مجتبی مطلوب مقدم
تا کنون از سیال‌ها و افزودنی‌های مختلفی به‌عنوان سیال‌های حفاری استفاده شده است که وظایف متعددی از جمله روانکاری مته، خروج لرده‌های ایجاد شده در حفر چاه و ایجاد پوشش بر روی سازند را بر عهده دارند.
در سال‌های اخیر از افزودنی‌های پلیمری برای سیال‌های آب‌پایه حفاری استفاده می‌شود که مطالعات بر روی آنها نیز رو به افزایش است.
یکی از این پلیمرها آکریل‌آمید و مشتقات آن است که (به جهت اصلاح سایر خواص) برای بهره‌گیری از آن در کاهش اصطکاک، نیاز است جرم مولکولی بالایی داشته باشیم.
برای رسیدن به جرم مولکولی مناسب، بهتر است از روش امولسیونی معکوس استفاده شود.
مطالعه حاضر شامل دو بخش شبیه‌سازی به روش‌های زیر است:
- ممان‌ها
- مونت کارلو
و بخش تجربی.
شبیه‌سازی‌ها با استفاده از معادلات مکانیکی واکنش‌های شروع، انتشار، اختتام، انتقال و پدیده‌های نفوذی، جذب و دفعِ مونومرها و رادیکال‌ها که بر اساس معادلات ابتدایی سرعت بیان شده‌اند، با برنامه‌نویسی کامپیوتری انجام می‌شود.
معادلات بقای جرم به‌صورت دو دسته معادلات دیفرانسیل معمولی (ODEs) کوپل‌شده تقسیم شده‌اند: معادلات فاز پیوسته و معادلات فاز ذرات.
با استفاده از نتایج شبیه‌سازی ریاضی، جرم مولکولی و توزیع لحظه‌ای و کلی ماکرورادیکال‌ها و زنجیره‌های تشکیل‌شده (پلیمرها)، درصد تبدیل مونومرها، ترکیب لحظه‌ای مونومرها و تناوب مونومرها در پلیمر تعیین می‌شود.
سرانجام برای تأیید و صحه‌گذاری نتایج مدل، از تست‌های تجربی مختلف مانند Rheometry، EA، DLS، GPC، NMR (^1H و ^13C) و تصویر‌برداری SEM استفاده می‌شود.
برای بررسی میزان کاهش افت فشار (عامل کاهنده اصطکاک) سیال مذکور، تست افت فشار در مقایسه با آب خالص انجام خواهد شد.