تولید نانورس و مطالعه آزمایشگاهی تأثیر آن برروی خواص سیال حفاری و سنگ مخزن

نانوذرات رس به دلیل داشتن اندازه ریز و خواص مناسب، موارد استفاده بسیاری پیدا نموده اند. بنتونیت، با وجود کاربرد فراوان در صنعت نفت مشکلاتی از قبیل تشکیل فیلتراسیون نامناسب، کاهش تخلخل، تراوایی و تغییر ترشوندگی را موجب می شود که بکارگیری نانوتکنولوژی جهت کاستن از این مشکلات، می تواند مفید باشد. با نگاهی اصولی به صنعت گل حفاری و توجه به مشکلاتی که در حین انجام عملیات، توسط سیال تحمیل می گردد، انجام مطالعه ای بنیادی با هدف بهینه سازی چالش های موجود ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه، نانورس مورد نیاز از نمونه های بنتونیت معدن خیرآباد تولید و سپس تأثیر آن بر روی تخلخل، تراوایی، ترشوندگی سنگ مخزن و ویسکوزیته سیال حفاری مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور پس از نمونه برداری و آسیاب کردن،کیفیت نمونه ها جهت تهیه نانورس بررسی شده است. بعد از بررسی اندیس تورم، ظرفیت تعویض کاتیونی (cec) نمونه ها با استفاده از روش جذب کمپلکس اتیلن دی آمین مس ([cu(eda)2]2+) اندازه گیری گردیده است. به منظور بررسی مینرالوژیکی و کریستالی نمونه ها از پراش پرتو ایکس (xrd) استفاده شده است. بعد از خالص سازی سطح لایه های سیلیکات توسط اصلاح کننده دوشاخه آب گریز گردید. برای مقایسه میزان پخش پذیری، نمونه ها درون سیال پایه نفتی مخلوط و به مدت مناسب به آنها فرصت ته نشینی داده شده است. تأثیر ذرات رسی بر روی تخلخل و تراوایی، با عبور دادن سوسپانسیون نمونه های بنتونیت معمولی و نانورس از درون یک بستر متخلخل بررسی گردیده است. برای اندازه گیری اثر بنتونیت معمولی، نانورس و نانورس آلی شده بر روی ترشوندگی، روش زاویه تماس با استفاده از دستگاه contact angle measuring g2 بکار گرفته شده است. ویسکوزیته این سه نمونه نیز با استفاده از دستگاه cv-iii ultra viscometer ، در دور rpm 50 تعیین شده است. براساس مشاهدات صورت گرفته در آزمایشگاه، نمونه های با اندیس تورم بالاتر برای افزودن به سیالات حفاری مناسب تر تشخیص داده شدند. پراکندگی ارگانورس درون فاز نفت، تا حد زیادی مشخص و پایدارتر بوده است. همچنین، نمونه نانورس تأثیر کمتری بر روی کاهش تخلخل و تراوایی نسبت به بنتونیت معمولی دارد. علاوه بر این، نمونه های بنتونیت معمولی و نانورس مقدار زاویه تماس را افزایش و نانورس آلی شده این پارامتر را کاهش داده است. سوسپانسیون بنتونیت معمولی، دارای خاصیت تیکسوتروپیک مشخص تری نسبت به نانورس می باشد و سوسپانسیون نانورسی، تا حدودی تمایل به رفتار رئوپکتیکی نشان می دهد.