امروزه نانوساختارهای مختلفی برای افزودن به گل حفاری چاه های نفت به منظور بهبود خواص آن مورد مطالعه قرار گرفته است. در واقع افزودن نانوساختارها خواص متفاوتی را برای گل حفاری فراهم می کند که هر کدام مزایای خاصی برای عملیات حفاری دارند. انواع نانو افزودنی های گل حفاری که نقش مهمی در استخراج قیر معدنی دارند.
انواع افزودنی های گل حفاری نانو به شرح زیر است:
اولین نمونه از یک نوع افزودنی نانو، نانورس است که خواص مکانیکی سیال حفاری را بهبود می بخشد و نفوذپذیری فیلتر کیک را کاهش می دهد. این کارایی به این دلیل است که نانوالیاف قادرند تا چندین برابر وزن خود حجیم شوند و در نتیجه نقش مهمی در کاهش ضایعات سیال ایفا کنند.
در این فرآیند از نانورس به عنوان آشکارساز آنالیت در چاه استفاده می شود. یکی از معروف ترین شرکت های نفتی که از این افزودنی در گل حفاری استفاده کرده است، آرامکو عربستان سعودی است. بررسی نتایج این استفاده نشان می دهد که میزان هدر رفت سیال کاهش یافته و رفتار حرکتی گل نیز بهبود می یابد.
این ماده مانند بسیاری از نانوذرات دیگر برای کاهش ضایعات سیال و افزایش پایداری چاه استفاده می شود.
از جمله مراکزی که از این مواد در تحقیقات خود برای بهبود خواص گل حفاری استفاده کردند، دانشگاه نفت چین، موسسه تحقیقات نفت مصر و دانشگاه نفت و گاز رومانی بسیار زیبا هستند.
نانو اکسید فلزی یکی دیگر از نانو افزودنی های موثر و پرکاربرد در سیالات حفاری است. این نانوذره می تواند در بهبود خواص مکانیکی و رئولوژیکی گل حفاری موثر باشد.
نانوالیاف سلولزی از جمله نانو پلیمرهایی هستند که با بهبود رفتار رئولوژیکی گل حفاری، پایداری آن را تا 200 درجه سانتیگراد افزایش می دهند.
پلی هیدروکسی اتیل متاکریلات برای بهبود رفتار رئولوژیکی گل حفاری در شرایط PH باز استفاده می شود. در این حالت، نانوساختار می تواند ضایعات سیال را در قالب یک نانو افزودنی کاهش دهد. در نهایت جالب است بدانید که این نانوساختار اولین بار توسط دانشگاه نفت و گاز پلاسیت رومانیایی معرفی شد.
اثر این نانوذره مانند سایر نانوذرات PVP کاهش اتلاف سیال و نیروهای گشتاور و پسا است.
برای اولین بار محققان دانشگاه کلگری و محققان دانشگاه نفت و گاز پلوودیو رومانی از این نانوذرات به عنوان افزودنی های حفاری نانو استفاده کردند.
این نانوذرات همچنین خواص مشابهی مانند افزایش پایداری چاه و کاهش ضایعات سیال دارند. نانوکامپوزیت ها، نانوامولسیون ها، نانو هیدروکسیدها و نانوذرات مغناطیسی از جمله نانو ذرات کربنات کلسیم هستند.
نانوسیلیس شاید پرکاربردترین نانو افزودنی مورد استفاده در گل حفاری باشد. نانو ذرات سیلیس اثرات مختلفی بر گل حفاری دارند.
کاهش تشکیل سازند و در نتیجه بهبود پایداری چاه، کاهش گشتاور و نیروهای پسا، حفظ خواص گل حفاری در فشار و دمای بالا و کاهش ضایعات سیال از جمله خواص و کاربردهای نانو سیلیس است.
نانوپلیمرها را باید به عنوان پرکاربردترین انواع افزودنی های نانو گل حفاری در نظر گرفت. این نانو پلیمرها در انواع مختلفی تولید می شوند و خواص گسترده ای به سیالات حفاری می بخشند. بر اساس گزارش های مختلف، از این نانوساختارها می توان در زمینه پایداری چاه، کاهش گل حفاری، کنترل ضایعات سیال و کاهش گشتاور و نیروی پسا استفاده کرد. بر اساس گزارش‌های مختلف می‌توان از این دسته نانوساختارها در زمینه پایداری چاه، کاهش گل گرفتگی مته، کنترل هرزروی سیال و کاهش نیروی گشتاوری و پسا استفاده کرد.
