Новое исследование направлено на улучшение добычи природного газа

Исследователи из Миссурийского университета науки и технологий (Missouri S&T) намерены разработать способ извлечения природного газа, запертого в сланцевых или низкопроницаемых песчаных коллекторах, изучая его поведение на молекулярном уровне. Проект возглавляет доктор Баоцзюнь Бай, доцент кафедры нефтегазового инжиниринга, совместно с доктором Иньфа Ма, профессором химии, чья система визуализации отдельных молекул позволит изучить фильтрационные свойства газа в нанопорах.

Это исследование крайне важно, поскольку, по оценке Геологической службы США (USGS), запасы газа в подобных трудноизвлекаемых формациях могут достигать 460 триллионов кубических футов, что эквивалентно почти 21 году текущего потребления в США. Однако традиционные методы добычи здесь не работают из-за чрезвычайно малого размера пор — всего несколько нанометров, в то время как в обычных коллекторах они составляют микрометры. На наноуровне поведение веществ меняется, и точная модель фильтрации газа неизвестна.

«С помощью новой системы визуализации отдельных молекул, которую я разработал, мы можем напрямую наблюдать за поведением потока природного газа, полимерных растворов и поверхностно-активных веществ в нанопорах, по отдельности или одновременно», — говорит доктор Ма. Исследователи также изучат, как жидкости, используемые для гидроразрыва пласта, влияют на фильтрацию газа. Проект финансируется трёхлетним грантом в $1.2 млн от Research Partnership to Secure Energy for America. Работа включает создание 3D-модели пор с помощью ионно-лучевого микроскопа (FIB) и образцов сланца от партнёров, включая компании Baker Hughes и Hess Corp. Ожидается, что результатом станет новая математическая модель для прогнозирования потока газа в нанопорах.