بررسی آزمایشگاهی اثر نانو ذرات اکسید روی بر بهبود خواص جریانی سیمان حفاری چاههای نفت و گاز

سیمان کاری چاه های نفت و گاز بخش مهمی از عملیات تکمیلی حفاری چاه محسوب می شود که به دلیل تجدید ناپذیری دارای حساسیت خاصی بوده و کیفیت آن در طول عمر چاه تاثیرگذار می باشد. وظیفه سیمان جلوگیری از تماس سیالات خورنده با لوله جداری می باشد. همچنین سیمان از مهاجرت سیالات از سازندی به سازند دیگر یا به سطح ممانعت کرده و از آلودگی هیدروکربورهای مخزن توسط سیالات سایر سازندها جلوگیری می کند. به کار گیری سیمان برای تقویت طبقات ضعیف و نیز غلبه بر هرزروی و تزریق سیمان برای متروکه سازی یا تعلیق چاه از دیگر موارد استفاده از سیمانکاری می باشد. امروزه با رشد گسترده فناوری نانو در صنایع مختلف، استفاده از آن در صنعت نفت ضروری است. در این مطالعه با توجه به اهمیت خواص منحصر به فرد نانو ذرات اکسید روی، به بررسی اثر بخشی این مواد در بهبود خواص جریانی سیمان حفاری پرداخته شده است. برای این منظور عملکرد این ماده را در سسیمان حفاری بررسی نموده و با اندازه گیری آزمایشگاهی خواص جریانی، سیمان حفاری مذکور را در حضور نانو ذرات اکسید روی در غلظت ها و دماهای مختلف، مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان داد اضافه کردن یک درصد نانواکسید روی به سیمان حفاری، مقادیر گرانروی ظاهری، گرانروی سینماتیکی، گرانروی پلاستیک و نقطه تسلیم را به ترتیب 21/45، 23/43، 14/82 درصد کاهش می دهد. همچنین در اثر افزودن یک درصد نانو ذرات اکسید روی به سیمان حفاری، سرعت و عدد رینولدز نسبت به سیمان حفاری بدون نانو ذرات، به ترتیب 2/7 و 35 درصد افزایش یافتند.

Keywords:

سیمان حفاری , نانو ذرات , خواص جریانی , اکسید روی , صنعت نفت