به طور کلی، تاریخچه حفاری مبهم است، اما از زمانهای دور، ملتهای متمدن، به منظور دسترسی به آب و بعضی کریستالها، عملیات حفاری را انجام داده اند. پروفسور« هرمن بائر» در کتاب هیدرولوژی آبهای زیرزمینی و پروفسور«کی.مک گرگر» در کتاب حفاری در سنگ معتقدند که هنوز آثاری از تونل، قنات و چاههای عمیق حفر شده توسط ایرانیان و چینی های قدیم دیده می شود. و مصریان قدیم نیز به وسیله کروندم، درمیان سنگهای پورفیری چالهایی حفر کرده اند. تا چند دهه قبل، سیستم حفاری دستی جهت ایجاد چال برای احداث تونل، خط راه آهن و معدن متداول بود، و بدون شک، در مناطقی که امکان دسترسی به برق نیست. این روش حفاری هنوز کاربرد دارد. روش ابتدایی سیستم حفاری دستی بیشتر برای حفر چال کم عمق در سنگهای با مقاومت ضعیف یا متوسط مورد استفاده داشته است. برای انجام این روش، وجود یک حفاری کافی است. حفار معمولا با یک دست، مته را روی سنگ قرار می دهد. و با دست دیگر، به وسیله ضربه زدن یا چکش حفاری(با وزن۴ پوند یا۸/۱ کیلوگرم)، ضربه ای روی مته جهت نفوذ آن در سنگ وارد می کند. حداکثر سرعت در این روش،۳/۰ متر(یک فوت) در ساعت است و بیشترین حد ممکن برای عمق۶۰ سانتی متر( دو فوت) و برای قطره حدود۳۲ میلیمتر ( اینچ) است. حفاری دستی، بنا به ضرورت، تکامل تدریجی یافت؛ به نحوی که امکان ایجاد چال با عمق بیشتر نیز ممکن گردید. در این مرحله، معمولا یک نفر مته را روی سنگ مورد نظر قرار می دهد و یک یا دو نفر دیگر با وارد کردن ضربه کمک چکشهای حفاری۲/۳ تا۵/۴ کیلوگرمی(۷ تا۱۰ پوندی) موجبات نفوذ در سنگ را فراهم می کردند. برای حفر یک چال با عمق۸/۱ متر(۶فوت) در سنگهای سخت و آذرین، مانند گرانیت، وجود یک گروه دو یا سه نفره حفار با کار مداوم۵ تا۶ ساعته کافی است. البته، بدون شک شرایط حفاری در سرعت حفاری موثر است؛ به عنوان، مثال، سرعت حفاری در سنگهای رسوبی دو برابر سرعت حفاری در سنگهای آذرین است(تاثیر جنس سنگ).با گذشت زمان و افزایش نیاز به حفاریهای عمیق، بویژه برای دسترسی به آب، روش دیگری از حفاری دستی به نام روش کابلی متداول شد که درآن، طول مته بیشتر بود و برای ضربه زدن از کابل فولادی استفاده می شد. در این روش که امکان حفر چالهای تا۱۵ متر(۵۰ فوت) را فراهم آورد، مته فولادی طویلتری به کابل فولادی متصل بود. به طور معمول، سه یا چهار نفر با حرکت کابل به سمت بالا و فرود آوردن آن روی محل مورد نظر، حفاری را انجام می دادند. با این روش، امکان حفر چالهای عمیقتر با قطر بیشتر در زمان کمتر فراهم شد. به عنوان مثال با این روش در سنگهای آهکی نسبتا نرم حفر چالهایی با قطر۵۰ میلیمتر(۲ اینچ) و عمق۷ متر(۲۰ فوت) توسط یک گروه حفار سه نفره طی۳ ساعت عملی گردید. با این روش، فقط چالهای قائم حفر می شود.
فهرست مطالب:
۱-۱ مقدمه
۱-۲ تاریخچه حفاری
۱-۳ واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری
فصل دوم: گل حفاری
۲-۱ تاریخچه مختصری از گل حفاری
۲-۲ گل حفاری
۲-۳کاربرد و وظایف گل حفاری
۲-۴ خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها
۲-۵ ترکیب گل حفاری
۲-۶ روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری
۲-۷ تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری
۳-۱ مواد وزن افزای گل حفاری
۳-۲ مواد گرانروی زا
۳-۳ مواد کنترل کننده صافاب گل
۳-۴ مواد کنترل کنندهPH
۳-۵ موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند
۳-۶ سایر مواد مصرفی گل حفاری
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری
۴-۱ محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح
۴-۲محاسبه زمان کامل گردش گل
۴-۳ محاسبه تهیه گل های اولیه
۴-۴ محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
۴-۵ اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل
۴-۶ اندازگیری قلیائیت
فصل پنجم: سیمان حفاری
۵-۱ آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود
۵-۲ سیمانه کردن چاهها
۵-۳ ترکیب سیمان چاههای حفاری
۵-۴ تاثیرات حرارت و فشار بر روی خواص سیمانها
۵-۵ انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری
۵-۶ اضافات سیمان
۵-۷ مواد تقدم دهنده بندش سیمان
۵-۸ مواد حجم افزا
۵-۹ آب آزاد
۵-۱۰ مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان
۵-۱۱ مواد وزن افزا
۵-۱۲ زمان نیم بند شدن سیمان
۵-۱۳ قوانین سرانگشتی
۵-۱۴ مهارآب روی
۵-۱۵ گرانروی
۵-۱۶ تولیدات شرکت هالیبورتون
۵-۱۷ مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون
۵-۱۸ مواد ضدکف
۵-۱۹ محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان
۵-۲۰ روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری
۵-۲۱ بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان
۵-۲۲ مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D
۵-۲۳ اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A
۵-۲۴ نتیجه گیری
فصل ششم:بنتونیت
۶-۱ مقدمه
۶-۲ ژئوشیمی
۶-۳ کانی های مهم بنتونیت
۶-۴ انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی
۶-۵ ژنزبنتونیت
۶-۶ روشهای فرآوری
۶-۷ موارد استفاده
۶-۸ وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران
۶-۹ معادن عمده بنتونیت
فصل هفتم: باریت
۷-۱ مقدمه
۷-۲ تاریخچه باریت
۷-۳ مشخصات عمومی باریت
۷-۴ معادن عمده باریت
۷-۵ موارد استفاده
۷-۶ بازیافت باریت
۷-۷ جایگزین ها
۷-۸ ذخایر باریت
منابع و ماخذ