05/Ene/05

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Materiales novedosos: Crean un cemento que flota en el agua

Es el desarrollo de científicos y tecnólogos argentinos. Permite sellar y aislar pozos petrolíferos de una manera más segura, y evitar filtraciones que causan pérdidas millonarias. Es un material con agregado de látex y fibras poliméricas que le otorga muy poco peso y gran flexibilidad. La empresa petrolera texana que lo utiliza duplicó su facturación.

(La Nación) Investigadores de las universidades de Buenos Aires, Córdoba y el Comahue, en alianza con la empresa nuclear y espacial Invap, de Río Negro, y una compañía petrolera de Texas, Estados Unidos, crearon una nueva versión de un antiquísimo material que promete ser el protagonista de una nueva era en cuestión de explotaciones petrolíferas.

Se trata de una gama de cementos con agregado de látex y fibras poliméricas capaces de resistir las extremas condiciones fisicoquímicas que se les impone a los materiales en los pozos petrolíferos.

Y la vedette, entre todos, es un cemento ultraliviano que flota en el agua y sirve para ser aplicado en la punta superior de los pozos de petróleo, donde son necesarias condiciones contradictorias: el material debe pesar lo menos posible, aunque ser capaz al mismo tiempo de sostener una pesadísima columna, y, además, tener otros dos atributos: elasticidad y flexibilidad.

En un artículo publicado en la revista argentina Ciencia Hoy de la edición octubre/noviembre de 2004, se da cuenta de que esta tecnología desarrollada por científicos y tecnólogos argentinos permitió que una pequeña empresa petrolera con sede en Texas, Estados Unidos, la San Antonio Pride, lo aplicara en sus pozos petrolíferos y pasara de facturar 60 a 120 millones de dólares por año.

El secreto de este incremento en materia de ganancias no es difícil de descubrir si se tiene en cuenta que cada vez que un pozo petrolífero en plena producción se estropea, en la Argentina se pierden —en promedio— 3,5 millones de dólares.

El número se desglosa así: la perforación de casi dos kilómetros (profundidad promedio en el país) costó alrededor de medio millón. Y si ésta se taponó cuando tenía por delante una vida útil de cinco años (otro promedio entre nosotros), en su fondo quedarán alrededor de tres millones de dólares de petróleo irrecuperables. Atención: este cálculo, muy conservador, fue hecho sobre la base de 28 dólares por barril de petróleo: hoy vale casi el doble.

Pero, además, la causa número uno de las "enfermedades" que desarrollan los pozos está en los cementos que los aíslan. Por eso la obsesión de los petroleros en reinventar algo tan venerable como esa piedra artificial, caliza y arenisca a la vez, que llamamos cemento y que se viene usando desde la época de la Roma imperial.

Una vez perforado un nuevo pozo de petróleo o gas, hay que evitar que las diversas napas de agua atravesadas en ruta hacia los hidrocarburos contaminen los acuíferos, y viceversa. Porque así como no se quiere petróleo aguado, tampoco se trata de empetrolar las aguas subterráneas.

El aislamiento se hace encamisando el pozo con un caño de acero al carbono, llamado casing. El casing, sin embargo, deja un espacio anular entre el acero y la roca que aún puede dar lugar a contaminaciones cruzadas entre líquidos y gases subterráneos de distintas profundidades. Tales episodios provocan una rápida corrosión del caño, y a caño corroído, pozo perdido.

Por lo tanto, este hueco anular debe inyectarse de cemento a alta presión desde el fondo hasta la superficie. Ahí es donde surge la necesidad no sólo de máquinas cementadoras, sino de cementos especiales.

Cualidades excluyentes

A principios del siglo XX, cuando el mundo todavía funcionaba a carbón y el petróleo iba saliendo de la futurología energética, se lo encontraba en yacimientos muy superficiales. Un siglo más tarde, aquellos horizontes son sólo recuerdo: hay que perforar mucho más abajo, hasta profundidades que rondan entre los 600 metros y los 5000 o más metros. El pozo tipo argentino hoy tiene 2000 metros.

Ahora bien, una columna de cemento de casi dos kilómetros de altura supone el uso de distintos materiales. La mezcla que va abajo de todo tiene que cargar —sin fracturarse— el tremendo peso de toda la columna, para lo cual debe ser resistente a la compresión.

Empero, ese material deberá también deformarse en forma elástica sin fracturarse, porque la progresiva deplesión del pozo creará inevitables reacomodamientos de las rocas.

Varias firmas aparentemente lograron diversos cementos que reúnen tales cualidades normalmente excluyentes gracias a la incorporación de distintas fórmulas de látex y de diferentes fibras poliméricas.

Pero el cemento ultraliviano creado por especialistas argentinos no es éste sino otro, el que va en la punta superior del pozo. Aquí las exigencias son todavía más contradictorias: este material debe pesar lo menos posible sobre el resto de la columna que queda debajo, y sin embargo tener elasticidad y tenacidad. Este es el cemento creado en la Argentina, que ya rindió examen en varios pozos.

Pero los desarrollos argentinos no terminan aquí: los científicos y tecnólogos locales han diseñado también un equipo helitransportable que se utiliza para cementar los pozos en cuestión y que en lugar de estar realizado en un solo y muy pesado módulo de acero fue construido por los ingenieros espaciales de Invap en aluminio aeronáutico o duraluminio, un material utilizado hasta ahora únicamente en la industria aeroespacial.

Esta máquina argentina consta de tres módulos independientes, cada uno de los cuales vuela colgado de un helicóptero hasta pozos inaccesibles en selvas de alta montaña, donde se ensamblan en minutos.

Mirando hacia el futuro

Resta saber, entre otras cosas, si el nuevo material podría utilizarse en más emprendimientos. ¿Qué tal funcionaría, por ejemplo, en el hormigón de los pilares o incluso del tablón de un puente? ¿Y en la industria naval? Durante el siglo XX se hicieron barcos de hormigón muy baratos. Pero debido a la baja elasticidad del portland cuando se la compara con la de una plancha de acero naval, estas naves no pasaron de rarezas técnicas.

Por ahora, dice el doctor Gustavo Bianchi, experto en materiales y vicepresidente de tecnología de la empresa texana San Antonio Pride: "El mundillo petrolero de Houston ya sabe que en la Argentina, además de producirse soja y tango, reinventamos materiales y herramientas. Es que algunos pocos países del Tercer Mundo, y la Argentina está en ese grupo, tiene investigadores tan buenos como los estadounidenses, los europeos o los japoneses, sólo que mucho más baratos y motivados para hacer milagros. Esto ya se sabe en las empresas del Norte. Eso mismo debería saberse también en el Sur".