Tańszy sposób na wydobycie ropy z łupków

Nowy ceramiczny materiał kompozytowy, który może wytrzymać wysokie temperatury i stałą ekspozycję na wilgoć, może stanowić ekonomiczny sposób na odblokowanie ogromnych złóż łupków ropy naftowej w Ameryce.

Zbudowane do końca: Izolacja ceramiczno-kompozytowa została zaprojektowana tak, aby wytrzymać wysokie temperatury i wilgoć. Tutaj kawałek izolacji jest wyginany pod naciskiem w dół, aby pokazać jego elastyczny charakter.

Zasoby łupkowe USA zawierają trzy razy więcej ropy naftowej niż cała Arabia Saudyjska. Ale w przeciwieństwie do tryskających pól na Bliskim Wschodzie, wydobywanie ropy z łupków jest jak wyciskanie soku z mrożonych cytryn. Tradycyjnie łupki były wydobywane na powierzchni jak węgiel i podgrzewane, aż substancja ropopodobna zwana kerogenem zamienia się w ciecz i wycieka. Ale jest to kosztowne, energochłonne i emisyjne podejście, które, podobnie jak większość wydobycia w kontrowersyjnych kanadyjskich piaskach roponośnych, jest również dewastujące dla lokalnego środowiska.

Ostatnio firmy takie jak Królewska holenderska muszla opracowali sposoby na spuszczanie ropy na miejscu poprzez wiercenie otworów głębokich na tysiące stóp i wprowadzanie do nich kabli o grubości kilku centymetrów, które są podgrzewane za pomocą oporu elektrycznego i które dosłownie gotują otaczającą skałę. Kerogen upłynnia się i stopniowo gromadzi wokół szybu wydobywczego, gdzie olejopodobny płyn można łatwo wypompować na powierzchnię.

Proces ten nie wymaga wydobycia, zużywa mniej wody niż inne podejścia i nie pozostawia po sobie wytworzonych przez człowieka gór łupków nasączonych kerogenem. I zgodnie z Badanie Rand Corporation , można to również zrobić za jedną trzecią kosztów wydobycia i obróbki powierzchniowej. Jeden problem techniczny wiąże się jednak z zastosowanym kablem grzejnym. Najczęściej używane obecnie kable są izolowane warstwą tlenku magnezu, który może odkształcać się, degradować, a ostatecznie z czasem ulec skróceniu pod wpływem intensywnego ciepła, ciągłego narażenia na wilgoć i okazjonalnego przemieszczania się skał na dużych głębokościach. Wymiana i konserwacja mogą być kosztowne.

Radzenie sobie z takimi skrajnościami wymaga kombinacji nieruchomości niedostępnych obecnie na rynku, mówi Joe Culver, urzędnik w Departamencie Energii (DOE), który rozważa łupki naftowe niezbędne dla bezpieczeństwa energetycznego Ameryki . W samym Kolorado, Wyoming i Utah złoża wynoszą ponad 800 miliardów baryłek ropy możliwej do wydobycia.

Rozwój technologii kompozytowych z Lafayette, CO, postanowili rozwiązać problem izolacji kabli za pomocą tkanej taśmy z włókna ceramicznego, która jest owinięta wokół miedzianych przewodów. Izolacja ceramiczna jest materiałem kompozytowym, który składa się z włókien ceramicznych i nieorganicznej matrycy ceramicznej, która łączy włókna ze sobą. To nasz sekretny sos, mówi wiceprezes wykonawczy Mike Tupper, wyjaśniając, że włókna mogą być również splatane lub w postaci tkaniny, w zależności od zastosowania.

Owinięty drut jest podgrzewany do 150°C, aż żywica w taśmie stwardnieje izolację, ale izolacja pozostaje elastyczna podczas transportu i instalacji. Następnie jest podgrzewany na miejscu do 500 °C, zamieniając go w solidną, trwałą powłokę ceramiczną.

W ramach niedawnego projekt demonstracyjny w ramach programu DOE firma Composite Technology z powodzeniem testowała swoje izolowane kable przez ponad 5000 godzin w temperaturach od 760 do 850 °C. W tak wysokich temperaturach ma stabilne właściwości elektryczne, mówi Tupper. Środowisko nie ma na niego wpływu i nie ulega degradacji.

Tupper dodaje, że kable mogą również pracować w szerokim zakresie napięć i temperatur oraz mogą być produkowane w praktycznie dowolnej długości. Istnieją podobne rodzaje materiałów, ale opracowaliśmy sposób na zrobienie czegoś, co działałoby w ten sam sposób, ale za ułamek kosztów, mówi Tupper. To sprawia, że ​​ekonomia sprawdza się w przemyśle naftowym i gazowym. Dodaje, że Shell ocenił już tę technologię i wykazuje duże zainteresowanie.

Ale nawet przy tym przełomie niektórzy kwestionują mądrość używania elektryczności do podgrzewania skał tylko po to, aby wycisnąć więcej ropy z planety. Shell twierdzi, że jego proces wytwarza od trzech do siedmiu jednostek energii na każdą jednostkę potrzebną do tego procesu.

Zakładając, że ten kabel działał, co ci to daje? pyta Klemens Bowman , były czołowy naukowiec w Imperial Oil, który pomagał kierować rozwojem kanadyjskich piasków roponośnych. Elektryczność jest wysokiej klasy produktem elektrycznym i używanie jej do odzyskiwania słabszych produktów energetycznych, takich jak nafta czy bitum, zawsze wiąże się z karą ekonomiczną.

ukryć