Ağır ham petrol - Heavy crude oil

Ağır ham petrol (veya ekstra ağır ham petrol ), normal rezervuar koşulları altında üretim kuyularından kolayca akamayan yüksek viskoziteli bir petroldür.

Yoğunluğu veya özgül ağırlığı hafif ham petrolünkinden daha yüksek olduğu için "ağır" olarak adlandırılır . Ağır ham petrol, API gravitesi 20°'den az olan herhangi bir sıvı petrol olarak tanımlanmıştır . Ağır ham yağlar ve daha hafif dereceler arasında farklılık gösteren fiziksel özellikler, daha yüksek viskozite ve özgül ağırlığın yanı sıra daha yüksek moleküler ağırlıklı hidrokarbon bileşimi içerir. 2010 yılında, Dünya Enerji Konseyi ekstra ağır petrolü, yerçekimi 10°'den az ve rezervuar viskozitesi 10.000 centipoise'den fazla olan ham petrol olarak tanımladı. Rezervuar viskozite ölçümleri mevcut olmadığında, WEC tarafından ekstra ağır petrolün 4° API'lik bir alt limite sahip olduğu kabul edilir. 1000 kg / m den daha büyük bir yoğunluğa sahip bir başka deyişle, bir yağ olarak 3 (ya da 1 'den bir özgül ağırlığı daha fazla) ve en fazla 10.000 rezervuar viskozitesi  centipoise . Ağır yağlar ve asfalt, yoğun susuz faz sıvılarıdır (DNAPL'ler). Düşük bir çözünürlüğe ve sudan daha büyük bir viskoziteye ve sudan daha yüksek bir yoğunluğa sahiptirler. Büyük DNAPL dökülmeleri, akiferin tüm derinliğine hızla nüfuz edecek ve altta birikecektir.

İlgili maddeler

Ağır ham petrol, petrol kumlarından elde edilen doğal bitüm ile yakından ilişkilidir . Petrol jeologları , petrol kumlarından elde edilen bitümü, yoğunluğu 10° API'den az olduğu için 'ekstra ağır petrol' olarak sınıflandırır. Bitüm, petrolün en ağır, en kalın şeklidir. US Geological Survey'e göre, bitüm ayrıca daha yüksek viskoziteli (yani akışa karşı dirençli) ekstra ağır petrol olarak ayırt edilir : “Zafran kumu veya petrol kumu olarak da adlandırılan doğal bitüm, ağır petrolün özelliklerini paylaşır, ancak daha fazlasıdır. yoğun ve viskoz. Doğal bitüm, viskozitesi 10.000 cP'nin üzerinde olan yağdır. “Doğal bitüm (genellikle katranlı kumlar veya petrol kumları olarak adlandırılır) ve ağır petrol, rezervuar sıcaklıklarında yüksek viskoziteleri (akışa dirençleri), yüksek yoğunlukları (düşük API gravitesi) ve önemli miktarda nitrojen, oksijen ve sülfür içerikleri ile hafif yağlardan farklıdır. bileşikler ve ağır metal kirleticiler. Hafif yağın rafine edilmesinden kalan kalıntıya benziyorlar. Çoğu ağır petrol, jeolojik havzaların kenarlarında bulunur ve bakteriler, suyla yıkama ve buharlaşma yoluyla bozunma yoluyla hafif moleküler ağırlıklı bileşenlerini kaybetmiş olan daha önce hafif petrolün kalıntısı olduğu düşünülmektedir. Konvansiyonel ağır petrol ve bitümler, orijinal ham petrolden bakteri ve erozyonla bozunma derecesine göre farklılık gösterir.( Meyer 2003 , s. 1) Çoğu zaman, bitüm soğuk melastan daha viskozdur ve ortam koşullarında akmaz .

Göre Dünya Kaynakları Enstitüsü , ağır petrol ve petrol kumu önemli miktarda konsantrasyonları bulunur Kanada ve Venezuela. ABD Enerji Bilgi İdaresi (EIA), 2001 yılında, dünyadaki en büyük ağır ham petrol rezervlerinin, doğu Venezuela'da , 270 mil uzunluğunda ve 40 mil genişliğinde Orinoco Kuşağı olan Orinoco nehrinin kuzeyinde bulunduğunu bildirdi . O sırada Venezuela, "ekstra ağır ham kaynakları geliştirmek için ortak girişimlere" yetki vermeye başladı. Petroleos de Venezuela, SA (PDVSA) o sırada bölgede 270 milyar varil geri kazanılabilir rezerv olduğunu tahmin ediyordu ki bu , Suudi Arabistan'ın geleneksel petrol rezervleriyle aynı miktardaydı . Venezuela'daki Orinoco Kuşağı bazen petrol kumları olarak tanımlanır, ancak bu birikintiler bitümlü değildir, bunun yerine düşük viskoziteleri nedeniyle ağır veya ekstra ağır petrol kategorisine girer. Doğal bitüm ve ekstra ağır yağ, orijinal geleneksel yağlardan bakteriler tarafından bozunma derecesine göre farklılık gösterir . Otuz veya daha fazla ülkenin rezervleri olduğu bilinmektedir.

Ağır ham petrolün üretimi, nakliyesi ve rafine edilmesi, hafif ham petrole kıyasla özel zorluklar içermektedir. Genellikle, akışını kolaylaştırmak için ağır ham petrol taşıyan bir boru hattına düzenli mesafelerde bir seyreltici eklenir. Dilbit (seyreltilmiş bitüm ), yüksek viskoziteli hidrokarbonları taşımanın bir yoludur. Alberta Oil Sands Bitüm Değerleme Metodolojisi uyarınca, "Dilbit Karışımları", "ağır ham maddelerden ve/veya bitümlerden yapılan karışımlar ve bir seyreltici genellikle kondensat anlamına gelir . karışım daha az 800 kg / m 3 ."

ekonomi

Ağır ham petroller, petrol geliştirme ekonomisi için ilginç bir durum sağlar. Dünyadaki ağır petrol kaynakları, geleneksel hafif ham petrolün iki katından fazladır. Ekim 2009'da, Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmalar güncellenmiş Orinoco mevduat (Venezuela) 513 milyar varil (8.16 için geri kazanılabilir değerini × 10 10  m 3 Dünyanın en büyük kazanılabilir petrol yataklarının bu alanda bir yapım,). Bununla birlikte, ağır petrol için geri kazanım oranları genellikle mevcut petrolün %5-30'u ile sınırlıdır. Kimyasal yapı genellikle geri kazanım oranlarında belirleyici değişkendir. Ağır petrolün geri kazanılması için kullanılan yeni teknoloji, geri kazanım oranlarını sürekli olarak artırmaktadır.

Bir yandan, artan arıtma maliyetleri ve bazı kaynaklar için yüksek kükürt içeriği nedeniyle, ağır ham petroller genellikle daha hafif olanlara indirimli olarak fiyatlandırılır. Artan viskozite ve yoğunluk da üretimi daha da zorlaştırır (bkz. rezervuar mühendisliği ). Öte yandan, Kanada , Venezuela ve Kaliforniya da dahil olmak üzere Amerika'da büyük miktarlarda ağır ham petrol keşfedildi . Ağır petrol sahalarının nispeten sığ derinliği (genellikle 3000 fitten az), üretim maliyetlerinin düşmesine katkıda bulunabilir; ancak bunlar, geleneksel üretim yöntemlerini etkisiz kılan üretim ve nakliye zorluklarıyla dengelenir . Ağır petrol arama ve üretimi için özel teknikler geliştirilmektedir.

çıkarma

Petrolün normal ham petrolden daha kalın ve ağır olduğu birçok petrol sahasına buhar enjekte edilir.

Ağır petrol üretimi, 2008 yılında Kanada ve Venezuela'nın başını çektiği üretimle, birçok ülkede daha yaygın hale geliyor. Ekstraksiyon yöntemleri arasında kum ile soğuk ağır petrol üretimi , buhar destekli yerçekimi drenajı , buhar enjeksiyonu , buhar ekstraksiyonu , Burundan Topuğa Hava Enjeksiyonu (THAI) ve aşırı kumlu ve petrol açısından zengin tortular için açık ocak madenciliği yer alır .

Çevresel Etki

Mevcut üretim ve nakliye yöntemleri ile ağır ham petroller hafif olanlardan daha ciddi bir çevresel etkiye sahiptir. Daha zor üretimle birlikte , buharla su basması ve genellikle akre başına bir kuyu kadar yakın olan daha dar kuyu aralığı dahil olmak üzere çeşitli gelişmiş petrol geri kazanım tekniklerinin kullanılması gelir . Ağır ham petroller de kirletici maddeler taşır. Örneğin, Orinoco ekstra ağır yağı, vanadyum ve nikelin yanı sıra %4,5 kükürt içerir . Bununla birlikte, ham petrol kullanımdan önce rafine edildiğinden , kraking ve fraksiyonel damıtma yoluyla spesifik alkanlar ürettiğinden , bu karşılaştırma pratik anlamda geçerli değildir. Ağır ham petrol arıtma teknikleri daha fazla enerji girdisi gerektirebilir, bu nedenle çevresel etkisi şu anda amaçlanan nihai ürünler hafif hidrokarbonlar (benzinli motor yakıtları) ise daha hafif ham petrolden daha önemlidir. Öte yandan, ağır ham petrol, yol asfalt karışımları için hafif ham petrolden daha iyi bir kaynaktır.

Mevcut teknoloji ile, ağır yağlar ve yağ kumlarının çıkarma ve arıtma oluşturur kadar toplam üç kez CO olarak 2 esas olarak yanan doğal gazı içerebilir çıkarma işleminin ilave enerji tüketimi (tahrik geleneksel bir yağ ile karşılaştırıldığında emisyon akışı teşvik etmek için hazneyi ısıtın ve basınç uygulayın). Daha iyi üretim yöntemlerine yönelik mevcut araştırmalar, bu çevresel etkiyi azaltmaya çalışmaktadır.

Bir 2009 raporunda, Ulusal Toksik Ağı, karbondioksit ABD ve Petrol Üreticileri Kanada Derneği (CAPP) hükümetinin Bilgi Analizi Merkezi tarafından sağlanan verilere dayanarak CO emisyonları belirtti 2 üretilen enerji birimi başına vardı ~ kömür (0.078 / 0.093) için olan% 84 - yüksek CO daha 2 , geleneksel yağ emisyonu.

Çevresel Araştırma Ağı, geleneksel fosil yakıtlara kıyasla "çıkarma ve işleme için gereken enerji nedeniyle, Kanada petrol kumlarından elde edilen petrolün daha yüksek yaşam döngüsü emisyonuna sahip olduğunu" bildirmiştir; "%25'e kadar daha fazla."

jeolojik köken

Çoğu jeolog, ham petrolün biyolojik bozunmanın bir sonucu olarak 'ağır' hale geldiği konusunda hemfikirdir, burada daha hafif yağlar tercihen rezervuardaki bakteriyel aktivite tarafından tüketilir ve daha ağır hidrokarbonlar geride kalır. Bu hipotez ağırlıklı olarak petrol jeokimyası tekniklerine dayanmaktadır . Kötü jeolojik rezervuar sızdırmazlığı , hidrokarbonları organik yaşam (bakteriler gibi) dahil olmak üzere yüzey kirleticilerine maruz bırakır ve bu sürece katkıda bulunur.

Ağır petrol, sığ, genç rezervuarlarda, Pleistosen , Pliyosen ve Miyosen'den (25 milyon yıldan daha genç) kayalarla bulunabilir . Bazı durumlarda, daha eski Kretase , Mississippian ve Devoniyen rezervuarlarında da bulunabilir. Bu rezervuarlar zayıf bir şekilde sızdırmaz olma eğilimindedir ve bu da ağır petrol ve yağlı kumlara neden olur.

Kimyasal özellikler

Ağır yağ asfalt ve şunları içerir asfaltenler ve reçineler . Aromatikler ve naftenlerin lineer alkanlara yüksek oranı ve yüksek NSO seviyeleri ( azot , kükürt , oksijen ve ağır metaller ) nedeniyle "ağır" (yoğun ve viskoz ). Ağır yağ, 60'ın üzerinde karbon atomuna sahip daha yüksek bir bileşik yüzdesine ve dolayısıyla yüksek bir kaynama noktasına ve moleküler ağırlığa sahiptir. Örneğin, Venezuela'nın Orinoco ekstra ağır ham petrolünün viskozitesi 1000–5000 cP (1–5 Pa·s ) aralığındayken , Kanada ekstra ağır ham petrolünün viskozitesi 5000–10,000 cP (5–10) aralığındadır. Pa·s), melas ile yaklaşık olarak aynı ve daha yüksek (ticari olarak kullanılabilir en viskoz tortular için 100.000 cP veya 100 Pa·s'ye kadar). Chevron Phillips Chemical firmasından yapılan bir tanım aşağıdaki gibidir:

Ağır petrolün "ağırlığı", esas olarak, karmaşık, yüksek moleküler ağırlıklı, parafinik olmayan bileşiklerden ve düşük oranda uçucu, düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerden oluşan karışık bir torbanın nispeten yüksek bir oranının sonucudur. Ağır yağlar tipik olarak çok az parafin içerir ve yüksek düzeyde asfalten içerebilir veya içermeyebilir.

Ağır ham petrol genellikle iki şekilde sınıflandırılır:

  1. %1'in üzerinde kükürt içerenler (yüksek kükürtlü ham yağlar), aromatikler ve asfaltenler . Bunlar çoğunlukla Kuzey Amerika ( Kanada ( Alberta , Saskatchewan ), Amerika Birleşik Devletleri ( Kaliforniya ), Meksika ), Güney Amerika ( Venezuela , Kolombiya ve Ekvador ) ve Orta Doğu'da ( Kuveyt , Suudi Arabistan ) bulunur.
  2. Aromatikler , naftenler ve reçineler ile %1'den az kükürt (düşük kükürtlü ham yağlar) içerenler ve bunlar çoğunlukla Batı Afrika ( Çad ), Orta Afrika ( Angola ) ve Doğu Afrika'da ( Madagaskar ) bulunur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar