بخشی از مقاله
بررسی نتایج استفاده از نانو ذرات در مته حفاری
چکیده
فناوری نانو به طور گسترده ای در صنعت نفت بویژه در صنایع بالادستی و پایین دستی خود را نمایان کرده است. صنعت حفاری یکی ار بخش های پر هزینه صنایع بالا دستی و بررسی فناوری نانو در حفاری در صدر پژوهش های شرکت نفت است. از مهم ترین مشکلاتی که با آن رو به رو هستیم گیر رشته های حفاری در چاه، تجمع خرده های حفاری در اطراف مته و ریزش سازند به داخل چاه است. یکی از مشکل سازترین قسمت های حفاری مته است که هزینه های زیادی را در پی دارد. در این پژوهش به بررسی این فناوری در مته حفاری پرداخته شده است. با استفاده از این فناوری نانو می توان هم هزینه های حفاری را کاهش داد و هم مقاومت مته در برابر گرما و ضربه بالا برد همچنین آسیب های کمتری توسط مته به لایه های زمین وارد می شود و سعی بر آن است که به سختی و جلوگیری از خوردگی مته توضیح داده شود.
واژههای کلیدی: صنایع بالادستی ، نانو ، حفاری ، مته حفاری
.1 مقدمه
پیش بینی ها نشان می دهد که در طی 30 سال آینده تقاضای جهانی برای انرژی 60 درصد افزایش می یابد که تنها راه غلبه بر این چالش را در عرصه علم و فن آوری می توان دید. چندین سال است که محققان دنیا در راستای استفاده از فناوری نانو در بخش حفاری بالاخص در مته حفاری کارهای زیادی انجام داده اند. دستیابی به لایه های نفت و گاز و تکمیل چاه که موجب افزایش تولید مواد هیدروکربنی می شود یکی از عملیات های حفاری است. این مهم یعنی رسیدن به لایه های شامل مواد هیدروکربنی توسط مته انجام می شود. ساختار مته هرچه مقاوم تر باشد موجب آسیب کمتر وسایل حفاری به لایه های به لایه های زمین و کاهش هزینه می شود که نانو پوشش ها می توانند به مقاوم شدن مته ها کمک کنند حال در این پژوهش ما بر آنیم که از متدهای جدیدی در زمینه پوشش مته حفاری با استفاده از نانو پوشش ها استفاده کنیم که به شرح زیر است .
فناوری نانو:
نانو نشان دهنده هزارمیلیونیوم( 9 10 ) با یک نانومتر برابر یک میلیونیوم یک میلی متر است, که برابر با
عرض 10 اتم هیدروژن است.[1] فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشتهای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گستردهای را پوشش میدهد. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیدهای عظیم است که در تمامی گرایشات علمی راه یافته واز فناوریهای نوینی است که با سرعت هرچه تمام تر درحال توسعه میباشد. [2]
اهمیت نانو در صنعت نفت :
صنعت نفتتقریبا0 در تمامی فرآیندهای مربوطه خویش نیاز به مواد پایدار و استوار می باشد.[3]گروه تکنولوژی
آموزشی GP در هنگ کنگ در حال بررسی روی نوعی کامپوزیت هستند که معتقدند که مواد نانو ساختار می
توانند به سخت تر شدن و مقاوم شدن و با دوام شدن تجهیزات حفاری در برابر سایش کمک کند. [4] برخی از
آزمایشگاه های تخصصی نفت از مایعی پیشرفته، مخلوط شده با ذرات نانومتری و پودرهای دانه ریز استفاده می
کنند که به میزان قابل توجهی روند سرعت حفاری را بهبود می بخشند.این ترکیب صدمه به سنگ مخزن توسط
ادوات حفاری در چاه را حذف و امکان بهره برداری بیشتر نفت را فراهم می آورد. [6]نانو پوشش های سرامیکی
نیز در این زمینه کاربرد دارند.در هنگام ضعیف شدن عملکرد مته حفاری آن را بالا می آورند و دوباره آن را با لایه سرامیکی می پوشانند و دوباره از آن ها استفاده می کنند. نانو سرامیک ها ساختار کریستالی دارند استفاده از این فناوری در سازند های با مقاومت بالا مانند سنگ های آذرین استفاده می شود. [10]
متهٌ حفاری :
در عملیات حفاری یک چاه نفت یا گاز , یکی از مهمترین ابزارها مته می باشد, زیرا اگر مته بطور درست انتخاب و مورد استفاده قرار بگیرد, مطمئنا در کاهش هزینه چاه مؤثر خواهد بود[7]. مته حفاری وسیله ی برنده ایی است که در انتهای رشته حفاری قرار دارد و با خراشیدن، تراشیدن ، قاشقی کردن و خرد کردن سنگ باعث
ایجاد حفره در سنگ می شود (شکل [6] .(1 این موضوع باعث می شود تا مته حفاری نیاز به تعویض داشته باشد که بستگی به شرایط شکل گیری سازند دارد.اضافه کردن پوشش نانو سرامیکی می تواند از خطر پارگی و ضعیف شدن رشته حفاری بکاهد. [10]
