p Um dispositivo de mesa inventado na Rice University pode dizer com que eficiência uma nanopartícula viajaria através de um poço e pode fornecer uma riqueza de informações para produtores de petróleo e gás. p O dispositivo reúne dados sobre como os traçadores - partículas microscópicas que podem ser bombeadas e recuperadas de poços - se movem através de formações rochosas profundas que foram abertas por fraturamento hidráulico.

p As empresas de perfuração usam o fraturamento para bombear óleo e gás de reservatórios anteriormente inacessíveis. Os fluidos são bombeados para um furo de poço sob alta pressão para fraturar rochas, e materiais chamados "propantes, "como areia ou cerâmica, mantenha as fraturas abertas. "Eles estão basicamente fazendo uma rachadura na rocha e enchendo-a com pequenas contas, "disse o químico Andrew Barron, cujo laboratório produziu o dispositivo detalhado no jornal Royal Society of Chemistry Processos e impactos da ciência ambiental .

p Mas as empresas lutam para saber quais poços de inserção - onde os fluidos são bombeados - estão conectados aos poços de produção, onde o petróleo e o gás são bombeados. "Eles podem estar bombeando três poços e produzindo a partir de seis, mas eles têm muito pouca ideia de qual poço está conectado a qual, " ele disse.

p Partículas traçadoras ou sensores adicionadas aos fluidos de fraturamento ajudam a resolver esse problema, mas há muito espaço para otimização, especialmente para minimizar o volume de nanopartículas usadas agora, ele disse. "Idealmente, pegaríamos uma quantidade muito pequena de uma partícula que não interage com o propante, rocha ou lamaçal que foi bombeada para o fundo do poço, injete-o em um poço e colete-o no poço de produção. O tempo que leva para ir de um para o outro irá informá-lo sobre a conectividade subterrânea. "

p Barron explicou que o próprio propante é responsável pela maior parte da área de superfície que as nanopartículas encontram, portanto, é importante ajustar os rastreadores ao tipo de propante usado.

p Ele disse que a indústria carece de um método uniforme para testar e otimizar nanopartículas personalizadas para formações e fluidos específicos. O objetivo final é otimizar as partículas para que não se aglutinem ou grudem na rocha ou propante e possam ser identificadas de forma confiável quando saem do poço de produção.

p O dispositivo automatizado de Barron, O ex-aluno do Rice, Samuel Maguire-Boyle e seus colegas, permite que eles rodem nanotracers através de um pequeno modelo de uma formação geológica e analisem rapidamente o que sai do outro lado.

p O dispositivo envia uma pequena quantidade de rastreadores de nanopartículas de prata em pulsos rápidos através de uma coluna sólida, simulando o caminho muito mais longo que as partículas percorreriam em um poço. Isso dá aos pesquisadores uma visão precisa de como as partículas são pegajosas e robustas.

p "Escolhemos nanopartículas de prata por sua ressonância de plasmon, ", Disse Barron." Eles são muito fáceis de ver (com um espectroscópio), gerando dados de alta qualidade. "Ele disse que as nanopartículas de prata seriam impraticáveis ​​em um poço de verdade, mas porque eles são fáceis de modificar com outros produtos químicos úteis, eles são bons modelos para nanopartículas personalizadas.

p "O processo é simples o suficiente para que nossos alunos de graduação façam diferentes nanopartículas e as testem rapidamente para descobrir como se comportam, "Barron disse.

p O método também se mostra promissor para rastrear a água da fonte ao destino, o que pode ser valioso para agências governamentais que desejam entender como os aquíferos estão ligados ou desejam rastrear o fluxo de elementos como poluentes em um abastecimento de água, ele disse.

p Barron disse que o laboratório Rice não supervisionará a produção da plataforma de teste, mas não precisa. "Acabamos de publicar o jornal, mas se as empresas quiserem fazer o seu próprio, inclui as instruções. O material suplementar é basicamente um manual de como fazer isso, " ele disse.