¿Sería económicamente factible instalar una turbina en línea en un pozo de gas o en una tubería y convertir la energía cinética del gas que fluye en energía eléctrica?

Answer 1

La respuesta rápida es:

Depende.

Es técnicamente factible utilizar pozos geotérmicos geopresurizados para generar energía. Sin embargo, la energía química del gas y la energía térmica de los fluidos coproducidos probablemente superarán todo lo que pueda obtener de la energía cinética del gas. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. Ha estado investigando esto desde hace un tiempo y operó una planta piloto de 1 MW en Texas durante un par de años antes de que se cerrara, aunque la mayor parte de la energía se obtuvo de la energía térmica y química de El gas (sin recuperación cinética). Además, las presiones de la cabeza del pozo disminuyen a medida que se producen, lo que significa que el componente de energía cinética de un pozo geotérmico geopresurado tiende a reducirse con el tiempo.

Los pozos de gas están altamente presionados. Los perforadores lo saben, porque tienen que pesar su lodo (el líquido que se usa para ayudar a perforar el pozo) a más del doble de la densidad del agua cuando se perfora un pozo de gas para evitar que el pozo salga. El gas que sale de un pozo se encuentra a una presión inmensa y, por lo tanto, transporta líquidos en estado gaseoso. Entonces, lo primero que le sucede al gas natural en un campo de producción es reducir su presión, condensar los líquidos (agua y condensados) a través del efecto Joule-Thompson y luego volver a comprimir el gas para su distribución.

Dicho esto, no hay nada que le impida convertir esa presión de pozo en energía cinética, aunque puede encontrar que el gas en sí y el calor de los fluidos coproducidos son fuentes de energía más confiables. Aquí hay un par de fuentes para que eches un vistazo.

Recopilación del informe resumen del programa geopresured-geotérmico de la Costa del Golfo. Volumen 1: Resumen ejecutivo

Resumen de NREL sobre geotermia

Estos muchachos (Louisiana Geothermal) dirigieron una nueva planta piloto en (sí …) Louisiana, pero no estoy seguro de qué pasó con este proyecto. Nuevamente, el componente KE de la generación de energía no es muy importante, aunque ayuda a compensar algunas de las pérdidas de bombeo por reinyección parasitarias que algunos tipos mencionan aquí.

La investigación geotérmica se está preparando para producir energía a partir de fluidos coproducidos. El problema aquí es realmente las temperaturas ambientales, cuando estas son altas, los potenciales de producción de energía también son bajos (Carnot). Sin embargo, hay algunas personas que trabajan en ciclos de refrigeración para acompañar los ciclos de Rankine orgánico (utilizados para generar energía a partir de las diferencias de baja temperatura), lo que significa que podrían ser mucho más comunes en el futuro. En ese momento, verás que las compañías petroleras se interesan, pero hasta entonces … es dudoso.

Answer 2

No.

Será mucho más económico si instala dicha turbina en línea en algún lugar más abajo. Dado que la presión y la temperatura ya han bajado significativamente, la turbina en línea corriente abajo sería mucho más barata en comparación con la turbina en línea corriente arriba . Ya que está aprovechando el diferencial de presión, no importa dónde coloque la turbina (ya sea corriente arriba o abajo).

A menos que, si está pensando en la turbina en línea para reemplazar la función de estrangulación (tocando la electricidad para estrangular el flujo, ¿por qué no?), Hmmm … sin hacer el análisis de costos:

Si es económicamente viable, los operadores de petróleo y gas habrían hecho esto. Incluso el salvaje y loco Petrobras no ha hecho esto. Por lo tanto, parece que será mucho más barato quemar el gas en electricidad (en lugar de aprovechar la energía de flujo) sin hacer ningún cálculo de costo.

Por supuesto, lo contrario es cierto. Los operadores de petróleo y gas están dispuestos a gastar una GRAN cantidad de dinero para poner las bombas aguas arriba, es decir, la elevación artificial.

Página en slb.com

Answer 3

Hay dos tipos de campos
1) onshore 2) offshore

En tierra, se perfora en tierra, como el KG D6, en su mayoría se obtiene gas, esto brota con la presión, ¿qué presión? Ningún cuerpo lo sabía. A menos que taladre y verifique, no puede conocer la presión del gas, inicialmente la presión será muy grande y luego disminuirá gradualmente.
por lo tanto, si desea instalar una turbina en línea, debe dar detalles básicos a compañías como GE o Siemens, las turbinas no son galletas, que se compran en supermercados, las turbinas están diseñadas para condiciones específicas.
Ahora los temas más grandes,
1) el gas que se obtiene del depósito no está procesado, contiene H2S y otras sustancias altamente corrosivas, que dañarán la turbina
2) las turbinas necesitan un mantenimiento de alto nivel, tienen problemas con los rodamientos, enormes vibraciones que no
3) El punto de vista del diseño, lo hace complicado y necesita soporte.

¿Podemos instalar turbina en alta mar? No, las razones son las mismas que mencioné en la costa, y son un poco peores porque tiene grandes posibilidades de fugas, donde encontrar otro desafío es otro.

Analicemos, tubería submarina, la única posibilidad es instalar una turbina en una costa y conectarse a la tubería submarina, pero no es una buena opción, déjame decirte por qué. Debido a que necesitamos presión para mover el gas de un extremo a otro, a la inversa usamos compresores para desarrollar la presión.

Económicamente, si gana ₹ 1,00,000 por día, ¿le importaría perder ₹ 100 por día y ahorraría un gran riesgo? supongo que si

Answer 4

El gas puede tener presiones en el fondo del pozo que lo hacen fluir.
Pero para llegar al destino final en una tubería larga, generalmente se deben agregar estaciones de compresores para aumentar la presión para superar las miles de millas de pérdida de presión de la tubería debido a las pérdidas por fricción / restricción.

Por lo tanto, cada turbina que coloque en su sistema significa una pérdida de presión adicional, tendrá que compensar eso con más compresores.

Debido a la conservación de la energía y las eficiencias de conversión, obtendrá menos energía de una turbina que el compresor que usa para aumentar la presión.

Answer 5

Sí, pero ¿cree que es una opción comercialmente viable hacer que las turbinas grandes encajen en la corteza terrestre de casi 1 km de profundidad y que esos gases fluyan sin prenderse fuego debido a la compresión o cualquier carga estática producida? ¿Largo camino para la investigación en ese campo?