تاثیر نانوذرات بر مشخصات انتقال حرارت سیالات حفاری

این مقاله به افزایش عملکرد سیالات حفاری جهت بهبود ویژگی انتقال حرارت سیالات حفاری با استفاده از نانو ذرات می پردازد.عملکرد سیالات حفاری پایه آبی در حضور نانوتیوب های کربنی چند جداره، نانوزینک اکساید، نانوذرات سیلیکا و نانوذرات هیبریدی سیلیکا-CNT در سرعت، دما و غلظت های متفاوت نانوذرات بررسی شده است. نانوتیوپ های کربنی چندجداره، نانو زینک اکساید و نانوذرات سیلیکا به ترتیب با کمک ته نشینی بخار شیمیایی (CVD ،(پیرولیز افشانهای و روشهای سل-ژل سنتز شدهاند. نانوذرات هیبریدی سیلیکا-CNT با استفاده از MWNT های عاملدار و نانوذرات سیلیکا تحت شرایط خاص سنتز شدهاند. مشخصات شکل و اندازه ذرات با استفاده از SEM و TEMمشخص شد. مشاهده شده است که سرعت و دما تاثیر مهمی بر ویژگی حرارتی گل داشتهاند و نتایج همرفت نشان میدهد که بالاترین عملکرد حرارتی مربوط به نانو-ذرات هیبریدی سیلیکا-CNT در عدد رینولدز بالا بوده است. افزایش انتقال حرارت در عدد رینولدز 4200 ،به ترتیب 31 ،%24 %و 74 %در 200 ،400 و 588 وات است. علاوه بر این، خواص ریولوژیکی دیگر مانند ویسکوزیته ظاهری(AV ،(ویسکوزیته پلاستیک (PV ،(و بازده نقطهای(PY (با افزایش نانوذرات به گل حفاری ارتقا پیدا کردهاند.

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، عدد رینولز ، سیالات حفاری ، رسانش گرمایی ، ریولوژی