水热合成的二氧化多层碳纳米管在过特性-响应表面方法研究研究中的应用
Muhammad Arqam Khan1,2, Shaine Mohammadali Lalji2, Syed Imran Ali2
1China University of Petroleum (East China), Huangdao District, Qingdao City, 266580 Shandong Province, China.
ACS omega
|August 19, 2024
概括
这项研究引入了新的多壁碳纳米管/TiO2纳米粒子,作为与聚离子纤维素相比,在钻井液中优越的流体损失控制添加剂. 研究证实了它们在尽量减少非生产性时间和提高油气行业井口稳定性方面的有效性.
科学领域:
- 石油工程是石油工程中的一个.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 钻井液过对于防止循环损失和过度平衡钻井的非生产性时间至关重要.
- 现有的流体损失控制添加剂,如聚离子纤维素 (PAC),在有效密封透性构成方面存在局限性.
- 需要先进的添加剂来提高钻井流体性能和井口稳定性.
研究的目的:
- 评估基于水的泥系统的过特性,使用聚离子纤维素 (PAC) 和多壁碳纳米管 (MWCNTs) /TiO2纳米粒子的新型复合物.
- 研究MWCNTs/TiO2纳米颗粒作为石油工业中的流体损失控制添加剂的有效性.
- 分析MWCNTs/TiO2纳米粒子和PAC对钻井流体性能的影响.
主要方法:
- 通过热水技术合成MWCNTs/TiO2纳米粒子.
- 在不同度的添加剂下评估基于水的泥过特性.
- 实验中心复合响应表面设计 (CCD) 的应用,用于建模和分析.
- 使用过压试验和ANOVA分析验证实验结果.
主要成果:
- 与PAC相比,MWCNTs/TiO2纳米颗粒显示出优越的流体损失控制.
- 确定MWCNTs/TiO2纳米颗粒的度是影响流体损失的最重要的参数 (p值<0.05).
- 开发的CCD模型显示高精度 (R2 = 0.8446),大多数实验点在10%的误差窗口内.
- 发现PAC度对控制流体损失的影响微不足道 (p值>0.05).
结论:
- MWCNTs/TiO2纳米粒子有效地堵塞毛孔空间和通道,在减少流体损失方面表现优于PAC.
- MWCNTs/TiO2纳米粒子和PAC之间的协同相互作用为提高钻井流体性能提供了潜力.
- 这项研究为最大限度地减少井口不稳定性和提高石油和天然气行业的钻探效率提供了宝贵的见解.
