La spectroscopie térahertz (THz) est un outil émergent dans l’évaluation des ressources de schistes bitumineux, offrant diverses applications telles que l’identification du pétrole et la datation THz. Les scientifiques étudient son potentiel, font face à des défis mais reconnaissent son rôle futur important dans l’exploitation des schistes bitumineux. Crédit : Issues.fr.com
Des chercheurs de l’Université chinoise du pétrole (Pékin) offrent un aperçu holistique de l’application de la spectroscopie térahertz pour caractériser les schistes bitumineux.
La compréhension actuelle du potentiel de production de pétrole des schistes bitumineux et du processus dynamique de pyrolyse de la matière organique est encore floue, ce qui conduit à des progrès relativement lents dans sa technologie de développement. En raison de caractéristiques telles que la propriété d’empreinte digitale, la faible énergie, la pénétration et le haut débit, la spectroscopie térahertz (THz), en tant que méthode d’évaluation émergente dans le domaine des ressources pétrolières et gazières, a démontré sa valeur en matière de recherche et d’application sous de multiples aspects.
« Celles-ci incluent la datation THz, l’exploration THz, l’identification du pétrole brut, le processus de désémulsion d’émulsion de pétrole brut, les transitions de modèle d’écoulement biphasique pétrole-eau, la désagrégation du pétrole brut dans un champ magnétique, la surveillance des PM2,5 et la classification », explique le professeur. Kun Zhao, qui travaille au Laboratoire clé de technologie de détection optique pour le pétrole et le gaz de Pékin, à l’Université chinoise du pétrole (Pékin), Chine.
Les chercheurs examinent en profondeur l’application de la spectroscopie térahertz pour la caractérisation et l’évaluation des schistes bitumineux. Crédit : Kun Zhao de l’Université chinoise du pétrole (Pékin)
Pour répondre aux exigences des nouvelles théories et méthodes pour l’utilisation efficace des ressources de schiste bitumineux, le professeur Zhao et son équipe « optique pétrolière et gazière » de l’Université chinoise du pétrole (Beijing), Chine, ont récemment examiné les avancées et les défis de la spectroscopie THz. pour l’évaluation des schistes bitumineux. Leurs conclusions ont été publiées dans le volume 2, numéro 4 de Examens énergétiques en décembre 2023.
Spectroscopie THz dans la recherche sur les schistes bitumineux
Dans l’article de synthèse, l’équipe résume les applications de la spectroscopie THz pour caractériser l’anisotropie, la distribution organique, le spectre d’empreintes digitales du kérogène, le rendement pétrolier, le processus de pyrolyse et l’absorption des ondes THz des schistes bitumineux. En outre, ils proposent la voie potentielle pour la technologie THz, en tenant compte du développement réel des schistes bitumineux dans le futur.
Profitant des caractéristiques de l’onde THz, un nouveau concept d’analyse thermique THz a été développé pour redécouvrir le modèle de pyrolyse du kérogène. « La découverte la plus importante de l’exploration des ondes THz est que la principale zone de production de pétrole et la zone de gaz naturel peuvent être caractérisées simultanément à l’aide de la spectroscopie THz, ce qui est difficile à réaliser avec d’autres méthodes standard », souligne le professeur Zhao.
Le pic d’absorption caractéristique du kérogène dans la gamme THz fournit un nouvel aperçu de la recherche sur le kérogène à l’échelle micrométrique et à l’échelle nanométrique. Les chercheurs ont également réalisé une évaluation directe du rendement en pétrole sans pyrolyse en raison de la forte dépendance des paramètres anisotropes THz sur le rendement en pétrole pour éviter la pollution de l’environnement.
Défis et perspectives d’avenir
« Bien que des progrès importants dans la caractérisation des ondes THz des schistes bitumineux aient été réalisés, l’ampleur et la profondeur des recherches manquent encore et de nombreux défis doivent être résolus », souligne le professeur Zhao. En ce qui concerne les applications pratiques, la conversion in situ est une tendance inévitable pour le développement commercial à grande échelle des schistes bitumineux à l’avenir. On s’attend à ce que la spectroscopie THz surveille le processus de craquage en fond de trou des schistes bitumineux et la productivité du pétrole et du gaz en temps réel.
« L’onde THz devrait devenir un avantage décisif pour surmonter le problème de goulot d’étranglement de l’exploitation des schistes bitumineux une fois que certains problèmes spécifiques auront été résolus, tels que la source de lumière haute puissance, la détection haute sensibilité, le balayage et l’imagerie rapides, le dispositif micro-nano THz et forte adaptabilité environnementale », conclut le professeur Zhao.
