Водород является одним из важнейших компонентов «чистой» энергетической системы будущего. В настоящее время производство экологически «чистого» водорода сопряжено с высокими затратами энергии при осуществлении процесса электролиза воды и при производстве водорода в процессе парового риформинга метана в связи с необходимостью улавливания и захоронения углекислого газа. Компания Hydrogen Source AS разработала технологию генерации водорода в пласте (ГВП) и его добычи без выброса парниковых газов в атмосферу. Технология ГВП может применяться в низкопроницаемых пластах, на некоммерческих месторождениях углеводородов, на истощенных газовых и нефтегазовых месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, путем конверсии не извлекаемых рентабельно остаточных запасов углеводородов в водород для его коммерческой добычи; на угольных месторождениях, содержащих метан.
В статье представлены результаты оценки применения ГВП на месторождении с остаточными, некоммерческими запасами углеводородов. В экспериментах, проведенных в высокотемпературных реакторах при пластовых давлениях, степень конверсии углеводородов в водород достигала 70 %. В пластовых условиях при реализации ГВП помимо парового риформинга осуществляется также каталитический крекинг углеводородов. Созданная численная динамическая химико-термическая модель процесса, адаптированная к полученным экспериментальным данным, использовалась в гидродинамическом моделировании месторождения для прогноза показателей и оценки экономической эффективности процесса. Применение ГВП на истощенном месторождении становится экономически рентабельным при конверсии в водород, превышающей 5 % остаточных запасов углеводородов в пласте. Результаты расчетов показывают, что стоимость получаемого в процессе ГВП водорода кратно ниже, чем в широко применяемых в настоящее время способах получения водорода путем парового риформинга метана и электролиза воды.
Список литературы
1. Hydrogen Council Path to hydrogen competitiveness. A cost perspective. 88 p. – https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2020/01/Path-to-Hydrogen-Competitiveness_Full-Study-1...
2. Сургучев М.Л. Обзор сегментации рынка водорода по группам потенциальных клиентов на основе ключевых областей применения. – Эдинбург: Университет Хериот-Уатт, 2016.
3. Сургучев Л.М. Получение водорода из углеводородов в пласте, накопление и подземное хранение водорода для его коммерческого использования // III Международный научный симпозиум «Теория и практика примененис методов увеличения нефтеотдачи пластов», ОАО «ВНИИнефть» им. академика А.П. Крылова, Москва, 20–21 сентябрь 2011 г. – М.: ВНИИнефть, 2011.
4. Surguchev L. In-situ hydrogen generation from hydrocarbons // Offshore Heavy Oil Conference, London, 24-25 November 2011.
5. Berenblyum R., Østhus A., Stokka S., & Surguchev L. Air Injection. In: North Sea Chalk / edited by S. Skjaeveland, O.K. Siqveland. – Universityof Stavanger, 2019.
6. Druganova E., Surguchev L., Ibatullin R. Air Injection at Mordovo-Karmalskoye field // Simulation and IOR evaluation, 32nd Annual Symposium & Workshop, IEA Collaborative Project on Enhanced Oil Recovery, 17-19 October 2011, Vienna. – SPE-136020-MS, 2010. – https://doi.org/10.2118/136020-MS
7. Berenblyum R., Surguchev L. Production of H2 generated from hydrocarbons in-situ with CO2 disposal // European Hydrogen Energy Conference (EHEC), Seville, Spain, 2014. – DOI:10.3997/2214-4609.20140132
8. Surguchev L., Berenblyum R., Surguchev M. Shift to Hydrogen: 100% Recovery from Depleted and Abandoned Gas Fields // IOR 2016 19th European Symposium on IOR. Stavanger, Norway. – DOI:10.3997/2214-4609.201700245
9. Беренблюм Р.А., Сургучев М.Л. Генерация волорода из углеводородов в пластовых условиях месторождений: эффективность добычи водорода // «Интегрированное научное сопровождение нефтегазовых активов: опыт, инновации, перспективы» ОАО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», 20–21 октября 2021 г., г. Пермь.
10. Слепцов Д.И. Генерация водорода в пластовых условиях: эффективность добычи водорода с нулевым углеродным следом // Национальный нефтегазовый форум. – 2021.
