سعید اورک - دانشجوی کارشناسی ارشد بهره برداری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد امیدیه، کارشناس مهندسی و برنامه ریزی سیمان حفاری شرکت ملی حفاری ایران
مهدی بهاری مقدم - استادیار و دکترای مهندسی نفت، دانشگاه صنعت نفت

سیمانکاری چاه نفت و گازعبارست است از عمل مخلوط کردن دوغاب سیمان و پمپ کردن آن در فضای حلقوی پشت رشته جداری و دیواره چاه که در این عمل سیمان خود را گرفته و رشته جداری را به سازند پیوند می دهد وظیفه سیمان پشت لوله جداری، کمک به محافظت لوله جداری در برابر فشار سازند و محافظت از خودرگی لوله ها در اثر سیالات خورنده یا تماس با چینه ها می باشد.همچنین سیمان یک سد غیر قابل نفوذ در برابر گازها و سیالات سازند ایجاد می نماید و به این ترتیب از مهاجرت سیالات از سازندی به سازند دیگر یا به سطح زمین ممانعت می کند اولین پارامتر موثر در فشار هیدرواستاتیک چاه در حفاری و سیمانکاری وزن حجمی سیالات مورد استفاده است که اسزندهای اطراف چاه در معرض تماس و تحت فشار آن ها خواهند بود و از آن جا که بسیاری از سازندها تحمل فشار هیدرواستاتیکی چنین دوغاب هایی را ندارند برای جلوگیری از شکستن طبقات و هرزوی دوغاب سیمانی سبک با پایه ای از مواد نانو ساختار و بیوپلیمر با وزن 82pcf پرداخته شده است به این منظور که در این فرمولاسیون جدید و گروه از مواد یعنی نانوذرات سیلیس کروی و بیوپلیمر زانتان استافده شده است. تبدیل فرمولاسیون دوغاب معمولی به فرمولاسیون جدید با ترکیبات نانو و بیوپلیمر باعث کاهش وزن دوغاب سیمان بهبود خصوصیات رئولوژی و ساختاری دوغاب و همچنین افزایش مساحت سطح و کنترل تخلخل می شود که در خصوصیات رئولوژی و مکانیکی موثر بوده و باعث سبکی سیمان می شود. بعد از تهیه دوغاب سبک با استفاده از مواد جدید کلیه آزمایشهای مربوط به خواص مکانیکی و رئولوژیکی سیمانبر اساس استاندارد API مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت نتایج حاصل نشان داد که استفاده از نانوذرات سیلیس و زانتان به ترتیب باعث بهبود و افزایش 50% و 40% در میازن استحکام تراکمی 48 ساعته سنگ سیمان شده اند. همچنین زانتان به عنوان یک ماده ضد هرزوری باعث کاهش هرزوری به میزان 80% در میزان هرزوری سیال گردید از طرف دیگر دوغاب با فرمولاسیون جدید دارای ستون کاملا هموژن و یکدست نسبت به دوغاب مبنا می باشد.

نانوسیلیکا Nanosilica، زانتان Xanthan سیمان سبک کننده Lightweight cement خواص مکانیکی Mechanical properties خواص رئولوژی Rheological properties