دستگاه VG Meter ,دستگاه superclone

دستگاه VG Meter  :

سیالات غیر نیوتونی ( اکثر سیالات حفاری ) ویسکوزیته های متفاوتی را در فلوریت های متفاوت از خود نشان می دهند و به دلیل اینکه فلوریت گل حفاری در طول تست مارش فانل تغییر می کند ، این تست نمی تواند مقدار کمی مناسبی از خواص رئولوژیکی گل ارائه دهد. از ویسکوزیته فانل فقط می توان برای چک کردن تعییرات رادیکالی ویسکوزیته گل حفاری استفاده کرد. به همین دلیل و برای دقیق تر چک کردن خواص رئولوژیکی گل از دستگاه VG Meter استفاده می کنند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ویسکومتر دورانی چند سرعته برای ارزیابی خواص رئولوژیکی گل حفاری استفاده می شود. این ارزیابی بر روی نمونه ای از گل حفاری و در یک سری سرعت های از پیش تعیین شده انجام شده و تنش برشی سیال را در این سرعت های متفاوت اندازه     می گیرد. اجزای اصلی دستگاه ، bob که به یک فنر حلزونی شکل متصل است ، گیج نشان دهنده انحراف bob و یک استوانه که قابلیت چرخش دارد ( rotor sleeve ) ، می باشند. Bob درون rotor sleeve معلق می باشد و هر دوی آن ها در هنگام آزمایش درون گل حفاری و ظرف حاوی نمونه معلق می باشند یعنی گل در فضای حلقوی میان sleeve و ظرف نمونه قرار دارد.

هنگامی که sleeve می چرخد ، گل میان sleeve و bob برش می خورد و باعث انحراف bob از حالت عادی خود می شود. فنر متصل به bob انحراف bob را به نشانگر منتقل می کند و درجه انحراف bob که توسط نشانگر نمایش داده می شود ، اندازه ویسکوزیته گل را در سرعت مشخص ، نشان می دهد. رابطه میان سرعت و درجه انحراف را می توان با نمودار زیر نشان داد.

 

 

 

 

 

 

 

این تست در سرعت های 600 ، 300 ، 200 ، 100 ، 6 و 3 rpm انجام می شود. سرعت rotor روی 600 تنظیم می شود و منتظر می مانیم تا عدد نشانگر ثابت شود و عدد را یادداشت می کنیم. سرعت روی 300 تنظیم می شود دوباره همان فرایند تکرار می شود. این فرایند تکرار می شود تا تمامی اعداد در همه سرعت ها خوانده و یادداشت شوند. اگر رابطه بین        Shear rate و Shear stress بصورت خطی باشد تمامی پارامترهای زیر را می توان از طریق اعداد بدست آمده از دستگاه محاسبه کرد :

PV ( Plastic Viscosity ) = θ600 θ300        ( centi poise )

YP ( Yeild Point ) = θ300 PV                   ( lb/100 sq. ft )

AV ( Apparent Viscosity ) = θ600/2            ( centi poise )

Yeild Stress = 2 * θ3 θ6

Power Law Index ( n ) = 3.32 log ( θ600/θ300 )

Consistency Index ( K ) = θ600/(1022^n)     ( lb/100 sq. ft )

اگر نشانگر در θ600 عددی را نشان ندهد YP و PV را می توان از روابط زیر بدست آورد :

YP = ( 2 * θ100 ) θ200                              PV = θ300 - YP

 

مقاومت ژله ای ( Gel Strenght ) :

مقاومت ژله ای گل حفاری می تواند نتیجه مقاومت هر ساختاری که درون گل و در حالت استاتیک بودن گل وجود دارد ، باشد. مقاومت ژله ای را می توان بوسیله ویسکومتر بدست آورد. پس از اینکه گل پس از 10 ثانیه به حالت استاتیک در آمد سرعت rotor روی 3 تنظیم می شود و عدد انحراف خوانده می شود. این عدد را به عنوان ژل 10 ثانیه ثبت می کنند و همین فرایند پس از 10 دقیقه انجام می شود و آن عدد را به عنوان ژل 10  دقیقه ثبت می کنند.

واحد اندازه گیری مقاومت ژله ای نیز lb/100 sq. ft می باشد.

 

انواع VG Meter :

1-    VG Meterدستی که سرعت های 600 و 300 rpm را می دهد. یک دستگیره گوی شکل روی اهرم تغییر سرعت می باشد که برای اندازه گیری مقاومت ژله ای استفاده می شود.

2-  VG Meter با موتور 12 volt که سرعت های 600 و 300 rpm را می دهد. یک کلید اجازه ایجاد بیشترین برش را قبل از اندازه گیری می دهد و یک چرخ دستی دندانه دار برای اندازه گیری مقاومت ژله ای استفاده می شود.

3-  VG Meter با یک موتور 115 volt و دو سرعته همزمان کار می کند و می تواند سرعت های 600 ، 300 ، 200 ، 100 ، 6 ، 3 rpm را بدهد. از سرعت 3 rpm برای اندازه گیری مقاومت ژله ای استفاده می شود.

4-  VG Meter با موتور 115 یا 200 volt و با سرعت متغیر که می تواند تمام سرعت های 1 تا 625 rpm را بدهد. از سرعت 3 rpm برای مقاومت ژله ای استفاده می شود.

 

رایج ترین VG Meter که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد مدل 35 ساخت کارخانه Fa می باشد. مشخصات فنی آن عبارتند از :

Bob diameter  =  1.358”

Bob cylinder length  =  1.495”

Rotor sleeve ID  =  1.450”

Rotor sleeve length  =  3.425”

روی rotor sleeve یک خط نشانه است به فاصله 2.3 اینچ از لبه پایین آن و دو ردیف سوراخ 1/8 اینچ که به فاصله 120 درجه از یکدیگر و درست زیر خط نشانه قرار دارند. دستگاه مجهز به یک گیربکس سه سرعته و یک موتور برق سینکروس دو سرعته است که با ترکیب آن ها جمعاً شش سرعت برای دستگاه امکان پذیر می شود.

معمولاً یک ظرف استوانه ای به حجم نیم لیتر که از داخل خط نشانه ای در نقطه 350 ml دارد همراه دستگاه می باشد.

 

 

 

مواظبت از دستگاه :

1-    هنگامی که دستگاه خاموش می باشد دنده را عوض نکنید.

2-    بعد از هر آزمایش sleeve را به آرامی از روی bob باز کرده و آن را با آب یا حلال دیگری تمیز شسته و خشک کنید.

3-  دستگاه را گاه گاهی با مایعاتی که گرانروی ان ها معلوم است ( مثل محلول های شکر ، مایعات سیلیکانی و روغن های مشتق از نفت ) مورد آزمایش قرار داده و دقت آن را بررسی کنید. برای آزمایش سرعت دستگاه و کشش فنر حلزونی آن ، روش هایی از طرف شرکت سازنده پیشنهاد شده است که در Instruction Manual آن موجود است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دستگاه superclone :

دستگاه superclone که عملکرد آن شبیه به کلیجکتور و برای جدا کردن خاک رس ( کِلِی ) باریت مورد استفاده قرار می گیرد در سال 1957 توسط شرکت SWACO معرفی شد.

تصفیه مکانیکی گل حفاری بوسیله 4 سیکلون سرامیکی  2 in دستگاه superclone می تواند حدود 20% هزینه های مواد شیمیایی را کاهش دهد به این ترتیب که اجازه استفاده مجدد از گل هایی را که معمولاً بلا استفاده شده اند را می دهد.

دستگاه superclone جای بسیار کمی را بر روی مخازن اشغال می کند اما قادر است 60 تا 90% از کلی های سبک و     کنده های حفاری را دور ریخته و  85 تا 90% از باریت قابل استفاده را در یک سیستم گل نرمال به سیستم برگرداند.

Superclone ذرات کوچکتر از 8 میکرون را دور می ریزد ، از جمله خاک باریت اضافی را که باعث بالا رفتن ویسکوزیته و ژل گل می شود.

وقتی superclone بالاترین بازدهی را در دور ریختن کلی داشته باشد ، جریان ته ریز دستگاه 90 تا 98% خالص می باشد      ( استاندارد API باریت ) و این باریت خالص با سیستم فعال گل مخلوط می شود.

کنترل پنل های جدید که با هوا عمل می کنند بسیار بهتر از کنترل پنل های قدیمی عمل می کنند. این سیستم شامل خاموش شدن اتوماتیک دستگاه در صورت ایجاد تغییری در دستگاه که باعث کم شدن بازدهی دستگاه در تصفیه گل شود ، می باشد. همچنین دارای یک چرخه شستشو با آب می باشد تا از مشکلاتی که هنگام شستشو ممکن است برای دستگاه پیش بیاید جلوگیری کند.

 

 

 

 

 

 

 

طریقه ران کردن دستگاه :

این دستگاه دارای یک لاین ورودی و 2 خروجی می باشد.

برای ران کردن دستگاه به یک لاین آب و یک لاین گل احتیاج داریم. این دو لاین در ورودی پمپ دستگاه با هم میکس         می شوند ( قبل از نقطه تلاقی هر دو لاین دارای ولو می باشند ) و خروجی این پمپ به لاین ورودی دستگاه متصل می باشد.

2 خروجی دستگاه یکی ته ریز است که خروجی باریت می باشد و دیگری سر ریز است که خروجی solution و کنده های ریز می باشد.

برای ران کردن دستگاه کافیست ولو های آب و گل را باز کرده و پمپ را روشن کنیم. آب و گل در ورودی پمپ با هم میکس   می شوند و به درون دستگاه هدایت می شوند. درون دستگاه مخلوط آب و گل بین 4 سیکلون تقسیم می شود و با حرکت دورانی و نیروی گریز از مرکزی که درون سیکلون ایجاد می شود ، جامدات سنگین ( باریت ) به ته ریز و جامدات سبک و مخلوط آب و solution به سر ریز هدایت می شوند. سر ریز دستگاه دور ریخته می شود و ته ریز آن به suction وارد می شود.

به علت اینکه solution گل دور ریخته می شود باید همزمان از solution ی که قبلاً آماده کرده ایم به درون suction انتقال دهیم. همچنین به این علت که مقداری از باریت از سرریز دور ریخته می شود در صورت لزوم و پایین رفتن وزن باید به سیستم باریت بزنیم.

وزن suction ، ته ریز و سر ریز باید چک شود تا از درست عمل کردن دستگاه مطمئن شویم. وزن ته ریز باید 25 تا 30 واحد بیشتر از وزن گل باشد. همچنین عملکرد درست دستگاه را می توان با گرفتن دست زیر ته ریز دستگاه بررسی کرد ، ته ریز دستگاه باید باریت خالص و با دمای پایین تر از گل باشد ، اگر دمای ته ریز بالا رفت نشانه وارد شدن گل به ته ریز می باشد و اگر آب به ته ریز وارد شود وزن کم شده و کاملاً مشخص می باشد. هر کدام از این حالت ها پیش بیاید برای جلوگیری از آن و تنظیم دوباره دستگاه ، ولو های آب گل را باز و بسته با کم و زیاد می کنند تا فشار آب ورودی و گل ورودی تنظیم شود.

سیالات حفاری...