فاضل زارع خفری - کارشناس ارشد مکانیک- تبدیل انرژی
امین رضا نقره آبادی - دانشیار، هییت علمی دانشگاه چمران اهواز

سیال حفاری نقش بسیار تعیین کننده ای در کیفیت و هزینه تمام شده عملیات حفاری دارد. ایفای مطلوب وظایف سیال حفارینیازمند وجود خواص معینی در این سیال می باشد. یکی از وظایف بسیار مهم سیال حفاری خنک کاری و روان کاری مته حفاری میباشد. با توجه به اینکه در عملیات های حفاری و در ته چاه دمای لایه ها بخودی خود بالا می باشد، لذا بسیار ضروری است که گرمایناشی از اصطکاک مته و سازند براحتی به سیال حفاری انتقال پیدا کند و مته خنک شود. بنابراین، تلاش برای افزایش ضریب انتقالحرارت سیال حفاری موجب بهبود خنک سازی مته، جلوگیری از فرسایش بیش از حد آن و در نهایت افزایش نرخ نفوذ مته و کاهشهزینه های حفاری خواهد شد. یکی از روش های موثر افزایش ضریب انتقال حرارت سیالات استفاده از نانو ذرات رسانا می باشد. نانوذرات معلق باعث میشوند که خواص انتقالی سیال کاملا تغییرکند و انتقال حرارت به طورقابل ملاحظه ای بهبود یابد. به دلیل اینخواص ویژه، نانوسیال ها کاربرد گسترده ای درانتقال حرارت دارند .در این پژوهش به منظور بررسی اثر نانو ذرات بر انتقال حرارت هدایتسیال حفاری پایه آبی از نانو ذرات اکسید آلومینیوم با اندازه 25 نانومتر استفاده شد. برای اندازه گیری ضریب هدایت گرمایی از روشسیم داغ گذرا استفاده شد و آزمایشات اندازه گیری ضریب انتقال حرارت برای سه غلظت 1، 1/5 و 2 درصد حجمی نانو ذرات اکسید آلومینیوم در سیال حفاری پایه آبی انجام شد و نتایج آن نیز ارایه شده است. با توجه به نتایج حاصله مشاهده شد که افزودن ذرات نانواکسید آلومینیوم به سیال حفاری بطور قابل توجهی موجب افزایش ضریب انتقال حرارت و بهبود خواص آن می گردد.

انتقال حرارت هدایت، نانو ذرات، نانو سیال حفاری، رسانایی هدایت، سیال حفاری پایه آبی