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EVALUACIÓN DE LA ADICIÓN DE GRAFENO OXIDADO EN LOS BORDES SOBRE LAS PROPIEDADES REOLOGICAS Y DE FILTRACIÓN DE UN LODO DE PERFORACIÓN A BASE AGUA

dc.contributor.advisorMejia Ospino, Enrique
dc.contributor.advisorContreras Toloza, Wilmar Antonio
dc.contributor.authorPrada Sedano, Karen Melissa
dc.contributor.authorTarazona Ruiz, Silvia Juliana
dc.contributor.evaluatorMolina Velazco, Daniel Ricardo
dc.contributor.evaluatorLeon Bermudez, Adan Yovani
dc.date.accessioned2026-03-02T13:41:22Z
dc.date.available2026-03-02T13:41:22Z
dc.date.created2026-02-24
dc.date.issued2026-02-24
dc.description.abstractEnelámbitodelaperforacióndepozospetroleros,elusodelodosdeperforación resulta fundamental para garantizar la estabilidad del pozo,el transporte de recortes y el control de presiones subterráneas. Particularmente, los lodos overburden —utilizados en los primeros metros de perforación, donde predominan formaciones blandas y terrenos poco consolidados— enfrentan el desafío deminimizar la pérdidade fluido hacia la formación y mantener propiedades reológicas adecuadas bajo condicionesvariables. En respuesta a estos retos, el presente estudio evalúa experimentalmente el efecto deincorporar óxidodegrafenooxidadoenlosbordes(EGO)aunfluidodeperforaciónbaseagua.Seinvestigócómo distintasconcentracionesdelnanomaterialinfluyenenparámetrosclavecomolaviscosidadplástica, laviscosidadaparente,elpuntocedenteylacapacidaddefiltracióndelsistema.Adicionalmente, secaracterizóestructuralmenteelEGOmedianteespectroscopíainfrarroja(FTIR),confirmando la presencia de grupos funcionales oxigenados en los bordes de las láminas, esenciales para su dispersiónestable enmedioacuoso. Los resultados obtenidos muestran que la adición de EGO mejora significativamente el com- portamiento reológico del lodo, incrementando su resistencia interna al flujo y su capacidad de suspensióndesólidos,inclusobajocondicionestérmicassimuladasdefondodepozo.Asimismo,se observóunareducciónsustancialenelvolumendefiltradoyunaformaciónmáseficientedelatorta de filtración. Estos efectos se logran con concentraciones bajas del aditivo (0.2–0.4,ppb), lo que refuerzalaviabilidadtécnicayeconómica desuimplementaciónencampo. Enconjunto,loshallazgosdeestetrabajo sugierenqueelóxidodegrafenofuncionalizadoen los bordes es un aditivo promisor para el diseño de lodos de perforación avanzados, adaptables adistintasprofundidadesycondicionesoperativas,sincomprometerlaintegridadestructuraldel sistemaniaumentarsignificativamenteloscostosde formulación.
dc.description.abstractenglishIn oil well drilling operations, the use of drilling fluids is essential to ensure boreholestability,cuttingstransport,andeffectivepressurecontrol.Specifically,overburdendrilling fluids—used during the initial meters of the well where unconsolidated soils and soft rocks prevail—face the challenge of minimizing fluid loss into the formation while maintaining adequate rheologicalproperties under varyingconditions. To address these issues, this study experimentally evaluates the effect of incorporating edge- functionalizedgrapheneoxide(EGO)intoawater-basedoverburdendrillingfluid.Theinfluence ofdifferentconcentrationsofEGOonkeyparameterssuchasplasticviscosity,apparentviscosity, yieldpoint,andfiltrationcapacitywasinvestigated.Inaddition,thestructuralcharacterizationof thenanomaterialwasperformedviaFourier-transforminfraredspectroscopy(FTIR),confirming thepresence ofoxygenatedfunctionalgroupsat thegrapheneedges, whichareessential forstable dispersionin aqueous media. The results show that the addition of EGO significantly enhances the rheological performance of thefluid,increasinginternalflowresistanceandsolidsuspensioncapacity—evenundersimulated downhole thermal conditions. Moreover, a substantial reduction in filtrate volume and the formation of thinner, low-permeability filter cakes were observed. These effects were achieved at low additive concentrations (0.2–0.4ppb), supporting the technical and economic feasibility of field-scale implementation. Overall, the findings of this work suggest that edge-functionalized graphene oxide is a promising additive for the design of advanced drilling fluids, adaptable to different depths and operational scenarios,withoutcompromisingsystem integrity orincurringsubstantial formulation costs.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/47247
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectEGO
dc.subjectMétodo de hummers
dc.subjectFluido de perforación
dc.subjectGrafeno
dc.subjectPropiedades reologicas y de filtración
dc.subject.keywordEGO
dc.subject.keywordHummers method
dc.subject.keywordDrilling fluid
dc.subject.keywordGraphene
dc.subject.keywordRheological and filtration properties
dc.titleEVALUACIÓN DE LA ADICIÓN DE GRAFENO OXIDADO EN LOS BORDES SOBRE LAS PROPIEDADES REOLOGICAS Y DE FILTRACIÓN DE UN LODO DE PERFORACIÓN A BASE AGUA
dc.title.englishEVALUATION OF THE ADDITION OF OXIDIZED GRAPHENE AT THE EDGE ON THE RHEOLOGICAL AND FILTRATION PROPERTIES OF A WATER-BASED DRILLING MUD
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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