درک فناوری نانو در زمینه نفت و گاز

تغییر صنعت نفت و گاز به سمت منابع غیرمتعارف - مانند گاز شیل، روغن تنگ و شن های نفتی - چالش های فنی پیچیده ای را معرفی کرده است که روش های متعارف برای حل آن تلاش می کنند. کم بهره وری، ویسکوزیته بالا و شکل گیری های سنگی ناهمگن نیاز به روش های جدید برای استخراج و پردازش نانو دارد، که به عنوان دستکاری مواد در ابعاد بین 1 و 100 نانومتر، ارائه می دهد، ارائه می دهد که با استفاده از ابزارهای تولید شیمیایی منحصر به فرد، مانند کاهش خواص شیمیایی و مواد شیمیایی خاص، کاهش می شود، و کاهش می تواند به فرد در مقیاس مواد شیمیایی خاص، و پردازش مواد شیمیایی، به کار کند.

برنامه های کلیدی فناوری نانو در تولید غیر متعارف

بهبود روغن پیشرفته (EOR) با نانوذرات نانو

روش های استاندارد EOR، مانند سیل آب و تزریق گاز، اغلب اثربخشی در مخازن غیرمتعارف را به دلیل ساختارهای کم و پیچیده منافذ، نانو ذرات را با تغییر خواص مایعات مایع اولیه در سطح مولکولی کاهش می دهد: به عنوان مثال، نانوذرات سیلیکا پراکنده در barticle می توانند رطوبت سنگ را از روغن استخراج کنند تا منافذ آب را به طور مشابه کاهش دهند.

ویژگی های Reservoir و نظارت

اطلاعات دقیق در مورد شرایط مخزن - فشار، دما، ترکیب مایع، هندسه شکستگی - برای بهینه سازی تولید حیاتی است. Nanosensors و نانو ردیابی کنندگان یک بعد جدید از منافذ زمان واقعی، داده های داخل و مرطوب را بهبود می دهند [برای مثال، نقاط کوانتومی فلورسنت تزریق شده به پورترکسوکس های هیدرولیک می توانند از طریق شکستگی ها سفر کنند و سیگنال های تامین شده قابل شناسایی از سطح، شکستگی و مسیرهای اتصال مایع، به طور مشابه، کمک به این که ذرات مغناطیسی به عنوان عوامل تصویربرداری مجدد می کنند.

مایعات حفاری و ثبات خوب

حفاری از طریق شکل های غیرمتعارف اغلب شامل فشارهای بالا، شیل های واکنشی و سنگ ساینده است، که منجر به پوشیدن تجهیزات، حوادث لوله گیر، و از دست دادن مایع است. نانومواد اضافه شده به گل حفاری می تواند این مسائل را کاهش دهد، به عنوان مثال، نانوذرات اکسید کربن شکسته به طور مستقیم یک لایه نازک و غیر قابل نفوذ را بر روی دیواره چاه، کاهش تهاجم مایع به شیل و جلوگیری از تورم (0F).

حفاظت از محیط زیست و تشخیص نشت

خطرات زیست محیطی مرتبط با تولید غیرمتعارف - نشت متان، آلودگی آب زیرزمینی، مدیریت آب تولید شده - می تواند از طریق نانو ذرات نانو (FLT:0) سنسور متان فعال ، با توجه به دی اکسید کربن و یا نانوذرات پالادیوم می تواند نشت در قطعات-per میلیارد، پاسخ سریع و به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد.

چالش های اتخاذ گسترده

علی رغم پتانسیل امیدوار کننده، چندین مانع باید قبل از اینکه نانو ذرات در روغن و گاز غیر متعارف قرار بگیرند، برطرف شوند.[۱۰] این موانع همچنان یک مانع قابل توجه است : نانو مواد غذایی با غلظت بالا برای تولید در مقیاس ۲.۳]، اکسید گرافن می تواند صدها دلار در هر گرم هزینه داشته باشد، و آن را برای کاربردهای بزرگ تصفیه شده بدون اقتصاد کند [Ful]

چشم انداز آینده و مسیر تحقیقات

مواد نوظهور و روش های تحویل

تحقیقات به سمت نانومواد مقرون به صرفه و زیست محیطی در حال تغییر است.[۱۰] نانوذرات Silica از برنج husk Ash یا دیگر منابع تجدید پذیر به عنوان گزینه های جایگزین برای مواد شیمیایی تجزیه و تحلیل می شوند.[۱۰] نقاط کوانتومی کربن از منابع کربن زباله ارائه می دهند که به فلزات سنگین تحویل نیز در حال توسعه هستند.

پروژه های آزمایشی و همکاری های صنعت

چندین سرمایه گذاری مشترک بین شرکت های نفتی ملی و موسسات تحقیقاتی در حال انجام است. کنسرسیوم انرژی پیشرفته در دانشگاه تگزاس در آستین در زمینه ردیابی نانو مواد شیمیایی برای تجزیه و تحلیل های گاز تجزیه و تحلیل در حوزه Permian در کانادا، یک کنسرسیوم شامل (F:2LT Albert Innovates [F3] صنعت نفت خام و کاهش یافته است.

بررسی های طولانی مدت محیط زیست و تنظیم مقررات

مقیاس پایدار فناوری نانو نیازمند چارچوب های قوی برای مدیریت ریسک است.سازمان هایی مانند آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده بر روی دستورالعمل های ارزیابی چرخه عمر نانومواد در محیط های زیر سطح کار می کنند: مناطق کلیدی شامل سرنوشت و حمل و نقل در آب های زیرزمینی، زیست محیطی بالقوه، و دفع آب نانو تولید شده (F:2) [F3] بهترین روش های مقاوم در حال توسعه پایدار است که ممکن است از طریق مواد شیمیایی استفاده کنند.

در نتیجه، نانوتکنولوژی مجموعه ای قدرتمند از ابزار را برای پرداختن به چالش های فنی و زیست محیطی تولید نفت و گاز غیر متعارف ارائه می دهد.پیشرفت بهبود یافته، نظارت بر زمان واقعی، حفاری امن تر و تشخیص نشت بهبود یافته همه در دسترس هستند، با این حال، تحقق این پتانسیل نیاز به سرمایه گذاری مداوم در تحقیق، توسعه نظارتی فعال و همکاری در سراسر بخش ها دارد.