水ベース掘削液のレオロジーおよびろ過特性に及ぼすチタン酸亜鉛ナノ粒子の影響【JST・京大機械翻訳】

Perween Shama; Beg Mukarram; Shankar Ravi; Sharma Shivanjali; Ranjan Amit

文献

J-GLOBAL ID：201802244837098979 整理番号：18A1648276

水ベース掘削液のレオロジーおよびろ過特性に及ぼすチタン酸亜鉛ナノ粒子の影響【JST・京大機械翻訳】

Effect of zinc titanate nanoparticles on rheological and filtration properties of water based drilling fluids

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資料名：
巻： 170 ページ： 844-857 発行年： 2018年
JST資料番号： T0412A ISSN： 0920-4105 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

本研究の目的は,レオロジーおよび濾過特性に及ぼす実験室合成ZnTiO_3ナノ粒子の影響および掘削液中の加熱に対するそれらの応答を評価することである。本研究は,チタン酸亜鉛(ZnTiO_3)ナノ粒子の使用が,水ベースの掘削液(WBDF)のレオロジー的および濾過損失特性を改善するために報告された最初の研究である。ナノ粒子の役割を,泥処方における0.05から0.30w/v%までのZnTiO_3ナノ粒子を組み込むことによって,掘削流体特性に関する比較研究を実行することによって調べた。ナノ粒子は,(a)ゾル-ゲルバルク重合法(SNP)と(b)ゾル-電気紡糸法(ENP)の2つの異なる合成法によって得られる。これらの2つの方法は異なる平均サイズとサイズ分布を持つナノ粒子をもたらす。米国石油研究所(API)方法論に従って,20°Cと70°Cでの流体レオロジーに及ぼすZnTiO_3ナノ粒子の濃度の影響と,常温と100psi圧力でのAPI濾液を研究するために,実験研究を行った。泥土試料は,熱安定性とレオロジーおよび濾過特性に及ぼす時効の影響を研究するために,110°C,16時間の熱間圧延オーブンで時効処理を行った。実験結果は,ZnTiO_3ナノ粒子が掘削流体特性に著しく影響し,濾液損失をかなり減少させ,熱安定性とレオロジー特性を改善することを示した。ベース泥土に対する見掛け粘度(AV)は70°Cまでの加熱で~27%減少したが,温度上昇によるこの減少は0.30w/v%ナノ粒子の添加により減少した(SNPでは6%,ENPでは10%)。また,110°Cでのベース泥土のエージングは,20°CでAVを約17.3%減少させ,70°Cで約31.5%減少させることが分かった。しかしながら,熱間圧延時効によるAVのこの減少は,20°Cで0.30W/v%ナノ粒子(SNPに対して~6%,ENPに対して~12%)の添加により減少した。AVはナノ粒子濃度の増加と共に最初に減少し,次に増加することが分かった。0.30w/v%ナノ粒子の添加により,熱間圧延ベース泥土のAVは,SNPに対して~9.3%(21.5~23.5),ENPに対して~20.9%(21.5~26)増加した。熱間圧延後の塩基泥のAPI濾液は,NPとENPの0.30%(w/v)ナノ粒子濃度を用いて,それぞれ33%と35.86%減少し,これは,流体損失還元剤としてNPの顕著な影響であった。この効果は,添加ナノ粒子のサイズ,形状および表面積により生じた。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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油層工学

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