کربوکسی متیل سلولز استفاده شده در گل های حفاری چاه نفت به دلیل خواص رئولوژیکی پایین و میزان هدر رفت بالای آب نیاز به بهبود کارآیی دارند. با توجه به اینکه نانو ذرات سلولزی دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند و در ترکیب با مواد دیگر می تواند ویژگی های آن ها را به نوعی تغییر و بهبود دهند، در این تحقیق، اثر افزودن نانو ذرات سلولزی (نانو فیبریل و کریستال سلولز) بر ترکیب کربوکسی متیل سلولز مورد استفاده در گل های حفاری چاه های نفت مورد ارزیابی قرار گرفت. نانو فیبریل و کریستال سلولز از خمیر رنگبری شده باگاس به ترتیب با استفاده از دستگاه سوپر آسیاب دیسکی و هیدرولیز اسیدی تهیه شد. برای بررسی ابعاد نانو ذرات از میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شد. نتایج نشان داد که بیش از 80 درصد ذرات نانو کریستال سلولز در محدوده ی ابعادی 55-35 نانو متر و نانو فیبریل سلولز در محدوده ی ابعادی 130-75 نانومتر قرار داشتند. افزودن نانو ذرات سلولزی در درصدهای 5/2، 5، 10 و 20 در ترکیب کربوکسی متیل سلولز بر خواص رئولوژیکی(گرانروی ظاهری، گرانروی پلاستیکی، نقطه واروی گل و مقاومت ژله ای) و هرزروی آب گل های آب تازه، آب نمک اشباع و کلسیم کلرید نشان داد که افزایش نانو فیبریل سلولز باعث کاهش خواص رئولوژیکی گل های آب تازه و آب نمک اشباع نسبت به نمونه شاهد (کربوکسی متیل سلولز) شد اما در گل کلسیم کلرید در درصدهای 5/2، 5 و 20 باعث افزایش گرانروی ظاهری، گرانروی پلاستیکی و مقاومت ژله ای گردید. در 10 درصد نانو فیبریل سلولز این ویژگی ها کاهش یافت. افزودن نانو کریستال سلولز بر خواص رئولوژیکی گل های آب تازه و آب نمک اشباع باعث کاهش این ویژگی شد اما در گل کلسیم کلرید خواص رئولوژیکی افزایش قابل توجهی داشت. مقایسه اثر نانو فیبریل و کریستال سلولز بر خواص رئولوژیکی گل های آب تازه و آب نمک اشباع نشان داد که این خواص در اثر افزودن نانو کریستال نسبت به نانو فیبریل سلولز کاهش کمتری داشت. در گل کلسیم کلرید ویژگی های رئولوژیکی در اثر افزودن نانو کریستال نسبت به نانو فیبریل سلولز به طور قابل ملاحظه ای بیشتر بود. هرزروی آب گل های آب تازه و آب نمک اشباع در اثر افزودن نانو فیبریل و هم نانو کریستال سلولز نسبت به نمونه شاهد کاهش ولی در گل کلسیم کلرید افزایش داشت.