Investigadores de la Universidad de Shenzhen de China han desarrollado un innovador sistema de extracción de núcleos ICP que tiene el potencial de obtener y probar muestras «vivas» de las profundidades de la tierra.
En un artículo publicado en la revista Petroleum Science, los científicos explican que el sistema permite obtener muestras de rocas in situ , transfiriéndolos a un sistema de prueba y luego analizándolos en un entorno reconstruido. Esto permite obtener parámetros más precisos que los medidos actualmente con núcleos ordinarios.
El sistema incluye un controlador de presión, un módulo de aislamiento térmico activo, una capa de aislamiento y una película de sellado. La máxima resistencia del rodamiento es 100 MPa para la conservación de la presión, y puede lograr una precisión de retención de temperatura de 0.97%.
“Las permeabilidades de CH4 y CO de la película de sellado optimizada son tan bajas como 3.85 y 0.33 ppm/min, respectivamente, mientras que la transmisión de luz se reduce al 0%”, dijo He-Ping Xie, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa.
“También hemos logrado una precisión de presión y temperatura de estado estable para reconstruir el entorno in situ del sistema de transferencia y almacenamiento de hasta el 1 % y ±0,2. Además, el error registrado para el anillo sensor sin contacto hecho de polímero de baja densidad es inferior al 6 % del de la prueba de contacto.”
Según Xie, este nuevo sistema de prueba y extracción de muestras in situ llenará los vacíos en los principios, la tecnología y el equipo de la mecánica de rocas profundas in situ y permitirá un mayor desarrollo de la tecnología de exploración y extracción de muestras en la tierra profunda y en el espacio profundo.
La inspiración
El investigador dijo que el agotamiento gradual de la energía superficial y los recursos minerales como el carbón, el petróleo y el gas natural, y el enfoque posterior en la minería a profundidades de hasta 5, 000 metros, fueron la inspiración detrás del estudio.
Sin embargo, al analizar este problema, Xie y sus colegas notaron que las tecnologías disponibles para trabajar tan por debajo de la superficie terrestre actualmente son bastante limitadas, particularmente porque no pueden resistir la complejidad de tales entornos, donde la presión a menudo excede 100 MPa y la temperatura 150 grados Celsius.
Además, los ingenieros que extraen muestras de rocas para evaluar recursos profundos normalmente no pueden preservar las condiciones ambientales in situ, lo que provoca la pérdida de información valiosa sobre morfología, parámetros, líquidos, gases y microorganismos.
“Esta falta de información in situ está obstaculizando el desarrollo profundo de los recursos, lo que dificulta lograr una explotación segura, eficiente y económica”, dijo Xie.
Sabiendo esto, decidió liderar un equipo para diseñar los sistemas de prueba y extracción de núcleos ICP que, en su opinión, pueden proporcionar soporte técnico para la investigación de la mecánica de rocas profunda in situ, mejorando las capacidades de adquisición de recursos profundos y aclarando aún más los procesos de la tierra profunda.
