Moderne samenlevingen zijn voor hun goede werking nog steeds erg afhankelijk van olie- en gasbronnen. De natuurlijke olie- en gasvoorraden zijn echter beperkt en niet-hernieuwbaar. Om de groeiende vraag naar koolwaterstoffen bij te houden, moeten we alternatieve bronnen van natuurlijke olie en gas vinden en veiligstellen. Gelukkig wacht onder ons een enorme en grotendeels onaangeboorde voorraad olie en gas.

Olieschalie is een schilferig sedimentair gesteente met een hoog organisch gehalte. Wanneer olieschalie met een lage looptijd gedurende langere tijd wordt verwarmd, worden de organische moleculen afgebroken via pyrolyse en worden ze omgezet in lichtere en meer bruikbare olie en gas. Dit vormt de basis van een veelbelovende strategie die bekend staat als in situ upgrading (ISU), waarbij verwarmingsbronnen worden geboord en direct in de schalielaag worden aangelegd om de benodigde warmte voor pyrolyse te leveren. De ter plaatse geproduceerde koolwaterstoffen worden vervolgens via een aparte productieput gewonnen. Hoewel het proces technisch haalbaar is, is er geen overeenstemming over de vraag of het ook economisch haalbaar is.

Om deze kenniskloof aan te pakken, heeft een onderzoeksteam van de Northeast Petroleum University, China en de China University of Petroleum in Oost-China onlangs een onderzoek uitgevoerd naar ISU-technologie. Onder leiding van Dr. Li Wenbiao van de Northeast Petroleum University analyseerde het team de economische haalbaarheid van ISU vanuit het perspectief van de energieverbruiksverhouding (ECR). Simpel gezegd, ECR is een maatstaf voor hoeveel van de energie die aan de verwarmingsbronnen wordt geleverd, wordt gebruikt voor pyrolyse in verhouding tot de energie die verloren gaat bij de diffusie en absorptie van warmte in mineralen, water en het omringende gesteente.

Zoals beschreven in hun paper gepubliceerd in Earth Science Frontiers , gebruikte het team een ​​geologisch model om de factoren te onderzoeken die ECR het meest beïnvloeden. In hun model hielden ze rekening met het ontwerp en de lay-out van de verwarmingsput, de verwarmingstechnologie en de samenstelling van de schalie, naast andere parameters en variabelen.

De resultaten van hun analyse geven aan dat de juiste afstand tussen de verwarmings- en productieputten cruciaal is om de efficiëntie van ISU te verbeteren. Het team bepaalde ook het minimale totale organische gehalte in de olieschalie dat leidt tot aanvaardbare ECR-waarden. Bovendien vergeleken en contrasteerden ze nieuwe verwarmingsmethoden om de efficiëntie van ISU te verhogen boven de conventionele benadering met verwarmingsdraden. "Een belangrijke manier om de efficiëntie van ISU te verhogen, is het verkennen van alternatieve verwarmingstechnologieën, zoals convectie en elektromagnetische verwarming", benadrukt Dr. Wenbiao.

Over het algemeen hoopt het team dat de bevindingen van hun onderzoek de weg zullen vrijmaken voor een economisch levensvatbare ISU-technologie. "We willen dat onze resultaten de toepassing van ISU-technologie voor geoptimaliseerde exploitatie van olieschalie bevorderen", zegt Dr. Wenbiao. + Verder verkennen

Nieuwe studie suggereert dat lacustriene schaliereserves China's energieonafhankelijkheid kunnen versterken