Процесс преобразования оболочки на месте
Шелл ИКП
Экспериментальный объект компании Shell по добыче сланцевой нефти на месте, бассейн Пайсанс, штат Колорадо.
Тип процессахимический
Промышленный сектор(ы)химическая промышленность , нефтяная промышленность
Сырьегорючий сланец
Продукт(ы)сланцевое масло
Ведущие компанииКомпания Shell Oil
Основные объектыПроект по исследованию красного дерева
Разработчик(и)Компания Shell Oil

Процесс конверсии Shell in situ ( Shell ICP ) — это технология добычи сланцевой нефти in situ для преобразования керогена в горючем сланце в сланцевое масло . Разработана компанией Shell Oil Company .

История

Процесс конверсии на месте Shell разрабатывается с начала 1980-х годов. [1] В 1997 году был проведен первый мелкомасштабный тест на испытательном полигоне Mahogany размером 30 на 40 футов (9,1 на 12,2 м), расположенном в 200 милях (320 км) к западу от Денвера на Западном склоне Колорадо в бассейне реки Пайсенс-Крик . С 2000 года в рамках исследовательского проекта Mahogany проводятся дополнительные исследования и разработки. [2] Нагрев сланца в Mahogany начался в начале 2004 года. [3] На этом испытательном полигоне Shell извлекла 1700 баррелей (270 м 3 ) сланцевой нефти. [4] [5]

Процесс

Стена замораживания Shells для добычи сланцевой нефти на месте

Процесс нагревает участки огромного месторождения сланцевой нефти на месте , высвобождая сланцевое масло и сланцевый газ из породы, чтобы их можно было выкачивать на поверхность и превращать в топливо . В этом процессе сначала строится стена замораживания, чтобы изолировать зону обработки от окружающих грунтовых вод. [1] Чтобы максимизировать функциональность стен замораживания, смежные рабочие зоны будут разрабатываться последовательно. Скважины длиной 2000 футов (610 м), расположенные на расстоянии восьми футов друг от друга, бурятся и заполняются циркулирующей сверхохлажденной жидкостью для охлаждения земли до -60 °F (-50 °C). [4] [6] [7] Затем вода удаляется из рабочей зоны. Скважины для нагрева и восстановления бурятся с интервалом 40 футов (12 м) в пределах рабочей зоны. Электрические нагревательные элементы опускаются в нагревательные скважины и используются для нагрева горючего сланца до температуры от 650 °F (340 °C) до 700 °F (370 °C) в течение приблизительно четырех лет. [2] [6] Кероген в горючем сланце медленно преобразуется в сланцевую нефть и газы, которые затем вытекают на поверхность через скважины для добычи. [4] [6]

Потребление энергии

Исследование RAND, проведенное в 2005 году, показало, что добыча 100 000 баррелей в день (16 000 м3 / д) нефти (5,4 млн тонн/год) теоретически потребует выделенной мощности генерации электроэнергии в 1,2 гигаватт (10 млрд кВт·ч/год), предполагая, что плотность месторождения составляет 25 галлонов США (95 л; 21 имп галлон) на тонну, при 100% эффективности пиролиза и 100% извлечении продуктов пиролиза. [1] Если бы это количество электроэнергии вырабатывалось на угольной электростанции, она потребляла бы пять миллионов тонн угля в год (около 2,2 млн тнэ). [8]

В 2006 году Shell подсчитала, что в течение жизненного цикла проекта на каждую единицу потребленной энергии будет произведено от трех до четырех единиц. [4] [6] Такой « возврат энергии на вложенную энергию » будет значительно лучше, чем тот, который был достигнут в испытаниях Mahogany. Для испытаний 1996 года Shell использовала 440 000 кВт·ч (что потребовало бы около 96 тнэ энергии на угольной электростанции), чтобы выработать 250 баррелей (40 м3 ) нефти (выход 37 тнэ). [9]

Воздействие на окружающую среду

Подземный процесс конверсии Shell требует значительных разработок на поверхности. Расстояние между пробуренными скважинами составляет менее пяти метров, и скважины должны быть соединены электропроводкой и трубопроводами с хранилищами и перерабатывающими предприятиями. Shell оценивает, что площадь, занимаемая операциями по добыче, будет аналогична площади, занимаемой при обычном бурении нефтяных и газовых скважин. [4] [6] Однако масштабы испытаний Shell 2005 года указывают на то, что требуется гораздо большая площадь. Добыча в 50 000 баррелей в день потребует разработки земли со скоростью порядка 1 квадратного километра (0,39 квадратных миль) в год. [10]

Наибольшие проблемы этой технологии связаны с обширным использованием воды и риском загрязнения грунтовых вод . [11]

Текущие реализации

В 2006 году Shell получила от Бюро по управлению земельными ресурсами аренду на проведение крупной демонстрации с производительностью 1500 баррелей в день (240 м 3 /д); с тех пор Shell отказалась от этих планов и планирует провести испытание на основе ICP, которое позволит получить в общей сложности не менее 1500 баррелей (240 м 3 ), вместе с нахколитом , за семилетний период. [12] [13]

В Израиле IEI, дочерняя компания IDT Corp., планирует пилотный проект по добыче сланцевой нефти на основе технологии ICP. Проект позволит добыть в общей сложности 1500 баррелей. Однако IEI также объявила, что любые последующие проекты не будут использовать технологию ICP, а вместо этого будут использовать горизонтальные скважины и методы нагрева горячим газом. [14]

В Иордании дочерняя компания Shell JOSCO планирует использовать технологию ICP для достижения коммерческой добычи к «концу 2020-х годов». [15] В октябре 2011 года сообщалось, что JOSCO пробурила более 100 контрольных скважин за предыдущие два года, по-видимому, для проверки образцов сланца. [16]

Проект по добыче сланцевого топлива Mahogany Oil Shale был закрыт компанией Shell в 2013 году из-за неблагоприятных экономических показателей проекта [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Bartis, James T.; LaTourrette, Tom; Dixon, Lloyd; Peterson, DJ; Cecchine, Gary (2005). Разработка сланцевой нефти в Соединенных Штатах. Перспективы и вопросы политики. Подготовлено для Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики Соединенных Штатов (PDF) . Корпорация RAND . ISBN 978-0-8330-3848-7. Получено 29.06.2007 .
  2. ^ ab Lee, Sunggyu; Speight, James G.; Loyalka, Sudarshan K. (2007). Справочник по альтернативным топливным технологиям. CRC Press. стр. 290. ISBN 978-0-8247-4069-6. Получено 14.03.2009 .
  3. ^ Рейсс, Спенсер (13 декабря 2005 г.). «Tapping the Rock Field». Журнал WIRED . Получено 14 марта 2009 г.
  4. ^ abcde Безопасное топливо из внутренних ресурсов: продолжающееся развитие американской сланцевой и битуминозной промышленности (PDF) (Отчет) (5-е изд.). Министерство энергетики США . Сентябрь 2011 г. С. 62–63 . Получено 12.03.2012 .
  5. ^ Колсон, Джон (2012-03-02). «Shell производит 1700 баррелей нефти из сланца Пайсанс». The Aspen Times . Получено 12.03.2012 .
  6. ^ abcde "Проект испытаний сланцевой нефти. Проект исследований и разработок сланцевой нефти" (PDF) . Shell Frontier Oil and Gas Inc. 2006-02-15. Архивировано из оригинала (PDF) 2008-05-27 . Получено 2007-06-30 .
  7. ^ Спейт, Джеймс Г. (2008). Справочник по синтетическому топливу: свойства, процесс и эксплуатационные характеристики. McGraw-Hill Professional. стр. 186. ISBN 978-0-07-149023-8. Получено 14.03.2009 .
  8. ^ Фаркас, Тамас (2008). Руководство инвестора по энергетической революции. Lulu.com. стр. 85. ISBN 978-1-4092-0285-1. Получено 14.03.2009 .
  9. ^ Заявка США 6,789,625, Эрик де Руффиньяк, Гарольд Винегар и др., «Термическая обработка углеводородсодержащей формации на месте с использованием открытого металлического источника тепла», поданная 14 сентября 2004 г., переданная Shell Oil. См. обсуждения, связанные с рисунками 104, 175 и 176. 
  10. ^ В ходе испытаний было добыто в общей сложности 1800 баррелей в течение года из скважин, расположенных на площади 100 квадратных метров (1100 квадратных футов). Для 50 000 баррелей/день расчетная площадь земли в год составляет 365*50 000*100/1800 = 1 миллион м2 или 1 км2.
  11. ^ Биргер, Джон (2007-11-01). "Сланец, наконец, может получить свой момент". Fortune . Архивировано из оригинала 2007-11-18 . Получено 2007-11-17 .
  12. ^ "Одобрение NEPA DOI-BLM-CO-110-2011-0042-DNA" (PDF) . Бюро по управлению земельными ресурсами . 2011. стр. 2 . Получено 2011-10-10 .
  13. ^ "Oil Shale Update" (PDF) . 4 (1). Национальная ассоциация сланцевой нефти. Июнь 2011 г.: 2. Получено 10 октября 2011 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  14. ^ «Отчет IEI, Пилотный проект по добыче сланцевой нефти в Шфеле» (PDF) . Октябрь 2010 г. стр. 18.
  15. ^ "JOSCO Journey". JOSCO. Архивировано из оригинала 2012-04-14 . Получено 2012-03-12 .
  16. ^ Хафид, Хассан (2011-10-05). "Shell: более 100 нефтяных скважин пробурено в Иордании за 2 года". Dow Jones Newswires . Получено 2012-03-12 .
  17. ^ Denver Post. Доступно в: <http://www.denverpost.com/breakingnews/ci_24167353/shell-abandons-western-slope-oil-shale-project> Страница посещена 30 мая 2015 г.
  • Проект по исследованию красного дерева
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Процесс_преобразования_Shell_in_situ&oldid=1106473472"