Development and Characterization of Polymer Coated Quartz and Kaolinite Microparticular Based Hydraulic Fracturing Proppants

Abstract

Bu tez çalışmasında farklı destek materyallerinin kopolimerizasyon yöntemi kullanılarak polimer ile çekirdek kabuk şeklinde küresel mikropatiküller üretilerek proppant olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Üretilen destekçi (proppant) malzemelerin, basma mukavemeti için mekanik basma dayanımı, üretilen proppantların(destekçi) morfolojik yapısı alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Fonsiyonel grupların incelenmesi için fourier transform infrared (FT-IR) spektroskopisi ile analizi yapılmıştır. Belirtilen yöntemle üretilen kuartz proppantlar ve kaolinit proppantlar SEM analizleri sonucunda morfolojik olarak küresel bir formda mikropartikül boyutlarında proppantlar elde edildi. Mekanik dayanım olarak kaolinit proppantlar ve kuartz proppantlar benzer özellikler gösterdiği tespit edildi. İki materyalin teorik olarak proppant olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Kaolinit proppantların kırılma düzeni olarak kuartz proppantlara göre daha plastik özellikler gösterdiği belirlendi.

In this thesis, the usability of different support materials as proppant was investigated by producing spherical microparticles in the form of core shell with polymer using the copolymerization method. The mechanical compressive strength of the produced proppant materials for compressive strength, and the morphological structure of the produced proppants were carried out by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) analysis. Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy was used to examine the functional groups. Quartz proppants and kaolinite proppants produced by the specified method as a result of SEM analysis, proppants in microparticle size were obtained in a morphologically spherical form. It was determined that kaolinite proppants and quartz proppants showed similar properties in terms of mechanical strength. The theoretical usability of the two materials as proppant was investigated. It was determined that kaolinite proppants showed more plastic properties than quartz proppants in terms of fracture pattern.