सोशलोमिक्स जर्नल

अमूर्त

तेल और गैस उद्योग की चुनौतियों के लिए स्मार्ट समाधान

माजिद एस.अल-रुकेशी

कच्चा तेल ऊर्जा का सबसे आकर्षक स्रोत है। यह धरती की गहराई में उच्च तापमान और दबाव पर बनता है। इस ऊर्जा संसाधन के निष्कर्षण में महंगी ड्रिलिंग और निष्कर्षण प्रक्रियाएँ शामिल हैं। तेल की संरचना और भौतिक विशेषताएँ कार्बनिक पदार्थ, तापमान और ऊष्मा के स्रोत पर निर्भर करती हैं। तेल की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, उसे निकालना उतना ही मुश्किल होगा। भारी तेल, 10 से 20 के बीच API गुरुत्वाकर्षण वाले तेल को दिया गया नाम है, और उच्च चिपचिपाहट <10,000 cP है। इसे निकालना तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण और महंगा है। इस व्यवसाय में उच्च वित्तीय रिटर्न के कारण कई समाधान खोजे गए हैं। इस अध्ययन में, हम भारी तेल की चिपचिपाहट को कम करने के लिए विभिन्न आकृतियों और आकारों के नैनोकणों के अनूठे गुणों का उपयोग करके नए स्मार्ट समाधान प्रस्तावित करते हैं ताकि इसे निकालना आसान हो सके। नैनोकण 1- 100nm आकार के होते हैं, इनका सतह-से-आयतन अनुपात उच्च होता है, उच्च ताप क्षमता, उत्कृष्ट ताप चालकता, कम तापीय विस्तार और उच्च गलनांक होता है। इनमें से कुछ गुणों के संयोजन का उपयोग ड्रिलिंग और भारी तेल चिपचिपाहट की समस्याओं के समाधान की खोज के लिए किया गया था। ड्रिलिंग में, पाइप स्टिकिंग जैसी समस्याएं, द्रव परिसंचरण का खो जाना, गठन क्षति, बोरहोल का क्षरण, ड्रिलिंग तरल पदार्थों की थर्मल अस्थिरता और उनके अपर्याप्त जेल गुण, ड्रिलिंग तरल पदार्थ के रियोलॉजी को नियंत्रित करने और अनुकूलित करने में निहित हैं। इसलिए, ऐसी कठोर जलाशय स्थितियों में पानी आधारित ड्रिलिंग तरल पदार्थों के प्रदर्शन को आगे बढ़ाने के लिए, इन-हाउस नैनो-एडिटिव्स को संश्लेषित करके नैनो तकनीक पर आधारित एक सरल उपचार का उपयोग किया गया था। नैनो-एडिटिव्स का 1-3 wt% द्रव घनत्व को ~ 5% और गतिशील चिपचिपाहट को 20% तक बढ़ाता है और द्रव हानि को 50% तक कम करता है। इसके अलावा, यह गठन के आसपास के वातावरण के साथ एक पतली चिकनी मिट्टी का केक बनाता है। परिवेश के तापमान पर, कच्चा तेल और बिटुमेन अपनी उच्च चिपचिपाहट के कारण जलाशय की चट्टान से बहने के लिए प्रतिरोधी होते हैं। नतीजतन, एक बैरल तेल का उत्पादन और उन्नयन करने के लिए खर्च की गई ऊर्जा कच्चे तेल के संसाधन से उपलब्ध कुल ऊर्जा का 40% तक हो सकती है। तेल के भौतिक-रासायनिक गुणों को उन्नत करने और बचाने के लिए भाप-सहायता प्राप्त रिकवरी और इन-सीटू दहन जैसी ऊष्मीय रूप से संवर्धित तेल पुनर्प्राप्ति तकनीकों का उपयोग किया जाता है। ये सभी पुनर्प्राप्ति तकनीकें महंगी, जटिल हैं, और उन्हें समय-समय पर रखरखाव की आवश्यकता होती है; इसलिए, उच्च इन-सीटू उन्नयन के लिए प्रत्यक्ष और सस्ते समाधान मुख्य लक्ष्य हैं। हमारा अध्ययन एक वैकल्पिक विधि प्रदान करता है जो इस तरह के भारी तेल को क्रैक करके उसके उत्पादन और उन्नयन में मदद कर सकता है। भारी तेल क्रैकिंग प्रक्रिया के लिए, पर्यावरण के अनुकूल विधि द्वारा आयरन ऑक्साइड नैनो-रॉड्स (IONRs) को संश्लेषित किया गया था। इन छड़ों को 1 लीटर भारी तेल (12 API) के साथ अच्छी तरह से मिलाया गया और सीधे माइक्रोवेव विकिरण के अधीन किया गया। विकिरण द्विध्रुवीय जल अणुओं की उपस्थिति के कारण कच्चे तेल की गतिशील चिपचिपाहट में कमी का कारण बनता है।जब समान तापमान पर IONRs योजकों की नियंत्रित मात्रा मिलाई गई तो यह कमी 50% तक बढ़ गई।