مقایسه و بررسی نقش نانو تکنولوژی و پلی مرهای طبیعی اصلاح شده و پلی مرهای مصنوعی در گل های حفاری نوین

ازآنجه که مواد نانویی و پلی مر ها میتوانند به خواص دلخواه و متنوع تولید شوند به نظر می رسد که بستر گسترده ای برای تولید و استفاده از این مواد به عنوان افزودنی های سیال حفاری وجود دارد. تا کنون موارد زیادی از کاربرد موفقیت آمیز استفاده از این مواد در ارتقای کارایی سیالات حفاری در صنعت گزارش شده است. که در این پژوهش به بررسی توانایی های نانو افزودنی های سیال حفاری در بهبود خواص سیالات حفاری می پردازیم.امروزه جهت بهبود خواص ریولوژی سیال حفاری علاوه بر پلیمرهای طبیعی و اصلاح شده، کاربرد نوع صنعتی آنها نیز مورد توجه قرار گرفته است. تجارب گذشته حفاری نشان می دهد که گل حفاری بنتونایتی به رغم کنترل و ایجاد خواص ریولوژی، در شرایطی خاص قادر به حفظ خواص مطلوب نبوده و بعضا موجب ایجاد اشکالاتی در امر حفاری و کاهش راندمان آن می شود. همچنین جهت افزایش سرعت حفاری نیاز به سیالی هست که در سرعت های برشی و حرارت زیاد (در انتهای ستون حفاری و نازل های سرمته حفاری) از کمترین گرانروی و در فضای حلقوی از گرانروی بهینه برخوردار باشد تا بتواند کنده های حفاری را به بیرون چاه هدایت نموده و هنگام توقف عملیات ، با حفظ گرانروی از ریزش و بازگشت کنده ها به پشت سر مته جلوگیری نماید. همچنین گل حفاری ایده آل می بایست در برابر آلودگی های ختلفم مخصوصا کلسیم و منیزیم پایدار باشدبنابریان محدودیت های فراوان و عدم کارایی مناسب گل های حفاری بنتونایتی موجب شده تا سیالات دیگر به عنوان جایگزین آنها مد نظر قرار گیرند. از این رو امروزه استفاده از گل های پلیمری مورد مطالعه و ازمایش قرار گرفته است که علاوه بر اسجاد گرانروی در سیستم، در برابر آلودگی ها مختلف پایدار و به خوبی افت صافی را کنترل نماید. گل های پلیمری ممکن است فقط از پلیمرها و مواد وزن افزا ساخته شده باشند و یا برای رسیدن گل به مقداری مناسب از نظر ویسکوزیته و قدرت ژله ای از مقداری بنتونایت پیش هیدراته (به دلیل کاهش هزینه و بهبود وضعیت افت صافی) استفاده شود.در این مقاله آزمایش ها و نتایج ارزشمندی از کاربرها و نقش نانو فناوری در زمینه بهبود خواص سیال حفاری مطرح شده است ودر سه بخش افزایش کارایی سیال حفاری توسط نانو لوله های کربنی، نانوبیوتکنولوژی ونانو کامپوزیت مورد بحث وآزمایش قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

گل حفاری ، نانو تکنولوژی ، پلی مر طبیعی ، بنتونایت ، ریولوژی ، گرانروی