Yazarlar yardım ve destek için aşağıdaki kişi ve kurumlara teşekkür etmek istiyorum: William Portas ve James Heathman (Endüstri Advisors, Shell E &amp; P), Richard Littlefield ve Rodney Pennington (Shell Westhollow Teknoloji Merkezi), Daniele di Crescenzo (Shell Araştırma Şey Mühendisi ), Bill Carruthers&#39;ın (LaFarge), Chevron ile şimdi Tim Quirk (), Gerry Masterman ve Wayne Manuel (LSU PERTT Lab), Rick Young (LSU Kaya Mekaniği Laboratuarı) ve SEER Lab üyeleri (Arome Oyibo, Tao Tao, ve Iordan Bossev).

1. Kompozit Numune (Şekil 1) NOT: Sınıf H çimento 18 kullanılarak yapılır Meksika Körfezi (ABD) En çimento işleri, bu nedenle, çimento aynı tip alan benzeri koşullar, SCP için bu teknolojinin potansiyel uygulanabilirliğini simüle etmek için laboratuvar deneyleri gerçekleştirmek için kullanılan Meksika Körfezi&#39;nde iyileştirme. <ol><li> Örnek hazırlanması NOT: 61 cm uzunluğunda numune iki dereceli B elektrik kaynaklı direndi (ERW) karbon çelik boru (Şekil 1) oluşur. Iç boru 61 cm uzunluğunda ve 2.8 mm duvar kalınlığı ile çapı (OD) dışında 6 cm. Dış boru, 59.7 cm uzunluğunda, 10 cm OD ve 5.7 mm kadar bir çeper kalınlığına sahiptir. Sünme mukavemeti ve boru çekme mukavemeti, sırasıyla, 241 Mpa ve 414 MPa bulunmaktadır. <ol><li> Tarla koşullarında genişleme ve kayaların mimik gözeneklilik sırasında basınç rahatlama sağlamak için dış boru üzerine 2.4 mm 12 delik delin. Th sonraki matkap sekiz 8,6 mm delike boru dış, dört delik üstten 13 cm ve dört delik üstten 53 cm arayla 90 °. </li><li> Numunenin alt (giriş) ve üst (çıkış) tarafındaki boru bağlantı parçaları ve naylon tüp manifoldu montaj ile bağlantısını sağlamak için 3.2 mm NPT (Ulusal Boru Konu) parçacığı ucu ile bu delikler geçirin. Giriş ve çıkış portları 40,64 cm arayla öncesi ve sonrası genişleme çok hızlı gaz akış yoluyla deneyler çalıştırmak için kullanılan emin olun. </li><li> Korozyon önleyici sprey ile kaplayın boru dış çimento microfracturing neden olabilir, demir hidroksit ve aşınma ürünlerinin oluşumuna bağlı olarak deney müdahale eden kür süresi boyunca korozyonu önlemek için. NOT: metal korozyon çoğunlukla kuyu deliği eden sistemler içinde mevcut olduğu gibi bu senaryo gelecek deneylerde test edilecektir. </li><li> İç borunun iç duvarı üzerinde bir kaynak kordonu üzerinden makine. </li><li> 6,35 cm OD boru, 4.5 cm uzunluğunda ısmarlama çelik bağlanmasına engel. Tiç duvarında bulunan parça hread ve 0.63 cm kalınlığında bir çelik levha bir halka (Şekil 2), kaynak. Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi, kaynaklı bağlama ile bir bağlantı sağlamak için, 4.5 cm uzunluğunda bir dış duvar, iç borunun alt kısmını geçirin. </li><li> Çelik levha halkasına dış boru kaynak. </li><li> Onun bütün uzunluğu boyunca petrol jölesi ve pişirme spreyi ile, iç borunun dış duvar yağlanması. Kompozit örnek düzeneğini bitirmek için bağlantının içine iç boru vida. </li><li> Oranı C / W, 1.57 g / cm3 çimento bulamacı ile 0,87 iç ve dış borular arasındaki hacmi Çimento. </li><li> 28 günlük minimum bir süre için çevre koşullarında bir su banyosu içinde Tedavi örnekleri. Yüksek bir pH ortamı sağlamak için suya Ca (OH) 2 ilave edilerek 12 ve 13 arasında, su banyosunun pH tutun. </li></ol></li><li> 13,1 £ / gal çimento bulamacının hazırlanması (2.2 L hacim) <ol><li> Içine su 1,350 gr dökün4L, 3.75 beygir gücü laboratuar blenderi ve düşük hızda (30,000 xg) üzerinde 5 dakika boyunca bentonit ön-hidrat, 30 g (çimentonun ağırlık ile% 2). </li><li> 5 dakika sonra, köpük önleyici madde 5 ml ve 51.755 x g, yüksek hızda 40 sn için blender ve kesme içine çimento tozu 1.500 g dökün. Boru montaj annulusa içine çimento şerbeti dökün ve havaya maruz kalmasını önlemek ve çimento karbonatlanmasını önlemek için ıslak bir bez ve plastik wrap ile kaplayın. </li><li> Çimento bulamacı borular arasında dökülür altı saat sonra, iç boru bir arka çeyrek dönüş ileri ve çimento hidratasyon sonraki 20 saat boyunca her 15 dakikada bir iç boru ile çimento bağlanmasını engellemek için bir mikrokanalı oluşturmak döndürmek (microannular için gereklidir gaz akışı). </li><li> 28 günlük bir süre için asgari su banyosuna yatay olarak çimentolu karışım örneği yerleştirin. Su banyosu, su ve 20 L&#39;lik bir Ca (OH) 2, 100 gr eklenerek elde edilir, yaklaşık 13 arasında bir pH değerine sahip olduğundan emin olun. </li></ol></li></ol> 2. Ön-genleşme Flow-through Deneyler <ol><li> Numunenin dış boru üzerine dört giriş ve çıkış delikleri içine 3.2 mm vida bağlantı elemanlarını. Parçaları basınç dönüştürücüler (Şekil 5) ile giriş ve çıkış manifoldlarını bağlayın. </li><li> 50 kPa giriş basıncını başlangıç ​​gaz silindiri basınçlayınız. Rekor baskılara bilgisayar yazılımı açın. </li><li> Akış ölçer açın ve akış testinde başlar. Giriş Monitör ve Şekil 6&#39;da gösterildiği gibi, 1 dakika için ekran üzerinde baskı çıkış. </li><li> 172 kPa basınç girişine ve ek 2 dakika boyunca basıncın izlenmesi için gaz silindirini zorlar. </li><li> End-akış deneyi ve basınç kaydı. Gaz silindirini kapatın ve atmosfere kalan gazın boşaltılması. Manifoldları sökün ve karbonatlaşmanın ve çimento kurumasını önlemek için, genişletme birimini açarken ıslak bezle numunenin üst kapağı. </li><li> L iç boru Coat iç duvardüz genişletme konisi çalışan ve örnek için ubricant genişlemesi için hazırdır. </li></ol> 3. Genişleme Kurulum ve Genişletme Prosedürü <ol><li> Tam Şekil 4a&#39;da gösterildiği gibi, bir hidrolik silindir ile alt muhafazadan genişleme mandreli saklayın. En iyi (Şekil 4b) açıklıktan düzeninin alt örnek yuva içinde hidratlanmış çimento ile karışım örneği yerleştirin. </li><li> Tam Şekil 4c&#39;de gösterildiği gibi, arzu edilen genleşme oranı (Şekil 3) ile genişletme konisi, bunun üzerine kaydırılmakta sonra numune boyunca genişleme mandreli tabakasından oluşur. Genişleme mandrel üzerine istinat Mandreli vida, sonra alt yuvasının alt konnektörüne üzerine istinat mandrel kılavuzu vida. Numune, genişleme için hazırdır. </li><li> 10.3 MPa optimum basınca hidrolik ünite güç ve eksenel kuvvet kayıt için bilgisayar yazılımı açın. </li><li> Co etkinleştiringenişleme mandreli geri ve böylece boru genişletilmesi ve çimento kılıf sıkıştırılması, örneğin, iç boru boyunca genişleme çekmek için geçiş ntrol. 40,64 cm (Şekil 4d) uzunluğuna örnekleri aç ve daha sonra başlangıç ​​konumuna geri genişleme mandreli tabakasından oluşur. Eksenel kuvvetlerin Kaydı durdur. </li><li> Tespit mandrel kılavuzunu sökün ve tutucu mandrel çıkarın. Genleştirme mandreli, genleşme konisi çıkar ve tam alt gövdesini oluşturan örnek çıkarmak için mandrel geri çekilir. </li><li> Numune çıkartıldıktan sonra, büyüme sonrası çoklu-hızlı gaz-akış deneyleri için hazırlayın. </li></ol> 4. Post-genleşme Çok oranı Flow-through Deneyler <ol><li> Sıkılmış çimento hamurunun herhangi aşan temiz giriş ve çıkış portları. </li><li> Numunenin dış boru üzerine dört giriş ve çıkış delikleri içine boru bağlantı parçaları vidalayın. Gösterildiği gibi, bağlantı parçaları giriş ve çıkış manifoldlarını bağlayın <strong&gt; Şekil 5. </li><li> 172 kPa giriş basıncını başlangıç ​​gaz silindiri Basınç. Rekor baskılara bilgisayar yazılımı açın. </li><li> Akış ölçer açın ve akış testinde başlar. Giriş Monitör ve ekranda (Şekil 6) üzerindeki baskıları çıkış. </li><li> 5 dakika sonra, 345 kPa basınç girişine ve 5 dakika boyunca basıncını kontrol etmek için gaz silindirini basınç. </li><li> 5 dakika sonra 517 kPa giriş basıncını yükseltebilir. </li><li> 5 dakika sonra, başka bir 5 dakika için 690 kPa nihai giriş basıncına giriş basıncını yükseltebilir. </li><li> Flow-through deneyi ve basınç Kaydı sonlandırmak. Gaz silindirini kapatın ve atmosfere kalan gazın boşaltılması. Örnekten manifoldlarını sökün. </li></ol> Microannulus Yürürlük geçirgenliği 5. Hesaplamaları NOT: Bu çalışmanın temel amacı önce ve e sonra gaz akışının varlığını ilişkin niteliksel bilgi vermek için olduXpansion. Deneysel tasarım, kanalın genişliğini ölçmek ve oranı doğru akımı edebilmek için karmaşık bileşenler sahip değildir. Gaz akışının sızdırmazlık bu ön deneyler sırasında ana odak noktası oldu. Bu nedenle, burada gösterilen geçirgenlik hesaplamaları daha fazla yarı-nicel ve çalışmanın değil ana hedefi vardır. <ol><li> Etkin geçirgenliğinin hesaplanması için, yaklaşık q sabit azot akış hızı = basınç sabitleyici üzerine 1.42 cm 3 / sn kullanın. Çevre koşullarında azot gazı sapma faktörü Z = 1 ve viskozite μ = 0.018 cP&#39;dir. T = 535 ºR ortam koşullarında, tüm-akış testleri yürütmek için. </li><li> Dış borunun iç çapındaki alarak çimentolu halka biçimli boşluğun alanı hesaplayın, Oinn = 4.6 cm, ve iç borunun dış çapındaki r Içıkış = 3.05 cm r. Giriş ve çıkış delikleri arasındaki mesafe (DL) 40.64 cm&#39;dir. Basınç farkı (P giriş -P çıkışı), recGiriş ve çıkış basınç transdüseri ile orded, önceden üretilmiş microannulus (K EF) 19 etkin geçirgenlik hesaplamalarında kullanılan tek değişkendir: <img alt="Denklem 1" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/52098/52098eq1.jpg" /> Denk. 1 q - azot akış hızı [cm 3 / sn] K ef - Etkili perma. microannulus of [mD] r Iout - dış boru [cm] r Oinn ID - iç boru [cm] OD&#39;si μ - gaz viskozitesi [cP&#39;ye] Z - gaz sapma faktörü T - caklıktaYeniden [ºR] DL - Basınç dönüştürücüler arasındaki mesafe [cm] P giriş - giriş basıncı [atm] P çıkış - çıkış basıncı [atm] </li><li> Denklem 1 içine yukarıdaki değerlerin tümünün ikame ve Örnek 1 ön-genleşme-akış deney sırasında kaydedilen giriş basıncı aşağıda gösterildiği gibi, etkin geçirgenliğinin hesaplanması p girişi = 12 kPa (0.12 atm) çıkış basınç dönüştürücü iken P çıkış = 0.4 kPa (0.004 atm). Örnek 1: <img alt="Denklem 2" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52098/52098eq2.jpg" /></li></ol>

<ol>
	<li>King, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Well+Integrity:+Hydraulic+Fracturing+and+Well+Construction+&#8211;+What+are+the+Factual+Risks.">Well Integrity: Hydraulic Fracturing and Well Construction &#8211; What are the Factual Risks.</a> SPE Wellbore Integrity Webinar. 5, (2013).</li><li>Taylor, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cement Chemistry. , (1997).</li><li>Thiercelin, M. J., Dargaud, B., Baret, J. F., Rodriguez, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+design+based+on+cement+mechanical+response.">Cement design based on cement mechanical response.</a> SPE Drill &amp; Compl. 13 (4), 266-273 (1998).</li><li>Nelson, E. B., Guillot, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Well Cementing. , (2006).</li><li>Carter, L., Evans, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Study+of+Cement-Pipe+Bonding.">A Study of Cement-Pipe Bonding.</a> Paper SPE 164 presented at the California Regional Meeting. , 24-25 (1964).</li><li>Goodwin, K., Crook, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+Sheath+Stress+Failure.">Cement Sheath Stress Failure.</a> SPE Drill Eng. 7 (4), 291-296 (1992).</li><li>Heathman, J., Beck, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+Element+Analysis+Couples+Casing+and+Cement+Designs+for+HP/HT+Wells+in+East+Texas.">Finite Element Analysis Couples Casing and Cement Designs for HP/HT Wells in East Texas.</a> Paper SPE 98869 presented at the IADC/SPE Conference. , (2006).</li><li>Boukhelifa, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Cement+Systems+for+Oil+and+Gas+Well+Zonal+Isolation+in+a+Full-Scale+Annular+Geometry.">Evaluation of Cement Systems for Oil and Gas Well Zonal Isolation in a Full-Scale Annular Geometry.</a> Paper SPE 87195 presented at the IADC/SPE Drilling Conference. , (2004).</li><li>Duan, S., Wojtanowicz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+Evaluation+of+Risk+of+Continuous+Air+Emissions+from+Sustained+Casinghead+Pressure.">A Method for Evaluation of Risk of Continuous Air Emissions from Sustained Casinghead Pressure.</a> Paper SPE 94455 presented at SPE/EPA/DOE Exploration and Production Environmental Conference. , (2005).</li><li>Watson, T. L., Bachu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+potential+for+gas+and+CO2+leakage+along+wellbores.">Evaluation of the potential for gas and CO2 leakage along wellbores.</a> SPE Drill &amp; Compl. 24 (1), 115-126 (2009).</li><li>Wojtanowicz, A. K., Nishikawa, S., Xu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis+and+remediation+of+SCP+in+wells.">Diagnosis and remediation of SCP in wells.</a> Final report submitted to US Department of Interior MMS. , (2001).</li><li>Kupresan, D., Heathman, J., Radonjic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Assessment+of+Casing+Expansion+as+a+Solution+to+Microannular+Gas+Migration.">Experimental Assessment of Casing Expansion as a Solution to Microannular Gas Migration.</a> Paper SPE 168056 presented at IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition. , (2014).</li><li>Kupresan, D., Heathman, J., Radonjic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+New+Physical+Model+of+Expandable+Casing+Technology+in+Mitigation+of+Wellbore+Leaks.">Application of a New Physical Model of Expandable Casing Technology in Mitigation of Wellbore Leaks.</a> CETI Journal. 1 (5), 21-24 (2013).</li><li>Demong, K., Rivenbark, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakthroughs+using+Solid+Expandable+Tubulars+to+Construct+Extended+Reach+Wells.">Breakthroughs using Solid Expandable Tubulars to Construct Extended Reach Wells.</a> Paper SPE 87209 presented at the IADC/SPE Drilling Conference. , (2004).</li><li>Grant, T., Bullock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+Solid+Expandable+Tubular+Technology:+Lessons+Learned+Over+Five+Years.">The evolution of Solid Expandable Tubular Technology: Lessons Learned Over Five Years.</a> , (2005).</li><li>Jennings, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+formations+rendered+less+problematic+with+solid+expandable+technology.">Dynamic formations rendered less problematic with solid expandable technology.</a> , (2008).</li><li>Fanguy, C., Mueller, D., Doherty, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+method+of+cementing+solid+expandable+tubulars.">Improved method of cementing solid expandable tubulars.</a> , (2004).</li><li>American Petroleum Institute. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appendix+C+(tentative),+Fluid+Density+Balance.">Appendix C (tentative), Fluid Density Balance.</a> Recommended Practice for Testing Oilwell Cements and Cement Additives. , (1971).</li><li>Nelson, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Well cementing. , (1990).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

The reported experimental procedure has two main components that are critical: composite cylinders that simulate wellbores and the expansion fixture that is used to carry out mechanical manipulation of cement. When designing wellbore models (cement/pipe composite cylinders), it is critical to choose adequate cement density, store samples under total humidity conditions (100% RH) and establish pipe-cement debonding before cement slurry completely sets. Failing to achieve this would make the entire gas flow experiment impo...

Kuyularda ve çimentonun mekanik manipülasyon yürütmek için kullanılan genleşme fikstür simüle kompozit tüpler: bildirdi deneysel prosedür kritik iki ana bileşeni vardır. Kuyuda yer altı sıvılar (su, petrol, gaz veya buhar) üretiminin yanı sıra çeşitli sıvıların püskürtülmesi için ana geçit bulunmaktadır. Ne olursa olsun, fonksiyonu, kuyu deliği üretilen / enjekte sıvıların kontrollü akışını sağlamak için gereklidir. Sondaj ve tamamlama: kuyu yapımı, iki ayrı operasyonları vardır. Kuyu deliği çimento, tamamlamaları prosedürünün bir parçası, temel olarak bölgesel izolasyon, metal boru (kılıf) mekanik destek ve aşındırıcı akışkanlar metal bileşenleri koruma sağlar. Bu ödün, tam işleyen bir kuyuda temel unsurlarıdır. Kuyu deliği çimento kılıfın bütünlüğü hidratlanmış çimento kimyasal ve fiziksel özelliklerinin bir fonksiyonu, c geometrisiiyi ased ve çevreleyen bir oluşum / oluşumun özelliklerini 2,3 sıvıları. Bu kaya ve / veya metal arayüzlerde kuvvetli bağların oluşumunu engellediği için sondaj sıvısının tam olmayan şekilde ayrılması kötü bölgesel izolasyon neden olur. Çimento kılıflar bir kuyunun ömrü boyunca yetmezliği birçok türde tabi tutulabilir. Tamamlama ve üretim işlemleri neden olduğu basınç ve sıcaklık salınımları çimento matrisi içinde kırıklarının gelişimine katkıda; burada bağ açıcı basınç ve / veya sıcaklık değişimleri ve çimento hidratasyon büzülme 4,5,6 neden olur. Oluşması erken ya da hizmet ömrü yıl sonra saptanabilir sonucu, hemen hemen her zaman microannular sıvı akış varlığıdır. Heathman ve (2006) Beck &lt;, görünür ayrılmaya gösterdi sıvıyı göç için tercihli yollar yaratabilecek çimento çatlak başlaması 100&#39;ün üzerinde basınç ve sıcaklık döngüsel yüklere maruz çimentolu kasanın bir model oluşturdusup&gt; 7. Alanında, genleşme ve bir sondaj kuyusu metal bileşenlerin kasılması çimento kılıfın geçirgenlikte bir artışa yol açan, ara yüzey kimyasal bağdan çıkarma ve microannulus oluşumuna neden, çimento ve kaya ile çakışmamaktadır olacaktır. Çekme gerilmeleri malzemenin 8 gerilme mukavemetini aşan bir kez bir ek kaplama yükleme çimento taşı matrisindeki radyal çatlaklarının yayılmasının neden olabilir. Yukarıda belirtilen çimento başarısızlıklarının tüm gaz göç, SCP ortaya çıkması ve uzun vadeli çevresel risklere neden mikro-kanalize, neden olabilir. SCP ile üreten ve terk edilmiş kuyuların önemli bir kısmı sürekli doğal gaz emisyonu 9 potansiyel yeni bir kaynak oluşturmaktadır. Watson ve 315.000 petrol, gaz, ve Alberta enjeksiyon kuyuları Bachu (2009) tarafından yapılan analizler, Kanada da kuyuiçi sapma, kuyu tipi, terk yöntem ve çimento kalitesi önemli faktörler işbirliği olduğunu gösterdiKuyunun 10 sığ bölümünde potansiyeli iyi sızıntı ntributing. Mevcut düzeltici operasyonlar pahalı ve başarısız; sıkmak çimentolama, en sık kullanılan iyileştirici tekniklerden biri, sadece 50% 11 başarı oranına sahiptir. Bu yazıda sızdıran kuyuda 12,13 için yeni bir iyileştirme tekniği olarak Genişletilebilir Gövde Teknolojisi (EKT) değerlendirilmesi hakkında rapor. ECT yeni veya mevcut kuyuların 14 uygulanabilir. Bu teknolojinin ilk ticari kurulum Kasım 1999 15 Meksika Körfezi&#39;nin sığ sularda bir kuyu üzerinde Chevron tarafından gerçekleştirildi. Genişletilebilir boruları için mevcut işletim zarf 205 ° C kadar dikey, sıcaklığı 100 ° &#39;lik bir eğim kapsüller, 2.37 g / cm3, 8.763 m, 160.6 GPa hidrostatik basınç ve boru şeklinde bir uzunluğu 2092 m, 16 derinliğe kadar çamur ağırlığı. Katı genişletilebilir boruları için tipik bir genişleme oranı birpproximately 2.4 m / 17 dak. Bu çalışma SCP için yeni bir iyileştirme operasyonu olarak EKT teknolojinin adaptasyonu için benzersiz bir yaklaşım sunuyor. Çelik borunun genişletilmesi ara yüzeyde gaz akışının kapatılmasına neden ve gaz kaçak sızdırmaz olur çimento sıkıştırır. Bu nedenle biz sadece sızdıran kuyuda olası bir nedeni olarak bunun üzerinde duruldu, bu çalışmanın odak noktası mevcut microannular gaz akışının sızdırmazlık olduğunu belirtmek önemlidir. Bu amaç için yeni adapte teknolojinin etkinliğini test etmek için, var olan bir microannular akışına sahip bir kuyu deliği modeli oluşturulmuştur. Bu çimento hidratasyon sırasında iç boru döndürülerek elde edilir. Bu bir sondaj kuyusu termal ve basınç yüklenmesi yıl sonra ne olacağını ileri sarmak için sadece herhangi bir saha operasyonları simüle, ama değil.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="742">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">ASTM A53 Grade B ERW Schedule 40 Steel pipe - OD=10.16 cm, ID=10.04 cm, L=59.7 cm</td>
			<td style="width:108px;">Baker Sales</td>
			<td style="width:119px;">BPE-4.00BB40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:341px;">ASTM A53 Grade B ERW Schedule 10 Steel pipe - OD=6 cm, ID=5.94 cm, L=61 cm&#160;</td>
			<td style="width:108px;">Service Steel</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">Expansion Cones - AISI D2 grade alloy steel (60 RC hardness)</td>
			<td style="width:108px;">Shell</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:341px;">Pipe coupling - OD=6.35 cm, ID=6 cm, L=4.4 cm</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">Steel plate ring - OD=10.16 cm, ID=5.76 cm, thickness=6.35 mm</td>
			<td style="width:108px;">Louisiana Cutting</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:341px;">Class H Cement</td>
			<td style="width:108px;">LaFarge</td>
			<td style="width:119px;">04-16-12 / 14-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:341px;">Defoaming agent - D-Air 3000L</td>
			<td style="width:108px;">Halliburton</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Bentonite clay</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Calcium hydroxide</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:341px;">Expansion Fixture</td>
			<td style="width:108px;">Shell</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:341px;">Pressure transducers</td>
			<td style="width:108px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">PX480A-200GV&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Teflon tubing</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">PB0754100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Union tee</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:341px;">Elbow union</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:341px;">Female elbow</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-8-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:341px;">Port connector</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-401-PC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Forged body valve</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-1RS4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:341px;">Tube adapter</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-4-TA-1-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:341px;">Pipe lubricant</td>
			<td style="width:108px;">E.F. Houghoton &#38; Co.</td>
			<td>71323998</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Instant Galvanize Zinc Coating</td>
			<td style="width:108px;">CRC</td>
			<td style="width:119px;">78254184128</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mechanical expansion of steel tubing as a solution to leaky wellbores

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe (casing), and protects metal components from corrosive fluids. These are essential for uncompromised wellbore integrity. Cements can undergo multiple forms of failure, such as debonding at the cement/rock and cement/metal interfaces, fracturing, and defects within the cement matrix. Failures and defects within the cement will ultimately lead to fluid migration, resulting in inter-zonal fluid migration and premature well abandonment. Currently, there are over 1.8 million operating wells worldwide and over one third of these wells have leak related problems defined as Sustained Casing Pressure (SCP)1. 
The focus of this research was to develop an experimental setup at bench-scale to explore the effect of mechanical manipulation of wellbore casing-cement composite samples as a potential technology for the remediation of gas leaks. 
The experimental methodology utilized in this study enabled formation of an impermeable seal at the pipe/cement interface in a simulated wellbore system. Successful nitrogen gas flow-through measurements demonstrated that an existing microannulus was sealed at laboratory experimental conditions and fluid flow prevented by mechanical manipulation of the metal/cement composite sample. Furthermore, this methodology can be applied not only for the remediation of leaky wellbores, but also in plugging and abandonment procedures as well as wellbore completions technology, and potentially preventing negative impacts of wellbores on subsurface and surface environments.

Bileşik örnek ön-genleşme gaz-akış testleri (Şekil 7 ve 8), önceden imal edilmiş microannulus içinden gaz akışı teyit çıkış basınç transdüktörü basınç kayıt göstermiştir. İlk giriş basıncı 103 kPa ve gazı akış hızı, bu süre boyunca 85 ml / dakika tutuldu burada başlangıç ​​koşulları aynı tutuldu. Yüksek basınçlar 172 kPa giriş basıncını artırarak sonra kaydetti giriş ve çıkış basınç dönüştürücüler arasındaki basınç k...

Watch this Scientific Journal Video about Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores at JoVE.com

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

Çatlak kuyularda Çözümüne olarak Çelik Boru Mekanik Genişleme

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

mechanical-expansion-of-steel-tubing-as-a-solution-to-leaky-wellbores

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Engineering

Unit 1

Masonry

SCIENTISTS IN ACTION

12.1K Görüntüleme.  Louisiana State University. This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

Video: Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

High-intensity focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors, lipid-coated perfluorocarbon droplets have been developed which can be vaporized by HIFU. The vasculature in many tumors is abnormally leaky due to their rapid growth, and nanoparticles are able to penetrate the fenestrations and passively accumulate within tumors. Thus, controlling the size of the droplets can result in better accumulation within tumors. In this report, the preparation of stable droplets in a phase-shift nanoemulsion (PSNE) with a narrow size distribution is described. PSNE were synthesized by sonicating a lipid solution in the presence of liquid perfluorocarbon. A narrow size distribution was obtained by extruding the PSNE multiple times using filters with pore sizes of 100 or 200 nm. The size distribution was measured over a 7-day period using dynamic light scattering. Polyacrylamide hydrogels containing PSNE were prepared for in vitro experiments. PSNE droplets in the hydrogels were vaporized with ultrasound and the resulting bubbles enhanced localized heating. Vaporized PSNE enables more rapid heating and also reduces the ultrasound intensity needed for thermal ablation. Thus, PSNE is expected to enhance thermal ablation in tumors, potentially improving therapeutic outcomes of HIFU-mediated thermal ablation treatments.

Phase-shift nanoemulsions (PSNE) can be vaporized using high intensity focused ultrasound to enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors. In this report, the preparation of stable PSNE with a narrow size distribution is described. Furthermore, the impact of vaporized PSNE on ultrasound-mediated ablation is demonstrated in tissue-mimicking phantoms.

Akustik Damlacık buharlaşması ve Bubble-gelişmiş Ultrason aracılı Ablasyon için dar Boyut Dağılımları ile Faz-shift Nanoemulsions sentezi

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

Mühendislik

A Cost-effective and Reliable Method to Predict Mechanical Stress in Single-use and Standard Pumps

Pumps are mainly used when transferring sterile culture broths in biopharmaceutical and biotechnological production processes. However, during the pumping process shear forces occur which can lead to qualitative and/or quantitative product loss. To calculate the mechanical stress with limited experimental expense, an oil-water emulsion system was used, whose suitability was demonstrated for drop size detections in bioreactors1. As drop breakup of the oil-water emulsion system is a function of mechanical stress, drop sizes need to be counted over the experimental time of shear stress investigations. In previous studies, the inline endoscopy has been shown to be an accurate and reliable measurement technique for drop size detections in liquid/liquid dispersions. The aim of this protocol is to show the suitability of the inline endoscopy technique for drop size measurements in pumping processes. In order to express the drop size, the Sauter mean diameter d32 was used as the representative diameter of drops in the oil-water emulsion. The results showed low variation in the Sauter mean diameters, which were quantified by standard deviations of below 15%, indicating the reliability of the measurement technique.

Shear stress investigations on an oil-water emulsion system result in drop breakup over the experimental time. To count drop sizes in pumping processes, the suitability of inline endoscopy was successfully demonstrated in this protocol.

Bir maliyet-etkin ve güvenilir Yöntemi Tek kullanımlı ve Standart Pompa mekanik Stres Tahmin etmek

Pumps are mainly used when transferring sterile culture broths in biopharmaceutical and biotechnological production processes. However, during the pumping ...

Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators. One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator. This modulator is particularly well suited for holographic video experimentation as it is relatively simple and inexpensive to fabricate1-3. Some additional advantages of leaky mode devices include: large aggregate bandwidth, polarization separation of signal light from noise, large angular deflection and frequency control of color1. In order to realize these advantages, it is necessary to be able to adequately characterize these devices as their operation is strongly dependent on waveguide and transducer parameters4. To characterize the modulators, the authors use a commercial prism coupler as well as a custom characterization apparatus to identify guided modes, calculate waveguide thickness and finally to map the device's frequency input and angular output of leaky mode modulators. This work gives a detailed description of the measurement and characterization of leaky mode modulators suitable for full-color holographic video.

This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

Holovideo için Eşyönsüz Çatlak Modu Modülatörleri Karakterizasyonu

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators.  One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator.  This ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, building and food industries, amongst others. Polyester and coatings containing both polyester and silica nanoparticles (SiO2NPs) have been widely used to protect steel substrata from corrosion. In this study, we utilized X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy, water contact angle measurements, optical profiling and atomic force microscopy to provide an insight into how exposure to sunlight can cause changes in the micro- and nanoscale integrity of the coatings. No significant change in surface micro-topography was detected using optical profilometry, however, statistically significant nanoscale changes to the surface were detected using atomic force microscopy. Analysis of the X-ray photoelectron spectroscopy and attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy data revealed that degradation of the ester groups had occurred through exposure to ultraviolet light to form COO&#903;, -H2C&#903;, -O&#903;, -CO&#903; radicals. During the degradation process, CO and CO2 were also produced.

Two types of surfaces, polyester-coated steel and polyester coated with a layer of silica nanoparticles, were studied. Both surfaces were exposed to sunlight, which was found to cause substantial changes in the chemistry and nanoscale topography of the surface.

Güneş ışığına maruz Yüzeyler Silika Nanoparçacık-polyester kaplamalar Evrimi

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

A Robotic Platform to Study the Foreflipper of the California Sea Lion

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most of their thrust with their large foreflippers. This protocol describes a robotic platform designed to study the hydrodynamic performance of the swimming California sea lion (Zalophus californianus). The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;). The kinematics of the sea lion&#39;s propulsive stroke are extracted from video data of unmarked, non-research sea lions at the Smithsonian Zoological Park (SNZ). Those data form the basis of the actuation motion of the robotic flipper presented here. The geometry of the robotic flipper is based a on high-resolution laser scan of a foreflipper of an adult female sea lion, scaled to about 60% of the full-scale flipper. The articulated model has three joints, mimicking the elbow, wrist and knuckle joint of the sea lion foreflipper. The robotic platform matches dynamics properties&#8212;Reynolds number and tip speed&#8212;of the animal when accelerating from rest. The robotic flipper can be used to determine the performance (forces and torques) and resulting flowfields.

A robotic platform is described that will be used to study the hydrodynamic performance&#8212;forces and flowfields&#8212;of the swimming California sea lion. The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;).

Bir Robotik Platform Kaliforniya Deniz Aslan Foreflipper Eğitim için

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most ...

Ice Generation and the Heat and Mass Transfer Phenomena of Introducing Water to a Cold Bath of Brine

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed that, under the proper conditions, ice can be produced when water is introduced to a bath of cold brine. To make ice form, in addition to having the brine and water mix, the rate of heat transfer must bypass that of mass transfer. When water is introduced in the form of tiny droplets to the brine surface, the mode of heat and mass transfer is by diffusion. The buoyancy stops water from mixing with the brine underneath, but as the ice grows thicker, it slows down the rate of heat transfer, making ice more difficult to grow as a result. When water is introduced inside the brine in the form of a flow, a number of factors are found to influence how much ice can form. Brine temperature and concentration, which are the driving forces of heat and mass transfer, respectively, can affect the water-to-ice conversion ratio; lower bath temperatures and brine concentrations encourage more ice to form. The flow rheology, which can directly affect both the heat and mass transfer coefficients, is also a key factor. In addition, the flow rheology changes the area of contact of the flow with the bulk fluid.

Here, we present a protocol to demonstrate the generation of ice when water is introduced to a cold bath of brine, as a secondary refrigerant, at a range of temperatures well below the freezing point of water. It can be used as an alternative way of producing ice for industry.

Buz Üretimi ve tuzlu su bir soğuk Bath Tanıtımı Su Isı ve Kütle Transferi

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

Paslanmaz çelik kaygan bir yüzeye hazırlık ve yüksek sıcaklık Anti-Yapışma davranışını

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a polymer film. This paper also presents a low-cost, vacuum-free fabrication method for this novel TE; the approach combines lithography, electroplating, and imprint transfer (LEIT) processing. The embedded nature of the EMTEs offers many advantages, such as high surface smoothness, which is essential for organic electronic device production; superior mechanical stability during bending; favorable resistance to chemicals and moisture; and strong adhesion with plastic film. LEIT fabrication features an electroplating process for vacuum-free metal deposition and is favorable for industrial mass production. Furthermore, LEIT allows for the fabrication of metal mesh with a high aspect ratio (i.e., thickness to linewidth), significantly enhancing its electrical conductance without adversely losing optical transmittance. We demonstrate several prototypes of flexible EMTEs, with sheet resistances lower than 1 &#937;/sq and transmittances greater than 90%, resulting in very high figures of merit (FoM) &#8211; up to 1.5 x 104 &#8211; which are amongst the best values in the published literature.

This protocol describes a solution-based fabrication strategy for high-performance, flexible, transparent electrodes with fully-embedded, thick metal mesh. Flexible transparent electrodes fabricated by this process demonstrate among the highest reported performances, including ultra-low sheet resistance, high optical transmittance, mechanical stability under bending, strong substrate adhesion, surface smoothness, and environmental stability.

Gömülü Metal Örgülü Yüksek Performanslı, Esnek, Şeffaf Elektrotlar için Ölçeklenebilir Çözeltiyle İşlenmiş Üretim Stratejisi

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the Earth&#39;s magnetic field, for manufacturing a cementitious composite reinforced with aligned steel fibers. Aligned steel fiber reinforced cementitious composites (ASFRC) were prepared by applying a uniform electromagnetic field to fresh mortar containing short steel fibers, whereby the short steel fibers were driven to rotate in alignment with the magnetic field. The degree of alignment of steel fibers in hardened ASFRC was assessed both by counting steel fibers in fractured cross-sections and by X-ray computed tomography analysis. The results from the two methods show that the steel fibers in ASFRC were highly aligned while the steel fibers in non-magnetically treated composites were randomly distributed. The aligned steel fibers had a much higher reinforcing efficiency, and the composites, therefore, exhibited significantly enhanced flexural strength and toughness. The ASFRC is thus superior to SFRC in that it can withstand greater tensile stress and more effectively resist cracking.

This protocol describes an approach for manufacturing aligned steel fiber reinforced cementitious composite by applying a uniform electromagnetic field. Aligned steel fiber reinforced cementitious composite exhibits superior mechanical properties to ordinary fiber reinforced concrete.

Cementitious kompozit ve bükülme davranışının hazırlık hizalanmış çelik fiber takviyeli

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. This wetting phenomenon is important in many technical fields ranging from physiology to aerospace engineering. Currently, several different techniques exist for fabricating hemiwicking structures. These conventional methods, however, are often time consuming and are difficult to scale-up for large areas or are difficult to customize for specific, nonhomogeneous patterning geometries. The presented protocol provides researchers with a simple, scalable, and cost-effective method for fabricating micro-patterned hemiwicking surfaces. The method fabricates wicking structures through the use of stamp printing, polydimethylsiloxane (PDMS) molding, and thin-film surface coatings. The protocol is demonstrated for hemiwicking with ethanol on PDMS micropillar arrays coated with a 70 nm thick aluminum thin-film.

A simple protocol is provided for the fabrication of hemiwicking structures of varying sizes, shapes, and materials. The protocol uses a combination of physical stamping, PDMS molding, and thin-film surface modifications via common materials deposition techniques.

Ölçeklenebilir pul baskı ve Hemiwicking yüzeyler imalatı

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. ...