Замена воды углекислым газом повысит экологичность и эффективность гидроразрыва
Москва, 09:51, 31 Май 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Китайской академии наук и Китайского нефтегазового университета показали, что CO2 является лучшим энергоносителем для гидроразрыва, чем вода.
Результаты исследования, представленные в журнале Joule, могут помочь повысить экологическую дружественность гидроразрыва, сообщает sciencedaily.com. Дополнительно к добыче газа, процесс позволяет хранить захваченный из атмосферы диоксид углерода.
Традиционно, технология использует воду с песком, пенообразующими веществами, биоцидами и другими химикатами. Из почти 7-15 млн л жидкости, закаченных в землю, 30-50% остается в породе по окончании добычи. Обильное потребление воды, экологические риски и частые производственные аварии ведут к критике гидроразрыва со стороны промышленных экспертов и защитников окружающей среды.
«Отказ от жидкости может решить эти проблемы, — сказал Наннан Сан из Китайской академии наук. – Мы выбрали CO2 из-за множества преимуществ. Однако, нам не хватает фундаментального понимания технологии, необходимого для дальнейшего развития и внедрения».
Достоинства углекислого газа включают отсутствие потребности в больших количествах воды, делающей гидроразрыв нерентабельным в сухих районах. Процесс также снижает вероятность повреждения водохранилищ и помогает убирать CO2 из атмосферы.
Нужно было сравнить эффективность воды и диоксида углерода в добыче сланцевых ресурсов. Для этого Сан с командой собрали образцы породы в Чунцине, Китай, воздействовав на них обоими веществами. Выяснилось, что CO2 превосходит воду, создавая сложные сети разрывов для высвобождения большего объема залежей.
«Углекислый газ мобильнее воды. Это позволяет лучше направлять давление в естественных порах породы, — сказал Сан. – Новый механизм создает более сложные сети, повышая эффективность добычи сланцевого газа».
Хотя ученые уверены в масштабируемости технологии, ее развитие ограничено доступностью CO2. Стоимость захвата газа в источниках выбросов высокая, что не позволяет заменить им воду. Команда также отметила, что, попадая в разрыв, продукт теряет вязкость, что усложняет его перемещение по трещине. Авторы пока не знают, как повысить эффективность процесса, сохранив низкую стоимость и минимальный экологический след. Они планируют ответить на эти вопросы на следующих этапах исследования.
