Nanopartiküller ile fonksiyonelleştirilmiş çok katmanlı karbon nanotüplerin su bazlı sondaj çamurlarına etkisi
Effect of multi-walled carbon nanotubes functionalized with nano-particles on the water based drilling fluid
- Tez No: 650829
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Sondaj operasyonlarında sirkülasyon işleminin önemli bir parçası olan sondaj akışkanları diğer adıyla sondaj çamurları; sondaj işleminin maliyeti, verimi ve başarısı için kritik bir öneme sahiptir. Son zamanlarda araştırmacılar sondaj akışkanlarına çeşitli boyut ve konsantrasyonlarda katkı maddeleri ekleyerek sondaj akışkanlarının reolojik ve filtrasyon özelliklerini iyileştirmeyi hedeflemiştirler. Bu tez çalışmasında; Al2O3, TiO2 ve ZnO nanopartikül (NP) maddeleri ile fonksiyonelleştirilmiş çok katmanlı karbon nanotüplerin (ÇKKNT), su bazlı sondaj çamuruna (Na-bentonit bazlı) farklı oranlarda (0,001-0,005-0,01 % k/h) ayrı ayrı eklenmesiyle, sondaj çamurunun reolojik ve filtrasyon özelliklerine olası etkisi incelenmiştir. Kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemi ile üretilen fonksiyonelleştirilmiş çok katmanlı karbon nanotüpler (Al2O3NP/ÇKKNT, TiO2NP/ÇKKNT ve ZnONP/ÇKKNT), taramalı elektron mikroskopu (SEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) cihazı ile karakterize edilmiştir. Al2O3NP/ÇKKNT, TiO2NP/ÇKKNT ve ZnONP/ÇKKNT'lerin 0,001-0,005-0,01 (% k/h) oranlarında ilave edilmesiyle hazırlanan su bazlı sondaj çamurlarının; plastik viskozite (PV), görünür viskozite (AV), kopma noktası (YP), jel mukavemeti (10 saniye ve 10 dakika) gibi reolojik analizleri FANN 35 viskozimetresiyle, sıvı (filtrasyon) kaybı ve sondaj çamuru kek kalınlığı analizleri de Amerikan Petrol Enstitüsü (API) sıvı kaybı test ekipmanları ile API standartlarına uygun şekilde yapılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen verilere göre Al2O3NP/ÇKKNT, TiO2NP/ÇKKNT ve ZnONP/ÇKKNT ilavesinin su bazlı sondaj çamurunun reolojik özelliklerini olumlu yönde etkilediği görülmüştür. Ayrıca katkısız (spud) su bazlı sondaj çamuru ile kıyaslandığında; Al2O3NP/ÇKKNT, TiO2NP/ÇKKNT ve ZnONP/ÇKKNT ilavesinin sondaj çamurlarının PV değerini sırasıyla %85,7; %71,4; %42,8 oranında arttırdığı, AV değerini sırasıyla %41,8; %41,8; %31,6 oranında arttırdığı, YP değerini sırasıyla %20; %28; %28 oranında arttırdığı, 10 saniye değerini sırasıyla %16,6; %8,3; %25 oranında arttırdığı, 10 dakika değerini sırasıyla %11; %5,6; %38,9 oranında arttırdığı, filtrasyon kaybı değerini sırasıyla %13,8; %8,6; %13,8 oranında azalttığı, aynı zamanda kek kalınlığı değerini de sırasıyla %18,5; %11; %22 oranında arttığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Drilling fluids also known as drilling muds, which are an important part of the circulation process in drilling operations: are critical for the cost, efficiency and success of the drilling process. Recently, researchers have aimed to improve the rheological and filtration properties of drilling fluids by adding additives of various sizes and concentrations to the drilling fluids. In this thesis study; The possible effect of the drilling mud on the rheological and filtration properties was investigated by adding seperately multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) functionalized with nanoparticle materials such as Al2O3, TiO2 and ZnO to the water-based drilling mud (Na-bentonite based) in different proportions (0.001-0.005-0.01 % w/v). Functionalized multi-walled carbon nanotubes (Al2O3NP/MWCNT, TiO2NP/MWCNT and ZnONP/MWCNT) produced by chemical vapor deposition (CVD) method are characterized with scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) device. Water-based drilling muds prepared by adding Al2O3NP/MWCNT, TiO2NP/MWCNT and ZnONP/MWCNT at the rates of 0.001 – 0.005 – 0.01 (% w/v); rheological analyzes such as plastic viscosity (PV), apparent viscosity (AV), breaking point (YP), gel strength (10 seconds and 10 minutes) with the FANN 35 viscosimeter, fluid (filtration) loss and drilling mud cake thickness analyzes were performed in accordance with API standards with American Petroleum Institute (API) fluid loss test equipments. According to the data obtained as a result of the study, the addition of Al2O3NP/MWCNT, TiO2NP/MWCNT and ZnONP/MWCNT positively affected the rheological properties of the water-based drilling mud. In addition, when compared water-based drilling mud without additives; the PV values of the drilling muds with the addition of Al2O3NP/MWCNT, TiO2NP/MWCNT and ZnONP/MWCNT increased by respectively 85.7%; 71.4%; 42.8%, increased AV value by respectively 41.8%; 41.8%; 31.6%, increased the YP value by respectively 20%; 28%; 28%, increased the value of 10 seconds by respectively 16.6%; 8.3%; 25%, increased the value of 10 minutes by respectively 11%; 5.6%; 38.9%, decreased the filtration loss value by respectively 13.8%; 8.6%; 13.8%, at the same time, the cake thickness value increased by respectively 18.5%; 11%; 22%.
Benzer Tezler
- Altın nanopartiküller ile dekore edilmiş metal organik çerçeve/lipit hibrit yapılarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of metal-organic framework/lipid hybrid structure decorated with gold nanoparticles
BÜŞRA TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE DİCLE KALAYCIOĞLU
- Boya duyarlı güneş pilleri için yeni nesil nanomalzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
New generation synthesis of nanomaterials for dye sensitive solar cells, characterization and applications
ENES DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiNanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH ŞEN
- Investigation of gene delivery capability of selenium nanoparticles compared to functionalized single wall carbon nanotubes in arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana bitkisinde selenyum nanoparçacıklarının fonksiyonelleştirilmiş tek duvarlı carbon nanotüplerine kıyasla gen aktarım kapasitesisin araştırılması
GÜLNUR ŞENER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ STUART JAMES LUCAS
- Kardiyovasküler sistem rahatsızlıklarının teşhis ve tedavisinde kullanılmak üzere yeni nesil nanotaşıyıcıların geliştirilmesi
Development of novel nanocarriers to be used in cardiovascular system disease diagnosis and therapy
DAMLA TÜRKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Development of A disposable MİP-based electrochemical sensor for determination of the antiviral drug
Antiviral ilacın belirlenmesi için tek kullanımlık bir MİP tabanlı elektrokimyasal sensörün geliştirilmesi
MOHAMMAD MEHMANDOUST
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN ERK