Skoči na glavni sadržaj

Stručni rad

Utjecaj nanočestica SiO2 i TiO2 na svojstva isplaka na bazi vode

Monika Miličević orcid id orcid.org/0000-0002-1859-755X ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet u Zagrebu
Carla Ključarić orcid id orcid.org/0000-0002-7991-2736 ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet u Zagrebu
Sven Mijić ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet u Zagrebu


Puni tekst: hrvatski pdf 1.591 Kb

str. 38-47

preuzimanja: 296

citiraj

Preuzmi JATS datoteku


Sažetak

Tijekom bušenja konvencionalnih i nekonven- cionalnih ležišta nafte i plina, inženjeri se svakod- nevno susreću s novim izazovima. Razvojem tehno- logije i istraživanjem novih pristupa u rješavanju praktičnih problema pokušavaju se na što isplativiji način eksploatirati pridobive rezerve ugljikovodika. Jedna od vrlo bitnih komponenti za uspješnu izradu kanala bušotine je svakako isplaka. Posljednjih godina, svojstva isplake pokušavaju se poboljšati dodavanjem nanočestica. Nanočestice su čestice veli- čine 1 do 100 nanometara (1 nm= 10-9 m). Dodavanjem nanočestica u isplaku uočena su poboljšanja u: smanjenju filtracije, ojačanju stjenki kanala bušotine i povećanju njegove stabilnosti, smanjenju torzije i natega, smanjenju mogućnosti prihvata i drugo. U radu su prikazani rezultati laboratorijskih ispi- tivanja utjecaja koncentracije komercijalno dostu- pnih nanočestica SiO2 i TiO2 na reološka svojstva, filtraciju i debljinu isplačnog obloga isplake na bazi vode. Ispitivanja su provedena dodavanjem različi- tih koncentracija nanočestica silicijevog dioksida (SiO2) (0,25%, 0,5%, 0,75% i 1,0% mas.) i titanovog dioksida (TiO2) (0,25%, 0,5%, 0,75% i 1,0% mas.) u osnovnu isplaku.

Ključne riječi

isplaka; nanočestice; reologija; filtracija; isplačni oblog

Hrčak ID:

198265

URI

https://hrcak.srce.hr/198265

Datum izdavanja:

6.4.2018.

Posjeta: 830 *




Uvod

Pojam nanotehnologije danas se sreće u različitim djelatnostima i industrijama od automobilske, tekstilne, prehrambene pa sve do naftne industrije. Nanotehnolo- gija je disciplina koja koristi nanočestice čije se dimen- zije kreću od 1 do 100 nanometara. Zbog svoje velike specifične površine u odnosu na specifičnu površinu materijala većih dimenzija, a jednake mase (Slika 1), nanočestice se ističu mogućnošću povezivanja na način da stvore čvršće i laganije materijale čime mogu pobolj- šati njihova fizikalna svojstva (El-Diasty i Ragab, 2013). Nanočestice u naftnoj industriji dodaju se u isplaku radi poboljšanja njenih reoloških, filtracijskih i podma- zujućih svojstva (Sayyadnejad et al., 2008; Sensoy et al., 2009; Paiaman and Al-Anazi, 2009; Javeri et al., 2011; Hoelscher et al., 2012; Ji et al., 2012; Zakaria et al., 2012; Nwaoji et al., 2013; Young and Friedheim, 2013; Contre- ras et al., 2014a; Taha and Lee, 2015; Vryzas et al., 2015 i Mijić et al., 2017). Isplake s nanočesticama u literaturi se nazivaju nanofluidi te se, prema koncentraciji prisut- nih nanočestica, dijele na: (1) jednostavne nanofluide sa samo jednim aditivom nanoveličine i (2) napredne nanofluide s dva ili više aditiva nanoveličine (Al-Yasiri i Al-Sallami, 2015). Nanočestice odabranih materijala dodaju se u isplaku u obliku praha ili suspenzije nano- čestica. Za ispitivanja čiji su rezultati opisani u radu korištene su komercijalno dostupne nanočestica SiO2 i TiO2 u obliku disperzije. Dodavanjem nanočestica SiO2 i TiO2 u isplaku vidljiva su poboljšanja reoloških, filtracijskih i podmazujućih svojstva osnovne isplake.

naftaiplin-38-38-g1.png naftaiplin-38-38-g2.png naftaiplin-38-38-g3.png naftaiplin-38-38-g4.png naftaiplin-38-38-g5.png naftaiplin-38-38-g6.png naftaiplin-38-38-g7.png naftaiplin-38-38-g8.png naftaiplin-38-38-g9.png naftaiplin-38-38-g10.png

References

1 

AL-YASIRI M.S., AL-SALLAMI W.T. 2015. „How the Drilling Fluids Can be Made More Efficient by Using Nanomaterials". American Journal of Nano Research and Applications 41.-45.

2 

CONTRERAS O., HARELAND G., HUSEIN M., NYGAARD R., ALSABA M. 2014. „Wellbore Strengthening in Sandstones by Means of Nanoparticles-Based Drilling Fluids". SPE 170263, SPE Deepwater Drilling and Completion Conference, Galveston, Texas 1.-24.

3 

EL-DIASTY A.I., RAGAB A.M.S. 2014. „Applications of Nanotechnology in the Oil and Gas Industry: Latest Trends Worldwide and Future Challenges in Egypt". SPE 164716, North Africa Technical Conference and Exhibition, Cairo, Egypt 1.-13.

4 

FAKOYA M.F., SHAH S.N. 2013. „Rheological Properties of Surfactant-Based and Polyemric Nano-Fluids". SPE 163921, SPE/ ICoTA Coiled Tubing and Well Intervention Conference and Exhibition, The Woodlands, Texas, USA 1.-17.

5 

GAURINA MEĐIMUREC N. 2016. „Predavanja iz kolegija Bušotinski fluidi 1". Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu

6 

HOELSCHER K.P., DE STEFANO G., RILEY M., YOUNG S. 2012. „Application of Nanotechnology in Drilling Fluids". SPE 157031, SPE International Oilfield Nanotechnology Conference, Noordwijk, The Netherlands 1.-7.

7 

ILYAS S.U., PENDYALA R., MARNENI N. 2014. „Preparation, Sedimentation, and Agglomeration of Nanofluids". Chemical Engineering and Technology 37 12 2011.-2021.

8 

JAVERI S.M., HAINDADE Z.W., JERE C.B. 2011. „Mitigating Loss Circulation And Differential Sticking Problems Using Silicon Nanoparticles". SPE/IADC 145840, SPE/IADC Middle East Drilling Technology Conference and Exhibition, Muscat, Oman 1.-4.

9 

JI L., GUO Q., FRIEDHEIM J. 2012. „Laboratory Evaluation and Analysis of Physical Shale Inhibition of an Innovative Water-Based Drilling Fluid with Nanoparticles for Drilling Unconventional Shales". SPE 158895, SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Perth, Australia 1.-12.

10 

MIJIĆ P., GAURINA MEĐIMUREC N., PAŠIĆ B. 2017. „The Influence of SiO2 and TiO2 Nanoparticles on The Properties of Water-Based Mud". Proceedings of the ASME 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE17,OMAE2017-61276

11 

NWAOJI C., HARELAND G., HUSEIN M., NYGAARD R., ZAKARIA M. 2017. „Wellbore Strengthening – Nano-Particle Drilling Fluid Experimental Design Using Hydraulic Fracture Apparatus". SPE/IADC 163434, SPE/IADC Drilling Conference and Exhi- bition, Amsterdam, The Netherlands 1.-12.

12 

PAIAMAN A.B., AL-ANAZI B.D. 2013. „Using Nanoparticles To Decrease Differential Pipe Sticking And Its Feasibility In Iranian Oil Fields". Oil and Gas Business 1.-6.

13 

SAYYADNEJAD M.A., GHAFFARIAN H.R., SAEIDI M. 2008. „Uemoval of hydrogen sulfide by zinc oxide nanoparticles in drilling fluid". International Journal of Environmental Science and Technology 5 4 1.-5.

14 

SENSOY T., CHENEVERT M.E., SHARMA M.M. 2009. „Minimizing Water Invasion in Shales Using Nanoparticles". SPE 124429, SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana, USA 1.-16.

15 

TAHA N.M., LEE S. 2015. „Nano Graphene Application Improving Drilling Fluids Performance". IPTC 18539, International Petro- leum Technology Conference, Doha, Qatar 1.-16.

16 

VRYZAS Z., MAHMOUD O., NASR-EL-DIN H.A. 2015. „Development and Testing of Novel Drilling Fluids Using Fe2O3 and SIO2 Nanoparticles for Enhanced Drilling Operations". IPTC-18381, International Petroleum Technology Conference, Doha, Qatar 1.-16.

17 

WILLIAMS W.C., BANG I.C., FORREST E., HU L.W., BUONGIORNO J. 2006. „Preparation and Characterization of Various Nanofluids". Proceedings of the NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show (Nanotech’06) 408.-411.

18 

YOUNG S., FRIEDHEIM J. 2013. „Environmentally Friendly Drilling Fluids for Unconventional Shale". OMC-2013-102, 11th Offshore Mediterranean Conference and Exhibition, Ravenna, Italy 1.-10.

19 

ZAKARIA M.F., HUSEIN M., HARELAND G. 2012. „Novel Nanoparticle-Based Drilling Fluid with Improved Characteristics". SPE 156992, SPE International Oilfield Nanotechnology Conference, Noordwijk, The Netherlands 1.-6.


This display is generated from NISO JATS XML with jats-html.xsl. The XSLT engine is libxslt.