دانشگاه بین المللی امام خمینی

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات20
تعداد شماره‌ها296
تعداد مقالات2,469
تعداد مشاهده مقاله2,725,801
تعداد دریافت فایل اصل مقاله2,080,148
حاجی پور, مستانه, موحدی, حامد, جمشیدی, سعید. (1401). ارزیابی اثر نانو ذرات اکسید فلزی در ترکیب با پلی اکریل آمید بر بهبود خواص فیلتراسیون و رئولوژی سیالات حفاری. لسان مبین, (), -. doi: 10.30479/jmre.2022.15808.1531
مستانه حاجی پور; حامد موحدی; سعید جمشیدی. "ارزیابی اثر نانو ذرات اکسید فلزی در ترکیب با پلی اکریل آمید بر بهبود خواص فیلتراسیون و رئولوژی سیالات حفاری". لسان مبین, , , 1401, -. doi: 10.30479/jmre.2022.15808.1531
حاجی پور, مستانه, موحدی, حامد, جمشیدی, سعید. (1401). 'ارزیابی اثر نانو ذرات اکسید فلزی در ترکیب با پلی اکریل آمید بر بهبود خواص فیلتراسیون و رئولوژی سیالات حفاری', لسان مبین, (), pp. -. doi: 10.30479/jmre.2022.15808.1531
حاجی پور, مستانه, موحدی, حامد, جمشیدی, سعید. ارزیابی اثر نانو ذرات اکسید فلزی در ترکیب با پلی اکریل آمید بر بهبود خواص فیلتراسیون و رئولوژی سیالات حفاری. لسان مبین, 1401; (): -. doi: 10.30479/jmre.2022.15808.1531

ارزیابی اثر نانو ذرات اکسید فلزی در ترکیب با پلی اکریل آمید بر بهبود خواص فیلتراسیون و رئولوژی سیالات حفاری

نشریه مهندسی منابع معدنی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 آذر 1401  XML
نوع مقاله: علمی-پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/jmre.2022.15808.1531
نویسندگان
مستانه حاجی پور email 1؛ حامد موحدی2؛ سعید جمشیدیorcid 2
1گروه مهندسی نفت، دانشکده نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
چکیده
تنظیم خواص سیال حفاری با استفاده از افزایه‌های مناسب جهت 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 مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت.

نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات اکسید سیلیسیم تا ۱٪ وزنی موجب ۱۵٪ افزایش در گرانروی سیال حفاری می‌شود اما افزودن نانوذرات اکسید آهن تأثیر قابل توجهی بر خواص رئولوژی سیال حفاری ندارد. تغییرات تنش برشی نشان داد که بهترین مدل رئولوژی برای نمونه‌های سیال حفاری حاوی نانوذرات مدل هرشل باکلی است. نتایج بدست 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 توسط نانوذرات در حضور پلیمر می‌باشد، به طوری که با افزودن همزمان نانوذرات و پلیمر، میزان فیلتراسیون سیال حفاری ازcc ۱۲۸ به cc ۱۴ 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]
Mastaneh Hajipour1؛ Hamed Movahedi2؛ Saeid Jamshidi2
1Department of Petroleum Engineering, Faculty of Petroleum and Chemical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2Department of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]
Adjusting the properties of drilling fluid using appropriate additives is essential for increasing the efficiency of drilling operation. In this study, the effect of silicon oxide and iron oxide nanoparticles in combination with polyacrylamide on the properties of water-based drilling fluid was investigated. Characterization of materials was performed using XRD analysis, SEM images and FTIR spectroscopy. Rheological properties including shear stress, plastic viscosity and gel strength were measured for drilling fluid samples with different concentrations of polymer and nanoparticles additives. Moreover, the effect of different additives on the amount of drilling fluid filtrate and mud cake quality was evaluated and compared.

Results showed that the addition of silicon oxide nanoparticles up to 1%wt. causes 15% increase in drilling fluid viscosity, but the presence of iron oxide nanoparticles did not show significant effect on drilling fluid rheology. The variations of shear stress indicated that the best rheology model for the drilling fluid samples containing nanoparticles is Herschel–Bulkley model. The obtained results showed that yield point and gel strength of drilling fluid are reduced at low concentrations of silica nanoparticles due to the interactions of clay sheets with nanoparticles. The filtration test results revealed that the addition of polymer in combination with nanoparticles reduces the filtration rate further at lower polymer concentrations. This effect is due to the blocking of mud cake pores by nanoparticles in the presence of polymer, so that with the simultaneous addition of nanoparticles and polymer, drilling fluid filtration was decreased from 128 to 14 cc.
کلیدواژه‌ها [English]
drilling mud, nanoparticles, rheological properties, filtration control, formation damage
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 37


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب