آنا گزارش می‌دهد؛
تولید نانوافزودنی خاص برای میادین نفتی/ حفاری چاه‌ها آسان می‌شود
یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی موفق به تولید نانوافزودنی‌هایی برای حفاری چاه شده که عملکرد بالا و در عین حال قیمت پایینی دارند.
گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، معمولاً ترکیبات چاه‌های حفاری آبدوست هستند و آب سیال مورد استفاده در حفاری را جذب می‌کنند که این امر احتمال ریزش چاه را افزایش می‌دهد. بنابراین در سیال‌های حفاری از بازدارنده و نمک، اغلب کلرید پتاسیم، استفاده می‌شود. این نمک نه‌تنها مشکلات زیست‌محیطی دارد بلکه تصفیه پسماند آن نیز هزینه قابل‌توجهی دارد. حال یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی اقدام به حذف نمک کلرید پتاسیم از سیال حفاری و استفاده از نانوافزودنی کرده است که بازدارنده مناسبی برای سازندهای رسی و شیلی (نوعی سنگ رسوبی) به شمار می‌رود.
بیشتر بخوانید:
قلم رسانای حاوی نانوذرات ایران‌ساخت شد/ تحول چاپ الکترونیک با کارتریج نانویی
این نانوافزودنی‌ها نه‌تنها مانع از افت خواص رئولوژیکی سازند حین حفاری می‌شوند بلکه در دمای بالای سطوح پایینی زمین نیز عملکرد مناسبی دارند. بدین‌ترتیب نیازی به استفاده از سایر افزودنی‌ها در سطوح پایین نیست. از آنجایی که مقدار نمک این نانوافزودنی‌ها بسیار کم است، آسیبی به محیط‌زیست وارد نمی‌کند و هزینه پسماند نیز برای صنایع به همراه ندارد. این شرکت به طور کلی سه نانوافزودنی تولید کرده که شامل نانوافزودنی سیالات حفاری پایدارکننده شیل، نانوسیال حفاری بازدارنده شیل و نانوسیال حفاری با غلظت نمک پایین می‌شود. این محصولات که با هدف رفع نیازهای صنعت نفت توسعه داده شده، در چاه‌های میادین نفتی به کار می‌روند.
با نانوافزودنی‌ها آشنا شوید
به گفته شروین ترقی‌خواه، سرپرست تکنولوژی‌های سیال حفاری و مهندسی این شرکت دانش‌بنیان؛ «نانوافزودنی پایدارکننده شیل تا دو سال پیش در مقیاس آزمایشگاهی تولید می‌شد اما در حال حاضر در مقیاس صنعتی تولید می‌شود و در چاه‌های فاز ۱۱ میدان پارس جنوبی، میدان نفتی اهواز و چاه نام‌آوران برای رفع مشکلات دیواره استفاده شده است. تولید صنعتی نانوسیال حفاری بازدارنده شیل نیز از دو سال پیش آغاز شده و در کنار نانوافزودنی پایدارکننده شیل در پروژه‌ها استفاده می‌شود.»
نانوسیال حفاری بازدارنده شیل را نمی‌توان به تنهایی استفاده کرده و باید در قالب سیستم سیال حفاری عرضه شود، این محصول در ارتقای سازند شیل و پایدارسازی دیواره چاه به کار می‌رود. این نانوافزودنی در حال اخذ گواهینامه نانومقیاس صنعتی است. هر دو محصول نانوسیال حفاری بازدارنده شیل و پایدارکننده شیل تجاری‌سازی شده و در بازار داخلی موجود است. نانوسیال حفاری با غلظت نمک پایین محصول دیگر این شرکت است که در مقیاس آزمایشگاهی تولید می‌شود و هنوز وارد بازار نشده است.
بیشتر بخوانید:
ارمغان گرم نانو برای زندگی/ جوهر نانویی چاپ الکترونیک را متحول می‌کند
به گفته ترقی‌خواه؛ «دو سال قبل برنامه‌ای برای استفاده از نانوسیال حفاری با غلظت نمک پایین برای حفر چاه آب در مناطق جنوبی داشتم که به سرانجام نرسید. این محصول در پروژه‌های حساس به نمک یا کلراید مانند حفاری چاه آب کاربرد دارد. آب استخراجی از چاه‌ها نباید به کلراید آلوده شود چراکه جداسازی این ماده از آب در مرحله تصفیه کار بسیار دشواری است. بنابراین در حفاری چاه‌های آب معمولا از سیالی استفاده می‌کنند که حداقل میزان کلراید را داشته باشد تا مخازن آبی آلوده نشود.»
مزایای نانوافزودنی‌ها چیست؟
ذکر مزایای محصول نانویی در مقایسه با محصول معمولی یکی از مراحل مهم در ارزیابی‌های گواهینامه نانومقیاس است. افزودنی‌هایی که به طور معمول در حفاری چاه‌ها استفاده می‌شوند «گلایکول» نام دارد که با ایجاد نقطه ابری، بازدارندگی را انجام می‌دهد. با این حال برای رسیدن به حالت بازدارندگی باید از مقدار زیادی گلایکول استفاده شود. کنترل کیفی این فرایند با سه درصد حجم گلایکول انجام می‌شود. این در حالی است که شاخص کیفیت نانوافزودنی‌ها یک تا نیم درصد حجم گلایکول است. وقتی میزان استفاده از این ماده کم می‌شود، عملکرد به طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.
گلایکول نوعی ترکیب آلی است که پیش ماده‌ای برای پلیمرها به شمار می‌رود. به دمای تشکیل ابر یا هاله‌ای از کریستال‌های ترکیبات پارافینی در داخل محصول نفتی در زمان سرد شدن نیز نقطه ابری شدن می‌گویند. بازدارنده‌های رایج حتما باید در کنار یک بازدارنده یا نمک بازدارنده دیگر استفاده شوند تا عملکرد مناسبی داشته باشند، صنعتگران معمولا گلایکول را بدون نمک بازدارنده استفاده نمی‌کنند چراکه توان عملکردی ندارد. نانوافزودنی‌ها بدون نیاز به بازدارنده یا افزودنی دیگری عملیات را انجام می‌دهند.
بیشتر بخوانید:
کاهش آلاینده‌های خودرو با نانوکاتالیست/ مجال نفس کشیدن هوا با نانوی ایرانی
شرکت دانش‌بنیان سازنده این نانوافزودنی‌ها میزان گلایکول را تا یک سوم کاهش داده است. شاخص بازیابی بازدارندگی شیل در نمونه‌ای با گلایکول سه درصد ۲۰ تا ۳۰ درصد است، در حالی که توانایی بازیابی نانوافزودنی ۴۰ تا ۵۰ درصد است. مقایسه سیال‌ها با افزودنی معمولی و نانوافزودنی نشان می‌دهد که نمونه دارای نانوافزودنی از نظر خواص رئولوژیکی و میزان بازدارندگی عملکرد بهتری دارد. این محصول نه‌تنها دارای عملکرد بالایی است بلکه قیمت مناسبی در مقایسه با نمونه‌های خارجی مشابه دارد.
انتهای پیام/۴۰۲۱/
انتهای پیام/
