Розуміння нанотехнологій в контексті нафти і газу

Зручність у виробництві, що дозволяє використовувати для використання в умовах нетрадиційних ресурсів, зокрема, сланців, щільних масел, олійних піском, та нафтопісків, які впроваджують складні технічні завдання, які сприяють розв’язанню. Низька проникність, висока в'язкість, гетерогенні утворення породи вимагають нових підходів до видобутку та обробки. Нанотехнології, визначені як маніпуляція матеріалів на розмірах між нанометрами 1 та 100, пропонує інноваційні рішення, що важать унікальні фізичні, хімічні та теплові властивості, які виникають у цій масштабі. Наноматеріали, такі як графен оксид, наночастинки вуглецю, наночастинки вуглецю, що забезпечуютьсячність та оксиди для відновлення металу, що забезпечуються

Основні застосування нанотехнології в нестандартному виробництві

Покращений відновлення нафти (EOR) з наночастиками

Звичайні методи EOR, такі як водозатоплення та газ ін'єкції, часто втрачають ефективність в нетрадиційних водоймах через низьку проникність і складні пори структур. Наночастинки адресовані це шляхом модифікації властивостей ін'єкційних рідин на молекулярному рівні. Наприклад, наночастинки кремнію розсіюються в бруньку, можуть змінюватися порода, що знежирюється на водному маслі, що випускається з пори. Аналогічно, полімерні наночастинки можуть зменшити міжфазний напругу між масляною та водою, що дозволяє легше мобілізувати в'язки сирої. Дослідження опубліковані в [[FLT: 0]

консервоіор Характеризація та моніторинг

Точна інформація про умови водойми — тиск, температура, склад рідини, геометрія перелому — критично для оптимізації виробництва. Наносенсори та нано-трактори забезпечують новий вимір в режимі реального часу, в-situ даних. Наприклад, флуоресцентні карбонові квантові точки, що ін'єкційовані в гідравлічні фракційні рідини, можуть проїхати через переломи та випромінювати сигнали, що виявляються з поверхні, виявлення з'єднуваності переломів та рідких шляхів. Аналогічно, магнітні наночастинки можуть використовуватися як контрастні агенти для підвищення техніки візуалізації зображень, як магнітно-резонансові томографічні томографічні ємні єми, що обі обі обі обі обіюють рухи, що візуалізують у тісні, що при тісні. Усилляють, що надходяться [НТУ [ЛТМ1ФТ: 0[ФТ: 0: 0: 0]

Стійкість бурових рідин і життєздатність

Свердління через нетрадиційних утвореннях часто включає в себе високі тиски, реактивні болти, аабразивний скеля, що веде до обладнання зносу, застряючі труби інциденти і втрати рідини. Наноматеріали додають до буріння мух може пом'якшити ці проблеми. Наприклад, наночастинки графена оксиду утворюють тонкий, непроникний шар на стіні бурового насоса, зменшуючи інвазивність рідини в шлі і запобігаючи набряку. Нанотрубки ] підвищують теплопровідність, що допомагає охолоджувати буровий потік у високотемпературних середовищах. Крім того, що нано-розшировані вуглецевих частинок, що перекопчені, що забезпечують підвищенігні речовини, що забезпечують надмірнагні речовини, що забезпечують надмірнагують, що забезпечують надмірнагують, що забезпечують високу ефективність

Захист навколишнього середовища та виявлення лека

Екологічні ризики, пов'язані з нетрадиційним виробництвом—витоком метану, забрудненням підземних вод, що виробляється водним управлінням— може бути адресований через нанотехнології. Nano-enabled methane сенсори] на основі наночастинок наночастинок тину або паладію може виявити витікання на рівнях, що дозволяють швидко реагувати і мінімізуючи викиди. Для водопідготовки нанофільтраційні мембрани, що заправляють вуглеводні нанотрубки або титанові діоксиди можуть видаляти вуглеводні, важкі метали, а солі з виробленої води ефективніше, що забезпечують зворотний осмос. [[F 20%, що забезпечують . [[F2N2N2N2N2N

Виклики для широкого запізнення

Незважаючи на перспективний потенціал, кілька бар’єрів повинні бути подолані перед нанотехнологією стає основною потокою в нетрадиційному маслі та газі. Cost залишається значним штурвалом : наноматеріали високої чіткості є дорогими для виробництва в масштабі. Наприклад, графен оксид може коштувати сотні доларів на грам, що робить його неекономічним для великих польових додатків. Управління обмеженими можливостями кальборатора] є ще одним питанням; методи для послідовного синтезу наночастин і дисперсії в суворих середовищах. g[FLT]

Майбутні перспективи та дослідження напрямів

Методика збагачення матеріалів і доставки

Дослідження передається на економічно ефективні та екологічно доброякісні наноматеріали. Силіконові наночастинки, отримані з рису лушпиння або інших відновлюваних джерел, вивчаються як альтернативи синтетичним варіантам. Carbon квантові точки, виготовлені з відходів вуглецевих джерел, пропонують флуоресцентні без важких металів. Методи доставки також включають: акапсуляція наночастинок в біорозширених полімерах може контролювати рівень випуску і зменшити дисперсія в нетарні зони. Комбінація нанотехнологій [Fim

Проекти та галузеві колаборації

Кілька спільних підприємств між національними нафтогазовими компаніями та науковими установами знаходяться в передовій частині. Наприклад, Advanced Energy Consortium] в Університеті Техасу в Остану є польовими нано-тракторами для діагностики переломів в Пермянському базі. У Канаді, консорціум, що займається участю Alberta Innovates та галузеві партнери оцінюють нано-поглиблемний пара-розширений дренаж гравій (SAGD) для нафтових піски. Початкові результати показують, що 10-15% зниження пароплавності, що переводять нано-промисловий газ

Довгострокова екологічні та нормативні характеристики

Сталий масштабування нанотехнологій вимагає міцних рамок для управління ризиками. Енциклії, такі як U.S. Агентства охорони навколишнього середовища працюють на методах оцінювання життєвого циклу наноматеріалів в умовах субсерфінгу. Основні напрямки включають долю і транспорт в підземних водах, потенційну біоаккумуляцію, а також утилізації наночастинок, що виробляються водою. Принципи хімії зеленого], які застосовуються для проектування наноматеріалів, які деградують природно після використання. Розробка "чуттєвих" наночастин [Fl4]

У висновку нанотехнології є потужним набором інструментів для вирішення технічних і екологічних проблем нетрадиційного видобутку нафти і газу. Покращене відновлення, моніторинг в режимі реального часу, безпечне буріння і поліпшення виявлення витоків є все в досягненні. Однак, реалізуючи цей потенціал вимагатиме продовження інвестицій в дослідження, проактивний регуляторний розвиток і співпраця по секторах. Як промисловість рухається в напрямку нижнього вуглецевого майбутнього, нанотехнології може грати ключову роль у виготовленні нетрадиційних ресурсів очищувача і більш ефективним - трансформуючи те, що колись було розглянуто маргінально в сталий компонент енергетичного міксу.