بایگانی دسته: معرفی باریت

معرفی باریت

زمین شناسی کانی باریت

باریت متداولترین کانی باریم دار است که به صورت اتفاقی و گاهی در مقادیر بزرگ مانند رگه ای یا لایه ای تمرکز می یابد. این تمرکز می تواند به صورت تنها یا ترکیب با کانه هایی نظیر فلوئورین، سلستین، کوارتز، گالن، اسفالریت، کلسیت، دولومیت و سیدریت در محیط­های مختلف زمین شناسی روی دهد. اگرچه باریت به صورت کانی همراه رگه های کانه دار سولفیدی در سنگ­های رسوبی بسیار متداول است، جایی که گرهک های (Nodules) کنکرسیونی و بلورهای با رشد آزاد در فضاهای خالی بین بلوری تشکیل می شوند، ذخایر تقریباً خالصی از باریت بوجود می آیند که در بسیاری نقاط، ارزش معدنکاری می یابند. کانی باریت با حضور عنصر باریم در ذخایر قابل توجه کانه های منگنز اغلب با کانه های سرب و روی، مس، آرسنیک، نیکل، کبالت، مولیبدن، تنگستن، وانادیوم، آهن، نقره و تیتانیوم همراهی می شود.

زمين شناسي و پراكندگي باریت در ايران

 معادن و كانسارهاي گوناگوني از باريت در ايران وجود دارد كه از لحاظ حجم و كيفيت در سطح جهاني قابل توجه هستند. كاني سازي باريت در ايران از پركامبرين ديده شده است و معادن باريت ايران در اكثر سازندهاي زمين شناسي يافت مي شوند.
بيشتر معادن و ذخاير باريت در ايران از نوع رگه اي و پرشدگي در شكافهاي مي باشد و انواع ديگر در صورتي كه وجود داشته باشند بسيار نادرند. سنگ درونگير بيشتر ذخاير رگه اي در ايران كربناتي و از نوع آهك دولوميتي است و در برخي از موارد توفهاي آهكي و توفهاي آندزيتي نيز به عنوان سنگ ميزبان مشاهده مي شوند. عيار اين نهشته ها در سنگ ميزبان اغلب پايين تر از 50 % است.
از ديدگاه زمين ساختي، پراكندگي ذخاير باريت ايران به ترتيب در زونهاي ايران مركزي و البرز بيشتر از ساير زونها و از ديدگاه زمين شناختي نيز عمدتاً سنگهاي دوران سنوزوئيك كه در برگيرنده اين ذخاير مي باشد، هر چند اين پراكندگي در ساير دورانهاي زمين شناختي نيز ديده مي شود.
ذخاير معدني باريت در بسياري از نقاط ايران يافت مي شود ولي بزرگترين و مهمترين آنها در اين نواحي حاجي آباد خور و دره كاشان در استان اصفهان، اليت در استان مازندران، جوشالو و آغجه مزار در استان قزوين، باريت الماس در آذربايجان شرقي، باريتين لار در استان تهران، اردکان و هفتهر عقدا و دشت ده در استان يزد قرار دارند.
بعلاوه عدسي ها، لايه ها و رگه هاي بسياري در نقاط مختلف از جمله اطراف فريدون شهر، ساوه، دورود، آباده، سمنان، تربت جام، كرج، آشتيان، ورامين و… كشف شده است، ولي وسعت و حجم اين ذخاير محدود است.

بررسی باریت

باریت در حالت معمولی سفید رنگ تا خاکستری روشن است ولی ممکن است به رنگهای متمایل به آبی ، قهوه‌ای یا سیاه نیز دیده شود. باریت یک کانی اوپک(Opeque) تیره بوده و دارای جلای صدفی تا شیشه‌ای می‌باشد. نمونه‌های تیپ یک آن به صورت بلورهای ارترومبیک کشیده دیده می‌شود اما باریت تجارتی به صورت دانه‌دانه ، توده‌های بلورین و یا قلوه‌ای تهیه می‌شود.

وزن مخصوص این کانی زیاد می‌باشد و در حدود 4.3 تا 4.6 می‌باشد. این مشخصه باریت کمک زیادی به شناسایی آن می‌کند. سختی باریت دارای دامنه تغییرات قابل ملاحظه‌ای می‌باشد و از 2.5 تا 3.5 متغیر می‌باشد که معمولا نواحی مختلف باریت با سختی متفاوتی را تولید می‌نمایند.

ویژگی محصول :

خالص

تراکم بالا

رادیواپک و منعکس کننده نور UV

رزین پایین

جذب پایین نفت

از لحاظ شیمیایی کاملا خنثی است

با کارایی بالا

کاربرد باریت در صنایع :

شیشه

سرامیک

حفاری چاه نفت

رنگ خارجی

مهر و موم

پوشش های صنعتی

مهر و موم

پرکننده

چسب

سنگ های ساختمانی

ترموپلاستیک

معادن و كانسارهاي گوناگوني از باريت در ايران وجود دارد كه از لحاظ حجم و كيفيت در سطح جهاني قابل توجه هستند. كاني سازي باريت در ايران از پركامبرين ديده شده است و معادن باريت ايران در اكثر سازندهاي زمين شناسي يافت مي شوند.

بيشتر معادن و ذخاير باريت در ايران از نوع رگه اي و پرشدگي در شكافهاي مي باشد و انواع ديگر در صورتي كه وجود داشته باشند بسيار نادرند. سنگ درونگير بيشتر ذخاير رگه اي در ايران كربناتي و از نوع آهك دولوميتي است و در برخي از موارد توفهاي آهكي و توفهاي آندزيتي نيز به عنوان سنگ ميزبان مشاهده مي شوند. عيار اين نهشته ها در سنگ ميزبان اغلب پايين تر از 50 % است.

از ديدگاه زمين ساختي، پراكندگي ذخاير باريت ايران به ترتيب در زونهاي ايران مركزي و البرز بيشتر از ساير زونها و از ديدگاه زمين شناختي نيز عمدتاً سنگهاي دوران سنوزوئيك كه در برگيرنده اين ذخاير مي باشد، هر چند اين پراكندگي در ساير دورانهاي زمين شناختي نيز ديده مي شود.

ذخاير معدني باريت در بسياري از نقاط ايران يافت مي شود ولي بزرگترين و مهمترين آنها در اين نواحي حاجي آباد خور و دره كاشان در استان اصفهان، اليت در استان مازندران، جوشالو و آغجه مزار در استان قزوين، باريت الماس در آذربايجان شرقي، باريتين لار در استان تهران، اردکان و هفتهر عقدا و دشت ده در استان يزد قرار دارند.

بعلاوه عدسي ها، لايه ها و رگه هاي بسياري در نقاط مختلف از جمله اطراف فريدون شهر، ساوه، دورود، آباده، سمنان، تربت جام، كرج، آشتيان، ورامين و… كشف شده است، ولي وسعت و حجم اين ذخاير محدود است.

كاني هاي باريم

كاني هاي باريم

  مهمترين كانيهاي باريم دار عبارتند از: باريت BaSO4 و ويتريت BaCO3. ميزان فراواني باريت بيشتر از ويتريت است.

باريت يا باريتين Barite & Baritine

باريت يا باريتين با ترکيب شيميايي BaSO4 در سيستم اورتورومبيک و رومبيک بي پيراميدال متبلور مي شود و به صورت بلورهاي تيغه اي و بسيار بزرگ و يا در اشکال منشوري، پر مانند، توده هاي کنکرسيوني، رز صحرايي، ريزدانه و توده اي ديده مي شوند. وزن مخصوص آن 4.5-4.2گرم بر سانتي متر مکعب و سختي آن 3-3.5 مي باشد. باريت کاني باطله بسياري از کانسارهاي فلزات پايه را تشکيل مي دهد.

بلورهاي باريت معمولاً شفاف تا نيمه شفاف و کدر بوده و رنگ آنها سفيد تا بي رنگ است که گاهي تمايل به زرد شفاف، خاکستري، آبي کم رنگ، قرمز يا قهوه اي و بندرت قهوه اي تيره است. جلاي اين کاني شيشه اي تا صدفي و گاهي جلاي صمغي و مرواريدي دارد. رنگ خاکه آن سفيد است که بر اثر مالش، گاهي اوقات بودار مي شود.
باريت خالص از 65.7 % اکسيدباريم(BaO) و 34.3 % اکسيد سولفورو (SO3) تشکيل شده و بندرت به صورت خالص در طبيعت يافت مي شود.

باريت داراي خاصيت فسفرسانس و فلوئورسانس بوده و ساختمان بلوري آن بر اثر گرما (شعله فوتک) شکسته شده و به سختي گداخته مي شود. حرارت دادن شديد آن، سبب تظاهر رنگ فلوئورسانس نارنجي درخشان تا متمايل به نارنجي (نشانه وجود هماتيت يا کاني هاي سولفيدي)، قرمز ارغواني (نشانه وجود عنصر استرانسيم) و سبز متمايل به زرد (نشانه وجود عناصر قليايي) مي گردد، بر روي زغال ابتدا پرل Perle مشخصي ايجاد مي نمايد ولي با ادامه حرارت، توده هپاتيتي به صورت گسترده بر روي زغال تشکيل مي شود.

ايزومورفهاي باريت

باريت از نظر شيميايي خنثي بوده و وزن مخصوص آن نسبتاً زياد است و از ديدگاه شکل شناسي مي تواند با کلسيت، سلستين، ويتريت، آراگونيت، آلبيت، ژيپس، فلوئورين و انيدريت تشابه داشته باشد. از کلسيت، ويتريت و ژيپس بواسطه غير قابل حل بودن در اسيد، از آلبيت (و بطور اعم از فلدسپارها) بواسطه نرمي، از سلستين و انيدريت بواسطه فلوئورسانس نارنجي پس از گداخته شدن و سبز نمودن رنگ شعله فوتک، از فلوئوريت بواسطه فقدان فلوئورسانس و از آراگونيت بوسيله و مخصوص بالا و رخ شناخته مي شود.

باريت از نظر ساختمان بلورين تنها با ويتريت (کربنات باريم) مشابه است و از نظر کاربرد در صنايع، ويتريت مي تواند جايگزين نسبتاً مناسبي باشد ولي تظاهر اتفاقي آن و تجمع با کانه هاي فلزي بويژه سرب و روي از اقتصادي بودن آن مي کاهد.

ويتريت (BaCO3)
ويتريت با ترکيب شيميايي BaCO3توسط کاني شناس برجسته انگليسي Withering کشف شده است، در سيستم اورتورومبيک متبلور مي شود. وزن مخصوص آن 35/4 –27/4 گرم بر سانتي متر مکعب، سختي آن 75/3-3، جلاي شيشه اي و گاهي صمغي مي باشد.ويتريت به رنگ سفيد، متمايل به زرد و خاکستري با رنگ خاکه سفيد و بلورهاي شفاف تا نيمه شفاف مي باشد. اين کاني معمولاً نسبت به باريت کمياب بوده و غالباً رگه هاي گالن را همراهي مي کند و با اسيد سولفوريک تبديل به سولفات باريم مي شود.

باريتو کلسيت

باريتوکلسيت يک کاني مونوکلينيک در اشکال بلورين و توده اي مي باشد. فرمول شيميايي آن (Ba)،CaCO3، سختي آن 4 و وزن مخصوص آن 66/3-64/3 گرم بر سانتي متر مکعب است.

سطح شکست باريت وکلسيت نيمه کونکوئيدال و صدفي، جلاي آن شيشه اي با تمايل به حالت صمغي، بلورهاي آن شفاف تا نيمه شفاف و رنگ آن سفيد تا مايل به خاکستري و يا مايل به سبز تا زرد است. رنگ خاکه باريت وکلسيت سفيد بوده و در محلول اسيد کلريدريک رقيق حل مي شود.

نيتروباريت
نيتروباريت کاني فرمول شيميايي(Ba(NO3)2) و سيستم بلوري تتراهدرال و داراي تقارن بوده و به آساني القاپذير است. در آب حل مي شود و بي رنگ است.

از ديگر ترکيبات باريم دار مي توان از:
بنتونيت (Benitoite)، اورانوسيرکيت (Uranocircite)، برومليت (Bromlite)، هيالوفان، سلسيان (Celsian)، کاپلنيت (Cappelenite)، هيالوتکيت، باريليت، ژيلسپايت (Gillespite)، تارامليت (Taramlite)، بروستريت (Browsterite)، ولسايت (Wellsite)، هارموتوم (Harmotume)، ادينگتونيت (Edingtonite)، لئوکسفنيت (Leucosphenite)،و لبورتيت(Volbortite)،گئورسيکسيت (Georceixite) و فرازيت (Ferrazite) نام برد.

موارد استفاده از گل حفاری و مواد تشکیل دهنده آن

»» موارد استفاده از گل حفاری

برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از : نوع مغزه گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.

گل حفاري غير از بالا آوردن تراشه هاي زمين كاربردهاي ديگري نيز در ته چاه انجام مي دهند كه عبارتند از خنك كردن و روان كردن مته . علت اينكه بجاي آب از گل حفاري استفاده مي شود اين است كه خرده سنگهاي حفاري شده داراي وزن مخصوص زيادي هستند و با اينكه گل بعلت سرعت زياد آنها را با خود بالا مي آورد معهذا بايد گرانروي گل بحدي باشد كه بتواند خرده سنگها را با سهولت وبه سرعت از چاه خارج كند .

گلي كه بدين ترتيب خرده سنگها را از چاه بيرون مي كشد و بدرون صافي مخصوصي كه شبيه غربال است هدايت مي شود در آنجا خود گل از صافي عبور كرده اما خرده سنگها روي صافي باقي مي مانند و گل پس از عبور از صافي در مخزني جمع آوري و از آنجا مجددا بداخل رشته حفاري تلمبه مي شود . بدين ترتيب جريان دائمي گل از درون كاسه گردان به داخل رشته حفاري و سرمته و از آنجا به فضاي بين رشته حفاري و چاه و تا صافي مخزن ادامه پيدا مي كند .

گل حفاري باعث مي شود ستون گل حفاري به ديوار چاه فشار آورد و مانع ريزش آن شود . به علاوه بدنه چاه را اندود كرده و منافذ آنرا مي گيرد و ديگر آنكه در مواقعي كه مته در اعماق زياد به لايه گاز يا نفت ( در حفاری های نفت و گاز ) مي رسد ستون گل مانع مي شود كه گاز يا نفت از منافذ لايه مذكور كه ممكن است فشار زياد هم داشته باشد بروي چاه را يابد . به همين جهت غلظت و وزن گل حفاري بايد بيش از وزن آب و بحدي باشد كه بتواند فشار لايه متخلخل مذكور را خنثي كند .

»» نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص: برای منترل مخصوص از باریت ، گالن و آهک استفاده می‌شود. در مواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز در سنگهایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهک به منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد.

مواد تغییر دهنده غلظت : به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش سرعت حفاری ، از بنتونیتسدیم‌دار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ، موسکویت ، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.

کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری : ترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزن مخصوص ، سرعت حفاری و دستگاههای حفاری تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند از بی‌کربنات سدیم ، نمک ، آهک ، دولومیت و ژیپس.

»» مواد معدنی مورد استفاده در حفاری

بنتونیت : به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد دارند. می‌تواند از بنتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. بنتونیتخاصیت کلوئیدی را افزایش می‌دهد. و در نتیجه درصد بازیابی پودر و سنگ افزایش می‌یابد.

میکا : برای جلوگری از گیر کردن مته در سنگهای دارای خاصیت چسبندگی زیاد ، نظیر وزن گسلی یا در سنگهای مارنی از میکا باید استفاده شود.

گرافیت : هر گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیت لازم می‌آید که البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارج کرد.

باریت : برای کنترل وزن مخصوص از باریت استفاده می‌کنند.

گالن : به منظور کنترل وزن مخصوص از گالن استفاده می‌نمایند.

آهک و دولومیت : جهت کاهش وزن مخصوص و کنترل خاصیت قلیای از آهک و دولومیت می‌توان استفاده نمود.

ژیپس : برای جلوگیری از آلودگی کربنات و همچنین جهت لخته کردن کانیهای رسی از ژیپس استفاده می‌شود.

آزبست : به منظور افزایش درصد مواد حفاری می‌توان از آزبست استفاده نمود.

نمک : در موقع حفاری به منظور کنترل قطر چاه و همچنین برای کنترل پراکندگی رسها از نمک استفاده می‌شود.

کربنات و بی‌کربنات سدیم : به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.

پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی : این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند.

»» انواع گل حفاري :

a) گل پايه آبي

b) گل هوا و كف : نوعي گل پايه آبي بوده كه در طبقات با شكستگي زياد مورد استفاده قرار مي گيرند.

c) گل پايه روغني : بخش عمده آن گازوئيل ( ۹۵٪ تا ٩۸٪ ) و بقيه آن آب نمك و ديگر افزودنيها مي باشد.به چند دليل در حفاريها از گل روغني استفاده مي شود :

1. در بخشهاي مخزني جهت جلوگيري از ريزش چاه

2. جلوگيري از ريزش شيل

3. عدم نفوذ زياد گل بدرون سازند

الف ) گاهي نوع خاص از گل تزريق مي شود به نام پيل : كه با ويسكوزيته بيشتر است و هنگامي كه چاه ساكن است بدرون چاه اضافه مي شود و جلوگيري از هرزروي كه يا از LCM (مواد كنترل كننده هرزروي) و يا از Hv Pill (پيل با ويسكوزيته زياد يا پيل غليظ)استفاده مي شود.

ب ) سلاگ : با وزن حجمي بيشتري است و در هنگام لوله لوله بالا مورد استفاده قرار مي گيرد.

»» موادي كه به گل اضافه مي شود :

1) كاستيك (Na OH) براي تغيير در PH و قليائي نمودن گل

2) رس : جهت بالا بردن ويسكوزيته آن

3) باريت : (Ba SO4) : بمنظور بالا بردن وزن گل

4) CMC Hv : جهت بالا بردن ويسكوزيته در پيل

5) كلسيم (Ca) : بالا بردن سختي گل حفاري

6) بنتونيت به منظور بالا بردن ويسكوزيته

7) LCM (Loss Controller Material): افزودنيهائي مثل پوست گردو ، پوست شكلات ميكا و . . . براي نفوذ در داخل خلل و فرج ( در هنگام هرزروي بالا استفاده مي شود).

»» مشخصات گل حفاري :

صاف آب (WL : Water Loss): بر حسب cc.

پايه آبي : PH

Ca بر حسب ppm

ALK : آلكالينيتي

پايه روغني : ES : مربوط به سالينيتي ( شوري ) و عدم دو فاز شدن گل

HPHT : مربوط به صاف آب است .

»» آنالیز گل حفاری

در بخش گل حفاری خواص سیال حفاری را مورد بررسی قرار می دهند و از آنجا كه مثلاً بنتونیت Bentonite به تنهائی از پس كلیه وظایف گل حفاری بر نمی آید. یك سری افزودنی به گل اضافه می كنند كه در این آزمایشگاه با انجام آزمایشهای مختلف تركیب یك گل با خصوصیات مورد نظر بدست می آورند. مثلاً یكی از افزودنیها CMC می باشد كه برای افزایش viscosity به گل اضافه است. از خواص دیگر گل می توان به موارد زیر اشاره كرد :

»» viscosity (گرانروی ) كه در دورRPM 600 اندازه گیری می شود با استفاده از دستگاه Rheometer انجام می گیرد. (یكی دیگر از خواص گلPlastic viscosity است ) تعیین yield point یکی دیگر از خواص گل حفاری است.

»» هرچه yield point بالاتر باشد حمل قطعات وcuttings توسط گل راحت ترصورت می گیرد.

»» از خواص مهم گل mud filtrate است كه با دستگاه API Standard filter press اندازه گیری می شود. Mud filtrate مقدار آبی است كه سیال حفاری در حین circulation از دست می دهد. در دستگاه مورد نظرگل را داخل یك محفظه می ریزند و مقدار آبی كه در زمان 30 دقیقه تحت فشارpsi 100 از گل جدا می شود برحسب cc/30 min گزارش می گردد. همچنین دراین آزمایش ضخامت mud cake را نیز اندازه گیری می كنند. با افزودن یك سری مواد می توان ضخامت mudcake را كاهش داد.

»» از خصوصیات دیگر گل حفاری استحكام ژله ای گل است.

یكی دیگر از دستگاههایی كه برای اندازه گیری هرز روی و بهینه كردن آن بكار می رود تا آن را به حداقل برساند bridging material tester) BMT) می باشد. در این دستگاه برای هر نوع سازندی یك مدل اختیار می شود. مثلاً برای سازند ماسه سنگی یك مدل گلوله ای را در نظر می گیرند و میزان هرز روی گل را از داخل این مدل اندازه گیری می كنند.

در آزمایشگاه اسید زنی آزمایشات مربوط به اسیدكاری انجام می شود. می دانیم كه پس از سیمان كاری به چاه اسید می زنند تا سیمان باقی مانده خارج شده و شسته شود. Acidizing Instrument در این واحد قرار دارد، قلب این دستگاه پمپ آن است. در این دستگاه فشار و حرارت بر روی سنگ اعمال می شود. در واقع اسید با یك فشار معین به داخل core تزریق می شود. در این دستگاه فشار و حرارت برروی سنگ اعمال می شود. به این وسیله كربناتهای داخل مغزه حل می شوند. پس از اسید زنی تراوایی را دوباره اندازه گیری می گیرند، خروجی این دستگاه بصورت print شده تهیه شود.

خواص مكانیكی گل كه باید در آزمایشگاه تعیین شوند عبارتند از :

1.Plastic viscosity) PV)

2. Yield point) YP)

3. Gel Strength) gs)

4. Filtration Lost) FL)

»» سيستم گردش گل

سيال حفاري اگر مايع باشد قسمت عمده آن آب است و گاهي نفت جزء اصلي آن است. از رس هاي مخصوصي براي شكل دادن به گل حفاري استفاده مي شود و باريت براي افزايش وزن مخصوص گل بكار ميرود. مواد شيميائي براي كنترل گرانروي (Viscosity) گل و افزايش توانائي ذرات جامد گل براي اندود نمودن ديواره چاه بكار مي روند. ١٪ تمامي چاههاي نفت حفاري شده از هواي متراكم يا گاز طبيعي براي سيال حفاري بجاي گل استفاده كرده اند. مخازن گل داراي همزن هائي هستند(Agitators) (پارو مانند) كه گل را بهم زده و مخلوط مي كنند.

»» گردش گل حفاري :

بخش هاي مختلف مسير گردش گل به قرار زير مي باشند :

۱- مخازن گل :

الف) مخزن ذخيره گل Reserve Tank

ب ) مخزن مكش Suction Tank از آنها بدرون پمپها هدايت مي شود.

ج ) مخزن شيكر Shaker Tank پس از خروج از چاه

د ) مخزن مياني Middle Tank قبل از مخزن مكش قرار دارد.

*مخزن Trip : در حين پر كردن و خالي نمودن چاه در شرايطي غير از حفاري مثلا” لوله بالا مورد استفاده قرار مي گيرد

۲ – پمپهاي گل :

۳- Mud Hose : لوله اي كه از پمپ به Swivel وارد مي شود.

٤- شيل شيكر (Shale Shaker)

۵- Mud Cleaner : شامل ١ – Desander (ماسه زدا) و۲- Desilter (سيلت زدا)

٦- Degasser

۷- Mud Aggitator : شفتي است كه با چرخش خود در مخزن تركيبات گل را با يكديگر مخلوط مي كند و از ته نشيني مواد موجود در گل جلوگيري مي نمايد. (دستگاه سانتريفوژ روي Suction Tank) قرار دارد).

۸- Stand Pipe Manifold روي Floor حفاري قرار داشته با چهار مسير بشرح زير :

1) Fill Up Line: هنگام پر كردن چاه از گل

2) Jet Cellar: مسيري است كه باعث خالي شدن Cellar ميگردد.

3) Bottom Kill Line: به سمت Pipe Rams پائين ميرود.

4) Top Kill Line: كه به سمت Pipe Rams بالائي مي رود.

٩- Mud Pit : حوضچه اي كه زائده هاي داخل گل درون آن ميريزد.

Over Balance= هرزروي گل در اثر فشار كم سازند

Under Balance= فشار سازند از گل بيشتر بوده و نتيجتا” فوران خواهيم داشت( Flow يا Kick ).

زمین شناسی و پراکندگی کانه باریت در ایران

 معادن و كانسارهاي گوناگوني از باريت در ايران وجود دارد كه از لحاظ حجم و كيفيت در سطح جهاني قابل توجه هستند. كاني سازي باريت در ايران از پركامبرين ديده شده است و معادن باريت ايران در اكثر سازندهاي زمين شناسي يافت مي شوند.
بيشتر معادن و ذخاير باريت در ايران از نوع رگه اي و پرشدگي در شكافهاي مي باشد و انواع ديگر در صورتي كه وجود داشته باشند بسيار نادرند. سنگ درونگير بيشتر ذخاير رگه اي در ايران كربناتي و از نوع آهك دولوميتي است و در برخي از موارد توفهاي آهكي و توفهاي آندزيتي نيز به عنوان سنگ ميزبان مشاهده مي شوند. عيار اين نهشته ها در سنگ ميزبان اغلب پايين تر از 50 % است.
از ديدگاه زمين ساختي، پراكندگي ذخاير باريت ايران به ترتيب در زونهاي ايران مركزي و البرز بيشتر از ساير زونها و از ديدگاه زمين شناختي نيز عمدتاً سنگهاي دوران سنوزوئيك كه در برگيرنده اين ذخاير مي باشد، هر چند اين پراكندگي در ساير دورانهاي زمين شناختي نيز ديده مي شود.
ذخاير معدني باريت در بسياري از نقاط ايران يافت مي شود ولي بزرگترين و مهمترين آنها در اين نواحي حاجي آباد خور و دره كاشان در استان اصفهان، اليت در استان مازندران، جوشالو و آغجه مزار در استان قزوين، باريت الماس در آذربايجان شرقي، باريتين لار در استان تهران، اردکان و هفتهر عقدا و دشت ده در استان يزد قرار دارند.
بعلاوه عدسي ها، لايه ها و رگه هاي بسياري در نقاط مختلف از جمله اطراف فريدون شهر، ساوه، دورود، آباده، سمنان، تربت جام، كرج، آشتيان، ورامين و… كشف شده است، ولي وسعت و حجم اين ذخاير محدود است.

بلور شناسی باریت

  اين كاني از نظر بلورشناسي در سيستم ارتورمبيك و رده دي پيراميدال متبلور مي شود. اين كاني دو محوره مثبت بوده و زاويه بين محورهاي نوري درآن36 تا 5/37 درجه است.
غالباً بلورهاي آن به صورت صفحه اي مسطح در جهت (001) ديده مي شود. علاوه بر آن در اشكال منشوري، هم بعد، تيغه اي، توده اي، ستوني، رشته اي، صفحات خميده، دانه اي، نهان بلور، ورقه هاي درشت پرمانند و كروي همچنين به صورت رز صحرايي ديده مي شوند. در اين كاني معمولاً ماكل هاي پلي سنتتيك تشكيل مي شود كه به صورت نوارهايي در روي سطح آن ديده مي شود. وضعيت محورهاي بلوري در آن به صورت زير مي باشد:

محورهاي a وc در بلورهاي باريت بسيار شاخص و برجسته است و محورهاي b در تمامي بلورهاي تيغه اي و در گروههاي واگرا مشترك است.
از لحاظ مشخصات ميكروسكوپي، اين كاني داراي بيرفرانژانس نسبتاً ضعيف است به طوري كه 12 % = na-ny كه كمي بالاتر از كوارتز است و به ندرت از رنگهاي نارنجي و زرد درجه اول بالاتر مي رود. در اكثر مواقع رنگ بيرفرنژانس آن لكه لكه به نظر مي آيد. اين كاني داراي ديسپرسيون ضعيف مي باشد. در ديسپرسيون زاويه محورها، مقدار زاويه v2 براي نورهاي مختلف ثابت نيست. در مورد كاني باريت ديسپرسيون زاويه محورها براي نور قرمز (r) كمتر از نور بنفش (v) است (v>r).

باریت (باریتین ) حفاری

باریت( باریتین ) چیست :

باریت ( Baryte) یا (باریتین) به انگلیسی (BaSO4) :ماده‌ای معدنی دارای سولفات باریم است. ترکیبات شامل باریت، سلسـتین، آنگلزیت و آنهیدرات را گروه باریت می‌نامند. باریـت منبع اصلی تهیه باریم است. باریت و سلستین محلول جامد (BaSrSO4)را می‌سازند. این کانی از مجموعه کانی هاست و از کلمه یونانی barus به معنای سنگین گرفته شده‌ است.

موارد کاربرد :

باریت عمدتاً بعنوان پرکننده در تهیه گل حفاری ، لاستیک ، کاغذهای مرغوب ، کابل‌سازی ، پلاستیک سازی ، ساخت و پردازش کائوچو ، رنگ سازی ، سرامیک سازی ، ساخت شیشه‌های شفاف ، صنایع چینی‌سازی ، لوازم آرایشی ، جوهر سفید و لاک غلط گیر ، ساخت لباس‌های عایق ، لنت ترمز ، شمع خودرو ، لوله‌های خلاء ، وسایل آتش بازی ، مواد منفجره ، آلیاژ ، حفاظت پرتو ، در لامپ‌های فلوئورسنت ، در رآکتوهای هسته‌ای ، داروسازی و پزشکی یافت می‌شود.

شرکت مهندسی زمین کاو تامین کننده انواع باریت جهت استفاده در مصارف گوناگون بخصوص صنایع حفاری و صنایع خودرو سازی، رنگ سازی در دانه بندی های مختلف می باشد.

کانی باریت چیست؟

فرمول: BaSO4
رنگ : بی‌رنگ، سفید
وزن مخصوص : 4.5
سیستم : ارتورومبیك
این كانی با فرمول شیمیایی BaSO4و در سیستم ارتورومبیك متبلور
می‌شود. نام دیگر آن Heary spar می‌باشد به رنگ سفید تا خاكستری …
فرمول: BaSO4
رنگ : بی‌رنگ، سفید
وزن مخصوص : 4.5
سیستم :ارتورومبیك
این كانی با فرمول شیمیایی BaSO4و در سیستم ارتورومبیك متبلور می‌شود. نام دیگر آن Heary spar می‌باشد به رنگ سفید تا خاكستری روشن می‌باشد یك كانی اوپك است و دارای جلای شیشه ای تا صدفی است سختی آن ۲/۵ تا ۳/۵ می‌باشد استرانیم و سرب باریم جانشینی انجام می‌دهند.
ویژگی شاخص:
این كانی را به واسطه چگالی زیاد ( در مقابل كانیهای غیر فلزی زیاد است) وزن مخصوص آن ۴/۳ تا ۴/۶ می‌باشد .
پیدایش:
این كانی نسبتاً فراوان است. معمولاً به صورت كانی باطله در رگه های هیدروترمال و همراه با سنگ معدنهای نقره‌ـ سرب‌ـ مس‌ـ كبالت‌ـ منگنز و آنتیمون یافت می‌شود. در رگه‌های آهكی همراه با كلسیت دیده می‌شود. در ماسه سنگها همراه با سنگ معدنهای مس وجود دارد و گاهی هم به صورت سیمان در ماسه سنگها هم دیده می‌شود.

كاربرد:
بیشترین درصد باریت تولیدی به عنوان گل حفاری در حفاری چاههای نفت به كار می‌رود، این گل مانع از خروج گازهای در حین حفاری شده و همچنین باعث سرد شدن مته حفاری و كمك به بیرون آمدن تفاله حفاری از درون چاه می‌كند.
منبع تهیه مواد شیمیایی باریم‌دار
به صورت خرده شده و به عنوان روكش و پوشش در لاستیك‌سازی
باریت خرد شده به عنوان پوشش سیمان لوله های زیر آب در نقل و انتقال نفت و گاز مصرف می‌شود.
در رادیولوژی دستگاه گوارش نیز به بیمار سولفات باریم خورانده می‌شود.
علت نامگذاری آن :
از لغت یونانی به معنی سنگین گرفته شده است.

کانسگ باریت چیست

نام باریت از کلمه یونانی باروس (Barus) به معنی سنگین گرفته شده و برای اولین بار در سال 1771 توسط هامیلتون (Hamilton) و به نظر بعضی از مولفین ، توسط شیل (Scheele) بکار گرفته شده است. نامهای دیگری هم نیز منجمله هوی اسپار (Heavy Spar) ، تیف (Tiff) ، کوک (Cawk) ، باریتس (Barytes) و باریتین بکار رفته است.
این ماده معدنی بدلیل وزن مخصوص بالای آن از سالهای 1930 در حفاریهای اکتشافی مورد استفاده قرار گرفت. وزن مخصوص بالا و خنثی بودن آن از نظر شیمیایی موجب بکارگیری گسترده این کانی به عنوان یک عامل وزنی در مایعات و یا گلهای حفاری میشود. بیشترین مصرف باریت در حفاری چاه های عمیق نفت و گاز می باشد بطوریکه تقریبا 85% تقاضا برای این ماده معدنی را در بر میگیرد که بالغ بر 6 میلیون تن در سال است. (راسیکل 2000). گل حفاری در روش دورانی و در مناطقی که فشار گاز یا مایع در اعماق زیاد است ، برای حفاظت و جلوگیری از فوران چاه یا ریزش دیوار و همچنین معلق ماندن مته حفاری در چاه استفاده میشود.
خصوصیاتی مانند وزن مخصوص بالا ، خنثی بودن آن از نظر شیمیایی ، فراوانی ذخایر ، سهولت استفاده و ارزانی آن سبب شده تا در اکثر نقاط دنیا و در بسیاری از صنایع در ساختن مواد شیمیایی باریم دار، پر کننده های ویزه ، سرامیک ، لاستیک ، شیشه های شفاف ، کاغذ ، لوازم آرایشی ، پلاستیک ، لباسهای عایق ، کابل ، جوهر سفید ، آلیاژها ، رنگ ، چینی ، چاشنی فشنگ ، گرانول ، لنت ترمز ، چراغهای راهنمایی با نور سبز ، لیتوپون مورد استفاده قرار میگیرد ولی میزان مصرف آن در این صنایع کمتر از یک میلیون تن در سال برآورد شده است.
این کانی در سالهای قبل به عنوان باطله سایر مواد معدنی محسوب میشد. با آغاز فعالیت حفاری اکتشاف چاه های نفت در ایران ، باریت به عنوان یک ماده معدنی اقتصادی به شمار آمد. در ایران تا سال 1338 هجری شمسی ، باریت مورد نیاز برای شرکتهای نفتی از خارج تامین میشد ولی از این تاریخ به بعد اولین استخراج و بهره برداری از معادن توسط دو شرکت عمده باریت ایران و ماگوبار آغاز گردید و در سالهای 1355 و 1356 به اوج تولید خود یعنی 220 هزار تن در سال رسید. در سال 1340 ، اولین کارخانه تهیه پودر باریت تاسیس و به مرحله بهره برداری رسید و دو کارخانه دیگر تولید پودر باریت ، در سال 1353 در پرندک ساوه و سلفچگان شروع بکار نمودند.در سال 1353 تعداد 30 معدن باریت فعال بوده که اکثریت آنها در استان مرکزی بودند. میزان استخراج این کانی در سال 1353 بالغ بر 80000 تن (میچالسکس 1974) و در سال 1358 بالغ بر 180000تن بوده است.(مورگان 1980).
مشخصات باریت
باریت یکی از سنگینترین کانیهای سولفاته است و تنها کانی که در این رده از وزن مخصوص بالاتری برخوردار میباشد انگلزیت (PbSo4) است. فرم بلورین باریت اکثرا بصورت بلورهای تیغه ای ، ورقه ورقه مانند ، لایه ای یا رشته ای است. در بیشتر ذخایر تجاری بصورت نودلها ، کنکرسیونها ، تجمعات گلسرخ مانند ، ورقه های نازک تا لایه ای مشاهده میشود.
مشخصات فیزیکی و مکانیکی
مشخصه اصلی این ماده معدنی وزن مخصوص زیاد 4.5 گرم بر سانتی متر مکعب آن است که در مقایسه با سایر مواد غیر فلزی بسیار سنگین میباشد. (4.3 الی 4.6). این کانی ترکیب طبیعی سولفات باریم با فرمول BaSO4 میباشد.
لازم بذکر است که وجود ناخالصیها در این کانی ، بطور متداول وزن مخصوص آنرا پایین میاورد. سختی آن 3 تا 3.5 است. از لحاظ اقتصادی با توجه به میزان سهولت در آسیب پذیری باریت ، اصطلاحات سخت و نرم به آن نسبت داده میشود. رنگ خاکه آن اکثرا سفید میباشد و گاهی در اثر مالش یا خراشیده شدن بودار میشود.
اگر باریت کاملا خالص باشد به صورت بیرنگ و شفاف است ، ولی باریت خالص بندرت یافت میشود و در اغلب موارد ، وجود ناخالصیها در باریت باعث ایجاد رنگهای متنوع در آن میشود. به عنوان مثال در اثر وجود ادخلهای گاز یا مایع به رنگ سفید ، در حضور ادخلهای آهن به رنگ قرمز و وجود ادخلها هیدرو کسید آهن باعث ایجاد رنگ زرد یا قهوه ای در این کانی میشود ، علاوه بر آن وجود مواد آلی (مواد هیدروکربن یا بیتومینه) آنرا برنگ تیره تا سیاه در میاورد. در صورت وجود ادخال یا ناخالصی این کانی در مقابل نور کدر بوده و در صورت داشتن رنگ سفید با مرمر سفید و خاکی شباهت پیدا میکند.
جلای این کانی ، شیشه ای تا چرب و گاهی مرواریدی است. این کانی دارای سه سیستم رخ (کلیواژ) میباشد که کاملترین آنها به موازات سطح (001) است. باریت در بیشتر موارد شکننده و دارای سطح شکست ناصاف است.
این کانی اغلب همراه با کانیهای کالکوپیریت ، کلسیت ، آرگونیت ، پیریت ، کوارتز ، وانادینیت ، سروسیت و فلورین یافت میشود.
مشخصات شیمیایی
این کانی از دسته سولفاته ها بوده و دارای فرمول شیمیایی BaSo4 است. باریت منبع اصلی تهیه عنصر باریم محسوب میشود. باریم دارای عدد اتمی 56 ، عدد جرمی 137.34 ، الکترونگاتیوه 0.085 ، شعاع یونی 1.36 آنگستروم و پتانسیل یونی 1.5 میباشد و جزء گروه عناصر قلیایی خاکی است. فراوانی این عنصر به صورت ترکیب قابل حل BaSo4 در آب دریا 20 میکروگرم در لیتر است. میانگین عنصر باریم در پوسته 425 گرم در تن یا قسمت در میلیون (PPM) است یعنی (0.0425%). میانگین آن در گرانیت 1220 PPM و در دیاباز 160 PPM میباشد. در فلد اسپات پتاسیم 3% ، در پلازیوکلازها 7.3% ، در مسکویت 9.9% و در بیوتیت 8-6% Bao میتواند حضور داشته باشد.
برخی از خواص فیزیکی و بلورشناسی کانیهای باریم دار
نام کانی باریت
فرمول شیمیایی BaSo4
سیستم تبلور ارترومبیک – دی پیرامیدال
وزن مخصوص 4.48
سختی (موس) 3.5- 3
کلیواژ (رخ) کامل،خوب
ناقص
ضریب انکسار(n) 1.648 – 1.634
محور نوری دو محوره مثبت
رنگ بیرنگ،سفید،آبی،قرمز،زرد،خاکستری،قهوه ای،سبز،سیاه
رنگ خاکه سفید
جلا شیشه ای – چری خاکی

حلالیت این کانی در آب و اسید ، در درجه حرارتهای عادی بسیار کم است ، بنابراین میتوان از آن به عنوان یک ماده شیمیایی خنثی استفاده کرد. حلالیت باریت با حضور کلرید در آب افزایش میابد.(هسلی 4 و مورگ 1951). در اثر هوازدگی شیمیایی باریت ، ویتریت (BaCo3) که کربنات باریم طبیعی است ، حاصل میشود. با بالا رفتن ناخالصیها در باریت ایزومورفهای گوناگونی میتواند تشکیل شود. در جدول زیر مشخصات شیمیایی باریت نشان داده شده است.
برخی از مشخصات شیمیایی باریت
نام BaSo4
جرم مولکولی 233.4
نقطه ذوب (سانتیگراد) 1580
نقطه جوش (سانتیگراد) 1149
PH خنثی (7)

بلور شناسی
این کانی از نظر بلور شناسی در سیستم ارتورمبیک و رده دی پیرامیدال متبلور میشود. این کانی دو محوره مثبت بوده و زاویه بین محورهای نوری در آن 36 تا 37.5 درجه است. غالبا بلورهای آن به صورت صفحه ای مسطح در جهت (001) دیده میشود. علاوه بر آن در اشکال منشوری ، هم بعد ، تیغه ای ، توده ای ، ستونی ، رشته ای ، صفحات خمیده ، دانه ای ، نهان بلور ، ورقه های درشت پر مانند و کروی همچنین به صورت رز صحرایی دیده میشوند. در این کانی معمولا ماکل های پلی سنتتیک تشکیل میشود که به صورت نوارهای در روی سطح آن دیده میشود. وضعیت محورهای بلوری در آن به صورت زیر میباشد:
a:b:c=0.8152:1:1.3736
محورهای a و c در بلورهای باریت بسیار شاخص و برجسته است و محور b در تمامی بلورهای تیغه ای و در گروه های واگرا مشترک است.
از لحاظ مشخصات میکروسکپی ، این کانی دارای بیرفرنژانس نسبتا ضعیف است به طوری که ny-na=%12 بوده که کمی بالاتر از کوارتز است و به ندرت از رنگهای نارنجی و زرد درجه اول بالاتر میرود. در اکثر مواقع رنگ بیرفرنژانس آن لکه لکه به نظر میاید. این کانی دارای دیسپرسیون ضعیف میباشد. در دیسپرسیون زاویه محورها زاویه V2 برای نورهای مختلف ثابت نیست. در مورد کانی باریت دیسپرسیون زاویه محورها برای نور قرمز (r) کمتر از نور بنفش (v) هست. (r<v)