Evaluación del comportamiento reológico de un fluido de perforación base agua reforzado con nanofluídos de óxido de grafeno

Abstract

El óxido de grafeno (OG) es considerado como una lámina de grafeno funcionalizada con diferentes grupos oxigenados. Ambos materiales nanoparticulados presentan propiedades similares y su uso en diferentes áreas de la ciencia incluyendo la industria petrolera se ha popularizado en los últimos años. En este trabajo se sintetizó óxido de grafeno utilizando el método de Hummers modificado en el laboratorio de espectrometría atómica y molecular (LEAM) de la sede UIS Guatiguará, y se evaluó el efecto que dicho material tiene sobre las propiedades reológicas y de filtrado de un fluido de perforación base agua-bentonita. Se llevaron a cabo diferentes pruebas en las que se observó que el óxido de grafeno tiene un efecto positivo sobre las propiedades reológicas del fluido de perforación, con agregar cantidades tan pequeñas como 0.2 libras por barril (lb/bbl). A su vez se observó que el óxido de grafeno actúa como agente controlador de filtrado, disminuyendo el volumen perdido de la fase acuosa y mejorando las propiedades de la torta del fluido, con respecto al fluido base sin el óxido. Se evaluó el efecto que tiene la disminución del pH del fluido de perforación sobre sus propiedades reológicas y de filtrado. Dicha disminución causada por la adición del nanofluido de óxido de grafeno con un pH muy bajo. Se comparó también la efectividad del óxido de grafeno como extendedor de las propiedades de la bentonita con el extendedor comercial goma xantana, y a su vez se comparó como controlador de filtrado con el aditivo comercial Pac L producido por la empresa Halliburton. En ambos casos se obtuvieron resultados muy positivos al mantener el pH del fluido con óxido de grafeno en un valor entre 9 y 10.