Nanopartikül maddelerle fonksiyonelleştirilmiş grafen oksidin sondaj çamuru katkı malzemesi olarak kullanılması
Using graphene oxide functionalized with nanoparticle materials as drilling mud additive material
Yazar: SEMİH TIKNAS
Danışman: DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZKAN
İskenderun Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği = Petroleum and Natural Gas Engineering
Dizin: Filtreleme = Filtration ; Grafen = Graphene ; Grafen oksit = Graphene oxide ; Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Reolojik özellikler = Rheologic properties ; Sondaj sıvısı = Drilling fluid

Özet:
Bu tez çalışmasında; Hummers metodu ve kimyasal yöntem kullanılarak nanopartikül maddeler üretilmiş, SEM, XPS, XRD ve Raman spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Daha sonra nano malzemelerin sondaj çamuruna farklı konsantrasyonlarda (0,0005-0,001-0,005-0,01 % k/h ) ilave edilmesi ile sondaj çamurları hazırlanmıştır. Nanopartikül maddelerin sondaj çamuruna katılmasının ardından PV, AV, YP, jel mukavemeti, filtrasyon kaybı, kek kalınlığı, pH ve yoğunluk analizleri Amerikan Petrol Enstitüsü (API) standartlarına göre analiz edilmiştir. 

Çalışma sonucunda sondaj çamuruna farklı oranlarda katkılanan grafen ve AgNPs/GO'in spud (katkısız) çamura kıyasla PV değerlerinde herhangi etkiye neden olduğu görülmemiş, ancak GO ve AgNPs@AuNPs/GO ilavesi sonucunda sırasıyla; % 67, % 33 oranında pozitif yönde etki ettiği tespit edilmiştir. Ayrıca; grafen, GO, AgNPs/GO ve AgNPs@AuNPs/GO ilavesi sonucunda, AV değerlerinin sırasıyla; % 17,6, % 44, % 18,75, % 26 oranlarında arttığı, YP değerlerinin sırasıyla; % 44,4, % 44, % 30, % 22 oranlarında arttığı, 10 saniye değerlerinin sırasıyla; % 55,5, % 33, %30, % 66,6 oranlarında arttığı, 10 dakika değerlerinin sırasıyla; % 30,7, % 43, % 42, % 46 oranında arttığı, sıvı kaybı değerlerinin sırayısla; % 10, % 9,52, % 8,4, % 3,84 oranında azaldığı, kek kalınlıklarının sırasıyla; % 10, % 10, % 33,3, % 27,2 oranlarında arttığı görülmektedir. Tüm nano malzemeler kendi aralarında mukayese edildiğinde sondaj çamuruna en iyi katkılama oranının % 0,001 olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this thesis study; Nanoparticles were produced using Hummers method and chemical method and characterized by SEM, XPS, XRD and Raman spectroscopy. Then, drilling muds were prepared by adding nanomaterials to the drilling mud at different concentrations (0.0005-0.001-0.005-0.01 % k/v). After the nanoparticles were added to the drilling mud, PV, AV, YP, gel strength, filtration loss, cake thickness, pH and density analyzes were analyzed according to the American Petroleum Institute (API) standards.

As a result of the study, it was not seen that graphene and AgNPs/GO added to the drilling mud at different rates caused any effect on PV values compared to spud mud, but as a result of the addition of GO and AgNPs@AuNPs/GO; It has been determined that it has a positive effect of 67% and 33%. Moreover; as a result of the addition of graphene, GO, AgNPs/GO and AgNPs@AuNPs/GO, the AV values were respectively; increased by 17.6%, 44%, 18.75%, 26%, YP values; increased by 44.4%, 44%, 30%, 22%, 10 second values; increased by 55.5%, 33%, 30%, 66.6%,10 minutes values; increased by 30.7%, 43%, 42%, 46%, filtration loss values; decreased by 10%, 9.52%, 8.4%, 3.84%, cake thickness; increased by 10%, 10%, 33.3%, 27.2%. When all nanomaterials were compared among themselves, it was determined that the best addition ratio to the drilling mud was 0.001%.