Fulltext

Enhancement in Lubricating, Rheological, and Filtration Properties of Unweighted Water-Based Mud Using XC Polymer NPs

تحسين خواص التزييت, الخواص الريولوجية, و خواص الترشيح لسائل الحفر ذو الاساس المائي الغير مثقل باستخدام جزيئات البوليمر النانوية

Massara Salam --- Nada S. Al-Zubaidi Nadaszubaidi@yahoo.com --- Asawer A. Al-Wasiti

Journal of Engineering مجلة الهندسة
ISSN: 17264073 25203339 Year: 2019 Volume: 25 Issue: 2 Pages: 96-115
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

In this research, an enhancement in lubricating, rheological, and filtration properties of unweighted water-based mud is fundamentally investigated using XC polymer NPs with 0.2gm, 0.5gm, 1gm, 2gm, and 4gm concentrations. Bentonite, that had been used in the preparation of unweighted water-based mud, was characterized using XRF-1800 Sequential X-ray Fluorescence Spectrometer, XRD-6100/7000 X-ray Diffractometer, and Malvern Mastersizer 2000 particle size analyzer, respectively. Lubricating, rheology and filtration properties of unweighted water-based mud were measured at room temperature (35°C) using OFITE EP and Lubricity Tester, OFITE Model 900 Viscometer, and OFITE Low-Pressure Filter Press, respectively. XC Polymer NPs show a good enhancement in lubricating, rheology and filtration properties of unweighted water-based mud. The effect of XC Polymer NPs on lubricating properties was denoted at 4gm concentration, where the reduction percentage in COF was 30%. An increase in PV, YP, AV, gel strength of unweighted water-based mud was obtained due to the addition of XC Polymer NPs at concentrations up to 4gm. A reduction in filtrate volume and mud cake thickness of unweighted water-based mud was obtained due to the addition of XC Polymer NPs at 2gm and 4gm concentrations, the best result was obtained with using 4gm concentration, the reduction percentage of filtrate volume was 20.7% and mud cake thickness was 41%.

في هذا البحث تم دراسة امكانية تحسين خواص التزييت والخواص الريولوجية ووخواص الترشيح لسائل الحفر ذو الاساس المائي الغير المثقل باستخدام جزيئات البوليمر النانوية بتراكيز 0.2gm, 0.5gm, 1gm, 2gm, and 4gm . تم قياس خواص البنتونايت الذي استخدم في تحظير سائل الحفر باستخدام الاجهزة المختبرية XRF-1800 Sequential X-ray Fluorescence Spectrometer, XRD-6100/7000 X-ray Diffractometer, and Malvern Mastersizer 2000 particle size analyzer. تم قياس كل من التزييت و الخواص الريولوجية والترشيح لسائل الحفر عند درجة حرارة الغرفة باستخدام الاجهزة المختبرية OFITE EP and Lubricity Tester, OFITE Model 900 Viscometer, and OFITE Low-Pressure Filter Press,على التعاقب. اضهرت جزيئات البوليمر النانوية تحسين في خواص التزييت, الخواص الريولوجية, وخواص الترشيح لسائل الحفر ذو الاساس المائي الغير المثقل. يمكن ملاحظة تاثير جزيئات البوليمر النانوية على خواص التزييت لسائل الحفر ذو الاساس المائي الغير المثقل عند تركيز 4gm حيث كانت نسبة انخفاض معامل الاحتكاك لسائل الحفر تساوي 30%. اضهرت النتائج زيادة في الخواص الريولوجية عند اضافة جزيئات البوليمر النانوية بمختلف تراكيزه المستخدمة. كما اضهرت النتائج انخفاض في حجم الراشح و سمك كعكة الطين عند اضافة جزيئات البوليمر النانوية بتراكيز 2gm و 4gm, ان افضل نتيجة تم الحصول عليها عند اضافة جزيئات البوليمر النانوية بتركيز 4gm, حيث كانت نسبة انخفاض حجم الراشح20.7% ونسبة انخفاض سمك كعكة الطين 41%.

Keywords

unweighted water-based mud --- nanomaterials --- COF --- rheological and filtration properties. --- سائل الحفر ذو الاساس المائي الغير مثقل --- المواد النانوية --- معامل الاحتكاك --- الخواص الريولوجية و خواص الترشيح.