عنوان

استفاده از تیامین به عنوان یک پایدار کننده جدیدشیل در گل حفاری پایه آبی

IR

۴۱۲۱پ

فارسی

IR

استفاده از تیامین به عنوان یک پایدار کننده جدیدشیل در گل حفاری پایه آبی

[پایان‌نامه]

Use of Thiamine as a New Shale Inhibitor in Water-Based Drilling Fluid

/سعید پرویزی قلعه

: مهندسی نفت و گاز

، ۱۳۹۹

۱۱۱ص.

:

زبان: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

دکتری

مهندسی نفت

۱۳۹۹/۰۶/۰۱

صنعتی سهند

در این رساله برای اولین بار، تیامین به عنوان یک بازدارنده شیل محیط زیست دوست، جهت استفاده درگل حفاری پایه آبی معرفی شده است .این مطالعه در سه فاز انجام شده که در فاز اول خواص بازدارندگی تیامین توسط آزمایش‌های مختلفی شامل رسوب، بازدارندگی، فیلتراسیون، پتانسیل زتا، اندازه ذرات، عکس میکروسکوپ الکترونیکی روبشی، پراشه اشعه ایکس، پخش شدگی شیل، تورم خطی و آنالیز وزنی حرارتی بررسی شد .مخلوط پایدار سدیم بنتونیت پس از تماس با تیامین ناپایدار شد .محلول آبی تیامین توانست مقدار سدیم بنتونیت بیشتری( ۲۸۰ گرم در لیتر) نسبت به آب مقطر در خود حل کند بدون اینکه تغییرات شدیدی در خواص رئولوژی آن رخ بدهد .پس از افزودن تیامین به مخلوط سدیم بنتونیت میزان فیلترات به شدت زیاد گردید و کل سیال فیلتر شد .تیامین توانست پتانسیل زتا ذرات رس را از ۱۷/۱- به ۸/۵۴& ۴۳ ;میلی ولت تغییر دهد .تیامین اندازه ذرات رس را از ۵۷۴ به ۷۹۲۰ نانومتر رساند .نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونیکی روبشی نشان داد که در حضور تیامین نمونه‌ها دارای بافت بسته با اندازه درشت‌تری می‌باشند .در مقایسه با آب دیونیزه شده تیامین فضای بین لایه‌های هیدراته شده رس را از ۳.۱ به ۲۳.۱ نانومتر کاهش داد .تیامین توانست باعث افزایش میزان بازیافت خرده‌های شیل در مقایسه با آب مقطر شود .در مقایسه با آب مقطر محلول تیامین میزان تورم خطی کمی دارد .نتایج آنالیز وزنی حرارتی نشان داد که سدیم بنتونیت اصلاح شده با تیامین دارای ۲/۲۸ درصد آب کمتری نسبت به سدیم بنتونیت غیر اصلاح شده با تیامین دارد .نتایج نشان می‌دهند که تیامین عملکرد بسیار خوبی جهت پایداری شیل و ذرات سدیم بنتونیت دارد .در فاز دوم، رفتار جذبی تیامین روی ذرات رس توسط مدل‌های ایزوترم تعادلی و مدل‌های سینتیکی بررسی شد .نتایج نشان می‌دهند که رفتار جذب تیامین نیز، از مدل ایزوترم تعادلی جوانویچ و ترکیب مدل های سینتیکی شبه درجه دوم و نفوذ درون ذره ای تبعیت می‌کند .در فاز سوم، سازگاری تیامین با سایر افزودنی‌های رایج گل حفاری پایه آبی توسط تست سازگاری بررسی گردید .نتایج نشان می‌دهند که تیامین با سایر افزودنی‌های رایج گل پایه آبی سازگار می‌باشد .مکانیسم بازدارندگی تیامین نیز توسط تبادل کاتیونی و پوشاندن سطح ذرات رس انجام می‌شود.

In this thesis, for the first time, thiamine is introduced as an ecofriendly shale inhibitor for use in water base drilling fluids. This study was conducted in three phases, which in the first phase inhibitory properties of thiamine was evaluated by various experiments such as: sedimentation, inhibition, filtration, zeta potential, particle size, scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), cutting dispersion, linear swelling and thermal gravity analysis. The stable mixture of sodium bentonite became unstable after contact with thiamine. Thiamine aqueous solution was able to dissolve more sodium bentonite (280 g/L) than distilled water without any significant changes in its rheological properties. After adding thiamine to the sodium bentonite mixture, the amount of filtrates increased dramatically and the entire fluid was filtrated. Thiamine was able to change the zeta potential of clay particles from -17.1 to & 43;8.54 mV. Thiamine increased the size of clay particles from 574 to 7920 nanometers. The results of the scanning electron microscopy showed that in the presence of thiamine, the sample had larger aggregated particles. Compared to deionized water, thiamine reduced the space between the hydrated layers of clay from 1.3 to 1.23 nanometers. Compared to distilled water, thiamine solution has a low linear swelling rate. The results of thermal gravity analysis showed that thiamine-modified sodium bentonite had 2.28 less water than non-modified thiamine sodium bentonite. The results showed that thiamine has good performance for the stability of shale and sodium bentonite particles. In the second phase, the thiamine adsorption behavior on clay particles was investigated by equilibrium isotherm and kinetic models. The results show that the thiamine adsorption follows the Jovanovich equilibrium isotherm model and the combination of pseudo-second order and intraparticle diffusion models. In the third phase, the compatibility of thiamine with other conventional additives of water based drilling fluid was investigated by the compatibility test. According to compatibility test results, thiamine is compatible with conventional water-based drilling fluids additives. It was concluded that the main probable inhibition mechanisms of thiamine are the cation exchange and montmorillonite surface coating.

ba

Use of Thiamine as a New Shale Inhibitor in Water-Based Drilling Fluid

بازدارنده شیل

تیامین

جذب سطحی

رس

سدیم بنتونیت

گل حفاری پایه آبی

مونت موریلونایت

هیدارته‌شدن

Shale inhibitor, Thiamine, Surface adsorption, Clay, Sodium bentonite, Water based drilling fluid, Montmorillonite, Hydration

بازدارنده شیل، تیامین، جذب سطحی، رس، سدیم بنتونیت، گل حفاری پایه آبی، مونت موریلونایت، هیدارته‌شدن

پرویزی قلعه، سعید

طباطبائی‌نژاد، علیرضا، استاد راهنما

خداپناه، الناز، استاد مشاور

ایران

20230613

نفت ،۲۰۰۸۷ ،۱۳۹۹

ی‌بآ ه‌یاپ‍ ی‌رافح‍ ل‌گ‍ رد ل‌یشدیدج‍ ه‌دننک‍ رادیاپ‍ ک‌ی‍ ن‌اونع‍ ه‌ب‍ ن‌یمایت‍ زا ه‌دافتسا.pdf

عادی

عادی

41211.pdf

p20087.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۱۲۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y