来源: 时间:2021-11-04 09:35:00
T N辛格和团队
IIT孟买地球科学系岩石科学和岩石工程实验室
在2000年各地,美国开发了开采页岩气的技术,在过去的15年中,页岩气的不断开采彻底改变了该国的能源经济。它也引发了加拿大的页岩气开采。截至目前,页岩气开采几乎仅限于这两个国家。但这些并不是唯一拥有页岩气矿床的地区。包括印度在内的许多其他国家都拥有大量的页岩气。如果我们能够像美国一样开采页岩气,那么它将大大有助于确保我们的长期能源安全要求。
从化学上讲,页岩气几乎与天然气相同。但是在难以提取的地方发现了它。天然气主要被困在可渗透的软沉积岩之间。如果在钻井时在储层中的一个位置产生足够的压力差,则天然气能够渗透到岩石中并在低压区域组装。之后可以钻出来。另一方面,页岩气存在于坚硬且不渗透的页岩中。压差不足以将它们吸入岩石。这些岩石必须 “破碎” 才能到达气体。它是通过称为 “水力压裂” 或 “压裂” 的过程完成的,该过程涉及在非常高的压力下将水混合物定向到页岩中。
压裂是页岩气开采的关键。必须通过正确的工具以正确的方式完成。岩石不受控制的破坏会导致气体扩散到意想不到的位置,并可能导致地下水污染等问题。技术发展就在这里。
美国开发的技术是专有的。它不与任何人共享。美国专有软件非常昂贵,并且大大增加了勘探和生产成本。此外,它们几乎没有提供根据需要修改它们的机会。此外,印度的页岩岩石与美国的页岩岩石不同。因此,重要的是我们必须自行开发开采页岩气的技术。
在过去的三年中,我们在IIT孟买的岩石科学与岩石工程实验室正在开展一个项目,以开发正确的压裂技术。成功压裂的关键是了解页岩的特性。只有当我们从里到外知道这一点时,我们才能找到一种以正确的方式 “打破” 它们的方法。
我们已经开发了自己的方法和工具来研究这些岩石的性质。这项研究已经完成。在印度,我们首次使用了先进的 “渗透仪”,这是一种最先进的仪器,用于研究不同温度和压力下的地球化学性质。目前,我们正在使用6-7种类型的页岩进行 “压裂” 的数值建模。我们预计,在我们能够开发正确的压裂技术之前,还需要至少两年的努力。
估计有所不同,但印度应该拥有 “大量” 的页岩气储量。如果我们能够以合理的成本提取它,它可以使印度的能源自给自足。这项研究通过美国石油地质学家协会 (AApG) 和石油工程师协会 (SpE) 对我的博士生Debanjan Guha Roy的两项研究资助获得了国际认可。这是首次向在印度研究所工作的任何印度研究人员授予此类赠款。我们还试图开发一种替代压裂作业中使用的大量淡水的方法。
研究
了解页岩的性质,并开发一种以合理的成本从页岩中提取天然气的技术
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