新型柔性水泥可以填补燃气管道的小漏洞

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泄漏的气井不仅是对自然资源的浪费,而且是考虑到甲烷泄漏到大气中对气候变化的影响时的一个关键因素。

宾夕法尼亚州立大学的工程师们发明了一种最新的可塑水泥,他们声称这种水泥可以堵塞普通水泥无法填补的漏洞,从而帮助解决这个问题。虽然大规模的气体泄漏通常会立即得到处理,但较小的泄漏可能需要很长一段时间,甚至几年时间才能确认。修复损伤从来没有这么容易。

这些井有时会延伸到地下数英里处,温度和压力的变化可能会导致最初用来加固管道和储存气体的水泥出现裂缝,使其通过水道或释放到大气中。

宾夕法尼亚州立大学石油工程副教授Arash Dahi Taleghani表示:“在施工过程中,你可能只需要搅拌水泥并浇上它,但为了确保这些井的安全,你需要加固宽度小于一毫米的部分,或者像胶带一样。”“这项工作的成功之处在于,能够在这些脆弱的空间中改善泵送水泥的性能,从而使甲烷分子能够从中涌出。”

Taleghani和他的合作伙伴创造了他们最新的混凝土,他们从二维石墨片开始,用化学物质固化它们,改变了纳米材料的表面性质。因此,它可以溶解水而不是排斥水。然后将石墨均匀地注入水泥浆中,在水泥浆中,性能的变化对新材料的强度至关重要。

Taleghani补充说:“如果我们把这些物质倒入水中并混合,这些微小的颗粒就有能力粘在一起,形成一个砾岩。”“如果它们不均匀分布,那么石墨在水泥中的强度就会降低。”

该团队继续进行实验,利用他们所谓的窄慢测试来测试最新的水泥性能,在该测试中,水泥被精确地用于缩小仅120微米宽的间隙。除了封堵泄漏的气井,该团队表示,他们的新水泥还可以用于碳捕获应用。

Taleghani说:“我们已经开发了一种非常灵活的水泥,更不容易开裂。“这是值得注意的,因为世界各地有数百万口废弃井,而套管上的裂缝会让甲烷释放到环境中。”

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