(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu làm giàu bentonit bằng phương pháp hydrocyclon và ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Chu Minh Hân NGHIÊN CỨU LÀM GIÀU BENTONIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HYDROCYCLON VÀ ỨNG DỤNG CHẾ TẠO DUNG DỊCH KHOAN GỐC NƯỚC Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Phạm Thanh Huyền Hà Nội – Năm 2017 SĐH.QT9.BM11 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Chu Minh Hân Đề tài luận văn: Nghiên cứu làm giàu bentonit phương pháp hydrocyclon ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số SV: CB140066 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 20/04/2017 với nội dung sau: - Bổ sung danh mục ký hiệu, viết tắt - Sửa chữa lỗi tả - Chuyển phần hướng dẫn cách đo đạc thông số theo tiêu chuẩn API RD-SP-61-11 từ phần 3-Kết thực nghiệm lên phần 2Phương pháp nghiên cứu Ngày 24 tháng 04 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Tác giả luận văn LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành kỹ thuật hóa học với đề tài “Nghiên cứu làm giàu bentonit phương pháp hydrocyclon ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước” kết q trình cố gắng khơng ngừng thân giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, bạn bè đồng nghiệp người thân Qua trang viết tác giả xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ thời gian học tập - nghiên cứu khoa học vừa qua Tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc cô PGS.TS Phạm Thanh Huyền trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Bách khoa Hà Nôi, Viện kỹ thuật hóa học tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Cuối xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, đơn vị công tác giúp đỡ trình học tập thực Luận văn Tác giả Chu Minh Hân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn Chu Minh Hân TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu làm giàu bentonit phương pháp hydrocyclon ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước Tác giả luận văn: Chu Minh Hân Khóa: 2014B Người hướng dẫn: PGS TS Phạm Thanh Huyền Nội dung tóm tắt: a) Lý chọn đề tài Bentonite (sét) thành phần tạo cấu trúc dung dịch sét sử dụng làm dung dịch khoan giếng khoan dầu Tuy nhiên, khơng phải loại sét đáp ứng tiêu chí kỹ thuật để sử dụng làm dung dịch khoan Hiện nay, mỏ sét đạt chất lượng khai thác dần cạn kiệt, trước thực trạng người ta đưa phương pháp làm giàu hàm lượng Montmorillonite lên phương pháp ướt phương pháp sử dụng hydrocyclone Để tái sử dụng có hiệu nguồn quặng sét thải bỏ b) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Đánh giá khả làm giàu mẫu sét Cổ Định phương pháp hydrocyclon Đánh giá chất lượng mẩu sét làm giàu theo tiêu chuẩn ngành cơng nghiệp dầu khí (Tiêu chuẩn API) tiêu chuẩn doanh nghiệp (tiêu chuẩn Vietsovpetro) Từ đó, đánh giá khả ứng dụng mẫu sét làm giàu pha chế dung dịch thực tế cho khoan dầu khí c) Tóm tắt đọng nội dung đóng góp tác giả Đã đưa kết tuyển sét phương pháp hydrocyclon, cần tỷ lệ thu hồi cao nên lấy sản phẩm bentonite tinh qua tuyể n bâ ̣c, ngược lại cần có bentonite với chất lượng MMT cao hơn, phải tiế n hành tuyể n bâ ̣c Đánh giá ảnh hưởng phụ gia Na2CO3 đến độ trương nở mẫu sét Cổ Định sau tuyển hydrocyclon Từ tìm hàm lượng Na2CO3 thích hợp để xử lý mẫu sét Cổ Định i Đánh giá tương quan chất lượng hiệu kinh tế sử dụng sét Cổ Định để pha chế dung dịch cho khoan dầu khí d) Phương pháp nghiên cứu Tiến hành thí nghiệm đo đạc tiêu kĩ thuật theo tiêu chuẩn ngành công nghiệp dầu khí (Tiêu chuẩn API) tiêu chuẩn doanh nghiệp (tiêu chuẩn Vietsovpetro) mẫu Bentonite làm giàu mẫu thương mại sử dụng thực tế, so sánh Sử dụng mẫu sét pha chế dung dịch khoan (theo đơn pha chế hệ dung dịch sét sử dụng thực tế) - đo đạc tiêu, so sánh biện luận kết e) Kết luận Có thể tách khống montmorillonite sản phẩm nghiền bentonite Cở Đinh ̣ đã đươ ̣c nghiề n thành sản phẩm riêng rẽ có chất lượng cao Nếu cần tỷ lệ thu hồi cao nên lấy sản phẩm bentonite tinh qua tuyể n bâ ̣c, ngược lại cần có bentonite với chất lượng MMT cao hơn, phải tiế n hành tuyể n bâ ̣c Tác nhân hoạt hố thích hợp loại sét bentonite Cổ Định Na2CO3 Với hàm lượng Na2CO3 3%, có tác dụng rõ rệt tốt việc tăng độ trương nở mẫu sét Cổ Định làm giàu Mẫu sét Cổ Định sau xử lý Na2CO3 3% đáp ứng đa phần tiêu tiêu chuẩn cho Sét bột sử dụng cơng nghiệp khoan dầu khí (tiêu chuẩn API 13A Viện dầu khí Hoa Kỳ tiêu chuẩn RD-SP-61-11 Vietsovpetro) Với đơn pha chế phù hợp, mẫu sét Cổ Định sau hoạt hóa hồn tồn có khả ứng dụng pha chế dung dịch khoan dầu khí Tuy nhiên, cần bổ sung phụ gia thích hợp để ổn định điều kiện nhiệt độ giếng khoan hiệu kinh tế vấn đề cần tính đến để ứng dụng sét Cổ Định công nghiệp khoan dầu khí ii MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan dung dịch khoan [6] 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Chức dung dịch khoan 1.1.3 Phân loại dung dịch khoan ứng dụng: 1.1.4 Các hóa chất điều chế dung dịch khoan chức chúng: 1.2 Sét vai trò cùa sét dung dịch khoan 12 1.2.1 Sét bentonite 12 1.2.2 Hệ sét – nước [9] 20 1.3 Yêu cầu kỹ thuật dung dịch khoan 24 1.3.1 Các hệ dung dịch sử dụng cho khoan giếng khoan dầu khí Vietsovpetro [6]: 24 1.3.2 Một số hệ dung dịch ức chế sét nhà thầu quốc tế sử dụng: 28 1.3.3 Yêu cầu thông số dung dịch hệ dung dịch: 29 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Hóa chất, dung cụ thiết bị: 31 2.1.1 Hoá chất: 31 2.1.2 Dụng cụ 31 2.2 Các mẫu bentonite sử dụng nghiên cứu 32 2.3 Phương pháp làm giàu Bentonite Cổ Định 32 2.4 Phương pháp đánh giá, so sánh chất lượng Bentonite Cổ Định với loại Bentonite thương mại 34 2.4.1 Tiêu chuẩn Viện Dầu khí Hoa Kỳ (tiêu chuẩn API 13A) [11]: 34 2.4.2 Tiêu chuẩn Vietsovpetro (RD-SP-61-11) [12]: 34 2.4.3 Cách kiểm tra tiêu theo tiêu chuẩn API 13A RD-SP-61-11 [11,12]: 35 2.4.4 Đo độ trương nở sét: 39 2.5 Ứng dụng sét Cổ Định để điều chế dung dịch khoan cho khoan giếng khoan dầu khí, so sánh với mẫu sét thương mại: 39 2.5.1 Đơn pha chế dung dịch Polymer sét: 39 2.5.2 Pha chế, chuẩn bị mẫu: 39 2.5.3 Kiểm tra thông số dung dịch: 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Kết làm giàu sét Cổ Định 41 3.1.1 Ảnh hưởng áp lực cấp liệu 41 3.1.2 Ảnh hưởng nồng độ pha rắn bùn quặng cấp liệu 42 3.1.3 Kết thí nghiệm phân cấp xyclon bâ ̣c 43 3.2 Kết đánh giá chất lượng sét Cổ Định mẫu sét thương mại sử dụng Vietsovpetro 45 3.2.1 Kết đánh giá theo tiêu chuẩn API (API 13A) 45 3.2.2 Kết đánh giá theo tiêu chuẩn Vietsovpetro (RD-SP-61-11): 45 3.2.3 Đánh giá kết kiểm tra theo tiêu chuẩn API 13A RD-SP-61-11 46 3.3 Kết đo độ trương nở mẫu sét: 47 3.3.1 Xử lý mẫu: 47 3.3.2 Đo độ trương nở sét: 47 3.4 Kết đo tiêu mẫu sét Cổ Định xử lý thêm Na2CO3: 53 3.4.1 Kết đo độ trương nở sét: 53 3.4.2 Kết đánh giá lại chất lượng mẫu sét Cổ Định sau xử lý Na2CO3 theo tiêu chuẩn công nghiệp: 56 3.5 Kết đo thông số dung dịch khoan điều chế: 58 3.5.1 Đơn pha chế dung dịch khoan: 58 3.5.2 Kết đo thông số dung dịch khoan: 58 3.5.3 Chi phí dự tính cho m3 dung dịch khoan: 59 3.5.4 Nhận xét 60 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT Viết tắt Tên gọi MMT Monmorillonit GK Giếng khoan dầu khí DD Dung dịch PV Độ nhớt dẻo (Plastic Viscosity) YP Ứng lực cắt động (Yield Point) PHPA Partially-hydrolyzed polyacrylamide Polyacrilamide thủy phân phần MỤC LỤC BẢNG Bảng Các chất tạo cấu trúc thường sử dụng điều chế dung dịch khoan Bảng Các chất làm giảm độ thải nước thường dùng điều chế dung dịch khoan 11 Bảng Thành phần khoáng vật bentonite Cổ Định - Thanh Hoá [5] 19 Bảng Thành phần hóa học bentonite cổ Định Thanh Hoá [2] 20 Bảng Các hệ dung dịch sử dụng theo độ sâu giếng khoan 28 Bảng Các hệ dung dịch ức chế sét sử dụng Việt Nam 29 Bảng Các thông số dung dịch yêu cầu hệ dung dịch 29 Bảng Các thông số kỹ thuật máy tuyể n xyclon thí nghiệm D25 33 Bảng Tiêu chuẩn sét theo API 13A 34 Bảng 10 Tiêu chuẩn sét theo RD-SP-61-11 34 Bảng 11 Đơn pha chế tổng quát hệ Polime sét 39 Bảng 12 Thông số dung dịch yêu cầu dung dịch Polime sét 40 Bảng 13 Kết thí nghiệm phân cấp xyclon với áp lực cấp liệu khác 41 Bảng 14 Kết thí nghiệm phân cấp xyclon D25 với nồng độ pha rắn bùn quặng cấp liệu khác 42 Bảng 15 Kết tuyển thủy xyclon bậc bậc 44 Bảng 16 Kết đánh giá mẫu sét theo tiêu chuẩn API 13A 45 Bảng 17 Kết đánh giá mẫu sét theo tiêu chuẩn RD-SP-61-11 45 Bảng 18 Độ trương nở sét Cổ Định dung dịch Na2CO3 có nồng độ khác 50 Bảng 19 Kết đo độ trương nở sét Cổ Định mẫu sét thương mại 53 Bảng 20 Kết đánh giá lại mẫu sét theo tiêu chuẩn API 13A 56 Bảng 21 Kết đánh giá lại mẫu sét theo tiêu chuẩn RD-SP-61-11 Vietsovpetro 57 Bảng 22 Đơn pha chế dung dịch Polymer sét điều chỉnh theo loại sét 58 Bảng 23 Kết qua đo thông số dung dịch khoan 59 Bảng 24 Chi phí dự tính chế tạo m3 dung dịch khoan loại sét: 60 ... sở đó, đề tài ? ?Nghiên cứu làm giàu bentonit phương pháp hydrocyclon ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước? ?? thực Trong nghiên cứu này, kiểm tra đánh giá hiệu phương pháp làm giàu sét, so sánh... Học viên thực Luận văn Chu Minh Hân TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu làm giàu bentonit phương pháp hydrocyclon ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước Tác giả luận văn: Chu Minh Hân... NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Chu Minh Hân Đề tài luận văn: Nghiên cứu làm giàu bentonit phương pháp hydrocyclon ứng dụng chế tạo dung dịch khoan gốc nước Chuyên ngành: