Investigating Different Types of Shale Inhibitors Across Qusaiba Shale Formation

Investigating Different Types of Shale Inhibitors Across Qusaiba Shale Formation. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (Master Thesis)
Investigating Different Types of Shale Inhibitors Across Qusaiba Shale Formation1.pdf - Submitted Version
Restricted to Repository staff only until 7 May 2023.

Download (10MB)

Arabic Abstract

أصبح الحفر من خلال طبقات الصخور المعقدة أم ًرا حساسا بسبب استنفاد احتياطيات النفط والنفقات المرتفعة لاستخراج النفط والغاز. وبالتالي ، فإن الحفر من خلال تشكيل الصخر الزيتي لإنتاج النفط والغاز أمر إلزامي. عندما يتم استخدام الطين ذو الأساس للحفر من خلال التكوينات الصخرية ، فقد تسببوا دائ ًما في مجموعة واسعة من مشاكل الحفر. بالإضافة إلى )WBM( المائي ذلك ، تفاقمت صعوبة العثور على سوائل حفر مقبولة بسبب تعقيد وتنوع تكوينات الصخر الزيتي. في ضوء هذه العوائق ، سيستمر إجراء المزيد من التحقيقات والتقييم في خصائص الصخر الزيتي وتفاعلات السوائل في أن تكون مرج ًعا ثمينًا للمعرفة لعمليات .التنقيب عن النفط والغاز في هذا البحث ، سيتم فحص أداء مثبطات الصخر الزيتي المختلفة عبر تشكيل الصخر الزيتي في طبقة تسمى قصيبة من حيث والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء )NMR( توصيف مثبطات الصخر الزيتي: التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي اختبار الترشيح على )HPHT( ارتفاع ضغط درجة الحرارة المرتفعة :API ، اختبار مختبر )FT-IR( لتحويل فورييه الساخن ، واختبار التفاعل الصخري: اختبار التورم الخطي واختبار التشتت. سيتم استخدام مادة البنتونيت كمرجع لاختبار التورم الخطي وسيتم استخدام تركيبة خالية من المانع في اختبار التشتت لإجراء مقارنة عملية. مثبطات الصخر الزيتي المختارة لها آليات مختلفة للتثبيط وكيميائيات مختلفة. سيتم أخذ ثلاث آليات لتثبيط الصخر الزيتي في الاعتبار: الترابط الهيدروجيني والتبادل الأيوني والطلاء. على سبيل المثال ، تستخدم بوليمرات البوتادين الستايرين الكربوكسيلية والنانو سيليكا المستخدمة في هذه الدراسة آلية .الطلاء. تستخدم أمينات البوليمر الترابط الهيدروجيني. يستخدم الملح مثل بوكل قدرات التبادل الكاتيوني لتثبيط الصخر الزيتي سيتم إجراء توصيف موسع لسائل الحفر قبل إضافة مثبطات الصخر الزيتي من أجل تقييم خصائصه الريولوجية واختيار تركيبة ولزوجة )YP( مائع الحفر المناسبة التي يمكن أن تكون قابلة للتطبيق لحفر تشكيل صخري في جوانب وزن الطين ونقطة العائد وقياس الأس الهيدروجيني وفقدان السوائل. بنا ًء على معرفة المؤلفين ، ستكون هذه أول دراسة تتناول كيمياء ) )PV( البلاستيك .وآليات مختلفة لتثبيط الصخر الزيتي في القصيبة

English Abstract

Drilling through challenging formations has become substantial due to the depletion of oil reserves and the high expenditure of oil and gas recovery. Thus, drill through shale formation to produce oil and gas is a mandatory. When water-based mud (WBM) is used to drill through shale formations, they always caused a wide range of drilling troubles. Additionally, the difficulty of finding acceptable drilling fluids has been exacerbated by the complexity and diversity of shale formations. In light of these obstacles, further investigation and evaluation into shale characteristics and fluid interactions will continue to be a precious reference of knowledge for oil and gas drilling operation. In this research, the performance of different shale inhibitors will be investigated across Qusiaba shale formation in terms of shale inhibitors characterization: Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), API laboratory testing: high pressure high temperature (HPHT) filtration and hot rolling, and shale interaction testing: linear swelling test and dispersion test. Bentonite will be used as reference for linear swelling test and a free-inhibitor formulation will be used in dispersion test to have practical comparison. The selected shale inhibitors have different mechanisms of inhibition and different chemistries. Three shale inhibition mechanisms will be taken into consideration: hydrogen bonding, ion exchange and coating. For example, carboxylated butadiene styrene polymers and Nano-silica used in this study utilize coating mechanism. Polymer amines utilize hydrogen bonding. Salt such as KCl utilize cationic exchange capacities for shale inhibition. Extensive drilling fluid characterization will be performed prior adding shale inhibitors in order to assess its rheological properties and select appropriate drilling fluid formulation that can be applicable for drilling a shale formation in the aspects of mud weight, yield point (YP), plastic viscosity (PV), pH measurement and fluid loss. Based on the authors’ knowledge this will be the first study to address different shale inhibition chemistries and mechanisms for Qusaibah Shale.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Petroleum > Rock and Fluid Properties
Petroleum > Drilling Engineering
Department: College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor: Mahmoud, Mohamed
Committee Members: Alshehri, Dhafer and Al-majed, Abdulaziz and Kamal, Muhammad and Alyami, Abdullah
Depositing User: MESHARI ALSHALAN (g201904370)
Date Deposited: 17 May 2022 12:22
Last Modified: 17 May 2022 12:22
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142073