science >> Wetenschap >  >> Fysica

De fysica van gaswinning uit schalieformaties

Gaswinning uit nieuwe bronnen is essentieel om de slinkende conventionele voorraden aan te vullen. Schaliereservoirs bevatten gas dat vastzit in de poriën van moddersteen, die bestaat uit een mengsel van minerale slibdeeltjes met een grootte van 4 tot 60 micron, en klei-elementen kleiner dan 4 micron. Verrassend genoeg, de olie- en gasindustrie heeft nog steeds geen goed begrip van hoe de porieruimte en geologische factoren van invloed zijn op gasopslag en het vermogen om in de schalie te stromen.

In een studie gepubliceerd in EPJ E , Natalia Kovalchuk en Constantinos Hadjistassou van de Universiteit van Nicosia, Cyprus, een overzicht geven van de huidige stand van kennis met betrekking tot stromingsprocessen die optreden op schalen variërend van nano- tot microscopisch klein tijdens schaliegaswinning. Deze kennis kan helpen om de gaswinning te verbeteren en de productiekosten van schaliegas te verlagen.

Gaswinning uit schalie is een populaire methode geworden in Noord-Amerika en heeft een groeiende belangstelling gewekt in Zuid-Amerika en Azië, ondanks enig verzet van het publiek. In tegenstelling tot conventionele reservoirs, de poriestructuren van schaliegasreservoirs variëren van nanometrisch tot microscopisch klein; de meeste aardgasreservoirs vertonen microscopisch kleine of grotere poriën.

In deze krant, de auteurs schetsen de nieuwste inzichten in hoe de porieverdeling en geometrie van de schaliematrix de mechanica van het gastransportproces tijdens de winning beïnvloeden. Beurtelings, ze presenteren een model op basis van een microscopisch beeld verkregen via scanning-elektronenmicroscopie om te bepalen hoe de gasdruk en gassnelheid door de schalie variëren. Het model is in overeenstemming met experimenteel bewijs.

De auteurs onthullen dat de oriëntatie, dichtheid en omvang van rotsknelpunten kunnen het volume en de stroom in de gasproductie beïnvloeden, vanwege hun impact op de drukverdeling in het reservoir. De bevindingen van hun numerieke simulatie komen overeen met het beschikbare theoretische bewijs.