Sondaj çamurlarında grafitin kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usability of graphite in drilling mud
Yazar: BİLAL YEŞİL
Danışman: DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZKAN
İskenderun Teknik Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği = Petroleum and Natural Gas Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, sondaj çamuruna grafit katılmasının sondaj çamurunun reolojik özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla bentonit, kostik, su karışımından oluşturulmuş su bazlı sondaj çamuruna farklı konsantrasyonlarda (%0,1-%2) toz haldeki grafit eklenerek hazırlanmış sondaj çamurunun; PV, AV, YP, jel mukavemeti, filtrasyon kaybı, kek kalınlığı, pH ve yoğunluk analizleri Amerikan Petrol Enstitüsü (API) standartlarına göre analiz edilmiştir. Çalışmanın sonunda temel haldeki sondaj çamurunun görünür viskozitesi 38 saniye plastik viskozitesi 10 cP, kopma noktası 13, jel mukavemeti 11, filtrasyon kaybı (100bar/ 7,5 dakika) 30 ml, kek kalınlığı (100bar/ 7,5 dakika) 1mm, pH 13, tanecik boyutu 0,1 mm olarak ölçülmüştür. %0.1 ile %2 oran aralığında hazırlanmış sondaj çamurunun reolojik özellikleri incelendiğinde ise pH'ın sabit olarak 13 olduğu, görünür viskozitenin %0,1'den %1,2'ye kadar 38 saniye olduğu, %1,2'den %1,8'e kadar 39 saniye olduğu, %1,8 ile %2 aralığında ise görünür viskozitenin 40 saniye olduğu ölçülmüştür. %0,1 ile %2 oran aralığında toz grafit eklenmiş sondaj çamurunun plastik viskozitesi 10 cP ölçülmüştür. %0,1 ile %2 oran aralığında toz grafit eklenmiş sondaj çamurunda YP, %0,1 ile %1,3 aralığında 13, %1,3 ile %1,8 aralığında 14, %1,8 ile %2 aralığında 15 olarak ölçülmüştür. %0,1 ile %2 oran aralığında toz grafit eklenmiş sondaj çamurunun filtrasyon kaybı(100bar/ 7,5 dakika), 30 ml olarak ölçülmüştür. %0,1 ile %2 oranında toz grafit eklenmiş sondaj çamurunun kek kalınlığı (100bar/ 7,5 dakika) 1mm olarak ölçülmüştür. %0,1-%2 oranında toz grafit eklenmiş sondaj çamurunun tanecik boyutu 0,1 mm olarak ölçülmüştür. %0,1-%2 aralığında yoğunluğa ölçülebilir etkisi tespit edilmemiştir. Yapılan deney sonuçları birbirleriyle benzer sonuçlar vermektedir. Buna göre, görünür viskoziteyi artırması, plastik viskoziteyi arttırması, YP'yi ve jel mukavemeti değerlerini yükseltici etkisi bakımından pozitif etkisi olmaktadır.

Abstract:
In this thesis study; The effect of adding graphite to drilling mud on the rheological properties of drilling mud was investigated. For this purpose, drilling mud prepared by adding graphite in powder form at different concentrations (0.1%-2%) to the water-based drilling mud formed from a mixture of bentonite, caustic and water; PV, AV, YP, gel strength, filtration loss, cake thickness, pH and density analyzes were analyzed according to American Petroleum Institute (API) standards. At the end of the study, the apparent viscosity of the drilling mud in the ground state is 38 seconds, plastic viscosity 10 cp, breaking point 13, gel strength 11, filtration loss (100bar / 7.5 minutes) 30 ml, cake thickness (100bar / 7.5 minutes) 1mm, pH 13 , the particle size is measured as 0.1 mm. When the rheological properties of drilling mud prepared in the range of 0.1% to 2% are examined, the pH is constant 13, the apparent viscosity is from 0.1% to 1.2% for 38 seconds, from 1.2% to 1%, It has been measured that up to 8 is 39 seconds, and in the range of 1.8% to 2%, the apparent viscosity is 40 seconds.The plastic viscosity of the drilling mud with powder graphite added in the range of 0.1% to 2% was measured as 10 cP.YP in drilling mud with powder graphite added in the range of 0.1% to 2%,13 in the range of 0.1% to 1.3%,14 in the range of 1.3% to 1.8%, It was measured as 15 in the range of 1.8% to 2%.The filtration loss (100bar/ 7.5 minutes) of drilling mud with powder graphite added in the range of 0.1% to 2% was measured as 30 ml.The cake thickness (100bar/ 7.5 minutes) of drilling mud with 0.1% to 2% powdered graphite was measured as 1mm. The particle size of the drilling mud with 0.1%-2% powdered graphite was measured as 0.1 mm. There was no measurable effect on the density in the range of 0.1%-2%. Experimental results give similar results with each other. Accordingly, it has a positive effect in terms of increasing the apparent viscosity, increasing the plastic viscosity, increasing the HP and gel strength values.