اندازه گیری گرانروی گل حفاری

گرانروی عبارتست از مقاومت سیال در برابر جاری شدن و واحد آن در سیستم CGS پوآز است. اندازه گيري روزمره گرانروي با يك قيف مارش انجام ميشود كه ميزان زمان حركت جريان را مي دهد. مقاومت ژلي گل اندازه گيري توانايي بستن گل، يعني ژل گل مي باشد، در هنگامي كه از حركت باز ايستاده است. اندازه گيري مقاومت ژلي گل با استفاده از يك گرانروي سنج انجام مي شود كه با يك روش معين، گرانروي را مستقيماً مي دهد.

هر گل حفاري براي بالا آوردن كنده هاي مته در چاه بايد گرانروي كافي داشته باشد از طرفي به لحاظ سهولت جريان در سيستم سطحي گل و كاهش افت فشار بايستي رواني لازم را داشته باشد. در مناطق سنگهاي سخت،لازم است به گل بنتونايت ، پليمرها و يا مواد گرانگر مشابه اضافه كرد تا گرانروي مناسب به گل داده شود . در مناطق سنگهاي رسي لازم است به گل مواد رونگر افزوده شود تا گرانروي گل پائين آورده شود.

شرح دستگاه:

براي اين آزمايش دو دستگاه موجود است. دستگاه اول قيف مارش است .این وسیله قیف مخصوصی است که قطر آن در بالا 6 اینچ و درازای آن حدود12 اینچ می باشد. نصف دایره بالایی قیف به صورت توری 10 مش پوشانده شده است. ( مش: تعداد سوراخ ها در هر اینچ مربع)

در قیف مارش زمان لازم برای جاری شدن یک کوارت شن (946.33cc) از ته قیف را بر حسب ثانیه تعیین می کنند. این وسیله به طور مقایسه ای گرانروی را مشخص می کند ولی مشخص کننده گرانروی واقعی نیست.

گنجايش اين قيف 5/1 ليتر است كه روي آن يك توري شمارة 20 نصب شده تـــا ذرات و كنده هاي اضافــة درون گل را از آن جدا كند. لولة انتهايي آن طولي به اندازة 8/50 ميليمتر و قطر خروجي آن 75/4 ميليمتر است. دهانة گشاد آن شش اينچ و ارتفاع آن تا قسمت لولة خـــروجي دوازده اينچ است. اين قيف داراي يك پيمانة مخصوص است كه تا ارتفاع خاصي كه توسط نشانه اي مشخص شده پر مي شود. زمان پر شدن اين پيمانه توسط قيف، با ويسكوزيته را بطه مستقيم دارد. ولي اين دستگاه داراي ايرادي است؛ ايراد اين وسيله اين است كه داده هاي ديگر گل را به ما نميدهد.

گرانروي گل حفاري :(mud viscosity) اغلب سيالات حفاري داراي رفتار plasticيا non-newtonianهستند.رفتارهاي سيالاتplasticبا رفتارهاي سيالات نيوتونيnewtonian(مانندآب.نفت سبك)مغاير است. سيالات نيوتوني داراي يك گرانروي ثابت در تمام shear rateهاي مختلف هستند. در حاليكه سيالات غير نيوتوني داراي يك گرانروي ثابت نيستندوگرانروي آنها با shear rateتغيير ميكند.براي بيان رفتارهاي گل حفاري از مدل bingham استفاده ميشود.

روش انجام آزمایش:

1) قیف را در حالی که سوراخ زیر آن را با انگشت گرفته ایم به طور عمودی نگه می داریم.

2) نمونه مورد آزمایش را از روی توری به درون قیف می ریزیم. مقدار حجم گل به وسیله خطی که زیر توری مشخص گردیده تعیین شده است.

3) به محض اینکه انگشت را از زیر قیف برداشتیم با استارت زدن کرنومتر زمان را اندازه می گیریم و فرصت می دهیم یک کوارت نمونه از قیف خارج شود.

4) در این حالت ویسکوزیته را بر حسب ثانیه گزارش می دهیم.

از وسيلة دوم براي آزمايش ويسكوزيته استفاده مي كنيم. نام اين دستگاه ويسكومتر است . اين دستگاه داراي پيمانه اي است كه آن بايد تا علامت معلوم شده روي سطح دروني آن از گل پر كنيم.

در زير پيمانه سه پايه قرار دارد كه روي صفحه متحرك دستگاه چفت مي شوند .

- الف)نمايي ازپيمانة دستگاه گرانروي سنج ب)نحوة قرارگرفتن پيمانه روي دستكاه گرانروي سنج ج) نماي صفحة متحرك

پس از قرار دادن پيمانة پر ازگل روي صفحة متحرك، ارتفاع را تا جايي بالا مي بريم كه سطح گل به خط روي «Rotor Sleeve »برسد. گــــل از روزنه ها وارد فضــــاي بين Bob و Rotor Sleeve مي شود. «Rotor Sleeve » اين دستگاه قابليت دوران دارد. اين دستگاه براي دوران «Rotor Sleeve» داري دوسرعت كُند و سريع است و داراي گيربوكسي است كه سه حالت را ايجاد مي كند. در كل با تركيب سرعتها و تعويض دنده ها، مي توان شش سرعت دوران را در « Rotor Sleeve» بدست آورد. (3-6-100-200-300 و 600 دور در دقيقه (rpm) حال مي توان مقدار ويسكوزيته و ديگر اطلاعات از كيفيت گل را با تنظيم دستگاه روي سرعتهاي مناسب كه از روي «Dial Reading» خوانده مي شود، بدست آوريم .