در سالهای اخیر بازار نشاستههای مورد استفاده در سیالات حفاری شاهد تنوعی از محصولات داخلی و خارجی بوده است؛ از یکسو تولیدکنندگان داخلی با بهرهگیری از نشاستههای بومی و فرمولاسیونهای اصلاحشده تلاش کردهاند محصولاتی مقرونبهصرفه و سازگار با نیازهای محلی عرضه کنند و از سوی دیگر شرکتهای بینالمللی بزرگ مانند Cargill، Tate & Lyle، Ingredion، Roquette و Avebe با ارائه انواع نشاستههای تصفیهشده، آنیونیک/کاتیونیک و نشاستههای پایداریافته، مزیتهایی چون یکنواختی کیفیت، عملکرد قابل پیشبینی در دما و pH مختلف و پشتیبانی تکنیکی گسترده را فراهم میآورند.
معیارهای کیفی نشاستههای حفاری
ارزیابی کیفیت نشاسته حفاری بر اساس مجموعهای از معیارهای آزمایشگاهی و عملی صورت میگیرد که مهمترین آنها میزان کاهش فیلتراسیون، پایداری در برابر دما و شوری، سازگاری با اجزای دیگر گل و تأثیر آن بر ویسکوزیته است.
- نخستین معیار، توانایی نشاسته در کاهش فیلتراسیون API و HPHT است؛ زیرا هدف اصلی افزودن نشاسته کنترل حرکت آب به داخل سازند است. نشاسته باکیفیت باید بتواند با میزان مصرف پایین، فیلتراسیون را تا حد قابل توجهی کاهش دهد و کیک فیلتر نازکی با ضخامت کم اما استحکام کافی تولید کند.
- معیار دوم پایداری حرارتی ماده است. در عملیات حفاری عمیق، دمای پایینچاه میتواند به بیش از ۱۲۰ یا حتی ۱۵۰ درجه سانتیگراد برسد. اگر نشاسته در این دماها تجزیه شود، نه تنها عملکرد خود را از دست میدهد، بلکه ممکن است سبب افزایش ذرات ریز و تغییر ناخواسته رئولوژی شود. بنابراین نشاستههایی که برای کاربردهای حرارتی بالا طراحی میشوند باید ساختار مولکولی مقاومی داشته باشند.
- ویژگی بعدی، تحمل شوری و سختی یونهاست. بسیاری از نشاستههای خام در محیطهای حاوی یونهای کلسیم، منیزیم و سدیم کاراییشان را به سرعت از دست میدهند، در حالی که نشاستههای اصلاحشده میتوانند در حضور نمک نیز عملکرد پایدار داشته باشند.
- همچنین باید توجه داشت که نشاسته با سایر افزودنیهای گل مانند بنتونیت، PAC، CMC، سود کاستیک و مواد پلیمری سازگار باشد و باعث ایجاد ناپایداری، ژل بیش از حد یا تهنشینی نشود.
تولیدکنندگان داخلی نشاسته حفاری
ایران به عنوان یکی از کشورهای فعال در صنعت نفت و گاز، نیاز گستردهای به مواد شیمیایی حفاری دارد. در سالهای گذشته وابستگی به واردات نشاسته حفاری موجب افزایش هزینههای عملیاتی و ایجاد چالشهای تأمین شده بود، اما توسعه صنایع داخلی باعث شد که چند شرکت توانمند در تولید نشاسته حفاری فعالیت خود را آغاز کنند. این تولیدکنندگان با استفاده از فناوریهای اصلاح نشاسته توانستهاند محصولاتی ارائه دهند که از نظر عملکرد با نمونههای خارجی رقابت میکنند.
شرکت کیمیا بن فوژان
شرکت کیمیا بن فوژان یکی از شناختهشدهترین تولیدکنندگان داخلی در حوزه نشاسته حفاری است و محصولات آن در بسیاری از پروژههای عملیاتی مورد استفاده قرار گرفتهاند. این شرکت با بهرهگیری از فناوری اصلاح نشاسته توانسته انواع گریدهای مناسب برای دماهای مختلف، محیطهای شور و گلهای پایهآبی را تولید کند. نشاستههای تولید این شرکت دارای پایداری حرارتی مطلوب و توانایی کاهش قابل توجه فیلتراسیون هستند.
یکی از ویژگیهای بارز محصولات کیمیا بن فوژان، یکنواختی پودر و قابلیت پخش سریع آن در سیال است؛ عاملی که باعث میشود آمادهسازی گل در واحدهای حفاری سریعتر انجام شود و نیاز به زمان طولانی برای مخلوطسازی وجود نداشته باشد.
سایر تولیدکنندگان داخلی و جایگاه آنها در بازار
علاوه بر کیمیا بن فوژان، تولیدکنندگان دیگری نیز در کشور فعالیت میکنند که هر یک بخشی از نیاز بازار را تأمین میکنند. این شرکتها عموما در حوزه تولید نشاستههای اصلاحشده و نشاستههای حرارتی مقاوم فعالیت دارند و بعضی از آنها با توسعه واحدهای تحقیق و توسعه توانستهاند محصولات خود را بهبود دهند. جایگاه این شرکتها در بازار بسته به توان تولید، کیفیت محصول و همکاری با شرکتهای خدمات حفاری متفاوت است.
تولیدکنندگان خارجی نشاسته حفاری
بازار جهانی نشاسته حفاری توسط چندین برند معتبر اداره میشود که سالها تجربه تولید مواد شیمیایی حفاری دارند. این شرکتها معمولا گریدهای متنوعی ارائه میکنند که برای شرایط عملیاتی مختلف طراحی شدهاند. بسیاری از این شرکتها با فناوریهای پیشرفته مانند اصلاح مولکولی و کراسلینکینگ تخصصی، نشاستههایی تولید میکنند که در دماهای بسیار بالا نیز عملکرد خود را حفظ میکنند.
برندهای معتبر جهانی
معروفترین برندهای جهانی تولیدکنندهٔ نشاستهٔ حفاری شامل شرکتهای آمریکایی، اروپایی و آسیایی هستند. این شرکتها نشاستههایی با ویژگیهایی مانند مقاومت حرارتی بسیار بالا، تحمل شوری زیاد و سازگاری با انواع سیالات حفاری تولید میکنند. برخی از این برندها محصولات ویژهای برای دماهای بالای ۱۵۰ درجه سانتیگراد دارند که در پروژههای HPHT بسیار کاربردی است. کیفیت یکنواخت و سابقه طولانی این شرکتها باعث شده محصولات آنها در سطح جهان استاندارد تلقی شود و در بسیاری از دکلهای بینالمللی مورد استفاده قرار گیرد.
مقایسه نشاسته حفاری داخلی و خارجی
مقایسه نشاسته داخلی و خارجی بر اساس سه معیار فنی، اقتصادی و عملکرد میدانی انجام میشود. هرچند کیفیت برخی از نمونههای خارجی همچنان برتر است، اما تولیدات داخلی نیز طی سالهای اخیر پیشرفت قابل توجهی داشتهاند و در بسیاری از پروژهها بهطور کامل جایگزین واردات شدهاند. این مقایسه کمک میکند شرکتهای حفاری انتخابی متناسب با نیاز خود داشته باشند و در عین حال هزینهها را مدیریت کنند.
مقایسه فنی (ویسکوزیته، پایداری حرارتی، کاهش فیلتراسیون…)
از نظر فنی، نشاستههای خارجی ثبات حرارتی بیشتری دارند و در دماهای بسیار بالا تجزیه نمیشوند. این ویژگی سبب میشود در مخازن عمیق، عملکرد کنترل فیلتراسیون یکنواختی داشته باشند. همچنین برخی از برندهای خارجی تأثیر کمتری بر رئولوژی گل دارند و در میزان مصرف پایین نیز نتیجه مطلوب ایجاد میکنند.
اما نشاستههای داخلی نیز در سالهای اخیر از نظر فنی ارتقا یافتهاند و در محدوده دمای متوسط، عملکردی مشابه نمونههای خارجی از خود نشان میدهند. کاهش فیلتراسیون در بسیاری از گریدهای داخلی به اندازهای هست که در پروژههای معمولی و نیمهعمیق کاملاً قابل اتکا باشد. برخی از تولیدکنندگان داخلی توانستهاند پایداری شوری و دمایی محصولات خود را افزایش دهند و فاصلهٔ استاندارد کیفی میان دو گروه را کاهش دهند.
مقایسه اقتصادی
تفاوت هزینه میان محصول داخلی و خارجی بسیار محسوس است. نشاستههای وارداتی به دلیل هزینههای ارزی، حملونقل و گمرک، قیمت بالاتری دارند و استفاده گسترده از آنها میتواند هزینه نهایی عملیات حفاری را افزایش دهد. در مقابل، نشاستههای داخلی با قیمت بسیار کمتری عرضه میشوند و این موضوع به شرکتهای حفاری اجازه میدهد مواد مصرفی خود را بدون فشار مالی تأمین کنند. همچنین دسترسی سریعتر و پایدارتر به محصول داخلی باعث میشود ریسک تأخیر پروژهها کاهش یابد.
مقایسه عملکرد میدانی
در میدان، نشاستههای خارجی عملکردی پایدار در شرایط سخت از خود نشان میدهند و برای پروژههایی که کنترل دقیق فیلتراسیون حیاتی است ترجیح داده میشوند. اما در بسیاری از چاههای ایران که دما و شوری در محدودهٔ متوسط قرار دارد، نشاستههای داخلی کاملاً جوابگو بودهاند و در چندین میدان با موفقیت تست شدهاند. تفاوتها اغلب زمانی آشکار میشود که عملیات در شرایط HPHT انجام شود یا سازند دارای حساسیت استثنایی باشد.
جمعبندی
نشاسته حفاری یکی از مهمترین افزودنیهای سیالات حفاری پایهآبی است که نقش مهمی در کنترل فیلتراسیون، بهبود رئولوژی و پایداری چاه دارد. انواع مختلفی از نشاسته شامل اصلاحشده، کاتیونی، آنیونی و مقاوم به نمک و دما در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند و هر یک با توجه به ویژگیهای خود برای شرایط عملیاتی مختلف مناسب هستند. کیفیت نشاسته بر اساس معیارهایی مانند کاهش فیلتراسیون، تحمل دما و شوری، سازگاری با سایر افزودنیها و یکنواختی فیزیکی سنجیده میشود.