Konwencjonalne metody wydobycia ropy naftowej (tj. pierwotne i wtórne) pozwalają zazwyczaj na odzyskanie około jednej trzeciej pierwotnej ilości ropy znajdującej się w złożu. Szacowane światowe zasoby sięgają nawet 1,5 biliona baryłek. Przyjmując, że odzyskiwana jest jedynie jedna trzecia tej ilości, można oszacować, że po zastosowaniu metod konwencjonalnych w złożach pozostaje około 1,0 biliona baryłek ropy.
Różne techniki zwiększania wydobycia ropy (Enhanced Oil Recovery, EOR), określane zbiorczo jako metody trzeciorzędowe — takie jak metody termiczne, zatłaczanie chemiczne czy zatłaczanie gazów — zostały ukierunkowane na zagospodarowanie tych ogromnych, dotychczas niewykorzystanych zasobów. Jednak znalezienie metody, która byłaby jednocześnie ekonomiczna, efektywna, przyjazna dla środowiska i zdolna do wydobycia pozostałej ropy resztkowej po procesach pierwotnych i wtórnych, wciąż stanowi wyzwanie.
Dodatkowo, obecne praktyki trzeciorzędowe są silnie uzależnione od cen ropy naftowej. W związku z tym konieczne są dalsze badania nad wprowadzeniem metod zrównoważonych, przystępnych cenowo, opłacalnych, wydajnych oraz przyjaznych środowisku.
Ponadto firmy naftowe znajdują się pod ciągłą presją poszukiwania nowych technologii umożliwiających odzysk ropy uwięzionej w złożu, która stanowi znaczącą część całkowitych kosztów procesu wydobycia.
Nanocząstki jako środki wspomagające EOR
W ostatnich latach nanotechnologia, w postaci nanocząstek (nanoparticles, NPs) stosowanych samodzielnie lub w połączeniu z konwencjonalnymi metodami EOR, wykazała obiecujące rezultaty w poprawie efektywności wydobycia ropy.
Nanocząstki (o średnicy od 1 do 100 nm) mogą znacząco zwiększyć wydobycie ropy poprzez zmianę geomechaniki złoża oraz modyfikację jego właściwości, takich jak:
-
zmiana zwilżalności skał zbiornikowych,
-
redukcja napięcia międzyfazowego pomiędzy ropą a cieczą zatłaczającą.
Ze względu na zdolność adsorpcji, nanocząstki mogą być również wykorzystywane do rozwiązywania problemów produkcyjnych, takich jak hamowanie wytrącania asfaltenów i parafin.
Proponowane mechanizmy nano-EOR obejmują:
-
redukcję napięcia międzyfazowego,
-
modyfikację zwilżalności,
-
obniżenie lepkości ropy,
-
wspomaganie procesów termicznych,
-
poprawę reologii płynów,
-
powstawanie strukturalnego ciśnienia rozklinowującego (structural disjoining pressure).
Jednak większość dotychczasowych badań prowadzono w warunkach laboratoryjnych (ambientowych) oraz z użyciem kosztownych, specjalnie przygotowanych nanomateriałów. Ponadto mechanizmy odzysku ropy z wykorzystaniem nanocząstek nadal wymagają pogłębionych badań, szczególnie z zastosowaniem ekologicznych i ekonomicznych nanocząstek w rzeczywistych warunkach złożowych.
Tekst ten stanowi wprowadzenie do szerszego studium przypadku, w którym analizowano wpływ roztworów nanocząstek na zwilżalność oraz napięcie międzyfazowe pomiędzy ropą a nanofluidem.
W oparciu o tekst Farada Sagala
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz