Analiza wpływu wybranych nanomateriałów na właściwości płuczek wiertniczych

• Autorzy: Zima G.

Warianty tytułu

EN

The impact of selected nanomaterials on the properties of drilling fluids

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania doboru stężenia i rodzaju nanomateriałów oraz innych składników do płuczki wiertniczej, zapewniających uzyskanie właściwości umożliwiających zastosowanie jej do wiercenia w różnych warunkach geologicznych ze szczególnym uwzględnieniem warunków podwyższonej temperatury i ciśnienia (HPHT). Przeprowadzono badania nad określeniem wpływu nanomateriałów na parametry reologiczne, filtrację API i HPHT oraz właściwości inhibitacyjne opracowanych płuczek wiertniczych. W dalszej części pracy dokonano doboru innych środków chemicznych takich jak poliglikole, estry metylowe kwasów tłuszczowych, poli-N-winylopirolidon, zapewniających odpowiednie parametry technologiczne płuczek wiertniczych w warunkach otworowych. Podczas przeprowadzonych w ramach pracy badań zaobserwowano korzystny wpływ nanokrzemionki w połączeniu z poliglikolem na parametry technologiczne płuczki wiertniczej, a szczególnie na filtrację API płuczek oraz filtrację w warunkach HPHT. Z kolei wyniki przeprowadzonych badań efektywności inhibitowania hydratacji skał ilasto-łupkowych przez płuczki wskazują na korzystny wpływ dodatku nanokrzemionki w połączeniu z poliglikolem lub dodatkiem estrów metylowych kwasów tłuszczowych na stabilność tych skał.

EN

The article presents a studies on the selection of concentration and type of nanomaterials and other drilling mud components, which provide properties allowing its use for drilling in different geological conditions, especially in high pressure and high temperature (HPHT). Studies included determination of the impact of nanomaterials on the rheological parameters, API and HPHT filtration and inhibition properties of drilling fluids. Further part of the article includes a selection of other chemical agents such as polyglycols, fatty acid methyl esters, poly-N-vinylpyrrolidone, which provide proper technological parameters of drilling fluids in the borehole conditions. The tests shown a beneficial effect of nanosilica in combination with a polyglycol to the technological parameters of drilling fluid, especially to API and HPHT filtration. On the other hand, the shale hydration inhibition tests show good effect of the addition of silica nanoparticles in combination with polyglycol or fatty acids methyl esters on the stability of these rocks.

Słowa kluczowe

PL

płuczki wiertnicze; nanomateriały; otwory wiertnicze; właściwości reologiczne

EN

drilling fluids; drilling muds; nanomaterials; boreholes; rheological properties

• Wydawca: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Przemysłu Naftowego i Gazowniczego
• Czasopismo: Wiadomości Naftowe i Gazownicze
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 18, Nr 11 (211)
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zima G.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• 1. Abdo J., Haneef M. D. - Nano-Enhanced Drilling Fluids: Pioneering Approach to Overcome Uncompromising Drilling Problems Journal of Energy Resources Technology 01/2012.
• 2. Abdo J. and Haneef M. D. Nanoparticles: Promising Solution to Overcome Stern Drilling Problems, NSTI-Nanotech 2010, Vol. 3.
• 3. Adel M., Ragab S., Noah A. - Reduction of Formation Damage and Fluid Loss using Nano-sized Silica Drilling Fluids. Petroleum Technology Development Journal (ISSN 1595-9104): An International Journal; July 2014 - Vol. 2 ss75-88.
• 4. Agarwal S., Tran P., Soong Y., Martello D., Gupta R. - Flow Behavior of Nanoparticle Stabilized Drilling Fluids and Effect of High Temperature Aging AADE-11-NTCE-3, 2011, ss1-6.
• 5. Amanullah M., and Al-Tahini A.M., “Nano-Technology  - Its Significance in Smart Fluid Development for Oil and Gas Field Application”, SPE 126102 presented at the SPE Saudi Arabia Section Technical Symposium and Exhibition, Alkhobar, Saudi Arabia, 09-11 May, 2009.
• 6. Andreson B.A. i in. - Complex Inhibitor Drilling Mud For Drilling Deep Wells In Complicated Conditions. Petrol. Eng. Intern., August 1999
• 7. Beall B. B., Brannon H. D., TjonJoePin R. M., Driscoll K., BJ Services Company - Evaluation of a new technique for removing horizontal wellborn damage attributable to Grill-In Filter Cake., SPE 36429, 1996
• 8. Bielewicz D., Bortel E., Polimery w technologii płuczek wiertniczych AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2000
• 9. Dębińska E. Niekonwencjonalne zaczyny cementowe z dodatkiem nanokrzemionki Nafta-Gaz 2015, nr 5, s. 290-300
• 10. Dębińska E. Wpływ nanokrzemionki na parametry mechaniczne kamienia cementowego Nafta-Gaz 2014, nr 4, s. 229-235
• 11. Friedheim J., Young S., De Stefano. G., Lee J., Guo Q. - Nanotechnology for Oilfield Applications - Hype or Reality?, SPE 157032, 2012, ss. 1-7
• 12. Jankiewicz B. J., Choma J., Jamiola D., Jaroniec M.: Nanostruktury krzemionkowo-metaliczne. I. Otrzymywanie i modyfikacja nanocząstek krzemionkowych.Wiadomości Chemiczne 2010, vol. 64, pp. 913-942.
• 13. Nabhani N. and Emami M. 2012. The Potential Impact of Nanomaterials in Oil Drilling Industry, Nano con 201, 23-25, 10, 2012, Brno, Czech Republic, EU.
• 14. Sensoy T., Chenevert M. E., and Sharma M. M. Minimizing Water Invasion in Shales Using Nanoparticles, SPE 124429, presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana 2009.
• 15. Subhash N. Shah, Narayan H. Shanker, and Chinenye C. Ogugbue. 2010. Future Challenges of Drilling Fluids and Their Rheological Measurements, AADE-10-DF-HO-41, presented at the 2010 AADE Fluids Conference and Exhibition held at the Hilton Houston North, Houston, Texas.
• 16. Zima G. Nowy rodzaj płuczki do zastosowania w warunkach HPHT Nafta-Gaz 2015, nr 8, s. 556-564