Способы добычи природного газа


Методы добычи нефти и газа: первичный, вторичный, третичный - Что такое Методы добычи нефти и газа: первичный, вторичный, третичный?

Существует множество различных способов добычи нефти, при которых используется разное оборудование

Существует множество различных способов добычи нефти, при которых используется разное оборудование.

Одним из методов добычи является естественный, при котором нефть под различными природными воздействиями продвигается к скважинам, через которые осуществляется ее добыча.

Для добычи нефти осуществляется строительство скважин по шахтной технологии.

Извлекается нефть различными методами, среди которых можно выделить основные: 

По типу давления в нефтяном пласте и технологии извлечения существуют методы добычи нефти:

- первичный;

- вторичный;

- третичный;

Первичный метод.

Нефть извлекается благодаря естественным процессам.

В результате она замещается водой.

Если давление в пласте не позволяет нефти выйти на поверхность, то для ее извлечения используются специальные насосы.

В таком случае коэффициент полезного действия (КПД) не превышает 15%.

Первичный метод добычи может быть следующих типов: 
  • водонапорный,
  • упругий,
  • газонапорный,
  • гравитационный, 
  • режим растворенного газа,
  • смешанный.

Каждый тип различается в зависимости от применения вещества, способствующего появлению энергии, выдавливающей нефть к месту забора в скважинах.

У каждой технологии есть как положительные, так и отрицательные моменты, которые сопоставляются с условиями добычи природного ресурса и получения необходимого количества нефти.

Наибольшая отдача получается при водонапорном типе добычи и достигает 85%.

Вторичный метод.

Осуществляется за счет введения в нефтеносные пласты жидкостей и газов для обеспечения необходимого количества энергии, позволяющей извлекать нефть из земельных недр.

Наиболее часто используется пресная вода.

КПД при таком методе достигает 30 %.

Третичный метод.

Третичный метод добычи имеет еще более высокий КПД, достигающий 40-45%.

Существуют различные варианты третичной добычи:

  • нагревание природного ресурса в пласте, что делает ее менее вязкой и позволяет повысить эффективность добычи.
  • умное заводнение, предполагающее последовательную закачку оторочек минерализованной воды, водогазовой смеси, растворов щелочи и 3-валентного железа.

Газпром нефть в сотрудничестве с Салым Петролеум Девелопмент (СПД), Тюменским государственным университетом (ТюмГУ) и компанией Норкем реализует программу по созданию отечественных поверхностно-активных веществ (ПАВ), используемых при ПАВ-полимерном заводнении.

ПАВ-полимерное заводнение относится к физико-химическим технологиям методам увеличения нефтеотдачи (МУН) и предусматривает последовательную закачку ПАВ-полимерного коктейля и оторочки полимера.

Применение вторичного метода начинается в том случае, когда первичный уже не дает ожидаемого результата, а применение третичного - при условии, что вторичный также стал не эффективным.

Третичные методы позволяют существенно повысить нефтеотдачу на считающихся неперспективными зрелых месторождениях.

Третичные методы начали применяться в начале 21 века.

Добыча газа и нефти

Как добывают природный газ

В 2020 году «Газпром» добыл (без учета доли в добыче организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции):

  • 453,5 млрд куб. м природного и попутного газа;
  • 16,3 млн т газового конденсата;
  • 41,6 млн т нефти.

Стратегия в добыче газа

Месторождения

В своей стратегии ПАО «Газпром» придерживается принципа добычи такого объема газа, который обеспечен спросом.

Стратегическими регионами добычи газа на долгосрочную перспективу являются полуостров Ямал, Восточная Сибирь и Дальний Восток, континентальный шельф России.

В основе стратегии «Газпрома» в освоении перспективных месторождений лежит экономическая эффективность, определяемая синхронным развитием мощностей по добыче газа и возможностей его транспортировки, комплексной переработки и хранения.

Стратегия в добыче нефти

Развитие нефтяного бизнеса является одной из стратегических задач «Газпрома». Основу нефтедобычи в Группе «Газпром» составляет ПАО «Газпром нефть».

Ключевая задача ПАО «Газпром нефть» до 2030 года — выстроить компанию нового поколения, стать ориентиром для других компаний мировой нефтяной отрасли по эффективности, технологичности и безопасности.

Для достижения этих целей «Газпром нефть» будет стремиться к максимально рентабельному извлечению остаточных запасов на текущей ресурсной базе за счет распространения применяемых лучших практик оптимизации разработки, снижения себестоимости опробованных технологий, а также привлечения и массового внедрения новых технологий.

Производственные мощности Группы «Газпром» на территории России

По состоянию на 31 декабря 2020 года на территории России Группой «Газпром» разрабатывалось 147 месторождения углеводородов. Основным центром добычи газа «Газпромом» остается Надым-Пур-Тазовский нефтегазоносный район в ЯНАО. Деятельность по освоению нефтяных запасов Группы ведется преимущественно на территории ЯНАО и ХМАО-Югры, а также в Томской, Омской, Оренбургской и Иркутской областях, в Печорском море.

Мощности Группы «Газпром» в добыче углеводородов на территории России по состоянию на 31 декабря 2020 г. (без учета компаний, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции)

 

2016 2017 2018 2019 2020
Разрабатываемые месторождения, ед. 136 136 138 144 147
Действующие газовые эксплуатационные скважины, ед. 7441 7438 7418 7438 7494
Действующие нефтяные эксплуатационные скважины, ед. 8681 7358 8489 7752 8519

Показатели добычи газа, конденсата и нефти

На долю «Газпрома» приходится 66% российского объема добычи газа и 11% всего добываемого в мире газа.

В 2020 году Группой «Газпром» (без учета доли в добыче организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции) добыто 453,5 млрд куб. м природного и попутного газа.

По итогам 2020 года «Газпромом» (без учета доли в добыче организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции) добыто 41,6 млн т нефти и 16,3 млн т газового конденсата.

С учетом доли Группы «Газпром» в объемах добычи организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции (1 млрд куб. м природного и попутного газа и 5,5 млн т нефти), добыча углеводородов Группой составила 454,5 млрд куб. м природного и попутного газа, 16,3 млн т газового конденсата и 47,1 млн т нефти.

Освоение углеводородных ресурсов за рубежом

На территории зарубежных стран Группа «Газпром» ведет поиск и разведку месторождений углеводородов, участвует в ряде нефтегазовых проектов, вошедших в стадию добычи, а также оказывает сервисные услуги, связанные со строительством скважин. Работа ведется на территории стран бывшего Советского Союза, государств Европы, Юго-Восточной Азии, Африки, Ближнего Востока и Южной Америки.

 

Страница не найдена - Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень - основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

В России запатентован новый метод добычи трудноизвлекаемого газа

Метод, на который был получен патент, заключается в многостадийном гидроразрыве пласта с применением жидкости на основе дизтоплива, сообщил «Севернефтегазпром». Он позволяет сформировать систему параллельных трещин в породе и максимально увеличить приток трудноизвлекаемого газа.

«Севернефтегазпром» (40% – у «Газпрома», 35% – у немецкой Wintershall Dea, 25% – у австрийской OMV) владеет лицензией на Южно-Русское нефтегазовое месторождение в ЯНАО. Общие запасы газа в нем превышают 1 трлн куб. м, но почти треть от этого объема (более 300 млрд куб. м) – трудноизвлекаемые, так называемые туронские залежи. Залежи газа классифицируют по глубине залегания газоносных пластов, почти все они образовались во времена мелового периода и названы по временным отрезкам, в которые образовывались (кампанский, сантонский, коньякский, туронский, сеноманский и т. д.).

В компании Wintershall Dea на запрос издания ответили, что новая технология была создана специально для разработки туронских залежей Южно-Русского месторождения. «Добыча из туронских отложений – один из ключевых этапов развития производства Wintershall Dea в России, а разработка инновационных технологий – важный аспект нашего партнерства с «Газпромом», – пояснили изданию в пресс-службе.

Разработка туронских газовых залежей для «Севернефтегазпрома» – это вопрос не рентабельности, а скорее необходимости, отмечает управляющий директор ИК «Универ капитал» Артем Лютик. Южно-Русское месторождение составляет основу ресурсной базы для поставок газа в Европу по газопроводу «Северный поток». Поэтому применение новых технологий, по его мнению, необходимо также для сохранения позиций России на европейском рынке. «То, что «Севернефтегазпром» начал применять собственную технологию разработки трудноизвлекаемых запасов, – своего рода прорыв в добыче газа. Это открывает серьезные перспективы для наращивания разработки трудного газа в стране», – добавил аналитик.

В Wintershall Dea «Ведомостям» сообщили, что всего в период с 2020 по 2033 г. в рамках широкомасштабной разработки туронских залежей планируется пробурить более 120 новых скважин для поддержания проектного уровня добычи на месторождении. В Wintershall Dea уточнили, что патент является интеллектуальной собственностью «Севернефтегазпрома» и может использоваться третьими лицами только с разрешения компании.

При этом потенциал газоносности трудноизвлекаемых туронских залежей намного выше уровня разведанных запасов – он оценивается в 3 трлн куб. м, или около 10–15% от общих запасов месторождений Крайнего Севера, сообщается на сайте «Севернефтегазпрома».

Что такое туронские залежи

Запасы туронского газа, содержащие 99% метана (против 90–96% на традиционных месторождениях), располагаются на глубине 800–850 м. Процесс извлечения усложняют неоднородность состава пластов и низкая проницаемость горных пород. Первая туронская экспериментальная скважина в РФ была запущена в ЯНАО в декабре 2011 г. При помощи новой технологии «Севернефтегазпрому» уже удалось добыть более 1 млрд куб. м. Проект по промышленной добыче трудноизвлекаемого туронского газа на Южно-Русском месторождении является единственным в России. Проектная мощность месторождения составляет 25 млрд куб. м газа в год.

Источник «Ведомостей» в отрасли нефтегазодобычи говорит, что технология разрыва пласта на основе дизельной смеси не является уникальной сама по себе. Но есть тонкости, которые существенно влияют на ее эффективность и, соответственно, на себестоимость добычи – например, точный процентный состав жидкости на основе дизеля, которая используется для гидроразрыва.

Использование при гидроразрыве вместо воды жидкости на основе дизеля – перспективный шаг с технологической точки зрения, считает завкафедрой технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности РГУ нефти и газа (НИУ) имени Губкина Михаил Силин. По его словам, подобный метод должен содержать свои ноу-хау, которые могут быть востребованы и у других компаний. Таким образом, по мнению эксперта, у технологии хороший потенциал для коммерциализации.

Аналитик Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков добавляет, что применение новой технологии может пригодиться и для добычи трудной нефти. По мнению Силина, этот метод, в частности, может потенциально пригодиться при разработке «Газпромнефтью» месторождений баженовской свиты в Западной Сибири.

В свою очередь Юшков предупреждает, что потенциальная передача «Севернефтегазпромом» права использования новой технологии извлечения трудного газа иностранным партнерам может негативно отразиться на российском газовом секторе. Продажа зарубежным компаниям может стать очень существенной помощью другому государству в развитии газовой отрасли. В «Севернефтегазпроме», «Газпроме» и OMV на запросы «Ведомостей» не ответили.

По состоянию на 2020 г. в России к категории трудноизвлекаемых относилось около 2% от общего объема запасов природного газа, в основном это туронские залежи, отметил директор по разведке и добыче нефти и газа Vygon Cosulting Сергей Клубков. По его словам, за последние 20 лет в РФ соотношение трудноизвлекаемого природного газа к общему количеству природного газа снизилось с 3 до 1,6%. При этом он уточнил, что общемировая тенденция показывает обратный тренд, доля трудноизвлекаемого газа растет на фоне истощения традиционных запасов.

«В России значительные запасы традиционного газа, которые могут обеспечить добычу на текущем уровне в течении 100 с лишним лет. Вероятно, мы будем наблюдать низкую заинтересованность компаний значительно приращивать трудноизвлекаемые запасы газа в ближайшие годы», – полагает Клубков.

Добыча газа. Способы добычи газа. Добыча газа в России

Природный газ образовывается в результате смешивания различных газов в земной коре. В большинстве случаев глубина залегания колеблется от нескольких сотен метров до пары километров. Стоит заметить, что газ может образовываться при высоких температурах и давлении. При этом доступ кислорода к месту отсутствует. На сегодняшний день добыча газа реализована несколькими способами, каждый из них мы рассмотрим в данной статье. Но давайте обо всем по порядку.

Общие сведения

Необходимо понимать, что природный газ примерно на 98% состоит из метана. Помимо этого, в его состав может входить этан, пропан, бутан и др. Существует еще и термин «нетрадиционный газ». Он обозначает природный газ, который в основном добывают из глинистых пород. Он залегает глубоко под землей в угольных пластах, песчаниках и других геозонах, под крайне высоким давлением. На сегодняшний день доля нетрадиционного газа несколько меньше половины, а уже к 2030 году планируется увеличить этот показатель до 56%. В настоящее время почти все страны по добыче газа имеют буровые установки. Но большая их часть, примерно 40%, принадлежит США. Ведь именно это государство продает огромное количество газа каждый год. Давайте более подробно поговорим на данную тему и разберемся с интересующими нас вопросами.

Добыча газа в мире

В течение многих сотен лет люди стремились усовершенствовать способы добычи полезных ископаемых, что в принципе вполне нормально. Потребности человека с каждым днем растут, и появляется необходимость в новых технологиях добычи. На сегодняшний день такое полезное ископаемое, как природный газ, добывается во всем мире из нефтегазовых месторождений, а также его можно найти в растворенном состоянии в нефти или воде. Если говорить конкретно о России, то в нашей стране его добывают из недр планеты Земля. Примечательно то, что газ в чистом виде не имеет ни цвета ни запаха. Чтобы максимально быстро определять утечку газа, в него добавляют одоранты, которые имеют резкий неприятный запах. Такой подход позволяет сократить смертность среди населения в результате утечки газа. Безусловно, добыча газа в мире подразумевает использование безопасного оборудования, так как любой открытый огонь может привести к большому количеству жертв на месте скважины.

Газогидратные залежи

Не так давно было определено, что газ может находиться под землей в твердом состоянии. Если раньше ученые знали только о жидком и газообразном состоянии, то сегодня известно о твердых залежах, которые тоже имеют большое значение для промышленности. С каждым днем все больше и больше говорят о том, что на дне океана есть большие скопления парниковых газов, которые находятся там в виде гидратов. Гидраты еще не нашли широкого применения, однако уже используются для опреснения воды, кроме того, планируется использовать такие залежи для хранения газов. По сути, районы добычи газа могут несколько расшириться, так как где есть гидраты, могут быть и другие залежи полезных ископаемых. Ну а сейчас давайте пойдем дальше и рассмотрим кое-что еще интересное.

Залежи природного газа

Есть данные, которые свидетельствуют о том, что в осадочной оболочке земной коры есть просто огромные залежи природного газа. Существует биогенная теория, которая говорит о том, что газ, как собственно и нефть, образуется в результате длительного разложения живых организмов под воздействием высоких температур и давления. Кроме того, температурный режим обычно несколько выше, точно так же, как и давление, нежели в нефтяных залежах. Обусловлено это тем, что газ располагается ниже нефти. На сегодняшний день самыми большими залежами обладает Россия. По большому счету, запасов данного природного ископаемого может хватить на долгие годы. Добыча газа в России налажена практически во всех местах. По данным Минприроды Российской Федерации общие объемы оцениваются в 48,8 трлн.м3.

Запасы природного газа по странам

В настоящее время можно говорить о том, что по официальным данным 101 страна имеет на своей территории запасы данного полезного ископаемого. На последнем месте идет Бенин – 0, 0011 трлн.м3, а на первом месте Россия – 47,800 трлн.м3. Но это цифры приведенные ЦРУ, поэтому в реальности данные могут незначительно отличаться. Еще одна страна, обладающая неиссякаемыми запасами – Иран. Помимо этого, страны персидского залива, такие как США и Канада, тоже могут похвастаться богатыми месторождениями природного газа. Если перечислять страны Европы, то на первых местах будут Норвегия и Нидерланды. Примечательно и то, что страны, некогда входящие в состав СССР, такие как Казахстан, Азербайджан, Узбекистан, тоже имеют много природного газа. Как уже было отмечено несколько выше, во второй половине 20-го века были открыты газогидраты. Сегодня известно, что их залежи просто огромны. Причем запасы есть как на больших глубинах, так и под дном океана.

Способы добычи газа

В настоящее время залежи располагаются на глубине 1-3 километра. Одна из самых глубоких скважин находится около города Новый Уренгой, она уходит под землю на 6 километров. В недрах он находится в порах под высоким давлением. Постепенно он переходит в поры с меньшим давлением и так до тех пор, пока не попадет непосредственно в скважину.

Основной способ добычи – это бурение скважин. Обычно на территории месторождения располагается несколько скважин. Причем их стараются бурить равномерно для того, чтобы пластовое давление примерно одинаково распределялось на несколькие скважины. Если скважина будет всего одна, то вполне вероятно ее преждевременное обводнение. На сегодняшний день практически отсутствуют другие способы добычи газа. По большому счету обусловлено это тем, что нецелесообразно придумывать что-то новое, особенно если технология будет усложняться. Вряд ли в ближайшее время что-то заменит скважины.

Подготовка газа к транспортировке

После того как природное ископаемое поступило по скважине из недр земли, его необходимо доставить пользователю. Это может быть химический завод, ТЭЦ и другие газовые сети. Его подготовка к транспортировке обусловлена тем, что помимо необходимых компонентов в составе есть и прочие примеси, которые затрудняют его дальнейшее использование и перемещение по магистралям. Необходимо удалить пары воды, которые могут скапливаться в магистралях и затруднять перемещение. Также нужно удалять и сероводород, который представляет серьезную угрозу газовому оборудованию (вызывают коррозию). Для подготовки могут использоваться различные схемы. Наиболее целесообразной считается та, при которой очистная станция располагается в непосредственной близости от месторождения. Тут осуществляется сушка и очистка. В случае большого содержания сероводорода или гелия, ископаемое отправляют на газоперерабатывающий завод. В принципе, добыча газа в России обычно реализуется через заводы, так как качество исходного продукта не всегда на должном уровне.

Транспортировка газа

В настоящее время основным видом транспорта является трубопровод. Диаметр трубы может достигать 1,4 метра, а давление в системе 75 Атмосфер. Однако в ходе продвижения по магистрали давление теряется, а продукт нагревается. По этой простой причине через определенные промежутки сооружают компрессорные станции. Там повышают давление газа до 55-120 атм и охлаждают. Несмотря на то, что проложить газовую магистраль стоит очень дорого, сегодня – это самый целесообразный метод подачи природного ископаемого на средние и небольшие расстояния. В некоторых случаях применяются газовозы, их еще очень часто называют танкерами. Газ находится в специальных емкостях в сжиженном состоянии. Температура при транспортировке должна быть в диапазоне 150-160 градусов по Цельсию. Данный метод обладает существенным преимуществом, таким как безопасность сжиженного газа.

Заключение

В данной статье вкратце была рассмотрена технология добычи газа. В принципе, скважинный метод является самым популярным. Другие способы, если и внедрялись, то не нашли применения по различным причинам. Что же касается сферы применения газа, то в первую очередь – это горючее. В качестве топлива он используется для обогрева жилых помещений, а также подогрева воды, приготовления пищи и т.п. Ввиду высоких цен на электроэнергию – это один из самых дешевых способов отопления. Используется газ и в качестве топлива для автотранспорта, ТЭЦ, а также котельных. Химические заводы используют его для получения пластмасс и других органических веществ. Ну вот и все по данной теме. Помните о том, что неправильное обращение с газом может привести к летальному исходу.

детям: интересные факты о газе


 

Что такое природный газ?

Природный газ – это смесь газов, сформировавшихся миллионы лет назад в недрах земной коры в результате преобразования органических веществ в осадочных породах.

Основную часть природного газа (до 98%) составляет метан, химическая формула которого – CH4. Это означает, что в одной молекуле метана содержится один атом углерода и четыре атома водорода. В состав природного газа могут входить и другие вещества, состоящие из атомов водорода и углерода, – этан C2H6, пропан C3H8 и бутан С4Н10. Кроме того, он может содержать водород, серу, диоксид углерода, азот, гелий, пары воды и незначительное количество других примесей.

 

А знаешь ли ты…

  • Метан – третий по распространенности газ во Вселенной после водорода и гелия

 

Кто появился раньше – природный газ или динозавры?

Процессы, благодаря которым образовался природный газ, начались примерно 300-400 миллионов лет назад. Тогда наша планета выглядела совсем иначе: вся ее поверхность была покрыта мировым океаном, в котором обитали первые примитивные живые организмы – рачки, моллюски, планктон. Умирая, они опускались на дно океана и с течением времени их останки покрывались песком и спрессовывались в слои породы. Огромное давление воды и близость раскаленного земного ядра создали особые условия для химических процессов, в результате которых из этих органических останков животных и растений в толще земли образовались различные полезные ископаемые – каменный уголь, нефть и природный газ. Считается, что это произошло примерно 50-100 миллионов лет назад. А первые динозавры появись только около 240 миллионов лет назад! Так что все-таки динозавры появились раньше.

 

На каком транспорте путешествует природный газ?

От места, где добывают природный газ, по специальным трубам, которые называются газопроводами, он преодолевает большие расстояния, чтобы в конце концов прибыть к тебе домой. Газопроводы проходят по земле, под землей, над землей, по дну озер и рек и даже в некоторых местах – по дну морей, но вот пересечь океан газопровод не может.

Для перевозки газа по морям и океанам используются специальные корабли, которые называются «танкеры». А по железной дороге природный газ ездит в цистернах.

Чтобы газ занимал меньше места и его было удобнее перевозить, люди научились сжижать его. Оказывается, если охладить газ до 160 градусов ниже нуля по Цельсию, он превращается в жидкость! В жидком виде он занимает в 600 раз меньше места, чем в газообразном. Затем его можно снова вернуть в газообразное состояние и транспортировать по трубам.

Кроме того, сжатый природный газ используется как топливо для автомобилей – есть такие машины, которые ездят на газе, а не на бензине.

 

А знаешь ли ты…

  • Считается, что первый большой трубопровод для транспортировки газа был построен в 1859 году в Америке, в штате Пенсильвания. Бывший железнодорожный кондуктор Эдвин Дрейк пробурил там нефтяную скважину глубиной 25 м и обнаружил в ней помимо нефти природный газ. Не растерявшись, он построил трубопровод диаметром 5 см и длиной порядка 9 км до ближайшего города Тайтесвиль, где газ начали использовать для освещения и приготовления пищи.
  • Самый длинный в мире подводный газопровод проложен между Норвегией и Великобританией по дну Северного моря. Называется он «Лангелед». Его длина составляет 1200 км.
  • Самый длинный в мире наземный газопровод находится в России. Длина газопровода «Уренгой – Помары – Ужгород» составляет 4451 км, построен он в 1983 г.
  • Самые крупные газопроводы (они называются магистральными) имеют диаметр 1,42 метра – это соответствует среднему росту пятиклассника.
  • Длина самого большого в мире танкера для перевозки сжиженного природного газа составляет 345 метров – это в три с половиной раза длиннее, чем футбольное поле.

 

Кто умеет «вынюхивать» природный газ?

Найти газ очень нелегко, ведь он находится под землей и его совсем не видно! К счастью, исследователям иногда попадаются подсказки – бывает, что газ прячется не очень глубоко и небольшая его часть просачивается наружу. К сожалению, ни собаки, ни другие животные не умеют находить природный газ по запаху. Но у геологов – ученых, занимающихся поиском полезных ископаемых, есть специальные приборы, которые «нюхают» воздух и верхние слои земли и могут почувствовать следы природного газа. Кроме того, природный газ часто обнаруживается во время поисков или добычи нефти, только обычно он находится под землей несколько глубже.

Одних косвенных признаков того, что где-то рядом есть природный газ, недостаточно. Чтобы добывать его, нужно точно знать, в каком месте бурить скважину. Тогда на помощь приходит сейсморазведка. Ученые посылают звуковые волны на огромную глубину в толщу земли и смотрят, как те возвращаются обратно. Они как бы «прослушивают» землю, ведь каждый слой земной коры отличается от других своими свойствами и своим «голосом». По «голосу» геологи могут понять, какие полезные ископаемые или минералы можно найти в этом месте под землей. Если результат говорит о том, что здесь может быть природный газ, бурят поисковую скважину – на пробу. Если ученые не промахнулись и действительно нашли месторождение, его начинают разрабатывать – бурят там промысловые скважины для регулярной добычи.

 

А знаешь ли ты…

  • Природный газ не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха. Но ведь газ пахнет тухлыми яйцами, это все знают – возразишь ты! На самом деле это происходит потому, что уже после добычи в него добавляют специальное вещество – одорант, запах которого как раз и напоминает тухлые яйца. Одорант необходим, чтобы предупредить человека об утечке – ведь газ взрывоопасен и ядовит для людей.

 

Как природный газ помогает беречь природу?

Природный газ – самое экологически чистое минеральное топливо. Ты наверняка знаешь, что ежедневно человечество сжигает очень много нефти и угля для получения энергии. Эти вещества приносят огромную пользу, но, к сожалению, при их сгорании в воздух попадает большое количество углекислого газа CO2, который еще называется парниковым газом. Из-за чрезмерного скопления парниковых газов температура нижних слоев атмосферы повышается. Это похоже на то, как нагревается воздух в парнике – отсюда и название явления – парниковый эффект. Если температура на нашей планете будет повышаться, это может привести к катастрофическим последствиям. Климат изменится, часть арктических льдов растает, и часть суши окажется затопленной под водой, зато в других местах начнется сильнейшая засуха. Большинство животных не сможет приспособиться к новым условиям жизни и умрет. Нелегко придется и человеку – из-за изменения климата на планете будут постоянно бушевать смерчи, ураганы и цунами, и многие города будут уничтожены.

К счастью, люди знают об этой проблеме и ищут способы уменьшить количество парниковых газов в атмосфере. Один из таких способов – использовать природный газ вместо нефти и угля. При сжигании природного газа в воздух попадает гораздо меньше CO2.

 

А знаешь ли ты…

  • Сам по себе парниковый эффект необходим для нормальной жизни на Земле – именно парниковые газы позволяют «удерживать» тепло, исходящее от Солнца. Без естественного парникового эффекта средняя температура на нашей планете была бы около 18-20 градусов ниже нуля, вода бы замерзла и жизнь в привычных формах не могла бы существовать. Тем не менее если парниковых газов накопится слишком много, это приведет к глобальному потеплению и непоправимому изменению климата.
  • Метан, из которого, как ты знаешь, в основном и состоит природный газ, тоже является парниковым газом. Поэтому надо заботиться о том, чтобы он не утекал просто так в атмосферу. Но самые вредные парниковые газы – это пары воды и СО2.

Природный газ и способы его транспортировки. Справка

В настоящее время основным видом транспортировки природного газа является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм.

Чтобы энергетически обеспечить транзит газа по трубопроводу, дополнительно нужен так называемый "технический", или, используя правильный термин, топливный газ, необходимый для работы газоперекачивающих станций.

Для транспортировки газа в сжиженном состоянии используют специальные танкеры - газовозы.

Это специальные корабли, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом, для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.

В сфере сетевого газа поставщики жестко привязаны к потребителям трубопроводами. И цены на поставки определяются долгосрочными контрактами. Примерно такие же отношения сложились сегодня и в секторе СПГ. Около 90% СПГ тоже реализуется на основе долгосрочных контрактов.

Поставщики СПГ выигрывают за счет экономии на морских перевозках. При благоприятных условиях цена поставки газа танкером может быть ниже цены поставки по газопроводу почти на порядок. Сравнение транспортных расходов с использованием СПГ и газовозов показывает, что при увеличении расстояния транспортировки расходы увеличиваются гораздо более низкими темпами, подтверждая привлекательность нового рынка сжиженного природного газа. Напротив, прокладка как наземных, так и подводных трубопроводов с ростом расстояний увеличивает себестоимость традиционного природного газа гораздо быстрее.

Технологии - способы добычи полезных ископаемых, технические инновации

22.11.2015

Коллектив кафедры механики и прикладной информатики машиностроительного факультета Военно-технического университета под руководством проф. доктор хаб. англ. Тадеуш Ниезгода работает над разработкой руководства по разработке инновационной технологии добычи сланцевого газа с использованием жидкого CO 2 в рамках проекта DIOX4SHELL. Подробности проекта представлены д-ром инж. Данута Медзиньска из Военно-технического университета.

Введение

Несколько месяцев назад я писал об инновационной отечественной технологии добычи газа из польских сланцевых пород, в основе которой лежит метод совмещенной добычи газообразных углеводородов и хранения СО 2 в горизонтальных скважинах, на который распространяется патент защиты в октябре этого года.

Напомним, что предметом изобретения, предложенного Военным технологическим университетом, является способ совместной добычи газообразных углеводородов и хранения СО 2 из горизонтальных скважин, пробуренных в одной вертикальной скважине. Способ заключается в извлечении газа из сланца путем закачки жидкого, сжатого и охлажденного СО 2 в горизонтальные скважины, что вызовет проникновение СО 2 в породу и ее фазовое изменение за счет преобладающей в пласте температуры. Это приведет к интенсивному разрушению породы, адсорбции СО2 и одновременной десорбции метана.

В настоящее время коллектив кафедры механики и прикладной информатики машиностроительного факультета Военно-технологического университета под руководством проф. доктор хаб. англ. Тадеуш Ниезгода работает над разработкой рекомендаций по разработке инновационной технологии добычи сланцевого газа с использованием жидкого CO 2 в рамках проекта DIOX4SHELL. Это стало возможным благодаря проекту в рамках конкурса BlueGas, финансируемого Научным центром исследований и разработок.

Согласно исследованиям японских ученых [1], трещинообразование гранита с СО 2 в сверхкритическом состоянии дает более разветвленную сеть трехмерных трещин, чем при гидроразрыве, где трещины образуются только в перпендикулярном направлении. к колодцу.Улавливание и хранение CO 2 под землей уменьшит его выброс в атмосферу, что поможет выполнить требования Европейского Союза по снижению парникового эффекта.

Разработанный способ выгоден с точки зрения охраны окружающей среды , так как не требует применения воды и химических реагентов. Также использование песка или керамического проппанта (оба случая будут исследованы) не потребует применения химических добавок, только тщательная сушка, т.к. в сверхкритическом состоянии подвижность частиц флюида СО 2 значительно возрастает, а его вязкость падает. .

Энергия, необходимая для получения эффекта гидроразрыва, будет собираться средой гидроразрыва непосредственно из горной массы. Таким образом, процесс гидроразрыва в значительной степени будет самоограничивающимся за счет природных сил, что удешевит метод и защитит природную среду.

Дополнительным экологическим преимуществом метода является то, что CO 2 будет поступать с промышленных предприятий (например, электростанций, цементных заводов), которые выбрасывают его в атмосферу и несут бремя предельных затрат (Киотский протокол).

Однако одним из важных факторов, влияющих на рентабельность технологии СО 2 по добыче углеводородов, является поиск подходящей бизнес-модели, желательно такой, при которой затраты на получение/производство СО 2 будут незначительными. Большинство решений по получению СО 2 основаны на покупке топлива и его последующем сжигании, что по своей сути затратно. Это выражается в закупочной цене CO 2 у производителей, которая колеблется в пределах300 злотых / т. Это довольно высокая цена, учитывая очень низкие в настоящее время цены на природный газ.

Сколько CO 2 для гидроразрыва

В настоящее время предполагается, что 10 000 л CO 2 в жидком состоянии потребуется для проведения однократного гидроразрыва пласта и транспортировки проппанта в трещины.

CO 2 с заводов, производящих этот газ

Углекислый газ для получения газа из нетрадиционных месторождений может быть природного и антропогенного происхождения.В Польше нет больших природных месторождений СО 2 , поэтому углекислый газ [2] для добычи природного газа должен быть антропологического происхождения, т.е. он должен поступать от заводов, производящих этот газ, или от его источников. В Польше есть несколько производителей углекислого газа, самые крупные из которых: ACP Włocławek, Zakłady Azotowe Puławy, Air Products. Цена предлагаемого охлажденного жидкого CO 2 с температурой от -31 ° C до -21 ° C и равновесным давлением составляет около 300 злотых / т [предложение ACP Włocławek, 2012].

Выбросы CO 2 представляют собой промышленные установки, выпускающие чистый или концентрированный поток этого газа, образующийся в результате сжигания шахтных газов или в промышленных процессах. Среди категории «промышленные процессы» наибольшие количества CO 2 выбрасываются в атмосферу предприятиями, производящими азотные удобрения. Некоторые азотные заводы, такие как Zakłady Azotowe Puławy, улавливают и продают жидкий CO 2 .

Таким образом, CO 2 можно получить с помощью следующих процессов:

- в процессе термического разложения известняка (CaCO3), производство извести CaO,

- как побочный продукт процесса производства фосфата натрия,

- как побочный продукт установок по производству аммиака и водорода, где метан превращается в CO 2 ,

- как побочный продукт сахарного брожения.

CO 2 от обработки выхлопных газов

Стандартные и применяемые в настоящее время способы получения СО 2 для добычи природного газа описаны выше, а Военно-технический университет предлагает совершенно новые решения по подаче углекислого газа, наладив сотрудничество с Институтом химической переработки угля ( ICHPW) в Забже. Этот институт совместно с TAURON Polska Energia создал пилотную установку для удаления амина CO 2 из дымовых газов, которая была запущена в филиале Лазисской электростанции 25 апреля 2013 года.

Инсталляция создана в рамках исследовательской задачи под названием «Разработка технологий для высокоэффективных угольных установок с нулевым уровнем выбросов, интегрированных с улавливанием CO 2 из дымовых газов». Задача выполняется в рамках стратегической программы научных исследований и разработок «Передовые технологии производства энергии» и софинансируется Национальным центром исследований и разработок. Затраты на строительство пилотной установки были покрыты за счет средств группы TAURON.

Шкала пилотной установки - забор отработанных газов 200 м3н/ч (содержащий ок.13 об.% СО2) из ​​классического угольного блока позволяет удалять СО 2 в количестве около 50 кг/ч, что дает около 1,2 т углекислого газа, выделяемого в сутки.

Запуск пилотной установки и начало исследований на пилотной установке является естественным продолжением развития компетенций ICHPW в области методов улавливания CO 2 . Команда ICHPW приступила к промышленным испытаниям технологий улавливания CO 2 , опираясь на опыт, полученный в ходе испытаний на собственных лабораторных и полутехнических установках.В 2012 году команда провела первые в Польше испытания по удалению CO2 из дымовых газов в масштабе 100 м3н/ч с использованием метода аминной абсорбции. Полученная эффективность удаления CO 2 в этих испытаниях составила около 90%. В начале текущего года деятельность Института в области технологии УХУ была оценена химической промышленностью путем присуждения премии ГРАН-ПРИ ЭКСПОХИМ-2013 в области технологии.

Так называемыйплазменная газификация

Однако оптимальной моделью является получение CO2 из установки Waste to Energy с использованием так называемого плазменная газификация. Газификация — это процесс преобразования органических и ископаемых соединений углерода в монооксид углерода (37%), водород (36%) и диоксид углерода (17%). Это происходит путем обработки такого материала при температуре более 700 градусов С, без процесса горения, в присутствии контролируемого количества кислорода и/или водяного пара, в устройстве, называемом газификатором.Результатом газификации является образование газовой смеси, которая известна как так называемая синтез-газ является высокоэнергетическим, имеет высокое содержание водорода и используется в качестве топлива.

В мире существует два метода, использующих газификацию и плазму для преобразования отходов в синтетический газ.

В первом используется одно устройство (своего рода газификатор, дополнительно оснащенный плазменными горелками). Полученный синтез-газ требует очистки с помощью системы устройств для улавливания твердых частиц и других нежелательных веществ.

Второй метод заключается в использовании газификатора, например, с псевдоожиженным слоем, снабжаемого паром и кислородом, где органический материал газифицируется, а неорганический материал используется в качестве золы для дальнейшей обработки. Полученный синтез-газ направляется в устройство, где генерируемая плазменная дуга воздействует на синтез-газ и содержащиеся в нем примеси. Под действием сильного УФ-излучения и высокой температуры все смолистые тела и другие соединения расщепляются, а неорганические соединения остекловываются (претерпевают так наз.ветификации). В этом методе плазма используется как своего рода фильтр для уничтожения опасных соединений.

Наиболее подходящей бизнес-моделью является получение CO 2 с установки Waste to Energy на основе технологии плазменной газификации. Такая бизнес-модель имеет несколько основных преимуществ:

- плата за топливо для производства энергии и ее сжигания не взимается, а наоборот, т.е. взимается плата за сжигание отходов,

- для улавливания CO 2 можно использовать два метода, т.е.из полученного синтез-газа или после его сжигания (это касается технологии газификации отходов),

- технологии газификации отходов с использованием плазмы дают чистый синтез-газ,

- содержание азота определенно ниже, чем, например, в природном газе.

Полученный чистый синтез-газ содержит практически только h3, CO, CO 2 , Ch5, N2. CO 2 можно улавливать из синтез-газа с помощью специальных мембран после сжигания синтез-газа, например, в двигателе внутреннего сгорания.Для создания мы будем получать ежегодно около 128 000 тонн СО 2 , а затраты на получение СО 2 составляют практически только затраты на покупку и использование соответствующего оборудования для улавливания СО 2 (специальные мембраны, компрессоры, резервуары, водоотделители, фильтрующие картриджи для азота (например, Sulphur Guard).

Следует также отметить, что технологии газификации с использованием плазмы имеют гораздо больший диапазон перерабатываемой шихты, чем традиционные методы, например мусоросжигательные заводы с колосниковой печью, т.е.они также могут перерабатывать опасные отходы (твердые, газообразные или жидкие). В основном это связано со свойствами плазмы, т. е. с высокой температурой (в диапазоне от 5000 до 10000 градусов С) и очень интенсивным УФ-излучением. Эти два фактора разрывают межмолекулярные связи соединений, подвергающихся воздействию вышеперечисленных факторов, т.е. высокой температуры и интенсивного ВУ-излучения.

Органические соединения газифицируются, а неорганические соединения стеклообразуются с образованием так называемыхшлак, имеющий вид мраморной породы и близкий ему по свойствам [3].

Резюме

Подводя итог, лучшим решением для получения дешевого CO 2 является сотрудничество с установкой Waste to Energy, производящей синтез-газ. Таких установок с использованием плазменной технологии в Польше пока нет. ПКН Орлен С.А. находится в процессе завершения спецификации такой установки, которая должна быть построена в Плоцке. Его вместимость составляет 150 тысяч человек.тонн отходов в год и производство синтез-газа.

[1] Цуёси И. и др., Акустико-эмиссионный мониторинг лабораторного эксперимента по гидроразрыву пласта со сверхкритическим и жидким CO2 , GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 39, 2012.

[2] Тарковски Р., Уляш-Мисяк Б., Источники углекислого газа в Польше для передовых технологий добычи нефти , Wiertnictwo Nafta Gaz, 22 (1), 2005.

[3] Доклад С. Адамски, Способы получения и возможность удешевления СО 2 , реализованного в рамках проекта DIOX4SHELL .

др инж. Данута Медзиньска — доцент кафедры механики и прикладной информатики машиностроительного факультета Военно-технологического университета. В своей профессиональной деятельности занимается численными методами моделирования структур современных материалов, таких как магнитореологические эластомеры, пористые материалы, функционально-градиентные композиты. Второе научное направление – нетрадиционная энергетика, т.е. разработка методов получения энергии из таких источников, как сланцевый газ или глубокие залежи горячих сухих пород.

См. также


2015-07-22

др инж. Данута Медзиньска (Военно-технический университет) 9000 5

1. Введение

Проблема энергетики в 21 веке очень важна для обеспечения безопасности граждан многих стран мира. Поэтому каждая из этих стран должна обеспечить бесперебойную поставку энергии в различных формах. Также нетрудно заметить, что страны, имеющие на своей территории месторождения энергоресурсов, имеют большее значение на арене международной политики.Манипулирование поставками энергоресурсов иногда является сильным преимуществом в переговорах с властями стран, не располагающих такими ресурсами. Здесь можно привести примеры США и России, которые своим положением в международной политике обязаны рациональному использованию больших объемов энергии.

Сегодня, несмотря на широко разрекламированную борьбу за экологическое благо, ископаемое топливо по-прежнему остается самым популярным источником энергии. Несмотря на многочисленные нападки экологов на добычу и эксплуатацию сырой нефти и каменного угля как наиболее загрязняющих ресурсов нашей планеты, превалируют экономические факторы, делающие использование таких энергоресурсов более выгодным.Альтернативой использованию сырой нефти или каменного угля является природный газ как один из самых экологически чистых. Он содержит гораздо меньше нежелательных химических соединений (включая диоксид серы, оксид азота) по сравнению с другими видами ископаемого топлива. Добыча природного газа в промышленных масштабах началась в середине 20 века. До этого это вещество считалось нежелательным при добыче нефти, поскольку вызывало неконтролируемые взрывы. Поэтому было принято решение о проведении контролируемого выгорания на поверхности выходящего природного газа на нефтяных скважинах.Образ огромного пламени, выходящего из нефтяной скважины, стал неотъемлемой частью образа нефтяных месторождений. Однако достаточно быстро был замечен значительный энергетический потенциал природного газа, и его стали добывать для использования в быту и промышленности.

При этом были проведены геологические изыскания, показавшие наличие горной породы, в которой заключен горючий газ. Несмотря на ранние открытия, потребовалось много времени, чтобы получить первую прибыльную добычу сланцевого газа. Тогда помогло внедрение инновационной на тот момент технологии ГРП.Американцы (Канзас) были предшественниками использования воды для гидроразрыва сланцевых пород. По сей день они остаются количественным лидером по добыче сланцевого газа благодаря своим обширным газосодержащим сланцевым месторождениям, расположенным по всей территории Соединенных Штатов. В настоящее время сланцевый газ играет важную роль в удовлетворении потребностей в природном газе в Северной Америке, и страны во всем мире переоценивают свой потенциал сланцевого газа.

В начале этого века в Польше также были проведены геологические анализы, показавшие возможность залегания сланцевого газа. Постоянное развитие технологий и одновременное снижение затрат на добычу привели к появлению в Польше тенденции добычи сланцевого газа из внутренних месторождений. Эта тенденция постоянно набирает поддержку и, как следствие, огласку и положительный отклик со стороны населения, надеющегося на снижение сумм по счетам за электроэнергию.Многие также надеются на лучшую жизнь в нашей стране. Многообещающие прогнозы западных и отечественных экспертов в отношении размеров месторождений и формирующегося окна рентабельности их добычи позволяют начать процесс подготовки мощностей (преимущественно технологических) к массовой добыче.

Рис. 1. Образец сланцевой породы из скважины Лубочино-1 (2932 м) – собственный источник.

2. Наличие месторождений сланцевого газа.

В глобальном масштабе 32 % общих оцененных ресурсов природного газа находятся в сланцевых формациях, в то время как 10 % оцененных ресурсов нефти находятся в сланцевых или закрытых формациях [1].

На Европейском континенте предполагаемые месторождения газа находятся в основном в центральной части континента от северо-востока Франции через страны Бенилюкса, Польшу (пояс в ее центральной части, идущий с севера на юг) до трех балтийских республик и Восточных Балкан. Европа является вторым по величине рынком природного газа в мире. К сожалению, по сравнению с другими континентами его ресурсы сланцевого газа намного меньше. Оценочные ресурсы этого сырья, составляющие 15,5 трлн м3, такого объема могли бы покрыть потребление газа в Европе примерно на 30 лет [2].

Рис. 3. Расчетные данные о размерах сланцевых месторождений, эксплуатация которых технически возможна [3].

На приведенной выше диаграмме показано, что из описанных стран Польша имеет самые большие предполагаемые запасы сланцевого газа. Согласно обоим измерениям, проведенным в 2011 и 2013 годах, ресурсы газа в Польше оцениваются в 190 триллионов кубических футов. У Франции была аналогичная цифра около 180 триллионов кубических футов. Остальные страны получили значительно более низкие баллы, которые за исключением Норвегии (70 трлн куб. футов) находятся в диапазоне от 10 (Литва) до 40 (Украина) [3].

Опубликованные до сих пор оценки ресурсов сланцевого газа в Польше существенно различаются. В крайне оптимистичном варианте, по данным Управления энергетической информации (EIA) правительства США, польские сланцы могут содержать до 5,3 трлн кубометров газа. Высокую изобилие месторождений в Польше в 2009 году оценили и консалтинговые компании Advanced Resources International (3 трлн куб. м) и Wood McKenzie (1,4 трлн куб. м). Совсем иначе видит потенциал месторождений сланцевого газа в нашей стране американская геологическая служба, согласно которой извлекаемые ресурсы составляют всего 38,1 млрд кубометров.Среди этих крайних оценок - оценка, подготовленная Польским геологическим институтом, который считает диапазон 346-768 миллиардов кубометров наиболее вероятным размером ресурсов сланцевого газа в Польше. Для сравнения, документально подтвержденные ресурсы традиционных месторождений составляют около 145 млрд м3, а годовое потребление голубого топлива в Польше составило 14,5 млрд м3. Самый оптимистичный прогноз относительно ресурсов сланцевого газа в Польше был опубликован в апреле 2011 года Управлением энергетической информации, которое является аналитическим и статистическим подразделением Министерства энергетики США.Согласно отчету EIA, в котором оценивался потенциал ресурсов сланцевого газа в 32 странах, месторождения в Польше являются крупнейшими в Европе и могут составлять 5,3 трлн кубометров газа [2].

3. Способы добычи сланцевого газа

Месторождения нетрадиционного газа были открыты во всем мире давно, начиная с 19 века, но добыча в очень небольших количествах часто была случайной. При бурении сланцев случайно были получены и использованы потоки газа, но доля такого газа в добыче была ничтожна.Осознанная разведка и добыча сланцевого газа в основном началась в более широких масштабах в 1990-х годах и быстро растет. В последние 20 лет сланцевый газ эксплуатировался в больших масштабах. В настоящее время в мире наблюдается настоящий бум нетрадиционного газа, связанный с ростом общих цен на газ. Обычно при поиске месторождения достаточно бурить вертикально вниз на определенную глубину. Для более эффективного получения газа из нетрадиционных источников необходимо изменить направление бурения (криволинейное бурение, горизонтальные участки бурения), провести гидроразрыв горных пород, чтобы газ мог легче выходить.Пока лишь несколько концернов в мире освоили использование этой технологии. Помимо американских компаний, сегодня лишь несколько крупных международных концернов способны эффективно разрабатывать такие месторождения.

3.1. Гидроразрыв

Газ, образовавшийся в сланце, остается в ловушке в структуре породы. Чтобы выпустить его на поверхность, нужно расширить естественные трещины в скале. Эта операция называется гидроразрывом пласта. Это наиболее эффективный и безопасный способ добычи сланцевого газа из горных пород.Разведка сланцевого газа — это огромная работа. Почти треть территории Польши занимают концессии, где ведется разведка этого сырья. Разведочное бурение необходимо для оценки наличия сланцевого газа на данном участке и возможного размера залежей. Газ скрыт в горной породе, называемой глинистым сланцем, и добыча газа из таких горных пород является самой большой проблемой. Однако у специалистов газоразведочных компаний есть решение – гидроразрыв пласта.Сланцевый газ задерживается в очень маленьких расщелинах сланцевых пород, образовавшихся более 400 миллионов лет назад и залегающих в Польше на глубине 2400-3500 метров под землей. Чтобы освободить его, нужно сделать в нем щели. Отсюда и название этого технологического процесса – гидроразрыв. Для этого в подготовленный, т.е. пробуренный, обсаженный и закрепленный ствол закачивается жидкость ГРП под давлением 600 атмосфер. Стенки проемов укрепляются стальными трубами, а промежутки между трубами и стенами герметизируются цементной смесью, которая предназначена:в предотвратить утечки газа на поверхность земли и в водоносные горизонты. Давление жидкости раздавливает сланцевые породы, высвобождая газ. Песок проникает в эти зазоры, не дает им закрыться, что обеспечивает беспрепятственное прохождение газа. Вся эта операция происходит в горизонтальной скважине, и технологические трещины образуются в сланцевой породе на расстоянии до 150 метров от горизонтальной трубы. Процедура горизонтального бурения значительно увеличивает площадь проникновения породы месторождения. После завершения буровых работ конец скважины заглушается.Скважина обложена трубами и загерметизирована цементом, поэтому стенки трубопровода перфорированы, чтобы газ из породы поступал в скважину. Он заключается в снижении так называемого перфорационный пистолет, содержащий множество небольших взрывчатых веществ. В результате серии небольших взрывов в трубе и в породе образуется ряд отверстий, через которые теперь можно свободно извлекать газ. На данном этапе практически возможно начать добычу в случае традиционных газовых месторождений.В случае со сланцевым газом работа еще не закончена [4].

В сланцах есть естественные трещины, но чтобы выгодно добывать из них газ, количество этих трещин должно быть искусственно увеличено. Для этого проводится конвергенция ГРП. Он заключается в закачивании в скважину жидкости гидроразрыва под очень высоким давлением. Через отверстия в трубопроводе, сделанные с помощью перфоратора, жидкость попадает в породу и давит на нее, создавая сеть щелей, через которые может быть извлечен газ.После завершения ГРП часть жидкости остается в скважине, а оставшаяся часть возвращается на поверхность. Чтобы предотвратить закрытие трещин, в жидкость вводят песок или другие сыпучие материалы, чтобы предотвратить полное зажатие трещин. Если горизонтальная скважина длинная, то ее разбивают на несколько участков и ГРП на каждом участке производят отдельно.

Рис. 4. Метод ГРП [5].

Высокое давление и специфический химический состав вызывают «расширение» и «разветвление» скважины, что вызывает выход газа из сланцевых отложений.Кроме того, так называемый проппанты, т.е. керамические гранулы, или их природный аналог – песок, которые должны способствовать истечению газа и останавливать закрытие щелей. Почти 95 процентов жидкость для гидроразрыва представляет собой воду, смешанную с 3-4 процентами. с песком. Химические добавки составляют оставшийся процент – обычно он не превышает 2%. Состав химических добавок для гидроразрыва пласта обычно держится в строгом секрете, так как каждая из компаний использует разные вещества. Споры вокруг процесса гидроразрыва отчасти можно объяснить тем, что, помимо добычи газа и нефти из нетрадиционных месторождений, этот метод используется в том числе.в для стимулирования подземных вод, как способ улучшения процессов восстановления отходов, для измерения напряжений слоев земли или для производства электроэнергии в геотермальных системах. Существует огромное количество вариантов обработки ГРП. В жидкость для гидроразрыва добавляются соответствующие химические вещества с регулируемыми параметрами вязкости, влажности и удельного веса, которые обеспечивают правильное выполнение процедуры. В качестве проппанта (наполнителя) вместо песка также можно использовать керамические, металлические и пластиковые сферы, а также полимерные жидкости, превращающиеся в паутину из перепутанных волокон.После дробления сланца и размещения песка в небольшие щели вода с очень разбавленными добавками поднимается на поверхность. Возвратная вода может составлять от 20 % до более 80 % от общего объема закачиваемой воды и других материалов, используемых в операциях по гидроразрыву пласта. Возвратная вода должна быть утилизирована ответственным образом или повторно использована после очистки с помощью фильтрации, обратного осмоса, ионного обмена или другой технологии, либо она обрабатывается уполномоченными органами.Оставшееся небольшое количество воды, закачиваемой в газоносную сланцевую формацию, возвращается с добытым природным газом или остается в залежи в результате адсорбции [6].

Многолетние эксперименты по интенсификации добычи сланцев позволили опробовать многие технические и технологические решения. Вывод из этих усилий один: единственно эффективной технологии гидроразрыва сланцев не существует.

4. Метод гидроразрыва СО2.

Начало исследований по использованию диоксида углерода в операциях гидроразрыва пласта произошло в 1970-х годах в США.В 1982 году местная компания провела первый ГРП с применением веществ и пропанта (песка) с целью интенсификации добычи углеводородов из традиционных месторождений. Результаты 85% из более чем 40 обработок привели к увеличению производства, которое составило даже 50%. С тех пор было разработано несколько различных методов гидроразрыва пласта с использованием углекислого газа. Разработанный Военным технологическим университетом способ добычи сланцевого газа был представлен в Патентное ведомство в 2012 году.(номер заявки Р.398228). Предметом настоящего изобретения является способ совместной добычи газообразных углеводородов и хранения СО2 из горизонтальных скважин малого диаметра, пробуренных в одной вертикальной скважине. Суть предлагаемого метода заключается во введении в залежь через горизонтальные скважины жидкого, сжатого и охлажденного СО2, который под действием высокой температуры в залежах проникает в породы, инициирует фазовые превращения, приводящие к повышению давления. В результате происходит разрушение пород месторождения и адсорбция СО2 с одновременной десорбцией метана.

Между слоями твердой породы (3) - рис. 4 и 5 находятся залежи газовых сланцев (2) примерно на 3000 м ниже поверхности земли. Из вертикальной скважины (1), проведенной через эти слои, на разной высоте бурятся радиально-горизонтальные скважины малого диаметра (4 а, б, в). Породы вблизи отверстий (4а) могут быть предварительно перфорированы (5) с использованием различных методов разрушения породы. После этой процедуры горизонтальные скважины закрываются с помощью специально разработанных клапанов, управляемых с поверхности (6 а, б).Внутри вертикальной скважины размещают гибкие или полугибкие трубы (7) малого диаметра, основной функцией которых является изоляция среды гидроразрыва от условий в скважине. По предварительным предположениям, скважина и трубы потребуют охлаждения жидким азотом. Трубки (7) также вставлены в боковые отверстия (4а). В такую ​​подготовленную скважину с помощью криогенного насоса закачивается жидкий, сжатый и охлажденный СО2. Чтобы помочь механизму гидроразрыва, CO2 на поверхности смешивают с песком или керамическим проппантом.Во время этого процесса требуется непрерывный контроль температуры и давления на отверстиях (1) и (4а), чтобы сохранить CO2 сверхкритическим. Чтобы правильно контролировать состояние хладагента, необходимо разместить в них соответствующие датчики. После завершения закачки отверстия (4а) закрываются с помощью клапана, управляемого с поверхности. В результате начинается процесс расширения СО2 в результате фазового перехода, инициированного повышением температуры слоя. Это вызывает интенсивное разрушение сланца, адсорбцию СО2 и одновременную десорбцию газа из сланца.Этот процесс занимает около двух недель [21].

Рис. 4. Процесс впрыска СО2 [7].

Трещины (9), образовавшиеся в сланцевой залежи (2), позволяют газу выходить. Этому способствует наличие более тяжелой углекислоты, вытесняющей метан. Затем открываются горизонтальные отверстия (4б, в) и газ под высоким давлением выпускается на поверхность через вертикальный ствол (1). По словам авторов этого метода, также предполагается использование проппанта, что должно значительно повысить эффективность извлечения.Проппант вводится в пласт, где он остается в трещинах под давлением нагнетания и препятствует их закрытию. Эту роль может выполнять песок соответствующего минерального состава и размера, а также керамические частицы.

Рис. 5. Процесс выхода метана на поверхность [7]

Ожидается, что использование сверхкритического СО2 повысит эффективность извлечения газа, так как вызовет десорбцию метана из трещин сланцевой породы. Есть предположение, что скорость истощения возрастет до 60%, что значительно превышает эффективность гидравлического метода, эффективность которого составляет примерно 15%.При этом радиус трещины должен составлять 600 м вокруг скважины. Бурение одной или нескольких скважин для экономичной добычи снижает ущерб окружающей среде, а также вредность и неудобство добычи для жителей. Это очень важный аспект при столкновении с гидравлическим методом, потому что в Польше плотность населения больше, чем в США. Скопления людей располагаются в непосредственной близости друг от друга, поэтому найти правильно расположенную площадку для строительства большого количества майнинговых платформ сложнее.Сверхкритическое состояние агента гидроразрыва характеризуется пониженной вязкостью и значительным увеличением подвижности его молекул, что может привести к проблемам с использованием песка для блокирования возникающих трещин [8].

Рис. 6. Изохорное превращение углекислого газа [9].

Используя поперечные скважины на разных уровнях и ГРП из самого нижнего пласта, можно будет контролировать процесс развития трещины за счет использования устройства контроля СО2, более подробно описанного в данной статье.Принимая во внимание большую глубину залегания сланцевых отложений, которые к тому же более твердые, этот метод имеет больше шансов на успех в Польше.

Обсуждаемый метод был использован при гидроразрыве мраморной породы в лаборатории Военно-технического университета и дал очень хорошие результаты. Аналогичный эксперимент был проведен японскими учеными [10], которые наблюдали гораздо более разветвленную сеть трехмерных трещин по сравнению с гидроразрывом пласта.Одним из важнейших преимуществ этого метода является экологический аспект. Использование CO2 приведет к созданию сектора, занимающегося добычей и хранением этого парникового газа. Не исключено снижение выбросов углекислого газа, который будет использоваться при добыче сланцевого газа и, как следствие, храниться в месторождении. Метод, предложенный Военным технологическим университетом, не требует использования воды, спорных химикатов, необходимости сбора и утилизации большого количества возвратной жидкости, что порождает дополнительные затраты при традиционном ГРП.. Большим преимуществом этого метода является его самопроизвольный ход за счет использования частично физических и химических явлений, что позволит снизить затраты и защитить природную среду. Разработанная методика может быть применена и к месторождениям метана в каменноугольных пластах.

Этот метод в настоящее время является основой для работы, проводимой в рамках проекта под названием Разработка рекомендаций по разработке инновационной технологии добычи сланцевого газа с использованием жидкого CO2 посредством численного анализа и экспериментальных испытаний, выполненная консорциумом PGNiG, Военного технологического университета, AGH и Варшавского технологического университета, получившего финансирование от Национальный центр исследований и разработок в рамках конкурса BlueGas.Целью проекта является разработка рекомендаций по разработке инновационной технологии добычи сланцевого газа с использованием жидкого СО2. В основу технологии будет положено изобретение ВАТ по добыче газообразных углеводородов из нескольких горизонтов боковых скважин с использованием сверхкритического СО2, что повысит производительность скважины, так как СО2 будет десорбировать Х5 из пористой структуры сланца, а термо -динамическая трансформация СО2 в залежи приведет к разрушению породы. Метод очень выгоден с точки зрения защиты окружающей среды, так как не требует использования воды или химикатов.Тепло, необходимое для достижения эффекта гидроразрыва жидким СО2, будет самопроизвольно отбираться из горной массы, окружающей скважину. Запланированные в данном проекте численные и экспериментальные испытания направлены на проверку элементов технологии в лабораторных условиях, что значительно снизит риски и затраты при реализации технологии на скважине.

В частности, задачами исследования будут:

• получение углекислого газа,

• секвестрация CO2,

• потенциальный риск вскрытия депозита,

• доведение жидкого CO2 до нужной глубины в неизменном виде,

• использование соответствующего расклинивающего наполнителя,

• выделение углекислого газа из экстрагированного газа,

• уборка кровати после процедуры,

В настоящее время, после проведения множества пробных бурений, настроения среди горных бригад скептические, а некоторые компании уже отказались от предпринятых инвестиций, так как попытки ГРП закончились фиаско.Причиной этого является набухание глинистых пород (около 15% польских сланцев) в результате контакта с водой. Замачивание и увеличение объема этих пород закрывает трещины, что снижает эффективность добычи. После таких наблюдений реальный шанс на успех — использовать метод, предложенный Военно-техническим университетом, как метод повышения эффективности добычи.

При анализе ситуации на рынке новых технологий ГРП отчетливо просматривается двоякий путь их глобального развития.В США и Канаде используется более дюжины различных методов, и новые постоянно тестируются на практике. В свою очередь, остальной мир сильно отстает, а новые идеи редко выходят за пределы лабораторной фазы. И это несмотря на то, что ГРП проводится по всему миру уже более полувека. Это может быть результатом, хотя и частично, «сланцевой революции», которая дала простор для более масштабных экспериментов. Тем не менее, наряду с растущим интересом к газу и нефти из сланцевых пластов, страны, обладающие их ресурсами, потихоньку вовлекаются в разработку новых технологий.Польский метод гидроразрыва CO2 дает шанс улучшить технологическое превосходство Северной Америки. Этот метод может не только произвести революцию в технологии добычи сланцевого газа, но и стать импульсом для польской экономики, получающей выгоду от добычи собственных месторождений отечественным методом польскими компаниями.

90 314 Литература:

1. www.gazownictwopolskie.pl (17.05.2015)

2. www.gazlupkowy.info.пл (11 мая 2015 г.)

3.www.eia.gov (17 мая 2015 г.)

4. Методы моделирования и оценки эффективности гидроразрыва пород-коллекторов в нефтяных скважинах / Павел Войнаровский; Издательство АГХ 2013

5.www.gazniekonwencjonalny.wordpress.com (05.03.2015)

6. Технико-технологические проблемы добычи углеводородов и устойчивого развития экономики / Институт нефти и газа.

7. Заявка на патент в Патентное ведомство Республики Польша, P.398228, Способ совместной добычи газообразных углеводородов и хранения СО2 в горизонтальных скважинах, коллектив Военно-технологического университета, 24.02.2012.

8.www.lupkipolskie.pl (3 мая 2015 г.)

9.www.dziennikustaw.gov.pl/du/2015/196/1 (18 мая 2015 г.)

10. Цуёси И. и др. Акустико-эмиссионный мониторинг лабораторного эксперимента по ГРП со сверхкритическим и жидким СО2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.39, 2012

др инж. Данута Медзиньска — доцент кафедры механики и прикладной информатики машиностроительного факультета Военно-технологического университета. В своей профессиональной деятельности занимается численными методами моделирования структур современных материалов, таких как магнитореологические эластомеры, пористые материалы, функционально-градиентные композиты. Второе научное направление – нетрадиционная энергетика, т.е. разработка методов получения энергии из таких источников, как сланцевый газ или глубокие залежи горячих сухих пород. 2015-01-07

Под термином «сланцевый газ» понимается природный газ, присутствующий в горных породах (сланцах), «заключенный» в них, что делает невозможным его извлечение методами, характерными для мировых классически рассеянных месторождений этого сырья (использование которых осуществляется в больших масштабах в течение многих десятилетий). Получение сланцевого газа и его добыча стали возможны благодаря использованию и развитию ранее известных технологий горизонтального бурения и гидроразрыва пласта.

Этот текст предназначен для предоставления основной информации о методах добычи сланцевого газа.Следовательно, это должно быть введением в дальнейшие исследования, проводимые читателями, интересующимися этой темой, например, в передовых геологических или технических публикациях. Он предназначен как «суть» темы для читателя, профессионально не знакомого с обсуждаемыми вопросами.

Горнодобывающая промышленность знала о так называемом нетрадиционные месторождения различных видов сырья, включая углеводороды, такие как сырая нефть и природный газ. Шифер, как хранилище ресурсов, является просто одним из таких нетрадиционных источников.Однако барьером для их использования в больших масштабах до сих пор было отсутствие соответствующих технологий. Однако примерно в начале этого века в мире началась добыча полезных ископаемых, в т.ч. природного газа из сланцев, лидирует в этом отношении США, где из-за стремительно растущего предложения сырья из нетрадиционных источников заговорили даже о «сланцевой революции» (так как она способствует изменению традиционных принципов функционирования мирового рынка энергоресурсов: США, пока крупный импортер, т.е.нефти, в ближайшие годы должны стать гораздо более самодостаточными и даже могут превратиться в экспортера, что становится серьезным вызовом для нынешних поставщиков энергоносителей в США).

После определения наличия сланцевого газа на данном участке и проведения подготовительных работ (таких как приспособление площадки к планируемому бурению или подвоз оборудования и рабочих) бурится скважина (вертикально вниз). Когда бурение доходит до породы, богатой сырьем, ее бурят горизонтально (вбок - это необходимо для сланца, чтобы дать выход содержащимся в нем ресурсам; в противном случае - для обычных месторождений, где в принципе достаточно бурения вертикально, больше никаких "барьеров" через который вы должны добраться до самого, например.газ). Затем в проделанное отверстие вставляется труба, отделяющая его от окружающей среды и обеспечивающая функцию безопасности. Отверстие также заделывается цементом. Затем в горизонтальный участок скважины вводят устройство, называемое «перфоратором», назначение которого — проделывать в трубе небольшие отверстия, через которые собравшийся вокруг нее газ должен поступать в скважину и затем иметь возможность выйти на поверхность (в пистолете находится взрывчатка, создающая упомянутые отверстия). Трещинная жидкость заливается в скважину под высоким давлением.Его задача – дополнительно разблокировать породу, расширить уже созданные трещины (трещины) и запустить новые, увеличивая тем самым возможность истечения содержимого в скважину. Когда этот процесс завершен, можно получить, например, газ из нетрадиционного месторождения. Благодаря инфраструктуре на поверхности скважины он хранится и вводится в систему газопроводов, доводя его до получателей (компаний, частных лиц и т.д.).

Жидкость для гидроразрыва в основном состоит из воды и песка.Предполагается, что песок попадет в трещины, созданные в сланцевой породе, и предотвратит их повторное закрытие, что снова задержит газ внутри. Кроме того, жидкость также содержит химические вещества, которые способствуют образованию трещин при гидроразрыве или уничтожают бактерии в породе. Эти агенты включают, например, соляную кислоту, глутаровый альдегид и формамид.


В конце 2012 года в СМИ появились сообщения о разрабатываемой польской технологии ГРП, в которой вместо жидкости использовался углекислый газ - сначала в жидком виде, а затем (в скважине) переходящий в газовую фазу.CO2 предназначен для выталкивания природного газа из трещин и, таким образом, позволяет ему проходить через скважину на поверхность.

На рубеже 2011 и 2012 годов американская нефтяная компания Shchlumberger приступила к добыче полезных ископаемых по собственной методике Hiway. Он немного отличается от «классического» гидроразрыва пласта. Жидкость для гидроразрыва заливается не один раз, а несколько раз (импульсная закачка), что позволяет создать большее количество трещин, простирающихся дальше. Кроме жидкости ГРП в скважину поочередно вводят также растворимые драга, повышающие эффективность работ.

Важным вопросом, связанным с добычей природных ресурсов, является оценка потенциала того или иного месторождения. Обычно для этой цели используется система управления нефтяными ресурсами (PRMS). Он был объявлен в 2007 году и является результатом работы нескольких международных отраслевых организаций из сектора бурения. При этом методе используются такие данные, как размер залежи, проницаемость пород, мощность слоев с содержанием органического вещества на участке.2%, тип и степень зрелости этого вещества. Однако может быть использован и другой подход, например вероятностный метод, который помимо собственно геологического включает и другие 1 .

Добыча сланцевого газа или, в более широком смысле, «нетрадиционного» газа всегда будет тесно связана со стоимостью необходимых работ. Если достижение депозита окажется невыгодным, он будет заброшен. Поэтому ключевое значение здесь будет иметь технологический прогресс в области добычи полезных ископаемых.

2014-09-04

Процесс разведки сланцевого газа состоит из нескольких этапов, которые в основном включают сейсморазведку и бурение. В этой статье мы сосредоточимся на бурении, так как большая часть инвестиций делается именно на этот вид работ. При этом правильная подготовка проекта бурения и его реализация во многом определяет успех не только в горнодобывающей сфере, но и с точки зрения экологической безопасности скважины.

Бурение скважины является дорогостоящим и требует значительных долгосрочных инвестиций.Во-первых, это время: бурение разведочной скважины может занять от трех до шести месяцев и стоить миллионы долларов. Вторая причина – использование дорогостоящего оборудования и материалов при строительстве скважины, а также большое количество геофизических исследований, на которые также приходится большая часть стоимости. Многие подготовленные скважины могут эксплуатироваться до 20 лет.

Можно сказать, что бурение является ключевым этапом разведки сланцевого газа. В отличие от сейсморазведки, буровые геологи могут получать прямую информацию о геологическом строении в виде керна, а также геофизические исследования в стволе скважины.Уже в процессе бурения они могут проводить испытания потока сланцевого газа.

Обычно работу начинают с проекта бурения площадки, в котором описываются все технологические операции, предусмотренные в процессе, необходимое оборудование, конструкция скважины, определяется важнейшая цель работ. Существует несколько видов колодцев – в зависимости от того, для каких целей они предпринимаются. При поиске места или в геологической структуре, где до сих пор не пробурено скважин и отсутствует прямая геологическая информация - бурятся разведочные скважины.Они позволяют собрать всю техническую информацию о глубине и траектории бурения.

Среди разведочных скважин также есть группа параметрических скважин, для которых глубина бурения указывается не в метрах, а в геологических пластах. Часто бывает так, что окончательная глубина скважины должна быть изменена во время процесса. Когда проект готов, необходимо подготовить площадку для бурения и укомплектовать буровую бригаду для непосредственного проведения процесса бурения.

Подготовка скважины очень важна как по экологическим, так и по производственным причинам. В первую очередь, чтобы не навредить окружающей среде, необходимо снять верхний слой почвы и хранить его в безопасном месте в районе предполагаемого бурения. В дальнейшем, после всех работ, этот пласт приходится снова возвращать на место, поэтому при соблюдении всех требований проекта и природоохранного законодательства при бурении процесс не нанесет большого вреда окружающей среде.После снятия верхнего слоя отверстие заполняется специальным материалом, защищающим грунт от вредного воздействия веществ, поступающих в случае протечки. Кроме того, территория ограждена бетонными плитами. Если посмотреть на колодец сверху, то можно увидеть по периметру насыпь - ограждение, функция которого видна в случае проведения аварийных работ, а также в случае неконтролируемого разлива нефти.

На этом этапе работы на скважине выполняет специальная бригада монтажников или члены буровой бригады.Последняя группа, как правило, состоит из начальника бурения, бурильщиков и нескольких помощников, специалистов по обслуживанию агрегатов, электриков и программистов. Кроме того, в формировании скважины принимают непосредственное участие инженер по бурению, супервайзер, специалист по управлению траекторией скважины, геолог, геофизик и инженер по буровым растворам. Что касается супервайзера - этот человек не только специалист в области бурения с многолетним стажем, но и представитель заказчика, субъекта, для которого выполняется бурение.

Когда оборудование готово к бурению скважины, необходимо приготовить буровой раствор. Чтобы пояснить цель его использования, стоит сказать несколько слов о технологии бурения. Бурение породы осуществляется буром, имеющим цилиндрическую форму с расположенными в концевой части режущими элементами. Из-за того, что бур вращается и под его давлением порода разрушается, процесс похож на бурение скважин буром. Для удаления выбуренной породы из скважины во время бурения необходима постоянная циркуляция бурового раствора.Это, в свою очередь, возможно благодаря тому, что в скважину заливается буровой раствор. Достигая бура, буровой раствор проходит через специальные отверстия в буре в пространство между бурильной колонной и стенкой скважины, вынося таким образом выбуренный материал на поверхность, где жидкость отделяется от бурового раствора, образовавшегося при бурении горных пород, с помощью сито. Буровой раствор также выполняет две важные функции – первая заключается в охлаждении бурового долота, которое нагревается в результате непрерывного вращения, а сильный поток жидкости может его охладить.Во-вторых, буровой раствор создает давление на стенки скважины и тем самым препятствует их разрушению. Однако плотность бурового раствора не должна превышать определенного значения, так как это может привести к разрушению породы и потере ее способности свободно циркулировать, что приведет к значительному увеличению времени и затрат.

Буровой раствор также может служить средством приведения долота во вращение. Существует два способа вращения буровой установки - первый, традиционный, заключается в вращении бурильных труб с помощью приводного узла, который крепится на буровой станине.Этот метод называется ротационным.

Характерной особенностью этого метода (а иногда и недостатком) является вращение бурильных колонн на всю длину, которая может достигать 3000 - 4000 метров. На таких глубинах он обеспечивает постоянное давление на бурильную колонну, что в случае породы со сложным профилем может привести к обрыву шнура. Второй способ вращения долота основан на принципе гидромотора, через который непрерывно течет буровой раствор. В бурении используются два типа двигателей - винтовые и турбинные.Эти два типа гидравлических двигателей отличаются друг от друга. В винтовом решении под ударным давлением пола он пытается пройти между валом и внутренней поверхностью корпуса двигателя в винтовом направлении. Проходя между валом и корпусом, жидкость приводит в движение вал двигателя, к которому прикреплено буровое долото. В двигателе, работающем на турбинном принципе, аналогичном применяемому в самолетах, за счет вращения вала турбины лопатки турбины наклонены для захвата воздуха и обеспечения тяги - здесь скруббер, соприкасаясь с множеством лопаток турбины, вращает вал со сверлом.

Еще одна важная функция скруббера — сообщать о наличии нефти и газа в зоне бурения. Обычно на выходе из скважины устанавливаются специальные датчики, подключенные к компьютерам на станции геофизического обследования. Датчики способны улавливать даже небольшую часть газа, а потому не только дают информацию о наличии залежей нефти и газа на разведанных горизонтах, но и служат для оповещения экипажа об опасности потока. Следует отметить, что плотность скруббера необходимо выбирать так, чтобы даже в том случае, если бур обнаружит наличие нефти и газа, они не испарялись на поверхность (за счет блокирующего эффекта).Невыполнение этого требования может привести к выбросу нефти и газа, и, если не принять своевременных мер, произойдет неконтролируемое извержение, возможно, с пожаром. Примером может служить известная авария на платформе BP в Мексиканском заливе. Бурение является областью повышенного риска и требует соблюдения многих правил в этой области.

Если произошла утечка газа, используется специальное оборудование, называемое противовыбросовым превентором или превентором.Превентер заполняет пространство между стенкой колодца и колонкой колодца. Части превентора выполнены в виде двух полумесяцев, которые при соединении друг с другом образуют диаметр центрального отверстия, через которое вставляется сверло. Для обеспечения сцепления он закреплен резиной. Кроме того, дрель оснащена дополнительным противовыбросовым устройством, в котором герметизация достигается за счет выдавливания резинового элемента цилиндра. Кроме того, противосдвиговые предохранители используются при бурении на нефтяных вышках.Этот тип используется только в крайних случаях, например, в случае стихийного бедствия, когда необходимо отключить буровое оборудование и закрыть скважину.

Ян Маркау

2014-06-23

Наряду с растущим интересом к развитию добычи сланцевого газа в Польше, экологи все больше обеспокоены потенциальными рисками, связанными с деятельностью в этой сфере.

Одним из наиболее часто приводимых аргументов в пользу вреда окружающей среде является операция гидроразрыва пласта.Экологи всего мира сходятся во мнении, что при гидроразрыве пласта вода, содержащая химические вещества, используемые в технологических целях, и сланцевый газ могут попадать в питьевую воду. Чтобы узнать, какова реальная ситуация, нужно понять, как устроен процесс добычи питьевой воды и строительства колодцев.

Гидроразрыв пласта и водоносные горизонты

Начнем с того, что есть несколько геологических пластов, где вода безопасна для питья.Наличие питьевой воды наблюдается на глубине от 2 до 40 метров и на глубине от 200 до 250 метров. Как мы видим - глубина залегания грунтовых вод не превышает 250 метров.

Что касается гидроразрыва пласта, то процесс заключается в искусственном создании трещин в породе. Для создания трещин скважину заполняют водой и с помощью насосного агрегата создают давление, необходимое для появления в дальнейшем новых трещин и роста уже существующих. Чтобы трещины после операции под действием давления горного массива не сходились в исходное положение, при проведении ГРП закачивают специальный материал, называемый пропантом, состоящий из мелких сферических частиц круглой формы и размеров от 0,5 до 1,2 мм, благодаря чему они способны выдерживать горное давление при гидроразрыве пласта.

В настоящее время наибольшее распространение получили проппанты из керамических материалов. Неправильно называть проппант песком, хотя он очень похож на песок. Для того чтобы технологическая вода проникала далеко в трещину, в нее добавляют специальные вещества, называемые поверхностно-активными веществами – поверхностно-активные вещества, снижающие поверхностное натяжение воды. Их свойства почти такие же, как у бытового стирального порошка.

Для наиболее продуктивного использования скважины при проведении плановой операции ГРП применяют ПАВ. Стоит отметить, что эти технологии уже давно используются не только для добычи сланцевого газа, но и при интенсификации добычи нефти и газа из традиционных месторождений.

Для оценки воздействия ГРП на окружающую среду необходимо также упомянуть процесс цементирования. Обычно скважины имеют герметичную обсадную трубу, ее задача — изолировать от различных геологических условий, назначение — защитить природную среду.

Первый корпус простирается на глубину 200 метров, чтобы изолировать водоносный горизонт, который имеет источники пресной воды и обычно имеет диаметр от 245 до 508 мм. Важно, чтобы обсадная колонна была герметичной. Это задача, контролируемая специальным инспектором, присутствующим во время эксплуатации и гидравлических испытаний корпуса. Кроме того, проводятся специальные геофизические испытания на наличие цемента вне обсадной колонны. При углублении скважины и достижении места залегания сланцевого газа в скважину помещают не менее 2-3 обсадных труб.

Пакер

Можно однозначно сказать, что места, где встречается питьевая вода, надежно изолированы от вредного воздействия. Операция ГРП производится с помощью специального устройства – пакера, способного подавать воду под давлением только в ту часть ствола, где образовались трещины.

Для наглядности работы пакера необходимо представить цилиндрическое отверстие диаметром 140 мм, которое проходит 1500-1600 метров для проведения ГРП.

Давление, необходимое для разрыва, составляет от 60 до 100 МПа (мегапаскалей), а давление, которое выдерживают оболочки, составляет примерно 20-25 МПа. Для того чтобы создать необходимое давление и при этом сохранить целостность обсадной колонны скважины, используется специальное устройство – пакер.

Пакер представляет собой металлическую трубу с резиновой прокладкой на ней. Резиновая прокладка, в зависимости от конструкции пакера, может увеличивать свой размер, подстраиваясь под диаметр отверстия.Это обеспечивает уплотнение между участком гидравлического разрыва пласта и участком основного ствола скважины. Жидкость прокачивается по трубам, которые достигают зоны разрыва непосредственно и оказывают давление, а резиновый уплотнительный элемент обеспечивает циркуляцию снаружи трубопровода.

Технологически эта операция состоит из трех частей

90 450
  • подготовка поверхности пакера;
  • приведение его на специальные трубы, выдерживающие давление гидроразрыва;
  • , чтобы использовать его для проведения гидроразрыва пласта.
  • После операции гидрозатвор возвращается в исходное положение и выносится на поверхность.

    Резюме

    1. Образование трещин способствует проникновению жидкости, поступающей в пласты питьевой воды - как описано выше, но может быть результатом повреждения цементации обсадной колонны. Кроме того, между сланцевым газом и питьевой водой находится более 1000 метров породы, что делает практически невозможным проникновение на это расстояние при гидроразрыве пласта.В то же время газ действительно может проникать в верхние пласты, но это происходит при негерметичности обсадной колонны, а не за счет разрезания.
    2. Химические вещества, используемые при гидроразрыве пласта, оказывают вредное воздействие на питьевую воду. Однако, как упоминалось выше, участок гидроразрыва не находится в прямом контакте с питьевой водой, поэтому химические вещества, используемые в процессе гидроразрыва пласта, не должны попадать в водоносные горизонты.
    3. При гидроразрыве пласта используется большое количество пресной воды.Для скважины диаметром 140 мм и глубиной 2000 м требуется 40 кубометров воды. При этом средняя норма расхода воды на человека составляет 2 куб.м/сутки.
    4. 90 477

      Ян Маркау

      .90 000 Сланцевый газ - технология добычи 9000 1

      По наиболее общему критерию деления природного газа различают газ традиционных и нетрадиционных месторождений. Эксплуатация первых не представляет проблем и представляет собой процесс, известный с 19 века. Иначе обстоит дело в случае месторождений, где газ рассеян в мелких порах породы.

      Нетрадиционный газ – это газ, эксплуатация которого экономически более сложна и менее выгодна.Хотя в Польше он широко известен как сланцевый газ , существует больше типов нетрадиционных месторождений. В дополнение к сланцевому газу, есть также газ плотных пород , получаемый из метана угольных пластов , глубинного газа и газовых гидратов . Они различаются в основном по месту добычи (сланцевые породы, изолированные поры горных пород, месторождения угля).

      Типы месторождений природного газа, источник: EIA

      Природный газ образовался в течение миллионов лет из гниющей органики, т.е. различных видов растений, планктона или животных, покрытых толстым слоем органических (предпочтительно глинистых) отложений.После длительного нагрева внутренним теплом Земли из вышеуказанного компоста стали выпадать в осадок тяжелые и легкие фракции сырой нефти, а затем и природный газ, который поднимался на поверхность, пока не наткнулся на ловушку в виде пористых горных пород, дополнительно утеплен сверху слоем непроницаемой горной породы.

      Вышеуказанные ловушки напоминают большие резервуары, из которых обычный газ извлекается без особых проблем с помощью вертикального бурения. Сланцевый газ, с другой стороны, находится в горных породах, где он первоначально образовался.Имея низкую водопроницаемость, они удерживали сырье внутри, не давая ему подняться в более высокие слои почвы.

      Залежи природного газа в природе, источник: PIG

      Первые попытки разработки сланца были предприняты еще в 1821 году, но из-за малой эффективности этого вида добычи от него быстро отказались. Это изменение было вызвано развитием технологии и переходом от вертикального бурения к горизонтальному при дренировании сети трещин в породе. Процесс «вскрытия» горных пород под названием ГРП заключается в нагнетании воды под давлением 600 атмосфер и последующем вдавливании мелкозернистого песка в образовавшиеся в породе трещины, что препятствует их повторному закрытию.С развитием технологий вода и песок были заменены более совершенными жидкостями и керамическими материалами с регулируемой вязкостью и размером в зависимости от месторождения. Впервые технология ГРП была применена в промышленных масштабах на месторождении Барнетт в 2003 году.

      ГРП, Источник: ProPublica

      Прибыльность добычи сланцевого газа зависит от наличия сети естественных трещин и гидростимуляторов.Из-за большого разнообразия условий вклада - даже в пределах одного вклада - доходность может существенно различаться. В 2009 году Credit Suisse оценил порог рентабельности добычи сланцевого газа в $0,12. - 0,37$ за кубометры в среднем $0,28. за кубометры Внутренняя норма доходности (IRR) на уровне 0,26 доллара США за кубометры оценивается от 1% до 48% (в среднем 5%). В целях поощрения начала эксплуатации газа из нетрадиционных месторождений в США в 1980 году были введены налоговые льготы для производителей нетрадиционных видов топлива ( Налоговый кредит на нетрадиционные виды топлива ), действительные до 2002 года.

      ГРП:

      Артикул:

      • М. Рутковски, Газоотжим , "Политыка", февраль 2009 г.;
      • J. Hadro, Стратегии разведки сланцевого газа и их экономические и правовые условия , январь 2010 г.
      .90 000 Где мы добываем газ в Польше? Откуда мы его импортируем? - Новости

      В Польше потребление природного газа растет из года в год. Это связано, в частности, с газовыми и паровыми установками, построенными на ТЭЦ, например, на Жеранской ТЭЦ в Варшаве, которая будет сжигать около 0,5 миллиарда кубометров в год. это сырье.

      Это лишь голубая капля в газообразном море потребностей, ведь все больше и больше газа, помимо энергетики, потребляют и другие отрасли, в том числе: металлургические, нефтеперерабатывающие, керамические, стекольные и азотные заводы.

      Внутренние ресурсы

      Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo, благодаря разведке и эксплуатации внутренних месторождений, извлекает около 4 миллиардов кубометров. природного газа ежегодно.

      Крупнейшие обнаруженные ресурсы находятся в Подкарпатье и т.н. Польская низменность, охватывающая Любушское воеводство, Великую Польшу, частично Нижнюю Силезию и Западную Померанию. Богатый азотом природный газ добывается на территории горнодобывающего подразделения PGNiG в Зелена-Гуре.Есть 18 месторождений сырой нефти и природного газа. В свою очередь горнорудный филиал в Саноке добывает из 37 шахт голубое топливо с более благородным, высокометановым составом.

      - Около 20 процентов внутреннего потребления обеспечивается за счет польских ресурсов, - говорит Павел Здановский, геолог из Департамента геологии и разработки PGNiG, добавляя, что часть добываемого нами газа направляется в подземные хранилища. - Это, например, истощенные старые залежи или выщелоченные в солевых отложениях каверны, в которые закачивается природный газ, - поясняет геолог.Сохраненный таким образом газ можно использовать при увеличении его потребления в отопительный сезон.

      PGNiG также проводит дальнейшую разведку месторождений природного газа в Польше. Благодаря новым технологиям можно разрабатывать нетрадиционные месторождения и интенсифицировать добычу из существующих, более старых месторождений.

      >>>> ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ <<<< Проверьте, из чего состоит газ и какова его теплотворная способность

      >>>> ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ <<<< Почему природный газ пахнет и какого цвета он должен быть при горении?

      Разведка и добыча

      Для обнаружения потенциальных залежей газа или других углеводородов необходимо провести сейсморазведку и получить знания о геологическом строении района.Геофизики ищут места, где потенциально могут присутствовать природный газ и нефть. Для этого используют в том числе вибросейсмы - специальные транспортные средства, создающие вибрации.

      Акустическая волна, отправленная глубоко в землю, возвращается на поверхность, а сигналы улавливаются специальными датчиками, передающими данные на компьютеры. Так создается образ построения пластов под землей, благодаря чему можно выбрать места для бурения разведочной скважины. Когда они подтверждают наличие месторождения, начинается этап его разведки и разработки.

      Добыча природного газа бурением технологически очень сложный процесс. Залежи могут быть глубокими (даже 4-6 км) и доступны только одним способом - бурением вскрышных пород, в том числе уплотняющих пород. Под ними находится так называемый порода-коллектор (песчаники и карбонаты), в порах которой хранится природный газ.

      Проще говоря, образование уплотнения создает барьер, препятствующий «убеганию» голубого топлива на поверхность.- Сырье попадает в так называемую углеводородная ловушка. После контролируемого бурения скважины мы выносим ее на поверхность, – говорит Павел Здановский.

      Импорт природного газа

      Однако внутреннее производство не удовлетворяет растущий спрос на природный газ в Польше. В 2018 году PGNiG импортировала примерно 13,5 млрд кубометров. это топливо. Из года в год мы импортируем все меньше газа из России. В 2018 году он покрывал 67 процентов внутреннего спроса. Это более 0,62 миллиарда кубометров.меньше, чем в 2017 году (снижение на 6,4%). В 2018 году импорт с восточного направления составил около 9,04 млрд кубометров. по сравнению с примерно 9,66 млрд куб. в 2017 году. Срок действия дорогостоящего ямальского контракта с Россией на поставку природного газа в Польшу истекает в 2022 году.

      Растет импорт СПГ (сжиженного природного газа), транспортируемого на терминал в Свиноуйсьце морскими путями. Газовозы из США, Катара и Норвегии в 2018 году доставили более 2,71 млрд кубометров.СПГ. Это дает по сравнению с 2017 годом рост на 58,2%. В ближайшие годы поставки СПГ будут увеличены за счет договоренностей с США.
      В то же время PGNiG ведет добычу природного газа на норвежском континентальном шельфе, где у компании более 20 лицензий. После 2022 года собственную добычу на этом участке планируется довести до 2,5 млрд кубометров. Газ будет направляться в Польшу по газопроводу «Балтийская труба», строительство которого запланировано на конец 2022 года.

      Внутренняя добыча природного газа в Польше и Норвегии, новые источники и направления импорта, поиск новых областей эксплуатации и постепенное сокращение поставок из России являются важными элементами построения энергетической безопасности Польши.Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo играет ключевую роль в разработке этой стратегии.

      подготовил Павел Курек / PolskieRadio24.pl

      .90 000 Мир тратит природный газ впустую. Целых 150 миллиардов м3 ежегодно

      Мир тратит впустую природный газ. В 2019 году в т.н. Непродуктивно сожжено 150 миллиардов кубометров природного газа. Это целых ежегодно всей Африки к югу от Сахары и почти в восемь раз больше, чем текущий спрос Польши. При сжигании этого количества газа выбрасывается около 400 млн тонн углекислого газа — более 1% мировых выбросов C O 2 .

      Анализируем это явление на примере США и Ирака. В Техасе расширение газовой инфраструктуры не поспевает за динамичным ростом добычи нефти. Избыточный газ там сжигается в факелах, потому что использовать его в полном объеме или хранить не выгодно. В свою очередь, Ирак таким же образом тратит огромное количество природного газа и при этом вынужден периодически покупать его у Ирана.

      Факел газовый ( газовый факел ) это (после Википедии):

      "Устройство, обычно в форме дымохода, которое сжигает неиспользованный газ (нисколько), либо избыток которого в настоящее время невозможен( или ненужные) для управления или хранения.Встречается на нефтеэкстракционных установках, нефтеперерабатывающих заводах, коксохимических заводах, химических заводах, свалках».

      Действительно, на многих промышленных предприятиях требуются газовые факелы для удаления токсичных горючих газов, см. сноску (1) .

      Читайте также: Катастрофа на химическом заводе, унесшая жизни 20 000 человек. человек

      Мы в основном заинтересованы в сжигании природного газа в факелах на нефтяных месторождениях и буровых платформах при добыче сырой нефти.

      (Сырая нефть в месторождениях обычно встречается с попутным природным газом.)

      Как обращаться с газом

      Но зачем сжигать газ таким образом?

      Хотя бы для предотвращения взрыва - поэтому нельзя допускать неконтролируемых утечек газа.

      Однако есть еще как минимум одна причина. Природный газ состоит в основном из метана (CH 4 ), который является очень сильным парниковым газом. Поэтому с точки зрения борьбы с изменением климата факельное сжигание (т. е. сжигание природного газа в газовых факелах) является гораздо меньшим злом, чем контролируемый, преднамеренный выброс несгоревшего природного газа в воздух. газоотвод ). Несмотря на сжигание природного газа, образуется еще один парниковый газ: двуокись углерода (CO 2 ).

      Нельзя ли как-то справиться с потерями природного газа? Ведь это ценное сырье, которое можно использовать, например, на электростанции или в газовой плите, вместо того, чтобы сжигать его в факеле без всякой пользы. Неужели ничего общего с этим?

      Ответ на этот вопрос может удивить, а для более чувствительных людей даже шокировать. Лучше всего это видно на конкретных примерах.

      Соединенные Штаты зажигают

      Давайте посмотрим, что произошло на нефтяных месторождениях Техаса в последние годы. (2)

      Объем сжигаемого на факелах газа увеличился на 85% в 2018 году, составив в среднем 553 миллиона кубических футов (15,6 миллиона кубических метров) в день в последнем квартале. В 2018 году в факелах было сожжено газа на 750 миллионов долларов. Это сожгло больше газа, чем необходимо для всех домохозяйств по всему штату.

      Еще одно наглядное сравнение: в Техасе, с начала сланцевой революции в 2013 году, в течение трех лет на факелах расходуется определенное количество газа, чтобы удовлетворить потребности всего штата в энергетике, промышленности и централизованном теплоснабжении.

      Вспышка "неизбежна"

      Почему это происходит?

      Как поясняют представители нефтяной отрасли, всегда будет «несоответствие» между количеством добываемого газа и пропускной способностью газовой сети. Просто развитие газотранспортной инфраструктуры не поспевает за ростом добычи нефти.По словам Райана Ситтона, главы агентства по регулированию нефтяной отрасли Техаса, сжигание на факелах «неизбежно». (3)

      Нефтяные компании в основном зарабатывают на жизнь продажей нефти, а не газа. И когда им приходится выбирать между замедлением добычи нефти (и, следовательно, уменьшением прибыли) или сжиганием излишков газа, они, очевидно, выбирают последнее.

      При таком перепроизводстве, а также трудностях с доставкой его потребителям (см. сноску (3) ) неудивительно, что цены на природный газ в Пермском бассейне были ниже, чем в других частях США.Периодически они были даже отрицательными, а это значит, что производители должны были платить потребителям за потребление газа.

      Ситуация должна была измениться к лучшему этой осенью с введением новых правил. Однако пока неизвестно, будут ли введены новые правила и каков будет их окончательный вид.

      Ирак сжигает газ и покупает газ в Иране

      Еще более шокирующим является случай Ирака, где в настоящее время сжигается примерно половина природного газа, производимого при добыче нефти.

      По данным Международного энергетического агентства, этого количества газа хватит для обеспечения электроэнергией 3 миллионов домохозяйств. В абсолютных цифрах больше газа сжигает только Россия, чем Ирак.

      В то же время Ирак периодически импортирует природный газ из Ирана, платя за него несколько миллиардов долларов в год. И он мог быть самодостаточным в этом отношении.

      (В иракских реалиях газ особенно нужен долгим жарким летом для питания газовых электростанций.)

      Выбросы двуокиси углерода, связанные с непроизводительным сжиганием иракского газа в факелах, составляют 30 миллионов тонн в год - немного меньше, чем выбросы CO2 2 Белхатувской электростанции, одной из крупнейших угольных электростанций в мире и крупнейший источник выброса CO 2 в Европе.

      Кроме того, к продуктам сгорания газа относятся не только вода и диоксид углерода, но и оксиды азота или диоксид серы. Даже с хорошо сконструированной и правильно используемой горелкой.Что еще хуже, выбросы различных загрязняющих веществ сильно увеличиваются в случае неправильной работы факела. Выбросы сажи («дымового» пламени) и несгоревших углеводородов, в том числе основного компонента природного газа – метана, при этом могут быть высокими.

      Некоторые из этих загрязняющих веществ (особенно метан и сажа) влияют на климат, усугубляя глобальное потепление. В свою очередь, сажа, оксиды азота и серы, а также некоторые углеводороды наносят вред здоровью людей, проживающих вблизи газовых факелов.

      Загрязнение воздуха, воды и почвы

      Подробнее о том, какой ад жить в окрестностях иракских нефтяных месторождений, можно прочитать в отчете, появившемся в середине июня в The New York Times .В более широком смысле этот текст хорошо показывает, насколько вредной для людей и окружающей среды может быть нефтяная промышленность (как добыча, так и переработка нефти). Здесь мы имеем дело не только с загрязнением воздуха, но и с загрязнением воды и почвы.

      Не следует ли Ираку как можно скорее инвестировать в утилизацию газа вместо того, чтобы тратить его впустую? Конечно. К счастью, это постепенно начинает происходить, см. сноску (4) . Иракцы прекрасно понимают, что ограничение вспышки было бы очень полезным во многих отношениях.

      Но установки и сети для рекуперации газа стоят дорого. И это много. Здесь мы имеем дело с типичным порочным кругом. Падение цен на нефть и эпидемия коронавируса очень сильно ударили по экономике Ирака. Многолетняя война, опустошившая страну, а теперь и дополнительное ухудшение экономической ситуации означают, что иракцы не могут позволить себе быстро построить столь необходимые объекты. Так что Ирак, вероятно, по-прежнему будет платить огромные деньги за газ, который он покупает у Ирана. Кроме того, многие иракцы заплатят за это своим здоровьем.

      За десятилетие не было так плохо

      Согласно недавнему отчету Всемирного банка, объем сжигаемого в факелах природного газа в мире увеличился на 3% в 2019 году по сравнению с 2018 годом: со 145 до 150 миллиардов кубометров. Как мы уже упоминали, это столько же, сколько ежегодно потребляет вся Африка к югу от Сахары, и примерно в 8 раз больше, чем текущий годовой спрос Польши. Это показывает, насколько низко потребление природного газа на человека в странах Африки к югу от Сахары, см. сноску (5) .

      Недавно в мире было сожжено столько природного газа в 2009 году. внутренний конфликт Венесуэла (рост на 16 %, несмотря на 40 % снижение добычи нефти в этой стране) и Россия (рост на 9 %). Больше газа сжигается и в Сирии, опустошенной многолетней гражданской войной (рост на 35% по сравнению с 2018 годом).

      Сжигание такого огромного количества природного газа приводит к выбросу ок.400 миллионов тонн CO 2 - больше, чем годовой выброс Польши. Также стоит процитировать комментарий Ласло Варро, главного экономиста Международного энергетического агентства:

      «Как ветеран отрасли я непримирим в отношении факела. Сгоревшие 150 миллиардов кубометров [газа] дают столько же CO 2 , сколько выбросит весь Таиланд. В горелке газ не сгорает идеально. А учитывая, насколько сильным парниковым газом является метан, уходящий несгоревший газ добавляется к эквиваленту выбросов Эквадора.Это количество газа, используемого в современных турбинах, могло бы обеспечить электроэнергией в развивающихся странах всех людей, которые до сих пор не имеют к ней доступа. Сжигание в факелах – это не просто отходы, это загрязняющие и вредные отходы. [Нефтяной] промышленности пора прекратить эту практику».

      К тому, что сказал Варрон, можно добавить немногое и, пожалуй, не так уж и много. Если мы по-прежнему используем природный газ в качестве источника энергии, при этом выделяя парниковые газы, то из двух плохих вещей, наверное, лучше сжигать его во благо, чем сжигать напрасно, верно?

      Поскольку один миллиард человек до сих пор не имеет доступа к электричеству, а почти половина населения мира готовит пищу, сжигая дрова или другую биомассу (например, сушеный коровий навоз) в примитивных очагах, огромное количество ценного сырья тратится впустую.Немногие так хорошо показывают абсурдность созданной нами экономической системы и мира, в котором мы живем.

      Читайте также: 4 миллиона жертв домашнего смога. Часть мира кипит в огне, и дым из очага убивает

      Постскриптум

      Газовый факел также является причиной гибели многих животных. Газовые факелы, в том числе принадлежащие газовым терминалам и нефтеперерабатывающим заводам, привлекают и убивают как птиц, так и насекомых.

      Например, у нас есть задокументированный случай, когда только один день ок.7500 птиц погибли в результате пожара на газовом терминале в Канаде.

      Сноски

      (1) Газовые факелы необходимы на многих промышленных объектах. Это видно, например, из трагической истории химического завода в Бхопале, Индия. Если бы факел, который сжигал очень токсичный метилизоцианат, работал там исправно, 35 лет назад, вероятно, не было бы катастрофы, в которой погибло почти 20 000 человек, а еще больше получили непоправимый ущерб своему здоровью.По крайней мере, масштабы трагедии могли быть намного меньше.

      (2) Пермский бассейн, где несколько лет назад были обнаружены огромные залежи нефти и газа. Его ресурсы оцениваются в 20 миллиардов баррелей. Помимо нефти, месторождения также содержат около 450 миллионов кубометров газа. Его стоимость тогда оценивалась в 900 миллиардов долларов.

      Этот пример показывает, что, к сожалению, "легкой нефти нет конца". Также нельзя рассчитывать на связанное с этим снижение экономической конкурентоспособности топлива, полученного из сырой нефти, по сравнению с менее разрушительными для климата источниками энергии.

      (3) Полтора года назад ситуация была такой: мощность газовой сети составляла 9,5 млрд куб. футов (269 млн куб. м) в сутки. Этого было недостаточно для транспортировки 13 миллиардов кубических футов (368 миллионов кубических метров), ежедневно добываемых нефтяными скважинами в регионе.

      Тогда было объявлено, что пропускная способность газовой сети в Пермском бассейне будет увеличена. Это должно было уменьшить (но не полностью устранить) потребность в газовых факелах.

      (4) В 2018 году, после многолетних задержек, в Басре был открыт завод по переработке газа. Его стоимость оценивается в 1,5 миллиарда долларов, и при этом он может извлекать чуть более половины газа из 3-х крупных нефтяных месторождений. Только в районе Басры насчитывается 15 нефтяных месторождений. Но это только первый шаг. На юге Ирака в течение 2-3 лет планируется ввести в строй еще несколько установок этого типа.

      (5) В странах Африки к югу от Сахары проживает около одного миллиарда человек, поэтому среднегодовое потребление газа на душу населения составляет ок.15 м³, в то время как в Польше около 500 м³. В нашей стране в ближайшие годы прогнозируется значительный рост потребления природного газа.

      Фото: Солодов Алексей / Shutterstock

      .90 000 польских газовых и нефтяных месторождений нуждаются в инвестициях. Выход может быть больше

      Вооруженное нападение России на Украину, как никогда прежде, показывает огромную важность наличия собственных месторождений нефти и газа. В Польше их не слишком много, и вложения не приносят значительных результатов. Это еще хуже, поскольку внутреннее производство падает. Отчеты PGNiG, Lotos и Orlen показывают, что в прошлом году они приобрели в общей сложности менее 31 миллиона баррелей нефтяного эквивалента из обоих видов сырья. Это 3,1 процента. меньше, чем в 2020 годуи на 5,1 процента. меньше, чем в 2019 году

      Текущее производство в Польше удовлетворяет около одной пятой потребности в газе и менее 4 процентов. для масла. Теоретически он может увеличиться, но для этого требуются гораздо большие инвестиции, чем раньше, и значительные административные упрощения при разведке и разработке месторождений. Однако в настоящее время такой сценарий не ожидается.

      Прогноз плохой

      В прошлом году группа PGNiG зафиксировала снижение добычи газа и нефти в Польше.В компании давно утверждают, что возможности увеличения масштабов добычи ограничены, что обусловлено многолетней эксплуатацией и значительной степенью разведанности месторождений. Интересно, что новые открытия пока не способствовали увеличению производства. В конце прошлого года группа располагала подтвержденными запасами нефти и газа на реке Висла в размере 689 млн бнэ. Это примерно 2,2 процента. больше, чем годом ранее.

      В ближайшие годы существенных улучшений не ожидается. PGNiG прогнозирует, что добыча голубого топлива в этом году составит 3,8 млрд кубометров.и сырой нефти менее 0,68 млн тонн. В другом месте того же отчета он дает еще более низкие оценки. PGNiG запланировала расходы на разведку и добычу в этом году на уровне 1,2 млрд злотых. Деньги в основном используются для планирования работ, связанных с разработкой и подключением новых скважин и месторождений на юго-востоке и западе Польши.

      Плохая конкуренция

      В 2021 году Lotos и Orlen увеличили производство. Однако их доля на внутреннем рынке майнинга очень мала.PGNiG подсчитала, что доля конкурентов в эксплуатации газовых месторождений составляет всего 1,2%. Более того, внутреннее производство Lotos в этом году может снизиться. Недавно руководство компании заявило, что хочет получить аналогичный объем обоих видов сырья, что и в 2021 году, но запуск добычи на норвежском месторождении Юме будет способствовать достижению этого результата. Таким образом концерн хочет компенсировать сокращения, зафиксированные в других лицензиях. Lotos мог бы значительно увеличить добычу газа в Польше, но годами не может решиться на разработку балтийских месторождений B4 и B6.Между тем, их ресурсы оцениваются в 4,8 миллиарда кубометров. Пока также неизвестно, сколько компания хочет потратить в этом году на майнинг в Польше. В прошлом году это было всего 72 млн злотых при 1,05 млрд злотых общих капитальных затрат.

      В нашей стране Orlen выпускает даже меньше продукции, чем Lotos. Как правило, компания не вкладывает больших средств и не прилагает особых усилий для развития этого бизнеса, несмотря на то, что определила его как один из пяти базовых бизнесов, работающих в группе.В прошлом году Orlen потратила 158 млн злотых на разведку и добычу внутри страны, что составляет 9,9 млрд злотых общих капитальных затрат. В этом году лучше не будет, потому что общие расходы на этот бизнес (в Польше и Канаде) упадут. В конце прошлого года Orlen объявила, что хочет увеличить добычу газа на внутреннем рынке. Это должно стать следствием разработки месторождений Байерзе и Тухола.

      .

      Эксперт: Добыча сланцевого газа опасна

      "У каждой новой технологии есть проблемы.Сланцевый газ требует некоторых дополнительных процессов дробления сланца, но если кто-то знаком с этим методом и его недостатками, может оценить его. Кроме того, если у вас есть правильные правила, вы можете предотвратить или свести к минимуму побочные эффекты», — заявил журналистам, посетившим Брюссель, профессор Майкл Гриффин из американского Университета Карнеги-Меллона.

      Сланцевый газ добывается т.н.гидроразрыв. Под высоким давлением большое количество воды с небольшим добавлением химикатов закачивается под землю, чтобы взорвать подземную породу и высвободить газ. По мнению экологов, этот метод вреден для окружающей среды, так как может привести к загрязнению грунтовых вод. По этой причине добыча газа методом ГРП запрещена, например, во Франции, против этого метода выступает и Германия, в то время как в США он широко применяется. Между тем, в Польше могут быть крупнейшие месторождения сланцевого газа в Европе.

      >>> Правительство отзывает разрешения на добычу сланцевого газа

      «Для сланцевого газа риски такие же, как и для обычного газа.Газ поступает из-под земли, его нужно транспортировать внутри страны и в другие страны, и вы должны быть осторожны, как и с любым другим взрывчатым веществом. При его транспортировке существует риск протечек и отказов системы. Мы живем с этими угрозами каждый день, используя ископаемое топливо», — подчеркнул он.

      Признал, что гидравлическое дробление также является предметом горячих дискуссий в США.«Пенсильвания, которая очень активно занимается добычей сланцевого газа, является очень большим штатом, и мы беспокоимся о воде, потому что есть большая территория, где люди берут воду из колодцев, и вы должны быть осторожны с риском загрязнения. Но если вы есть регламенты, которые учитывают возможные события, вероятность таких событий в промышленных масштабах очень мала», — отметил Гриффин.

      Профессор также упомянул вещества, добавляемые в воду в процессе дробления породы.«Я знаю, что полимеры и материалы этого типа добавляют для повышения вязкости воды, а песок и другие виды керамики — для ускорения стекания. Безусловно, ПАВ (ПАВ — ПАВ) добавляют для того, чтобы вода вода стекает плавно, а биоциды против микробов, которые могли расти на добавленных веществах», — отметил он.

      "Я понимаю, что риск минимальный, но эту воду нельзя вернуть и не очистить.Он наверняка мог бы нанести ущерб, если бы его просто пролили на землю или сбросили в реку», — зарезервировал он.

      Гриффин, отвечая на вопрос об опасениях по поводу сланцевого газа в Европе, отметил, что необходимо принимать во внимание полезность сланцевого газа для сокращения выбросов CO2.«Этот газ может заменить уголь в производстве электроэнергии и, таким образом, способствовать значительному сокращению выбросов CO2», — сказал он. Он добавил, что различия между сланцевым газом и обычным природным газом с точки зрения выбросов незначительны.

      Германский комиссар ЕС поэнергия Гюнтер Эттингер недавно объявил, что Европейская комиссия представит предложения по стандартам ЕС по добыче сланцевого газа в следующем году. Он не уточнил, будут ли это обязательные правовые нормы.

      Вице-премьер, министр экономики Вальдемар Павляк убежден, что в отношении сланцевого газа не требуется специальных правовых норм.Министр окружающей среды Анджей Крашевский также с осторожностью относится к необходимости разработки на данном этапе общеевропейских правил, регулирующих методы добычи газа, в частности запрет на использование некоторых веществ. Недавно он заверил PAP, что «как Польша, мы не недооцениваем экологические угрозы, возникающие в результате добычи сланцевого газа, мы очень внимательно изучаем эти вещи».

      .90,000 Связь между нефтью и природным газом

      Отрасль природного газа состоит из различных групп компаний, которые обслуживают разные части цепочки поставок природного газа. Поскольку нефть — более старая отрасль, многие компании в экосистеме природного газа предлагают свои услуги обеим отраслям.

      Они состоят из:

      1. Геологоразведочные компании — компании, которые изучают землю и определяют места, которые могут быть богаты природным газом и нефтью.
      2. Производители — компании, которые будут покупать права на добычу полезных ископаемых, бурить скважины и добывать природный газ или нефть из-под земли.
      3. Процессоры природного газа
      4. — Очистите газ от воды, тяжелых углеродов, гелия и других химических веществ, чтобы убедиться, что он соответствует стандартам чистоты природного газа, прежде чем закачивать его в среднюю линию.
      5. Транспортеры среднего и передающего потоков — владельцы трубопроводов, которые взимают плату с производителей за использование их линий электропередач.
      6. Операторы хранилищ - Хранилища сдают в аренду площади владельцам газа для его хранения перед отправкой потребителям.
      7. Местные распределительные компании – НРС управляют доставкой газа из хранилищ конечным потребителям. Они также взимают плату с владельцев газа за использование их линий, не владея самим газом.

      На протяжении всего процесса производители могут передавать право собственности на природный газ / нефть нескольким сторонам через фьючерсные контракты или другие обязательства по покупке, даже до того, как сырье будет извлечено.

      Где их найти?

      Природный газ и нефть можно найти в подземных месторождениях, которые когда-то были активными водоемами. После высыхания миллионы лет назад эти сухие пласты оставили после себя окаменелости, растения и другие остатки, которые годами были покрыты грязью и прессовались. В сочетании с теплом земли они превратились в нефть или природный газ, часто попадая в ловушку в окружающих их горных породах.

      Как они извлекаются?

      В 2006 году компании начали бурение на несколько километров вглубь земли, а затем повернули на 90 градусов, чтобы бурить горизонтально сланцевые или известняковые отложения, где были захвачены нефть и газ.Затем смесь химикатов и воды закачивали в скалы под высоким давлением, создавая трещины в породах и высвобождая нефть и газ, которые были захвачены внутри. Разрушение горных пород привело к тому, что этот метод добычи получил название «фрекинг».

      То, что выходит из скважины, представляет собой смесь воды, нефти, природного газа и других элементов, заключенных в горных породах и отложениях.

      Этот технологический прогресс способствовал увеличению добычи природного газа, что сделало его независимым товаром от нефти.

      Цены на нефть и природный газ растут и падают одновременно?

      Понимание колебаний природного газа по отношению к нефти означает признание взаимосвязи между спросом, предложением и распределением капитала.

      Традиционно цены на природный газ и нефть колебались вместе, но с 2006 года, когда были введены новые методы бурения, природный газ стал признан самостоятельным товаром. Промышленные потребители, которые раньше полагались в основном на уголь или нефть, теперь могут использовать природный газ в качестве источника энергии, который может питать заводы и производить электроэнергию.

      Потребители энергии, у которых есть возможность переключаться между нефтью и природным газом по мере необходимости, с большей вероятностью выберут товар, с которым дешевле работать. Например, они могут выбрать нефть зимой, когда природный газ более востребован для отопления дома, а затем переключиться на природный газ летом, когда спрос падает.

      В то время как цены на нефть и природный газ когда-то росли и падали относительно синхронно друг с другом, новые методы бурения и потребительский спрос все чаще показывают трейдерам, что они больше не связаны друг с другом.Трейдеры, которые теперь рассматривают их как два товара, независимых друг от друга, могут торговать CFD, чтобы воспользоваться волатильностью, присущей этим энергетически богатым видам топлива.

      Эволюция товаров природного газа

      Природный газ превратился из нежелательного побочного продукта нефтяных скважин в очень востребованный товар. Его использование в качестве более экологичной альтернативы нефти и его более низкая цена сделали его фаворитом среди поставщиков энергии и конечных пользователей для электростанций, отопления дома, приготовления пищи и даже одежды.

      Природный газ нашел бурно развивающийся рынок среди трейдеров CFD, которые рассматривают его как независимый товар с такой же привлекательностью, как и другие конкурирующие товары. Со временем природный газ и нефть отдаляются все дальше друг от друга, создавая повышенную волатильность и наступая новая эра торговли энергией.

      .

      Смотрите также