El uso de esta herramienta puede acelerar los procesos de evaluación de suelos y optimizar el fracking. Se trata de uno de los avances más auspiciosos para el sector, desarrollado por la CNEA y el CONICET.
De la mano de una novedosa técnica basada en nanotecnología, la explotación de hidrocarburos podría dar un salto hacia adelante para facilitar el fracking.
La nueva herramienta que se desarrolla para el sector se llama nanoindentación, y permite conocer los parámetros mecánicos de los materiales a partir de muestras de apenas unos pocos milímetros de diámetro.
De ese modo, si el mecanismo se aplica sobre rocas obtenidas de las perforaciones petroleras, los geólogos tendrán un mejor parámetro sobre cuál es la profundidad del pozo óptima para realizar la fractura hidráulica.
La idea de llevar la nanotecnología a la industria de los hidrocarburos está en los planes de las entidades científicas desde 2018.
La alternativa en la que se trabaja ahora es el estudio de pequeños fragmentos de roca que se desprenden cuando se perfora un pozo, para definir la profundidad óptima del pozo antes de la fractura.
La técnica aún está en un proceso de refinamiento, que se desarrolla en uno de los laboratorios de la Gerencia Química de la Comisión Nacional de Energía Atómica y el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología CNEA-CONICET (INN), ubicado en el Centro Atómico Constituyentes. Esta especialidad es parte del esquema de investigación científica en el país hace más de dos décadas.
“Desde el 2000, grupos formados por investigadores y tecnólogos de la CNEA y el CONICET trabajan juntos haciendo frente a distintos desafíos con nanotecnología. Esta disciplina nos abrió las puertas para desarrollar numerosas y originales soluciones para áreas tan diversas como la energética, la aeroespacial, la metalúrgica, la automotriz, la biomedicina y ahora, la industria petrolera”, señala la doctora en Física Laura Steren, vicedirectora del INN.
“Trabajar en la escala nanométrica generó la necesidad de crear nuevas técnicas experimentales de estudio, como la nanoindentación, y microscopios que pudieran ‘ver’ las propiedades físico-químicas en sistemas nanoestructurados. Recordemos que las distancias medias entre átomos en un material cualquiera son típicamente del orden de algunas décimas de nanómetro”, agregó la especialista.
Beneficios para la actividad petrolera
Llevar la técnica al sector de los hidrocarburos tendrá un beneficio muy marcado para el sector. Por un lado, reduce el costo que lleva conocer las propiedades mecánicas de los pozos, ya que el análisis puede hacerse a partir de muestras pequeñas o recortes de perforación que se obtienen rutinariamente, en lugar de tener que medir muestras más grandes, caras y difíciles de extraer.
“Además, estas muestras no representan la totalidad de la profundidad del pozo, sino que son segmentos extraídos a diferentes intervalos de profundidad”, explicó la ingeniera y doctora en Ciencia y Tecnología de los Materiales, María Cecilia Fuertes.
La alternativa en la que se trabaja ahora es el estudio de pequeños fragmentos de roca que se desprenden cuando se perfora un pozo. “A medida que el trépano realiza la perforación, sale del pozo un residuo que contiene rocas muy pequeñas. En nuestro laboratorio las estudiamos con nanoindentación, porque esta técnica sí permite determinar las características mecánicas de materiales de muy pequeñas dimensiones”, detalla Fuertes.
En los últimos tres años de trabajo, la información obtenida a partir de los residuos de la perforación fue comparada con la que se midió para las coronas obtenidas de los mismos pozos, y así se pudo validar el nuevo método.
Estamos comenzando una segunda etapa, en la cual buscamos aumentar el número de muestras evaluadas en el menor tiempo posible. El desafío es desarrollar un protocolo simple, rápido y económico para que YPF y otras empresas petroleras puedan caracterizar las propiedades mecánicas de los pozos de yacimientos no convencionales”, completó la especialista.
