بررسي تأثير نانوسيليس در كاهش هيدراسيون شيل ها در خلال آشام خودبه خودي با گل حفاري پايه آبي

در اين تحقيق تاثير افزايه نانو ذرات سيليسيم آبدوست و آب گريز در گل هاي حفاري پايه آبي به منظور كنترل نفوذ پذيري و تورم شيل ها در خلال حفاري بررسي شده است. جذب آب در شيل ها سبب متورم شدن و در نهايت تمايل به ريزش به علت سست شدن و از دست دادن مقاومت داخلي آنها مي شود. ريزش لايه هاي شيلي در مسير حفاري چاه سبب افزايش قطر دهانه چاه حفاري و همچنين سبب گير رشته حفاري مي شود كه سبب از دست رفتن زمان و هزينه حفاري مي گردد. پس از آن افزايه هاي مختلف گل حفاري كه در بهبود كنترل جذب آب توسط شيلهاي مختلف عمل مي كنند ارايه شده اند. در اين روش تغييرات وزن و حجم نمونه شيلها درون سيالات پايه آبي حاوي مواد و يون هاي مختلف بررسي شده است. تغييرات حجمي در اثر تورم شيل و يا در اثر خرده شدن يا ريزش نمونه هاي شيلي ممكن است مثبت يا منفي باشد. همچنين در اثر جذب آب در داخل نمونه هاي شيلي ميزان تغييرات وزن نمونه مثبت، و در اثر خرده شدن ميزان تغييرات وزن منفي مي باشد. نتايج نشان مي دهد كه افزودن نمك KCL به گلهاي حفاري تواناي كاهش جذب آب در آنها را را دارد كه اين امر تاحدودي به خنثي سازي بار سطحي موجود در رس ها وابسته مي باشد. حداكثر كاهش جذب آب در شيل ها توسط نمك KCL در غلظت 25 درصد وزني رخ مي دهد كه در اين غلظت امكان خوردگي تجهيزات حفاري بالا مي باشد. همچنين ميزان بيشترين جذب آب و ريزش شيل ها در آب شيرين اتفاق مي افتد. علاوه براين با اضافه كردن رسهاي بنتونايت به سيال حفاري ميزان تورم شيل كاهش مي يابد. نتايج همچنين نشان مي دهند كه افزودني نانو سيليس در غلظت كم(نمونه 3) همزمان با رس بنتونايت سبب مي شود تا ميزان نمك پتاسيم تا 15 درصد كاهش يابد و كارايي اين سيستم به اندازه نمك 25 درصد شود. نتايج همچنين نشان مي دهد كه نانو سيليس آبگريز شده گرچه توانايي انحلال در آب را ندارد منتهي مي تواند به سطح شيل چسبيده و حفرات درون شيل را مسدود نمايد كه اين امر سبب كاهش جذب آب داخل شيل ها مي شود.