افزایش سرعت عملیات حفاری به کمک نانوسیال‌ها

پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف نانوسیالی معرفی کرده‌اند که می‌تواند به منظور بهبود خصوصیات گل حفاری به کار گرفته شود.

کد خبر: ۶۲۹۹۵۵

سه‌شنبه - ۰۷ شهريور ۱۳۹۶ / August 29, 2017

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو،پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف در طرحی مشترک با شرکت مهندسی و خدمات حفاری سروک کیش و شرکت نانو پترو فناوران آویژه نانوسیالی معرفی کرده‌اند که می‌تواند به منظور بهبود خصوصیات گل حفاری به کار گرفته شود. کاربرد این نانوسیال هوشمند، تأثیرات چشمگیری در تسریع عملیات حفاری، کاهش آسیب سازند (لایه‌های زمین) وکاهش هزینه‌ها خواهد داشت.

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.

محمد حسین بنائی- کارشناسی ارشد مهندسی نفت از دانشگاه صنعتی شریف- در معرفی طرح انجام شده عنوان کرد: با توجه به توسعه و فراگیر شدن فناوری نانو در صنایع مختلف، طراحی نانوسیالات هوشمند نیز به عنوان دریچه‌ای نو جهت استفاده در حوزه‌های نفت و گاز مطرح شده است. در همین راستا، در این طرح، تحقیق و بررسی و مطالعه‌ی اقتصادی نانوسیالی متشکل از نانوذرات اکسیدگرافن با پایه‌ی آبی به منظور دستیابی به افزایش توان برداشت از چاه‌های نفتی در دستور کار قرار گرفت.

به گفته‌ی بنائی، حدود ۱۰ تا ۲۵ درصد هزینه‌ی نهایی حفر هر چاه، مربوط به گل حفاری استفاده شده است که عدد قابل توجهی است؛ به همین دلیل سرمایه گذاری در این بخش از اهمیت خاصی برخوردار است.

وی در ادامه افزود: «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 ناپایدارند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، نانوسیال معرفی شده در این طرح را می‌توان در عملیات‌های 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 ویژگی‌های ممتاز این نانوسیال را بدین صورت توضیح داد: «این افزایه (گرافن اکساید – فلوکولانتی) می‌تواند به عنوان یک افزایه چندگانه (افزایش دهنده ویسکوزیته و خصوصیات ویسکوالاسیته گل حفاری، کاهنده هرزروی، روان کننده‌ی کارکرد مته‌ها، خنک سازی بهتر مته‌ها، کیک گل مناسب و پایداری و استحکام دیواره چاه) مورد استفاده قرار گیرد. در عین حال این نانوسیال از نظر زیست محیطی نیز نقش سازگارتری با قوانین محیط زیست مربوطه بازی خواهد کرد. همچنین 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. به همین منظور، در حال حاضر ما در شرکت خدمات حفاری سروک کیش در حال امکان سنجی‌های لازم در خصوص توسعه آن هستیم.»

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 در پایان عنوان کرد: 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 کامل تری 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 پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد محمد حسین بنائی با همکاری دکتر احمد رمضانی و دکتر سعید جمشیدی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف- صورت گرفته است. این طرح که به سفارش شرکت مهندسی و خدمات حفاری سروک کیش انجام شده، تحت عنوان پایان نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو نیز رسیده است.

گفتنی است،آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.