18730

۱۸۷۳۰

بررسي عوامل موثر بر ريزساختار و تحولات فازي بدنه هاي آلومينا-سيليكا به منظور ساخت پروپانت هاي سراميكي

كارشناسي ارشد

سراميك

آبان ۱۳۹۶

دكتر فرهاد گلستاني فرد - دكتر سيد محمد ميركاظمي

دكتر حسين سرپولكي

مواد و متالورزي

امروزه به¬منظور افزايش بهره¬برداري از چاه¬ها و مخازن نفتي از روش¬هاي فرآيند شكست هيدروليكي استفاده مي¬شود. در اين فرآيند استفاده از پروپانت¬هاي بوكسيتي از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. در پژوهش حاضر به منظور ساخت پروپانت¬هاي بوكسيتي، در ابتدا از تركيب بوكسيت با 5wt% كائولن و 2wt% كروميت به¬صورت جداگانه، نمونه¬هاي گلوله¬اي شكل تهيه شد و در دماهاي 1400 و ℃ 1500 به مدت 2 ساعت زينتر شدند. به¬منظور بررسي تحولات فازي و ريزساختاري آناليزهاي XRD و SEM بر روي نمونه¬ها انجام شد. همچنين بر اساس استاندارد ISO13503-2 دانسيته بالك، دانسيته ظاهري، عدد گردي و حداكثر نيروي قابل تحمل براي گلوله¬ها اندازه¬گيري شد. نمونه داراي 2wt% كروميت با دانسيته بالك در حدود 1/28 و 1/33 g/cm3 به¬ترتيب در دماهاي 1400 و ℃ 1500 و ميانگين نيروي بيشينه 186 و 171 N به¬عنوان نمونه مناسب انتخاب شد. در مرحله بعدي به¬منظور بهبود بيشتر خواص مقادير مختلف افزودني MnO2 به گلوله داراي 2wt% كروميت اضافه شد و پس از شكل¬دهي در دماهاي 1400 و ℃ 1500 به مدت 2 ساعت زينتر شدند. الگوي پراش اشعه ايكس گلوله¬هاي داراي MnO2 حضور فازهاي كوراندوم و مولايت را نشان مي¬دهند. از تصاوير SEM گلوله¬ها نيز مشاهده مي¬شود كه مولايت¬ها سوزني شكل و كوراندوم صفحه¬اي شكل است. گلوله¬هاي داراي 2 و 3wt% MnO2 و زينتر شده در دماي ℃ 1500، با دانسيته بالك به¬ترتيب 42/1 و 1/38 g/cm3 و دانسيته ظاهري آن¬ها 17/3 و 3/15 g/cm3 به¬عنوان نمونه مناسب انتخاب شدند. تصاوير SEM اين گلوله¬ها نيز كمترين تخلخل را نشان مي¬دهد. عدد گردي و كرويت اين گلوله¬ها 9/0 است و بيشترين نيروي قابل تحمل N 500 است. از بين نمونه¬هاي داراي 2 و 3wt% MnO2، بر اساس شرايط چاه كاربردي و ميزان استحكام و دانسيته مورد نياز، نمونه مناسب انتخاب مي¬شود.

1397/02/05

4/25/2018 12:00:00 AM

Nowdays, Hydraulic fracturing process is used to increasing the utilization of oil wells. In this process, using bauxite proppants has agreat importance. In this study physical and mechanical properties of granuls samples made frome bauxite with addition of kaolin, chromite and MnO2 additives are investigated. In this study, for making bauxite proppants, some spherical samples were prepared from the mixture of bauxite with 5 wt% kaolin and 2wt% chromite separately and subsequntly sitered at 1400 and 1500 ℃ for 2 hours. XRD and SEM analysis were carried out for investigating the phase transformation and microstructural changes. Also Bulk density, apparent density, roudness and maximum compressive force were measurd based on iso 13503-2 standard. The results showed granul with 2wt% chromite was appropriate with bulk densities of aboat 1/28 and 1/33 g.cm-3 and average maximum compressive force of about 171 and 186 N at 1400 and 1500 ℃. In next step different amounts of MnO2 was added to the granul with 2wt% chromite. Granuls were sintered at at 1400 and 1500 ℃ for 2 hours after formation. X-ray diffraction pattern showed the presence of corundum and mullite phases for granuls with MnO2. Also SEM images showed presence of needle-shaped mullite and plate like corundum. The granuls with 2wt% and 3wt% MnO2 sintered at 1500 ℃ were best granuls due to their application. Their bulk and apparent density, were reported about 1/42 and 1/38 g.cm-3, 3/17 and 3/15 g.cm-3, respectively. SEM images of these granulls also show minimum porosity. Roundness and Sphericity of these granuls were 0/9 and maximum compressive force was 500N. the appropriate granuls are selected Between granuls with 2 and 3 wt% MnO2based on the well condition and required strength and density