Исследование раскрывает, как улучшить добычу природного газа в сланцах

Новое исследование углеводородов противоречит общепринятым представлениям о том, как метан удерживается в породе, предлагая новую стратегию для более легкого доступа к этому ценному энергоресурсу. Ученые из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе и их партнеры, используя молекулярно-динамическое моделирование и метод малоуглового рассеяния нейтронов высокого давления (SANS), изучили поведение метана в сланце формации Марселлус. Они обнаружили, что при высоком давлении (~6000 psi) в мельчайших нанопорах керогена (менее 2 нм) происходит необратимая деформация, которая улавливает плотные кластеры метана, снижая эффективность добычи.

Это открытие имеет ключевое значение для сланцевой газодобывающей промышленности, где коэффициент извлечения газа составляет всего около 20%. Понимание механизма удержания метана в нанопорах позволяет оптимизировать стратегии управления давлением на месторождениях. Исследование предлагает целевой диапазон давления для высвобождения метана, что является более дешевым и эффективным инструментом повышения добычи, чем простое увеличение давления закачиваемой жидкости.

«Наше исследование дало новое понимание фундаментальных механизмов, управляющих транспортом углеводородов в сланцевых нанопорах, — сказал соавтор работы Хонгву Сюй. — Результаты в конечном итоге помогут разработать более эффективные стратегии управления давлением для повышения извлечения нетрадиционных углеводородов». Работа была опубликована в новом журнале Communications Earth & Environment издательства Nature.