Evaluating the Effect of Nanoclay and Nanosilica on the Properties of Water-Based Drilling Fluid. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Fahd_Alakbari_Master_Thesis_final_version.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

تشكل سوائل الحفر جزءا هاما من عمليات الحفر. وطين الحفر يستعمل في حفر البئر النفطي لتقليل الضرر خلال عملية حفر البئر. كما يجب أن تكون سوائل الحفر آمنة، صديقة للبيئة، وسهلة للضخ. حاليا أدخلت المواد المتناهية الصغر كمواد اضافية لسوائل الحفر التي تساعد سائل الحفر في تعزيز خصائصه. في الدراسات السابقة استخدمت المواد المتناهية الصغر مع سوائل الحفر بنسب مختلفة لتحسين خصائص سوائل الحفر. سائل الحفر ذو الاساس المائي و الكالسيوم كربون عندما يستخدم في درجات الحرارة العالية مثلا 200 درجة حرارة فهرهاين يفقد خصائصه مثلا خاصية الجل . عندما يفقد السائل خاصية الجل سوف يتراكم في البئر و يسبب مشكلة الالتصاق لانابيب. و لتغلب على هذه المشكلة لقد تم اضاف عدة نسبب من المواد المتناهية الصغر مثلا المواد المتناهية الصغر ذو الاساس الرملي و الاساس الطفلي. و قد عطتى المواد المتناهية الصغر ذو الاساس الرملي نتايج جيدة.فإضافة 7.5 نسبة المواد المتناهية الصغر ذو الاساس الرملي الى سائل الحفر تقدر تتغلب على مشكلة ترسيب سائل الحفر في درجة الحرارة العالية 200 درجة حرارة فهرهاين.

English Abstract

Drilling fluid constitutes an important part of the drilling operations. Drilling mud is circulated into the wellbore to minimize the formation damage, transport cuttings from the bottom to the top of the well, cool and lubricate the bit, and maintain the stability of shale formations. Also drilling fluids should be safe, environmentally friendly, and pumpable. Currently nanoparticles are introduced as new drilling fluid-additives to enhance the drilling fluid efficiency. The mechanisms of drilling fluid enhancement due to nanoparticles were not fully investigated in the literature. In previous studies nanoparticles were used with different percentages in the drilling fluid to obtain the required properties. In this study, we will thoroughly investigate the fundamentals of adding nanoparticles to water based drilling fluid by evaluating stability, rheological and filtration properties. The base formulation of calcium carbonate water-based drilling fluid has a serious issue of gel strength stability at 200 ℉, to solve this issue, nanosilica was used. It was found that using 7.5 wt % of nanosilica improved the gel strength at 200 ℉ after 30 min. Using nanoclay did not enhance the drilling fluid rheological properties. Adding nanoclay to the based drilling fluid decreased the rheological properties. The nanosilica can be used with the drilling fluid to stabilize the gel strength at 200 ℉ and at this temperature the base drilling fluid was not stable.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Petroleum > Drilling Engineering
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Elkatatny, Salaheldin
Committee Members:	Mahmoud, Mohamed and Gajbhiye, Rahul
Depositing User:	FAHD SAEED ALAKBARI (g201304050)
Date Deposited:	17 Apr 2017 12:45
Last Modified:	31 Dec 2020 09:32
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140305