Solar thermal enhanced oil recovery
সৌর তাপীয় বর্ধিত তেল পুনরুদ্ধার (সংক্ষেপে সৌর ইওআর) হল তাপীয় বর্ধিত তেল পুনরুদ্ধারের (ইওআর) একটি রূপ, যা তেল উৎপাদকদের দ্বারা পরিপক্ক তেল ক্ষেত্র থেকে আরও বেশি তেল উত্তোলনের জন্য প্রয়োগ করা একটি কৌশল। সৌর ইওআর সৌর তাপীয় অ্যারে ব্যবহার করে সূর্যের শক্তিকে জল গরম করতে এবং বাষ্প উৎপাদনে কেন্দ্রীভূত করে। বাষ্পটি একটি তেলের জলাশয়ে ইনজেকশন দেওয়া হয় যাতে সান্দ্রতা, বা পাতলা, ভারী অপরিশোধিত হ্রাস করা যায় এবং এইভাবে পৃষ্ঠে তার প্রবাহকে সহজতর করা যায়। তাপীয় পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া, যা বাষ্প ইনজেকশন নামেও পরিচিত, ঐতিহ্যগতভাবে প্রাকৃতিক গ্যাস পুড়িয়ে বাষ্প তৈরি করে। সৌর ইওআর তেল শিল্পের জন্য গ্যাস-চালিত বাষ্প উৎপাদনের একটি কার্যকর বিকল্প হিসাবে প্রমাণিত হচ্ছে। সৌর ইওআর প্রাকৃতিক গ্যাসের মতো একই মানের বাষ্প তৈরি করতে পারে, যা 2,500 পিএসআই পর্যন্ত তাপমাত্রায় পৌঁছায়। সাধারণ জ্বালানি-চালিত বাষ্পপ্রবাহের ক্রিয়াকলাপগুলি স্থির হারে মাটিতে বাষ্প প্রবেশ করালেও, শীর্ষস্থানীয় তেল উৎপাদকদের দ্বারা পরিচালিত গবেষণায় দেখা গেছে যে পরিবর্তনশীল হারের বাষ্প ইনজেকশন উৎপাদন স্তরে কোনও নেতিবাচক প্রভাব ফেলে না। কার্যত, সৌর ইওআর একটি ক্ষেত্রের বার্ষিক বাষ্পের প্রয়োজনীয়তার 80 শতাংশ পর্যন্ত সরবরাহ করতে পারে, রৌদ্রের সময় সৌর-উত্পাদিত বাষ্প ইনজেকশন দিয়ে এবং রাতে বা কম রৌদ্রোজ্জ্বল আবহাওয়া বা জলবায়ুতে গ্যাস-চালিত বাষ্পের পরিমাণ হ্রাস করে। সৌর ইওআর সংহত করার এই পদ্ধতিটি তেলের উৎপাদনকে প্রভাবিত না করে বৃহত্তর পরিমাণে গ্যাসের ব্যবহারকে স্থানচ্যুত করবে। প্রযুক্তি যদিও অনেক ধরনের সৌর-থেকে-বাষ্প প্রযুক্তি রয়েছে, যা প্রায়শই সৌর তাপীয় বা ঘনীভূত সৌর শক্তি হিসাবে উল্লেখ করা হয়, বর্তমানে সৌর ইওআর-এর জন্য মাত্র দুটি স্থাপন করা হয়েছে। মূলত বিদ্যুৎ, কেন্দ্রীয় টাওয়ার বা পাওয়ার টাওয়ার প্রযুক্তি উৎপাদনের জন্য নকশাকৃত কেন্দ্রীয় টাওয়ার, হেলিওস্ট্যাট নামক বড় ট্র্যাকিং আয়নার একটি ক্ষেত্র ব্যবহার করে, যা একটি কেন্দ্রীয় টাওয়ারের উপর থাকা জলে ভরা বয়লারের উপর সূর্যালোককে কেন্দ্রীভূত করে। সূর্যের শক্তি বয়লারে প্রতিফলিত হয়ে বাষ্প তৈরি করে, যা বিদ্যুৎ তৈরির জন্য একটি ঐতিহ্যবাহী টারবাইন চালু করতে ব্যবহৃত হয়। ইওআর-এর জন্য, প্রক্রিয়াটি বাষ্প উৎপাদনে শেষ হয়। টাওয়ার রিসিভারে খনিজহীন জল থেকে তৈরি উচ্চ-তাপমাত্রার বাষ্প একটি হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে যায়, যা নিম্ন তাপমাত্রায় উচ্চ-দূষণকারী তেলক্ষেত্রের খাদ্য জল থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বাষ্প তৈরি করে। বাষ্পটি বিতরণ শিরোনামে খাওয়ানো হয় যা ইনজেকশন কূপের দিকে নিয়ে যায়, যা তেল বহনকারী গঠনে বাষ্প বহন করে। আবদ্ধ গর্ত স্থাপত্য একটি গ্রিনহাউস-সদৃশ কাচের ঘরের মধ্যে সৌর তাপীয় ব্যবস্থাকে আবদ্ধ করে। গ্লাসহাউস এমন উপাদানগুলিকে প্রতিরোধ করার জন্য একটি সুরক্ষিত পরিবেশ তৈরি করে যা সৌর তাপ ব্যবস্থার নির্ভরযোগ্যতা এবং দক্ষতাকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। হালকা বাঁকানো সৌর-প্রতিফলিত আয়নাগুলি কাঁচের কাঠামোর মধ্যে ঝুলিয়ে রাখা হয়। একটি একক-অক্ষ ট্র্যাকিং সিস্টেম আয়নাগুলিকে সূর্যকে ট্র্যাক করার জন্য অবস্থান করে এবং তার আলোকে স্থির ইস্পাত পাইপের একটি নেটওয়ার্কে ফোকাস করে, যা কাচের কাঠামো থেকে ঝুলিয়ে রাখা হয়। তেল ক্ষেত্রের মানের জল ব্যবহার করে সরাসরি বাষ্প তৈরি করা হয়, কারণ তাপ বিনিময়কারী বা মধ্যবর্তী কার্যকরী তরল ছাড়াই পাইপের দৈর্ঘ্য জুড়ে প্রবেশপথ থেকে জল প্রবাহিত হয়। উৎপাদিত বাষ্প তারপর সরাসরি ক্ষেত্রের বিদ্যমান বাষ্প বিতরণ নেটওয়ার্কে খাওয়ানো হয়, যেখানে বাষ্প ক্রমাগত তেল জলাধারের গভীরে ইনজেকশন দেওয়া হয়। বাতাস থেকে আয়নাগুলিকে আশ্রয় দেওয়ার ফলে তারা উচ্চ তাপমাত্রার হার অর্জন করতে পারে এবং আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসার ফলে ধুলো তৈরি হতে বাধা দেয়। গ্লাসপয়েন্ট সোলার, যে সংস্থাটি এনক্লোসড ট্রফ পদ্ধতি তৈরি করেছে, বলেছে যে তার প্রযুক্তি ইওআর-এর জন্য রৌদ্র অঞ্চলে প্রতি মিলিয়ন ব্রিটিশ তাপীয় ইউনিটে প্রায় 5 ডলার তাপ উৎপাদন করতে পারে, অন্যান্য প্রচলিত সৌর তাপীয় প্রযুক্তির জন্য 10 থেকে 12 ডলারের মধ্যে। ক্যালিফোর্নিয়ার ম্যাককিট্রিকের সাম্প্রতিক প্রকল্প 21জেড বিশ্বের প্রথম বাণিজ্যিক সৌর ইওআর প্রকল্প স্থাপনের জন্য ক্যালিফোর্নিয়ার বৃহত্তম স্বাধীন তেল উৎপাদক বেরি পেট্রোলিয়ামের সাথে অংশীদারিত্ব করেছে। 2011 সালের ফেব্রুয়ারিতে চালু হওয়া এই প্রকল্পটি ক্যালিফোর্নিয়ার ম্যাককিট্রিকের 100 বছরের পুরনো ম্যাককিট্রিক তেলক্ষেত্রে অবস্থিত। কার্ন কাউন্টি 21জেড সৌর প্রকল্পে যুক্ত, এই ব্যবস্থাটি প্রায় এক একর জুড়ে বিস্তৃত এবং বাষ্প উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত প্রাকৃতিক গ্যাসের পরিবর্তে প্রতি ঘন্টায় প্রায় এক মিলিয়ন বি. টি. ইউ সৌর তাপ উৎপাদন করবে। সৌর ইওআর প্রকল্পটি ছয় সপ্তাহেরও কম সময়ে নির্মিত হয়েছিল এবং এটি একটি তেলক্ষেত্রে গ্লাসপয়েন্টের আবদ্ধ খাদ প্রযুক্তির প্রথম ইনস্টলেশন। 2011 সালের অক্টোবরে, শেভরন কর্পোরেশন এবং ব্রাইটসোর্স এনার্জি ক্যালিফোর্নিয়ার ফ্রেস্নো কাউন্টির কোয়ালিঙ্গা অয়েল ফিল্ডে একটি 29-মেগাওয়াট সৌর-থেকে-বাষ্প সুবিধা প্রকাশ করে। কোয়ালিঙ্গা সৌর ইওআর প্রকল্পটি 100 একর জুড়ে বিস্তৃত এবং 3,822টি আয়না ব্যবস্থা বা হেলিওস্ট্যাট নিয়ে গঠিত, যার প্রত্যেকটিতে দুটি 10-ফুট (3-মিটার) বাই 7-ফুট আয়না 6-ফুট ইস্পাতের খুঁটির উপর স্থাপন করা হয়েছে যা 327-ফুট সৌর টাওয়ারের উপর আলোকে কেন্দ্র করে। ব্রাইটসোর্স প্রযুক্তি, প্রকৌশল ও উৎপাদন ও নির্মাণ পরিষেবা প্রদানের জন্য চুক্তিবদ্ধ হয়েছিল এবং শেভরন টেকনোলজি ভেঞ্চারস প্রকল্পের কার্যক্রম পরিচালনা করবে। 2009 সালে স্থাপনাটির নির্মাণ কাজ শুরু হয়। জানা গেছে যে শেভরন এই চুক্তিতে 28 মিলিয়ন ডলারের বেশি ব্যয় করেছে এবং ব্রাইটসোর্স এই প্রকল্পে কমপক্ষে 40 মিলিয়ন ডলার হারিয়েছে এবং প্রকাশ করেছে যে এটি আরও অনেক বেশি ক্ষতি করবে। পেট্রোলিয়াম উন্নয়ন ওমান 2013 সালের মে মাসে গ্লাসপয়েন্ট সোলার অ্যান্ড পেট্রোলিয়াম ডেভেলপমেন্ট ওমান (পিডিও) মধ্যপ্রাচ্যের প্রথম সৌর ইওআর প্রকল্প চালু করে। পিডিও হল ওমান সালতানাত, শেল এবং টোটালের মধ্যে একটি যৌথ উদ্যোগ। 7 মেগাওয়াট ক্ষমতাসম্পন্ন সৌর ইওআর সুবিধাটি দৈনিক গড়ে 50 টন নির্গমন-মুক্ত বাষ্প উৎপাদন করে যা দক্ষিণ ওমানের পিডিওর আমাল ওয়েস্ট ফিল্ডে বিদ্যমান তাপীয় ইওআর ক্রিয়াকলাপে সরাসরি ফিড করে। বেরি পেট্রোলিয়ামের 21জেড তেলক্ষেত্রে গ্লাসপয়েন্টের প্রথম স্থাপনের চেয়ে 27 গুণ বড় এই ব্যবস্থাটি। পেট্রোলিয়াম ডেভেলপমেন্ট ওমানের প্রতিবেদনে ইঙ্গিত দেওয়া হয়েছে যে পাইলটটি সময়মতো, কম বাজেটে এবং চুক্তির আউটপুট নির্দিষ্টকরণের উপরে বিতরণ করা হয়েছিল, শূন্য নষ্ট সময়ের আঘাত সহ। পরিচালনার প্রথম বছরে, সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয় ব্যবস্থা সফলভাবে সমস্ত কর্মক্ষমতা পরীক্ষা এবং উৎপাদন লক্ষ্যমাত্রা অতিক্রম করেছে। সিস্টেমটি একটি 98.6% আপটাইম রেকর্ড করেছে, যা পিডিওর প্রত্যাশাকে উল্লেখযোগ্যভাবে ছাড়িয়ে গেছে। এমনকি তীব্র ধুলো এবং বালির ঝড়ের সময়ও, সিস্টেমটি নিয়মিত ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখতে প্রমাণিত হয়েছে। 2015 সালে ওমান আমাল ওয়েস্টে 60 কোটি মার্কিন ডলারের 1 গিগাওয়াট সৌর-তাপবিদ্যুৎ সুবিধা মিরাহ ঘোষণা করে। এই প্ল্যান্টটি 36টি বড় গ্রিনহাউস দিয়ে আচ্ছাদিত হবে যা সৌর সংগ্রাহকদের বালি এবং ধুলো থেকে রক্ষা করবে। ওমান অনুমান করে যে নতুন সৌর প্রকল্পটি প্রতি বছর 5.6 ট্রিলিয়ন বি. টি. ইউ প্রাকৃতিক গ্যাস প্রতিস্থাপন করবে, যা ওমানের 209,000 মানুষের জন্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণের সমতুল্য। 2017 সালের আগস্টে, গ্লাসপয়েন্ট এবং এর ঠিকাদাররা মিরাহে লস্ট টাইম ইনজুরি (এলটিআই) ছাড়াই 15 লক্ষ মানব-ঘন্টা কাজ করার সীমা অতিক্রম করে। 2017 সালের নভেম্বরে, গ্লাসপয়েন্ট অ্যান্ড পেট্রোলিয়াম ডেভেলপমেন্ট ওমান (পিডিও) মিরাহ সৌর প্ল্যান্টের প্রথম ব্লকের নির্মাণ কাজ নির্ধারিত সময়ে এবং বাজেটে নিরাপদে সম্পন্ন করে এবং সফলভাবে আমাল ওয়েস্ট তেলক্ষেত্রে বাষ্প সরবরাহ করে। বেল্রিজ সোলার দ্য বেল্রিজ সোলার প্রজেক্ট গ্লাসপয়েন্ট সোলার এবং এরা এনার্জির মধ্যে একটি যৌথ উদ্যোগ। প্রকল্পটি 2017 সালের নভেম্বরে ঘোষণা করা হয়েছিল এবং সম্পূর্ণ হলে, 850 মেগাওয়াট তাপীয় সৌর বাষ্প জেনারেটরের মাধ্যমে প্রতি বছর প্রায় 1 কোটি 20 লক্ষ ব্যারেল বাষ্প উৎপাদন করা হবে বলে ধারণা করা হচ্ছে। প্রকল্পটি ক্যালিফোর্নিয়ার বেকার্সফিল্ডের কাছে সাউথ বেল্রিজ অয়েল ফিল্ডে অবস্থিত হবে এবং সম্পূর্ণ হলে এটি রাজ্যের বৃহত্তম সৌর ইওআর ক্ষেত্র হবে। এটি প্রতি বছর 376,000 মেট্রিক টন কার্বন নিঃসরণও হ্রাস করবে। বাজার 2009 সালে ইওআর প্রযুক্তির বৈশ্বিক বাজার ছিল 4 কোটি 7 লক্ষ কোটি মার্কিন ডলার এবং 5 বছরের চক্রবৃদ্ধি বার্ষিক হারে 28 শতাংশ বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা 2014 সালে 1 কোটি 63 লক্ষ কোটি মার্কিন ডলারে পৌঁছাবে। দ্রুত আকর্ষণ অর্জন করার সময়, এটি পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে যে সৌর ইওআর 2015 সাল পর্যন্ত বাজারে ন্যূনতম প্রভাব ফেলবে। রেমন্ড জেমসের গবেষণা বিশ্লেষকদের মতে, সৌর ইওআর বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে তেল উৎপাদনকারীরা তেল উৎপাদনের জন্য কম গ্যাস ব্যবহার করবে। প্রচুর পরিমাণে তেল উত্তোলনের জন্য উৎপাদন খরচের প্রায় 60 শতাংশই বাষ্পের প্রতিনিধিত্ব করে। গ্যাসের সাথে খরচ প্রতিযোগিতামূলক হওয়ার পাশাপাশি, সৌর ইওআর দীর্ঘমেয়াদী গ্যাসের দাম বৃদ্ধির বিরুদ্ধে একটি হেজ প্রদান করে। দীর্ঘমেয়াদী মূল্য অনুমান প্রাকৃতিক গ্যাসকে প্রতি হাজার কিউবিক ফুট 5 ডলার রাখে, যা 2011 সালের প্রতি হাজার কিউবিক ফুট 3.75 ডলারের পূর্বাভাসের তুলনায় যথেষ্ট বেশি। যখন কোনও তেল উৎপাদক একটি সৌর ইওআর ব্যবস্থায় বিনিয়োগ করেন, তখন সমস্ত খরচ অগ্রিম হয় এবং সরঞ্জামের আদর্শ জীবনকাল 30 বছর হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ক্যালিফোর্নিয়া সৌর ইওআর-এর জন্য একটি আশাব্যঞ্জক ভূগোল যার উচ্চ মাত্রার সূর্যালোক এবং বিশাল ভারী তেলের মজুদ রয়েছে। বর্তমানে, ক্যালিফোর্নিয়ার তেল উৎপাদনের 40 শতাংশ ইওআর-এর জন্য বাষ্প ইনজেকশন স্থাপন করে এবং কয়েক বছরের মধ্যে তা 60 শতাংশে উন্নীত হবে। পাঁচটি ভারী তেল উৎপাদক-শেভরন, এরা এনার্জি, বেরি পেট্রোলিয়াম, প্লেইনস এবং অক্সিডেন্টাল-একসঙ্গে বছরে প্রায় 283 বিসিএফ গ্যাস ব্যবহার করে। এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মোট চাহিদার 1.3 শতাংশের সমান। যাইহোক, বিশ্লেষকরা বলছেন যে সৌর ইওআর ক্যালিফোর্নিয়ায় ইওআর-এর জন্য ব্যবহৃত প্রাকৃতিক গ্যাসের 20 শতাংশ প্রতিস্থাপন করতে পারে। মধ্যপ্রাচ্য পারস্য উপসাগরে ব্যতিক্রমীভাবে অনুকূল ইনসোলেশন রয়েছে, যা কিছু জায়গায় মোজাভে মরুভূমির মাত্রা অতিক্রম করে, যা সেখানে সৌর ইওআরকে খুব আশাব্যঞ্জক করার একটি কারণ। অন্য বিষয়টি কম সুস্পষ্ট কিন্তু আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণঃ কাতার বাদে পারস্য উপসাগরীয় দেশগুলিতে প্রাকৃতিক গ্যাসের ঘাটতি রয়েছে এবং প্রকৃতপক্ষে গ্যাস আমদানি করতে হয়। ক্রমবর্ধমান স্থানীয় অর্থনীতিতে লবণাক্ততা দূরীকরণ, বিদ্যুৎ এবং অন্যান্য শিল্প ব্যবহারের জন্য প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রয়োজন হওয়ায় সীমিত প্রাকৃতিক গ্যাস সরবরাহ আরও খারাপ হয়েছে। ই. ও. আর-এর জন্য বাষ্প উৎপাদনের জন্য গ্যাসের পরিবর্তে সৌর ব্যবহার করে মধ্যপ্রাচ্যের সংস্থাগুলি তাদের গার্হস্থ্য প্রাকৃতিক গ্যাস সরবরাহকে উচ্চতর মূল্যে ব্যবহার করতে পারে। এটি ওমানের জন্য বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক, যা আগ্রাসীভাবে ইওআর অনুসরণ করছে-উদাহরণস্বরূপ মুখাইজনা ক্ষেত্রে, যা অক্সিডেন্টাল পেট্রোলিয়াম দ্বারা পরিচালিত হয়। ওমান একটি প্রাকৃতিক গ্যাস রপ্তানি টার্মিনাল তৈরি করেছিল, কিন্তু 2000 সালে তেল উৎপাদন শীর্ষে পৌঁছানোর পর থেকে দেশটি তার ইওআর ক্রিয়াকলাপে ব্যবহারের জন্য গ্যাসকে পুনঃনির্দেশিত করে। ওমানে গ্যাসের অভাব মানে প্রতি হাজার কিউবিক ফুট গ্যাসের দাম প্রায় 10 ডলার। ওমান বর্তমানে ইওআর-এর জন্য তার প্রাকৃতিক গ্যাসের একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণ ব্যবহার করে। 2014 সালের জানুয়ারিতে আর্নস্ট অ্যান্ড ইয়ং দ্বারা প্রকাশিত একটি প্রতিবেদনে দেখা গেছে যে ওমানে সৌর ইওআর-এর পূর্ণ-স্কেল স্থাপন, যেখানে ওমানের তাপীয় ইওআর চাহিদার 80 শতাংশ সৌর বাষ্প, প্রতিদিন অর্ধ বিলিয়ন কিউবিক ফুট (বিসিএফ) গ্যাস সাশ্রয় করতে পারে এবং 2023 সালের মধ্যে ওমানের জিডিপিতে 12 বিলিয়ন ডলারেরও বেশি অবদান রাখতে পারে। 1983 সালে, এআরসিও সোলার ক্যালিফোর্নিয়ার টাফ্টে কেন্দ্রীয় টাওয়ার প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি সৌর বাষ্প উৎপাদন পাইলট নির্মাণ করে। সর্বোচ্চ পরিচালন পরিস্থিতিতে এই ব্যবস্থাটি এক মেগাওয়াট তাপীয় শক্তি উৎপাদন করে। প্রযুক্তিগতভাবে সম্ভব হলেও, এই ব্যবস্থাটি সাশ্রয়ী ছিল না এবং এর প্রতিলিপি তৈরি করা হয়নি। [4] এআরসিও পাইলট প্রথমবার ভারী তেল পুনরুদ্ধারের সুবিধার্থে সৌর বাষ্প প্রয়োগ করা হয়েছিল। তথ্যসূত্র বাহ্যিক সংযোগ পেট্রোলিয়াম উৎপাদন সৌর তাপ শক্তি