Bài giảng Dung dịch khoan & Xi măng - Chương 2: Dung dịch sét - Đỗ Hữu Minh Triết

Nội dung text: Bài giảng Dung dịch khoan & Xi măng - Chương 2: Dung dịch sét - Đỗ Hữu Minh Triết

1. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT 3.3. Ứng suất trượt tĩnh (, mG/cm2) ▪ Là đại lượng đặc trưng cho độ bền cấu trúc (hay tính lưu biến) của dung dịch khi để nó yên tĩnh sau một thời gian xác định. ▪ Độ bền cấu trúc của dung dịch được đo bằng một lực tối thiểu cần đặt vào một đơn vị diện tích 1cm2 vật thể nhúng trong dung dịch để làm nó chuyển động. ▪ Ứng suất trượt tĩnh của dung dịch sét phụ thuộc vào sét, nước và chất phóng hóa học tạo thành dung dịch. Sét có độ phân tán càng kém, nước càng cứng thì ứng suất trượt tĩnh của dung dịch càng nhỏ, cấu trúc của nó có độ bền kém. 2-54 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
2. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT ▪ Dung dịch có ứng suất trượt tĩnh lớn sẽ được dùng làm nước rửa khi khoan qua đất đá có áp lực vỉa thấp, nhiều lỗ hổng và khe nứt. Khi đó hiện tượng mất nước rửa sẽ bị hạn chế. Dung dịch cần làm nặng thì ban đầu cũng phải có ứng suất trượt tĩnh lớn. Những điều này được giải thích như sau: mạng lưới cấu trúc của dung dịch càng bền (ứng suất trượt tĩnh càng lớn) thì khả năng từng phân tử sét hoặc nước tách ra khỏi khối dung dịch để đi vào các kẽ nứt, lỗ hổng khó hơn và khả năng của dung dịch giữ những hạt chất làm nặng ở trạng thái lơ lững tốt hơn. ▪ Dung dịch sét chất lượng bình thường  = 15-40 mG/cm2. Để pha chế chất làm nặng, dung dịch sét ban đầu phải có  = 30-50 mG/cm2. ▪ Để chống sự mất nước, dung dịch phải có:  = 100 - 120 mG/cm2. 2-56 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
3. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT Tính lưu biến của dung dịch khoan rất quan trọng khi tính toán: 1. Tổn thất áp suất dọc đường ống và khoảng không vành xuyến 2. Áp suất nâng-thả (swab-surge) khi khoan 3. Tỉ trọng dung dịch tuần hoàn tương đương (ECD) 4. Mô hình dòng chảy trong khoảng không vành xuyến 5. Ước lượng hiệu quả làm sạch đáy giếng 6. Đánh giá khả năng nâng hạt rắn 7. Vận tốc vòi phun và tổn thất áp suất tại choòng 8. Vận tốc lắng của hạt cắt trong giếng thẳng đứng 2-58 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
4. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT Sét trong dầu (trái) và trong nước (phải) 2-60 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
5. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT Quá trình hình thành vỏ sét trên thành giếng khoan – Các hạt sét hoặc mùn khoan có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ rỗng của thành hệ sẽ bám vào bề mặt các lỗ rỗng. – Các hạt có kích thước nhỏ hơn sẽ được vận chuyển sâu hơn vào trong lỗ rỗng. – Lớp vỏ sét hình thành từ từ và chỉ cho phép hạt kích thước càng ngày càng nhỏ xâm nhập qua. – Cuối cùng, lớp vỏ sét chỉ cho thấm chất lỏng. 2-62 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
6. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT Lý thuyết bít nhét – Quy luật 1/7 – 1/3 Định nghĩa: Tất cả các phần tử tham gia vào quá trình bít nhét có kích thước nhỏ hơn 1/7 hoặc lớn hơn 1/3 đường kính khe nứt hoặc đường kính lỗ rỗng trung bình của thành hệ. Đường kính khe nứt hoặc lỗ rỗng trung bình Tối thiểu hóa kích thước này 1 1 /3rd 2-64 Đường kính khe nứt hoặc lỗ rỗng trung bình Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
7. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT ▪ Độ thải nước và bề dày vỏ sét tùy thuộc vào mức độ mài mòn của bề mặt vỏ sét trong quá trình khoan. ▪ Khi dung dịch khoan ổn định, độ thải nước và bề dày vỏ sét tỉ lệ thuận với căn bậc 2 của thời gian. ▪ Khi dung dịch khoan vận động, nếu sự hình thành vỏ sét cân bằng với tốc độ mài mòn thì vỏ sét có bề dày ổn định và độ thải nước cũng ổn định. 2-66 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
8. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT Độ thấm của vỏ sét – Phụ thuộc kích cỡ hạt trong dung dịch khoan, dung dịch càng chứa nhiều hạt kích thước nhỏ (keo) thì độ thấm càng thấp. – Phụ thuộc tính điện hóa của dung dịch – Muối hòa tan trong dung dịch sét làm tăng độ thấm của vỏ sét. Để khắc phục, cần bổ sung một số chất keo hữu cơ. – Các chất làm giảm độ bền gel thường cũng làm giảm độ thấm của vỏ sét do chúng phân tán sét thành các hạt nhỏ. 2-68 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
9. GEOPET Cấu tạo thiết bị đo độ thải nước 2-70 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
10. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT 3.5. Hàm lượng cát (, %) ▪ Định nghĩa: Hàm lượng cát và các phần tử chưa tan là thể tích cặn thu được khi để dung dịch pha loãng bằng nước lã theo tỉ lệ 9:1 ở trạng thái yên tĩnh sau 1 phút, tính bằng % theo thể tích dung dịch. ▪ Là đại lượng thể hiện phẩm chất của đất sét pha chế dung dịch và mức độ nhiễm bẩn của nó. ▪ Dung dịch có hàm lượng cát lớn thì mức độ làm mòn dụng cụ khoan và các chi tiết của máy bơm lớn; dễ gây kẹt dụng cụ khoan do hình thành vỏ sét dày. ▪ Giá trị hàm lượng cát của dung dịch sét bình thường nhỏ hơn 4% là đạt yêu cầu. ▪ Xác định hàm lượng cát bằng bình lắng. 2-72 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
11. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT Quy trình đo hàm lượng cát 1. Đổ dung dịch cần đo vào ống lắng tới mức “Mud to here”. Sau đó thêm nước cho tới mức “Water to here”. Bịt kín ống lắng và lắc mạnh, đều. 2. Đổ dung dịch từ ống lắng qua rây lọc và làm sạch ống lắng bằng nước sạch. Dung dịch qua rây và nước rửa ống lắng được thu hồi. Hạt rắn còn lại trên rây được rửa sạch. Không dùng lực để ép hạt rắn qua rây. 3. Gắn phểu vào phía trên rây và từ từ lật ngược rây. Hướng đầu phểu vào ống lắng. Dùng tia nước nhỏ để rửa sạch rây. Chờ cho cát lắng. 4. Ghi lại hàm lượng hạt rắn. Lưu ý: đối với dung dịch khoan gốc dầu, dùng dầu diesel thay cho nước. 2-74 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
12. III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN GEOPET CỦA DUNG DỊCH SÉT 3.6. Độ ổn định (C, g/cm3) ▪ Là đại lượng đặc trưng cho khả năng giữ dung dịch ở trạng thái keo. Có thể hiểu độ ổn định là hiệu số tỷ trọng của hai phần dung dịch dưới và bên trong cùng một cốc, sau khi để chúng yên tĩnh một ngày đêm. ▪ Giá trị độ ổn định càng nhỏ thì chứng tỏ dung dịch được giữ vững ở trạng thái keo (dung dịch ổn định). Dung dịch sét ổn định có khả năng giữ ở trạng thái lơ lửng những hạt mùn khoan và những hạt chất làm nặng. Dung dịch kém ổn định dễ dẫn đến sự cố kẹt dụng cụ khoan. ▪ Phân loại: • Dung dịch sét bình thường: C 0,02 (g/cm3) • Sét nặng: C 0,06 (g/cm3) ▪ Xác định độ ổn định bằng dụng cụ đo độ ổn định. 2-76 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
13. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET Hiệu quả của dung dịch khoan liên quan trực tiếp tới trọng lượng riêng, độ nhớt, độ bền gel và tính thấm lọc. Các tính chất này do thành phần keo hoặc sét có trong dung dịch quyết định. 2-78 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
14. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET 4.1. Chọn nguyên liệu ▪ Quá trình điều chế dung dịch sét là làm phân tán sét đến các phần tử nhỏ nhất trong nước. ▪ Chất lượng dung dịch điều chế được phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của nước và đất sét đem dùng để điều chế dung dịch. ▪ Các phụ gia, nếu cần thiết gia cố, sẽ được bổ sung vào dung dịch sau khi đã xong giai đoạn pha trộn sét. 2-80 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
15. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Tính độ cứng của nước theo miligam đương lượng (Đương lượng: khối lượng tính bằng gam của một chất sẽ phản ứng với 6,022.1023 electron.) Bằng cách biểu thị này, 1 miligam đương lượng tương đương với 20,04 mg Ca2+ hay 12,16 mg Mg2+. Theo Alekin, nước có độ cứng 1,5-3 mg-eq là nước mềm. Nước có độ cứng 3-6 mg-eq có thể dùng để điều chế dung dịch được, còn từ 6-9 mg-eq không thể điều chế dung dịch. 2-82 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
16. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Thường trong nước cứng chứa cả muối Ca2+ và muối Mg2+. Muốn xác định độ cứng của nước, phải đổi từ lượng Mg2+ sang Ca2+ bằng cách nhân với 1,4. Tổng lượng CaO và MgO (đã đổi ra theo CaO) chia cho số mg tương ứng với 10 của độ cứng, ta sẽ được độ cứng của nước tính theo độ Đức, độ Anh, độ Pháp. ▪ Bảng chuyển đổi từ độ sang miligam đương lượng: Quốc gia Hệ số chuyển đổi Đức 0,36663 Anh 0,28483 Pháp 0,19982 Mỹ 0,01998 2-84 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
17. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Để điều chế dung dịch, không được dùng nước có độ cứng > 120 Đức. ▪ Nếu nước có độ cứng lớn thì phải thêm vào nước các hóa chất để làm giảm độ cứng. Thường người ta dùng trinatriphotsphat (Na3PO4) hay soda (Na2CO3). − Muốn làm giảm độ cứng của nước đi 1mg đương lượng thì phải dùng 125 – 140g soda hay trinatriphotsphat trong 1m3 nước. − Muốn làm giảm độ cứng của nước đi 10 Đức thì phải dùng 45 – 50g trinatriphotsphat. Chú ý: soda chỉ dùng để làm mềm nước khi trong nước không có muối Bicacbonat Canxi (Ca(HCO3)2) hay Bicacbonat Manhe (Mg(HCO3)2). ▪ Khi dùng nước khoáng hay nước biển để điều chế dung dịch hay khi khoan qua các vỉa muối mỏ, đất đá chứa các muối hòa tan, thì phải cho vào dung dịch các chất hóa học đặc biệt. 2-86 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
18. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Tùy theo hàm lượng muối ở trong sét mà sét có thể sử dụng ở các phạm vi khác nhau. Khi điều chế dung dịch với sét có nhiều muối, thì phải dùng các kỹ thuật đặc biệt để gia công chúng. ▪ Sét thô thường được đập vụn, làm tơi và qua rây lược trước khi đưa vào pha trộn. ▪ Trong công nghiệp, sét được sản xuất sẵn và đóng thành bao, có thể dùng để điều chế dung dịch ngay. 2-88 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
19. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET 4.2. Tính toán để điều chế dung dịch sét Xác định lượng dung dịch cần điều chế để rửa lỗ khoan ▪ Lượng dung dịch cần thiết để đảm bảo tuần hoàn trong lỗ khoan được tính bằng tổng lượng dung dịch trong lỗ khoan (không kể thể tích của bộ dụng cụ khoan) và lượng dung dịch trong hệ thống máng, bể chứa. ▪ Việc xác định thể tích dung dịch trong hệ thống máng và bể chứa có thể dựa theo kích thước cụ thể của chúng. ▪ Xác định thể tích trong lỗ khoan thì khó khăn hơn vì đường kính thực tế của lỗ khoan và đường kính của choòng không giống nhau, muốn tính chính xác phải có dụng cụ đo đường kính lỗ khoan. 2-90 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
20. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET Lượng dung dịch cần trong quá trình tuần hoàn VVVV=lk + bc + ml trong đó: Vlk – thể tích lỗ khoan Vbc – thể tích bể chứa Vml – thể tích máng lắng n 2 Vlk= K  D i l i 4 i=1 trong đó: K – hệ số mở rộng thành lỗ khoan Di - đường kính từng đoạn lỗ khoan li - chiều dài đoạn lỗ khoan tương ứng với đường kính Di 2-92 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
21. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET Do vậy khối lượng sét cần thiết để điều chế một đơn vị thể tích dung dịch là: dn− pvs== s s s sn− Nếu kể đến độ ẩm của sét, thì: s() d− n ps = s− n(1 −nn + . s ) trong đó: n – độ ẩm của sét, % 2-94 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
22. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET Khối lượng riêng của sét khi đã bị đập nhỏ thành khối nhỏ hoặc bột: 1,6 - 2,1 T/m3, trung bình: 1,9 T/m3. Do vậy thể tích sét cần thiết để điều chế dung dịch có thể tính theo công thức: P V = s s 1,9 2-96 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
23. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET Thể tích nước cần thiết để điều chế toàn bộ dung dịch: Vnn=  v V Bằng các công thức tính toán trên và qua thực tế kinh nghiệm, người ta cũng lập được các bảng tính sẵn để xác định lượng nước, lượng sét cần thiết để điều chế dung dịch có các khối lượng riêng khác nhau. 2-98 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
24. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET Cấu tạo máy trộn cơ học ▪ Vỏ bằng kim loại hình trụ hoặc ovan đặt thẳng đứng hay nằm ngang tùy thuộc bố trí của trục. ▪ Máy trộn có dung tích nhỏ (0,75 m3) có một trục; những máy có dung tích lớn (5m3) có hai trục. Máy trộn sét cơ học 2-100 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
25. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Khi điều chế dung dịch, người ta đổ nước vào tới ngang trục của máy. Cho trục quay, đồng thời đổ sét bột hay sét cục qua “cửa sổ” phía trên của máy. Sét trước khi đem điều chế nếu được phơi khô, đập nhỏ thì càng tốt, khi vào nước chúng sẽ phân tán nhanh và háo nước mạnh. Cần chú ý là phải đổ sét từ từ, không nên đổ nhiều một lúc. Không đổ hết sét rồi mới cho nước vào vì như vậy có thể làm cong cánh quạt của máy hay sẽ làm “chết máy”. ▪ Dưới tác động của các cánh quạt và nước trong máy trộn, sét bị phân tán và tạo thành khối bột nhão. Sau đó người ta tiếp tục đổ hết lượng nước đã tính toán vào. ▪ Qua 30 – 40 phút, lấy mẫu dung dịch trong máy trộn để đo độ nhớt. Cho máy trộn tiếp tục quay và đo độ nhớt của dung dịch nhiều lần, tới khi độ nhớt của dung dịch không đổi thì coi như dung dịch đã điều chế xong. 2-102 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
26. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Dòng dung dịch hay nước được bơm vào với áp lực lớn (25 – 30 atm), đi qua ống dẫn với tốc độ 65 – 80 m/s, gặp bột sét rơi xuống sẽ mang theo chúng và đập vào tấm chắn (5). Do ống dẫn hàn theo hướng tiếp tuyến với thùng chứa nên khi vào trong thùng dòng nước có sét bột sẽ chuyển động theo đường xoắn ốc từ dưới lên trên. Phía trên của thùng có ống thoát dẫn dung dịch ra ngoài. ▪ Tấm chắn (5) chịu va đập nhiều, nên tuy dày 25 – 30 mm dần dần cũng bị mòn. Để có thể thay thế được dễ dàng, người ta gắn chúng vào thùng bằng các đinh vít. ▪ Điều chế dung dịch bằng phương pháp này có ưu điểm là không phải dùng động cơ riêng để chạy máy. Dòng nước rửa được bơm vào bằng máy bơm ở hiện trường lỗ khoan nên tương đối đơn giản. ▪ Năng suất của loại máy này khoảng 20 – 40 m3/h. 2-104 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
27. IV. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH SÉT GEOPET ▪ Tùy theo thời gian thực hiện các lỗ khoan nhanh hay lâu mà người ta có thể lập các trạm điều chế di động hay cố định. ▪ Từ trạm điều chế, dung dịch được bơm lên bằng các máy bơm có công suất lớn, qua các ống dẫn tới lỗ khoan. Nếu không dùng ống dẫn, trong điều kiện giao thông cho phép, có thể dùng ô tô vận chuyển dung dịch (nếu ở trên đất liền) và tàu (nếu ở biển). 2-106 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
28. GEOPET KẾT THÚC CHƯƠNG 2 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
29. TRẮC NGHIỆM GEOPET 1. Theo phân loại thạch học, sét là: a. Đá macma b. Đá trầm tích c. Đá biến chất d. Đá phong hóa e. Đá sinh vật cháy 2. Theo nguồn gốc hình thành, sét được phân loại gồm: a. Sét eluvi (tàn tích) và sét trầm tích. b. Sét deluvi (sườn tích) và sét trầm tích. c. Sét proluvi (lũ tích) và sét trầm tích. d. Sét eluvi (tàn tích) và sét deluvi (sườn tích). e. Sét deluvi (sườn tích) và sét proluvi (lũ tích). 2-110 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
30. TRẮC NGHIỆM GEOPET 5. Sét montmorillonit được hình thành trong môi trường: a. Kiềm b. Trung tính c. Axít d. Nhiệt độ cao e. Áp suất cao 6. Tính dẻo của sét là: a. Khả năng biến dạng của sét khi gặp nước. b. Khả năng trương nở của sét khi gặp nước. c. Khả năng biến dạng của khối bột nhão của sét hợp nước. d. Khả năng giữ nguyên hình dạng của sét khi bị nung nóng. e. Khả năng sét hòa tan trong nước tạo huyền phù. 2-112 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
31. TRẮC NGHIỆM GEOPET 9. Tính lưu biến của dung dịch KHÔNG phụ thuộc vào: a. Ứng suất trượt b. Vận tốc trượt c. Nhiệt độ d. Áp suất e. Thể tích 10. Chất lỏng Bingham được đặc trưng bởi: a. Ứng suất trượt tới hạn b. Độ nhớt c. Tốc độ trượt d. Nhiệt độ e. Áp suất 2-114 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
32. TRẮC NGHIỆM GEOPET 13. Khi khoan tuần hoàn thuận: a. Trong cần khoan, vận tốc dung dịch thấp và độ nhớt cao. b. Trong cần khoan, vận tốc dung dịch cao và độ nhớt cao. c. Trong vành xuyến, vận tốc dung dịch cao và độ nhớt thấp. d. Trong vành xuyến, vận tốc dung dịch thấp và độ nhớt cao. e. Trong cần khoan và vành xuyến, độ nhớt dung dịch không đổi. 14. Khi khoan qua tầng sét, độ nhớt của dung dịch gốc nước sẽ: a. Tăng dần do nước trong dung dịch bị thoát vào thành hệ. b. Tăng dần do sét thành hệ hòa tan vào dung dịch. c. Giảm dần do tương tác hóa học giữa sét dung dịch và sét thành hệ. d. Giảm dần do nồng độ sét trong dung dịch tăng cao. 2-116 e. Không bị thay đổi. Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
33. TRẮC NGHIỆM GEOPET 17. Khái niệm “đương lượng” dùng để chỉ: a. Khối lượng tương đương giữa hai loại hợp chất. b. Khối lượng tính bằng gram của một chất sẽ phản ứng với 6,023.1023 electron. c. Số lượng mol của một chất sẽ phản ứng với 6,023.1023 electron. d. Số lượng mol của một chất sẽ phản ứng với 1 mol chất cho trước. e. Số lượng mol của một chất có thể hòa tan trong 1 lít nước cất. 18. Khi sử dụng máy trộn cơ học để điều chế dung dịch sét, người ta phải: a. Đổ nước vào máy trước, sau đó cho sét vào và cho máy quay. b. Cho máy quay, sau đó cho lượng nước và sét đã tính toán vào từ từ. c. Đổ nước vào máy, cho máy quay và từ từ cho sét vào, sau đó bổ sung nước. d. Cho sét vào máy, đổ nước vào ngập sét và cho máy quay. e. Cho máy quay, cho sét vào hết, sau đó đổ lượng nước đã tính toán 2-118 vào. Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
34. GIẢI GEOPET 1. Khối lượng riêng của sét: sét = 2,5 x 350 = 875 lbm/bbl Khối lượng riêng của barite: barit = 4,3 x 350 = 1505 lbm/bbl Tổng thể tích ứng với 1 bbl nước: vt = vnước + vsét + vbarit = 1 + (30/875) + (120/1505) = 1,114 bbl Khối lượng riêng của dung dịch tạo thành: dd = mt/vt = (350 + 30 + 120)/1,114 = 448,83 (lbm/bbl) = 10,7 (lbm/gal) = 1,28 (g/cm3) 2-120 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
35. KIỂM TRA 30 PHÚT GEOPET ĐỀ 1 ĐỀ 2 Khối lượng riêng của dung dịch Khối lượng riêng của dung dịch khoan là 11 lb/gal. Cần nâng khối khoan là 12 lb/gal. Cần nâng khối lượng riêng này lên thành 14 lb/gal lượng riêng này lên thành 15 lb/gal bằng barit để phù hợp với điều kiện bằng barit để phù hợp với điều kiện thành hệ. Thể tích dung dịch hiện có thành hệ. Thể tích dung dịch hiện có là 1100 bbl và sẽ cần là 1200 bbl. là 1000 bbl và sẽ cần là 1200 bbl. Câu hỏi a. Hãy xác định: cần bỏ bớt dung dịch hay bổ sung nước sạch? (5 điểm) b. Tùy thuộc kết quả câu a, hãy tính thể tích dung dịch bỏ bớt hoặc thể tích nước sạch cần bổ sung và khối lượng barit cần bổ sung. (5 điểm) Cho biết barit = 1470 lb/bbl, nước = 350 lb/bbl, 1 bbl = 42 gal. 2-122 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
36. b. GEOPET Cân bằng thể tích: V2 – (V1 – Vbo) = Vba V2 – V1 = Vba - Vbo = 100 Vba = Vbo + 100 (1) Cân bằng khối lượng: m2 – (m1 – mbo) = mba 2V2 – ( 1V1 - 1Vbo) = baVba (2) Thay (1) vào (2), suy ra: 2V2 – ( 1V1 - 1Vbo) = ba(Vbo + 100) Vbo = ( 2V2 – 1V1 - 100. ba)/( ba - 1 ) = (14*42*1200 – 11*42*1100 – 100*1470)/(1470-11*42) = 50 (bbl) Từ (2) suy ra: mba = 2V2 – 1V1 + 1Vbo = 14*42*1200 – 11*42*1100 + 11*42*50 = 220500 (lb) 2-124 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
37. b. GEOPET Cân bằng thể tích: V2 – V1 = Vba + Vn V2 – V1 = Vba + Vn = 200 Vba = 200 - Vn (1) Cân bằng khối lượng: m2 – m1 = mba + mn 2V2 – 1V1 = baVba + nVn (2) Thay (1) vào (2), suy ra: 2V2 – 1V1 = ba(200 – Vn) + nVn Vn = ( 2V2 – 1V1 - 200. ba)/( n - ba) = (15*42*1200 – 12*42*1000 – 200*1470)/(350 – 1470) = 37.5 (bbl) Từ (2) suy ra: mba = Vba ba = (200 – Vn) ba = (200 – 37.5)*1470 = 238875 (lb) 2-126 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
38. 1. determine GEOPET 2. performed 3. base 4. spirit level 5. scale 6. pit 7. overflow 8. rotated 9. venthole 10. rest 11. bubble 12. steady 13. fulcrum 14. calibrated 15. end 2-128 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết
39. 1. remove GEOPET 2. suspend 3. synthetic 4. grain 5. fresh 6. capability 7. crystalline 8. platelets 9. salt 10. agitation 11. polymer 12. organic 13. starches 14. petrochemical 15. compounds 2-130 Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết