چندین نانوساختار مختلف برای افزودن به گل حفاری (drilling mud) چاه های نفت به منظور بهبود خواص آن در جهان استفاده شده است. در واقع افزودن نانوساختارها خواص موجود برای گل حفاری را فراهم می کند که هر کدام از آنها برای عملیات حفاری استفاده می شود.
انواع نانو افزودنی کربنات کلسیم
این نانوذرات همچنین خواص مشابهی مانند افزایش پایداری چاه و کاهش ضایعات سیال دارند. نانوکامپوزیت ها، نانوامولسیون ها، نانوهیدروکسیدها و نانوذرات مغناطیسی از جمله نانوذرات کربنات کلسیم هستند که در زیر به طور مختصر به خواص آنها پرداخته می شود.
نانوکامپوزیت یکی از پرکاربردترین نانوساختارها در گل حفاری است و معمولاً به عنوان روان کننده برای کاهش گشتاور و نیروهای پسا، حفظ خواص گل حفاری در دما و فشار بالا، کاهش ضایعات سیال و افزایش پایداری چاه استفاده می شود.
ابر مغناطیسی نانو حاوی فلزات گروه خاصی هستند. از این نانوذرات می توان برای کاهش ضایعات سیال و کنترل وزن گل حفاری استفاده کرد.
نانو افزودنی های گل حفاری
نانو افزودنی های گل حفاری انواع مختلفی دارند که عبارتند از :
نانورس‌ها
اولین نمونه از یک نوع افزودنی نانو، نانورس است که خواص مکانیکی سیال حفاری را بهبود می بخشد و نفوذپذیری فیلتر کیک را کاهش می دهد. این کارایی به این دلیل است که نانوالیاف قادرند تا چندین برابر وزن خود حجیم شوند و در نتیجه نقش مهمی در کاهش ضایعات سیال ایفا کنند.
نانو بنتونیت
دومین نانو افزودنی نانو بنتونیت است. این ماده مانند بسیاری از نانوذرات دیگر برای کاهش ضایعات سیال و افزایش پایداری چاه استفاده می شود.
نانو سیلیس
نانوسیلیس شاید پرکاربردترین نانو افزودنی مورد استفاده در گل حفاری باشد. نانو ذرات سیلیس اثرات مختلفی بر گل حفاری دارند.
نانو اکسید روی
گاز سولفید هیدروژن یکی از گازهای سمی و خورنده است. که تاثیر منفی و مضری بر فرآیند حفاری دارد. در نتیجه یکی از مهمترین فرآیندها در این زمینه حذف و جداسازی این گاز از گل حفاری است.
نانو پلیمرها
نانوپلیمرها را باید به عنوان پرکاربردترین انواع افزودنی های نانو گل حفاری در نظر گرفت. این نانو پلیمرها در انواع مختلفی تولید می شوند و خواص گسترده ای به سیالات حفاری می بخشند. بر اساس گزارش های مختلف، از این نانوساختارها می توان در زمینه پایداری چاه، کاهش گل حفاری، کنترل ضایعات سیال و کاهش گشتاور و نیروی پسا استفاده کرد.