宾夕法尼亚州立大学的一组科学家称，泄漏的天然气井被认为是甲烷排放的潜在来源，一种新型纳米材料水泥混合物可以提供一种有效、经济的密封这些井的解决方案。
“我们发明了一种非常柔软的水泥，它更耐开裂。”宾夕法尼亚州立大学石油工程副教授Arash Dahi Taleghani说。“这一点很重要，因为全世界有数以百万计的孤儿井和废弃井，套管上的裂缝会让甲烷逸出到环境中。”
科学家们说，在钻天然气井时，用水泥将管道或套管固定在周围的岩石上，形成一个密封层，防止甲烷迁移到浅层地下，在那里甲烷可能进入水道或大气，在那里甲烷是一种强效温室气体。
油井可以延伸至地下数英里，随着时间的推移，温度和压力的变化会降解水泥，导致裂缝形成。科学家们说，修复工作包括在套管和岩石之间非常狭窄的区域注入水泥，这需要特殊的水泥。
在施工过程中，你可以混合水泥并浇注，但要密封这些井，你需要在厚度小于一毫米或一条胶带的区域进行固井达Taleghani说。“能够更好地泵送水泥穿过这些甲烷分子可以逃离的非常狭窄的空间是这项工作的美妙之处。”
科学家们发现，添加几乎2D的石墨可以制造出一种水泥混合物，它能更好地填充这些狭窄的空间，而且更坚固、更有弹性。他们最近在国际温室气体控制杂志．
Maryam Tabatabaei是John and Willie Leone家族能源和矿物工程系的博士后学者，他也对这项研究做出了贡献。
科学家们开发了一个多步骤的过程，将纳米材料均匀地分布到水泥浆中。通过先用化学物质处理石墨，科学家们能够改变其表面性质，使材料溶解在水中，而不是排斥水。
＂如果我们把这种物质倒入水中混合，这些小颗粒会粘在一起形成砾岩，欧洲杯猜球平台达希·塔莱格尼说。“如果它们分散不均匀，那么水泥中的石墨就不那么牢固。”
科学家们表示，这种水泥混合物可以用于马塞勒斯页岩气井等活跃的非常规井，也可以用于密封废弃的气井。它还显示了在二氧化碳捕获和储存技术上的应用前景。
石墨比以前用于提高水泥性能的其他纳米材料更便宜。欧洲杯足球竞彩此外，科学家们说，加固水泥所需的材料非常少。
“考虑到测试所需的石墨纳米片数量的低成本，该技术可能为行业解决油田可能出现的固井问题提供了一种经济的解决方案。”达Taleghani说。
资料来源：https://www.psu.edu/
