Analiza wpływu nanomateriałów na właściwości osadu filtracyjnego

Abstract

Analiza wpływu nanomateriałów na właściwości osadu filtracyjnego W artykule przedstawiono wyniki badań nad doborem stężenia nanokrzemionki hydrofobowej oraz innych składników do płuczki wiertniczej, zapewniających uzyskanie stabilnych parametrów reologicznych i niskiej filtracji w warunkach otworopodobnych. Opisano badania nad określeniem wpływu dodatku nanokrzemionki i mikrokrzemionki oraz środków powierzchniowo czynnych na parametry reologiczne, filtrację API i HPHT oraz właściwości inhibitacyjne opracowanych płu-czek wiertniczych. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań przyczepności kamienia cementowego do skał, na powierzchni których utworzyły się osady z badanych płuczek, oraz skuteczności usuwania tych osadów przez ciecz przemywającą. Na podstawie przeprowadzonych badań zaproponowano składy płuczek zawierających nanokrzemionkę hydrofobową dyspergowaną w poliglikolu w połączeniu ze środkami powierzchniowo czynnymi oraz mikrokrzemionke.Słowa kluczowe: płuczka wiertnicza, nanomateriały, nanokrzemionka, mikrokrzemionka, osad iłowy. Analysis of the effect of nanomaterials on the properties of filter cakeThe article presents results of research on the choice of hydrophobic silica nanoparticles and other components concentration in the drilling fluid, that ensures stable rheological parameters and low water loss in borehole conditions. Studies to determine the effect of nanosilica, microsilica and surfactants additions on rheological parameters, inhibition properties, API and HPHT filtration of prepared drilling fluids were described. The following section presents the results of adhesion tests of cement stone to rocks, on which sediment from the scrubbers was formed, and the efficiency of removing these sediments from the washing liquid. Based on the laboratory study, a drilling fluid composition containing a hydrophobic nanosilica dispersed in a polyglycol in combination with surfactants and microsilica was proposed.

Analiza możliwości podwyższenia stabilności termicznej płuczek wiertniczych poprzez dobór środków chemicznych

“…Płuczki mające w swoim składzie jeden rodzaj nanocząstek nazywane są prostymi nanopłuczkami, natomiast płuczki zawierające więcej niż jeden rodzaj nanocząstek definiowane są jako zaawansowane nanopłuczki. Literatura wskazuje, że głównymi zaletami płuczek zawierających nanomateriały są: zmniejszenie uszkodzenia złoża, korzystny wpływ na zapewnienie płynnej pracy w czasie wiercenia, skuteczność w obniżaniu filtracji płuczek wiertniczych, podwyższenie odporności termicznej, skuteczność przy likwidowaniu zaników płuczki (Abdo i Haneef, 2012, 2013Zima, 2017;Rafati et al, 2018).…”

Analiza możliwości poprawy właściwości smarnych płuczek stosowanych w warunkach przemysłowych

“…Płuczki zawierające w swoim składzie jeden rodzaj nanocząstek nazywane są prostymi nanopłuczkami, natomiast płuczki zawierające więcej niż jeden rodzaj nanocząstek definiowane są jako zaawansowane nanopłuczki. Literatura wskazuje, że głównymi zaletami płuczek zawierających nanomateriały są: zmniejszenie uszkodzenia złoża, korzystny wpływ na zapewnienie płynnej pracy w czasie wiercenia, skuteczność w obniżaniu filtracji płuczek wiertniczych znacznie lepsza niż stosownych do tego celu polimerów celulozowych oraz skuteczność przy likwidowaniu zaników płuczki (Abdo i Haneef, 2012;Abdo i Haneef, 2016;Zima, 2017;Rafati et al, 2018 Autorzy w swoich badaniach sprawdzili działanie nanocząsteczek boranu magnezu, boranu cynku, boranu glinu oraz boranu tytanu. Uzyskane przez autorów wyniki były bardzo korzystne.…”

“…Krzemionka jest chemicznie inertna i ulega reakcjom jedynie z wrzącymi, stężonymi roztworami wodnymi KOH i NaOH, stopionymi Na 2 CO 3 i K 2 CO 3 oraz fluorowodorem lub jego wodnymi roztworami. Średnica nanocząstek ditlenku krzemu produkowanego w przemyśle najczęściej zawiera się w przedziale od 5 do 1000 nm, a ich powierzchnia właściwa mieści się w zakresie od 545 do 2,73 m 2 /g (Dębińska, 2015;Zima, 2017).…”

Określenie dynamicznej filtracji płuczek wiertniczych w warunkach HPHT z użyciem nowatorskiej metody pomiarowej

“…W zależności od liczby dodatków nanowymiarowych, można dokonać podziału płuczek na proste ciecze nano oraz zaawansowane ciecze nano. Płuczki zawierające w swoim składzie jeden rodzaj nanocząstek nazywane są prostymi nanopłuczkami, natomiast płuczki zawierające więcej niż jeden rodzaj nanocząstek definiowane są jako zaawansowane nanopłuczki [1,2,22]. Jednym z najczęściej wykorzystywanym w przemyśle nanomateriałem jest ditlenek krzemu (krzemionka SiO 2 ).…”