أكاديمي عماني يفوز بأفضل دراسة بحثية في مؤتمر دولي

مسقط - ش

حصل د. ماجد الرقيشي من قسم الفيزياء بكلية العلوم في جامعة السلطان قابوس على أفضل دراسة بحثية مقدمة وملقاة في المؤتمر الدولي الرابع لعلوم وتكنولوجيا النانو الذي أقيم في العاصمة الماليزية كوالالمبور، في 28-29 يناير الفائت.
وقال د. الرقيشي في ملخص الدراسة: إن كثيرا من الثروات الطبيعية موجودة في باطن الأرض مثل المياه الجوفية والنفط والغاز ونحتاج لاستخراجها من مكامنها إلى استخدام عمليات الحفر التي بدورها لا تستغني عن سوائل الحفر. ويعد سائل الحفر المستخدم الذي هو عبارة عن مواد صلبة مضافة إلى سائل غروي معظمه ماء الأكثر استخداماً في عمليات التنقيب واستخراج النفط أو الغاز من بين الأنواع الأخرى، وتتم عملية استخدام هذه السوائل بضخه داخل أنبوب الحفر إلى آلة الحفر ليخرج من جانبي الحفرة محملاً ببقايا الحفر التي يتم التخلص منها في السطح، ثم يتم ضخ هذا السائل مرة أخرى إلى الحفرة بعد تنقيته.

ولهذه السوائل أهمية كبيرة في معادلة الضغط الهيروستاتيكي في المكان المحفور وتقوم أيضاً بتبريد آلة الحفر وإزالة بقايا عملية الحفر من أعماق الآبار المحفورة التي عادة ما تكون تحت درجة وضغط عاليين، كما تعمل الإضافات الموجودة في سوائل الحفر على سد المسامات الموجودة في الطبقات الأرضية كي تحافظ على كمية السوائل المضخة من التسرب في هذه الطبقات كما تمنع أي تسريب للسوائل أو الغازات الموجودة في هذه الطبقات إلى الحفرة ثم للسطح، والحقيقة أن هذه الإضافات المستخدمة حالياً مع كلفتها لا تؤدي دورها بالشكل المطلوب ففي الولايات المتحدة تذهب سنوياً 8 ملايين دولار كخسائر في سوائل الحفر، مع العلم أيضا أن 80 % من كلفة الحفر تذهب في استخدام سوائل الحفر فقط.
وبحثت دراسة الرقيشي التي جاءت بعنوان "تطوير أداء سوائل الحفر باستخدام إضافات أسلاك أكسيد الزنك النانوية" إضافة مواد لها خصائص التخزين الحراري أثناء الحفر، بحيث تستطيع استيعاب الحرارة العالية أسفل الحفرة ونقلها لأعلى، وتكون ذات أسطح كبيرة بالنسبة لحجمها لتتميز بزيادة التفاعلات مع محيطها، كما أنه من الضروري أن تكون هذه المواد صغيرة الحجم جداً كي تستطيع السيطرة على أصغر المسامات في الطبقات الأرضية.

وأكدت الدراسة التي شارك فيها د. طارق محيي الدين والطالب يونس السالمي، أن هذه الخصائص توفرت في أسلاك أكسيد الزنك النانوية من 20-30 نانومترا، التي تم تصنيعها في مختبر مواد النانو والجرافين بقسم الفيزياء بكلية العلوم بالجامعة باستخدام طريقة تكثيف البخار الكيميائي.

وأوضحت الدراسة أنه بعد فحص عينات سوائل الحفر المجلوبة من الحقل النفطي في وادي الليثم التابع لشركة خدمات الطاقة "أبراج" بالسلطنة قبل وبعد إضافة أسلاك أكسيد الزنك بنسب وزنية محددة، تم الحصول على نتائج أولية مهمة أولها أن نسبة خسارة سائل الحفر للماء قلت بنسبة 50 % كما أسهمت إضافة كمية بسيطة من مواد النانو في زيادة سرعةً التحكم بكثافة سائل الحفر وفي لزوجته، حيث تعد كثافة السائل مهمة في الحفاظ على استقرار الحفرة كما تسهم اللزوجة في إزالة المخلفات والمحافظة على تجانس السائل في الظروف من الضغط والحرارة العاليين.