III. CHƯNG CẤT DẦU ĐÁ PHIẾN
3.1.Chưng cất tại hiện trường thuần túy
Chưng cất tại hiện trường thuần túy là công nghệ xửlý đá phiến dầu dưới lòng đất. Quy
trình này thường được thực hiện bằng cách đốt khí và nhiệt phân các lớp đá phiến dầu dưới
lòng đất để thu dầu đá phiến. Quy trình này tránh được các vấn đề về khai thác, xửlý và chôn lấp số lượng lớn vật liệu phế thải, là các vấn đề xảy ra khi chưng cất trên mặt đất.
Chưng cất tại hiện trường đưa đến khảnăng khai thác các vỉa đá phiến dầu nằm sâu dưới
đất. Phương pháp chưng cất tại hiện trường thuần túy có những hạn chế nhất định do đá
phiến dầu không có khảnăng thấm, do đó cản trở luồng khí đi vào và dòng chảy ra của dầu
và khí được sản xuất, ngoài ra nó cũng làm giảm hiệu suất truyền nhiệt vào mỏ đá phiến dầu.
Hình 3.1. Chưng cất tại hiện trường thuần túy
Source: An Assessment of oil Shale Technologies
Các bước xửlý tại hiện trường thuần túy được tiến hành như sau:
1. Tháo khô mỏ, nếu quặng nằm ở khu vực nước ngầm;
2. Làm nứt vỡ hoặc làm vỡ nếu quặng không có khảnăng thấm dòng chất lỏng;
3. Bơm chất lỏng nóng hoặc mồi lửa vào một phần của vỉa để cấp nhiệt cho quá trình
nhiệt phân; và
31
Các nguyên lý chưng cất tại hiện trường được minh họa trong Hình 3.1. Một sốphương pháp đã được đề xuất, các phương pháp này khác nhau vềcách thức chuẩn bịvà nung nóng
quặng. Tất cả các phương pháp đều sử dụng hệ thống phun và các giếng khai thác được
khoan theo mô hình định trước. Một trong các mô hình thường được sử dụng là mô hình “năm điểm”, trong đó bốn giếng khai thác được khoan ở các góc của một hình vuông và
một giếng phun được khoan ởtrung tâm của hình vuông này. Quặng được nung qua giếng
phun và các sản phẩm được thu hồi qua các giếng khai thác.
Đểquy trình chưng cất thuần túy tại hiện trường hiệu quả, quặng cần có khảnăng thấm
dòng chất lỏng cao. Một ví dụđiển hình là khu Leached Zone ở lưu vực Piceance, nước ngầm đãhòa tan muối mỏ lắng đọng tại các khu vực đá vỡcó diện tích lớn. Người ta ước
tính có khoảng 550 tỷthùng dầu đá phiến tại chỗ. Có các khe nứt và các khoảng trống được nối với nhau ở các khu vực khác của mỏ, tuy nhiên nói chung, các quặng này chỉ có khả năng thấm rất hạn chế. Độ thấm của hầu hết khu mỏdường như có khảnăng thương mại về cơ bản là không. Quặng nằm gần bề mặt đất có thểđược nứt vỡ bằng cách phun nước hoặc thuốc nổ dạng sệt, nhưng cũng có thể cần tăng độ thấm của các lớp quặng nằm sâu dưới đất.
Các quy trình chưng cất tại hiện trường cải tiến hay chưng cất trên mặt đất thích hợp hơn đối với các nguồn tài nguyên nằm sâu hơn.