Quyoshning issiqlik bilan yaxshilangan yog'ini qayta tiklash - Solar thermal enhanced oil recovery

Quyoshning issiqlik bilan yaxshilangan yog'ini qayta tiklash (qisqartirilgan quyoshli EOR) termal shaklidir yaxshilangan neftni qayta tiklash (EOR), neft ishlab chiqaruvchilari tomonidan pishib yetilayotgan neft konlaridan ko'proq neft qazib olish uchun qo'llaniladigan usul. Quyoshli EOR foydalanadi quyosh termal massivlari suvni isitish va bug 'hosil qilish uchun quyosh energiyasini to'plash. Bug 'yopishqoqligini kamaytirish uchun neft rezervuariga quyiladi yoki ingichka, og'ir xom neft shu bilan uning yuzasiga oqishini osonlashtiradi. Shuningdek, termal tiklash jarayonlari bug 'quyish, an'anaviy ravishda bug 'ishlab chiqarish uchun tabiiy gazni yoqib yuborgan. Quyosh EOR neft sanoati uchun gaz bilan ishlaydigan bug 'ishlab chiqarishga muqobilligini isbotlamoqda. Quyosh EOR tabiiy gaz bilan bir xil sifatli bug 'hosil qilishi mumkin, harorat 750 ° F (400 ° C) va 2500 PSI ga etadi.

Oddiy yoqilg'ida ishlaydigan bug 'oqimi operatsiyalari bug'ni erga doimiy tezlikda quysa, etakchi neft ishlab chiqaruvchilari tomonidan olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, o'zgaruvchan stavkali bug' quyish ishlab chiqarish darajasiga salbiy ta'sir ko'rsatmaydi. Haqiqatan ham, quyoshli EOR quyoshli soatlarda quyoshdan hosil bo'lgan bug 'quyish va tunda yoki kam quyoshli ob-havo yoki iqlim sharoitida gaz bilan ishlaydigan bug' miqdorini kamaytirish orqali dala uchun yillik talabning 80 foizini ta'minlashi mumkin edi. Quyoshli EORni birlashtirishning bu usuli ko'proq gaz sarfini neft chiqindilariga ta'sir qilmasdan siqib chiqaradi.[1]

Texnologiya

Quyoshdan bug 'texnologiyalari ko'p bo'lsa-da, ko'pincha ular deb nomlanadi quyosh termal yoki jamlangan quyosh energiyasi, hozirda faqat ikkitasi quyoshli EOR uchun ishlatilgan.

Markaziy minora

Dastlab elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan, markaziy minora yoki quvvat minorasi texnologiyasi, Quyosh nurlarini markaziy minorada joylashgan suv bilan to'ldirilgan qozonga konsentratsiya qilish uchun geliostatlar deb nomlangan katta kuzatuv oynalari maydonidan foydalanadi. Quyosh energiyasi bug 'hosil qilish uchun qozonga aks etadi, undan elektr energiyasini yaratish uchun an'anaviy turbinani aylantirish uchun foydalaniladi. EOR uchun jarayon bug 'ishlab chiqarishda tugaydi. Minora qabul qiluvchisidagi demineralizatsiya qilingan suvdan tayyorlangan yuqori haroratli bug 'issiqlik almashinuvchisi orqali o'tadi va past haroratlarda yuqori ifloslangan neft konining ozuqaviy suvidan past haroratli bug' hosil qiladi. Bug 'tarqatish sarlavhalariga yuboriladi, bu esa quyish quduqlariga olib keladi va bug'ni yog' qatlamiga o'tkazadi.

Yopiq truba

Yopiq truba tizimining ichida

Yopiq truba arxitekturasi issiqxonaga o'xshash issiqxonada quyosh termal tizimini qamrab oladi. Shisha xonada quyosh issiqlik tizimining ishonchliligi va samaradorligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan elementlarga qarshi turish uchun himoyalangan muhit yaratiladi.[2]

Yengil kavisli quyoshni aks ettiruvchi oynalar shishaxona tarkibiga osilgan. A bitta o'qli kuzatuv tizimi nometallni quyoshni kuzatib borish va uning nurini stakan konstruktsiyasida to'xtatilgan statsionar po'lat quvurlar tarmog'iga yo'naltirish uchun joylashtiradi.[3] Bug 'to'g'ridan-to'g'ri, neft koni sifatli suvidan foydalangan holda hosil bo'ladi, chunki suv quvurlari bo'ylab suv oqimi issiqlik almashinuvchisiz yoki oraliq ishlaydigan suyuqliksiz oqadi.

Keyin ishlab chiqarilgan bug 'to'g'ridan-to'g'ri konning mavjud bo'lgan bug' tarqatish tarmog'iga beriladi, u erda bug 'doimiy ravishda neft qatlamiga chuqur quyiladi. Nometallni shamoldan himoya qilish ularga yuqori harorat ko'rsatkichlariga erishishga imkon beradi va namlik ta'sirida chang paydo bo'lishining oldini oladi.[2] GlassPoint Quyosh, "Yopiq Trow" usulini yaratgan kompaniya, o'zining texnologiyasi quyoshli hududlarda million dollarlik ingliz issiqlik birligi uchun $ 5 ga teng bo'lgan EOR uchun issiqlik ishlab chiqarishi mumkinligini aytdi, boshqa an'anaviy quyosh issiqlik texnologiyalari uchun $ 10 dan $ 12 gacha.[4]

Amaldagi loyihalar

21Z (Kaliforniya shtati) McKittrick shahrida

Dunyodagi birinchi tijorat quyoshli EOR loyihasi, AQShning Kern-Kantri shahrida joylashgan.

GlassPoint Quyosh bilan hamkorlik qilgan Berry Petroleum, Kaliforniyadagi eng yirik mustaqil neft ishlab chiqaruvchisi, dunyodagi birinchi tijorat quyoshli EOR loyihasini ishga tushirish. 2011 yil fevral oyida foydalanishga topshirilgan ushbu loyiha 100 yoshda McKittrick neft koni yilda MakKitrik, Kaliforniya. Kern County 21Z Solar Project loyihasi asosida ishlab chiqarilgan tizim taxminan bir akr maydonni o'z ichiga oladi va bug 'ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan tabiiy gaz o'rnini bosadigan soatiga bir million Btus quyosh energiyasini ishlab chiqaradi. Quyoshli EOR loyihasi olti haftadan kam vaqt ichida qurilgan va GlassPoint-ning yopiq truba texnologiyasini neft konida birinchi o'rnatishi.[5]

Coalinga, Kaliforniya

2011 yil oktyabr oyida, Chevron Corp. va BrightSource Energy 29 megavatt quvvatli quyoshdan bug 'chiqadigan qurilmani aniqladi Koalinga neft koni Kaliforniyaning Fresno okrugida. Coalinga solar EOR loyihasi 100 gektar maydonni o'z ichiga oladi va 3222 futlik quyosh nuriga e'tibor qaratadigan 6 metrli po'lat ustunga o'rnatilgan har biri 10 fut (3 metr) dan 7 futgacha oynaga ega 3822 oyna tizimidan yoki geliostatlardan iborat. minora.[4]

BrightSource bilan texnologiya, muhandislik va ishlab chiqarish va qurilish xizmatlarini ko'rsatish uchun shartnoma tuzildi va Chevron Technology Ventures loyiha ishlarini boshqaradi. Muassasa 2009 yilda qurila boshlagan. Chevron shartnomaga 28 million dollardan ko'proq mablag 'sarflagani va BrightSource loyiha uchun kamida 40 million dollar yo'qotgani va bundan ancha ko'p zarar ko'rishi haqida xabar berilgan edi.[6]

Neftni rivojlantirish Ummon

Ummonning Amal shahrida 7MW Quyosh EOR loyihasi

2013 yil may oyida, GlassPoint Quyosh va Neftni rivojlantirish Ummon (PDO) Yaqin Sharqdagi birinchi quyoshli EOR loyihasini foydalanishga topshirdi.[7] PDO - Ummon Sultonligi, Shell va Total o'rtasidagi qo'shma korxona. 7 MVt quvvatga ega quyoshli EOR qurilmasi har kuni o'rtacha 50 tonna chiqindisiz bug 'ishlab chiqaradi, u to'g'ridan-to'g'ri Janubiy Ummonda joylashgan PDO ning Amal West konida mavjud bo'lgan termal EOR operatsiyalariga kiradi. Ushbu tizim GlassPoint-ning Berry Petroleum kompaniyasining 21Z neft konidagi birinchi o'rnatilishidan 27 baravar katta.[8] Petroleum Development Umman hisobotlari shuni ko'rsatadiki, uchuvchi o'z vaqtida, byudjetdan kam va shartnoma bo'yicha ishlab chiqarilgan texnik shartlardan yuqori darajada etkazib berildi, yo'qolgan vaqt jarohati yo'q. Ishlashning birinchi yilida to'liq avtomatlashtirilgan tizim barcha ishlash sinovlari va ishlab chiqarish ko'rsatkichlaridan muvaffaqiyatli o'tdi. Tizim 98,6% ish vaqtini qayd etdi, bu PDO kutganidan sezilarli darajada oshdi. Kuchli chang va qum bo'ronlari paytida ham tizim muntazam ish olib borishini isbotladi.

2015 yilda Ummon e'lon qildi Miraah, Amal-G'arbda 2017 yilgacha 600 million dollarlik 1 gigavatt quvvatga ega quyosh-issiqlik moslamasi. Zavod quyosh kollektorlarini qum va changdan himoya qiladigan 36 ta katta issiqxona bilan 3 kvadrat kilometrni (1,2 kv. Mil) qamrab oladi.[9] Ummon yangi quyosh loyihasi 5,6 trillion o'rnini bosishini taxmin qilmoqda BTUlar har yili tabiiy gaz, bu Ummonda 209 ming kishiga elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan miqdorga tengdir. 2017 yil avgust oyida GlassPoint va uning pudratchilari Miraahda vaqtni yo'qotmasdan (LTI) ishlamagan 1,5 million ish soatining chegarasini kesib o'tdilar.

2017 yil noyabr oyida GlassPoint and Petroleum Development Umman (PDO) Miraah quyosh stansiyasining birinchi blokidagi qurilishni belgilangan muddatda va byudjet asosida xavfsiz yakunladi va Amal G'arbiy neft maydoniga bug 'etkazib berdi.[10]

Belridge Solar

Belrijda kelajakdagi quyosh maydonini ko'rsatish
Janubiy Belrijda kelajakdagi quyosh maydonini ko'rsatish

Belridge Solar Project - bu qo'shma korxona GlassPoint Quyosh va Aera Energy. Loyiha 2017 yil noyabr oyida e'lon qilingan va qurib bitkazilgandan so'ng 850 MVt quvvatga ega quyoshli bug 'generatori orqali yiliga taxminan 12 million barrel bug' ishlab chiqarish rejalashtirilgan. Loyiha joylashgan manzilda joylashgan bo'ladi South Belridge neft koni, yaqin Beykerfild, Kaliforniya va qurib bitkazilgandan so'ng shtatning eng katta quyoshli EOR koni bo'ladi. Shuningdek, bu korxonadan yiliga 376000 tonna uglerod chiqindilarini kamaytirishga imkon beradi.[11]

Bozor

EOR texnologiyalarining global bozori 2009 yilda 4,7 milliard dollarni tashkil etgan va 5 yillik yillik yillik stavka 28 foizga o'sishi va 2014 yilda 16,3 milliard dollarga yetishi kutilmoqda.[4] Tezlik bilan tortishish kuchiga ega bo'lishiga qaramay, quyosh nurlari 2015 yilgacha bozorga minimal ta'sir ko'rsatishi mumkin.[12] Quyoshli EOR masshtablari o'sib borishi bilan neft ishlab chiqaruvchilar neft qazib olish uchun kam gaz iste'mol qiladilar [4]

Raymond Jeyms tadqiqotchilarining fikriga ko'ra, quyoshli EORni gazni ishlatishdan ko'ra ko'proq tejash mumkin, hatto hozirgi tushkun narxlarda ham. Bug 'neftni ko'p miqdorda qazib olish uchun ishlab chiqarish xarajatlarining 60 foizini tashkil etadi.[12] Quyosh EOR gaz bilan raqobatbardosh bo'lishdan tashqari, uzoq muddatli gaz narxining ko'tarilishidan himoya qiladi. Uzoq muddatli narx prognozlarida tabiiy gaz ming kub fut uchun 5,00 dollarni tashkil etadi, bu 2011 yilgi ming kub fut uchun 3,75 dollar prognozidan ancha yuqori. Neft ishlab chiqaruvchisi quyoshli EOR tizimiga sarmoya kiritganda, barcha xarajatlar oldindan va uskunaning ishlash muddati 30 yil.[12]

Qo'shma Shtatlar

Kaliforniya quyoshning yuqori darajasi va katta og'ir neft zaxiralari bilan quyoshli EOR uchun istiqbolli geografiyadir. Hozirgi vaqtda Kaliforniyadagi neft qazib olishning 40 foizi EOR uchun bug 'quyish tizimidan foydalanadi va bir necha yil ichida 60 foizgacha o'sadi.[2][4] Beshta og'ir neft ishlab chiqaruvchi - Chevron, Aera Energy, Berry Petroleum, Plains and Occidental - har yili 283 milliard kubometr gaz iste'mol qiladilar. Bu Qo'shma Shtatlardagi umumiy talabning 1,3 foiziga teng. Biroq, tahlilchilarning ta'kidlashicha, quyoshli EOR Kaliforniyadagi EOR uchun ishlatiladigan tabiiy gazning 20 foizini almashtirishi mumkin.[13]

Yaqin Sharq

Fors ko'rfazi favqulodda qulay insolatsiyaga ega, bu ba'zi joylarda Mojave cho'lidagi darajadan oshib ketadi, bu esa quyosh EORni u erda juda istiqbolli qilishiga ta'sir qiladi. Boshqa omil unchalik ravshan emas, ammo bundan ham muhimroq: Qatarni hisobga olmaganda, Fors ko'rfazi mamlakatlari tabiiy gazga etishmaydilar va aslida gazni import qilishlari kerak. Tabiiy gazni cheklangan miqdorda etkazib berish, tabiiy gazni sho'rsizlantirish, elektr energiyasi va boshqa sanoat maqsadlarida foydalanishni talab qiladigan o'sib borayotgan mahalliy iqtisodiyot tufayli yomonlashadi.[14]

EOR uchun bug 'hosil qilish uchun gaz o'rniga quyoshdan foydalanib, Yaqin Sharq kompaniyalari o'zlarining tabiiy gaz ta'minotini yuqori qiymatga etkazish imkoniyatiga ega bo'lishlari mumkin. Bu, ayniqsa, EORni ta'qib qilayotgan Ummon uchun juda muhimdir - masalan, Occidental Petroleum tomonidan boshqariladigan Muxaizna konida.[14] Ummon tabiiy gazni eksport qilish terminalini qurdi, ammo uning neft qazib olish darajasi 2000 yilda avjiga chiqqanligi sababli, mamlakat gazni EOR operatsiyalarida foydalanishga yo'naltirdi. Ummonda gaz tanqisligi bu erda ming kub fut uchun narx 10 dollar atrofida ekanligini anglatadi.[14] Ayni paytda Ummon EOR uchun tabiiy gazning katta miqdoridan foydalanadi.[15] Tomonidan nashr etilgan hisobot Ernst va Yang 2014 yil yanvar oyida Ummonda quyoshli bug 'Oman issiqlik energiyasiga bo'lgan ehtiyojining 80% ini tashkil etadigan quyoshli EORni keng miqyosda joylashtirish kuniga yarim milliard kub fut (baravar) gazni tejashga va 12 AQSh dollaridan ko'proq mablag' ajratishga imkon berishini aniqladi. Ummonda B YaIM 2023 yilgacha.[16]

Tarix

1983 yilda ARCO Solar markaziy minora texnologiyasidan foydalangan holda quyosh bug 'ishlab chiqaruvchi uchuvchini qurdi Taft, Kaliforniya. Tizim eng yuqori ish sharoitida bir megavatt issiqlik energiyasini ishlab chiqardi.[17] Texnik jihatdan mumkin bo'lsa-da, tizim iqtisodiy jihatdan samarali bo'lmagan va takrorlanmagan. [4] ARCO uchuvchisi birinchi marta quyoshning bug 'bilan yog'ini og'ir qayta tiklashni osonlashtirdi.

Adabiyotlar

  1. ^ Van Heel, AP; Shell Technology Umman; van Vunnik, JNM .; Bentouati, S .; Terres, R .; Neftni rivojlantirish Ummon, "Kundalik va mavsumiy tsikllarning quyosh energiyasida ishlab chiqarilgan bug'da neftni qayta tiklashga ta'siri" Arxivlandi 2012-04-25 da Orqaga qaytish mashinasi, "Neft muhandislari jamiyati", 2010 yil 11–13 aprel
  2. ^ a b v Deloitte Touche Tohmatsu Ltd, "Energiya va resurslarni bashorat qilish 2012", 2011 yil 2-noyabr
  3. ^ Xelman, Kristofer, "Quyoshdan yog '", "Forbes", 2011 yil 25 aprel
  4. ^ a b v d e Gusens, Eren, "Chevron Kaliforniyada neft qazib olish uchun quyosh-issiqlik bugidan foydalanadi", "Bloomberg", 2011 yil 3 oktyabr
  5. ^ Dunyodagi birinchi tijorat quyoshli EOR loyihasi boshlanadi
  6. ^ Gilbert, Doniyor, "Xom neft olish uchun burg'ulash quyoshga", "The Wall Street Journal", 2011 yil 1 oktyabr
  7. ^ Mahdi, Vael (2013 yil 21-may). "GlassPoint Quyosh Yaqin Sharq neft kompaniyalari tomonidan qiziqish ko'rmoqda". Bloomberg. Olingan 25 iyun 2013.
  8. ^ "Petroleum Development Umman Fors ko'rfazi mintaqasida quyoshni qayta tiklash bo'yicha birinchi takomillashtirilgan uchuvchisini qurish uchun GlassPoint-ni tanlaydi". Reuters. 2011 yil 3-avgust. Olingan 25 iyun 2013.
  9. ^ Ummonda neft qazib olish uchun ulkan Quyosh zavodi quriladi, Wall Street Journal, Georgi Kantchev, 2015 yil 8-iyul
  10. ^ "Petroleum Development Umman va GlassPoint Miraah Quyosh Zavodidan bug 'etkazib berish boshlanganligini e'lon qildi".
  11. ^ "South Belridge neft koni".
  12. ^ a b v Molchanov, Pavel, "Issiqlik texnologiyasi kengaytirilgan neftni qazib olish iqtisodiyotini o'zgartirishi mumkinmi"[doimiy o'lik havola ], "Raymond Jeyms Energiya hisoboti", 2011 yil 7 mart (2011 yil 12 oktyabrda olingan)
  13. ^ Kuyov, Nikolay, "Tahlil: Neft kompaniyalari qiyin ta'minotni olish uchun quyosh energiyasidan foydalanadilar", "USA Edition; Reuters". Qabul qilingan 17 avgust 2011
  14. ^ a b v Molchanov, Pavel, "Solar EOR rivojlanib bormoqda: Ummon O'rta Sharqda birinchi tizimni quradi" Arxivlandi 2012-04-25 da Orqaga qaytish mashinasi, "Raymond Jeyms Energiya hisoboti". 2011 yil 10-noyabrda olingan
  15. ^ Ali Xon, G'ulom (2013 yil 21-may). "PDO Komissiyalari Quyosh EOR Loyihasi". Muskat Daily. Olingan 25 iyun 2013.
  16. ^ http://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/EY-Solar-enhanced-oil-recovery-in-Oman-January-2014/$FILE/EY-Solar-enhanced-oil-recovery-in-Oman-January -2014.pdf
  17. ^ Larson, Ronald, "Quyosh issiqlik texnologiyasini amalga oshirish" Arxivlandi 2006-09-10 da Orqaga qaytish mashinasi, 'MIT Press ", 1996 y

Tashqi havolalar

Quyosh bilan kengaytirilgan geotermik energiya (SAGE) - AQSh Patenti 7472548 B2

Xulosa

Quyosh energiyasini er osti geologik suv omborida saqlash uchun apparat va usul ochib berilgan. Usul konsentrlangan quyosh issiqlik energiyasini suyuqlikka o'tkazishni va shu bilan superkritik suyuqlik hosil qilishni o'z ichiga oladi. Keyinchalik superkritik suyuqlik kamida bitta quyish qudug'i orqali er osti geologik suv omboriga AOK qilinadi. Er osti geologik rezervuari yuqori darajada o'tkazuvchan va g'ovakli cho'kindi qatlamlar, tugagan uglevodorod koni, susaytirgan uglevodorod koni, zaxiralangan neft koni, tükenmekte bo'lgan neft koni, tükenmiş gaz koni yoki tükenmiş gaz koni bo'lishi mumkin. Supero'tkazuvchi suyuqlik bilan zaryad olgandan so'ng, er osti geologik shakllanishi sintetik geotermik suv omborini hosil qiladi.