سنتز و بررسی عملکرد برخی از نانوساختارهای کربنی و سیلیسی در بهبود ویژگی های روان سازی و فشار پذیری سیال های حفاری

هدف از انجام این پژوهش، سنتز برخی از نانوساختارهای کربنی و سیلیسی با ریخت شناسی های گوناگون و استفاده از آن ­ها برای تهیه نانو افزایه روان ­سازی گل حفاری است. با ارزیابی ویژگی­ های روان­سازی و فشار پذیری گل حفاری تهیه شده با هریک از نانوافزایه های ساخته شده، تاثیر ساختار شیمیایی و ریخت شناسی مورد بررسی قرارگرفته و بهترین نانوساختار با ویژگی­های بهینه انتخاب شد. به این منظور، گرافن اکسید به روش اصلاح شده هامر، نانولوله­ های کربنی چند دیواره به روش رسوب دهی شیمیایی فاز بخار، نانوذره سیلیکای کروی و نانوسیلیکا آئروژل به روش سل ژل سنتز شدند. عامل دار نمودن نانولوله­ های کربنی چند دیواره توسط نیتریک اسید انجام شد. برای تعیین ویژگی­ های نانوساختارهای مورد نظر از الگوی پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. نانومواد با استفاده از سورفکتانت مناسب به روغن روان ­ساز و پس از آن به سیال حفاری پایه آبی افزوده شد و تاثیر افزایش نانومواد مورد نظر بر کاهش اصطکاک و افزایش مقاومت پوسته سیال حفاری با استفاده از دستگاه اندازه ­گیر روان ­سازی/ فشارپذیری بررسی شد. نتیجه­ های به دست آمده نشان دادند که ریخت شناسی و ساختار شیمیایی تاثیر زیادی بر ویژگی­ های تریبولوژی داشته و از بین نانوساختارهای مورد نظر، گرافن اکسید برترین ویژگی ­ها را در بهبود ویژگی ­های روان­سازی و فشار پذیری سیال حفاری نشان داده است.

کلیدواژه ها:

سیال های حفاری ، نانوافزودنی های روان ساز ، نانولوله های کربنی ، گرافن اکسید ، نانوسیلیکای کروی ، سیلیکا آئروژل