Опыт подземной газификации и перегонка горючих сланцев (часть 2)


Наиболее перспективным методом считается переработка сланца в пласте, без добычи его на поверхность. Такой процесс уже в течение семи лет разрабатывается фирмой «Оксидентал Петролеум» («Оху»).
В 1979 г. уже получено 8 тыс. т сланцевой нефти при извлечении 40% содержащихся в пласте углеводородов. Подземная газификации сланцев в промышленном масштабе может стать реальностью к 1988 г. при мощности 2750 тыс. т/год (по синтетической нефти). Фирма «Техасо» начала предварительные работы по извлечению нефти из пласта сланца с применением радиочастотного нагрева.
При термическом разложении керогена (371—427°С), содержащегося в горючих сланцах, выделяются жидкие и газообразные углеводороды. Для нагрева мощного пласта сланца необходимо, чтобы газы легко проходили через слой. Новый процесс нацелен на достижение необходимой проницаемости сланца. Из залежи вынимается 15—20% сланца, а оставшийся разрушается в полученный пустой объем выработки, что увеличивает газопроницаемость слоя и дает возможность перерабатывать его в пласте. Сланец нагревают посторонним источником энергии сверху, затем нагрев прекращают, и при подаче воздуха и разбавляющих газов термическая переработка осуществляется за счет сгорания остаточного углерода и части сланцевой смолы.
В процессе переработки можно выделить четыре основные зоны. Первая — зона предварительного подогрева, в которой входящий газ нагревается за счет контакта с горячим отработанным сланцем. Затем газ проходит ниже в зону сгорания остаточного углерода (при этом потребляется кислород, содержащийся в подаваемом газе). Сгорает также часть жидких и газообразных углеводородов. Ниже располагается зона перегонки — термического разложения органических веществ сланца с получением жидких и газообразных углеводородов. В последней зоне газы сгорания и продукты перегонки охлаждаются, вода и жидкие компоненты частично конденсируются и стекают на дно. При стекании и отстаивании вода и нефть частично разделяются и затем откачиваются на поверхность. Процесс продолжается до полного извлечения нефти из сланцевого пласта.
Основное отличие данного процесса от известных методов подземной переработки сланцев — выемка до 25% сланцевой залежи с целью создания пористой структуры слоя сланца. Процесс применим для пласта мощностью в сотни метров и экономичен даже при относительно малом содержании нефти в сланце — вплоть до 75—94 л/т.