3D-gedruckten Felsen könnte Fracking Praktiken zu ändern

3D-Drucker wurden verwendet, um alles aus menschlichen Stammzellen, Essen, Full-Size-Autos zu machen, und jetzt Forscher nutzen die Technologie, um Modelle von Felsen zu studieren, wie sickert Flüssigkeit unter der Erde zu bauen.

Geologen sind mikroskopisch kleine, filigrane Pore reproduzieren, die Netzwerke von Felsen in 3D gedruckt Modelle skaliert. FRANEK Hasiuk, Professor der geologischen und atmosphärische Wissenschaften an der Iowa State University in Ames, druckt Repliken der winzige Löcher bei großen Vergrößerungen erhalten Sie einen besseren Blick auf Flüssigkeiten wie Öl Durchströmung underground-Rock. Hasiuk denkt, dass die Forschung wichtige Implikationen für Energieunternehmen Meilen Untergrund bohren, Öl-und Gasreserven zu erreichen haben könnte.

"Was Öl-und Gasunternehmen wissen wollen ist" Wenn ich einen Brunnen an dieser Stelle setzen, wie geht's zu entwässern? Wenn ich Frack diese Gesteine, wie es wird ablaufen? "" Hasiuk erzählte Leben Wissenschaft. [Fotos: verrücktesten geologischen Formationen der Welt]

Hasiuk, der als Spezialist für ExxonMobil Forschung gearbeitet hat, sagte, dass Öl-und Gasunternehmen in unterirdischen Reserven möglichst effizient und wirtschaftlich wie möglich erhalten wollen. Hasiuks Forschung konzentriert sich derzeit auf Fontainebleau Sandstein, weil es eines der gröbsten Arten von Gesteinen mit einer großen, einheitliche Korngröße ist.

"Einen ziemlich guten Job zu reproduzieren, die Taten," sagte Hasiuk. "Dann ist das nächste Tor beginnt die Fahrt in kleiner werdenden Porengrößen."

Fracking oder "Fracking" ist eine Bohrtechnik zur unterirdischen Öl und Erdgas zu sammeln. Fracking beinhaltet bohren ein gut eingehüllt in Stahl oder Zement u ein paar Meilen. Dann wird Wasser gemischt mit ein paar chemische Zusätze gepumpt, in den Brunnen bei einem extrem hohen Druck zu knacken und brechen die umliegenden Felsen und Öl und Gas durch versickern lassen. Die Befürworter haben Fracking eingeläutet, als ein "Brückenlösung", die den USA helfen könnte weniger Kohle abhängig geworden, aber Kritiker sagen, es kann zerstören Grundwasserreserven, verursachen Erdbeben und verschmutzen die Luft mit Methan – ein starkes Treibhausgas.

Es ist nicht einfach, herauszufinden, des besten Weg, drill-down und unterirdischen Felsen brechen. Das Problem ist, dass Gesteinsoberflächen nicht einheitlich sind – jeder winzigen Abschnitt des Steins ist anders als die daneben, sagte Hasiuk. Jeder Stein ist anders, und das macht sie zu studieren und die gleichen Ergebnisse äußerst schwierig zu reproduzieren.

"3D-Druck Geologie Laborratten haben kann", sagte Hasiuk. "Sie können identische Kopien der Felsen mit dem selben Pore-Netzwerk zu erstellen und führen das gleiche Experiment mehrmals. Das nimmt einige der Variablen, und gibt Ihnen aussagekräftige Ergebnisse. "

Hasiuk sagte, dass 3D Scans und Drucke lässt Geologen Netzwerke von Poren in underground-Rock und vorherzusagen, wo Flüssigkeiten fließen werden.

"Schließlich wollen wir auf den Punkt zu kommen, die können wir Vorhersagen auf wo das Öl fließen wird," sagte Hasiuk. "Wenn das bedeutet, dass weniger Brunnen gegraben werden müssen, dann ist das große."

Nicht nur können 3D-gedruckten Felsen Geologen Karten der Pore Netzwerke zu erstellen, sie auch verwendet werden könnte um zu testen wie verschiedene Arten von Felsen unter dem enormen Druck, dass Fracking Bruch werden verwendet, um aufzubrechen underground-Rock. Bevor sie anfangen zu bohren, haben Ölgesellschaften Forscherteams, die Felsen zu zerquetschen, um zu sehen, wie stark sie sind und welchen Weg sie zerbrechen werden, sagte Hasiuk. 3D-gedruckten Felsen werden diese Tests viel leichter und damit die Ergebnisse aussagekräftiger.

"Wenn Sie wissen, wie die Felsen brechen, sich herausstellen kann, dass Sie, um Frack jeweils in eine etwas andere Art brauchen, den Prozess so effizienten und umweltfreundlichen zu bekommen," sagte Hasiuk.

Studium flüssige Bewegung durch Gesteinsporen und Fraktur-Muster mit der 3D-Modellierung ist Neuland, und es ist zu früh um zu sagen, wie die Forschung Fracking, beeinflussen könnte, sagte Hasiuk.

"Diese [Forschung] würde der Toolbox hinzufügen, besser zu verstehen, wie Felsen in verschiedenen Szenarien verhält," sagte Hasiuk. "Wenn die Sicherheiten Bedeutung, die wir brauchen hat, um zu bohren kann weniger Brunnen oder wir effizienter, dann bohren Sie positive Auswirkungen auftreten können."

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