بررسی اثر نانوذرات سیلیسیم دی اکسید بر خواص رئولوژیکی سیالات حفاری پایه آبی و پایداری شیل

افزاینده ای مرسوم کنتل هرزروی سیال حفاری به دلیل قرارگیری ابعادشان در محدوده میکرون، عملکرد موثری به ویژه در سازندهایی با منافذ نانومتری مانند شیل ها (ابعاد منافذ ۳ تا ۱۰۰ نانومتر) ندارند. ناپایداری سازندهای شیلی به هنگام استفاده از گل های پایه آبی یکی از مشکلات بزرگ در هنگام حفاری چاه های نفت گاز می باشد. از جمله روش های کاهش نفوذ سیال به درون سازند، افزایش خواص رئولوزیکی و به دنبال آن کاهش مقادیر صافاب می باشد. راه دیگری که از نفوذ سیال به درون منافذ می تواند جلوگیری کند مسدود کردن گلوگاه های منفذی به وسیله نانوذرات می باشد. با بررسی نتایج آزمایشگاهی مختلف در این مطالعه مشخص گردیده که موادی از جنس نانوسیلیس در هنگام بکارگیری در غلظت بهینه در فرمولاسیون های سیالات حفاری پایه آبی منجر به افزایش خصوصیات رئولوژیکی مانند پایداری حرارتی، مقاومت ژله ای، ویسکوزیته ظاهری، نقطه واروی و کاهش مقادیر فیلتراسیون سیال پایه گردیده است. بسته به نوع گل و سایز افزاینده های بکار گرفته شده غلظت بهینه متفاوت می باشد چرا که نانو سیلیس در هر غلظت با سایر افزایندها می تواند برهمکنش متفاوتی داشته باشد و ایجاد رفتاری خاص در سیال پایه نماید. همچنین، نانوذرات سیلیکا با مسدودسازی فیزیکی منافذ شیلی از افزایش فشار منفذی شیل جلوگیری کرده که این عامل منجر به پایداری آن خواهد شد. با توجه به نتایج یه دست آمده، می توان نتیجه گرفت که استفاده از نانوذرات سیلیسیم دی اکسید به عنوان ماده افزودنی در سیال حفاری، می تواند بهبود قابل توجهی در خصوصیات رئولوزیکی سیال حفاری و در نتیجه بهبود کارایی و عملکرد حفاری داشته باشد. این مطالعه می تواند به شرکت های حفاری و صنعت نفت و گاز در انتخاب بهترین فرمولاسوین برای سیال حفاری حاوی نانوذرات کمک کند و در بهینه سازی فرآیند حفاری موثری باشد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات سیلیسیم دی اکسید ، سیال حفاری ، خواص رئولوژیکی ، پایداری شیل