به گزارش شانا، علیرضا نصیری، مسئول پروژه گروه پژوهش و فناوری حفاری و تکمیل چاه پژوهشگاه صنعت نفت با اشاره به طرح کیمیا گفت: مرحله نخست طرح کیمیا، دارای سه پروژه «طراحی و فرمولاسیون سیالات سبک و فوق سبک»، «طراحی و فرمولاسیون سیالات کنترل کننده هرزروی» و «طراحی و فرمولاسیون سیالات کنترل کننده لایه‌های شیلی» در حوضه سیالات حفاری است که به منظور مقابله با مشکلات هرزروی و عبور از لایه‌های شیلی که در میدانهای بزرگ دنیا به عنوان عمده ترین عامل افزایش دهنده هزینه های حفاری مطرح بوده، مورد توجه قرار گرفته است.

وی با اشاره به پدیده هرزروی اظهار کرد: هنگام حفاری در لایه های مختلف زمین، بویژه در ایران که به صورت کربنات است، اصولا با شکافهایی روبرو می شویم که یا طبیعی هستند و یا توسط فشار ستون سیال ایجاد شده که منجر  به شکافهای القایی می‌شوند؛ از این رو هر یک از این شکافها و در واقع خلل و فرجی که با آن روبرو می‌شویم، می‌تواند موجب اختلال در جریان گردشی سیال در چاه و هرزروی گل حفاری که بسیار ارزشمند است، ‌شود.

نصیری افزود: در واقع ما باید سیال مناسبی را براساس نوع شکافهایی که وجود دارد طراحی کنیم و اجازه ندهیم این پدیده اتفاق بیفتد و امروزه با مطالعات بسیار جامعی که در این زمینه انجام شده است موفق به جمع آوری دایرة المعارف بزرگی در زمینه هرزروی شده‌ایم تا این مشکل را بهتر شناسایی کنیم.

معرفی کنترل کننده RIPI LQ به صنعت

وی با اشاره به راهکارهای پیشنهادی در کنترل هرزروی در طرح کیمیا تصریح کرد: در این طرح موفق شدیم موادی را نخستین بار به صنعت حفاری ارائه دهیم که در مقایسه با کنترل کننده‌های دیگری که در گذشته استفاده می شود مانند صدفهای آهکی، پوست گردو و میکا و ... از مزیتهای بسیار مهمی برخوردار هستند. این مواد علاوه بر کارآیی فوق‌العاده، از مواد طبیعی بوده و هیچ مشکل محیط زیستی ندارند.

نصیری با بیان این‌که یکی از این مواد از نظر کارآیی به طور مشخص در مقایسه با نمونه آمریکایی آن، کیفیت خیلی بالاتری را از خود نشان داده است، گفت: در حال حاضر این ماده را با نام اختصاری RIPI LQ به صنعت معرفی کرده‌ایم؛ تستهای آزمایشگاهی در پژوهشگاه و آزمایش میدانی در چاه «چارک» مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج بسیار مثبتی به دست آمده است و از نظر قیمت نیز این ماده در مقایسه با معادل خارجی آن با یک سوم هزینه تولید می‌شود.

مسئول پروژه با اشاره به یکی از مشکلات دیگر حفاری که عبور از لایه های شیل است، افزود: مشکلات زیست محیطی و هزینه بالا از عمده‌ترین چالشهای استفاده از گلهای روغنی بوده که در گذشته هنگام  عبور از لایه‌های شیلی از آن استفاده می‌شده، از این‌رو در بسیاری از کشورهای پیشرفته به دلیل این‌گونه مشکلات دیگر از گلهای روغنی استفاده نمی‌شود.

نسل سوم گلهای حفاری، دوستدار محیط زیست

وی با تاکید بر این‌که نسل سوم گلهای حفاری که اصطلاحا دوستدار محیط زیست هستند به عنوان جایگزین مناسبی در این خصوص مطرح شده است، اظهار کرد: پژوهشگاه اقدامات بسیار مفیدی به عنوان جایگزین در این زمینه انجام داده که می‌توان به طراحی گلهای سیلیکاتی، گلایکولی، پلیمری و به تازگی گلهای فاقد جامد (non solid) به عنوان دستاوردهای جدید در این مجموعه اشاره کرد که نسبت به گلهای روغنی از کارآیی بسیار بالایی برخودار هستند.

نصیری با اشاره به پروژه طراحی و فرمولاسیون کنترل کننده لایه‌های شیلی گفت: در این پروژه از یک گل بسیار مناسب در شرائط دمایی بسیار بالا که کمترین خسارت را به مخارن هیدروکربونی وارد می‌کند استفاده شده است که به عنوان پایدار کننده یا ممانعت کنندگی از فعال شدن شیلها عمل می‌کند که امیدواریم تا دوماه آینده تست میدانی آن‌ در چاه آبان در منطقه دهلران که در حال حفاری است، انجام شود.

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه صنعت نفت، وی با اشاره به موضوع طراحی سیالات سبک و فوق سبک به عنوان یکی دیگر از چالشهای صنعت حفاری افزود: استفاده از حبابهای شیشه ای یکی از تکنیکهای مورد استفاده برای کاهش وزن گلهای سنگین بوده تا با مشکل هرزروی مواجه نشویم.

رئیس بخش سیالات حفاری ادامه داد: فناوری حبابهای شیشه‌ای در اختیار کشورهای خارجی بوده و تاکنون موفق به دستیابی به آن نشده‌ایم؛ اما در این پروژه توانستیم با به کار‌گیری چند روش جدید و کاملا ابتکاری خاص گلهای حفاری سبک و فوق سبکی را طراحی و فرمولاسیون کنیم.

نصیری در باره نخستین روش که موضوع آن کاهش وزن با فومهای حفاری پایه دترجنتیاست که آسیبهای محیط زیستی زیادی دارند، گفت: در روش جدید با جایگرینی این فومها با دو ماده جدید RIPI P1 و P2 RIPI که هم به لحاظ محیط زیستی دوستدار طبیعت بوده و هم از لحاظ فنی از کارآیی بسیار بالایی برخوردار هستند، استفاده کرده ایم. به این منظور دومین راهکار، استفاده از یک ماده طبیعی است که بومی کشور ایران تولید می شود و طبیعتا به نام ایران ثبت خواهد شد که آثار فوق العاده‌ فنی دارد.

وی تصریح کرد: زمانی که این ماده به آب نمک اضافه می‌شود وزن سیال حفاری را تا 54PCF کاهش داده و به لحاظ ساختار فیزیکی که دارد علاوه برکاهش وزن به کنترل هرزروی نیز کمک می‌کند. ماده سومی که  در مطالعات به آن دست پیدا کرده ایم، استفاده از فیلری است که چگالی آن بسیار پایین است که هنگام مخلوط شدن با سیالات موجب کاهش وزن آنها می‌شود.

نصیری در پاسخ به این سئوال که آیا در سیالات حفاری از فناوری نانو نیز استفاده می‌شود، گفت: همواره  نگاه ما به مواد نانو در حفاری به صورت «افزودنی» بوده و این مواد نمی توانند جزو مواد اصلی سازنده سیال حفاری قرار گیرند. برای مثال «بنتونایت» را که پایه اصلی ساخت گلهای ماست اگر بخواهیم به صورت جایگزین از نانو بنتونایت استفاده کنیم هزینه‌های ما تا حدود چند ده برابر افزایش پیدا می‌کند.

رئیس بخش سیالات گفت: در واقع بهترین عملکرد مثبتی که در صنعت سیال حفاری از نانو داشته ایم و آن‌را به‌صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار داده‌ایم، در کنترل شیلها و با استفاده از دستگاههای (Pour pressers Transmission) بوده که با طراحی نانوسیال کیفیت کیک گل را از لحاظ تراوایی افزایش داده به نحوی که سیال، اجازه پیدا نکند که به سازند حفاری وارد شود.

وی با تاکید بر این‌که در سالهای اخیر توانسته ایم چالشهای اصلی و مهم سیالات حفاری را شناسایی کرده و متناسب با آنها به پیشرفتهای قابل ملاحظه‌ای درباره برطرف کردن این مشکلات دست پیدا کنیم، تصریح کرد:  همواره مشکلاتی نظیر هرزروی، عبور از لایه‌های شیلی و دیگر مواردی که به آنها اشاره شد هزینه‌های سنگینی را به صنعت حفاری بویژه به لحاظ کاهش بهره وری مخازن کشور، تحمیل کرده که کنترل آنها میسر بوده و این پژوهشها می تواند از هزینه های سنگین در این بخش جلوگیری کند.