Rheological Analysis of TiO2 Based Nano Drilling Fluid

Abstract

Передова методологія видобутку з ефективним буровим розчином є обов’язковою вимогою для видобутку нафти і газу з нетрадиційних пластів. Нестабільність стовбура свердловини, корозія, змащування та зменшення різання – це лише деякі з проблем, які існують у традиційних системах бурового розчину. Очікується, що одним із ефективних рішень для вирішення цих проблем у нафтогазовому секторі стане буровий розчин на основі нанотехнологій (n-буровий розчин). У роботі такі реологічні властивості бурового розчину як пластична в’язкість (PV), уявна в’язкість (AV), межа текучості (YP) були виміряні, проаналізовані та порівняні з нанобуровим розчином на основі наночастинок TiO2. Техніко-економічні переваги n-бурового розчину над звичайною рідиною були перевірені та вивчені. Також було проведено відносний аналіз напруги зсуву по відношенню до швидкості зсуву. Оптимальна концентрація наночастинок TiO2 становить 0,1 мас. %/об. % (0,35 г), що покращує PV на 10 %, тоді як значні зміни відображаються в AV та YP.

Advance extraction methodology with effective drilling fluid is the compulsory requirement for the production of oil and gas from unconventional reservoirs. Wellbore instability, corrosion, lubrication, and cutting reduction are a few of the problems existing in traditional drilling fluid systems. Nano-based drilling fluid (n-drilling fluid) is expected to be one of the effective solutions to resolve these issues in the oil and gas sector. In this work, the rheological properties like plastic viscosity (PV), apparent viscosity (AV), yield point (YP), etc. of drilling fluid were measured, analyzed, and compared with TiO2 nanoparticles based nano drilling fluid. The technical and economic benefits of n-drilling fluid over normal fluid were inspected and studied. Relative analysis of shear stress with respect to shear rate was also performed. The optimum concentration of TiO2 nanoparticles is found to be 0.1 w. %/v. % (0.35 g) which improves PV by 10 %, while significant changes are depicted in AV and YP.