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Enregistrement W2808879233 · doi:10.2118/191155-ms

Formation Damage Assessment and Filter Cake Characterization of NPs/Ca-Bentonite Fluids for Drilling Harsh Environments Using Computed-Tomography Scan

2018· article· en· W2808879233 sur OpenAlexaff
Omar Mahmoud, H. A. Nasr‐El‐Din

Notice bibliographique

RevueSPE Trinidad and Tobago Section Energy Resources Conference · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueDrilling and Well Engineering
Établissements canadiensApache (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBentoniteComputed tomographyCharacterization (materials science)Drilling fluidMaterials scienceDrillingEngineeringRadiologyGeotechnical engineeringNanotechnologyMedicineMetallurgy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Invasion of mud filtrate while drilling is considered as one of the most common sources of formation damage. Minimizing formation damage, using appropriate drilling fluid additives that can generate good-quality filter cake, provides one of the key elements for the success of the drilling operation. This study focuses on assessing the effect of using different types of nanoparticles (NPs) with Ca-bentonite on the formation damage and filter cake properties under downhole conditions. Four types of oxide NPs were added to a suspension of 7 wt% of Ca-bentonite with deionized water: ferric oxide (Fe2O3), magnetic iron oxide (Fe3O4), zinc oxide (ZnO), and silica (SiO2) NPs. The NPs/Ca-bentonite suspensions were then used to conduct the filtration process at a differential pressure of 300 psi and 250°F, using a standard filter press. Indiana limestone disks of 1 in. thickness were examined, as the filter medium, to simulate the formation in the filtration experiments. Computed-tomography (CT) scan technique was used to characterize the deposited filter cake and evaluate the formation damage that was caused by using different fluid samples. The results of this study showed that the filtrate invasion is affected by the type of NPs, which is also affecting the disk-porosity. Using 0.5 wt% of Fe2O3 NPs with the 7 wt% Ca-bentonite fluid showed a higher potential to minimize the amount of damage. The average porosity of the disk was reduced by 1.0%. However, adding 0.5 wt% of Fe3O4, SiO2, and ZnO NPs yielded a disk-porosity decrease by 4.7, 13.7, and 30%, respectively. The decrease in the disk-porosity after the filtration is directly proportional to the volume of invaded filtrate. Compared to that of the base fluid, the best reduction in the filtrate invasion was achieved when adding 0.5 wt% of Fe2O3 and Fe3O4 NPs by 42.5 and 23%, respectively. The results revealed that Fe2O3 and Fe3O4 NPs can build better Ca-bentonite-platelet structure and thus, a good-quality filter cake. This is due to their positive surface charge and stability in suspensions, as demonstrated by zeta potential (ζ-potential) measurements, which can minimize formation damage. Increasing the concentration of Fe3O4 NPs from 0.5 to 1.5 wt% showed an insignificant variation in the filtrate invasion, spurt loss, and filter cake permeability; however, an increase in the filter cake thickness as well as the amount of damage created was observed. The 1.5 wt% of ZnO NPs showed a better performance compared to the case having 0.5 wt% of ZnO NPs, but in the meanwhile it showed the lowest efficiency when compared to the other types of NPs. This could be due to their surface charge and suspensions’ instability. Results of this work are useful in evaluating the drilling applications using Ca-bentonite based fluids modified with NPs as an alternative to the commonly used Na-bentonite. Additionally, it might help in understanding the NPs/Ca-bentonite interaction for providing more efficient drilling operations and less formation damage.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,015
Tête enseignante GPT0,215
Écart entre enseignants0,200 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations10
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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