Viscosity analysis of clay-carbon nanotubes composites as potential drilling muds

Abstract

Los fluidos de perforación son componentes vitales para facilitar el proceso de perforación en pozos de petróleo y gas. Los pozos de alta temperatura pueden causar dificultades en las operaciones de perforación. Propiedades importantes como la viscosidad del fluido de perforación pueden verse afectadas por el gradiente térmico dentro del pozo. Por ejemplo, un exceso de viscosidad haría que el fluido sea menos bombeable, mientras que si el fluido está muy diluido, disminuirá la capacidad de arrastre de residuos desde el fondo del pozo a la superficie. El papel de un fluido de perforación óptimo es proporcionar lubricación y enfriamiento a través de su conductividad térmica, de modo que el proceso de perforación se lleve a cabo sin complicaciones. La adición de nanopartículas ha demostrado ser una técnica potencial para la mejora de las propiedades reológicas de los fluidos de perforación, debido a sus propiedades intrínsecas fisicoquímicas, eléctricas, térmicas e hidrodinámicas. En este estudio, se realizó un análisis sistemático de viscosidad a partir de nanocompuestos de arcilla bentonita formulados usando nanotubos de carbono de pared múltiple funcionalizados con ácido carboxílico (MWCNT-COOH). Se prepararon varias muestras de nanocompuestos de arcilla combinando arcilla bentonita y diferentes concentraciones de MWCNT- COOH dispersas en agua. Los resultados revelan que la estabilidad de la viscosidad de los nanocompuestos de arcilla en concentraciones de 0.01 % y 0.05 % en peso mejora en condiciones de alta temperatura (50 °C). Finalmente, los resultados presentados en este proyecto de investigación servirán para contribuir al conocimiento en la ingeniería de fluidos de perforación para la industria petrolera ecuatoriana.