Studi mengungkapkan bagaimana meningkatkan produksi gas alam dalam serpih

Studi mengungkapkan bagaimana meningkatkan produksi gas alam dalam serpih


Berita – LOS ALAMOS, NM, 12 November 2020—Sebuah studi hidrokarbon baru bertentangan dengan kebijaksanaan konvensional tentang bagaimana metana terperangkap dalam batuan, mengungkapkan strategi baru untuk lebih mudah mengakses sumber energi yang berharga.

“Masalah paling menantang yang dihadapi industri energi serpih adalah tingkat pemulihan hidrokarbon yang sangat rendah: kurang dari 10 persen untuk minyak dan 20 persen untuk gas. Studi kami menghasilkan wawasan baru tentang mekanisme mendasar yang mengatur transportasi hidrokarbon dalam serpih nanopori, ”kata Hongwu Xu, penulis dari Divisi Ilmu Bumi dan Lingkungan Laboratorium Nasional Los Alamos. “Hasil akhirnya akan membantu mengembangkan strategi manajemen tekanan yang lebih baik untuk meningkatkan pemulihan hidrokarbon non-konvensional.

“Sebagian besar gas alam AS tersembunyi jauh di dalam reservoir serpih. Porositas dan permeabilitas serpih yang rendah membuat pemulihan gas alam di reservoir sempit menjadi tantangan, terutama pada tahap akhir umur sumur. Pori-pori itu sangat kecil — biasanya kurang dari lima nanometer — dan kurang dipahami. Memahami mekanisme retensi hidrokarbon jauh di bawah tanah sangat penting untuk meningkatkan efisiensi pemulihan metana. Manajemen tekanan adalah alat yang murah dan efektif yang tersedia untuk mengontrol efisiensi produksi yang dapat dengan mudah disesuaikan selama operasi sumur — tetapi tim peneliti multi-institusi studi menemukan kompromi.

Tim ini, termasuk penulis utama, Chelsea Neil, juga dari Los Alamos, menyatukan simulasi dinamika molekuler dengan hamburan neutron sudut kecil bertekanan tinggi (SANS) in situ untuk memeriksa perilaku metana di serpih Marcellus di cekungan Appalachian, cekungan terbesar di negara itu. lapangan gas alam, untuk lebih memahami transportasi dan pemulihan gas karena tekanan dimodifikasi untuk mengekstraksi gas. Penyelidikan difokuskan pada interaksi antara metana dan kandungan organik (kerogen) dalam batuan yang menyimpan sebagian besar hidrokarbon.

Temuan studi ini menunjukkan bahwa meskipun tekanan tinggi bermanfaat untuk pemulihan metana dari pori-pori yang lebih besar, gas padat terperangkap dalam pori-pori serpih umum yang lebih kecil karena deformasi kerogen. Untuk pertama kalinya, mereka menyajikan bukti eksperimental bahwa deformasi ini ada dan mengusulkan kisaran tekanan pelepasan metana yang secara signifikan berdampak pada pemulihan metana. Wawasan ini membantu mengoptimalkan strategi untuk meningkatkan produksi gas alam serta lebih memahami mekanika fluida.

Perilaku metana dibandingkan selama dua siklus tekanan dengan tekanan puncak 3000 psi dan 6000 psi, karena sebelumnya diyakini bahwa peningkatan tekanan dari cairan yang diinjeksikan ke dalam rekahan akan meningkatkan pemulihan gas. Tim menemukan bahwa perilaku metana yang tidak terduga terjadi di pori-pori yang sangat kecil tetapi lazim di kerogen: serapan pori metana elastis hingga tekanan puncak yang lebih rendah, tetapi menjadi plastik dan tidak dapat diubah pada 6.000 psi, menjebak kelompok metana padat yang berkembang di sub -2 nanometer pori, yang mencakup 90 persen dari porositas serpih yang diukur.

Dipimpin oleh Los Alamos, studi multi-institusi tersebut diterbitkan dalam jurnal Nature’s Communications Earth & Environment yang baru minggu ini. Mitra termasuk New Mexico Consortium, University of Maryland, dan National Institute of Standards and Technology Center for Neutron Research.

Pendanaan:Pekerjaan ini didukung oleh Kantor Energi Fosil Departemen Energi, Laboratorium Teknologi Energi Nasional, dan program Penelitian dan Pengembangan Laboratorium Nasional Los Alamos yang Diarahkan (LDRD).

Kertas: “Pengurangan pemulihan metana pada tekanan tinggi karena metana terperangkap di pori-pori serpih”; Chelsea W. Neil, Mohamed Mehana, Rex P. Hjelm, Marilyn E. Hawley, Erik B. Watkins, Yimin Mao, Hari Viswanathan, Qinjun Kang, dan Hongwu Xu; Komunikasi Bumi & Lingkungan; DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-020-00047-wTentang Los Alamos National Laboratory (www.lanl.gov)

Laboratorium Nasional Los Alamos, sebuah lembaga penelitian multidisiplin yang bergerak dalam ilmu strategis atas nama keamanan nasional, dikelola oleh Triad, organisasi ilmu keamanan nasional yang berorientasi pada layanan publik yang dimiliki oleh tiga anggota pendirinya: Battelle Memorial Institute (Battelle), Texas Sistem Universitas A&M (TAMUS), dan Bupati Universitas California (UC) untuk Administrasi Keamanan Nuklir Nasional Departemen Energi.

Los Alamos meningkatkan keamanan nasional dengan memastikan keselamatan dan keandalan cadangan nuklir AS, mengembangkan teknologi untuk mengurangi ancaman dari senjata pemusnah massal, dan memecahkan masalah yang berkaitan dengan energi, lingkungan, infrastruktur, kesehatan, dan masalah keamanan global.

LA-UR-20-29245


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author