اثر نانوذرات مغناطيسي بر ويژگي رئولوژي گِل حفاري حاوي بنتونيت

The effect of magnetic nanoparticles on the rheological properties of drilling mud containing bentonite

نانوذرات مغناطيسي اكسيد گرافن/كبالت در يك سلول الكتروشيميايي حاوي الكتروليت آبي و دو قطعه گرافيت و نيكل توليد و ساختار آن ها با روش پراش پرتو (XRD) Xو ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. بر طبق الگوهاي XRD ساختار بلوري نانوكامپوزيت اكسيدگرافن/كبالت با موفقيت توليد شد. تصاوير SEM نشان دادند كه نانوذرات كبالت با اندازه ميانگين۱۱۰ نانومتر روي صفحات چند لايه اكسيد گرافن با ساختاري دو بعدي با ضخامت حدود ۲۰ نانومتر رشد كرده اند. در بخش ديگر اين تحقيق اثر نانوذرات اكسيد گرافن/كبالت بر خواص رئولوژي گل حفاري حاوي بنتونيت بررسي شد. براي اين منظور مقادير متفاوت از اين نانوذرات به گل حفاري اضافه شد و خواص رئولوژي آن ها توسط دستگاه ويسكومتر در سرعت هاي متفاوت ۳، ۶، ۱۰۰، ۳۰۰ و ۶۰۰ دور بر دقيقه و نيز در سه دماي ۵۰،۲۳ و۷۰ درجه سانتيگراد مطالعه شد. طبق نتايج بدست آمده وجود نانوكامپوزيت اكسيدگرافن/كبالت موجب افزايش مقادير ويسكوزيته ظاهري، ويسكوزيته پلاستيك، نقطه واروي و استحكام ژله اي در گل حفاري حاوي بنتونيت شده است.

Graphene/cobalt oxide magnetic nanoparticles were produced in an electrochemical cell containing an aqueous electrolyte and two pieces of graphite and nickel, and their structure was investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). According to XRD patterns, the crystal structure of graphene oxide/cobalt nanocomposite was successfully produced. SEM images showed that cobalt nanoparticles with an average size of 110 nm were grown on multilayered graphene oxide plates with a two-dimensional structure with a thickness of about 20 nm. In another part of this research, the effect of graphene oxide/cobalt nanoparticles on the rheological properties of bentonite-containing drilling mud was investigated. For this purpose, different amounts of these nanoparticles were added to the drilling mud and their rheological properties were measured by a viscometer at different speeds of 3, 6, 100, 300 and 600 rpm and at three temperatures of 50, 23 and 70 degrees Celsius. was studied According to the obtained results, the presence of graphene oxide/cobalt nanocomposite has increased the values of apparent viscosity, plastic viscosity, yield point and gel strength in drilling mud containing bentonite.