مطالعه آزمایشگاهی اثر نانوذرات در کاهش جذب آب ویسکوزیفایرهای گِل حفاری

نانوکامپوزیت مغناطیسی اکسید گرافن/کبالت با روش الکتروشیمیایی تهیه و ویژگی های فیزیکی آن با استفاده از دستگاه های پراش پرتو (xrd) x ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و مغناطش سنج نمونه ارتعاشی (vsm) مطالعه شد. سپس اثر این نانوکامپوزیت بر میزان جذب آب سیال حفاری محتوی بنتونیت بررسی شد. نتایج xrd موید شکل گیری ساختار بلوری نانوکامپوزیت اکسیدگرافن/کبالت است. طبق تصاویر sem نانوذرات کبالت روی صفحات اکسید گرافن رشد کرده اند. نتایج مغناطیس سنجی با دستگاه vsm، مغناطش اشباع نانوذرات را در حدود 167emu/g نشان داد. به منظور بررسی میزان جذب آب بنتونیت مورد استفاده در ساخت گل حفاری، نانوذرات ساخته شده با غلظت های متفاوت به نمونه گل حفاری افزوده شده و با استفاده از دستگاه مافوق صوت به طور کامل و یکنواخت در آن پخش و پراکنده شدند. اثر نانوذرات بر میزان جذب آب بنتونیت با استفاده از روش تست تورم آزاد مطابق با استاندارد (astm.d5890-19) مطالعه شد. نتایج حاصل از این آزمایشات نشان داد که نانوکامپوزیت اکسیدگرافن/کبالت باعث افزایش جذب آب در نمونه گل حفاری شده است. دلیل این پدیده را می توان به وجود صفحات اکسید گرافن در ترکیب نانوکامپوزیت نسبت داد.

laboratory study of the effect of nanoparticles for reduction of water absorption of drilling mud viscosifiers

graphene oxide/cobalt magnetic nanocomposite was prepared by electrochemical method and its physical properties were studied using x-ray diffraction (xrd) and scanning electron microscope (sem) and vibrating sample magnetometer (vsm). then, the effect of this nanocomposite on the amount of water absorption of bentonite-containing drilling fluid was investigated. xrd results confirm the formation of crystal structure of graphene oxide/cobalt nanocomposite. according to sem images, cobalt nanoparticles have grown on graphene oxide sheets. the results of magnetometry with vsm device showed the saturation magnetization of nanoparticles around 167 emu/g. in order to investigate the amount of water absorption of bentonite used in the production of drilling mud, nanoparticles made with different concentrations were added to the drilling mud sample and spread and dispersed in it completely and uniformly using an ultrasonic device. the effect of nanoparticles on bentonite water absorption was studied using the free swelling test method according to the standard (astm.d5890-19). the results of these tests showed that the graphene oxide/cobalt nanocomposite increased water absorption in the drilling mud sample. the reason for this phenomenon can be attributed to the existence of graphene oxide sheets in the composition of nanocomposite.