سیال حفاری (Mud Drilling)

گل حفاري سيالي است که از دورن لوله‌هاي رشته‌ حفاري به پايين پمپ می‌شود، از نازل‌های مته بيرون می‌آيد و سپس از فضای حلقوی بين ديواره چاه و لوله‌های حفاری، کنده هاي حاصل از حفاری را به سطح حمل می‌کند. همچنين گل حفاری، کار خنک کردن مته و کنترل سيالات موجود در لايه‌ها را نيز بر عهده دارد.گل حفاری بايد خواص رئولوژيک و چگالی و ويسکوزيته مناسبی جهت حمل کنده‌های حفاری شده به بالا را داشته باشد و از قابليت‌ انتقال توان هيدروليکی پمپ‌ها برخوردار باشد.

کاربرد نانو مواد در مشبک‌کاری (Perforation) چاه های نفت و گاز

به دلايلی نظير توليد از يك عمق خاص (جلوگيری از توليد آب يا گاز اضافی) و نه از تمام لايه و همچنين پايدارسازی دهانه چاه و جلوگيری از ارتباط لايه ها با يكديگر، مقابل لايه نفت يا گاز يک لوله جداری قرار داده می‌شود و سپس مشبک كاری (Perforation) جهت مرتبط ساختن چاه و لايه مربوطه و در يک عمق خاص، انجام می‌شود. جنس مواد بکار رفته در ابزار مشبک کاری اهميت حياتی در انجام اين فرآيند دارد و در اين ميان نانو مواد در اين حيطه پتانسيل خوبی جهت بکار گرفته شدن دارد.

کاربرد نانو سنسورها در بخش لرزه‌نگاری ( Seismic ) صنايع بالادستي نفت و گاز

يكی از تكنيک‌های رايج در اكتشاف نفت و گاز ، لرزه نگاری است. لرزه نگاری عبارتست از ايجاد انفجار در نقاط مختلف روی زمين و ثبت لرزه‌های ايجاد شده، ساختار کلی لايه‌های زمين و مخزن بدست آورده می‌شود. اين فرآيند بر اساس تفاوت سرعت حرکت صوت در لايه‌های مختلف انجام می‌گيرد. لرزه‌نگاری به صورت يک بعدی، دو بعدی و سه بعدی انجام می‌شود. از اين طريق می‌توان تشخيص داد که لايه‌های مختلف حاوی گاز، نفت يا آب هستند. لرزه‌نگاری چهاربعدی همان لرزه‌نگاری سه‌بعدی است که در زمان‌های مختلف انجام می‌شود و از طريق آن می‌توان نحوه پيشروی سيالات مختلف را تشخيص داد. در اين بخش يك نوع سنسورهای صوتی مورد استفاده قرار می‌گيرد، كه ژئوفون نام دارد. اين سنسورها با ثبت اطلاعات به صورت صوتی و بازيابی آن‌ها پس از عمليات لرزهنگاری مورد استفاده قرار می‌­گيرند. نانوتكنولوژی می‌تواند علاوه بر پيشرفت فوق با نانوساختار كردن ژئوفونها به عملكرد سريع و ثبت اطلاعات صوتی دقيق‌تر منجر گردد.

سیال تکمیل چاه سنتزی

سیال تکمیل چاه سنتزی یک محلول فاقد ذرات جامد با دانسیته بالا می‌باشد که در عملیات حفاری و تکمیل چاه های نفت و گاز با فشار دمای بالا جهت نصب کفشک، لوله مشبک، توپک یا پکر، انکر سیل و شیرهای ایمنی درون چاهی استفاده می‌شود. این فناوری به عنوان محصول جایگزین ماده سمی و کاملا وارداتی کلسیم بروماید بوده و عمده تولید کنندگان و معادن آن متعلق به چین، ایالات متحده، هند و اردن می باشد که فناوری آن بر مبنای حذف یون سمی و سرطانزای برم طراحی و تولید شده است. سیال جدید تولید داخل به علت حذف برم و فلزات سنگین در ساختار خود و ارائه یک فرمولاسیون بی خطر در مقایسه با کلسیم بروماید و ساختارهای برومایدی علاوه بر حذف مشکلات ناشی از سمیت موادی مانند بروم در مبحث محیط زیست و عدم آلودگی های آب و خاک( به نسبت کلسيم برومايد بسيار Environmental Friendly مي باشد) دارای فاکتور‌های اساسی است که استفاده از محصول تولید داخل را به کالای سمی و خطرناک وارداتی رجحان می‌بخشد.

استفاده از نانوذرات و نانوسیالات

پروپانت ماده‌ای است که شکست هیدرولیکی ایجاد شده در سنگ را باز نگاه داشته و از مسدود شدن مجدد آن جلوگیری می‌کند. به منظور بهبود فرآیند تثبیت و توزیع ذرات ریز سازندی می توان از پروپانت های پوشش داده شده با نانوذرات استفاده نمود. به این منظور محققان از بستر پروپانت پوشش داده شده توسط نانوکریستال‌های خاص که دارای نیروهای سطحی قابل توجهی مانند نیروی واندروالس و الکترواستاتیک هستند و سبب چسبیدن این ذرات به سطح پروپانت‌ها می‌شود استفاده می‌کنند. در طول عملیات شکاف هیدرولیکی سازند و تزریق پروپانت، ‌زمانیکه ذرات ریز سازندی به سمت منطقه پوشش داده شده با پروپانت حرکت می‌کنند، توسط نیروهای سطحی نانوذرات به دام افتاده و از نزدیک شدن به دیواره چاه باز می‌مانند.