Şekiller - Batman Üniversitesi · Web viewTam manevra, kısa manevra, ilave veya pompa arızası...

Sondaj Akışkanları Laboratuvarı

El Kitabı

i

İçindekiler

Şekiller........................................................................................................................................v

1. ÖZET...................................................................................................................................1

2. Teori.....................................................................................................................................3

A. Viskozite ve Jel Mukavemeti...........................................................................................3

Plastik Viskozite (PV):........................................................................................................3

Görünür Viskozite (ηA):......................................................................................................3

Akma Noktası (Yield Point) (YP):......................................................................................4

Jel Mukavemeti:..................................................................................................................4

B. Kum İçeriği......................................................................................................................4

C. Su Kaybı (Düşük Basınçlı Düşük Sıcaklık Filtrasyonu)..................................................5

D. Metilen Mavisi İçeriği......................................................................................................5

E. Fenolftalin Alkalinitesi....................................................................................................5

F. Turuncu Metilen Alkalinitesi...........................................................................................6

G. Klorür İyon İçeriği...........................................................................................................7

H. Toplam Sertlik İçeriği......................................................................................................7

İ. Kalsiyum İçeriği...............................................................................................................8

J. Damıtma(Retort)..............................................................................................................8

3. DENEYSEL TAKIMLAR VE PROSEDÜR....................................................................11

A. Sondaj Akışkanı Yoğunluğu (Çamur Ağırlığı)..............................................................11

a) Deney düzeneği..........................................................................................................11

b) Prosedür......................................................................................................................11

B. Görünür Viskozite, Plastik Viskozite ve Kopma Noktası.............................................12

a) Deney düzeneği..........................................................................................................12

ii

b) Prosedür......................................................................................................................13

C. Filtrasyon (Düşük sıcaklık ve düşük basınçta)..............................................................13

a) Deney düzeneği..........................................................................................................13

b) Prosedür......................................................................................................................14

D. Su, petrol ve katı içeriği.................................................................................................14

a) Deney düzeneği..........................................................................................................14

b) Prosedür......................................................................................................................15

E. Kum içeriği....................................................................................................................16

a) Deney düzeneği..........................................................................................................16

b) Prosedür......................................................................................................................17

F. Metilen Mavisi Kapasitesi.............................................................................................17

a) Deney düzeneği ve kullanılan kimyasallar.................................................................17

b) Prosedür......................................................................................................................18

G. PH Ölçme.......................................................................................................................19

a) Deney .düzeneği ve kullanılan kimyasallar................................................................19

b) Prosedür......................................................................................................................19

H. Alkalinite ve Kireç İçeriği.............................................................................................20


b) Filtrat Alkalinitesi – Pf/Mf Prosedürü.........................................................................20

c) Çamur Alkalinitesi – Pm Prosedürü............................................................................21

d) Kireç Miktarı Prosedürü.............................................................................................21

İ. Klor İyonu İçeriği..........................................................................................................22


b) Prosedür......................................................................................................................23

J. Toplam Sertliğin Belirlenmesi.......................................................................................23

a) Deney düzeneği ve kimyasallar..................................................................................23

iii

b) Prosedür......................................................................................................................24

4. HESAPLAMA...................................................................................................................26

A. Sondaj Akışkanı Yoğunluğu (Çamur Ağırlığı)..............................................................26

B. Viscozite ve Jel Mukavemeti.........................................................................................26

C. Filtrasyon (Düşük Basınç, Düşük Sıcaklık)...................................................................27

D. Kum içeriği....................................................................................................................27

E. Metilen mavisi kapasitesi...............................................................................................27

F. pH...................................................................................................................................27

G. Alkalinite ve kireç içeriği...............................................................................................28

H. Chloride Ion Content......................................................................................................29

İ. Total Hardness as Calcium............................................................................................29

J. Calcium..........................................................................................................................29

K. Water, Oil and Solid Contents.......................................................................................29

5. TARTIŞMA.......................................................................................................................32

A. Alternatif Sondaj Akışkan Yoğunluğu Yöntemi............................................................32

B. Viskozite ve Jel Mukavemeti.........................................................................................32

C. Filtrasyon.......................................................................................................................33

D. Su, petrol ve katı içeriği.................................................................................................33

E. Kum içeriği....................................................................................................................33

F. Metilen Mavisi Kapasitesi.............................................................................................33

G. Ph Ölçme........................................................................................................................34

H. Alkanite ve Kireç İçeriği................................................................................................34

İ. Kalsiyum Açısından Toplam Sertlik Hesabı..................................................................34

J. Klor iyonu içeriği...........................................................................................................34

6. SONUÇ..............................................................................................................................35

7. KAYNAKLAR..................................................................................................................36

v

Şekiller

2.1. OH-,CO3-,HCO3

- Konsantrsayonları………………………………………………………5

3.1. Yoğuluk ölçer aleti………….………………………………………………..…………...9

3.2. Doğrudan gösteren viskometre…………………………………………………………..10

3.3. Filtrasyon deneysel işlem, basınç kaynakları, dereceli silindir ……................................11

3.4. Retort cihazı…..................................................................................................................13

3.5. Temizlemeden önce ısıtma sırasında yanmış çelik yünü ……………………………….13

3.6. Kum içeriği ölçen dereceli cam tüp…………………………………….……………….14

3.7.a. Metilen mavisi damlaları...............................................................................................15

3.7.b. Mavi sınırların gözlemi….............................................................................................15

3.8. pH ölçümü..…..………………………………………………………………………....16

3.9. Pf, Mf, Pm.........................................................................................................................19

3.10. EDTA çözeltisi................................................................................................................20

3.11. Sertlik göstergesi çözeltisi……………………………………………………………..21

4.1. Yoğunluk dönüşümü………………………………………………………………….…22

4.2. OH-, CO3-, HCO3

- konsantrasyonu………………………………………………………24

1

1. ÖZET

Petrol ve doğalgaz endüstirisinde sondaj çamuru bir çok fonksiyona sahiptir. Sondaj

çamurunun başlıca görevleri şu şekilde özetlenebilir:

1.Formasyon basınçlarını kontrol etmek.

i.Çamur ağırlığının yarattığı hidrostatik basınç formasyon basıncını dengeleyerek, formasyon

akışkanlarının kuyu içine akmasını ve bir basınç kontrolü sorununa neden olmasını önler.

2.Kuyu dibini temizlemek.

i.Sondaj sırasında matkap tarafından yaratılan kesintiler anında matkap ağzından uzaklaştırılıp

matkap dişlerinin sürekli olarak yeni kaya yüzeyi üzerinde çalışması sağlanarak delme hızı

enüst seviyede tutulur.

3.Kuyuyu kesintilerden ve yıkıntılardan temizlemek.

i.Matkap ağzından uzaklaştırılan kesintiler ve kuyunun değişik seviyelerinden kuyu içine

dökülen formasyon parçaları yüzeye taşınarak kuyu temizliği sağlanır. Böylece anülüs

(kuyuiçi) kesinti yükü ve buna bağlı olarak eşdeğer sirkülasyon yoğunluğu en alt düzeyde

tutulur.

4. Matkap ve sondaj dizisini soğutmak ve yağlamak.

i. Sondaj sırasında matkap ve sondaj dizisi ile kazılan formasyon ve kuyu cidarı arasındaki

sürtünmeler azaltılır ve bu sürtünmelerden kaynaklanan ısınmaya karşı soğutma yapılır.

5. Sirkülasyon kesildiğinde anülüsteki kesintileri süspansiyonda tutmak.

i. Tam manevra, kısa manevra, ilave veya pompa arızası gibi nedenlerle sirkülasyon

kesildiğinde, anülüste yer alan kesintiler süspansiyonda tutularak çökmeleri ve bir dizi

sıkışması veya iniş sırasında oturma sorunu yaratması önlenir.

2

6. Yüzey hidrolik gücünü matkaba taşımak.

i. Yüzeyde mevcut hidrolik güç çamur vasıtasıyla matkaba taşınarak, matkap hidroliği

maksimize edilip uygun kuyu dibi temizliği sağlanır.

7. Sondaj ve koruma borusu dizisi ağırlığının taşınmasına yardımcı olmak.

i. Sondaj çamuru yüzdürme yoluyla sondaj ve koruma borusu ağırlığını kaldırma kuvveti

oranında taşır. Matkabın kestiği parçacıkları taşımayı, matkap ve sondaj dizisininin

soğutulmasını ve yağlanmasını, hidrolik gücü matkap nozullarına aktarmayı, kuyu cidarında

çamur keki (mud cake) oluştururak kuyunun yıkılmasını engeller.

Bir sondaj mühendisinin en önemli hedefi, sadece bu fonksiyonlarla ilgili en iyi sondaj

çamurunu seçmek değil, aynı zamanda sondaj sıvısının maliyetini en aza indirmektir.

Uygulamalı Sondaj Mühendisliği (Applied Drilling Engineering) kitabında, Bourgoyne Jr.,

Millheim, Chenevert ve Young Jr. (1991, s.41), sondaj çamurunun maliyetinin bazı

bölgelerde tek bir derin kuyuda 1 milyon doları aştığını belirtmektedir. Bu yüzden sondaj

çamuru, sondaj işini verimli bir şekilde gerçekleştirmek için dikkatli bir şekilde test

edilmelidir. Bu el kitabında su bazlı çamur ele alınmış ve bu çamurun yoğunluğu, viskozitesi

ve jel mukavemeti, filtrasyon, su, yağ ve katı içeriği, kum içeriği, metilen mavisi kapasitesi,

pH, alkalinite, klorür iyonu içeriği ve toplam sertliğinin tespiti için deney aşamaları

anlatılmıştır.

3

2. Teori

A. Viskozite ve Jel Mukavemeti

Viskozite; bir akışkanın akmaya karşı gösterdiği dirençtir. Marsh hunisi veya doğrudan

belirleyici viskometre ile ölçülür. Viskozite sondaj işlemleri için önemlidir çünkü daha viskoz

akışkanlar daha fazla katı madde taşıyabilir. Bununla birlikte, daha viskoz akışkanlar, yüksek

sürtünme kuvvetlerinden dolayı pompalanması için daha fazla beygir gücü gerektirdiğinden,

verimlilik ve ekonomik yönler açısından viskozite belirlenmelidir. Bilinen viskozite değeri ile

üç parametre hesaplanabilir:

Plastik Viskozite (PV):

Bir akışkanın akmaya karşı gösterdiği dirençtir, yani sözü edilen “viskozite”

olduğunda bahsedilen değerdir. Birimi Poise'dir ancak sahada genellikle centipoises (cp)

kullanılır.

Sondaj çamurlarında sondaj katısı olarak, katı içeriğinin, sirkülasyon kayıp

malzemesinin vb. artması plastik viskoziteyi (PV) arttırır. PV'yi düşürmek için, katı içeriği,

çamurun temel sıvısı (su, yağ vb.) ile çamuru seyrelterek azaltılmalıdır. Daha derin sondaj

yapılırken artan sıcaklıkla, sondaj çamurunun plastik viskozitesi azalır, çünkü bazik sıvının

viskozitesi azalır.

Normalde, yüksek çamur ağırlığı, yüksek PV’ye sebep olur. Bununla birlikte, çamurun

ağırlığında değişim olmaksızın PV'de bir artış olursa, çamur sistemindeki ultra ince sondaj

katı içeriğinde, hemen ele alınacak bir artış olduğu anlamına gelir (ADMIN, 2010).

Görünür Viskozite ( A):η

Bir akışkanın görünür viskozitesi, belirtilen bir kesme hızında kullanılan alette

görünen viskoziteye denir. (API, Görünür Viskozite, 1988). Onun da birimi

centipoise(cp)’dir.

4

Akma Noktası (Yield Point) (YP):

Akma noktası (Yield Point-YP), akışkanın hareket ettirilmesi için gerekli olan akışkan

akışının veya gerekli stresin direncidir. Diğer bir deyişle, akma noktası (YP) sondaj

çamurunda kolloidal parçacıklar arasında ki çekici bir kuvvettir. Birimi Pascal (Pa)’dır.

YP sondaj çamurunun kesintileri yüzeye taşıyabilme kabiliyetini gösterir. Dahası,

sürtünme basıncı kaybı YP ile doğrudan ilişkilidir. Yüksek YP’li sondaj çamuru kullanmak

yüksek basınç kaybına yol açar. (ADMIN, Yield Point (YP), 2010).

Viskozite parametrelerine ek olarak, jel mukavemeti sondaj sıvısının önemli bir

özelliğidir:

Jel Mukavemeti:

Bir kolloidal dispersiyonun, kaymaya karşı direncine bağlı olarak bir jel formunu

geliştirme ve tutma yeteneğinin bir ölçüsüdür (Gel Strength Definition, 2007). Bu önemlidir

çünkü jel mukavemeti, çamurun dolaşımının durmasını gerektiren işlemleri yaparken ne kadar

katının askıda durabileceğini gösterir.

Yukarıdaki özellikler aşağıdaki gibi hesaplanabilir;

θx, x RPM’de viskozimetrede okunan değer,

PV =θ600-θ300

YP=θ300-PV

ηA=θ600/2

B. Kum İçeriği

Sondaj çamurunda bulunan ve sondaj çamurunda çözünmeyen katılar 200 mesh elek ile

sondaj çamurundan ayrıştırılır (Sand Content Definition, 2007). Çamurda kum içeriği

5

önemlidir ve takip edilmesi gerekir. Çünkü kum içeriği çamurda % 2'den fazla ise, aşındırıcı

etki aktif hale gelir ve çamur sisteminin ekipmanına zarar verir.

C. Su Kaybı (Düşük Basınçlı Düşük Sıcaklık Filtrasyonu)

Sondaj sırasında, kuyu cidarında geçirgen alanların yüzeylerinde bir çamur keki oluşur.

Sondaj için iyidir, çünkü daha fazla sıvı kaybını önler. Çamur keki bir filtre gibi davranır ve

bu da mühendislerin sıvı kaybı parametresini düşünmesini sağlar. Sıvı kaybı sondaj sıvısının

diferansiyel basınca maruz kaldığında filtre aracından kaybolan sıvı hacminin ölçüsüdür(API,

Filtrate Volume, 1988).

Filtrasyon davranışı ve filtrat içeriği, sondaj-akışkan kontrol ve işleminde çok önemli

konulardır. Bu özellikler, rezervuarın sıcaklığına ve basıncına bağlıdır, bu nedenle çamurdaki

katıların fiziksel ve kimyasal özellikleri olarak farklı sonuçlar elde edilebilir. Bu nedenle,

testler hem düşük hem de yüksek sıcaklık ve basınç değerlerinde gerçekleştirilir(API,

Filtration, 2003).

D. Metilen Mavisi İçeriği

Metilen mavisi, bir akışkan sistemindeki, kil örneğindeki veya şeyl örneğindeki aktif kil

miktarının göstergesidir. Tüm negatif yük sahaları metilen mavisi ile kaplanana kadar titre

edilir(American Society of Mechanical Engineers, 2005). Bununla birlikte, titre edilen metilen

mavisi miktarı (MBT) sadece tahmini değer olarak değil, kesin değer olarak alınmalıdır. Titre

edilmiş metilen mavisi ile bilinen metilen mavisi kapasitesi bentonit eşdeğeri (BE), lb / bbl

olarak hesaplanabilir.

BE=5 x MBT/Vsondaj akışkanı

E. Fenolftalin Alkalinitesi

Fenolftalin alkalinitesi, pH'ın 8.3'e düşürülmesi için numunenin birim hacim başına

gereken asit miktarı olarak tanımlanır; bu, rengin pembeden berraklığa değişmesiyle

gösterilir(Phenolphthalein Alkalinity, 2010). Sahada sondaj çamurunun fenolftalin alkalinitesi

(Pm), filtratı(süzüntüsü) (Pf) ve süzüntünün Turuncu Metilen alkalinitesi (Mf) beraber, sondaj

6

çamurundaki hacimsel iyon konsantrasyonlarını verir. Ayrıca, bu okumalar varil başına kireç

içeriğini pound olarak hesaplamaya yardımcı olur.

F. Turuncu Metilen Alkalinitesi

Turuncu Metilen alkalinitesinin tanımı, çamurun pH'ını 4.3'e düşürmek için numunenin

birim hacmi başına gereken asit miktarıdır. Göstergesi de numunenin renginin turuncudan

pembeye dönüşümüdür.

Petrol endüstrisinde, hem fenolftalein alkalinite hem de Turuncu Metilen alkalinite testleri

için 0.02N sülfürik asit kullanır. Üç testi yaptıktan sonra, iyon konsantrasyonları Şekil 1'de

belirtilmiştir:

Şekil 2.1: OH-, CO3-, HCO3

- ‘un konsantrasyonu (API, Alkalinity and lime content, 2003)

Fw: suyun sondaj çamurundaki hacimsel oranı; Vw: suyun hacimsel oranı

Lime miktarı (lb/bbl) olarak şu şekilde hesaplanır:

Fw: Sondaj akışkanındaki suyun hacim oranı,

7

Vw: Suyun hacim oranı (lb / bbl) olarak hesaplanması;

Fw = Vw/100

Tahmini Kireç Oranı = 0.26 x (Pm – Fw Pf)

G. Klorür İyon İçeriği

Klorür formasyondaki tuzdan gelir ve konsantrasyonu bir gümüş nitrat çözeltisi ile

titre edilerek belirlenir. Çamurdaki klorür miktarı sık sık kontrol edilmelidir. Klorür içeriğinde

herhangi bir değişiklik gözlemlenirse, bir tuz formasyonunda sondaj veya rezervuardan su

akışı sebep olarak gösterilebilir. Şeyl kuyuda şişme problemlerini önlediği için klor iyonunu

çamurda tutmak önemlidir(ADMIN, Chloride Content in the water based mud, 2011). Vsn

olarak gümüş nitratın (ml cinsinden) hacminin ve Vf olarak filtrat hacminin (ml olarak)

verilmesi, klorür iyonu ve sodyum klorür konsantrasyonu aşağıdaki gibi hesaplanır;

c(Cl-)=1000 x Vsn/Vf

Sodyum Klorür Konsantrasyonu (mg/l) = 1.65 x c(Cl-)

H. Toplam Sertlik İçeriği

“Toplam Sertlik” veya “Su Sertliği”, su bazlı çamurdaki kalsiyum (Ca2+) ve

magnezyum (Mg2+) iyonlarının ölçümüdür. Kalsiyum (Ca2+) ve magnezyumun (Mg2+)

çözünebilir iyonlarının toplamı, standart Vesenat çözeltisi ile titre edilerek bulunur.

Toplam sertliğin bir tavan değeri vardır. Genel olarak sertlik 300 mg/l'den fazla olmamalıdır.

Sondaj çamurundaki toplam sertlik kabul edilebilir değerden fazlaysa,

- Kötü çamur keki

- Yüksek sıvı kaybı

- Kil içeriğinin topaklanması

8

- Daha az polimer etkinliği

- Etkin olmayan kimyasal işlemlerin gerçekleşmesi muhtemeldir(ADMIN, Total Hardness or

Water Hardness of water based mud, 2011). Toplam kalsiyum miktarı, mg/l cinsinden

aşağıdaki gibi hesaplanır.

Kalsiyumda ki Toplam Sertlik = 40 x VEDTA/Vs

Burada VEDTA, Versanete sertlik titrasyon çözeltisinin (ml) hacmini belirtir ve Vs, numune

hacmini (ml) belirtir.

I. Kalsiyum İçeriği

Gerekli Vedta ve numune hacmi biliniyorsa, litre başına kalsiyum miligram miktarı

hesaplanabilir:

Kalsiyum İçeriği (mg/l) = 40 x VEDTA/Vs

J. Damıtma(Retort)

Sondaj işlemi sırasında matkabın kestiği kırıntılar sondaj çamuru ile karışır, bu

istenmeyen bir durumdur ancak kaçınılmazdır. Bu nedenle çamuru gözlemlemek için retort

analizleri yapılır. Retort cihazı, bir sondaj sıvısı örneğinde bulunan su, yağ ve katı

hacimlerinin ayrılması ve ölçülmesini sağlar. Bilinen bir hacim, daha sonra yoğunlaştırılan ve

dereceli bir silindirde toplanan sıvı bileşenleri buharlaştırmak için ısıtılır. Sıvı hacmi, dereceli

silindirdeki yağ ve su fazlarının okunmasında belirlenir. Asılı ve çözülmüş toplam katı madde

hacmi, toplanan nihai sıvı hacmine karşı toplam numune hacminin farkı hesap edilerek elde

edilir (Retort Analysis, 2011).

Tüm verileri aldıktan sonra aşağıdaki formüller kullanılarak yapılan retort analizi:

Vw = Su hacmi oranı (%)

Vo = Petrol hacmi oranı (%)

Vs = Retort katı hacmi oranı (%)

Vss = Askıda kalan katının hacim oranı (%)

9

Vsa = Sondaj sıvısı örneğinin hacmi (ml)

Vwa = Suyun hacmi (ml)

Voa = Petrolün hacmi ( ml)

Cs = Klor konsantrasyonu (mg/l)

Vlg = Hafif katıların öz kütlesi (mg/l)

ρm = Sondaj akışkanının yoğunluğu (g/cm3)

ρf = Fİltratın(süzüntü) yoğunluğu (g/cm3)

ρb = Ağır katıların yoğunluğu (g/cm3)

ρlg = Hafif katıların yoğunluğu (g/cm3)

ρo = Petrolün yoğunluğu (g/cm3)

Vb = Ağır katıların hacim oranı (%)

Clg = Hafif katıların konsantransiyonu (kg/m3)

Cb = Ağır katıların konsantransiyonu (kg/m3)

Css = Askıda kalan katı konsantrasyonu (kg/m3)

Vw = 100*(Vwa / Vsa)

Vo = 100*(Vwa/Vsa)

Vs = 100-(Vw+Vo)

Vss = Vs – Vw(Cs/(1680000 – 1.21*Cs))

ρf = 1 + 0.00000109*Cs

10

Vlg = [1/(ρb-ρlg)]*[100ρf+(ρb-ρf)Vss-100*ρm-(ρf-ρo)Vo]

Vb = Vss – Vlg

Clg = 10ρlg * Vlg

Cb = 10ρb * Vb

Css = Clg + Cb

11

3. DENEYSEL TAKIMLAR VE PROSEDÜR

A. Sondaj Akışkanı Yoğunluğu (Çamur Ağırlığı)

a) Deney düzeneği

*Yoğunluk ölçer cihazı(mud

balance) 0.01 g/cm3 doğruluk ile ölçüm

yapar.

Şekil 3.1. yan tarafta bir

Yoğunluk ölçer cihazı (mud balance) ve

dengeli olduğunda yoğunluk okumaları

gösterilmiştir.

*Termometre

b) Prosedür

1. Terazinin haznesi, yoğunluğu ölçülecek çamur ile doldurulur.

2. Çamurun içinde hava varsa hazneye yavaşça vurarak giderilir.

3. Kapak hazne üzerine koyulur ve yavaşça çevirilerek yerine oturtulur.

4. Kapaktaki delikten dışarıya bir miktar çamur akması haznenin dolu olduğunu gösterir.

5. Kapaktaki delik, parmak ile kapatılmış bir şekilde haznenin ve terazi kolunun dış yüzeyine

bulaşmış çamurun tümü yıkanır veya silinir.

6. Terazi dayanma noktasına yerleştirilir ve terazinin kolu üzerindeki ağırlık hareket

ettirilerek hazne ve kolunun dengelenmesi sağlanır.

7. Terazi kolu üzerinde hareket ettirilen ağırlığın, sol el tarafına gelen kenarındaki çamur

yoğunluğu değeri okunur.

12

8. Okuma istenilen kadrandan yapılarak, sonucu lb/gal, lb/ft3, S.G. veya psi/1000 ft olarak

rapor edilir.

9. Her testten sonra çamur haznesi yıkanır.

10. Doğru sonuç alınması için çamur terazisinin tüm parçalarının temiz tutulması şarttır.

B. Görünür Viskozite, Plastik Viskozite ve Kopma Noktası

a) Deney düzeneği

* Doğrudan gösteren viskozimetre

* Kronometre, uygun bardak ve termometre

Not: Rotor manşonu, bob, yay sabitinde burulma ve rotor kolunun hız özelliklerinin yerine

getirilmesi gerekir..

Güvenlik için sıcaklık 200 Fahrenheit değerinin üzerinde olmamalıdır.

Şrkil 3.2. Doğrudan gösteren viskozimetre, motor, kadran okuma portu, rpm aralık

düğmesi, çamur örnek silindiri ve benzeri ana bileşenleri özetler.

13

b) Prosedür

- Viskometre kabı henüz karıştırılmış olan çamurla işaretli seviyeye kadar doldurulur ve rotor

üzerindeki çizgiye kadar çamura batırılır .

- Rotor 600 rpm de döndürülür. Kadrandaki ibre sabit duruma geldiğinde 600 rpm okuması

kaydedilir. (Göstergenin sabitleşmesi için geçen zaman çamurun özelliklerine bağlıdır.)

- Viskometre 300 rpm hıza ayarlanır ve ibrenin sabit bir değere gelmesi beklenir. İbrenin

sabitleştiği değer 300 rpm okuması olarak kayıt edilir.

Not: Vites değişimi yalnız motor çalışırken yapılır.

- Aşağıda verilen formüller kullanılarak gerekli hesaplamalar yapılır.

- Test edilen numunenin sıcaklığı ºF olarak rapor edilir.

Görünür Viskozite [cp], AV = (600 rpm okuması)/2

Plastik Viskozite [cp], PV = (600 rpm okuması) – (300 rpm okuması)

Kopma Noktası [lb/100-ft2], YP= (300

rpm okuması) – PV

C. Filtrasyon (Düşük sıcaklık ve

düşük basınçta)

a) Deney düzeneği

Filtrasyon presi: Çamurun bir filtreleme

ortamı üzerine pompalandığı ve suyun

çamurdan dışarı atıldığı, bir "kek" ile

sonuçlanan bir sıvı kaybı cihazıdır.

14

*Kronometre

*Dereceli Silindir

Şekil 3.3'te sıvı kaybı cihazındaki; göstergeler, valfler, basınç tedarikçisi, hücre ve dereceli

silindir yukarıda gösterilmiştir.

b) Prosedür

- Kuru ve temiz durumdaki pres parçaları ve kuru Watman No.50 filtre kağıdı kullanılarak

filtrasyon cihazı hazırlanır.

- Çamur haznesi üstten 1/2 inç kalacak şekilde çamurla doldurulur.

- Filtratın toplanacağı tüp yerine konduktan sonra, regülatör vasıtasıyla 100±5 psi basınç

uygulanır. Basınç vermek için regülatör vanası ve basıncı kaldırmak için tahliye vanası

kullanılır.

- 30 dakika sonra basınç tahliye edilir ve tüpte biriken filtrat, sıvı kaybı olarak okunur.

- Hücrede kalan çamur dikkatli bir şekilde boşaltılır ve filtrat kağıdı üzerinde biriken kek ile

birlikte dikkatli bir şekilde çıkarılır.

- Kek kalınlığı 1/32 inç hassasiyetle ölçülüp rapor edilir. Kekin yapısı (sert, yumuşak, kumlu

gibi) hakkında yorum yapılması yararlı olur.

- Her testten sonra cihaz iyice yıkanıp kurulanır.

D. Su, petrol ve katı içeriği

a) Deney düzeneği

*Retort cihazı (numune kabı, sıvı kondenser, ısıtma elemanı, sıcaklık kontrolü)

15

*Sıvı alıcı

*İnce çelik yünü

*Yüksek sıcaklıkta silikon yağı (yağlayıcı olarak kullanılır)

*Boru temizleyiciler

*Macun bıçağı, Marsh hunisi, köpük giderici madde ve tirbuşon

Şekil 3.4. Retort analiz ekipmanını gösterir ve deneysel süreç hakkında fikir verir.

Şekil 3.5.’teki aperat deneyden sonra alınır.

Sıvının buharlaştırılması için oda sistemine verilen

aşırı ısı nedeniyle yanmış ince çelik yününü

gösterir.

b) Prosedür

- Alttaki çamur haznesi test edilecek

homojen çamurla doldurulur ve haznenin kapağı

16

fazla çamurun dışarı akmasına müsaade ederek kapatılır. Haznenin içine doldurulan çamurda

köpük ve gaz olmamalıdır.

- Çamur haznesinin bağlandığı üst taraftaki hücre ince çelik yünü ile doldurulur.

- Hazırlanan hücre retort cihazına yerleştirilir. Yoğunlaştırıcı çıkışına bir ölçekli tüp koyulur.

- Cihaz doğru bir elektrik besleyicisine bağlanır. Isıtmaya yoğunlaştırıcıdan gelen damlalar

kesilinceye kadar devam edilir.

- Toplanan petrol ve su hacimleri ölçülür ve çamurdaki petrol, su ve katı madde yüzdeleri

hesaplanır.

- Cihaz soğutulur ve hücrede kalan katı maddeler spatula ile temizlenir. Borulardaki petrol,

yağ ve glikol (varsa) kalıntılarını temizlemek için boru temizleyici fitillerinden kullanılır.

E. Kum içeriği

Kum miktarını ölçmek için kullanılan aletler 200 mesh elek içeren süzgeç, huni ve ölçekli bir

cam tüpten oluşur. Çöktürme tankı veya desander kullanılarak çamurdaki kum

konsantrasyonunun maksimum %1 civarında tutulması pompa ve hortumlara zarar verilmesini

önlediği gibi, istenmeyen ağırlık artışlarını da kontrol eder.

a) Deney düzeneği

*Elek

*Huni

*Ölçekli Cam tüpü

Yandaki Şekil 3.6.’da görüldüğü üzere, dereceli tüpün tabanına

biriken kum taneleri çökeltisi vardır.

Şekil 3.6: Kum içeriği dereceli tüp

17

b) Prosedür

- Ölçeklendirilmiş cam tüp üzerindeki “Mud to here” çizgisine kadar çamurla doldurulur.

Daha sonra “Water to here” çizgisine kadar su ilave edilir.

- Tüpün ağzı baş parmakla kapatılarak hızlı bir şekilde sallanır.

- Bu karışım süzgeçten geçirilir ve aynı zamanda tüp temiz su ile yıkanarak içinde kalan her

şey aynı süzgeçten geçirilir.

- Süzgecin kenarlarına hafifçe vurularak çamur-su karışımının elekten geçmesi

kolaylaştırılabilir. Elek üzerinde kalan malzeme ezilip karıştırılmamalı veya süzgeçten

geçirmek için zorlanmamalıdır. Aksi halde bu, yanlış ölçüm yapılmasına ve eleğin

gevşemesine neden olur.

- Elek üzerinde kalan kumu, çamur bulaşımından arındırmak amacıyla, basınçlı su ile yıkanır.

- Huni süzgecin üzerine yerleştirilir, huninin ucu cam tüpün ağzına doğru yanaştırılarak

yavaşça çevirilir ve temiz su püskürtmek suretiyle kumun cam tüpe akıtılması sağlanır

- Kumun çökmesi beklenir.

- Ölçekli cam tüp içinde çöken kum miktarı, hacimce kum yüzdesi olarak kayıt edilir.

- Testten sonra cihaz iyice yıkanır.

F. Metilen Mavisi Kapasitesi

a) Deney düzeneği ve kullanılan kimyasallar

*Metilen mavisi çözeltisi: Litre başına 3,74 USP tipi metilen mavisi

(C16H18N3SCl•3H2O) içeren

metilen mavi çözeltisi

* %3‟lük Hidrojen Peroksit çözeltisi

* 5N sülfirik asit

18

* 250 ml. erlenmeyer

* 1 ml. ve 5 ml. pipet

* Isıtıcı

* Karıştırma çubuğu

* Filtrat kağıdı

* Saf su

Şekil 3.7.a'da, sırasıyla metilen mavisi damlacıkları ve mavi çözelti görülmektedir.

Şekil 3.7.b'de mavi sınırlar, damla damla metilen mavisi artışlarından sonra gözlenmiştir.

Şekil 3.7: a) metilen mavisi damlacıkları b) mavi sınırlar gözlemi

b) Prosedür

- Erlenmayer içerisindeki 10 ml. saf suya, 2-10 ml arası çamur ilave edilir.

- Karışıma 15 ml. %3 hidrojen peroksit ve 0,5 ml. sülfirik asit ilave edilir. 10 dakika düşük

ayarda

kaynatılır.

19

- Daha sonra saf su ile 50 ml.'ye tamamlanır.

- Pipet ile karışıma metilen mavisi ilave edilir. Her 0,5 ml. ilaveden sonra karışım 15-20

saniye karıştırılır.

- Karışımdan karıştırma çubuğunun ucuyla bir damla alınarak filtre kağıdı üzerine bırakılır.

G. PH Ölçme

a) Deney .düzeneği ve kullanılan

kimyasallar

* Tampon çözeltiler

*Saf su

* Hafif sıvı deterjan

* Sodyum hidroksit NaOH

* Hidroklorik asit, HCI

* Amonyum bifluorür

* Millivolt aralığı potansiyometresi

* Elektrot sistemi

* Termometre, elektrot saklama, yumuşak doku ve test tüpü fırçası

Şekil 3.8. pH ölçüm deneyini, kimyasal reaksiyonları ve fiziksel gözlemleri gösterir.

b) Prosedür

- Örnek sondaj sıvısının tampon çözeltisiyle aynı sıcaklıkta olması gerekir. - - ---

- Elektrotları saf suyla temizleyin ve kurulayın.

- Probu pH 7 tamponuna yerleştirin, bir dakika bekleyin ve sıcaklığı ölçün

20

- Kalibrasyonu kullanarak bu sıcaklığı ve sayaç değerini 7,0 pH değerinde ayarlayın.

- Kullanılmış sondaj sıvısı örneğini tekrar kullanmayın. Asit ve alkali sondaj sıvı

örnekleri için prosedürü tekrarlayın. Sıcaklık ve sayaç okumasını asit ve alkali pH'larda

- Numune pH'ını doğru bir şekilde kaydedin ve sonunda kullanılan elektrodu

temizleyin.

H. Alkalinite ve Kireç İçeriği


* 0,02 N (N/50) sülfürik asit çözeltisi

* Fenolfitalein (Phenolphthalein) indikatör çözeltisi

* Metil oranj (Methly Orange) indikatör çözeltisi

* Polietilen titrasyon kabı, 100-150 ml. ve beyaz renkli

* 1 ml. ve 10 ml.'lik pipet

* Karıştırma çubuğu

* pH metre, opsiyonelProsedür

b) Filtrat Alkalinitesi – Pf/Mf Prosedürü

- Titrasyon kabına bir mililitre filtrat konur.

- 1 damla fenolfitalein (Phenolphthalein) indikatör çözeltisi ilave edilir. Herhangi bir renk

oluşmaz ise Pf= 0.

- Eğer çözelti pembeye dönüşürse, renk kayboluncaya kadar bir pipet ile 0,02 normal (N/50)

sulfürik asit ilave edilir ve bu sırada numune sürekli karıştırma çubuğu kullanılmadan

çalkalanır. Eğer kullanılan filtrat numunesinin rengi, renk değişimini maskeliyorsa pH kağıdı

kullanılarak pH değerinin 8,3 olduğu noktada test bitirilir.

21

- Harcanan 0,02 N (N/50) sulfürik asitin miktarı Pf (ml.) olarak kaydedilir.

- Pf noktasına kadar titrasyona tabi tutulan numuneye 2 veya 3 damla Methly Orange

indikatör çözeltisi ilave edilir. Aynı zamanda çözelti renginin sarı renkten pembe renge

değişmesine kadar sürekli karıştırma çubuğu kullanılmadan çalkalanır, damla damla 0,02 N

sülfirik asit ilave edilir. Eğer kullanılan filtrat numunesinin rengi, renk değişimini

maskeliyorsa, pH kağıdı kullanılarak pH değerinin 4,3 olduğu noktada test bitirilir.

- Bütün testte kullanılan sülfürik asit miktarı (Pf için kullanılan da dahil) Mf (ml.) olarak

kaydedilir.

c) Çamur Alkalinitesi – Pm Prosedürü

- Titrasyon kabına, 25-50 ml. saf su ve 1 ml. çamur numunesi konur ve karıştırma çubuğu ile

karıştırılarak numune sulandırılır.

- 4-5 damla fenolfitalein (Phenolphthalein) indikatör çözeltisi ilave edilir.

- Eğer çözelti pembeye dönüşürse, renk kayboluncaya kadar bir pipet ile 0,02 N (N/50)

sülfürik asit ilave edilir ve bu sırada numune sürekli karıştırma çubuğu ile karıştırılır. Eğer

kullanılan filtrat numunesinin rengi, renk değişimini maskeliyorsa pH kağıdı kullanılarak pH

değerinin 8,3 olduğu noktada test bitirilir.

- Harcanan 0,02 N (N/50) sulfürik asitin miktarı Pm olarak kaydedilir.

d) Kireç Miktarı Prosedürü

Pf ve Pm belirlenir.

Retort analizinden elde edilen, hacimce % su miktarı, Vwr, belirlenir.

Hacimce su yüzdesi hesaplanır,

Fw=Vwr/100

Yukarıda belirlenen Fw, Pm ve Pf değerler kullanılarak kireç miktarı hesaplanır

Kireç, lb/bbl=0,26*(Pm–(Fw*Pf))

22

Kireç, kg/m3=0,742 (Pm–(Fw*Pf))

Şekil 3.9'da. çamur filtratın fenolftalein alkalinitesi, metil oranj alkalinitesi ve çamur

alkalinite deney aparatı gösterilmektedir.

Şekil 9: Pf (çamur filtratın fenolftalein alkalinitesi), Mf

(çamur filtratının metil oranj alkalinite uç noktası), Pm (çamur alkalinitesi)

(Admin, 2011).

I. Klor İyonu İçeriği


*Gümüş nitrat *Kalsiyum karbonat

* Potasyum kromat *Saf su

*Sülfürik asit * Ölçekli pipetler

23

* Fenolftalein * Titrasyon kabı ve karıştırma çubuğu

b) Prosedür

- Titrasyon kabına 1ml veya daha fazla filtrat alınır.

- 1 damla fenolfitalein (Phenolphthalein) indikatör çözeltisi ilave edilir. Eğer

indikatörün rengi pembeye dönüşürse, bir pipetle, renk kaybolana kadar damla damla asit

ilave edilir.

- Yaklaşık 25-50 ml saf su ile numune seyreltilir.

- 5-10 damla potasyum kromat indikatörü ilave edilir.

- Karışımın rengi sarıdan kiremit kırmızısına dönüşene kadar pipet ile gümüş nitrat

ilave edilir ve renk dönümü yakalandığında en az 30 saniye kalıcı olması beklenir. Kullanılan

gümüş nitrat miktarı kaydedilir.

- Eğer ölçüm yapılan filtratın klorür iyon konsantrasyonu 10000 mg/lt.t'yi geçerse,

0,282N AgNO3 çözeltisi kullanılmalı ve aşağıdaki hesaplamada 1000 çarpanı yerine 10000

çarpanı kullanılmalıdır.

Klorür [mg/lt] = (Gümüş Nitrat Miktarı(ml)*1000)/ Filtrat Miktarı (ml)

NOT: Karbonat, bikarbonat kirliliklerinin yaşandığı veya yüksek Pf/Mf (Pf >2, Mf >3)

ölçümlerinin yapıldığı numunelerin klor (Cl- iyonu ) miktarının yanlış ölçülmesi mümkündür.

Bu durumu önlemek için test aşamalarından 3. adım (25-50 ml saf su ilavesi) atlanarak

doğrudan titrasyona başlanılmalıdır.

J. Toplam Sertliğin Belirlenmesi

a) Deney düzeneği ve kimyasallar

* Versenate çözeltisi 20 EPM (1ml = 400 mg/lt.t. Ca++)

* Hardness buffer çözeltisi

* Hardness indikatör çözeltisi

24

* Saf su

* Polietilen titrasyon kabı, 100-150 ml. ve beyaz renkli

* 1 ml. ve 10 ml.'lik pipet

Şekil 3.10'da, EDTA çözeltisi yani sertlik göstergesi çözeltisi gösterilmiştir.

Şekil 3.10: EDTA çözeltisi (Inter guide, 2011).

b) Prosedür

- Titrasyon kabına 25-50 ml saf su ile

alınır.

- 6 damla hardness buffer ve 4 damla

hardness indikatör çözeltisi ilave edilir.

- Bu aşamada eğer karışımın rengi pembe

olursa, ölçüsüz olarak versenate çözeltisi ile

rengin maviye dönmesi sağlanır.

- Titrasyon kabına 1 ml. çamur filtratı

alınır.

25

- Çözeltinin rengi kırmızıdan maviye dönüşene kadar versenate çözeltisi ilave edilir ve

miktarı kaydedilir.

Toplam Sertlik[mg/lt] = (Versenate Çökeltisi Miktarı * Cversente)/(Filtrat Miktarı(ml.)

Cversenate : Kullanılan versenate çözeltisine göre kullanılan katsayıdır. Katsayılar Tablosu

aşağıda verilmiştir.

Versanet Çözeltisi Katsayıları

2 EPM Versenate Çözeltisi Cversenate = 40



26

4. HESAPLAMA

A. Sondaj Akışkanı Yoğunluğu (Çamur Ağırlığı)

Yoğunluk ölçüm cihazından ölçülen çamur yoğunluğu:

ρçamur = 9.2 lb/gal

Sonuçlandırmak için:

ρmud=9.2 lb /gal=1,100 kg /m3=1.1g /cm3=68.5 lb/ ft3

B. Viscozite ve Jel Mukavemeti

Ölçülen Veriler:

10. saniyedeki jel mukavemeti = 5

ϴ600 = 51,5 ϴ100 = 18

ϴ300 = 35 ϴ6 = 5

27

ϴ200 = 27 ϴ3 = 3.5

PV = Plastik viskozite (cp)

YP = Kopma Noktası (Yield point) (lb/100ft2)

ηA = Görünür viskozite (cp)

PV = ϴ600 - ϴ300 = 51.5 – 35 = 16.5 cp

YP = ϴ300 – PV = 35 – 16.5 = 18.5 lb/100ft2

ηA = ϴ600/2 = 51.5/2 = 25.75 cp

C. Filtrasyon (Düşük Basınç, Düşük Sıcaklık)

Su kaybı = 7 ml

Çamur kekinin kalınlığı ≈ 1 mm

D. Kum içeriği

Kum içeriği = 1.4 %

E. Metilen mavisi kapasitesi

MBT = Metilen mavisi hacmi = 8 ml

Vdf = Sondaj akışkan örneğinin hacmi = 2 ml

BE = Metilen mavisi bentonit eşdeğeri

BE = 5* MBT/Vdf (lb/bbl)

BE = 14.25 * MBT/Vdf (kg/m3)

BE = 20 bl/bbl = 57 kg/m3

28

F. pH

Pm=0.26

G. Alkalinite ve kireç içeriği

Pf = 0.1

Mf =0.76

If OH- CO3-2 HCO3

-

Pf=0 0 0 1220Mf

2Pf<Mf

2*0.1<0.76

0

=0

1200Pf

=120

1220(Mf-2Pf)

=683.2

2Pf=Mf 0 1200Pf 0

2Pf>Mf 340(2Pf-Mf) 1200(Mf-Pf) 0

Pf=Mf 340Mf 0 0

Şekil 4.2: OH-, CO3-, HCO3- konsantrasyonları (API, Alkalinity and lime content, 2003)

Fw = Sondaj sıvısında suyun hacim oranı

Vw = Suyun hacim yüzdesi = 65 %

Fw = Vw/100 = 65/100 = 0.65

Tahmini Kireç İçeriği = 0.26*(Pm – Fw * Pf) (for bl/bbl)

= 0.26*(0.26-0.65*0.1 = 0.0507 bl/bbl

29

Tahmini Kireç İçeriği = 0.742*(Pm – Fw * Pf) (for kg/m3)

= 0.1447 kg/m3

H. Klor iyonu içeriği

Vsn = Gümüş nitrat hacmi = 0.6 ml

Vf = Filtrat hacmi = 1 ml

c(Cl-) = 1,000 * Vsn / Vf = 1,000 * 0.6 / 1 = 600

Sodyum Klorür Konsantrasyonu = 1.65 * c(Cl-) (mg/l)

= 1.65 * 600 = 990 mg/l

I. Kalsiyum açısından toplam sertlik hesaplaması

VEDTA = EDTA hacmi (Versenate sertlik titrasyon çözeltisi) = 3.4 ml

Vs = Numunenin hacmi = 31 ml

Kalsiyum açısından toplam sertlik = 40 * VEDTA /Vs (mg/l)

= 40 * 3.4 / 31 = 4.387 mg/l

J. Kalsiyum

VEDTA = EDTA Hacmi (Versenate sertlik titrasyon çözeltisi) = 2.7 ml

Vs = Numunenin hacmi = 31 ml

Kalsiyum içeriği = 40 * VEDTA /Vs (mg/l)

= 40 * 2.7 / 31 = 3.097 mg/l

30

K. Su, Petrol ve Katı İçeriği

Vw = Suyun hacim yüzdesi (%)

Vo = Petrolün hacim yüzdesi (%)

Vs = Retort edilmiş katının yüzdesi (%)

Vss = Askıda kalan katının hacimce yüzdesi (%)

Vsa = Sondaj akışkanın numunesinin hacmi = 50 ml

Vwa = Suyun hacmi = 32.5 ml

Voa = Petrol’ün hacmi = 0 ml

Cs = Klor konsantrasyonu = 600 mg/l (from 4.I.)

Vlg = Hafif katıların birim hacmi (mg/l)

ρm = Sondaj akışkanın yoğunluğu = 1.1 g/cm3

ρf = Filtrat(süzüntü)’ın yoğunluğu (g/cm3)

ρb = Ağır malzemenin yoğunluğu = 4.48 g/cm3

ρlg = Hafif katıların yoğunluğu = 2.6 g/cm3

ρo = Petrolün yoğunluğu = 0.8 g/cm3

Vb = Ağır malzemenin hacimce yüzdesi (%)

Clg = Hafif katıların konsantrasyonu (kg/m3)

Cb = Ağır malzemenin konsantrasyonu (kg/m3)

Css = Askıda kalan katının konsantrasyonu (kg/m3)

31

Vw = 100*(Vwa / Vsa) = 100*(32.5/50) = 65 %

Vo = 100*(Vwa/Vsa) = 0 %

Vs = 100-(Vw+Vo) = 100 – 65 – 0 = 35 %

Vss = Vs – Vw(Cs/(1680000 – 1.21*Cs)) = 35-65(600/(1680000-1.21*600)) = 34.977%

ρf = 1 + 0.00000109*Cs = 1+0.00000109*600 = 1.000654 g/cm3

Vlg = [1/(ρb-ρlg)]*[100ρf+(ρb-ρf)Vss-100*ρm-(ρf-ρo)Vo]

=[1/(4.48-2.6)]*[100*1.000654+(4.48-1.000654)34.977-100*1.1-(1.000654-0.8)0]

=59.448 mg/l

Vb = Vss – Vlg = 34.977-59.448 = -24.471%

Clg = 10ρlg * Vlg = 10*2.6*59.448 =1545.6 kg/m3

Cb = 10ρb * Vb = 10*4.48 * (-24.471)= -1096.3 kg/m3

Css = Clg + Cb = 1545.6 + (-1096.3) = 449.3 kg/m3

32

5. TARTIŞMA

Bu kısma kadar, yürütülen deneyler ve teorileri açıklanmıştır. Şimdi, bu kısımda

yapılacak olan şey, bu deneylerde neler yapıldığının ve sonuçlarının tek tek tartışılmasıdır.

A. Alternatif Sondaj Akışkan Yoğunluğu Yöntemi

Petrol endüstrisinde sondaj akışkanı yoğunluğu çok önemlidir, çünkü yüksek bir

formayon basıncı çamur basıncı ile dengelenir. Bu nedenle, sondaj akışkanının yoğunluğunun

bilinmesi gerekir ve yoğunluk bir yoğunluk ölçme aleti ile basitçe ölçülebilir. Ölçme

noktasında, hava hacmini ihmal edilebilir bir değere indirgemek için numuneyi

basınçlandırmak gerekir. Çamur yoğunluğunun değeri çok önemlidir; Çok yüksek veya

yetersiz olmamalıdır. Eğer bu değer yetersiz ise, bu durum formasyondan kuyuya çeşitli

sıvıların girmesine neden olabilir. Eğer değer çok yüksekse, yine bazı kötü sonuçlar ortaya

çıkabilir: kayıp dolaşımı, penetrasyon hızında azalma, sondaj dizisi sıkışması veya formasyon

hasarı. Bu nedenle, bir sondaj mühendisi için çamur yoğunluğu ve ölçümü çok önemlidir.

B. Viskozite ve Jel Mukavemeti

Viskozite ve jel mukavemeti de önemli terimlerdir. Daha iyi bir sondaj akışkanı ve

daha iyi sonuçlar için bu parametreler kontrol edilmeli ve dikkate alınmalıdır. Ayrıca,

viskozite ve jel mukavemeti bir şekilde birbirleri ile ilgili terimlerdir. Yüksek viskoziteli bir

akışkan için yüksek jel mukavemetinin beklenebileceği sonucuna varılabilir. Ancak, bu

terimler diğer terimler gibi sondajda da kontrol edilmelidir. Jel mukavemeti önemlidir, çünkü

katıları süspansiyonda tutan sondaj akışkanının kapasitesini gösterir. Jel mukavemeti gerekli

büyüklükte değilse, kesiklerin sirkülasyon süspansiyonunu durdururken, katı veya katkı

maddeleri askıda tutmak mümkün olmayacaktır. Kopma noktası ve akma noktası da

kesiklerin yüzeye taşınması için önemlidir. Yine bir sondaj akışkanı için iyi bir akma noktası

gereklidir ve daha yüksek yoğunluk daha yüksek akma noktası anlamına gelmez. Daha

yüksek akma noktası, daha yüksek sürtünme kaybının ve bir sondaj mühendisi için bunun

ekstra basınç kaybı anlamına geldiği anlamına gelir. Dolayısıyla, bu parametre de uygun

şekilde tasarlanmalıdır. Tüm bu jel mukavemeti ve akma noktası koşullarına ulaşmak için

viskozite gereklidir.

33

C. Filtrasyon

Filtrasyon ve çamur keki sondajda hayati önem taşır. Çamur kekinin en önemli görevi

kuyunun bütünlüğünü korumaktır. Ayrıca, çamur keki özellikle hidrasyonun önlenmesi için

şeyl formasyonlarında çok önemlidir. Sondaj akışkanı basıncı, formasyon basıncından çok

daha yüksek olursa kuyudan formasyona sürekli bir akış söz konusu olur. Bu asla arzu edilen

bir durum değildir, çünkü bu, formasyon hasarına neden olur. Şeyl formasyonları için su ve

kil mineralleri temas halinde olacak ve daha sonra kuyuda şişme oluşacaktır. Dahası, sondaj

ile ilgili endişeler için çok kalın filtre keki matkabın sıkışmasına ve torkta artışa neden

olabilir.

D. Su, petrol ve katı içeriği

Aşırı su içeriği; yüksek PV, yüksek YP, yüksek pompalama basıncı, aşırı sıvı kaybı

gibi çeşitli sorunlara neden olabilir. Dahası, bilinen su ve yağ birbiriyle uyumlu olmadığından,

sisteme su eklendiğinde, çamurda güçlü bir emülsiyonun muhafaza edilmesi için emülsifiye

edici maddelerin eklenmesi gerekmektedir. Katı içeriği su gibi aynı sonuçlara neden olabilir.

E. Kum içeriği

Kum içeriği yine çok önemlidir. Aslında, kum içeriğinin etkileri yukarıda bir şekilde

su, yağ ve katı içerik bölümünde belirtilmiştir. Kum içeriği doğrudan plastik viskozite ve

akma noktası parametrelerini etkiler. Kolay anlaşılabileceği gibi, tüm bu parametreler

birbiriyle çakışır. Dolayısıyla, hepsinin birlikte değerlendirilmesi çok önemlidir. Üretilen

kumu sondaj sıvısından ayırmak için, şeyl çalkalayıcıda uygun elek boyutu kullanılmalı veya

desander kullanılmalıdır.

F. Metilen Mavisi Kapasitesi

Metilen mavisi kapasitesi çamurdaki reaktif killerin bir göstergesidir. Bu önemlidir,

çünkü sondaj sıvısında katı içeriği hakkında bilgi verir. Miktarı daha çoksa, sondaj

akışkanında daha fazla katı bulunur anlamına gelir.. Bu deneyde metilen mavisi kapasitesi 20

lb/bbl olarak hesaplanmıştır. İyi bir sondaj işlemi için, bu sayı 15 lb/bbl olmalıdır. Yani, 20

lb/bbl miktarı oldukça yüksektir. Belki bu sondaj akışkanı, operasyonlarda kullanmadan önce

katyon değişim kapasitesini azaltmak için tekrar tasarlanabilir.

34

G. Ph Ölçme

Ph ölçümü, hidrojen iyonu konsantrasyonunu veya başka bir deyişle asitliği belirlemek

için yapılır. Ph değeri önemlidir. Kuyu veya formasyon koşullarına göre farklı ph değerleri

tercih edilebilir. Düşük ph, yüksek asitlik demektir, bu da sondaj borusunun koruması için iyi

değildir. Ancak alkaliniteyi ve sertliği azaltmak için, ph azaltılabilir. Ayrıca, dispersanlar için,

kullanıldıkları takdirde, 9.5 veya 11 gibi yüksek ph değerlerine ihtiyaç vardır. Bu nedenle,

uygun ph'ın dikkatli bir şekilde karar vermek de çok önemlidir.

H. Alkanite ve Kireç İçeriği

Alkanite ve kireç içeriği, emülsiyon stabilitesini korumak için önemlidir. Alkanite,

asitliğin aksine OH- konsantrasyonuna bağlıdır. Emülsiyon stabilitesini kontrol etmek veya

benzer şekilde H2S ve CO2 gazlarını kontrol etmek için sisteme kireç eklenebilir. Bu gazları

içeren formasyonlarda sondaj yapılırken kireç miktarı sistemde arttırılabilir, o zaman bu kireç

ve bu gazlar reaksiyona girer ve gaz çıkarılır.

I. Kalsiyum Açısından Toplam Sertlik Hesabı

Sertlik sondaj akışkanındaki Mg+2 ve Ca+2 konsantrasyonlarının göstergesidir. Bu

sondaj mühendisinin dikkatli olması gerektiği bir başka önemli noktadır. Sertlik çok yüksek

ise, kalın ve yumuşak çamur kekine, yüksek sıvı kaybına, kil içeriğinin topaklanmasına, daha

az polimer etkinliğine vb. neden olur. Sertlik değeri normal olarak 300 mg/L veya 400

mg/L'den düşük olmalıdır. Ve bizim hesaplamalarımızda, sertlik değeri büyük bir değer olan

4.387 mg/L'dir.

J. Klor iyonu içeriği

Formasyondaki tuz, sondaj akışkanına klorür verir. Klorür iyonu içeriğinin artması,

tuz oluşumuna sondajdan kaynaklanabilir. Klorür iyonu içeriği şeyllerin şişmesini önler. Bu

nedenle, bu dikkatli bir şekilde takip edilmelidir. Beklenen değerlerde klorür iyonu içeriğini

korumak için, sisteme NaCl ve KCl eklenebilir. Sondaj sıvısı için 990 ml/L iyi bir başlangıç

değeridir. Sondaj sırasında, bu konsantrasyon formasyonun içerdiği kil miktarına göre

arttırılabilir veya azaltılabilir..

35

6. SONUÇ

Bu kadar sayıda deney sondaj akışkanı ile ilgilidir. Her bir bölümde, sondaj

akışkanının bir farklı yönü ele alınmıştır. Derslerde, sondaj sıvısının önemi ve

özellikle içeriğinin düzenlenmesinin önemi birçok kez vurgulanmıştır. Bununla

birlikte, hiçbir teori, deneyim veya deney olmaksızın zihinde yer alması zordur. Bu

sondaj laboratuarında, sondaj sıvısının kalitesini ve kimliğini etkileyen her parametre,

somut bir şekilde kısaca açıklanmıştır. Şimdi, en azından laboratuvar grubundaki

herkes, sondaj sıvısının parametreleri hakkında kolayca konuşabilir ve basit çamur ve

sondaj çamuru arasındaki farkı açıklayabilir. Sondaj akışkanı petrol mühendisliğinde

çok önemli bir faktördür. İnsan vücudunda dolaşan kan kadar önemlidir. Ayrıca, bu

deneylerde iyon içeriği, sertlik, filtrasyon, çamur keki, viskozite, jel mukavemeti,

akma noktası ve akışkan yoğunluğu gibi terimler açıklığa kavuşturulmuştur. Ayrıca,

her bir parametrenin daha iyi anlaşılması sağlanmıştır..

36

7. KAYNAKLAR

American Society of Mechanical Engineers, A. S. (2005). Drilling Fluid Processing.

Methylene blue test. Oxford, USA Linacre House, Jordan Hill, UK: Gulf Professional

Publishing .

API. (1988). Apparent Viscosity. API Production Department, Glossary of Oilfield

Production Terminology (GOT) (DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS) (1. b., s.

22). Washington, D.C.

API. (1988). Filtrate Volume. In API Production Department, Glossary of Oilfield Production

Terminology (GOT)(DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS) (1. b., s. 102).

Washington, D.C.

API. (2003). Alkalinity and lime content. In API, API RP 13B-1 (3. b., s. 25). Washington,

D.C.: API Publishing Services.

API. (2003). Filtration. In API Production Department, API RP 13B-1 (3. b., s. 8).

Washington, D.C.: API Publishing Services.

ADMIN. (2010, December 9). Plastic Viscosity (PV). Retrieved on December 18, 2011 from

http://www.drilling-mud.org: http://www.drilling-mud.org/plastic-viscosity-pv/

ADMIN. (2010, December 11). Yield Point (YP). Retrieved on December 18, 2011 from

Drilling-Mud.org: http://www.drilling-mud.org/yield-point-yp/

ADMIN. (2011, January 26). Total Hardness or Water Hardness of water based mud.

Retrieved on December 18, 2011 from Drilling-Mud.org: http://www.drilling-

mud.org/total-hardness-of-water-hardness-of-water-based-mud/

ADMIN. (2011, January 27). Chloride Content in the water based mud. Retrieved on

December 18, 2011 from Drilling-Mud.org: http://www.drilling-mud.org/chloride-

content-in-the-water-based-mud/

37

ADMIN. (2011). Pf (phenolphthalein alkalinity of the mud filtrate), Mf (methyl orange

alkalinity end point of mud filtrate), Pm (mud alkalinity).Retrieved December 17,

2011, fromhttp://www.drilling-mud.org/pm-phenolphthalein-alkalinity-of-the-mud-filtrate-

mf-methyl-orange-alkalinity-end-point-of-mud-filtrate/

Bourgoyne Jr., A. T., Millheim K. K., Chenevert M. E., & Young Jr. F. S. (1991). Applied

Drilling Engineering. Richardson, TX: Society of Petroleum Engineers.

Chillmaid. (2011).pH test for alkali metal solution, pH measurement.Retrieved December 17,

2011, fromhttp://www.sciencephoto.com/media/4610/enlarge

Deluxe Testing Equipment. (2011).Versenate hardness indicator solution.Retrieved

December 15, 2011, from http://dteservices.com/store/product _info.php?

products_id=49

DSC .(n.d.) Galleries: The weighted mud is a distinctly different colour. Retrieved December

9, 2011 from http://www.dsc-online.co.uk/gallery_rotary.html (Cover Picture)

Gel Strength Definition. (2007).Retrieved on December 18, 2011 from Oil & Gas Field

Technical Terms Glossary: http://oilgasglossary.com/gel-strength.html

Interguide. (2011). EDTA solution. Retrieved December 17, 2011, from

http://interguidedental.com/EDTA-Solution-Vista-p23156.html

Phenolphthalein Alkalinity. (2010). Retrieved on December 18, 2011 from Office of Water

Programs,Sacremento State: http://www.owp.csus.edu/glossary/phenolphthalein-

alkalinity.php

Retort Analysis. (2011). Retrieved on December 18, 2011 from ExpotechUSA:

http://www.expotechusa.com/Catalogs/OFITE/Instructions/165-00-165-14-165-80.pdf

Sand Content Definition. (2007). Retrieved on December 18, 2011 from Oil & Gas Field

Technical Terms Glossary: http://oilgasglossary.com/sand-content.html

Schlumberger Oil Field Glossary. (2011).Direct indicating viscometer. Retrieved December

17, 2011, fromhttp://www.glossary.oilfield.slb.com/DisplayImage.cfm?ID=379

http://www.glossary.oilfield.slb.com/DisplayImage.cfm?ID=379

http://www.sciencephoto.com/media/4610/enlarge

Şekiller - Batman Üniversitesi · Web viewTam manevra, kısa manevra, ilave veya pompa arızası...

Documents

Transcript of Şekiller - Batman Üniversitesi · Web viewTam manevra, kısa manevra, ilave veya pompa arızası...