اثر نانوکامپوزیت اکسید گرافن/کبالت بر خواص رئولوژی سیال حفاری

نانوکامپوزیت اکسید گرافن/کبالت با روش الکترواکسیداسیون ساخته شد و مورد مشخصه‌یابی ساختاری و مغناطیسی قرار گرفت. سپس اثر نانوکامپوزیت تولید شده بر خواص رئولوژی دو نوع سیال حفاری محتوی بنتونیت و صمغ طبیعی بررسی شد. نانوکامپوزیت به‌دست آمده با استفاده از xrd، ft-ir، sem و vsm مشخصه‌یابی شد. نتایج xrd تشکیل ساختار نانوکامپوزیت اکسیدگرافن/کبالت را تایید کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان‌دهنده‌ شکل پولکی نانوذرات کبالت است که بر روی صفحات اکسید گرافن جایگزیده شده‌اند. طبق نتایج حاصل از vsm، مغناطش اشباع emu/g 167.04، پسماند مغناطیسی emu/g 9.94 و میدان وادارندگی oe 142.5 تعیین شد. به‌منظور بررسی اثر نانوکامپوزیت اکسید گرافن/کبالت بر خواص رئولوژی دو نوع سیال حاوی بنتونیت و صمغ طبیعی، 0.1، 0.3 و 0.5 گرم از این نانوکامپوزیت به‌سیالات حفاری افزوده شد و خواص رئولوژی آنها با استفاده از دستگاه ویسکومتر هشت سرعته در سه دمای 50،23 و70 درجه‌ سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیت اکسیدگرافن/کبالت در نمونه‌های بنتونیتی باعث افزایش ویسکوزیته‌ ظاهری، ویسکوزیته‌ پلاستیک، نقطه واروی و استحکام ژله‌ای به‌ترتیب تا حدود مقادیرcp  108،  cp17،  lb/100ft2165 و lb/100ft2170 و در نمونه‌های صمغی باعث کاهش این پارامترها به‌ترتیب تا حدود مقادیر cp 70،  cp32،  lb/100ft242 و  lb/100ft25 می‌شود.

the effect of graphene oxide/cobalt nanocomposite on the rheological properties of drilling fluid

graphene oxide/cobalt nanocomposite was synthesized using the electrooxidation method and its structural and magnetic properties were specified. the effect of the produced nanocomposite on the rheological properties of drilling fluids containing bentonite and natural gum was investigated. the nanocomposite was characterized using xrd, ft-ir, sem and vsm. xrd results confirmed the formation of graphene oxide/cobalt nanocomposite. the sem images show the scaly shape of cobalt nanoparticles substituted on the graphene oxide sheets. based on vsm results, the saturation magnetization, remance magnetization and coercive field were determined to be 167.04 emu/g, 9.94 emu/g, and 142.5 oe, respectively. in order to investigate the effect of graphene oxide/cobalt nanocomposite on the rheological properties of two types of fluids containing bentonite and natural gum, 0.1, 0.3, and 0.5 gr of nanocomposite were added to drilling fluids and their rheological properties were measured using an eight-speed viscometer at three temperatures of 23oc, 50oc and 70oc. graphene oxide/cobalt nanocomposite in the bentonite samples increases the apparent viscosity, plastic viscosity, yield point, and gel strength up to 108 cp, 17 cp, 165 lb/100ft2, and 170 lb/100ft2, respectively, and decreases these parameters in the samples containing natural gum down to 70 cp, 32 cp, 42 lb/100ft2, and 5 lb/100ft2, respectively.