In un nuovo studio, ricercatori cinesi analizzano varie configurazioni e parametri di pozzi per far luce sui fattori che influiscono maggiormente sulla fattibilità economica dello sfruttamento dello scisto bituminoso a bassa maturità, una riserva finora non sfruttata di risorse naturali di petrolio e gas, per utili idrocarburi. Credito:Frontiere della scienza della terra (2022)
Le società moderne dipendono ancora molto dalle risorse di petrolio e gas per il loro buon funzionamento. Tuttavia, le risorse naturali di petrolio e gas sono limitate e non rinnovabili. Per stare al passo con la crescente domanda di idrocarburi, dobbiamo trovare e garantire fonti alternative di petrolio e gas naturali. Fortunatamente, una riserva massiccia e per lo più non sfruttata di petrolio e gas attende sotto di noi.
Lo scisto bituminoso è una roccia sedimentaria friabile ad alto contenuto organico. Quando lo scisto bituminoso a bassa maturità viene riscaldato per lunghi periodi di tempo, le sue molecole organiche si decompongono tramite pirolisi e si trasformano in petrolio e gas più leggeri e utili. Ciò costituisce la base di una strategia promettente nota come aggiornamento in situ (ISU), in base alla quale i pozzi di riscaldamento vengono perforati e disposti direttamente nello strato di scisto per fornire il calore necessario per la pirolisi. Gli idrocarburi prodotti in loco vengono poi estratti attraverso un pozzo di produzione separato. Sebbene il processo sia tecnicamente fattibile, tuttavia, non c'è accordo sul fatto che sia anche economicamente fattibile.
Per colmare questa lacuna di conoscenze, un gruppo di ricerca della Northeast Petroleum University, in Cina e della China University of Petroleum nella Cina orientale, ha recentemente condotto uno studio sulla tecnologia ISU. Guidato dal Dr. Li Wenbiao della Northeast Petroleum University, il team ha analizzato la fattibilità economica dell'ISU dal punto di vista del rapporto di consumo energetico (ECR). In parole povere, l'ECR è una misura di quanta energia fornita ai pozzi di riscaldamento viene utilizzata per la pirolisi in relazione all'energia persa per la diffusione e l'assorbimento del calore nei minerali, nell'acqua e nella roccia circostante.
Come descritto nel loro articolo pubblicato su Earth Science Frontiers , il team ha utilizzato un modello geologico per esaminare i fattori che influiscono maggiormente sull'ECR. Nel loro modello, hanno tenuto conto della progettazione e del layout del pozzo di riscaldamento, della tecnologia di riscaldamento e della composizione dello scisto, tra gli altri parametri e variabili.
I risultati della loro analisi indicano che un'adeguata spaziatura tra i pozzi di riscaldamento e di produzione è fondamentale per migliorare l'efficienza dell'ISU. Il team ha anche determinato il contenuto organico totale minimo nello scisto bituminoso che porta a valori ECR accettabili. Inoltre, hanno anche confrontato e messo a confronto nuovi metodi di riscaldamento per aumentare l'efficienza dell'ISU oltre l'approccio convenzionale che utilizza cavi riscaldanti. "Un modo importante per aumentare l'efficienza dell'ISU è esplorare tecnologie di riscaldamento alternative, come la convezione e il riscaldamento elettromagnetico", sottolinea il dott. Wenbiao.
Nel complesso, il team spera che i risultati del loro studio aiutino a spianare la strada a una tecnologia ISU economicamente valida. "Vogliamo che i nostri risultati promuovano l'applicazione della tecnologia ISU per lo sfruttamento ottimizzato dello scisto bituminoso", afferma il dott. Wenbiao. + Esplora ulteriormente
