محمد حسین قانع - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مخازن هیدروکربوری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکز، گروه مهندسی نفت، تهران، ایران
محمد ایرانی - استادیار پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
محمدرضا علایی - استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، گروه مهندسی نفت، تهران، ایران

اجرای موفقیت آمیز عملیات حفاری چاه های نفت و گاز مستلزم به کارگیری دانش روز دنیا در خصوص سیمان حفاری می باشد. یکی از مهم ترین بخش ها در فرآیند حفاری، سیستم گردش سیمان حفاری است هر گونه ابداع و نوآوری در این زمینه سبب پیشرفت های زیاد و تسهیل عملیات سیمان کاری می گردد. در این خصوص افزودن مواد با کارایی متنوع و مفید به سیمان حفاری از مهم ترین روش های موجود در حفاری محسوب می شود. وجود نانو مواد در سیمان حفاری و تغییر خواص منتج از آن در سیمان حفاری می تواند پاسخ مناسبی را در جهت رفع بسیاری از مشکلات مهم مرتبط با حفاری فراهم نماید که از آن جمله می توان افزایش پایداری خواص حرارتی نام برد. در این پژوهش به بررسی خواص حرارتی سیمان حفاری پرداخته می شود. از آنجایی که نانو ذرات سطح انتقال جرم و سطح انتقال حرارت بسیار بالایی دارند، می توانند در فرآیند سیمان کاری و انتقال حرارت به وجود آمده در حین عملیات سیمان کاری تاثیرگذار باشند. بنابراین در این پژوهش با اضافه کردن نانو ذرات اکسید روی به سیمان حفاری به دنبال بررسی خواص حرارتی در سیمان حفاری می باشیم. همچنین نتایج آزمایشگاهی به دست آمده جهت مقایسه تاثیر اضافه شدن این نانو ذرات بر عملکرد رفتاری سیمان حفاری با قبل از اضافه شدن نانو ذرات اکسید روی به آن در قالب نمودارهایی ارایه شده است. پارامترهای عملیاتی در دماهای 22، 40، 60 و 80 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج حاکی از آن است که با اضافه کردن نانو ذرات اکسید روی به ترتیب افزایش 1/34 برابری، افزایش 7%، افزایش 1/05 برابری، کاهش 27%، کاهش 1/03%، افزایش 1/71%، افزایش 0/26%، افزایش 3/72%، افزایش 3/72%، افزایش 2/7%، افزایش 35%، کاهش 18% در مقادیر ضریب هدایت حرارتی، ظرفیت گرمایی، عدد پرانتل، عدد استنتون، عدد پکلت، عدد ناسلت، سرعت، را نشان می دهد.

نانو ذرات اکسید روی، خواص حرارتی، سیمان حفاری نوع G