تعداد نشریات | 19 |
تعداد شمارهها | 380 |
تعداد مقالات | 3,141 |
تعداد مشاهده مقاله | 4,263,430 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,858,468 |
ارزیابی اثر نانو ذرات اکسید فلزی در ترکیب با پلی اکریل آمید بر بهبود خواص فیلتراسیون و رئولوژی سیالات حفاری | ||
نشریه مهندسی منابع معدنی | ||
مقاله 1، دوره 8، شماره 1 - شماره پیاپی 27، فروردین 1402، صفحه 1-16 اصل مقاله (1.25 M) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/jmre.2022.15808.1531 | ||
نویسندگان | ||
مستانه حاجی پور* 1؛ حامد موحدی2؛ سعید جمشیدی3 | ||
1استادیار، گروه مهندسی نفت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران | ||
2دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران | ||
3دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران | ||
تاریخ دریافت: 16 تیر 1400، تاریخ بازنگری: 02 آذر 1401، تاریخ پذیرش: 05 مرداد 1401 | ||
چکیده | ||
تنظیم خواص سیال حفاری با استفاده از افزایههای مناسب برای افزایش راندمان عملیات حفاری اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه، اثر نانوذرات اکسید سیلیسیم و اکسید آهن در ترکیب با پلی اکریل آمید بر خصوصیات رئولوژیکی و فیلتراسیون سیال حفاری پایه آبی مورد بررسی قرار گرفت. مشخصهیابی مواد با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) انجام شد. خواص رئولوژی شامل تغییرات تنش برشی، گرانروی پلاستیک و مقاومت ژلهای برای نمونههای سیال حفاری با غلظتهای مختلف از افزایه پلیمری و نانوذرات اندازهگیری شد. همچنین اثر افزایههای مختلف بر میزان فیلترات سیال حفاری و کیفیت کیک گل ارزیابی و مقایسه شد. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات اکسید سیلیسیم تا 1٪ وزنی موجب 15٪ افزایش در گرانروی سیال حفاری میشود، اما افزودن نانوذرات اکسید آهن تاثیر قابل توجهی بر خواص رئولوژی سیال حفاری ندارد. تغییرات تنش برشی بر حسب نرخ برش نشان داد که بهترین مدل رئولوژی برای نمونههای سیال حفاری حاوی نانوذرات مدل هرشل باکلی است. نتایج به دست آمده نشان داد که به دلیل برهمکنش صفحات رس با نانوذرات سیلیکا، خواص ژلهای و تنش تسلیم سیال حفاری در غلظتهای پایین نانوذرات کاهش مییابد. نتایج تست فیلتراسیون نشان داد که افزودن نانوذرات و پلیمر به سیال حفاری، موجب کاهش بیشتر نرخ فیلتراسیون در غلظتهای کمتر پلیمر میشود. این اثر به علت انسداد حفرات کیک گل به وسیله نانوذرات در حضور پلیمر است، به طوری که با افزودن همزمان نانوذرات و پلیمر، میزان فیلتراسیون سیال حفاری از cc 128 به cc 14 کاهش یافت. | ||
کلیدواژهها | ||
گل حفاری؛ نانوذرات؛ خواص رئولوژی؛ کنترل فیلتراسیون؛ آسیب سازند | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Evaluation of the Effect of Metal Oxide Nanoparticles in Combination with Polyacrylamide on Improving the Filtration and Rheological Properties of Drilling Fluids | ||
نویسندگان [English] | ||
M. Hajipour1؛ H. Movahedi2؛ S. Jamshidi3 | ||
1Assistant Professor, Dept. of Petroleum Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
2Ph.D Student, Dept. of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran | ||
3Associate Professor, Dept. of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran | ||
چکیده [English] | ||
Drilling fluid properties and determination of its appropriate formulation are very important for the success of drilling operations. In this study, the effect of hydrophilic silicon oxide nanoparticles and iron oxide in combination with polyacrylamide on the rheological and filteration properties of water-based drilling mud was investigated. Silica and iron oxide have been used as nanomaterials due to their abundance and economical advantages. Material characterization was performed using X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscope (SEM), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Rheological properties including plastic viscosity and gel strength were measured at different concentrations of polymer and nanoparticles. Moreover, the effect of additives on the mud filtrate and mud cake quality was evaluated. The results showed that the presence of silicon oxide nanoparticles can improve the rheology of drilling mud up to 15% at a concentration of 1 wt %. The viscosity increased due to the separation and dispersion of clay plates. Furthermore, the results indicated that the addition of iron oxide nanoparticles did not have a significant effect on rheology. On the other hand, the addition of polymer caused a significant increase in viscosity and gel strength of drilling mud. The obtained results showed that due to the interaction of clay plates with silica nanoparticles, the gelatinous properties of drilling mud decrease at low concentrations of nanoparticles. The results of the filtration test showed that the addition of polymer and nanoparticles to the drilling mud causes a further decrease in the filtration rate at lower concentrations of the polymer. This effect is due to the clogging of mud cake pores by nanoparticles in the presence of polymer, so that with the simultaneous addition of nanoparticles and polymer, the mud filtrate was decreased from 128 cc to 14 cc. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Drilling mud, Nanoparticles, Rheological properties, Filtration control | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 451 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 513 |