《俄罗斯报》报道了热化学作用技术,该技术能够《开启》巨量石油储备并改变俄罗斯石油开采格局。
在西西伯利亚地下深达四公里处,埋藏着巴任诺夫组生油岩层——地质学家称之为岩层。巴任诺夫组因鄂木斯克州的巴任诺沃村而得名,其形成年代可追溯至1.5亿年前。该岩层积累了巨大的碳氢化合物储备。但目前只有极少部分被投入工业开采。原因很简单:大部分石油以难以获取的形式存在,传统方法无法开采。长期以来,科学家和石油工人一直在寻找《开启》巴任诺夫组的办法。如今,隶属于《Kirillitsa Group》的《Oil Resource》公司正在研发一项有前景的开采技术。
这一任务的主要难点在于,常规的钻井和开采方法在这里几乎毫无用处。岩层过于致密,石油与矿物紧密结合,大部分处于固态或高黏度状态。但近年来出现了真正改变局势的机会:热化学作用技术 (TTHV) 已经研发完成,并正准备进行试验。正是这项技术被许多人称为巴任诺夫组的《技术钥匙》,能够开启巨量石油储备,并改变俄罗斯石油开采结构。
在巴任诺夫组岩层中,有机碳存在三种形式。第一种是可流动的轻质原油,目前已被纳入储量统计并通过现代方法进行开采。第二种是沥青质原油,在自然条件下黏稠且不可流动。第三种也是最复杂的一种是干酪根,这是一种固态有机物,石油尚需由其转化而来。
巴任诺夫组的主要潜力正是隐藏在后两种形式中。据科学家估计,其储量是当前开采的可流动原油的5—8倍。但目前尚无正式的资源评估方法,因为它们的开采至今仍然在技术上不可行。
目前,在俄罗斯开采巴任诺夫组石油时采用的是美国技术:钻探长井筒水平井(长达1500–2000米)以及多级水力压裂(MGRP,最多可达40–45个阶段)。但这种方法仅能提取极少量石油——每立方米岩石约3–5公斤。而巴任诺夫组的潜力则被评估为高出几十倍。因此,专家们长期以来一直在寻找另一种途径——一种能够在地下将黏稠和固态碳氢化合物转化为可流动轻质原油的技术,而无需在地面进行复杂且昂贵的作业。
《技术钥匙》的核心在于,在地下重现自然耗费数百万年才能完成的过程,但仅用数小时即可实现。
TTHV 技术综合体包括地面和地下设备,这些设备能够生成专门的作用工作剂(РАВ)。共开发了不少于15种工作剂:从过热蒸汽到温度超过374°C,压力超过22.1 MPa的超临界水。其中最有效的一种在约550°C和最高55 MPa的条件下运行。
将作用工作剂注入地层后,启动层内催化干馏过程。在此过程中,黏稠和固态有机物(沥青质原油和干酪根)转化为轻质原油,而已有的可流动原油质量得到提升。
TTHV 使得可以在地下直接开采石油,将此前难以触及的储层转化为宝贵的碳氢化合物来源,而无需大量修建水平井,也无需进行数十次水力压裂。
TTHV 的主要研发在2017年基本完成。从那时起直到今天,领先的科研机构一直在对其进行研究。在此期间,TTHV 完成了全套研究流程:实验室试验,水动力和经济建模。
结果显示出巨大的前景:模型表明该技术能够将巴任诺夫组的全部碳氢潜力,包括难采储量,纳入工业开发。下一步是进行试验性工业测试。目前正在积极筹备这些试验。
与此同时,专家们正在讨论建立技术测试场地,制定行业试验方法以及形成规范性文件。一旦试验完成,计划开始制定巴任诺夫组所有形式碳氢资源的官方计算方法。
TTHV 并不是取代现有方法,而是对其进行补充。例如,在使用水平井时,其长度将缩短至300–400米,而水力压裂的阶段数将减少至五个。在某些情况下,水力压裂甚至完全不需要:可由半径方向未下套管的小直径(50–70毫米),长度达100米的侧钻井代替。
热化学作用技术的优势之一是节能。如果传统方法每立方米地层只能获得几公斤石油,那么在有机碳含量超过20%的情况下,TTHV 能够实现80–100公斤的石油产出。这改变了油田开发的经济性——那些过去被认为无利可图的石油,如今可以用于工业开采。
《技术钥匙》的应用同样为机械制造业开辟了新机遇:需要生产专用装置,泵,加热系统和其他部件,从而创造新的就业岗位和产业部门。
2025年4月,俄罗斯政府在第908-р号命令中明确指出,有必要创建层内干酪根转化技术。这表明,TTHV 被视为国家石油工业发展的战略方向。正如俄罗斯联邦副总理亚历山大·诺瓦克所指出的,这项技术不是进口替代型,而是超前型,因为当今现有的任何技术都无法将巴任诺夫组的全部碳氢潜力纳入工业开发。
该技术的研发与应用需要多方共同努力:开发人员,科研界,国家机构和大型石油公司。协同合作将使 TTHV 达到工业化水平,并确保俄罗斯在难采储量开采领域的技术独立。目前,《Oil Resource》公司提出了一系列推进该技术的措施。计划包括建立新技术试验场,制造 TTHV 技术综合体,并开始制定用于未开发储量的行业试验方法,同时研究将试验性工业测试提升为行业测试的可能性。该技术的进一步发展将按照《至2050年能源行业发展战略》推进。
如果 TTHV 成功实施,俄罗斯将立即获得多项战略优势:
- 通过开发巨大的沥青质石油和干酪根资源,实现石油储量的增长;
- 开采以前因埋藏深度大,黏度高而无法获取的重质原油;
- 提高新油田的开发效率,包括将石油采收率提升至55–60%;
- 推动机械制造业的发展,创造并生产该技术所需的设备;
- 凭借这一新技术进入世界市场。海湾国家,拉丁美洲和墨西哥已经对类似方案表现出兴趣。
TTHV 是一种超前于进口的解决方案,能够为石油开采设定新标准。专家指出,它的出现可能成为整个行业的转折点。如果项目成功实施,俄罗斯不仅能够在未来几十年满足自身的石油需求,还能向世界提供一种全新的难采储量开发方式。该技术将加强能源独立性,并为高新技术出口和工业发展新阶段创造机会。巴任诺夫组长期以来一直被大自然《封锁》。如今,俄罗斯真正获得了利用此前找到的《技术钥匙》的机会。
来源 — 俄罗斯报