Két új szeizmikus forrástechnológia biztonságosabb és olcsóbb mélyóceáni felfedezéshez

Két új szeizmikus forrástechnológia biztonságosabb és olcsóbb mélyóceáni felfedezéshez
Két új szeizmikus forrástechnológia biztonságosabb és olcsóbb mélyóceáni felfedezéshez
Anonim

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Idaho Nemzeti Mérnöki és Környezetvédelmi Laboratóriumának, valamint az Arkansas Egyetem tudósai és mérnökei két olyan technológiát fejlesztettek ki, amelyek végső soron biztonságosabb és gazdaságosabb olaj- és gázkutatást tesznek lehetővé az óceán mélyén.

Az INEEL által vezetett kutatócsoport új szeizmikus forrástechnológiákat fejlesztett ki – olyan eszközöket, amelyek lökéshullámok létrehozására szolgálnak, amelyek a fúrószár alatt haladnak át a talajon. A fúrók ezután rögzítik a kapott akusztikus adatokat, hogy betekintést nyerjenek a nagy és alacsony nyomású területek elhelyezkedésébe, mielőtt fúrnának.A kutatócsoport 2000. november 17-én bemutatta az eredményeket a Nemzeti Olaj- és Gázipari Technológiai Partnerségnek.

A kutatócsoport tagjai két új technológiát – a regeneratív égési forrást és a kapacitív kisülési forrást – teszteltek 2000 augusztusában egy arkansasi hidrológiai kutatóparkban. Ezután összehasonlították az eredményeket a kereskedelemben kapható szabványos technológiákkal, hogy megtudják, milyen jól teljesítenek az új technológiák.

A szabadalmaztatás alatt álló regeneratív égésforrás lökéshullámokat hoz létre hidrogéngáz adagolásával, majd elektromos biztosítékkal szikrázva – irányított robbanást hozva létre a fúrólyukban, jóval az óceán feneke alatt. A második technológia, az úgynevezett kapacitív kisülési forrás, elektromos szikrát használ az ív létrehozásához. Az eredmény egy gőzbuborék, amely felrobban, lökéshullámot keltve.

A kutatócsoport jobb szeizmikus források kiépítését tűzte ki célul az 1997-es Fúrómérnöki Szövetség által támogatott műhelymunka után.A workshopon olaj- és gáztermelők, olajmező-szolgáltató vállalatok, kutatószervezetek és szabályozó ügynökségek egy csoportja megállapította, hogy a mélyvízi fúrások biztonságos fúrásának legnagyobb technikai akadálya az, hogy a fúrás előtt képtelenség pontosan érzékelni a tengeri üledékek nyomásszintjét.

A jelenlegi fúrólyuk-szeizmikus technológiák hatékonyak a lökéshullámok vízszintes továbbításában a földön keresztül, de függőlegesen nem, a fúrószár alatt, ahol a fúróknak valóban információra van szükségük. Ezenkívül a fúróknak az összes fúróberendezést ki kell venniük a fúrólyukból, mielőtt a jelenlegi szeizmikus forrásokat használnák, ami jelentős erőfeszítést jelent, figyelembe véve az érintett cső mérföldeit.

A mélyvízi fúrások – a 400 méternél mélyebb vízben végzett fúrások – még mindig új határt jelentenek az olaj- és gázipari vállalatok számára. „A sekély tengeri talapzat fúrása meglehetősen jól érthető” – magyarázza az INEEL-től Dave Weinberg, Ph.D., tudományos és mérnöki munkatárs, „de a mélytengeri fúrás új technikai kihívásokat jelent, amelyeket le kell küzdeni – ez nem különbözik a bevetéstől. egy ember a Holdon."

A mélyvízi fúrás meglepően kényes eljárás, amely nagymértékben függ attól, hogy a fúrószemélyzet mennyit tud a fúrás helyszínén uralkodó felszín alatti nyomásról. A tengerfenékbe fúrva a fúrók olyan kútfúrást hoznak létre, amely alacsonyabb nyomású, mint a környező terület. Megakadályozzák az óceáni üledékek összeomlását a kútban azáltal, hogy iszap iszapot használnak, amely a lyukon belül valamivel nagyobb nyomást tart fenn, mint a kúton kívül. Ha azonban a nyomás az iszapos zagyban kisebb, mint az üledékekben, a felszín alatti folyadékok a kútba áramlanak, ami kifújást okoz. A kifújások rendkívül veszélyes helyzetek mind a fúróhajó személyzete, mind a környezet számára.

A kifúvódások elkerülése érdekében a fúrók a kút cementáló csövét bélésként helyezik a kútba. Ahogy egyre mélyebbre fúrnak az óceán fenekébe, ahol a nyomás fokozatosan emelkedik, a fúróknak egyre kisebb átmérőjű burkolatú csöveket kell használniuk a nyomás kiegyenlítésére, így egy fordított teleszkópot hoznak létre.Az óceán mélyén a burkolat napokig is eltarthat, mert a cementnek meg kell száradnia, mielőtt a fúrás folytatódhat. "Ha figyelembe vesszük, hogy egy fúróberendezés napi 150 000 és 200 000 dollár közötti költséget jelent, a rövidebb házhossz kevesebb csövet és kevesebb időt jelent. Ez pénz a bankban" - mondta Weinberg.

Ezért a mélyvízi fúrás a kifúvások megelőzésének kiegyensúlyozó tevékenységévé válik – ez egy bonyolult folyamat annak előrejelzésére, hogy mikor kerüljön sor a fúrásra. Az, hogy túl konzervatívak vagyunk, és sok teleszkópos csővezetéket helyezünk be, nem megoldás. „Néha a fúrók szó szerint kifogynak a lyukból” – magyarázza Weinberg. "A cső átmérője olyan kicsivé válik, hogy nem tudnak továbbmenni, majd nem érik el a szükséges mélységet." Hatékonyabb szeizmikus források segíthetnek enyhíteni a túlnyomásos üledékek lokalizálásának problémáját.

Weinberg kutatását a DOE Fosszilis Energia Programja finanszírozza a Földgáz- és Olajtechnológiai Partnerségi Programon keresztül. A program célja az ország energiabiztonságának növelése a hazai gáz- és olajtermelés fellendítésével, valamint az import csökkentésével, ezzel is segítve a jövőbeni nemzeti energiaszükségletek kielégítését.A kutatás támogatja a DOE energetikai küldetését.

"Mivel az energiaárak ugyanolyan figyelmet kapnak, mint manapság, az Egyesült Államokban több olaj- és gáztermelést segítő technológiának prioritást kell élveznie" - mondta Barry Short, az INEEL energiahatékonysági és természeti erőforrásokért felelős igazgatója.

A kutatócsoport mindkét INEEL technológiát tesztelte egy 3300 hektáros területen Arkansas északkeleti részén, amelyet az Arkansas Egyetem kezel. A helyszín lényegében egy hidrológiai jellemzési kutatópark, 30 fúrással borítva, amelyek csak az ilyen típusú technológiai tesztelésekre használhatók. A helyszín már nagyon jól fel van térképezve, így az INEEL csapata könnyen meg tudja határozni a két új szeizmikus forrás hatékonyságát.

"Olyan ez, mint egy trombitakürt elfordítása. A szeizmikus energia nagyon irányított tud lenni, így ha nem tudunk előre tekinteni, kellemetlen meglepetéseket érhetünk" - mondta Weinberg.

A tesztelt prototípus-források meglepően jó eredményeket adtak.A források lehetővé tették a kutatók számára, hogy több mint 160 láb távolságból szeizmikus reflexiós jeleket szerezzenek, ami jobb volt a vártnál. A felhasznált áramforrások nagyon kicsik voltak a kereskedelmi forgalomban használtakhoz képest. "A két forrás kevesebb, mint egyszázadával akkora volt, mint a kereskedelmi források, így az érzékelt távolság még lenyűgözőbbé vált" - mondta Weinberg.

Mielőtt az eredmények kereskedelmileg életképessé válnának, további vizsgálatokat és a források helyszíni keményítését kell elvégezni. Az INEEL ipari partnerei, a Chevron és a Halliburton végül eldöntik, hogy a források készen állnak-e a „főműsoridőre”.

"Ha továbbra is a várt módon teljesítenek, néhány éven belül egyiket vagy másikat használatba kell venni" - mondta Weinberg.

A csapatban az INEEL, a Lawrence Berkeley National Laboratory, a Chevron Petroleum Technology Company, a Halliburton és az Arkansas-i Egyetem kutatói találhatók.

Az INEEL egy tudományos alapú, alkalmazott mérnöki nemzeti laboratórium, amely az Egyesült Államok támogatásával foglalkozik.S. Az Energiaügyi Minisztérium környezet-, energia-, tudomány- és honvédelmi küldetései. Az INEEL-t a DOE számára a Bechtel BWXT Idaho, LLC üzemelteti, együttműködve az Inland Northwest Research Alliance-vel.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei