1.

TS. Lê Nguyễn Hải Nam

Nhóm nghiên cứu gồm: 3TS và 4SV.

18 tháng (2024-2025)

– Nội dung 1: Tái chế vật liệu từ rác thải vỏ cam làm chất phụ gia cho dung dịch khoan – WOP.

. Kết quả: Nhóm nghiên cứu đã xây dựng và thực hiện quy trình tái chế rác thải vỏ cam nhằm tạo vật liệu phụ gia WOP dạng bột phục vụ thí nghiệm. Quy trình gồm các bước: thu gom vỏ cam thải; loại bỏ phần ruột/tép và tạp chất; rửa sạch, để ráo; cắt nhỏ nguyên liệu (kích thước xấp xỉ 1×1 cm) để tăng hiệu quả sấy; sấy sơ cấp và sấy bổ sung đến khi khô hoàn toàn theo tiêu chí khối lượng không đổi; nghiền mẫu khô tạo bột; sấy hoàn thiện bột sau nghiền; rây phân cỡ để thu các dải kích thước hạt khác nhau và mã hóa mẫu. Kết quả thu được bột WOP có tính đồng nhất và tính lặp lại giữa các mẻ, đáp ứng yêu cầu khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt và nồng độ đến tính chất dung dịch khoan gốc nước.

– Nội dung 2: Phân tích tính chất vật lý, hóa học của vật liệu WOP ở trạng thái khô và khi trong dung dịch.

. Kết quả: Vật liệu WOP sau chế tạo được đặc trưng bằng các kỹ thuật phân tích FTIR, XRD và SEM nhằm làm rõ các đặc trưng hóa học–cấu trúc và hình thái bề mặt. Kết quả FTIR cho thấy WOP mang các dải hấp thụ đặc trưng của nhóm hydroxyl và cấu trúc carbohydrate/polysaccharide, phản ánh bản chất sinh khối lignocellulosic và khả năng tương tác/hydrat hóa trong môi trường nước. Phân tích XRD thể hiện đặc điểm cấu trúc với các tín hiệu điển hình của cellulose/hemicellulose có xu hướng vô định hình, phù hợp với vật liệu phụ gia có nguồn gốc sinh học. Ảnh SEM cho thấy bề mặt hạt có dạng không đồng nhất, thô ráp, có vi lỗ rỗng và vết nứt, là những đặc điểm có thể hỗ trợ khả năng thấm ướt và tạo cấu trúc vi mô khi phân tán trong dung dịch. Bên cạnh đó, khi WOP được phân tán trong dung dịch khoan, nhóm nghiên cứu tiến hành kiểm soát các thông số cơ bản như tỉ trọng và pH nhằm đảm bảo điều kiện hệ dung dịch ổn định trước khi đo lưu biến và thải nước. Kết quả cho thấy tỉ trọng hầu như không thay đổi đáng kể theo các mẫu khảo sát, trong khi pH có xu hướng giảm nhẹ khi tăng lượng phụ gia nhưng vẫn nằm trong vùng vận hành phù hợp..

– Nội dung 3: Khảo sát tính chất lưu biến, độ thải nước của dung dịch khoan được pha trộn với vật liệu WOP.

. Kết quả: Nhóm nghiên cứu đã chuẩn bị dung dịch khoan nền theo công thức tiêu chuẩn (hệ bentonite, có bổ sung chất tạo nhớt polymer theo yêu cầu thí nghiệm), sau đó pha trộn WOP theo các kịch bản khảo sát gồm: (i) ảnh hưởng kích thước hạt, (ii) ảnh hưởng nồng độ WOP, và (iii) ảnh hưởng nhiệt độ. Các chỉ tiêu lưu biến được đo bằng thiết bị đo nhớt quay (8 cấp tốc độ), xác định các thông số PV, YP, độ nhớt biểu kiến và gel strength (10 giây và 10 phút). Đồng thời, dữ liệu đường cong lưu biến được mô hình hóa theo các mô hình Bingham Plastic, Power Law và Herschel–Bulkley để đánh giá mức độ phù hợp và mô tả hành vi phi Newton của hệ dung dịch. Các kết quả chứng minh WOP từ vỏ cam là phụ gia tiềm năng cho dung dịch khoan gốc nước theo hướng thân thiện môi trường, hỗ trợ giảm thải nước và duy trì các chỉ tiêu lưu biến cần thiết cho vận hành

* Sản phẩm mềm: 01 báo cáo chuyên đề.

* Sản phẩm cứng: Không.

* Sản phẩm đào tạo và khoa học:

– 01 bài báo trên tạp chí Petroleum & Coal, Scopus, Q4, tháng 12/2024;

– 01 bài báo trên tạp chí Improved Oil and Gas Recovery, Scopus, Q4, tháng 7/ 2025;

– 01 bài báo trên tạp chí Scientific Contribution Oil and Gas, Scopus, Q3, tháng 12/2025.

– Đào tạo: 03 cử nhân.

Hình 1: Quy trình chuẩn bị vật liệu WOP từ rác thải vỏ cam và các mẫu bột theo kích thước hạt.

Hình 2: Mẫu lọc (mud cake) thu được sau thí nghiệm thải nước của các mẫu dung dịch khoan có bổ sung WOP trong các điều kiện khảo sát khác nhau.

Hình 3: Đồ thị thể hiện sự biến thiên thể tích thải nước theo thời gian của mẫu nền (Base) và các mẫu dung dịch khoan có bổ sung WOP với các mức nồng độ khác nhau

Hình 4: Hình ảnh phòng thí nghiệm dung dịch khoan (201-B8)

Email: lnhnam@hcmut.edu.vn