Title of article :
Mechanical Strength Improvement of Mud Motor’s Elastomer by Nano Clay and Prediction the Working Life via Strain Energy
Author/Authors :
Izadi, M Technology Development Institute - Academic Center for Education - Culture and Research (ACECR), Tehran, Iran , Tabatabaee Ghomi, M Technology Development Institute - Academic Center for Education - Culture and Research (ACECR), Tehran, Iran , Pircheraghi, G Materials science and Engineering - Sharif University of Technology, Tehran, Iran
Pages :
8
From page :
338
To page :
345
Abstract :
In directional drilling, the most important thing that leads to pulling out the drill string is end of mud motor working life. Considering the working conditions of down hole mud motors; increasing the mechanical properties of their stator’s elastomer is crucial. Some attempts were done to increase the motor performance through geometrical changes but lack of material improvement is significant in previous studies. In this study, NBR/nanoclay composite samples were prepared through melt intercalation in an internal mixer and tested with regard to the temperature and drilling mud of down hole. Hardness, tear, fatigue and tensile test results of neat NBR elastomer and nanocomposite of NBR and different loading of nanoclay showed that the mechanical strength of new composites are considerably increased. With the help of strain energy method it was revealed that the life of NBR/nanoclay composite compared to neat NBR was enhanced. Therefore, increasing the working life and performance of the motor is achievable by using this nanocomposite. In the drilling industry, there is a direct relation between time and cost; therefore, increasing the working life of the motor leads to a considerable cost reduction in this expensive industry.
Farsi abstract :
در حفاري جهتدار چاه هاي نفت، مهمترين عاملي كه منجر به بيرون كشيدن رشته حفاري مي شود اتمام زمان كاري موتورهاي درون چاهي است. با در نظر گرفتن شرايط كاري موتورهاي درون چاهي تقويت استحكام مكانيكي الاستومر اين موتورها ضروري به نظر مي رسد. تحقيقاتي براي بهبود عملكرد موتور از طريق تغيير در هندسه و طراحي انجام شده است، اما فقدان تقويت ماده در مطالعات قبلي چشمگير است. در اين تحقيق كامپوزيت NBR / Nanoclay از طريق تركيب ذوبي در مخلوط كننده داخلي آماده شده است و با در نظر گرفتن دما و تاثير سيال حفاري درون چاهي تست گرديده اند. تست هاي سختي، پاره گي، خستگي، استحكام كششي بر روي الاستومر با NBR خالص و نانوكامپوزيت NBR كه حاوي ميزان مختلف نانورس بوده است نشان از افزايش قابل توجه استحكام مكانيكي كامپوزيت جديد دارد. همچنين با در مقايسه با NBR خالص نشان داده شده است. NBR / Nanoclay كمك روش انرژي كرنشي افزايش عمر كامپوزيت عمر كاري موتور منجر به كاهش هزينه در صنعت حفاري، رابطه ي مستقيمي بين زمان و هزينه وجود دارد و لذا افزايش قابل توجهي در اين صنعت گران خواهد شد.
Keywords :
Strain Energy , Fracture Toughness , Nanoclay , Nitrile Rubber , Down Hole Mud Motors
Serial Year :
2019
Record number :
2496305
Link To Document :
بازگشت