چکیده: با توجه به شرایط پیچیده حفاری در محیط‌های پرفشار و دمای بالا، توسعه افزودنی‌های نوین برای بهبود عملکرد سیالات حفاری پایه‌آبی ضروری است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر نانوذرات تیتانیوم‌دی‌اکسید با زنجیره‌های پلیمری پیوندی شامل پلی‌آکریلامید و کوپلیمری زیترونیونی برای ارزیابی هرزروی و ضخامت فیلترکیک و نیز بهبود رفتار رئولوژیکی گل حفاری در دما و فشار بالا استفاده شدند. این نانوکامپوزیت‌ها به روش پلیمریزاسیون رادیکالی آبی و مینی‌امولسیون معکوس تهیه گردیدند و آزمون‌های شناسایی ساختاری نشان دادند که نانوذرات به‌خوبی با زنجیره‌های پلیمری پیوند خورده و از پراکندگی یکنواخت و پایداری حرارتی مطلوب در شرایط آزمایشگاهی برخوردارند. ارزیابی عملکرد این مواد در سیالات حفاری نشان داد که حضور نانوکامپوزیت‌ها موجب کاهش چشمگیر هرزروی و ضخامت فیلترکیک و نیز بهبود رفتار رئولوژیکی سیال شدند. به‌ویژه، افزایش نقطه‌تسلیم و ویسکوزیته پلاستیک همراه با حفظ رفتار نازک‌کننده برشی، بیانگر نقش مؤثر آن‌ها در بهبود خواص مکانیکی سیال بود. بررسی مدل‌های رئولوژیکی نیز نشان داد که مدل هرشل–باکلی بهترین برازش را نسبت به مدل توانی و بینگهام با داده‌ها ارائه می‌دهد و توانایی مناسبی در توصیف رفتار جریان دارد. علاوه بر این، نانوکامپوزیت‌های سنتزشده مقاومت قابل توجه‌ای در برابر شوری از خود نشان دادند و تشکیل فیلترکیک‌های متراکم با نفوذپذیری پایین را امکان‌پذیر ساختند. این ویژگی ناشی از اثر هم‌افزایی میان هسته نانوتیتانیوم‌دی‌اکسید و زنجیره‌های پلیمری بود که موجب تقویت خواص ساختاری و عملکردی سیال گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که نانوکامپوزیت‌های طراحی‌شده قادرند به‌عنوان پایدارکننده حرارتی و بهبوددهنده فیلتراسیون در سیالات حفاری پایه‌آبی عمل کرده و کارایی مناسبی در شرایط مختلف دما و فشار ارائه دهند.