بررسی عملکرد نانوکامپوزیت سیمان و گرافن اکساید تحت دما و فشار چاه های نفتی به روش دینامیک مولکولی

عملکرد خمیره سیمان به عنوان ماده ی تقویت کننده دیواره ها و لوله انتقال در چاه های نفتی بسیار مهم و حائز اهمیت می باشد. خواص مکانیکی سیمان سخت شده که می تواند تحت تاثیر فشار و دمای بالای چاه تغییر کند، نقش بسزایی در پایداری و عمر مفید یک چاه نفتی دارد. در این مقاله با استفاده از روش دینامیک مولکولی و ایجاد شرایط محیط چاه های نفتی به بررسی خواص مکانیکی سیمان در ابعاد مولکولی پرداخته شده است. همچنین با افزودن گرافن اکساید به ماتریس سیمانی تاثیر تقویت کنندگی این نانوذره بر خمیره سیمان در شرایط چاه های نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل شده در مقیاس نانو بیانگر کاهش خواص مکانیکی اصلی ترین ماده تشکیل دهنده سیمان یعنی کلسیم سیلیکات هیدراته در دمای بالای چاه های نفتی می باشد. افزایش فشار در محدوده متعارف فشار چاه های موجود تاثیر قابل توجهی را بر خواص کلسیم سیلیکات هیدراته نشان نمی دهد. همچنین اثر تقویت کنندگی گرافن اکساید در ماتریس کلسیم سیلیکات هیدراته در مقیاس نانو قابل توجه بوده و این نانوذره با خواص فوق العاده می تواند به عنوان یک تقویت کننده عملیاتی مناسب در ماتریس سیمانی مورد استفاده در چاه های نفتی پیشنهاد و در صورت بهبود خواص در مقیاس آزمایشگاهی و عملی بکار گرفته شود.