I en ny studie analyserar forskare från Kina olika brunnskonfigurationer och parametrar för att belysa de faktorer som mest påverkar den ekonomiska genomförbarheten av att utnyttja lågmogna oljeskiffer, en hittills outnyttjad reserv av naturliga olje- och gasresurser, för användbara kolväten. Kredit:Earth Science Frontiers (2022)
Moderna samhällen är fortfarande mycket beroende av olje- och gasresurser för att de ska fungera smidigt. Naturolje- och gasresurserna är dock begränsade och inte förnybara. För att hålla jämna steg med den växande efterfrågan på kolväten måste vi hitta och säkra alternativa källor för naturolja och gas. Lyckligtvis väntar en enorm och mestadels outnyttjad reserv av olja och gas under oss.
Oljeskiffer är en flagnande sedimentär bergart med högt organiskt innehåll. När lågmogna oljeskiffer värms upp under längre perioder, bryts dess organiska molekyler ned via pyrolys och omvandlas till lättare och mer användbar olja och gas. Detta utgör grunden för en lovande strategi som kallas in situ uppgradering (ISU), där värmebrunnar borras och läggs ut direkt i skifferlagret för att ge den nödvändiga värmen för pyrolys. De kolväten som produceras på plats utvinns sedan genom en separat produktionsbrunn. Även om processen är tekniskt genomförbar, finns det dock ingen överenskommelse om huruvida den också är ekonomiskt genomförbar.
För att komma till rätta med denna kunskapslucka genomförde ett forskarlag från Northeast Petroleum University, Kina och China University of Petroleum i östra Kina nyligen en studie om ISU-teknik. Under ledning av Dr Li Wenbiao från Northeast Petroleum University analyserade teamet den ekonomiska genomförbarheten av ISU utifrån energiförbrukningskvoten (ECR). Enkelt uttryckt är ECR ett mått på hur mycket av energin som tillförs uppvärmningsbrunnarna som används för pyrolys i förhållande till den energi som går förlorad vid värmediffusion och absorption i mineraler, vatten och omgivande berg.
Som beskrivs i deras artikel publicerad i Earth Science Frontiers , använde teamet en geologisk modell för att undersöka de faktorer som påverkar ECR mest. I sin modell tog de hänsyn till värmebrunnens design och layout, värmeteknik och skiffersammansättning, bland andra parametrar och variabler.
Resultaten av deras analys indikerar att lämpligt avstånd mellan uppvärmnings- och produktionsbrunnarna är avgörande för att förbättra effektiviteten hos ISU. Teamet fastställde också det minsta totala organiska innehållet i oljeskiffern som leder till acceptabla ECR-värden. Dessutom jämförde och kontrasterade de nya uppvärmningsmetoder för att öka effektiviteten hos ISU utöver det konventionella tillvägagångssättet med värmetrådar. "Ett viktigt sätt att öka effektiviteten hos ISU är att utforska alternativa uppvärmningstekniker, såsom konvektion och elektromagnetisk uppvärmning", framhåller Dr Wenbiao.
Sammantaget hoppas teamet att resultaten av deras studie skulle hjälpa till att bana väg för en ekonomiskt lönsam ISU-teknik. "Vi vill att våra resultat ska främja tillämpningen av ISU-teknik för optimerad oljeskifferexploatering", säger Dr Wenbiao. + Utforska vidare
