vladimirtan (vladimirtan) wrote,
vladimirtan
vladimirtan

Category:

Ученые нашли новый способ извлечения метана из вечной мерзлоты



Арктика – перспективный для России регион, который активно осваивается благодаря разработке открытых там месторождений нефти и газа. Однако работа в арктическом регионе часто осложнена геологическими особенностями. Одна из проблем – наличие в толще мерзлых пород скоплений газовых гидратов (льдоподобных кристаллических образований из молекул воды и газа), и в первую очередь гидратов метана. Они сильно осложняют процесс разработки месторождений, а также служат причиной спонтанных выбросов метана в атмосферу на арктическом побережье и шельфе.


Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific reports.

Ученые из центра по добыче углеводородов Сколтеха совместно с исследователями из Университета Хериота-Уатта (Эдинбург, Шотландия) провели масштабные исследования, в рамках которых был разработан уникальный метод извлечения метана из газовых гидратов в вечной мерзлоте с помощью закачки туда дымовых газов, образующихся при сжигании топлива. Специалисты выявили оптимальные условия закачки дымового газа, влияние состава закачиваемого газа на эффективность извлечения метана из мерзлоты, а также захоронения СО2 в гидратной форме в горизонты, где раньше находились природные скопления гидрата метана.

Ученым удалось добиться не просто извлечь метан, а заместить один гидрат другим, что позволяет сохранить практически неизменными геомеханические свойства массива. А это очень важно при освоении месторождений в Арктике как для человека, так и для чувствительной к техногенным воздействиям северной природы.

«В качестве дымового газа могут использоваться газы, полученные на тепловых электростанциях за счет сжигания каменного угля, дымовые газы с металлургических заводов и других производств. Таким образом наш подход позволит решить сразу две задачи: поможет извлечь метан и избежать его свободного попадания в атмосферу, а также снизить выбросы в атмосферу углекислого газа. Можно сказать, что наша разработка имеет двойную пользу для экологии», – рассказывает ведущий научный сотрудник Центра добычи углеводородов Сколтеха Евгений Чувилин.






Рис.1 Графическая иллюстрация прямого впрыска дымовых газов в гидратсодержащие отложения для геологического осаждения углекислого газа и извлечения метана.




Рис.2 а) концентрация CH4 и B) выделение CO2 /(CO2 + N 2)с давлением после закачки дымового газа. CH 4 ( c ), CO 2 ( d ), N 2 ( e) и co 2 /(CO 2 + N 2 ) Эволюция со временем после того, как давление было установлено на оптимальное значение.



Рис.3  Рассчитаные C-значения и концентрация СН 4 при оптимальных давлениях после достижения системой равновесного состояния и концентрации СН 4 непосредственно перед выходом системы за пределы СН 4 HSZ и СО2 HSZ.



Рис.4 Изменение состава газа с давлением после установки температуры криостата до 294,15 К В эксперименте 2 р.




Схема установки элемента высокого давления.



Таблица 1 гидрат, газ, вода и лед + квазижидкостное насыщение после образования гидрата метана и до нагнетания дымовых газов.

источник

Tags: экология, энергетика
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments