新しい方法は未処理の天然ガス貯留層を定量化するのに役立つ可能性がある

Anonim

エネルギー情報局(Energy Information Administration)によると、地下に天然ガスを埋蔵する30以上の州がシェール層を持っています。 しかし、業界の専門家は、どれくらいの燃料が内部にあるか正確には同意できない。 これは天然ガスや他の炭化水素が、まだ理解されていない性質を持つシェール岩のナノスケールの測定困難な孔の中にあるからです。

「シェールガスの貯蔵容量を見積もりたい場合は、貯蔵する材料を理解する必要があります」とデラウェア大学の化学工学准教授であるYun Liuは述べています。また、米国標準技術研究所の物理学者(NIST)中性子研究センター。

UD、NIST、Aramco Services Companyの研究チームは、中性子散乱を利用して、多孔質材料の内部の深い表面特性の変化を測定する新しい非侵襲的方法を開発しました。

この方法は、炭化水素の貯蔵と輸送に直接影響を及ぼすシェール内の多孔質表面上の組成分布を調べることにより、天然ガス専門家がシェールサンプルをよりよく理解するのを助けることができる。 これは最終的に、サンプルが得られた地層からガスを抽出するための時間と資源を投資するかどうかを決定するのに役立ちます。 2月22日木曜日に ネイチャーコミュニケーション 誌に掲載されたこの研究の結果は、中性子散乱またはX線散乱を用いた多くの異なる種類の多孔質材料を理解するためにも使用できる。

毛穴の調査

それは重要な細孔の大きさだけではなく、天然ガスが岩石の各細孔の外縁と相互作用するため、表面構造と表面化学が重要です。 気孔の特性はまた、ガスが形成からどのように流出するかを決定する。

これらの細孔を理解するために、研究チームは、頁岩に天然ガスなどの炭化水素の大半を貯蔵する有機物である孤立したシェールケロジェンのサンプルを使用しました。 ケロジェンの内部を覗き込むために、彼らは小角中性子散乱を利用し、物質を介して亜原子中性子束を撮影し、中性子の挙動に関する情報を収集して細孔の特性を決定した。 中性子散乱は、電子顕微鏡法とは異なり、多孔質材料を調べるために使用される別の一般的な方法である非破壊的である。

次に、このグループは、異なる圧力でガス収着を伴う中性子散乱信号の変化を測定した。 中性子強度の変化は、試料内部の表面上の組成分布を反映する。

この新しい方法は、表面異質性のような他の方法では得られない新しい情報を明らかにすることができる。 簡単に言えば、研究者が彼らが働いていることをよりよく理解するのに役立つ情報を提供します。 サイトから収集された他の情報に追加すると、意思決定を支援することができます。

"石油分野で使用されている他の技術のほとんどは、サンプルパラメータの平均値を提供している"と研究者Wei-Shan Chiang博士はUDの化学・生体分子工学のポスドク研究員で、NIST Center for Neutron Researchアラムコサービスカンパニーで "私たちの方法は、材料特性の「平均」と「偏差」(分布の幅)の両方を提供します。

この方法は、セメントなどの多くの他の物質や、血液などの生物学的物質にも作用するはずです。 チームは新しいシステムにそのメソッドを適用することを楽しみにしています。

menu
menu