Pesquisadores da Universidade de Petróleo da China forneceram insights abrangentes sobre a aplicação da espectroscopia terahertz para caracterizar o xisto betuminoso. Actualmente, a compreensão das pessoas sobre o potencial de geração de petróleo do xisto betuminoso e o processo dinâmico de pirólise da matéria orgânica ainda não é clara, resultando num progresso relativamente lento na sua tecnologia de desenvolvimento. A espectroscopia Terahertz (THz), como um método de avaliação emergente na área de recursos de petróleo e gás, demonstrou valor de pesquisa e aplicação em muitos aspectos devido às suas características de impressão digital, baixo consumo de energia, forte penetração e ampla banda de frequência.
"Essas aplicações incluem datação de terahertz, exploração de terahertz, identificação de petróleo bruto, processo de desemulsificação de emulsão de petróleo bruto, conversão de modo de fluxo bifásico óleo-água, despolimerização de petróleo bruto em campos magnéticos, monitoramento e classificação de PM2.5, etc." explicou o professor Zhao Kun, do Laboratório Principal de Tecnologia de Detecção Óptica de Petróleo e Gás de Pequim, na Universidade de Petróleo da China (Pequim).
A fim de atender aos requisitos de novas teorias e métodos para a utilização eficiente dos recursos de xisto betuminoso, o professor Zhao Kun da Universidade de Petróleo da China (Pequim) e sua equipe de "Óptica de Petróleo e Gás" revisaram recentemente o progresso e os desafios da espectroscopia terahertz na avaliação do xisto betuminoso. Os resultados de suas pesquisas foram publicados no Volume 2, Edição 4, de "Energy Reviews" publicado em dezembro de 2023.
Neste artigo de revisão, a equipe de pesquisa resume a aplicação da espectroscopia terahertz na caracterização da anisotropia, distribuição de matéria orgânica, espectro de impressão digital de cutina, produção de petróleo, processo de pirólise e absorção de ondas terahertz do xisto betuminoso. Além disso, considerando o desenvolvimento futuro real do xisto betuminoso, eles também propuseram caminhos potenciais para a tecnologia terahertz.
Utilizando as características das ondas terahertz, um novo conceito de análise térmica de terahertz foi proposto e o modelo de pirólise da cutina foi redescoberto. O professor Zhao destacou: "A descoberta mais importante da exploração de ondas terahertz é que o espectro terahertz pode ser usado para caracterizar simultaneamente as principais áreas produtoras de petróleo e áreas de gás natural, o que é difícil de conseguir com outros métodos padrão."
Os picos de absorção característicos do estrato córneo na faixa de terahertz fornecem uma nova perspectiva para o estudo do estrato córneo em escala micro e nano. Como os parâmetros anisotrópicos de terahertz estão intimamente relacionados à produção de petróleo, os pesquisadores também conseguiram uma avaliação direta da produção de petróleo sem pirólise, evitando assim a poluição ambiental.
O professor Zhao enfatizou: "Embora progressos importantes tenham sido feitos na caracterização de ondas terahertz do xisto betuminoso, a amplitude e profundidade da pesquisa ainda faltam e muitos problemas precisam ser resolvidos urgentemente. Em termos de aplicações práticas, a conversão in-situ é uma tendência inevitável para o desenvolvimento comercial em grande escala do xisto betuminoso no futuro. Espera-se que a espectroscopia Terahertz seja implementada Monitoramento em tempo real do processo de craqueamento de fundo de poço e da produtividade de petróleo e gás do xisto betuminoso. Espera-se que as ondas Terahertz sejam implementadas tornou-se uma vantagem na superação do gargalo da produção de xisto betuminoso depois de resolver alguns problemas específicos, como fontes de luz de alta potência, detecção de alta sensibilidade, imagens de varredura rápida, dispositivos micro-nano terahertz e forte adaptabilidade ambiental.