Possible application of solar energy to power hydrocarbon extraction and enhanced oil recovery operations in high latitudes

• Autorzy: Mangushev Rufat , Ibrahimova Fidan , Gaffarov Murad

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2024.04.03

Warianty tytułu

PL

Możliwe zastosowanie energii słonecznej do zasilania operacji wydobycia węglowodorów i metod wspomagania wydobycia ropy naftowej na dużych szerokościach geograficznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As the world enters the renewable revolution, it is crucial for the petroleum industry to remain relevant in the public eye and become environmentally awareness. One potential path to achieve these goals in a progressive and beneficial way is to integrate renewable energy sources into various nodes of the petroleum industrial operations. Different ways of achieving such integration are described in the review section of the article. These include utilizing solar energy to power upstream operations and a variety of enhanced oil recovery projects, such as microbial enhanced oil recovery and others, or using solar energy downstream to supply power to pumps, gas lift apparatus, etc. The article also proposes a novel potential application of solar energy to power operations and provide long-term sustainable energy source to petroleum operations in high latitudes. The potential applicability of solar power in petroleum engineering operations far North has long been neglected due to potential unprofitability and difficulty of construction of solar power grid in such harsh climactic conditions. However, now, as the world transitions to a new reality of co-existence of fossil fuels with alternative energy sources in light of growing concerns over climate change, it is a strategic time to implement the technology in profitable and environmentally conscious way in countries that have a trustworthy environmental record and strong, robust environmental policies, like Canada, as well as in less environmentally achieving countries with milder emission reduction targets such as Russian Federation.

PL

W miarę jak świat wkracza w rewolucję związaną z odnawialnymi źródłami energii, kluczowym zadaniem dla przemysłu naftowego jest utrzymanie swojej istotnej pozycji w oczach opinii publicznej i zwiększenie świadomości ekologicznej. Jedną z potencjalnych dróg do osiągnięcia tych celów w innowacyjny i zarazem przynoszący korzyści sposób jest integracja odnawialnych źródeł energii z różnymi obszarami działalności przemysłu naftowego. Różne sposoby tej integracji opisano w części przeglądowej artykułu. Obejmują one wykorzystanie energii słonecznej do zasilania procesów wydobywczych i różnych projektów intensyfikacji wydobycia ropy naftowej, takich jak mikrobiologiczna intensyfikacja wydobycia ropy naftowej i inne, lub też wykorzystanie energii słonecznej do zasilania pomp, gazodźwigów itp. W artykule zaproponowano również nowatorskie potencjalne zastosowanie energii słonecznej do zasilania procesów operacyjnych i zapewnienia długoterminowego zrównoważonego źródła energii dla wydobycia ropy naftowej na dużych szerokościach geograficznych. Temat potencjalnego zastosowania energii słonecznej w operacjach inżynierii naftowej na dalekiej północy nie był jak dotąd podejmowany ze względu na potencjalną nieopłacalność i trudność budowy sieci energii słonecznej w tak trudnych warunkach klimatycznych. Jednak teraz, gdy świat przestawia się na nową rzeczywistość opartą na jednoczesnym stosowaniu paliw kopalnych i alternatywnych źródeł energii w świetle rosnących obaw związanych ze zmianami klimatu, jest to strategiczny czas na wdrożenie tej technologii w opłacalny i świadomy ekologicznie sposób w krajach, które mogą pochwalić się dobrą reputacją w zakresie ochrony środowiska i silną, stabilną polityką środowiskową, jak np. Kanada, jak również w krajach o mniej rygorystycznych założeniach redukcji emisji, takich jak Federacja Rosyjska.

Słowa kluczowe

EN

solar energy; petroleum engineering; integration; hydrocarbon production; high latitudes; microbial enhanced oil recovery; MEOR

PL

energia słoneczna; inżynieria naftowa; integracja; wydobycie węglowodorów; duże szerokości geograficzne; mikrobiologiczne wspomaganie wydobycia ropy naftowej; MEOR

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 4
• Strony: 211--217
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Mangushev Rufat

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Ibrahimova Fidan

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Gaffarov Murad

• Azerbaijan State Oil and Industry University

Bibliografia

• British Petroleum, 2023. BP Statistical Review of World Energy 2022.71st edition.
• Endurthy A.R., Kialashaki A., Gupta Y., 2016. Solar Jack Emerging Technologies Technical Assessment. PG&E’s Emerging Technologies Program. Pacific Gas and Electric Company. DOI:10.13140/RG.2.2.16142. 36166.
• Epstein A., 2019. Three Myths about the Oil and Gas Industry's Future and How to Counter Them. Journal of Petroleum Technology, 71(03): 32–32. DOI: 10.2118/0319-0032-JPT.
• Freise J., 2011. The EROI of Conventional Canadian Natural Gas Production. Sustainability, 3(11): 2080–2104. DOI: 10.3390/su3112080.
• Global Solar Atlas. <https://globalsolaratlas.info/map> (access:12.2023).
• Halabi M.A., Al-Qattan A., Al-Otaibi A., 2015. Applications of Solar Energy in the Oil Industry – Current Status and Future Prospects. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 43: 296–314. DOI:10.1016/j.rser.2014.11.030.
• Hassan Q.K., Rahman K.M., Haque A.S., Ali A., 2011. Solar energy modelling over a residential community in the City of Calgary, Alberta, Canada. International Journal of Photoenergy, 2011(1):216519:1–216519:8. DOI: 10.1155/2011/216519.
• Jenkins P., Elmnifi M., Younis A., Emhamed A., Amrayid N., Alshilmany M., Alsaker M., 2019. Enhanced Oil Recovery by Using Solar Energy: Case Study. Journal of Power and Energy Engineering, 7: 57–67. DOI: 10.4236/jpee.2019.76004.
• Jouttijärvi S., Lobaccaro G., Kamppinen A., Miettunen K., 2022. Benefits of bifacial solar cells combined with low voltage power grids at high latitudes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 161: 112354. DOI: 10.1016/j.rser.2022.112354.
• Kouhestani F.M., Byrne J.M., Johnson D.L., Spencer L., Hazendonk P., Brown M.B., 2019. Evaluating solar energy technical and economic potential on rooftops in an urban setting: the city of Lethbridge, Canada. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 10(1): 13–32. DOI: 10.1007/s40095-018-0289-1.
• Lazard. 2023. 2023 Levelized Cost of Energy+. Archived from the original on 27 August 2023. <https://www.lazard.com/research-insights/2023-levelized-cost-of-energyplus/> (access: 12.04.2023).
• Lobaccaro G., Carlucci S., Croce S., Paparella R., Finocchiaro L., 2017. Boosting solar accessibility and potential of urban districts in the Nordic climate: A case study in Trondheim. Solar Energy,149: 347–369. DOI: 10.1016/j.solener.2017.04.015.
• Morrison J., 2021 The next generation of land drilling: Hybrid-powered rig combined with energy storage. WorldOil, March 2021. <https://www.worldoil.com/magazine/2021/march-2021/features/the-next-generation-of-land-drilling-hybrid-powered-rig-combined-with-energy-storage/> (access: 03.2024)
• Quinlan E., van Kuilenburg R., Williams T., Thonhauser G., 2011. The Impact of Rig Design and Drilling Methods on the Environmental Impact of Drilling Operations. AADE-11-NTCE-61. American Association of Drilling Engineers. <https://www.aade.org/application/files/9515/7261/8783/AADE-11-NTCE-61.pdf> (access03.2024).
• Sen R., 2008. Biotechnology in petroleum recovery: The microbial EOR. Progress in Energy and Combustion Science, 34(6): 714–724. DOI: 10.1016/j.pecs.2008.05.001.
• Tripathi V., Brandt A., 2017. Estimating decades-long Trends in petroleum field energy return on investment (EROI) with an engineering-based model. PLoS ONE, 12(2). DOI: 10.1371/journal.pone.0171083.