Zeitschrift für fortgeschrittene Chemieingenieurwesen

Abstrakt

Untersuchung der Auswirkung von Nanopartikelbeladungen in Basisflüssigkeiten auf die Verbesserung der Eigenschaften von Bohrflüssigkeiten

Chai YH, Suzana Yusup und Chok VS

Die Nanotechnologie erregt zunehmend die Aufmerksamkeit von Materialforschern, da diese Technologie die Grenzen des reinen Materials selbst verschiebt. Mit Nanopartikeln dispergierte Flüssigkeiten weisen im Allgemeinen verbesserte physikalische Eigenschaften auf. In der vorliegenden Studie wurden in einer Kugelmühle funktionalisierte –COOH-Kohlenstoff-Nanopartikel in die Zielbasisflüssigkeit einer Bohrspülung eingebracht. Der Untersuchungsparameter dieser Studie ist die Beladung mit Kohlenstoff-Nanopartikeln im Bereich von 0 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, die sich leicht in der Basisflüssigkeit dispergieren. Als Dispersionsmethode wurde die indirekte Dispersion in einem Ultraschallbad gewählt. Die Wirkung und Bedeutung der Untersuchungsparameter wurden anhand der gewünschten physikalischen Eigenschaften idealer Basisflüssigkeiten für Bohrspülungen untersucht, hauptsächlich der Wärmeleitfähigkeit und Viskosität der Flüssigkeit. Die Dispersionsbedingungen in dieser Studie waren in einer Kugelmühle funktionalisierte –COOH-Kohlenstoff-Nanopartikel mit einer durchschnittlichen Größe von 10 μm und 90 Minuten indirekte Ultraschalldispersion. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe funktionalisierter Nanopartikel zu Basisflüssigkeiten eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit um bis zu 6 % ergibt, während bei höherer Schergeschwindigkeit die Viskosität der reinen Basisflüssigkeit erreicht wird.