1- مقدمه
به دلیل افزایش فعالیت های جهانی در حیطه صنایع بالادستی نفت و گاز، تولید انرژی در آینده همراه با افزایش ضایعات بیشتری خواهد بود. در این زمینه ایده آل ترین حالتی که محققان برای رسیدن به آن تلاش می کنند، کاهش میزان ضایعات و پسماندها به میزان صفر است. در این میان عملیات حفاری یکی از مهمترین بخش های عملیات استخراج و تولید است که سبب ایحاد ضایعات فراوان می گردد. برای مثال قطعات داخل چاه که همراه با گل حفاری به سطح زمین حمل می شوند بخصوص زمانیکه آلوده به نفت باشند، برای محیط زیست بسیار خطرناک می باشند. در اولین دوره های حیات صنعت نفت، اهمیت کمی به مقوله مدیریت ضایعات حفاری داده می شد ولی با افزایش تقاضای جهانی انرژی و روند رو به رشد حفاری های پیشرفته، مسئله حفاظت از محیط زیست بیشتر مورد توجه قرار گرفت. بنابراین امروزه دانستن چگونگی تولید ضایعات حفاری و مدیریت آنها به بهترین روش که کمترین اثرات سوء زیست محیطی را بهمرا داشته باشد بسیار حائز اهمیت است [1]. برای مثال یکی از مهمترین مواردی که در حفاری های دریائی و عملیات تولید و استخراج باید مد نظر قرار گیرد، حفظ اکوسیستم و تنوع زیستی موجود درخاک و نیز آبها و اقیانوس هاست که همواره در حین عملیات تولید و برداشت در معرض خطر قرار می گیرد. زیرا مسلما تخلیه و یا نشت ضایعات ناشی از عملیات حفاری و بهره برداری در آبهای آزاد و دریاها اثرات سوء محیط زیستی را در بر خواهد داشت که باید به حداقل برسند [2]. در این راستا محصولات نانوفناوری زیست محیطی (E-nano یا Environmental Nanotechnology) را می توان به گونه وسیعی در فرآیندهای بازسازی و حفظ محیط زیست استفاده نمود [3]. برای مثال از آنجائیکه نانوفناوری علمی است که به کاهش مصرف مواد (کاهش ضایعات) و همچنین اصلاح ساختار و بهبود فرآیند ها کمک شایانی می نماید، محققان به این نتیجه رسیده اند که استفاده از نانومواد در ساختار سیالات حفاری می تواند آنها را تبدیل به موادی با مضرات بسیار پایین زیست محیطی گرداند. در این حالت غلظت نانوذرات در سیال بسیار پائین بوده (معمولا کمتر از 1%) و شرایط حفاری را در محیط های نامناسب بسیار بهبود می بخشد [4]. در این راستا این مقاله به بررسی توانائی های نانوفناوری در حفظ محیط زیست در صنایع بالادستی نفت و گاز پرداخته و چگونگی تاثیر نانوساختارها در تبدیل عملیات بالادستی بخصوص حفاری به نوعی فرآیند دوستدار محیط زیست مورد بحث قرار خواهد گرفت.