بهبود خصوصیات ریولوژی سیالات شکاف زنی هیدرولیکی با استفاده از نانو ذرات

شکاف زنی هیدرولیکی یکی از مهمترین عملیات هایی است که به منظور افزایش تولید در مخازن نفت وگاز و یا افزایش تزریق پذیری به در چاه های تزریقی انجام می شود. در خلال انجام این فرایند، سیال با فشار بالا برای شکست سنگ به سازند تزریق می شود و باعث باز شدن سازند می شود. بعد از آنکه هندسه شکاف به دست آمد سیال اصلی شامل ذرات پروپانت و ذرات جامد دیگر به داخل سازند منتقل می شود. زمانی که فشار از روی شکاف برداشته می شود شکاف تمایل به بسته شدن دارد در این مرحله ذرات پروپانت از به هم آمدن دهانه های شکاف به روی هم جلوگیری می کند و یک کانال را برای جریان هیدروکربن ها به داخل شکاف فراهم می کند. بیو پلیمرها، پلیمرهای مصنوعی، فوم ها و سورفکتانت های ویسکوالاستیک و آب نرم به عنوان سیال شکاف زنی استفاده می شوندکه هر کدام با خصوصیات مخصوصی تحت شرایط خاصی عمل می کنند. نرخ هرزروی بالا، محدودیت های دمایی، رفتار ریولوژیکی وابسته به فشار، کاهش ویسکوزیته و آسیب به سازند از جمله محدودیت های سیالات شکاف زنی هیدرولیکی می باشد. امروزه با ترکیب ذرات با سایز کوچک در مقیاس نانو، فرمولاسیون سیالات شکاف زنی توسعه پیدا کرده است. نانوذرات به دلیل داشتن خصوصیات منحصر به فرد مانند نسبت بالای سطح به حجم و خصوصیات سطحی خاص، نقش مهمی در بهبود خصوصیات ریولوژی و کاهش محدودیت های عملیاتی سیالات مرسوم شکاف زنی متشکل از سورفکتانت ها، پلیمرها، مخلوط هر دو و حتی فوم ها بازی می کند. در این مقاله سعی شده است تا تاثیر نانو ذرات در بهبود عملکرد، طراحی وکاهش محدودیت های سیالات شکاف زنی هیدرولیکی بررسی شود.