Среда, 21 февраля, 2024
ДомойНаукаСпектроскопия встречается со сланцем: терагерцовые волны открывают тайны нефти

Спектроскопия встречается со сланцем: терагерцовые волны открывают тайны нефти

- Advertisement -

Терагерцовая (ТГц) спектроскопия — это новый инструмент оценки ресурсов сланца, предлагающий различные приложения, такие как идентификация нефти и датирование ТГц. Ученые исследуют его потенциал, сталкиваясь с проблемами, но признавая его важную будущую роль в разработке сланца. Фото: SciTechDaily.com

Исследователи из Китайского университета нефти (Пекин) предлагают целостное представление о применении терагерцовой спектроскопии для характеристики горючих сланцев.

Современное понимание нефтегенерационного потенциала сланца и динамического процесса пиролиза органических веществ до сих пор остается неясным, что приводит к относительно медленному прогрессу в технологии его разработки. Благодаря таким характеристикам, как «отпечаток пальца», низкая энергия, проникновение и широкополосная связь, терагерцовая (ТГц) спектроскопия как новый метод оценки в области ресурсов нефти и газа продемонстрировала ценность для исследований и приложений во многих аспектах.

«К ним относятся ТГц-датирование, ТГц-разведка, идентификация сырой нефти, процесс деэмульгации сырой нефтяной эмульсии, структурные переходы двухфазного потока нефть-вода, дезагрегация сырой нефти в магнитном поле, мониторинг PM2,5 и классификация», — объясняет профессор. Кун Чжао, который работает в Пекинской ключевой лаборатории технологий оптического обнаружения нефти и газа Китайского университета нефти (Пекин), Китай.

Исследователи всесторонне рассматривают применение терагерцовой спектроскопии для характеристики и оценки горючих сланцев. Фото: Кун Чжао из Китайского нефтяного университета (Пекин).

Чтобы удовлетворить требования новых теорий и методов эффективного использования ресурсов сланца, профессор Чжао и его команда по оптике нефти и газа из Китайского университета нефти (Пекин), Китай, недавно рассмотрели достижения и проблемы ТГц спектроскопии. для оценки сланца. Их выводы были опубликованы в томе 2, выпуске 4 журнала. Энергетические обзоры в декабре 2023 года.

ТГц спектроскопия в исследованиях сланцев

В обзорной статье команда суммирует применение ТГц-спектроскопии для характеристики анизотропии, распределения органических веществ, спектра отпечатков пальцев керогена, выхода нефти, процесса пиролиза и поглощения ТГц-волн горючими сланцами. Кроме того, они предлагают потенциальный путь развития ТГц технологии, учитывая фактическое развитие добычи сланца в будущем.

Используя преимущества ТГц волн, была разработана новая концепция термического ТГц анализа, чтобы заново открыть модель пиролиза керогена. «Наиболее важным открытием в области исследования ТГц волн является то, что основная зона нефтегенерации и зона природного газа могут быть охарактеризованы одновременно с помощью ТГц спектроскопии, чего трудно достичь с помощью других стандартных методов», — отмечает профессор Чжао.

Характерный пик поглощения керогена в ТГц диапазоне дает новый взгляд на исследования керогена на микромасштабе и в наномасштаб. Исследователи также осуществили прямую оценку выхода нефти без пиролиза из-за сильной зависимости анизотропных ТГц параметров от выхода нефти, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.

Вызовы и перспективы на будущее

«Хотя достигнут значительный прогресс в определении характеристик сланца с помощью ТГц-волн, широта и глубина исследований все еще недостаточны, и необходимо решить множество проблем», — подчеркивает профессор Чжао. Что касается практического применения, то конверсия на месте является неизбежной тенденцией крупномасштабной коммерческой разработки сланца в будущем. Ожидается, что ТГц-спектроскопия позволит отслеживать в режиме реального времени процесс крекинга сланца и продуктивность нефти и газа.

«Ожидается, что ТГц-волны станут острым краем для преодоления узкой проблемы добычи сланца после решения некоторых конкретных проблем, таких как мощный источник света, высокая чувствительность обнаружения, быстрое сканирование и визуализация, микро-нано-ТГц-устройство и сильная адаптация к окружающей среде», — заключает профессор Чжао.

Ссылка: «Характеристика и оценка горючих сланцев на основе терагерцовой спектроскопии: обзор» Сюэконг Лю, Кун Чжао, Синьян Мяо и Хунлей Чжань, 16 августа 2023 г., Энергетические обзоры.
DOI: 10.1016/j.enrev.2023.100041

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме