Журнал Социаломики

Абстрактный

Умные решения для задач нефтегазовой отрасли

Маджид С.Аль-Рукейши

Сырая нефть является наиболее привлекательным источником энергии. Она образуется при высоких температурах и давлениях глубоко в земле. Добыча этого энергетического ресурса включает дорогостоящие процессы бурения и извлечения. Состав и физические характеристики нефти зависят от источника органического материала, температуры и тепла. Чем больше вязкость нефти, тем сложнее ее извлекать. Тяжелая нефть — это название, данное нефти с плотностью API от 10 до 20 и высокой вязкостью <10 000 сП. Ее технологически сложно и дорого извлекать. Было изучено множество решений из-за высокой финансовой отдачи в этом бизнесе. В этом исследовании мы предлагаем новые интеллектуальные решения, использующие уникальные свойства наночастиц различных форм и размеров для снижения вязкости тяжелой нефти, чтобы облегчить ее извлечение. Наночастицы имеют размер 1–100 нм, высокое отношение поверхности к объему, высокую теплоемкость, превосходную теплопроводность, низкое тепловое расширение и высокие температуры плавления. Сочетание некоторых из этих свойств использовалось для поиска решений проблем бурения и вязкости тяжелой нефти. При бурении такие проблемы, как застревание труб, потеря циркуляции жидкости, повреждение пласта, эрозия ствола скважины, термическая нестабильность буровых растворов и их недостаточные свойства геля, заключаются в контроле и оптимизации реологии бурового раствора. Поэтому для повышения производительности буровых растворов на водной основе в таких суровых условиях пласта была использована простая обработка на основе нанотехнологий путем синтеза собственных нанодобавок. 1-3% по весу нанодобавок увеличивают плотность жидкости примерно на 5%, а динамическую вязкость на 20% и снижают потери жидкости на 50%. В дополнение к этому, они образуют тонкую гладкую глинистую корку с окружающей средой пласта. При температуре окружающей среды сырая нефть и битум устойчивы к течению через породу пласта из-за их высокой вязкости. Следовательно, энергия, затрачиваемая на добычу и улучшение качества барреля нефти, может достигать 40% от общей энергии, доступной из ресурса сырой нефти. Термически улучшенные методы извлечения нефти, такие как паровая добыча, а также сжигание на месте, используются для улучшения и сохранения физико-химических свойств нефти. Все эти методы извлечения дороги, сложны и требуют периодического обслуживания; поэтому прямые и дешевые решения являются основными целями для высокой переработки на месте. Наше исследование предлагает альтернативный метод, который может помочь в производстве и улучшении такой тяжелой нефти путем ее крекинга. Для процесса крекинга тяжелой нефти наностержни оксида железа (IONR) были синтезированы экологически чистым методом. Эти стержни были внедрены и хорошо смешаны с 1 л тяжелой нефти (12 API) и подвергнуты прямому микроволновому излучению. Излучение вызывает снижение динамической вязкости сырой нефти из-за присутствия дипольных молекул воды.Это снижение увеличилось до 50% при добавлении контролируемого количества добавок IONRs при той же температуре.