Научные специалисты из КНР смогли усовершенствовать технологии пиролиза, призванные извлекать оставшиеся неиспользованными запасы нефти и газа с уже разработанных месторождений. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Бесперебойное функционирование современных обществ по-прежнему очень сильно зависит от ресурсов нефти и газа. Хотя эти природные ресурсы ограничены и невозобновляемы, но в мире имеется дополнительный, огромный и пока что мало используемый запас углеводородного сырья. Это горючий сланец, который представляет собой слоистую осадочную горную породу с высоким содержанием органики.
Когда горючие сланцы с низким сроком созревания нагревают в течение длительного периода времени, их органические молекулы разрушаются посредством пиролиза и превращаются в более легкие и ценные нефть и газ. Это составляет основу многообещающей стратегии, известной как «обогащение на месте» (ISU), при которой нагревательные скважины бурятся и прокладываются непосредственно в сланцевом слое, чтобы обеспечить необходимое тепло для пиролиза.
Углеводороды, добытые на месте, затем добываются через отдельную эксплуатационную скважину. Хотя этот процесс технически осуществим, однако нет единого мнения о том, сможет ли он стать экономически целесообразным.
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, исследовательская группа под руководством доктора Ли Вэньбяо из Северо-восточного нефтяного университета Китая совместно с коллегами из Китайского нефтяного университета в Восточном Китае глубоко изучила технологии ISU.
Специалисты проанализировали экономическую целесообразность ISU с точки зрения коэффициента энергопотребления (ECR). Проще говоря, ECR служит мерой того, сколько энергии, подаваемой в нагревательные скважины, используется для пиролиза по отношению к энергии, теряемой при диффузии и поглощении тепла минералами, водой и окружающей породой.
В этих целях китайские ученые разработали и применили передовое геологическое моделирование, чтобы изучить факторы, которые больше всего влияют на ECR. В своей модели они учитывали конструкцию и компоновку нагревательной скважины, технологию нагрева и состав сланца, а также другие параметры и переменные.
Результаты их анализа показывают, что соответствующее расстояние между нагревательными и добывающими скважинами имеет решающее значение для повышения эффективности добычи. Исследователи также определили минимальное общее содержание органических веществ в горючем сланце, которое приводит к приемлемым значениям ECR.
В научной публикации по итогам своего исследования ученые из КНР также сравнили и сопоставили новые методы нагрева для повышения эффективности ISU по сравнению с традиционным подходом – с использованием нагревательных проводов. «Одним из важных способов повышения эффективности ISU является изучение альтернативных технологий нагрева, таких как конвекция и электромагнитный нагрев», – подчеркнул д-р Вэньбяо.
В целом исследовательская группа рассчитывает, что результаты их работы помогут проложить путь к экономически жизнеспособной технологии ISU для оптимизации добычи горючего сланца.