p Poços perfurados para extrair petróleo e gás podem ser dramaticamente reforçados com uma pequena quantidade de nanofitas de grafeno modificadas adicionadas a um polímero e submetidas a microondas, de acordo com pesquisadores da Rice University. p Os laboratórios Rice do químico James Tour e do engenheiro civil e ambiental Rouzbeh Shahsavari combinaram as nanofitas com um polímero termoendurecível à base de óleo para tornar os poços mais estáveis ​​e reduzir os custos de produção. Quando curado no local com micro-ondas de baixa potência emanando do conjunto de perfuração, o compósito obstruiria as fraturas microscópicas que permitem que o fluido de perfuração vaze e desestabilize as paredes.

p Os resultados de seu estudo apareceram na revista American Chemical Society Materiais e interfaces aplicados ACS .

p Os pesquisadores disseram que, no passado, perfuradores tentaram tampar fraturas com mica, carbonato de cálcio, gilsonita e asfalto têm pouco uso porque as partículas são muito grandes e o método não é eficiente o suficiente para estabilizar o poço.

p Em testes de laboratório, uma mistura de polímero-nanofibra foi colocada em um bloco de arenito, semelhante à rocha que é encontrada em muitos poços. A equipe descobriu que aquecer rapidamente as nanofitas de grafeno a mais de 200 graus Celsius com um microondas de 30 watts foi suficiente para causar reticulação no polímero que se infiltrou no arenito, Tour disse. A energia de microondas necessária é apenas uma fração daquela normalmente usada por um eletrodoméstico, ele disse.

p "Esta é uma maneira muito mais prática e econômica de aumentar a estabilidade de um poço por um longo período, "Tour disse.

p No laboratório, as nanofitas foram funcionalizadas - ou modificadas - com óxido de polipropileno para auxiliar sua dispersão no polímero. Ensaios mecânicos em arenito reforçado com compósito mostraram que o processo aumentou sua resistência média de 5,8 para 13,3 megapascais, um aumento de 130 por cento nesta medição de pressão interna, Shahsavari disse. De forma similar, a tenacidade do compósito aumentou por um fator de seis.

p "Isso indica que o composto pode absorver cerca de seis vezes mais energia antes da falha, ", disse ele." Testes mecânicos em escalas menores via nanoindentação exibiram ainda mais aprimoramento local, principalmente devido à forte interação entre as nanofitas e o polímero. Esse, combinado com o efeito de preenchimento do polímero de nanofita nos espaços dos poros do arenito, levou às melhorias observadas. "

p Os pesquisadores sugeriram que um acessório de micro-ondas de baixa potência na cabeça de perfuração permitiria a cura dentro do poço da solução de polímero de nanoribão.