Buenos Aires (EP), 23 de abril \u201824. Se trata de la nanoindentaci\u00f3n, que se desarrolla en los laboratorios de la Gerencia Qu\u00edmica de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y el Instituto de Nanociencia y Tecnolog\u00eda.<\/p>\n
Ahora se trabaja en su aplicaci\u00f3n para estudiar peque\u00f1os fragmentos de roca de pozos petroleros para conocer y evaluar sus propiedades mec\u00e1nicas.<\/p>\n
En uno de los laboratorios de la Gerencia Qu\u00edmica de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y el Instituto de Nanociencia y Nanotecnolog\u00eda CNEA-CONICET (INN), ubicado en el Centro At\u00f3mico Constituyentes, se desarrolla una t\u00e9cnica que facilitar\u00e1 la explotaci\u00f3n de yacimientos no convencionales de hidrocarburos. Se trata del an\u00e1lisis de peque\u00f1os fragmentos de roca provenientes de los pozos mediante nanoindentaci\u00f3n, para as\u00ed obtener informaci\u00f3n que permita optimizar el procedimiento de extracci\u00f3n de los hidrocarburos.<\/p>\n
\u201cDesde el a\u00f1o 2000, grupos formados por investigadores y tecn\u00f3logos de la CNEA y el CONICET trabajan juntos haciendo frente a distintos desaf\u00edos con nanotecnolog\u00eda. Esta disciplina nos abri\u00f3 las puertas para desarrollar numerosas y originales soluciones para \u00e1reas tan diversas como la energ\u00e9tica, la aeroespacial, la metal\u00fargica, la automotriz, la biomedicina y ahora, la industria petrolera\u201d, se\u00f1ala la doctora en F\u00edsica Laura Steren, vicedirectora del INN.<\/p>\n
\u201cTrabajar en la escala nanom\u00e9trica gener\u00f3 la necesidad de crear nuevas t\u00e9cnicas experimentales de estudio, como la nanoindentaci\u00f3n, y microscopios que pudieran \u2018ver\u2019 las propiedades f\u00edsico-qu\u00edmicas en sistemas nanoestructurados -explica-. Recordemos que las distancias medias entre \u00e1tomos en un material cualquiera son t\u00edpicamente del orden de algunas d\u00e9cimas de nan\u00f3metro. Hablamos de investigar propiedades de materiales que poseen una o m\u00e1s dimensiones que comprenden solamente algunas capas at\u00f3micas\u201d.<\/p>\n
La nanoindentaci\u00f3n es una t\u00e9cnica experimental que permite conocer los par\u00e1metros mec\u00e1nicos de los materiales a partir de muestras de unos pocos mil\u00edmetros de di\u00e1metro. Consiste en hacerle una impronta del orden del micr\u00f3n a la superficie del material a analizar con una peque\u00f1a punta de diamante. Esa punta se va introduciendo en la muestra y se registra la carga que se aplica para ingresar y cu\u00e1nto penetra. As\u00ed se obtiene una curva que relaciona la carga con la penetraci\u00f3n, a partir de la cual se calculan los par\u00e1metros mec\u00e1nicos del material: la dureza, que es su resistencia a ser deformado en forma permanente, y su m\u00f3dulo el\u00e1stico, relacionado con la deformaci\u00f3n el\u00e1stica o reversible.<\/p>\n
En 2018, un equipo de f\u00edsicos y ge\u00f3logos de Y-TEC, la empresa de investigaci\u00f3n y desarrollo para la industria energ\u00e9tica de YPF y CONICET, consult\u00f3 si la nanoindentaci\u00f3n se pod\u00eda aplicar sobre rocas obtenidas de la perforaci\u00f3n de pozos de petr\u00f3leo. Les interesaba conocer las propiedades mec\u00e1nicas de esos pozos, entre ellos, de los ubicados en el yacimiento de Vaca Muerta, a partir de muestras peque\u00f1as o recortes de perforaci\u00f3n que se obtienen rutinariamente, en lugar de tener que medir muestras m\u00e1s grandes, muy costosas y dif\u00edciles de extraer.<\/p>\n
Vaca Muerta es un yacimiento no convencional de hidrocarburos, que se encuentran a m\u00e1s de 2.500 metros de profundidad. Estos hidrocarburos est\u00e1n encerrados en poros muy poco conectados entre s\u00ed y para extraerlos se utiliza la t\u00e9cnica de fractura hidr\u00e1ulica, que consiste en hacer una perforaci\u00f3n e inyectar agua a alta presi\u00f3n. De esta manera, se generan microfisuras de menos de un cent\u00edmetro de di\u00e1metro que crean una red interconectada de poros por donde los hidrocarburos pueden fluir hacia el pozo.<\/p>\n
\u201cCada regi\u00f3n que la empresa explora para realizar un pozo tiene distintos tipos de rocas y, en particular, cada roca tiene diferentes propiedades mec\u00e1nicas seg\u00fan su composici\u00f3n, textura y porosidad. Los f\u00edsicos de rocas necesitan saber a qu\u00e9 profundidad del pozo es m\u00e1s f\u00e1cil realizar la fractura hidr\u00e1ulica. Para esto, tienen que conocer las propiedades mec\u00e1nicas de los minerales presentes a cada profundidad del pozo perforado\u201d, explica la ingeniera y doctora en Ciencia y Tecnolog\u00eda de los Materiales Mar\u00eda Cecilia Fuertes.<\/p>\n
Fuertes es la investigadora del CONICET al frente del desarrollo de la t\u00e9cnica de nanoindentaci\u00f3n aplicada a evaluar residuos de la perforaci\u00f3n de los pozos. \u201cLa t\u00e9cnica convencional que se utiliza para evaluar las propiedades de las rocas consiste en extraer testigos corona, que son cilindros completos de material del pozo. La obtenci\u00f3n de las coronas es muy costosa y dif\u00edcil de realizar, por eso se extraen muy pocas por pozo o \u00e1rea explorada. Adem\u00e1s, estas muestras no representan la totalidad de la profundidad del pozo, sino que son segmentos extra\u00eddos a diferentes intervalos de profundidad\u201d, se\u00f1ala.<\/p>\n
La alternativa en la que se trabaja ahora es el estudio de peque\u00f1os fragmentos de roca que se desprenden cuando se perfora un pozo. \u201cA medida que el tr\u00e9pano realiza la perforaci\u00f3n, sale del pozo un residuo que contiene rocas muy peque\u00f1as. Estas muestras, que se obtienen a todas las profundidades perforadas, se llaman cuttings y no pueden ser evaluadas mec\u00e1nicamente con los m\u00e9todos convencionales porque tienen unos pocos mil\u00edmetros de di\u00e1metro. En nuestro laboratorio las estudiamos con nanoindentaci\u00f3n, porque esta t\u00e9cnica s\u00ed permite determinar las caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas de materiales de muy peque\u00f1as dimensiones\u201d, detalla Fuertes.<\/p>\n
En los \u00faltimos tres a\u00f1os de trabajo, la informaci\u00f3n obtenida a partir de los residuos de la perforaci\u00f3n fue comparada con la que se midi\u00f3 para las coronas obtenidas de los mismos pozos, y as\u00ed se pudo validar el nuevo m\u00e9todo.<\/p>\n
\u201cLa t\u00e9cnica que estamos desarrollando es reciente, pero ya la hemos podido aplicar para muestras obtenidas de diferentes yacimientos no convencionales de la Argentina -dice Fuertes-. Estamos comenzando una segunda etapa, en la cual buscamos aumentar el n\u00famero de muestras evaluadas en el menor tiempo posible. El desaf\u00edo es desarrollar un protocolo simple, r\u00e1pido y econ\u00f3mico para que YPF y otras empresas petroleras puedan caracterizar las propiedades mec\u00e1nicas de los pozos de yacimientos no convencionales\u201d.<\/p>\n
Fuente: Prensa GeoMinera<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Buenos Aires (EP), 23 de abril \u201824. Se trata de la nanoindentaci\u00f3n, que se desarrolla en los laboratorios de la Gerencia Qu\u00edmica de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y el Instituto de Nanociencia y Tecnolog\u00eda. Ahora se trabaja en su aplicaci\u00f3n para estudiar peque\u00f1os fragmentos de roca de pozos petroleros para conocer y evaluar …<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[1707,596,29,73,72,1708,119,79],"class_list":["post-4659","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-empresas","tag-cnea-conicet","tag-explotacion","tag-gas","tag-hidrocarburos","tag-industria","tag-nanotecnologia","tag-perforacion","tag-petroleo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4659","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4659"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4659\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4661,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4659\/revisions\/4661"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4659"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4659"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4659"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}