गैस हाइड्रेट: जांच और रिकवरी के तरीके
इस लेख को पढ़ने के बाद आप इस बारे में जानेंगे: - 1. गैस हाइड्रेट का अर्थ 2. गैस हाइड्रेट का पता लगाना 3. रिकवरी के तरीके।
गैस हाइड्रेट का अर्थ:
गैस हाइड्रेट्स, जिसे गैस क्लैट्रेट भी कहा जाता है, प्राकृतिक रूप से पानी के अणुओं से बने ठोस पदार्थ होते हैं जो पिंजरों की एक जालीदार जाली बनाते हैं। प्रत्येक पिंजरे में मुख्य रूप से मीथेन प्राकृतिक गैस का एक अणु होता है (चित्र। 3.18)। गैस हाइड्रेट अनिवार्य रूप से प्राकृतिक गैस के पानी के थक्के होते हैं जिसमें पानी सामान्य बर्फ के हेक्सागोनल प्रणाली के बजाय आइसोमेट्रिक क्रिस्टलोग्राफिक सिस्टम में क्रिस्टलीकृत होता है।
मीथेन हाइड्रेट में संग्रहित की जाने वाली मीथेन की अधिकतम मात्रा क्लैथ्रेट या जाली संरचना संरचना ज्यामिति द्वारा तय की जाती है। सिद्धांत रूप में, मीथेन हाइड्रेट के एक क्यूबिक मीटर (1 मी 3 ) में एसटीपी पर 164 मीटर 3 तक मीथेन हो सकता है। इस प्रकार, उथले जलाशयों में गैस हाइड्रेट (<समुद्र तल से लगभग 1000 मीटर नीचे) एक ही स्थान पर मुक्त गैस की तुलना में प्रति यूनिट आयतन में अधिक मीथेन हो सकता है।
प्रकृति में गैस हाइड्रेट्स की घटना को तापमान और दबाव की स्थितियों से नियंत्रित किया जाता है, जिससे अधिकांश गैस अणुओं की उपलब्धता होती है ताकि अधिकांश हाइड्रेट गुहाओं और पर्याप्त पानी के अणुओं को स्थिर किया जा सके।
हाइड्रेट गठन के लिए मीथेन के स्रोत आम तौर पर बायोजेनिक हैं, हालांकि, अधिक गहराई (उच्च तापमान) पर उत्पन्न थर्मो जीनिक मीथेन भी दोष / फ्रैक्चर के माध्यम से ऊपर की ओर पलायन करके योगदान कर सकते हैं।
अंजीर। 3.18 पृथ्वी में हाइड्रेट की घटना के तीन अलग-अलग मॉडल दिखाता है। अंजीर। 3.18 (ए) से पता चलता है कि गैस हाइड्रेट परत संरचना को एंटी-क्लाइन बनाती है जैसे कि नीचे मुक्त मीथेन को फंसाने वाली संरचना। अंजीर। 3.19 (बी) गैस हाइड्रेट परत को दर्शाता है, जो उनके ऊपर-डुबकी छोरों पर मीथेन बेयरिंग स्ट्रेटा को सील करता है और अंजीर। 3.18 (सी) गैस हाइड्रेट परत के आधार को दर्शाता है जो बदले हुए ऊधम प्रवणता के जवाब में ऊपर की ओर पलायन कर गया है। नमक के गुंबद के विस्थापन के कारण, गैस का जाल बनता है। मीथेन में कार्बनिक पदार्थों का जैव-रूपांतरण रूपांतरण कम तापमान पर होता है और आमतौर पर उच्च मात्रा में क्लेस्टिक / कार्बनिक प्रवाह द्वारा बढ़ाया जाता है।
मीथेन पीढ़ी की समग्र प्रतिक्रिया को निम्न के रूप में दर्शाया जा सकता है:
(सीएच 2 ओ) १०६ (एनएच ३ ) १६ (एच ३ पीओ ४ ) → सीओ २ + सीएच ४ + एनएच ३ + एच ३ पीओ ४
भू-तापीय सूचना के साथ युग्मित चरण सीमा जानकारी बताती है कि महाद्वीपीय ध्रुवीय क्षेत्रों में मीथेन हाइड्रेट्स की ऊपरी गहराई सीमा लगभग 150 मीटर है, जहाँ सतह का तापमान 0 ° C से नीचे है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्र के महासागरीय तलछट में, गैस हाइड्रेट लगभग 600 मीटर की पानी की गहराई से परे हो सकता है, जहां समुद्र तल का तापमान पर्याप्त रूप से कम है।
तलछट में गैस हाइड्रेट घटना की निचली सीमा भूतापीय ढाल द्वारा निर्धारित की जाती है, अधिकतम निचली सीमा समुद्र तल से लगभग 1000 मीटर (चित्र 3.19) से कम है। इस प्रकार, गैस हाइड्रेट्स की घटना उथले भू-मंडल तक सीमित है।
गैस हाइड्रेट्स दुनिया भर में होते हैं, लेकिन दबाव, तापमान और गैस की मात्रा की आवश्यकताओं के कारण, वे दो क्षेत्रों, ध्रुवीय और गहरे समुद्र तक सीमित हैं। ध्रुवीय क्षेत्रों में, गैस हाइड्रेट्स आम तौर पर पर्माफ्रॉस्ट के साथ जुड़े होते हैं, महाद्वीपीय तलछट में तट पर और महाद्वीपीय अलमारियों के तलछट में अपतटीय।
पश्चिमी साइबेरिया के पमाफ्रोस्ट में मेसोयाकाहा क्षेत्र पिछले बीस वर्षों से गैस हाइड्रेट से गैस के उत्पादन के लिए जीवित उदाहरण है। गहरे समुद्र के क्षेत्रों में, गैस हाइड्रेट्स ढलान के तलछट में बाहरी महाद्वीपीय हाशिये पर पाए जाते हैं और ठंडे ठंडे पानी मौजूद होते हैं।
प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स की पहचान आर्कटिक और उत्तरी अटलांटिक महाद्वीपीय ढलानों में की गई है, दक्षिण अमेरिका के टिप से उत्तरी अमेरिका के मार्जिन और अलास्का, मैक्सिको की खाड़ी के माध्यम से, यूएस साउथ ईस्ट कोस्ट और यूरोपीय कॉन्टिनेंटल मार्जिन से। भारतीय संदर्भ में, पूर्वी तट, पश्चिम तट के गहरे पानी और अंडमान में गैस हाइड्रेट की पहचान की गई है।
गैस हाइड्रेट का पता लगाना :
गैस हाइड्रेट्स की अधिकांश समुद्री घटनाएं मुख्य रूप से स्पष्ट बॉटम सिमुलेटिंग रिफ्लेक्टर (बीएसआर) के समुद्री भूकंपीय प्रतिबिंब प्रोफाइल पर दिखावे के आधार पर अनुमानित हैं। यह प्रतिबिंब गैस हाइड्रेट स्थिरता क्षेत्र के आधार के रूप में चरण आरेख से अनुमानित गहराई के साथ मेल खा सकता है।
भूकंपीय आंकड़ों के अलावा, वायर लाइन अच्छी तरह से लॉग से भूभौतिकीय जानकारी गैस हाइड्रॉल अंतराल के पता लगाने और मूल्यांकन में मूल्यवान हो सकती है।
गैस हाइड्रेट अध्ययन के लिए लॉग में कैलीपर, गामा किरण, सहज क्षमता, प्रतिरोधकता और ध्वनि वेग शामिल हैं। अच्छी तरह से लॉग गैस की गुणवत्ता का अनुमान लगाने के लिए एक आधार प्रदान करते हैं और, भूकंपीय डेटा के साथ संयोजन के रूप में, भविष्य के गैस हाइड्रेट संसाधन मूल्यांकन की कुंजी रखते हैं।
गैस हाइड्रेट के दुनिया भर में भंडार 16, 000 ट्रिलियन क्यूबिक मीटर (टीसीएम) से लेकर 20, 000 टीसीएम तक है। एक कच्चे अनुमान से पता चलता है कि गैस हाइड्रेट में लगभग 10, 000 Gt कार्बन जमा है जो पृथ्वी के सभी जीवाश्म ईंधन में कुल कार्बनिक कार्बन के दोगुने के बराबर है। भारतीय तटरेखा के लिए अवरक्त गैस हाइड्रेट संसाधन ईईजेड तक 200 टीसीएम के क्रम में होने का अनुमान है।
अब तक चार प्रकार के हाइड्रेट्स मौजूद हैं, जिन्हें दुनिया भर की साइटों से एकत्र किए गए विभिन्न कोर के माध्यम से देखा जा रहा है। इसमें बारीक प्रसार, गांठदार, स्तरित प्रकार और बड़े पैमाने पर प्रकार जैसे ग्रेड शामिल हैं। इनमें से ज्यादातर कोर को डीप सी ड्रिलिंग प्रोग्राम (डीएसडीपी) और ओशन ड्रिलिंग प्रोग्राम (ओडीपी) (अंजीर। 3.) के तहत एकत्र किया जा रहा था।
गैस हाइड्रेट की पुनर्प्राप्ति विधियाँ :
गैस हाइड्रेट्स से मीथेन को पुनर्प्राप्त करने के लिए तीन प्रमुख विधियां मानी जा रही हैं:
(i) थर्मल उत्तेजना,
(ii) अवसाद, और
(iii) अवरोधक इंजेक्शन।
(1) थर्मल उत्तेजना में, गैस हाइड्रेट असर स्ट्रैट को गर्म किया जाता है ताकि स्थानीय तापमान में वृद्धि हो सके जिससे गैस हाइड्रेट अलग हो जाए।
(2) अवसादन में, हाइड्रेट विघटन का कारण बनने के लिए पंप करके गैस हाइड्रेट परत पर दबाव कम किया जाता है; अवसादन प्रक्रिया के लिए गर्मी प्राकृतिक भूतापीय गर्मी कैसे प्रदान की जाती है।
(3) मेथेनॉल, ग्लाइकोल जैसे अवरोधकों का इंजेक्शन जिससे गैस हाइड्रेट का विघटन होता है। यह अवरोधक दबाव तापमान संतुलन में एक बदलाव का कारण बनता है ताकि गैस हाइड्रेट अब सीटू दबाव-तापमान की स्थिति में स्थिर न हो।
समुद्री तलछट में हाइड्रेट से गैस की वसूली के लिए वैचारिक मॉडल रहे हैं। पर्माफ्रॉस्ट में हाइड्रेट डिप्रेसुराइजेशन के अध्ययन को मॉडल और क्षेत्र दोनों में विस्तार से बनाया गया है। वहाँ एक आम सहमति मौजूद है कि अवसादन परमैरोस्ट में हाइड्रेट की पुनर्प्राप्ति का सबसे तकनीकी रूप से संभव साधन है।
