افزایش سرعت عملیات حفاری با نانوسیال هوشمند محققان کشور

به گزارش ایران اکونومیست؛ در سال‌های اخیر، کاهش منابع در دسترس جهت تولید نفت و گاز به دلیل افزایش عمق عملیاتی، پیچیده‌تر شدن عملیات حفاری، افزایش حفاری در آب‌های عمیق و سایر مسائل فنی، مشکلاتی را برای شرکت‌های حفاری و تولید نفت ایجاد کرده است. به همین دلیل تحقیقات در زمینه یافتن راهکارهای عملیاتی جهت رفع این معضل مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته است.
 
بر این اساس محققان دانشگاه صنعتی شریف در طرحی مشترک با یکی از شرکت‌های مهندسی خدمات حفاری و یک شرکت دانش بنیان نانو سیالی را برای بهبود خاصیت گل حفاری معرفی کردند که به گفته آنها استفاده از این گل حفاری موجب تسریع در عملیات حفاری خواهد شد.
 
محمدحسین بنائی از محققان این طرح با اشاره به توسعه و فراگیر شدن فناوری نانو در صنایع مختلف، گفت: طراحی نانوسیالات هوشمند نیز به عنوان دریچه‌ای نو جهت استفاده در حوزه‌های نفت و گاز مطرح شده است، در این راستا در این طرح تحقیق و بررسی و مطالعه‌ اقتصادی نانوسیالی متشکل از نانوذرات اکسیدگرافن با پایه‌ آبی به منظور دستیابی به افزایش توان برداشت از چاه‌های نفتی در دستور کار قرار گرفت.
 
بنائی، تاکید کرد: حدود 10 تا 25 درصد هزینه‌ نهایی حفر هر چاه مربوط به گل حفاری استفاده شده است که عدد قابل توجهی است و سرمایه گذاری در این بخش از اهمیت خاصی برخوردار است.
 
وی ادامه داد: در حال حاضر انواع پلیمرها به عنوان افزودنی‌های رایج جهت بهبود عملکرد گل حفاری شناخته می‌شوند، ولی این مواد در شرایط دما و فشار بالا و همچنین شرایط خاص حفاری‌های عمیق ناپایدار هستند.
 
این محقق خاطر نشان کرد: با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق نانوسیالی معرفی شد که می‌توان از آن در عملیات‌ حفاری که ناپایداری پلیمرها به علت شرایط دمایی و فشاری خاص لایه‌ها زیاد باشد و به ویژه در حفاری لایه‌های تولیدی مخزن که مستلزم پایین بودن درصد ذرات جامد گل حفاری است، استفاده کرد.
 
بنائی افزایش دهنده ویسکوزیته و خصوصیات ویسکوالاسیته گل حفاری، کاهنده هرزروی، روان کننده‌ کارکرد مته‌ها، خنک سازی بهتر مته‌ها، کیک گل مناسب و پایداری و استحکام دیواره چاه را از ویژگی‌های ممتاز این نانوسیال نام برد و اظهار کرد:  علاوه بر آن این نانوسیال زیست سازگار است ضمن آنکه با بهبود روش‌های استخراج گرافن اکساید جهت کاهش هزینه تولید در روش هامر، هزینه تمام شده آن را جهت استفاده در سیال حفاری کاهش دادیم.
 
وی اضافه کرد: با توجه به این خصوصیات، کاربرد این نانوسیال هوشمند تأثیرات چشمگیری در تسریع عملیات حفاری، کاهش آسیب سازند وکاهش هزینه‌ها خواهد داشت و نتایج آن‌را می‌توان جهت تهیه دوغاب‌های سیمان حفاری نیز تعمیم داد.
 
بنائی افزود: این افزایه محلول در گل‌های پایه آبی بوده و جهت استفاده در گل‌های پایه روغنی و استفاده از سرفکتانت‌های مختلف با گرافن باید مورد توجه قرار گیرد. همچنین تحقیقات کامل‌تری در خصوص اثر لوبریکانتی (روانکاری مته حفاری) و کولینگ (تسریع خنک سازی رشته حفاری و مته) در این افزایه مورد نیاز است.
 
این تحقیقات در قالب پایان‌نامه‌ کارشناسی ارشد محمد حسین بنائی با همکاری دکتر احمد رمضانی و دکتر سعید جمشیدی از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف اجرایی شد. این طرح تحت عنوان پایان نامه مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ توسعه‌ فناوری نانو نیز رسیده است.