Çeşitli tarımsal atıkların kayıp önleyici malzeme olarak kullanımının araştırılması
Investigation of the use of various agricultural waste as lost circulation materials
Yazar: EBRAHIM THABIT MOHAMMED ALADRAN
Danışman: PROF. DR. İNCİ TÜRK TOĞRUL
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği = Petroleum and Natural Gas Engineering
Dizin: Filtrasyon =   ; Kabuklar = Shells ; Kuru yemişler = Nuts ; LCM = LCM ; Reolojik özellikler = Rheologic properties ; Sondaj sıvısı = Drilling fluid

Özet:
Sirkülasyon kaybı, sondaj operasyonları sırasındaki en büyük sorunlardan biridir ve bir sondaj 
operasyonu sırasında sondaj çamurun, kuyu cidarından formasyona geçmesi durumunu ifade eder. 
Sirkülasyon kaybı, sondaj deliğinin çökmesi, ekipman hasarı ve sondaj süresinin uzaması, bileşiminin 
bozulması ve sirkülasyon çamuru ile birlikte taşınan kesintilerin çökerek birikmesi gibi bir dizi zorluğa 
neden olabilir. Oluşan tüm bu sorunlar sondaj operasyon maliyetlerini de olumsuz etkilemektedir. Bu 
nedenlerden dolayı, sondaj operasyonunun, öncesinde dikkatlice planlanması ve sirkülasyon kaybı için 
gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir. 
Sirkülasyon kaybını önlemek veya azaltmak için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Kuyu deliği 
güçlendirme teknikleri, çamur keki özelliklerini iyileştirmek veya sondaj sıvısına kayıp önleyici 
malzemeler ekleyerek çamur ağırlığını arttırmak iyi bilinen ve çokça karşılaşılan uygulamalardır. 
Atıkların petrol sektöründe kayıp önleyici malzeme olarak kullanılması ise son yıllarda üzerinde çokça 
durulmaya başlanan bir konu olmuştur.
Bu çalışmada hem maliyet hem de kuyu stabilitesi açısından sorun yaratmayan KCl çamuru 
kullanıldı. Çeşitli gıda atıkları ve kuru yemiş kabuklarının hazırlanan KCl çamurunda kayıp önleyici 
malzeme olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Gıda atıkları olarak ay çekirdeği, ceviz, Siirt fıstığı, yer 
fıstığı, fındık gibi çeşitli kuruyemişlerin kabukları, buğday samanı, limon kabuğu ve kereviz sapı tozu 
kullanıldı. Çamurun fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amacıyla deneyler yapılmış, eklenen 
malzemelerin reolojik özelliklere ve filtrasyon özelliklerine etkileri incelenmiştir. Farklı maddelerin, 
tanecik çapının, madde miktarının ve çamur tipinin etkileri çalışıldı. Ayrıca çamura farklı miktarlarda 
XCD, nişasta ve pektin eklemenin çamur özelliklerinde ne tür bir değişim yaptığı da incelendi. 
Genel olarak eklenen tüm malzemeler çamurun reolojik ve filtrasyon özelliklerinde iyileşmeye 
sebep olmuştur. İncelenen maddelerin çamura eklenen miktarının artması hem viskoziteleri, kopma 
noktasını ve jel mukavemetini artırmış hem de sıvı kaybını ve filtre keki kalınlığını artmıştır. İncelenen 
tüm deney koşullarında jel mukavemet değerlerinde bir miktar değişiklik gözlenmesine rağmen çamurun 
genel özelliklerinde herhangi bir değişiklik olmamıştır. Siyah ayçiçeği kabuğu, limon kabuğu tozu ve 
kereviz sapı tozu, çamurun reolojik özelliklerini bu çalışmada kullanılan diğer katkı maddelerine göre 
daha fazla geliştirmiştir. Başta limon kabuğu tozu olmak üzere buğday samanı ve ceviz kabuğu hem
düşük sıvı kaybı hem de ince filtre keki oluşturarak çamurun filtrasyon özelliklerini geliştirici etki 
yapmıştır. Çamura eklenen XCD, nişasta ve pektin miktarlarının atması hem reolojik özelliklerin hem de 
filtrasyon özelliklerinin artmasına neden olmuştur. Bu maddeler içinde çamura XCD ilavesinin etkisi çok 
büyüktür.

Abstract:
Loss of circulation is one of the biggest problems during drilling operations and refers to the 
situation in which drilling mud passes from the well wall to the formation during a drilling operation.
Loss of circulation can cause a number of difficulties, including borehole collapse, equipment damage 
and prolonged drilling time, decomposition and collapse of cuttings carried along with the circulating 
mud. All these problems also negatively affect drilling operation costs. For these reasons, the drilling 
operation must be planned carefully beforehand and necessary precautions must be taken to prevent 
circulation loss.
Various methods are used to prevent or reduce circulation loss. Wellbore strengthening 
techniques, improving mud cake properties or increasing mud weight by adding anti-loss materials to the 
drilling fluid are well-known and common practices. The use of waste as loss prevention material in the 
petroleum industry has been a subject that has become much emphasized in recent years.
In this study, KCl mud, which does not cause any problems in terms of both cost and well 
stability, was used. The usability of various food wastes and nutshells as anti-loss material in the prepared 
KCl sludge was investigated. As food waste, nutshells such as sunflower seeds, walnuts, Siirt pistachios, 
peanuts, hazelnuts, wheat straw, lemon peel and celery stalk powder were used. Experiments were carried 
out to determine the physical properties of the sludge, and the effects of the added materials on the 
rheological properties and filtration properties were examined. The effects of different substances, 
particle diameter, and substance amount and sludge type were studied. In addition, it was also examined 
what kind of changes adding different amounts of XCD, starch and pectin to the sludge caused in the 
sludge properties.
In general, all added materials caused improvements in the rheological and filtration properties 
of the sludge. Increasing the amount of the examined substances added to the sludge not only increased 
the viscosity, breaking point and gel strength, but also increased water loss and filter cake thickness.
Although some change was observed in gel strength values for all experimental conditions studied, there 
was no change in the general properties of the sludge. Black sunflower shell, lemon peel powder and 
celery stalk powder the more improved the rheological properties of the sludge than the others additive 
used in this study. Wheat straw and walnut shells, especially lemon peel powder, had an effect on 
improving the filtration properties of the sludge by creating both low water loss and a fine filter cake.
Increasing the amounts of XCD, starch and pectin added to the sludge caused an increase in both 
rheological properties and filtration properties. Among these substances, the effect of adding XCD to 
sludge is very large.