تولید زیست‌پلیمر جایگزین دو ماده وارداتی ترکیبی در گل حفاری توسط محققان دانشگاهی
محققان گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشگاه تربیت مدرس طی یک طرح پژوهشی با استفاده از منابع سلولزی موفق به تولید زیست پلیمر آنیونی با ویسکوزیته زیاد به منظور ترکیب در گل حفاری پایه آبی شدند
دکتر ربیع بهروز، دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس و استاد راهنمای طرح در گفت‌وگو با خبرنگار علمی ایسنا با بیان این که این طرح پژوهشی در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد آزاده ثابت حقیقی انجام شده است، اظهار کرد: به طور کلی هدف عمده استفاده از پلیمرها در ساختار گل‌های حفاری، کنترل هرزروی، تنظیم ویسکوزیته، ایجاد خاصیت ژله‌ای و پایدارسازی دیواره چاه است. هدف از انجام این طرح نیز تهیه پلیمری از منابع سلولزی جهت استفاده در ترکیب گل حفاری، به منظور جذب و نگهداری آب، درزگیری دیواره چاه و معلق سازی کنده‌های حفاری و افزایش دهنده ویسکوزیته گل بوده است.
وی با اشاره به پلیمر تولید شده تصریح کرد: این پلیمر که به منظور ترکیب در گل حفاری پایه آبی تهیه شده است، یک هیدروژل دوستدار محیط زیست بوده و همزمان با ایجاد ویسکوزیته زیاد در گل حفاری، هرزروی گل حفاری را به کمترین حد ممکن می‌رساند.
بهروز خاطرنشان کرد: مهمترین ماده افزایش دهنده ویسکوزیته در ترکیب گل حفاری جهت تمیز کردن حفره چاه، پلیمر زانتان گام است و پلیمری که جهت کنترل هرزروی گل در ترکیب گل حفاری به کار می‌رود، پلی آنیونیک سلولز است. آزمون پلیمر تهیه شده در این طرح در ترکیب گل حفاری، نشان داد که خواص رئولوژیکی پلیمر تهیه شده برابر با حدود استاندارد برای زانتان گام است. همچنین مقایسه میزان کنترل هرزروی گل در اثر استفاده از این پلیمر با حدود استاندارد کنترل هرزروی، برای پلی آنیونیک سلولز نشان داد که این پلیمر در کنترل هرزروی نسبت به پلی آنیونیک سلولز مورد استفاده در ترکیب گل حفاری عملکرد موثرتری دارد.
وی تصریح کرد: نتایج نشان می دهد که این پلیمر به تنهایی می‌تواند جایگزین دو پلیمر زانتان گام و پلی آنیونیک سلولز در ترکیب گل حفاری شود و بنابراین هزینه‌های مربوط به ترکیب گل حفاری را به طور چشمگیری کاهش دهد.
استاد راهنمای طرح با اشاره به دستاوردهای ویژه پژوهش و کاربرد این پلیمر گفت: پلیمر تهیه شده ضمن اینکه غیر سمی و دوستدار محیط زیست بوده، دارای ویژگی ابر جاذب آب بوده و ویسکوزیته زیادی را هنگام انحلال در محیط آبی از خود نشان می‌دهد.
وی خاطرنشان کرد: این پلیمر در دسته پلیمرهای طبیعی اصلاح شده قرار دارد و هزینه تولید آن نسبت به پلیمرهایی که به صورت مصنوعی جهت ترکیب در گل حفاری تهیه می‌شوند، کمتر است.
بهروز با یادآوری این که پلیمر تهیه شده می‌تواند جایگزین دو پلیمر زانتان گام و پلی آنیونیک سلولز در ترکیب گل حفاری شود، خاطرنشان کرد: پلیمرهای مذکور در ایران تولید نمی‌شوند و کشور ما تاکنون از طریق واردات نیازمندی خود را به این دو پلیمر تامین کرده است؛ لذا در صورت صنعتی شدن این طرح، نیاز کشور به واردات این دو ماده تا حد زیادی کاهش خواهد یافت.
وی تصریح کرد: اگرچه این پلیمر به منظور استفاده در ترکیب گل حفاری تهیه شده، اما کاربردهای دیگری نیز دارد. از آنجا که این پلیمر ابر جاذب (super Absorbent) است، به عنوان نگهدارنده آب در کشاورزی نیز می‌تواند به کار رود. خاصیت نگهدارندگی زیاد آب این پلیمر، باعث افزایش ظرفیت ذخیره آب در خاک‌های کم آب و خشک شده و نهایتا باعث صرفه‌جویی در آبیاری محصولات کشاورزی می‌شود.
بهروز تصریح کرد: تولید این پلیمر قابلیت انعطاف و بهینه‌سازی دارد، به طوری که دستیابی به محصولی با ویژگی‌های مختلف از نظر جذب آب و ایجاد ویسکوزیته امکان‌پذیر است. در صورت تهیه این پلیمر با خلوص زیاد آن می‌تواند کاربردهایی در صنایع غذایی، داروسازی و مواد بهداشتی و آرایشی داشته باشد.
بهروز در مورد اهمیت پلیمر تولید شده در کشور گفت: ایران به دلیل دارا بودن منابع گسترده فسیلی جزء کشورهای نفت خیز جهان به شمار می‌آید و به همین دلیل صنعت نفت اصلی‌ترین رکن در چرخه اقتصاد ایران است. دسترسی به منابع نفت و گاز مستلزم حفاری و استخراج آن از زیرزمین است. حفاری اولین و پرهزینه‌ترین گام در صنعت نفت و گاز محسوب می‌شود، برای انجام عملیات حفاری جهت ایجاد چاه‌های عمیق و استخراج نفت، از یک سیال غیر نیوتنی استفاده می‌شود که ترکیبی از مواد شیمیایی، معدنی و آلی در دو فاز جامد و مایع بوده و گل حفاری نام دارد. با توجه به اینکه حدود یک پنجم از هزینه حفاری مربوط به گل حفاری است، بنابراین تولید این پلیمر در کشور می‌تواند گامی در جهت خود کفایی کشور محسوب شود.
