Акцентовано увагу на стратегічному завданні науки і виробництва – забезпеченні вітчизняної економіки власними енергетичними ресурсами та шляхами реалізації цього важливого питання застосуванням інноваційного підходу використання нафтогазового потенціалу і відповідної інфраструктури. Із врахуванням ступеня виснаження основних ресурсів нафти описується один із способів підвищення коефіцієнта нафтовилучення з виснажених і обводнених продуктивних горизонтів – застосування технології виробництва «синього» водню в пластових термобаричних умовах. Відповідно до актуальності проблеми сформульовано мету наукової публікації, яка полягає в окресленні спектру досліджень щодо оцінки досвіду та оцінюванні перспектив використання технології генерування «синього» водню із залишкових запасів на родовищ нафти. Для цього проаналізовано результати світових досліджень технології генерування водню в пластових умовах; виділено основні аспекти процесу генерування водню та систематизації методів аналітичних досліджень; проаналізовано основні аспекти технології отримання водню канадської компанії; оцінено перспективи і ризики виробництва водню на старих нафтогазових родовищах України. Встановлено, що для утворення «синього» водню в нафтовому пласті необхідно забезпечити певні термобаричні умови, а саме: температуру – 250-800 °С та тиск – 2-8 МПа. Наведено приклад практичної реалізації технології отримання «синього» водню в реальних пластових умовах на старому родовищі важкої нафти в Саскачевані компанією Proton Technologies. Акцентовано увагу на умовах проведення експерименту, зокрема стосовно закачування кисню у нафтовий поклад. Зважаючи на специфіку описаних технологій отримання «синього» водню на виснажених чи обводнених нафтогазових родовищах, високі екологічні та техногенні ризики від її реалізації в Україні, акцентовано увагу на необхідності проведення додаткових досліджень з оцінки процесів перебігу реакції внутрішньопластового горіння з можливістю оцінки термобаричних умов реакції, а далі й чинників, які будуть впливати на систему кріплення свердловин, її надійність, довговічність і потребу в попередніх ремонтних роботах. Наголошено на необхідності реалізації проєкту фізичного моделювання процесу утворення «синього» водню в лабораторних умовах з відтворенням відповідних пластових термобаричних умов та використанням різноскладових пластових флюїдів відповідно до умов українських нафтових родовищ, з вибором оптимальних параметрів процесу при оцінюванні можливих ризиків процесу на різних стадіях його реалізації. Особливу увагу акцентовано на необхідності проведення досліджень та з використання досвіду отримання «синього» водню на родовищах вуглеводнів Канади, для чого потрібно підібрати першочерговий об’єкт та провести дослідно-промислові роботи щодо реалізації створеної технології
Отримано 28.11.2022
Доопрацьовано 12.01.2023
Прийнято 27.02.2023
[1] Adegbesan K.O. Kinetic Study of Low Temperature Oxidation of Athabasca Bitumen, Ph.D. Thesis, The University of Calgary, Alberta, 1982.
[2] Alberta Chamber of Resources. Oil Sand Technology Road Map. Edmonton, 2004.
[3] Belgrave J.D.M., Moore R.G., Ursenbach M.G., Bennion D.W. A Comprehensive Approach to In-Situ Combustion Modeling. SPE Advanced Technology Series. 1990. Vol. 1, No. 1. Р. 98-107.
[4] Babushok V.I., Dakdancha A.N. Global Kinetic Parameters for High-Temperature Gas- Phase Reactions. Combustion, Explosion and Shock Waves. 1993. Vol. 29. Р. 464-489.
[5] Canadian Hydrogen Association. Hydrogen Systems. 2004.
[6] Davis B.E., Jennings J.W. State-of-the-Art Summary for Underground Coal Gasification. Journal of Petroleum Technology. 1984. No 36(1). P. 15-21.
[7] Energy Resources Conservation Board. Alberta’s Energy Reserves 2007 and Supply/ Demand Outlook 2008-2017. ST98-2008.
[8] Fogler H.S. Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences, 4th Edition, 2006.
[9] Guntermann K., Gudenau H.W., Mohtadi M. Mathematical Modeling of the In Situ Coal Gasification Process. Proceedings of the Eighth Underground Coal Conversion Symposium. 1982. August. P. 297-306,
[10] Hallam R.J., Hajdo L.E., Donnelly J.K., Baron R.P. Thermal Recovery of Bitumen at Wolf Lake. SPE Reservoir Engineering/ 1989, May P. 178-186. URL: http://onepetro.org/SPEEURO/ proceedings-pdf/09EURO/All-09EURO/SPE- 122028-MS/1787188/spe-122028-ms.pdf by Ivano-Frankivsk Nat Tech U, Oleksandr Kondrat on 17 January 2022.
[11] Hayashitani M., Bennion D.W., Donnelly J.K., Moore R.G. Thermal Cracking of Athabasca Bitumen. The Future of Heavy Crude and Tar Sands, Second International Unitar Conference, Venezuela, 1977. P. 233-247.
[12] Hayashitani M. Thermal Cracking of Athabasca Bitumen. Ph.D. Thesis, The University of Calgary, Alberta, 1978.
[13] Hyne J.B., Greidanus J.W., Tyrer J.D., Verona D., Rizek C., Clark P.D., Clark R.A., Koo J. Aquathermolysis of Heavy Oils. The Future of Heavy Crude and Tar Sands, Second Interna- tional Unitar Conference, Venezuela, 1977. P. 404- 411.
[14] Martin W.L., Alexander J.D. Dew J.N. Process Variables of In Situ Combustion. Petro- leum Transactions, AIME. 1958. Vol. 213, SPE 914-G, P. 28-35.
[15] Moore R.G., Laureshen C.J., Mehta S.A. Ursenbach M.G. Observations and Design Consi- derations for In Situ Combustion Projects. Journal of Canadian Petroleum Technology. 1999. Vol. 38, No. 13. P. 1-9.
[16] National Research Council and National Academy of Engineering. The Hydrogen Economy. The National Academies Press, Washington, D.C., 2004.
[17] Rostrup-Nielsen J.R. Production of Syn- thesis Gas. Catalysis Today. 1993. Vol. 18. P. 305- 324.
[18] Scholz W.H. Processes for Industrial Pro duction of Hydrogen and Associated Environ- mental Effects. Gas Separation & Purification. 1993. Vol. 7, No. 3. P. 131-139.
[19] Yang, X. and Gates, I.D.: “Combustion Kinetics of Athabasca Bitumen from 1D Tube Experiments”. Accepted in Natural Resources Research, 2009. URL: http://onepetro.org/SPEEURO/pro.
[20] SPE 122028 Potential for Hydrogen Gen eration during In-Situ Combustion of Bitumen by Punitkumar Ramanlal Kapadia, Michael Kallos, Leskiw Chris, and Ian Donald Gates, SPE, Univer- sity of Calgary.
[21] WO2017136924 – In-situ process to produce hydrogen from underground hydrocarbon reservoirs.