Bor türevleri katkılanmış sondaj çamurunun reolojik ve filtrasyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Sondaj çamuru petrol aramalarının en büyük maliyet kalemini oluşturduğu için sürekli olarak üzerinde çalışılan konu olmuştur. Çeşitli katkı maddeleri eklenerek sondaj çamurunun reolojik ve filtrasyon özelliklerinin iyileştirilmeye yönelik çalışmalar her geçen gün artarak devam etmektedir. Bu çalışmada, petrol aramalarında en çok kullanılan sondaj çamuru türü olan, su bazlı sondaj çamuru hazırlanmış ve hazırlanan sondaj çamuruna; 45 μm tanecik boyutuna sahip sodyum borat grubu minerali boraks (Na2B4O7.10H2O), 75 μm tanecik boyutuna sahip sodyum-kalsiyum borat grubu minerali üleksit (NaCaB5O9.8H2O) ve 100 μm tanecik boyutuna sahip kalsiyum borat grubu minerali kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) farklı konsantrasyonlarda (1-5 % w/v) ilave edilmiştir. Daha sonra bor mineralleri eklenerek hazırlanmış olan sondaj çamuru numunelerinin plastik viskozite (PV), görünür viskozite (AV), jel mukavemeti gibi reolojik özellikleri FANN 35 Viskometre, su kaybı ve kek kalınlığı gibi filtrasyon özellikleri ise Amerikan Petrol Enstitüsü (API) sıvı kaybı test aletleri kullanılarak detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Tüm ölçümler, Amerikan Petrol Enstitüsü (API) standartlarına göre gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, hazırlanan sondaj çamuru numunelerinin kimyasal ve morfolojik özellikleri X ışını floresans spektrometresi (XRF) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) cihazlarıyla belirlenmiştir. Boraks, üleksit ve kolemanit minerallerinin ayrı ayrı eklenmesi (% 1-5 w/v) ile hazırlanan sondaj çamurlarının reolojik ve filtrasyon özellikleri kendi içlerinde, daha sonra birbirleri ile ve son olarakta katkısız su bazlı sondaj çamuru ile karşılaştırılmıştır. Bor minerallerinin sondaj çamurunun reolojik özelliklerine olumlu yönde katkı sağladığı tespit edilmiştir. Boraks ve kolemanitin, üleksite oranla daha iyi bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Katkısız su bazlı sondaj çamuruna kıyasla, çamura bor mineralleri eklenmesinin çamurun filtrasyon kaybı ve kek kalınlığını attırdığı görülse de sonuçların referans değer aralığında olduğu tespit edilmiştir.

Drilling mud is always a topic that is studies on because it composes the biggest cost of oil exploration. With the addition of various additivies, the efforts to improve the rheolgoical and filtration properties of the drilling mud continue to increase day by day. In this study, water based drilling mud, which is the most widely used type of drilling mud in oil exploration was prepared and in to the prepared drilling mud sodium borate group mineral borax (Na2B4O7.10H2O) having a particle size of 45 μm, sodium-calcium borate group mineral ulexite (NaCaB5O9.8H2O) having a particle size of 75 μm and calcium borate group mineral colemanite (Ca2B6O11.5H2O) with a particle size of 100 μm were added in different concantrations (1-5 % w/v). Then drilling mud samples prepared by adding boron minerals plastic viscosity (PV), apparent viscosity (AV), gel strength, such as the rheological properties FANN 35 Viscometer, water loss and cake thickness, such as filtration properties of the American Petroleum Institute (API) fluid loss test equipment used analyzed in detail. All measurement were carried out according to American Petroleum Institute (API) standard. Besides, chemical and morphological properties of prepared drilling mud samples were determined with X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and scanning electron microscopy (SEM) devices. The rheological and filtration of drilling mud wich is prepared by adding borax, ulexite and colemanite seperately was compared with firstl among themselves and then with each other and finally with the püre water based drilling mud. It has been determined that boron minerals contribute positively to the rheological properties of drilling mud. It shows that borax and colemanite have a better effect than ulexite. Minerals was determined that compared to water based drilling mud, the additionof boron minerals to the mud results were within the reference value range although it increased the sludge filtration rate and cake thickness.