دراسة مخبرية لتركيب وخواص سوائل الحفر النانوية المستخدمة في حفر الطبقات المنتجة للنفط

الملخص

إن أفضل طريقة لتقليل تخريب المنطقة المجاورة للبئر المخترقة للمكمن، الناتجة عن دخول الطور الصلب وفاقد الرشح، هي تشكيل قشرة طينية (كعكة حفر) رقيقة ومتينة، ذات نفاذية منخفضة. حيث أن تلوث المكمن يقلل من إنتاجية البئر ويقلل من معدل الاختراق بشكل كبير.

تم تحضير سائل حفر نانوي باستخدام البنتونايت النانوي (NB)، فكانت خواصه الريولوجية سيئة. تم تحسين هذه الخواص الريولوجية بمعالجته بكميات مختلفة من الإضافات الكيميائية (PAC, Starch, Xanthan Gum)، كما كانت خواصه الارتشاحية جيدة ومحققة لمتطلبات (API)، لكن كان فاقد الرشح معكر (يحتوي على جزيئات نانوية) تسبب تلوث المنطقة المجاورة للبئر. لدى خلط البنتونايت النانوي   والبنتونايت التقليدي وتحضير سائل حفر بتركيب (75% Bent + 25% NB)، تم الحصول على فاقد رشح نظيف (غير معكر)، ولدى معالجة هذا السائل بكميات مختلفة من الإضافات الكيميائية الآنفة الذكر، تم تحسين جميع الخواص الجريانية والارتشاحية والحصول على قشرة طينية (كعكة حفر) رقيقة جداً ومتماسكة. وكان أفضل سائل نانوي حصلنا عليه مكون من (75% Bent + 25% NB + 1 g PAC) وهو يكافئ التركيب (75% Bent + 25% NB + 3 % PAC).

تبين أن سوائل الحفر الذكية النانوية، تمتلك القدرة على تكوين كعكة طينية رقيقة وغير نفوذه لمنع تغلغل سوائل الحفر ضمن الطبقة عبر جدران وقاع البئر.