DEVELOPMENT OF NANOSTRUCTURED MATERIALS AS INHIBITORS: SYNTHESIS, AND EVALUATION STUDIES

DEVELOPMENT OF NANOSTRUCTURED MATERIALS AS INHIBITORS: SYNTHESIS, AND EVALUATION STUDIES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
Final_MS_Thesis_ 27 June 2022.pdf
Restricted to Repository staff only until 27 June 2023.

Download (26MB)

Arabic Abstract

في هذا العمل ، أبلغنا عن مادة نانوية خضراء وغير مكلفة قابلة للذوبان في الماء من الكربون النانوي - مركبات البوليمر المركب جزئياً من البولي أكريليك. تم إجراء الكربون المنشط والجرافين كمضيفين للكربون للمركبات في هذه الدراسة كمثبطات خاصة لمضافات سوائل الحفر. تم إعداد البنية النانوية الكربونية المطعمة بالميلامين من البولي أكريليك مثل الكربون المنشط (C-g-AM) والجرافين (Gr-AM) بنجاح كمثبطات الصخر الزيتي في سائل حفر المياه لإعاقة مشاكل ترطيب الصخر الزيتي في عمليات النفط والغاز. تم فحص المواد المركبة من خلال العديد من التحليلات الطيفية بما في ذلك FTIR و TGA و TEM. تم استخدام قدرة التثبيط للمواد المحضرة من خلال استعادة الصخر الزيتي للعقل الصخري ونسبة مقاومة الانتفاخ باستخدام بنتونايت الصوديوم. تم استخدام تحليل سطح SEM للصخر الزيتي بعد اختبار استعادة الصخر الزيتي الذي يحتوي على 2 ٪ بالوزن من الحلول المعدة لإظهار آلية التثبيط. أظهرت النتائج أن 2 ٪ من كل كيان قلل بشكل كبير من تمدد المياه في الصخر الزيتي مقارنة بـ KCl ، وهو مثبط قياسي يحظر استخدامه بسبب المخاوف البيئية. ترتبط فعالية المركبات بخاصية التوصيل التآزري للجسيمات النانوية الكربونية المتمركزة في اللب ، والتي يمكن أن تسد المسام النانوية لتباعد الطبقة البينية لتشكيل الصخر الزيتي ، بالإضافة إلى الخصائص الأيونية أو الرابطة الهيدروجينية أو الكارهة للماء للمركبات المتضمنة بوليمر

English Abstract

In this work, we report green and inexpensive water-soluble nanomaterial of carbon nanostructured – polymer composites partially aminated polyacrylic. Activated carbon and graphene as carbon hosts of the composites were performed in this study as inhibitors especially for drilling fluid additives. Melamine-modified polyacrylic grafted carbon nanostructure such as the Activated Carbon (C-g-AM) and Graphene (Gr-AM) successfully prepared as efficient shale inhibitors in the water-drilling fluid to hinder the shale hydration issues in oil and gas operation. The synthesized materials were investigated via several spectroscopic analyses including FTIR, TGA, and TEM. The inhibition capability of prepared materials was utilized through shale recovery of shale cuttings and anti-swelling ratio using sodium bentonite. SEM surface analysis of shale after shale recovery test containing 2 wt% prepared solutions was utilized to show the inhibition mechanism. The results showed that 2% of each entity significantly decreased water expansion into shale compared to KCl, a standard inhibitor whose use is prohibited owing to environmental concerns. The effectiveness of the composites is related to the synergistic plugging property of the core-centered carbon nanoparticles, which could plug the nanopores of the interlayer spacing of shale formation, as well as the ionic, hydrogen bonding, or hydrophobic characteristics of the composites' included polymer

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemistry
Department: College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor: A. Saleh, Tawfik
Committee Members: AL-ARFAJ, Abdulrahman A. and Khan, Majad
Depositing User: MULYA NUR (g201806160)
Date Deposited: 27 Jun 2022 08:14
Last Modified: 27 Jun 2022 08:14
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142172