineralizaia apei din fluidul de foraj i din roc, de natura mineralelor argiloase, de gradul de compactare a rocilor, posibilitatea sau imposibilitatea eliminrii fluidelor din pori n timpul sedimentrii etc. Activitatea fazei apoase a unui fluid de foraj exprim msura n care moleculele de ap au posibilitatea s interacioneze cu rocile hidrofile traversate, direct sau prin osmoz.Cnd faza apoas din fluidul de foraj este mai puin mineralizat dect cea din roca argiloas, ea este mai activ i ptrunde n roc, producnd diferite fenomene de instabilitate.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
Invers, cnd apa din formaiune are un potenial chimic mai sczut, rocile se deshidrateaz i se consolideaz. Pentru a mpiedica aceste fenomene de migrare a apei ar trebui s nu existe nici o diferen de potenial. Fluidele a cror activitate este egal cu cea a apei din rocile traversate se numesc fluide cu activitate echilibrat. Activitatea apei mineralizate dintr-un fluid sau roc poate fi definit ca raport ntre presiunea ei de vapori i cea a apei curate (activitatea apei curate se admite egal cu unitatea). Presiunea de vapori a unei soluii scade cu gradul de mineralizare. Prin reglarea corespunztoare a activitii fazei apoase a unui fluid (mai ales a emulsiilor inverse) se limiteaz invazia apei n rocile argiloase i apariia problemelor de instabilitate a rocilor.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
15. Adezivitatea i proprietile lubrifiante Adezivitatea este un fenomen de suprafa, provocat de afinitatea moleculelor de lichid fa de metal. Mrimea adezivitii depinde de natura fazei lichide (ap sau petrol), tipul i concentraia materialelor aditive din fluid, prezena i natura substanelor tensioactive, timpul de contact.n mod practic, nu exist o scar a adezivitii, iar valorile msurate sunt relative. Adezivitatea turtei de colmatare se poate aprecia cu diverse dispozitive, introduse ntr-o celul de filtrare, msurnd:fora de desprindere transversal a unui disc metalic lipit de o turt de colmatare;fora de dsprindere lateral a unei plci sau tije metalice lipite pe suprafaa unei turte;momentul de torsiune necesar desprinderii unui disc metalic lipit de turta de colmatare.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
n acest fel sunt simulate de fapt fenomenele din sond, dar ceea ce se msoar include att forele de adeziune, ct i pe cele de frecare.
Proprietile lubrifiante ale fluidelor de foraj se evalueaz prin mrimea coeficientului de frecare metal-roc, metal-metal, metal-turt de colmatare, metal-cauciuc, dar i prin durata de lucru a elementelor metalice respective. Cunoscnd coeficienii de frecare se pot determina valorile forelor de frecare ce intervin la manevrarea garniturii de foraj, la tubarea coloanelor, momentul necesar rotirii garniturii, momentul forelor de frecare din lagrele motoarelor de fund i a sapelor cu role etc. 3 Proprietile fluidelor de foraj
-
16. Capacitatea abraziv i eroziv Prezena particulelor solide din fluidele de foraj i circulaia intens i sub presiune a acestor fluide, provoac adeseori uzura echipamentului cu care vin n contact. Uzura care se produce poate fi abraziv sau prin eroziune.Uzura abraziv este provocat de particulele dure din fluidul de foraj (cuarul i materialele de ngreuiere cu duritate mareUzura eroziv apare la elementele prin care circul fluidul de foraj (prjini, duzele sapei, pompe, manifold, motoare de fund) sau care se mic n raport cu acesta (supapele pompelor, dinii sapelor, exteriorul prjinilor). Capacitatea de eroziune a unui fluid de foraj este determinat de viteza de curgere, de unghiul de impact cu suprafaa erodat, de masa i concentraia particulelor solide.3 Proprietile fluidelor de foraj
-
4. Funciile fluidului de foraj Funciile fluidului de foraj:cur talpa sondei de detritus i l transport la suprafa;realizeaz contrapresiune asupra pereilor sondei colmateaz pereii sondei n dreptul rocilor poros-permeabile, contribuie la rcirea i lubrifierea elementelor active ale sapei, lagrelor sapei sau motoarelor de fund, reducnd frecrile i uzura garniturii de foraj;menin detritusul n suspensie atunci cnd se oprete circulaiareprezint mediul prin care se transmite puterea hidraulic disponibil de la suprafa la instrumentul de dislocare, fluidul fiind un parametru activ al regimului de foraj;preia o parte din greutatea garniturii de foraj i a coloanei de burlane, furnizeaz informaii asupra rocilor interceptate i a fluidelor din porii acestora
-
4. Funciile fluidului de foraj Alte cerine pentru fluidele de foraj:s nu afecteze, fizic sau chimic, rocile traversate i s nu modifice permeabilitatea stratelor productive s nu fie la rndul lui afectat de mineralele solubile (sare, gips, anhidrit), de apele mineralizate, de gaze (dioxid de carbon, hidrogen sulfurat), temperaturi sau presiuni s permit investigarea geofizic a rocilor i fluidelor coninute de acestea, precum i recoltarea probelor de roc, n condiii ct mai apropiate de cele in situ;s previn eroziunea i coroziunea echipamentului din sond;s nu fie toxice, inflamabile sau s produc poluarea mediului nconjurtor i apelor freatice;s fie uor de preparat, manipulat, ntreinut i curat de detritus sau gaze;s nu reclame cantiti mari sau greu de procurat de aditivi pentru meninerea proprietilor, deci s fie pe ct posibil ieftine, iar pomparea s aib loc cu cheltuieli minime de energie.
-
4. Funciile fluidului de foraj 1. Curirea tlpii i evacuarea detritusului la suprafa La forajul rotativ-hidraulic viteza de avansare va fi maxim dac toate elementele active ale sapei lucreaz permanent n roc vie. Acumularea de detritus pe talpa sondei duce la manonarea tlpii sondei, sau are loc o ncrcare sau manonare a sapei datorit lipirii detritusului de elementele active ale acesteia (n formaiunile cu roci plastice). La forajul n roci dure, eventual impermeabile, se pot forma, la nivelul fragmentelor de roc din talpa sondei, fisuri insuficient dezvoltate pentru ca roca s fie uor expulzat.O splare perfect a tlpii i a sapei se realizeaz printr-o circulaie corespunztoare i eficient a fluidului de foraj, determinat de:debitul fluidului;viteza jeturilor;geometria sistemului de splare al sapei (numrul, forma i poziia duzelor);natura i proprietile fluidului de foraj (densitatea, viscozitatea, capacitatea de filtrare, coninutul de solide, capacitatea de umectare etc);diametrul i forma sapei;natura formaiunilor traversate (rezistena, consolidare, permeabilitate, fluidele din pori).
-
4. Funciile fluidului de foraj A. Influena factorilor tehnologici Aceast dependen se exprim astfel:Influena debitului de circulaie Debitul de fluid ajuns la talpa sondei are rolul principal n splarea detritusului. Mrirea debitului determin creterea vitezei de avansare.La valori mari ale debitului, ritmul de cretere a vitezei devine nesemnificativ, n condiiile n care splarea tlpii este realizat. a i b sunt constante ce depind de roc, sap, apsare, turaie, proprietile fluidului etc.Debitul specific de splare recomandat este:
Chart1
0
0.098
0.192
0.282
0.368
0.45
0.528
0.602
0.672
0.738
0.8
0.858
0.912
0.962
1.008
1.05
1.088
1.122
1.152
1.178
1.2
1.218
1.232
1.242
1.25
1.255
1.259
1.262
Debitul
Viteza de avansare
Sheet8
010.8Fpunct
336
560
890
12120
017ITApunct
0.58.7
16.7
25
34.1
43.5
53.1
62.8
92.5
302.6
010.8F cont
326.5
648
960
1265
1568
2073
2580
2990
017ITA cont
0.823
223.5
319
416.5
515
713.8
1016.4
1218.7
1521.2
1722
2022
2321.4
2520.8
2620.5
2920
Sheet8
Bentonit uscat
Bentonit prehidratat
Concentraia, g NaCl / 100 cm3 ap
Viscozitatea aparent ha, mPa.s
Volumul de filtrat API VF , cm3
ha
ha
F
F
Sheet4
Sheet4
0
0.098
0.192
0.282
0.368
0.45
0.528
0.602
0.672
0.738
0.8
0.858
0.912
0.962
1.008
1.05
1.088
1.122
1.152
1.178
1.2
1.218
1.232
1.242
1.25
1.255
1.259
1.262
Debitul
Viteza de avansare
Sheet7
94.442719191.325170494884.974741674910100
95.151871860892.457265632587.079109062411132
95.848445226193.561687506689.08771466812
96.532726387994.639587423191.010017392413
97.20498901995.692028245792.853936105514
97.8654941396.719993614394.626180529815
98.514490855797.724395958296.332495807116
99.152217180598.706083491197.977846790917
99.778900605699.665846340899.566559318
100.3947587659100.6044219432101.102430025719
101101.5224998037102.588813204720
101.5948238779102.4207257163104.028689800521
102.17942169103.299705513105.424723326622
102.7539769012104.1600084063106.779305339423
103.3186655727105.0021699782108.09459284824
103.8736567545105.8266948588109.372539331925
104.4191128506106.6340591352110.614920654326
104.9551899603107.4247125214111.823356863427
105.4820381959108.1990803181112.999330653328
105.99980198108.957565188114.144203089629
106.5086203236109.700548765115.259227081130
107.0086270861110.4283931184116.345558979931
107.4999512195111.1414420859117.404268619132
107.9827169966111.8400224906118.436348038133
108.4570442261112.5244452537119.442719134
108.9230484541113.1950064134120.424240167535
109.3808411539113.8519880601121.381711977636
109.8305299042114.4956591956122.315882827537
110.2722185574115.1262765239123.227453170738
110.7060073979115.7440851799124.117079700539
111.1319932914116.3493194026124.985378991840
111.550269826116.9422031566125.83293075641
111.9609274455117.5229507082126.660280759742
112.3640535747118.0917671583127.467943448143
112.7597327391118.648848938128.256404308644
113.1480466768119.1943842678129.026122005845
113.5290744455119.7285535856129.77753031446
113.9028925236120.251529945130.511039870347
114.2695749054120.763479386131.227039768348
114.6291931923121.2645612813131.925899009549
114.9818166789121.7549286601132.607967827750
115.3275124346122.2347285098133.273578899851
115.6663453811122.7041020591133.923048454152
115.9983783665123.1631850426134.556677287653
116.3236722355123.6121079493135.174751699554
116.6422858956124.0509962551135.777544350855
116.954276381124.4799706418136.365315055856
117.2596989128124.8991472016136.938311512557
117.5586069566125.3086376309137.496769977358
117.8510522769125.7085494114138.040915889259
118.1370849898126.0989859808138.570964447260
118.4167536125126.4800468945139.087121146461
118.6901051103126.8518279764139.58958227562
118.9571849424127.2144214625140.078535376463
119.2180371045127.5679161354140.554159678564
119.47270417127.9123974523141.016626493665
119.7212273296128.2479476644141.46609959166
119.9636464279128.5746459312141.90273554467
120.2128.8925684276142.326684054268
120.4303253049129.2017884453142.738088254269
120.6546583584129.5023764888143.137084989870
120.8730339639129.7944003665143.52380508571
121.0854857422130.0779252761143.898373588872
121.2920461597130.3530138862144.260910006773
121.4927465553130.6197264131144.611528517674
121.6876171665130.8781206936144.950338176675
121.8766871536131.1282522539145.277443105376
122.0599846233131.3701743749145.592942669877
122.237536651131.6039381537145.89693164878
122.4093693025131.8295925624146.189500386279
122.5755076536132.047184503146.470734945680
122.7359758103132.2567588598146.740717240181
122.8907969266132.4583585486146.999525165282
123.0399932226132.652024564147.247232718983
123.1835860008132.8377960227147.483910114584
123.321595662133.015710206147.709623886785
123.4540417208133.1858025981147.924436990486
123.5809428197133.3481069242148.128408893387
123.7023167423133.5026551844148.32159566288
123.8181804271133.649477687148.504050042889
123.9285499785133.788603079148.675821536290
124.0334406795133.9200583752148.836956466591
124.1328670015134.043868984992
124.2268426152134.160058737193
124.3153804134.268649904494
124.3984924528134.369663224195
124.4761900966134.463117918896
124.548483888397
124.61538362698
124.676898355599
124.7330363768100
124.7838052493
granit
calcar
ist
Viteza jeturilor, m/s
Creterea vitezei, %
Sheet6
6500
561200
50
45
39.2
35.5
33.1
32
30.8
30
29.4
29.1
28.9999999
29
29.1
29.6
30.2
31.1
32
33
34.5
36
38
40
43
46
49.5
54
59
65
72
82
95.9999959
Coninutul de Ca++ n filtrat, mg/l
Viscozitatea aparent, cP
Sheet1
2.700
3040
4.5
6.3
8.6
11
14.5
20
24.2
28.8
36
Concentraia Na+ n soluie, %
Concentraia Na+ n argil, %
Sheet2
810600410
540450260
384340170
26922082
20514025
158900
12150
9127
7011
530
38
30
24
19
16
0
70 oC
50 oC
20 oC
Coninutul de NaOH, kg/m3
Coninutul de Ca++ n soluie, mg/l
Sheet5
171710.810.8
8.72326.536
6.723.54860
5196090
4.116.565120
3.51568
3.113.873
2.816.480
2.518.790
2.621.2
22
22
21.4
20.8
20.5
20
Bentonit uscat
Bentonit prehidratat
Concentraia, g NaCl / 100 cm3 ap
Viscozitatea aparent ha, mPa.s
Volumul de filtrat API VF , cm3
ha
ha
F
F
Sheet3
PARTICULA DE BENTONIT
0810
0.9540
1.8384
3269
4205
5158
6121
791
870
953
1038
1130
1224
1319
1416
200
0600
0.4450
0.9340
1.9220
3140
490
550
627
711
8.50
0410
0.5260
1.1170
282
325
40
000
000
000
000
000
000
00
00
00
00
0
0
0
0
0
0
70 oC
50 oC
20 oC
Coninutul de NaOH, kg/m3
Coninutul de Ca++ n soluie, mg/l
-55
00
0.020.098
0.040.192
0.060.282
0.080.368
0.10.45
0.120.528
0.140.602
0.160.672
0.180.738
0.20.8
0.220.858
0.240.912
0.260.962
0.281.008
0.31.05
0.321.088
0.341.122
0.361.152
0.381.178
0.41.2
0.421.218
0.441.232
0.461.242
0.481.25
0.51.255
0.521.259
0.541.262
0.561.265
0.581.266
0.61.266
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Debitul
Viteza de avansare
abcd
1501205101
1271201599
1081203097
194.442719191.325170494884.9747416749
295.151871860892.457265632587.0791090624
395.848445226193.561687506689.087714668
496.532726387994.639587423191.0100173924
597.20498901995.692028245792.8539361055
697.8654941396.719993614394.6261805298
798.514490855797.724395958296.3324958071
899.152217180598.706083491197.9778467909
999.778900605699.665846340899.5665593
10100.3947587659100.6044219432101.1024300257
11101101.5224998037102.5888132047
12101.5948238779102.4207257163104.0286898005
13102.17942169103.299705513105.424723326640100
14102.7539769012104.1600084063106.779305339440132
15103.3186655727105.0021699782108.094592848
16103.8736567545105.8266948588109.3725393319
17104.4191128506106.6340591352110.6149206543
18104.9551899603107.4247125214111.8233568634
19105.4820381959108.1990803181112.9993306533
20105.99980198108.957565188114.1442030896
21106.5086203236109.700548765115.2592270811
22107.0086270861110.4283931184116.3455589799
23107.4999512195111.1414420859117.4042686191
24107.9827169966111.8400224906118.4363480381
25108.4570442261112.5244452537119.4427191
26108.9230484541113.1950064134120.4242401675
27109.3808411539113.8519880601121.3817119776
28109.8305299042114.4956591956122.3158828275
29110.2722185574115.1262765239123.2274531707
30110.7060073979115.7440851799124.1170797005
31111.1319932914116.3493194026124.9853789918
32111.550269826116.9422031566125.832930756
33111.9609274455117.5229507082126.6602807597
34112.3640535747118.0917671583127.4679434481
35112.7597327391118.648848938128.2564043086
36113.1480466768119.1943842678129.0261220058
37113.5290744455119.7285535856129.777530314
38113.9028925236120.251529945130.5110398703
39114.2695749054120.763479386131.2270397683
40114.6291931923121.2645612813131.9258990095
41114.9818166789121.7549286601132.6079678277
42115.3275124346122.2347285098133.2735788998
43115.6663453811122.7041020591133.9230484541
44115.9983783665123.1631850426134.5566772876
45116.3236722355123.6121079493135.1747516995
46116.6422858956124.0509962551135.7775443508
47116.954276381124.4799706418136.3653150558
48117.2596989128124.8991472016136.9383115125
49117.5586069566125.3086376309137.4967699773
50117.8510522769125.7085494114138.0409158892
51118.1370849898126.0989859808138.5709644472
52118.4167536125126.4800468945139.0871211464
53118.6901051103126.8518279764139.589582275
54118.9571849424127.2144214625140.0785353764
55119.2180371045127.5679161354140.5541596785
56119.47270417127.9123974523141.0166264936
57119.7212273296128.2479476644141.466099591
58119.9636464279128.5746459312141.902735544
59120.2128.8925684276142.3266840542
60120.4303253049129.2017884453142.7380882542
61120.6546583584129.5023764888143.1370849898
62120.8730339639129.7944003665143.523805085
63121.0854857422130.0779252761143.8983735888
64121.2920461597130.3530138862144.2609100067
65121.4927465553130.6197264131144.6115285176
66121.6876171665130.8781206936144.9503381766
67121.8766871536131.1282522539145.2774431053
68122.0599846233131.3701743749145.5929426698
69122.237536651131.6039381537145.896931648
70122.4093693025131.8295925624146.1895003862
71122.5755076536132.047184503146.4707349456
72122.7359758103132.2567588598146.7407172401
73122.8907969266132.4583585486146.9995251652
74123.0399932226132.652024564147.2472327189
75123.1835860008132.8377960227147.4839101145
76123.321595662133.015710206147.7096238867
77123.4540417208133.1858025981147.9244369904
78123.5809428197133.3481069242148.1284088933
79123.7023167423133.5026551844148.321595662
80123.8181804271133.649477687148.5040500428
81123.9285499785133.788603079148.6758215362
82124.0334406795133.9200583752148.8369564665
83124.1328670015134.0438689849148.9874980465
84124.2268426152134.1600587371149.1274864366
85124.3153804134.2686499044149.2569588
86124.3984924528134.3696632241149.3759493531
87124.4761900966134.4631179188149.4844894113
88124.5484838883134.5490317148149.582607431
89124.615383626134.6274208593149.6703290474
90124.6768983555134.6983001357149.7476771083
91124.7330363768134.7616828778149.8146717041
92124.7838052493134.8175809825149.871330194
93124.8292117975134.866004921149.9176672287
94124.869262115134.9069637484149.9536947696
95124.9039615692134.9404651126149.9794221039
96124.9333148045134.9665152613149.9948558568
97124.9573257454134.9851190476150
98124.9759975995134.9962799349149.9948558568
99124.9893328592135149.9794221039
100124.9973333037134.9962799349149.9536947696
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
00000
00000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
000
000
000
000
000
00
00
00
00
0
granit
calcar
ist
Viteza jeturilor, m/s
Creterea vitezei, %
0.9428571429
203x
223.3
243.55
263.75
283.95
304.25x
324.5
344.8
365.2
385.6
406x
426.5
447
467.5
488
508.5x
529
549.5
5610
5810.5
6011x
6211.8
6412.6182.7
6613.4203
304.5
406.3
508.6
6011
6814.27014.5
8020
8524.2
8828.8
7015x9036
7216.4
7417.8
7619.200
7820.61000
8022x
822400
8426040
8628
8832
9036x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
000
000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Concentraia Na+ n soluie, %
Concentraia Na+ n argil, %
0.000797619
19.34881
2065
2256
255000
30450120
4039.200
5035.53500
6033.1
7032
8030.8
9030
10029.4
10529.1
11028.9999999
12029
13029.1
14029.6
15030.2
16031.1
17032
18033
19034.5
20036
21038
22040
23043
24046
25049.5
26054
27059
28065
29072
30082
31095.9999959
000
000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Coninutul de Ca++ n filtrat, mg/l
Viscozitatea aparent, cP
-
4. Funciile fluidului de foraj Influena vitezei jeturilor de fluidImpactul fluidului de foraj pe talpa sondei are ca urmare ndeprtarea fragmentelor de roc.Impactul jeturilor cu talpa are loc la o vitez de 70150 m/s, n raport cu cea circumferenial provocat de rotirea sapei, 0,53,0 m/s.
Chart2
94.442719191.325170494884.974741674910100
95.151871860892.457265632587.079109062411132
95.848445226193.561687506689.08771466812
96.532726387994.639587423191.010017392413
97.20498901995.692028245792.853936105514
97.8654941396.719993614394.626180529815
98.514490855797.724395958296.332495807116
99.152217180598.706083491197.977846790917
99.778900605699.665846340899.566559318
100.3947587659100.6044219432101.102430025719
101101.5224998037102.588813204720
101.5948238779102.4207257163104.028689800521
102.17942169103.299705513105.424723326622
102.7539769012104.1600084063106.779305339423
103.3186655727105.0021699782108.09459284824
103.8736567545105.8266948588109.372539331925
104.4191128506106.6340591352110.614920654326
104.9551899603107.4247125214111.823356863427
105.4820381959108.1990803181112.999330653328
105.99980198108.957565188114.144203089629
106.5086203236109.700548765115.259227081130
107.0086270861110.4283931184116.345558979931
107.4999512195111.1414420859117.404268619132
107.9827169966111.8400224906118.436348038133
108.4570442261112.5244452537119.442719134
108.9230484541113.1950064134120.424240167535
109.3808411539113.8519880601121.381711977636
109.8305299042114.4956591956122.315882827537
110.2722185574115.1262765239123.227453170738
110.7060073979115.7440851799124.117079700539
111.1319932914116.3493194026124.985378991840
111.550269826116.9422031566125.83293075641
111.9609274455117.5229507082126.660280759742
112.3640535747118.0917671583127.467943448143
112.7597327391118.648848938128.256404308644
113.1480466768119.1943842678129.026122005845
113.5290744455119.7285535856129.77753031446
113.9028925236120.251529945130.511039870347
114.2695749054120.763479386131.227039768348
114.6291931923121.2645612813131.925899009549
114.9818166789121.7549286601132.607967827750
115.3275124346122.2347285098133.273578899851
115.6663453811122.7041020591133.923048454152
115.9983783665123.1631850426134.556677287653
116.3236722355123.6121079493135.174751699554
116.6422858956124.0509962551135.777544350855
116.954276381124.4799706418136.365315055856
117.2596989128124.8991472016136.938311512557
117.5586069566125.3086376309137.496769977358
117.8510522769125.7085494114138.040915889259
118.1370849898126.0989859808138.570964447260
118.4167536125126.4800468945139.087121146461
118.6901051103126.8518279764139.58958227562
118.9571849424127.2144214625140.078535376463
119.2180371045127.5679161354140.554159678564
119.47270417127.9123974523141.016626493665
119.7212273296128.2479476644141.46609959166
119.9636464279128.5746459312141.90273554467
120.2128.8925684276142.326684054268
120.4303253049129.2017884453142.738088254269
120.6546583584129.5023764888143.137084989870
120.8730339639129.7944003665143.52380508571
121.0854857422130.0779252761143.898373588872
121.2920461597130.3530138862144.260910006773
121.4927465553130.6197264131144.611528517674
121.6876171665130.8781206936144.950338176675
121.8766871536131.1282522539145.277443105376
122.0599846233131.3701743749145.592942669877
122.237536651131.6039381537145.89693164878
122.4093693025131.8295925624146.189500386279
122.5755076536132.047184503146.470734945680
122.7359758103132.2567588598146.740717240181
122.8907969266132.4583585486146.999525165282
123.0399932226132.652024564147.247232718983
123.1835860008132.8377960227147.483910114584
123.321595662133.015710206147.709623886785
123.4540417208133.1858025981147.924436990486
123.5809428197133.3481069242148.128408893387
123.7023167423133.5026551844148.32159566288
123.8181804271133.649477687148.504050042889
123.9285499785133.788603079148.675821536290
124.0334406795133.9200583752148.836956466591
124.1328670015134.043868984992
124.2268426152134.160058737193
124.3153804134.268649904494
124.3984924528134.369663224195
124.4761900966134.463117918896
124.548483888397
124.61538362698
124.676898355599
124.7330363768100
124.7838052493
granit
calcar
ist
Viteza jeturilor, m/s
Creterea vitezei, %
Sheet8
010.8Fpunct
336
560
890
12120
017ITApunct
0.58.7
16.7
25
34.1
43.5
53.1
62.8
92.5
302.6
010.8F cont
326.5
648
960
1265
1568
2073
2580
2990
017ITA cont
0.823
223.5
319
416.5
515
713.8
1016.4
1218.7
1521.2
1722
2022
2321.4
2520.8
2620.5
2920
Sheet8
Bentonit uscat
Bentonit prehidratat
Concentraia, g NaCl / 100 cm3 ap
Viscozitatea aparent ha, mPa.s
Volumul de filtrat API VF , cm3
ha
ha
F
F
Sheet4
Sheet4
0
0.098
0.192
0.282
0.368
0.45
0.528
0.602
0.672
0.738
0.8
0.858
0.912
0.962
1.008
1.05
1.088
1.122
1.152
1.178
1.2
1.218
1.232
1.242
1.25
1.255
1.259
1.262
Debitul
Viteza de avansare
Sheet7
94.442719191.325170494884.974741674910100
95.151871860892.457265632587.079109062411132
95.848445226193.561687506689.08771466812
96.532726387994.639587423191.010017392413
97.20498901995.692028245792.853936105514
97.8654941396.719993614394.626180529815
98.514490855797.724395958296.332495807116
99.152217180598.706083491197.977846790917
99.778900605699.665846340899.566559318
100.3947587659100.6044219432101.102430025719
101101.5224998037102.588813204720
101.5948238779102.4207257163104.028689800521
102.17942169103.299705513105.424723326622
102.7539769012104.1600084063106.779305339423
103.3186655727105.0021699782108.09459284824
103.8736567545105.8266948588109.372539331925
104.4191128506106.6340591352110.614920654326
104.9551899603107.4247125214111.823356863427
105.4820381959108.1990803181112.999330653328
105.99980198108.957565188114.144203089629
106.5086203236109.700548765115.259227081130
107.0086270861110.4283931184116.345558979931
107.4999512195111.1414420859117.404268619132
107.9827169966111.8400224906118.436348038133
108.4570442261112.5244452537119.442719134
108.9230484541113.1950064134120.424240167535
109.3808411539113.8519880601121.381711977636
109.8305299042114.4956591956122.315882827537
110.2722185574115.1262765239123.227453170738
110.7060073979115.7440851799124.117079700539
111.1319932914116.3493194026124.985378991840
111.550269826116.9422031566125.83293075641
111.9609274455117.5229507082126.660280759742
112.3640535747118.0917671583127.467943448143
112.7597327391118.648848938128.256404308644
113.1480466768119.1943842678129.026122005845
113.5290744455119.7285535856129.77753031446
113.9028925236120.251529945130.511039870347
114.2695749054120.763479386131.227039768348
114.6291931923121.2645612813131.925899009549
114.9818166789121.7549286601132.607967827750
115.3275124346122.2347285098133.273578899851
115.6663453811122.7041020591133.923048454152
115.9983783665123.1631850426134.556677287653
116.3236722355123.6121079493135.174751699554
116.6422858956124.0509962551135.777544350855
116.954276381124.4799706418136.365315055856
117.2596989128124.8991472016136.938311512557
117.5586069566125.3086376309137.496769977358
117.8510522769125.7085494114138.040915889259
118.1370849898126.0989859808138.570964447260
118.4167536125126.4800468945139.087121146461
118.6901051103126.8518279764139.58958227562
118.9571849424127.2144214625140.078535376463
119.2180371045127.5679161354140.554159678564
119.47270417127.9123974523141.016626493665
119.7212273296128.2479476644141.46609959166
119.9636464279128.5746459312141.90273554467
120.2128.8925684276142.326684054268
120.4303253049129.2017884453142.738088254269
120.6546583584129.5023764888143.137084989870
120.8730339639129.7944003665143.52380508571
121.0854857422130.0779252761143.898373588872
121.2920461597130.3530138862144.260910006773
121.4927465553130.6197264131144.611528517674
121.6876171665130.8781206936144.950338176675
121.8766871536131.1282522539145.277443105376
122.0599846233131.3701743749145.592942669877
122.237536651131.6039381537145.89693164878
122.4093693025131.8295925624146.189500386279
122.5755076536132.047184503146.470734945680
122.7359758103132.2567588598146.740717240181
122.8907969266132.4583585486146.999525165282
123.0399932226132.652024564147.247232718983
123.1835860008132.8377960227147.483910114584
123.321595662133.015710206147.709623886785
123.4540417208133.1858025981147.924436990486
123.5809428197133.3481069242148.128408893387
123.7023167423133.5026551844148.32159566288
123.8181804271133.649477687148.504050042889
123.9285499785133.788603079148.675821536290
124.0334406795133.9200583752148.836956466591
124.1328670015134.043868984992
124.2268426152134.160058737193
124.3153804134.268649904494
124.3984924528134.369663224195
124.4761900966134.463117918896
124.548483888397
124.61538362698
124.676898355599
124.7330363768100
124.7838052493
granit
calcar
ist
Viteza jeturilor, m/s
Creterea vitezei, %
Sheet6
6500
561200
50
45
39.2
35.5
33.1
32
30.8
30
29.4
29.1
28.9999999
29
29.1
29.6
30.2
31.1
32
33
34.5
36
38
40
43
46
49.5
54
59
65
72
82
95.9999959
Coninutul de Ca++ n filtrat, mg/l
Viscozitatea aparent, cP
Sheet1
2.700
3040
4.5
6.3
8.6
11
14.5
20
24.2
28.8
36
Concentraia Na+ n soluie, %
Concentraia Na+ n argil, %
Sheet2
810600410
540450260
384340170
26922082
20514025
158900
12150
9127
7011
530
38
30
24
19
16
0
70 oC
50 oC
20 oC
Coninutul de NaOH, kg/m3
Coninutul de Ca++ n soluie, mg/l
Sheet5
171710.810.8
8.72326.536
6.723.54860
5196090
4.116.565120
3.51568
3.113.873
2.816.480
2.518.790
2.621.2
22
22
21.4
20.8
20.5
20
Bentonit uscat
Bentonit prehidratat
Concentraia, g NaCl / 100 cm3 ap
Viscozitatea aparent ha, mPa.s
Volumul de filtrat API VF , cm3
ha
ha
F
F
Sheet3
PARTICULA DE BENTONIT
0810
0.9540
1.8384
3269
4205
5158
6121
791
870
953
1038
1130
1224
1319
1416
200
0600
0.4450
0.9340
1.9220
3140
490
550
627
711
8.50
0410
0.5260
1.1170
282
325
40
000
000
000
000
000
000
00
00
00
00
0
0
0
0
0
0
70 oC
50 oC
20 oC
Coninutul de NaOH, kg/m3
Coninutul de Ca++ n soluie, mg/l
-55
00
0.020.098
0.040.192
0.060.282
0.080.368
0.10.45
0.120.528
0.140.602
0.160.672
0.180.738
0.20.8
0.220.858
0.240.912
0.260.962
0.281.008
0.31.05
0.321.088
0.341.122
0.361.152
0.381.178
0.41.2
0.421.218
0.441.232
0.461.242
0.481.25
0.51.255
0.521.259
0.541.262
0.561.265
0.581.266
0.61.266
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Debitul
Viteza de avansare
abcd
1501205101
1271201599
1081203097
194.442719191.325170494884.9747416749
295.151871860892.457265632587.0791090624
395.848445226193.561687506689.087714668
496.532726387994.639587423191.0100173924
597.20498901995.692028245792.8539361055
697.8654941396.719993614394.6261805298
798.514490855797.724395958296.3324958071
899.152217180598.706083491197.9778467909
999.778900605699.665846340899.5665593
10100.3947587659100.6044219432101.1024300257
11101101.5224998037102.5888132047
12101.5948238779102.4207257163104.0286898005
13102.17942169103.299705513105.424723326640100
14102.7539769012104.1600084063106.779305339440132
15103.3186655727105.0021699782108.094592848
16103.8736567545105.8266948588109.3725393319
17104.4191128506106.6340591352110.6149206543
18104.9551899603107.4247125214111.8233568634
19105.4820381959108.1990803181112.9993306533
20105.99980198108.957565188114.1442030896
21106.5086203236109.700548765115.2592270811
22107.0086270861110.4283931184116.3455589799
23107.4999512195111.1414420859117.4042686191
24107.9827169966111.8400224906118.4363480381
25108.4570442261112.5244452537119.4427191
26108.9230484541113.1950064134120.4242401675
27109.3808411539113.8519880601121.3817119776
28109.8305299042114.4956591956122.3158828275
29110.2722185574115.1262765239123.2274531707
30110.7060073979115.7440851799124.1170797005
31111.1319932914116.3493194026124.9853789918
32111.550269826116.9422031566125.832930756
33111.9609274455117.5229507082126.6602807597
34112.3640535747118.0917671583127.4679434481
35112.7597327391118.648848938128.2564043086
36113.1480466768119.1943842678129.0261220058
37113.5290744455119.7285535856129.777530314
38113.9028925236120.251529945130.5110398703
39114.2695749054120.763479386131.2270397683
40114.6291931923121.2645612813131.9258990095
41114.9818166789121.7549286601132.6079678277
42115.3275124346122.2347285098133.2735788998
43115.6663453811122.7041020591133.9230484541
44115.9983783665123.1631850426134.5566772876
45116.3236722355123.6121079493135.1747516995
46116.6422858956124.0509962551135.7775443508
47116.954276381124.4799706418136.3653150558
48117.2596989128124.8991472016136.9383115125
49117.5586069566125.3086376309137.4967699773
50117.8510522769125.7085494114138.0409158892
51118.1370849898126.0989859808138.5709644472
52118.4167536125126.4800468945139.0871211464
53118.6901051103126.8518279764139.589582275
54118.9571849424127.2144214625140.0785353764
55119.2180371045127.5679161354140.5541596785
56119.47270417127.9123974523141.0166264936
57119.7212273296128.2479476644141.466099591
58119.9636464279128.5746459312141.902735544
59120.2128.8925684276142.3266840542
60120.4303253049129.2017884453142.7380882542
61120.6546583584129.5023764888143.1370849898
62120.8730339639129.7944003665143.523805085
63121.0854857422130.0779252761143.8983735888
64121.2920461597130.3530138862144.2609100067
65121.4927465553130.6197264131144.6115285176
66121.6876171665130.8781206936144.9503381766
67121.8766871536131.1282522539145.2774431053
68122.0599846233131.3701743749145.5929426698
69122.237536651131.6039381537145.896931648
70122.4093693025131.8295925624146.1895003862
71122.5755076536132.047184503146.4707349456
72122.7359758103132.2567588598146.7407172401
73122.8907969266132.4583585486146.9995251652
74123.0399932226132.652024564147.2472327189
75123.1835860008132.8377960227147.4839101145
76123.321595662133.015710206147.7096238867
77123.4540417208133.1858025981147.9244369904
78123.5809428197133.3481069242148.1284088933
79123.7023167423133.5026551844148.321595662
80123.8181804271133.649477687148.5040500428
81123.9285499785133.788603079148.6758215362
82124.0334406795133.9200583752148.8369564665
83124.1328670015134.0438689849148.9874980465
84124.2268426152134.1600587371149.1274864366
85124.3153804134.2686499044149.2569588
86124.3984924528134.3696632241149.3759493531
87124.4761900966134.4631179188149.4844894113
88124.5484838883134.5490317148149.582607431
89124.615383626134.6274208593149.6703290474
90124.6768983555134.6983001357149.7476771083
91124.7330363768134.7616828778149.8146717041
92124.7838052493134.8175809825149.871330194
93124.8292117975134.866004921149.9176672287
94124.869262115134.9069637484149.9536947696
95124.9039615692134.9404651126149.9794221039
96124.9333148045134.9665152613149.9948558568
97124.9573257454134.9851190476150
98124.9759975995134.9962799349149.9948558568
99124.9893328592135149.9794221039
100124.9973333037134.9962799349149.9536947696
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
00000
00000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
000
000
000
000
000
00
00
00
00
0
granit
calcar
ist
Viteza jeturilor, m/s
Creterea vitezei, %
0.9428571429
203x
223.3
243.55
263.75
283.95
304.25x
324.5
344.8
365.2
385.6
406x
426.5
447
467.5
488
508.5x
529
549.5
5610
5810.5
6011x
6211.8
6412.6182.7
6613.4203
304.5
406.3
508.6
6011
6814.27014.5
8020
8524.2
8828.8
7015x9036
7216.4
7417.8
7619.200
7820.61000
8022x
822400
8426040
8628
8832
9036x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
000
000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Concentraia Na+ n soluie, %
Concentraia Na+ n argil, %
0.000797619
19.34881
2065
2256
255000
30450120
4039.200
5035.53500
6033.1
7032
8030.8
9030
10029.4
10529.1
11028.9999999
12029
13029.1
14029.6
15030.2
16031.1
17032
18033
19034.5
20036
21038
22040
23043
24046
25049.5
26054
27059
28065
29072
30082
31095.9999959
000
000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Coninutul de Ca++ n filtrat, mg/l
Viscozitatea aparent, cP
-
4. Funciile fluidului de foraj Deoarece suprafaa de impact este relativ mic (o coroan circular cu limea de aproximativ trei ori diametrul duzelor), restul tlpii sondei este splat de aceast micare paralel cu talpa, numit i curgere ncruciat, fluidul rspndit prin impactul unuia din jeturi, ncrucindu-se cu cel mprtiat de celelalte jeturi.
Dac se consider o particul oarecare de detritus n planul tlpii sondei asupra ei vor aciona att fore de reinere a particulei pe talp, ct i fore care tind s o ndeprteze.
-
4. Funciile fluidului de foraj Forele care rein particula pe talp sunt:greutatea proprie i fora de inerie a particulei, Gp ;fora de presiune , creat de diferena dintre presiunea noroiului pn i cea a fluidelor de sub particul (din porii rocilor), unde Al este aria proieciei particulei pe un plan paralel cu talpa sondei;fora de frecare i adeziune fa de talp, .Forele care tind s ndeprteze particula de detritus din talpa sondei sunt:fora de impact lateral (dac particula depete planul tlpii), care, n regim turbulent, este: unde c este un coeficient de rezisten hidraulic, A2-aria proieciei particulei pe un plan perpendicular pe direcia de curgere, vp-viteza curentului de fluid paralel cu talpa sondei, -densitatea fluidului;fora ascensional, provocat de diferena de vitez de deasupra i de sub particul
fora de frecare vscoas, creat de micarea fluiduluiunde este tensiunea de forfecare a fluidului la suprafaa particulei.
-
4. Funciile fluidului de foraj n ipoteza c jetul de fluid ce iese din duzele sapei este perpendicular pe talp, pentru curgerea paralel cu talpa s-au stabilit urmtoarele relaii: n care Ds reprezint diametrul sapei, iar K1, K2 sunt constante de proporionalitate.
Se vede c la o valoare maxim a produsului Q.vj se obin viteze maxime de curgere n planul tlpii sondei, iar splarea i curirea de detritus sunt cu att mai eficiente cu ct diametrul sondei este mai mic.