0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горючие сланцы: свойства, способы добычи и переработки

Горючие сланцы: свойства, способы добычи и переработки

Горючие сланцы – это природные минерально-органические вещества, содержащие биологическое топливо, по составу напоминающее нефть. Полезные ископаемые, ставшие в последнее время важным сырьевым ресурсом для производства сланцевой нефти.

  • Способы добычи
    • Карьерный
    • Подземный
  • Процессы переработки
    • Добыча газа из сланцев
    • Добыча нефти из сланцев
  • Применение в народном хозяйстве
  • Месторождения в России и мире
  • Мировые запасы
  • Страны, добывающие горючие сланцы
  • Развитие сланцевой отрасли в России

Добыча сланцевой нефти

Самое большое распространение получили два способа добычи сланцевой нефти:

  • Получение сланцевой нефти на поверхности

При этом способе нефтеносная порода подается наверх, где проходит обработку в специальных установках, в которых происходит ее разделение на нефтяные фракции.

  • Получение сланцевой нефти на глубине

Этот способ применяется при залегании нефтеносной породы на больших глубинах. Для этого используется технология бурения горизонтальных скважин, в которые под давлением подается вода. Под влиянием гидроудара происходит так называемый гидроразрыв пластов. Из полученных в нефтеносной породе множества трещин начинает выделяться содержащаяся в ней нефть, которая и подается на поверхность.

Статья в тему:  Полезна ли подсолнечная халва и чем. Халва – польза и вред для организма. Калорийность самаркандской халвы

Стоит отметить, что способ применение гидроразрыва пластов несет в себе существенную опасность. Следствием этой технологии является проседание грунта, сейсмические толчки, попадание в подземные грунтовые воды нефти и метана.

Наибольшее распространение получил второй способ добычи сланцевой нефти.

Оба способа добычи сланцевой нефти отнюдь не из дешевых. Однако, технологии с каждым годом становятся все более эффективными, что позволяет данной сфере нефтедобычи активно развиваться и конкурировать.

Отличие сланцевой нефти от обычной

Из вышеуказанных определений можно с лёгкостью догадаться, что основное отличие сланцевой от обычной нефти именно в источнике добычи, но есть несколько нюансов.

  1. Во-первых, в плане качества конечного продукта, т.е. «товарной» нефти, они значительно не различаются по каким-либо характеристикам. Получается, что товар идентичен, но сама процедура переработки иная.
  2. Во-вторых, их главное различие в способе добычи. Сланцы имеют иную плотность, требуется совершенно другая технология для работы с месторождением (более подробно об этом в следующих разделах). Наглядно слои видно на примере расположения сланцевых пород.

Пример расположения сланцевых пластов.

  1. В-третьих, можно выделить разнообразное положение по следующим направлениям:
  • Себестоимость за баррель — сланцевую добывать сложнее и дороже, как следствие, стоимость за баррель выходит выше, чем у традиционной;
  • Экологическая безопасность — при добыче путём гидроразрыва пласта происходит химическое загрязнение грунтовых вод и почвы, которые в дальнейшем попадают в водоёмы и среду обитания, нанося непоправимый вред всем её обитателям.
Статья в тему:  Она же нутрия сканворд 5. Кормление нутрий, чтобы они быстро набирали вес. Лечебные свойства жира

Схема загрязнения окружающей среды при разрушении сланцевых пластов.

  1. В-четвёртых, заключительное отличие — имеющиеся запасы сланцевой нефти. По оценкам некоторых экспертов они составляют 3 трлн баррелей по всему миру против 1,3 трлн баррелей обычной нефти.

Таким образом, сланцевая нефть — это пока что дорого и экологически вредно в сравнении с обычной, но, к сожалению, данные факторы в большинстве стран не останавливают нефтедобывающие компании, в частности, в США. Со временем при разработке новых экологичных технологий добычи она действительно может стать революционным энергетическим источником для человечества.

Что такое Сланцевая революция

Закрытая сланцевая шахта-музей Кохтла-Нымме.

Широкую известность сланцевая нефть получила благодаря так называемой «сланцевой революции». Термин стал часто применяться в СМИ с 2012 года при описании технологий добычи сланцевой нефти и газа в США. Обратим внимание на краткую хронологию событий:

  1. Первое масштабное событие, связанное со сланцевой революцией, относится к началу XXI века (примерно 2002 г.), когда компания Devon Energy на месторождении Барнетт применила наклонно-направленное бурение с протяженными линиями и гидроразрывом пласта;
  2. В течение следующих 10 лет активно разрабатывались следующие месторождения сланцев (Eagle Ford, Antrim, Bakken и т.д.) с применением аналогичной технологии;
  3. За 6 лет (2007-2013) добыча сланцевого газа в США выросла почти в 6 раз (с 54 млрд. кубометров до 319 млрд. кубометров), при этом США также удалось обогнать Россию по объёмам добычи и на короткое время существенно снизить стоимость на газ;
  4. На 2016 год уже добыча газа в США — 751 млрд. кубометров, а в России — 642 млрд. кубометров;
  5. Сегодня американцы предлагают свой газ на европейском рынке и фактически становятся конкурентоспособным игроком на рынке экспорта газа, а за счёт своего политического положения они продают газ ещё и дороже российского.
Статья в тему:  Пульмонологическое отделение. Госпитализация в нии пульмонологии

Тем не менее, в большей степени революционность явления применима именно к газу, нежели к нефти, с которой всё намного сложнее. Согласно недавним сообщениям экспертов The Financial Times, большинство американских нефтедобывающих проектов терпят серьёзный спад даже на месторождениях-гигантах (Eagle Ford), а некоторые компании уже подали заявку на банкротство (WBH Energy).

Как и где добывают сланцевую нефть

Принято выделять два способа, как добывают сланцевую нефть:

  1. Открытый (шахтный) способ с переработкой пласта снаружи — наиболее затратный и дорогостоящий вариант;
  2. Закрытый с гидроразрывами пласта — более дешёвый и часто используемый, но вредный для экологии.

В первом случае сланцевая порода добывается в шахте, затем дробится и направляется на перерабатывающий завод. Такой метод работы со сланцем существует с 1837 года. Непосредственно на заводе сланцевую породу подвергают гидролизу без доступа воздуха, что позволяет выделить сланцевую смолу.

В целом шахтовая добыча производится в классическом режиме, который многим знаком. Гораздо более инновационным является второй способ с гидроразрывом, нагляднее он на схеме ниже:

Изначально производится бурение вертикальной скважины на 2-3 км, а затем уже горизонтальное бурение на аналогичную длину и более. После в несколько стадий производятся гидроразрывы сланцевого пласта.

Сам процесс производится с помощью введения специальных жидкостей (комплекса воды с песком, а также химических веществ) под высочайшим давлением (до 1500 атм). Это приводит к образованию трещин, как на схеме, в которые вырывается газ. Как правило, данные жидкости канцерогенные.

Статья в тему:  Происхождение фразеологизма орать во всю ивановскую. Откуда выражение «во всю Ивановскую»

Множество стадий гидроразрыва требуется, поскольку у подобной добычи очень высокий дебит, т.е. снижение темпов и объёмов добываемого сырья. Спустя 1 год работ добыча снижается до 80%, что удаётся немного компенсировать лишь поэтапной добычей.

На заметку. По классификации Международного энергетического агентства (МЭА) следует отличать Tight Oil от Oil Shale — нефтяных сланцев (горючих сланцев), богатых керогеном (твёрдым углеводородом), и от Shale Oil — сланцевой нефти, полученной из горючих сланцев . МЭА рекомендует применять термин «Light Tight Oil» для лёгкой нефти, добытой из сланцевых пластов или из других низкопроницаемых коллекторов и формаций.

Цена и себестоимость сланцевой нефти

Как уже упоминалось ранее, сланцевая нефть отличается довольно высокой себестоимостью для рынка. По крайней мере так было последние десятилетия. Сегодня эксперты оценивают себестоимость сланцевой нефти в диапазоне от 50 до 60 долларов за баррель. Для сравнения средний диапазон себестоимости для традиционной нефти в России или Саудовской Аравии — от 10 до 15 долларов (лишь на некоторых месторождениях цифры могут значительно отличаться).

В данный момент цены на Brent и WTI говорят о вероятных перспективах дальнейшего роста добычи нефти в США.

Стоит заметить, что рынок — непредсказуемая субстанция. В любой момент может продолжиться медвежье ралли и американцам будет сложно конкурировать на рынке нефти с остальными участниками, добывающими ресурс в традиционной форме.

Статья в тему:  Гарна – винторогая антилопа родом из Индии. Прослушать голос винторогой антилопы

Сланцевая нефть в США

Как ранее упоминалось, США находятся в центре событий по вопросам, связанным со сланцевой нефтью, ведь именно они затеяли «революцию». В целом у американцев есть довольно внушительное число сланцевых месторождений, среди них стоит выделить:

  • Eagle Ford — в штате Техас, запас 335 млн. т., работает 6 нефтяных компаний;
  • Bakken — в Северной Дакоте, запас 733 млн. т., работает 20 нефтяных компаний;
  • Woodford — на границе Арканзаса, запас 54 млн. т., работает 8 компаний;
  • Avalon & Bone Springs — на границе Техаса, запас 217 млн. т., работает 6 компаний;
  • Monterey/Santos — в Калифорнии, работает 5 компаний.

График – прогноз добычи сланцевой нефти в США по месторождениям.

Eagle Ford

Данное месторождение было одним из лидеров США в 2010 году, но, к сожалению, его перспективы резко упали в 2015 году. Уже в 2016 году расходы на Eagle Ford снизились с 30 млрд. долларов (2014) до 10 млрд. долларов.

Нефтяные вышки Eagle Ford в США.

Bakken

Считается крупнейшей формацией сланцевой нефти в США, залегает на глубине 2,5-3,5 км и занимает площадь свыше 500 000 кв. км. Начиная с 2006 года здесь применяется горизонтальное бурение. Динамика роста числа скважин:

  • 2008 — более 1000;
  • 2010 — более 2000;
  • 2012 — более 4000;
  • 2014 — более 8000.

Графики добычи сланцевого газа и нефти на месторождении Bakken.

Статья в тему:  Морфемный разбор прилагательного слова. Как сделать и что это такое морфологический разбор слова

Добыча нефти на территории Bakken.

Таким образом, в США действительно существует множество мест, где добывают сланцевую нефть. Все их рассматривать не имеет смысла, они отличаются лишь расположением и объёмом добычи. США активно работают над разработкой месторождений, но многие крупнейшие формации уже практически достигли своего пика, прогнозируемого на годы вперед.

Сланцевая нефть в России и мире

Россия имеет около 7% от запасов сланцевой нефти в мире. Политика РФ в отношении «лёгкой» нефти настроена всерьёз на большие перспективы по освоению технологий добычи. На сегодняшний день особый резонанс вызывает месторождение в Югре — Баженовская свита. В действительности официальное наименование — Пальяновское месторождение.

Несколько фактов:

  • По последним оценкам запас технически извлекаемой нефти около 74 млрд. баррелей (суммарный 1,2 млрд. баррелей);
  • На момент написания бурится первая скважина от «Газпром нефть» и запланировано ещё 13 скважин (планируемая глубина 2750 метров);
  • Твёрдые породы Баженовской свиты сформировались более 145 млн. лет назад.

Западная Сибирь. Нефтяная вышка.

Россия пока что лидирует по оцениваемым запасам сланцевой нефти. Данный факт был чётко указан в аналитических данных Bloomberg Markets.

На втором месте располагается США, а далее — Китай, замыкающий тройку лидеров по запасам. В пятёрку вошли также Аргентина и Ливия. В итоге, Россия и в ходе «сланцевой революции» на рынке нефти нашла своё место.

Статья в тему:  Пошаговая инструкция по установке виндовс. BIOS: Загрузка с диска
Рекомендуем посты по теме:
  • Почему нефть называют «Черным Золотом»
  • Феномен отрицательных цен на нефть – Причины и История
  • Свежее дыхание благодаря нефти – что скрывает жевательная резинка
  • Что такое Биотопливо и может ли оно быть альтернативой нефти
  • Как инвестировать в Этанол и что влияет на его цену

Заключение

Если кратко, то сланцевая нефть — это нефть, которую добывают из плотных горных пород (сланцев), как правило, путём горизонтального бурения на огромной площади под землей и поэтапных гидроразрывов. Её единственное преимущество в том, что сланцевых запасов больше, чем обычной нефти. Среди недостатков добычи сланцевой нефти: губительное влияние на экологию, дорогостоящие технологии и менее выгодная себестоимость.

«Бум» со сланцевой нефтью начался с США, которые долгое время считались лидерами в этой сфере. Сегодня по запасам на первом месте Россия за счёт Баженовской свиты, где сланцевая добыча только осваивается. Тем временем в США крупнейшие месторождения уже идут на спад.

Экологические проблемы, связанные с добычей сланцевой нефти

Новости об экологической опасности таких разработок вызвали широкий общественный резонанс.

Экологи из всемирно известной организации «Гринпис» в 2014-ом году выпустила доклад, суть которого заключалась в следующем. Гринпис не выступил против сланцевой добычи как таковой. Он заявил о высокой степени опасности одной из применяемых технологий – фрекинга, последствия которого абсолютно непредсказуемы и могут угрожать безопасности человека и окружающей его среды.

Дело вот в чем: при промышленных масштабах сланцевой нефтедобычи гидравлические разрывы вызывают миллионами тонн закачиваемых в скважину водных химических растворов, в которых содержится колоссальное количество (порядка 700 наименований) опасных для жизни и здоровья человека веществ.

В их составе есть:

  • Вызывающие раковые заболевания канцерогенные вещества;
  • мутагены, способные спровоцировать абсолютно непредсказуемые мутации на генном уровне;
  • вредные для эндокринной системы человеческого организма вещества;
  • вещества, от которых человеческий организм избавиться естественным путем не в состоянии.
Статья в тему:  Уезжая в дальний путь, роуминг не позабудь…. Статусы заказа на алиэкспресс Как понять отошел от перевода страны

Кроме этого, после своего подземного использования эти растворы загрязняются ядовитыми для человека веществами, находящимися в горных породах (например, метаном и некоторыми радиоактивными элементами). Эта смесь становится смертельно опасной и начинает постепенно просачиваться на земную поверхность вместе с газом (метаном), который не получилось выкачать через скважину.

По пути эта гремучая смесь отравляет воду, содержащуюся в водоносных пластах.

К примеру, в Соединенных Штатах рядом с местами промышленной добычи сланцевой нефти воду из-под крана можно поджечь, поскольку она очень сильно перемешана с метаном. Уже сейчас здоровье жителей этих районов Америки значительно ухудшается вследствие отравлений метаном и другими токсинами.

Еще одной проблемой фрекинга является то, что он требует огромных количеств пресной воды, дефицит которой обостряется с каждым годом.

И происходит это не только в бедных странах Африки или Азии. Богатейший американский штат Калифорнии реально может ввести ограничения на водопотребление.

Все перечисленные факторы приводят к протестам жителей тех районов, в которых или уже идет, или только планируется сланцевая нефтедобыча. Более того, некоторые страны (Франция. Нидерланды, Болгария) на законодательном уровне запретили применение фрекинга на своих территориях.

Перспективы и прогнозы

Кроме высокой себестоимости, одним из главных ограничений на увеличение добычи сланцевой нефти является большой расход пресной воды. В настоящее время недостаток пресной воды становится проблемой всей планеты. По этой причине сланцевая нефть остаётся недоступной во многих странах, где разведаны её значительные запасы. Китай, Иордания, Монголия, Израиль из-за нехватки воды не могут приступить к разработкам своей сланцевой нефти.

Но есть надежда на решение проблемы: Израиль приступил к разработке безводной технологии добычи сланцевой нефти.

В случае успеха (по прогнозу результаты работ будут известны к 2020 году) будут сняты и все экологические ограничения. Новая технология может стать более экономичной, чем традиционная добыча нефти и газа. Тогда будет возможен новый всемирный сланцевый бум.

Статья в тему:  Она же нутрия сканворд 5. Кормление нутрий, чтобы они быстро набирали вес. Лечебные свойства жира

В настоящее время себестоимость добычи сланцевой нефти в несколько раз больше, чем у обычной нефти. Страны Персидского залива готовы к дальнейшему понижению цен вплоть до 40 долларов за баррель. С такими ценами сланцевая нефть не может конкурировать.

  • По сведениям на апрель 2015 года, впервые за последнее десятилетие в США прекратился рост добычи сланцевой нефти, а на некоторых месторождениях добыча даже снизилась.
  • С конца 2014 года в США уменьшилась и интенсивность горизонтального бурения.

Можно сказать, что в настоящий момент сланцевая нефть проигрывает войну традиционным месторождениям. Однако появление новых технологий может всё изменить.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector