Saga din nisipurile petroliere din Canada
Această poveste a început demult și a început cu lucrările lui Carl Clarke
Chimistul canadian Carl Clarke sa născut în 1888 în Georgetown, Ontario. Învățământul superior a primit de la Universitatea McMaster, iar in 1915 la Universitatea din Illinois, a primit titlul de doctor în chimie.
Trebuie să spun că Canada are rezerve uriașe de țiței (bitum). Depozitele de nisipuri bituminoase sunt cunoscute de mult timp (de exemplu, cel mai mare depozit al Athabasca a fost descoperit încă din 1778), dar nu sa găsit nici un mod eficient de a dezvolta astfel de depozite. Dezvoltarea lor a fost limitată în principal la colectarea de suprafețe a bitumului, utilizându-l pentru construcții.
În 1921, guvernul din Alberta (o provincie în care se află toate rezervele mari de petrol grele) a stabilit Consiliul de Cercetare Științifică și Industrială pentru a studia metodele de dezvoltare a nisipurilor petroliere. Primul membru al acestei organizații a fost Karl Clark, iar sarcina sa principală a fost găsirea unui mod eficient de prelucrare a nisipurilor de petrol.
Carl a început să experimenteze diferite modalități de separare a uleiului de particule de nisip solid folosind apă caldă și substanțe chimice. În 1923, el și colegul său, Sidney Blair, au construit o mică fabrică de procesare a nisipului experimental. Planta a reușit să prelucreze până la 85 de tone de materii prime pe an, însă costul ridicat al încălzirii apei a rămas o problemă mare. În 1925, în timp ce lucra la Consiliu, Carl Clark a găsit în sfârșit o cale eficientă de extragere a petrolului din nisipurile petroliere prin utilizarea apei calde și a reactivilor chimici, pe care a brevetat-o în 1929.
Această metodă constă în faptul că nisipul petrolier extras prin metoda carierei este amestecat cu apă caldă fie într-un tambur special, fie direct în conductă. Picăturile de petrol (bitum) sunt separate de particulele minerale de nisip și sunt atașate la bule mici de aer care le ajută să se deplaseze în partea superioară a amestecului. Apoi întreaga masă este plasată în recipiente speciale de separare, în care spuma saturată cu bitum este pompată pur și simplu de pe suprafața lichidului. Spuma pompată conține aproximativ 65% ulei, 25% apă și 10% solide.
Atunci când granulele mari de nisip se deplasează, acestea sunt pompate în locuri speciale de depozitare, unde formează un fel de baraj sub forma unui iaz. În aceste iazuri, apa reziduală pompată este pompată cu particule de nisip fin rămase în ea. Uneori apa se stinge și după uscarea completă a tuturor particulelor solide, apa pură rămasă se utilizează repetat.
Un fapt interesant: din moment ce particulele de materie minerala nu se regasesc cu densitatea initiala dupa ce sunt procesate si extrase din ele, se pare ca fiecare metru cub de nisip petrolier produs se transforma in 1,4 m³ de deseuri.
De obicei, această metodă poate extrage 88-95 procente din petrolul conținut în nisipul de petrol, ceea ce face ca această metodă să fie foarte eficientă.
Atunci când companiile canadiene au început producția comercială de petrol din nisipuri petroliere la sfarsitul anilor 1960, chiar și în industria petrolieră, puțini oameni au acordat o atenție la ea. Uleiul a fost închis într-o pastă vâscoasă semi-solidă numită bitum, amestecată cu particule minerale solide. Depozitele de ulei de bitum au înghețat în timpul iernii, iar vara s-au transformat în locuri mlaștine, în care echipamentul sa înecat. De mult timp nimeni nu a profitat serios de ocazia de a extrage petrol din astfel de depozite dificile. În timp, nisipurile de petrol au fost recunoscute ca o parte integrală și integrală a industriei petroliere. Și dr. Carl Clarke din Canada este acum onorat ca un dezvoltator de tehnologie eficientă pentru extragerea de petrol de la ei.
Trecerea la tehnologiile de recuperare a petrolului greu din rezervor
Cariera mod de a dezvolta nisipurile de petrol folosind excavatoare și camioane uriașe gigant vă permite să se angajeze în producția de doar 20% din rezervele de petrol. Rezervele rămase se află la mare adâncime dincolo de metoda de carieră. Prin urmare, următorul pas logic în dezvoltarea dezvoltării nisipurilor petroliere a fost tranziția către producția de petrol direct din formare (așa-numitul proces in situ). În acest scop, s-au dezvoltat metode precum metoda SAGD. Metoda de drenare a gravitației aburului, descrisă în mod clar în articol. VAPEX, CHOPS și altele (de exemplu, metoda N-Solv).
Înapoi în anii 1940, Carl Clarke a ajuns la concluzia că extracția de suprafață a nisipului petrolier și prelucrarea ulterioară nu este cea mai eficientă metodă de obținere a petrolului. "Până acum, am fost foarte pesimist în legătură cu producția de petrol greu direct din rezervor, dar acum devin din ce în ce mai optimist", a scris el. Dar meritul principal în dezvoltarea unei metode de succes de comercializare a extracției de ulei greu din rezervor aparține dr. Roger Butler, dezvoltatorul metodei SAGD.
Născut Roger Butler în 1927 în Marea Britanie în orașul Ilford, care din 1965 este considerat parte a Londrei. În 1951, Roger a primit doctoratul în chimie de la Colegiul Imperial din Londra și aproape imediat după aceea a emigrat în Canada.
În 1955, el sa alăturat Oil Company Imperial, unde a lucrat pentru următorii 27 de ani, în care nu numai dezvoltarea tehnologiei dezvoltate de țiței greu SAGD, dar aproape de ea tehnologie VAPEX, în care aburul este utilizat în locul unui solvent special.
In 1970, Butler, fiind angajat al Imperial Oil, a dezvoltat conceptul folosind două puțuri orizontale paralele cu injecție de abur într-una dintre ele, ca un mod posibil de a dezvolta un depozite profunde de ulei greu. Conceptul său și transformarea acestuia în tehnologie SAGD de succes comercial au dat un impuls dezvoltării altor metode de dezvoltare a depozitelor de petrol grele.
Recunoscută în prezent ca tatăl tehnologiei SAGD, Roger Butler a jucat un rol-cheie în dezvoltarea metodelor de dezvoltare a depozitelor adânci de uleiuri grele. „Invenția conceptului Roger SAGD este în conformitate cu invenția prin procedeul Charles Clarke, folosind apă caldă și este una dintre inovațiile critice care au permis nisipurile de petrol din Canada pentru a deveni una dintre principalele surse de energie din lume pe scara Arabiei Saudite“ - scrie Doug Lilliko, Director al Consiliului potrivit cercetărilor efectuate de Alberta.
Harta depozitelor de nisipuri bituminoase din Canada, în nordul provinciei Alberta
Dezvoltarea tehnologiilor inovatoare de producție a petrolului a permis Canadei să creeze o industrie de miliarde de dolari pentru extragerea petrolului greu și a bitumului natural. Și deși costul producerii acestui ulei este mult mai mare decât cel tradițional, acesta joacă un rol din ce în ce mai important în industria petrolieră modernă.
În general, există trei etape în dezvoltarea nisipurilor petroliere din Canada:
- Exploatarea de suprafață a bitumului petrolier și utilizarea sa în construcții, inclusiv construcția de drumuri;
- Dezvoltarea nisipurilor petroliere prin metoda carierei cu prelucrarea ulterioară;
- Extragerea uleiului greu direct din rezervor
Astfel, datorită dezvoltării tehnologiilor inovatoare de extracție a petrolului greu și a bitumului natural, Canada a reușit să devină a doua țară ca mărime din lume în ceea ce privește rezervele dovedite de petrol.
