Газоснабжения. Месторождения нефти и газа

В первой четверти XXI века нефть и продукты ее переработки будут играть важную роль в энергетическом балансе мира. В первую очередь это обусловлено отсутствием у человека альтернативного экономического источника энергии для мобильной энергетики. В табл. 5 приведены данные о формировании потенциала ресурсов и потребления нефти.

Таблица 5.

Запасы, добыча и потребление нефти по регионам мира

по состоянию на начало 2001 г.

По запасам нефти (175 млрд. т) лидируют Саудовская Аравия – 35,5, Канада – 24,5, Иран –17,2, Ирак – 15,7, ОАЭ – 13,4, Россия – 8,2, Ливия – 5,3, Нигерия – 4,8, США – 3,0, Китай – 2,5.

В России промышленная нефтегазоносность установлена во всех регионах Восточной Сибири, Республике Саха и на морском шельфе о. Сахалин. Оценка потенциальных ресурсов нефти и газа, проведенная в конце 80-х гг. прошлого века, подтвердила гипотезу о наличии надежной сырьевой базы для нефтедобычи в восточных регионах России. Однако до начала 90-х годов развитие нефтедобычи сдерживалось из-за слабой геологической изученности этих районов. В настоящее время запасы на Сибирской платформе оцениваются в 1303 млн. т. нефти, на Сахалинском шельфе – 263 млн. т.

Природный газ добывается и используется сегодня на всех материках планеты, кроме Антарктиды. Доказанные мировые запасы газа оцениваются, примерно, в 171 трлн. м³ . Их распределение по регионам мира крайне неравномерно.

По запасам газа (171 трлн. м³)впереди Россия – 47,6, Иран – 26,6, Саудовская Аравия – 6,6, Объединённые арабские эмираты (ОАЭ) – 6,0, США – 5,3, Нигерия – 5,0, Ангола – 4,5, Венесуэла – 4,3, Ирак –3,1, Индия – 2,6.

В европейской части России в последние годы уменьшается потребление газа отраслями промышленности и энергетики. Коммунально-бытовой сектор имеет некоторую потенцию к росту потребления газа в перспективе. Объективно в России существует относительно высокая «насыщенность» потребителей природным газом.

В Сибири и на Дальнем Востоке сложилась нерациональная по экономическим и экологическим показателям структура топливо- и энергоснабжения. Это вызывает необходимость газификации Сибири и Дальнего Востока в короткие срок

В странах ближнего зарубежья российский газ используется главным образом на Украине, в Белоруссии, Прибалтике и Молдавии. Средняя Азия и Казахстан обеспечиваются туркменским и узбекским газом, который идет и в южные районы России и в Закавказье.

В России имеются уникальные запасы природного газа. Разведанные запасы превышают 47 трлн. м³ (~ 34 % от мировых), а потенциальные составляют ~ 236 трлн. м³. В главном газоносном регионе – Западной Сибири – сосредоточено ~ 85 % разведанных запасов, вторые по значению месторождения Восточной Сибири и Якутии – 5-10 %, их степень разведанности не превышает нескольких процентов. Основные запасы газа в России сконцентрированы в десятке уникальных месторождений газа, расположенных в Надым-Пур-Тазовском районе (НПТР), на Ямале и на шельфе Арктических морей (табл. 6). Эти запасы имеют общемировое значение.

Сырая нефть является смесью органических соединений и включает в себя небольшое количество жидких сернистых и азотных соединений, парафинов и смол. После извлечения легких фракций и масел (бензина, лигроина, керосина, газойля, солярового масла) остаются сильновязкие

Таблица 6.

Запасы газа в РФ

Продолжение табл.7

Примечание:

А, В, С₁ , С₂ – категория;

* В скобках дано число новых месторождений; (Н) и (С) – новые и существующие месторождения.

тяжелые фракции – мазут, который и используется как энергетическое жидкое топливо. При этом минеральные примеси, входящие в нефть, концентрируются в мазуте.

Природные газы образуются одновременно с нефтью либо получаются в результате синтеза в присутствии воды и карбидов металлов на больших глубинах под воздействием высокого давления и температуры.

В отличие от твердого и жидкого топлива газовое топливо представляет собой механическую смесь горючих и негорючих газов. Природные газы в основном (до 90 – 96 %) содержат метан СН₄, в небольшом количестве тяжелые углеводороды (этан С₂Н₆, пропан С₃Н₈, бутан С₄Н₁₀ и др.), которые часто записываются в виде общей формулы С_mH_n(1 - 6 %). Кроме того, природный газ содержит негорючие компоненты: немного азота N₂(1 - 4 %) и двуокись углерода СО₂(0,1 - 0,2 %).

Месторождения газа делят на чисто газовые и газоконденсатные. Газ первых состоит почти из одного метана. Газ вторых, кроме метана содержит значительное количество высших углеводородов, в основном пропана и бутана, которые легко конденсируются при повышении давления и охлаждении газа.

Природный газ некоторых месторождений Средней Азии и Оренбургского газоконденсатного месторождения содержит до 5 - 6 % сероводорода Н₂S и некоторое количество сероорганических соединений, в основном сероуглерода СS₂, серооксида углерода СОS и меркаптанов. При добыче нефти получают попутный газ. При выходе нефти из скважины давление ее снижается и из нефти выделяются растворенные газы в количестве 10 - 15 % расхода нефти. Для попутного газа характерно наибольшее содержание углеводородов по сравнению с другими видами газового топлива.

Использование газообразных и жидких топлив по сравнению с углем не только повышает общую культуру эксплуатации электрических станций, но и приводит к ощутимому снижению стоимости основного оборудования, росту КПД установок. Так, при сооружении электрических станций, сжигающих газ и мазут, удельные капиталовложения по сравнению с электростанцией равной мощности на угле снижаются на 20 - 24 %, а экономичность газомазутных станций по отпуску электрической энергии на 4 % выше, чем работающих на угле. Однако разведанные запасы природных газов и нефти ограничены и составляют около 6 % всех мировых запасов органических топлив. Кроме того, природные газы и нефть являются ценнейшим сырьем для народного хозяйства.

По прогнозам Европейской комиссии, Мирового энергетического совета и Международного энергетического агентства до 2020 года в условиях ожидаемого развития мировой экономики и прироста населения до 8 млрд. человек, в мире предполагается увеличение потребления электроэнергии на 50–100%, по сравнению с уровнем девяностых годов XX ст. При этом считается, что в следующие десятилетия главным источником энергии будут невозобновляемые ископаемые виды органического топлива – уголь, нефть и естественный газ. С учетом значительного прогнозируемого возрастания объемов потребления, общих разведанных мировых ресурсов ископаемого топлива всех видов хватит соответственно: уголя – на 250–300, нефти – на 30-40, естественного газа – на 50-70 лет. Уже в второй половине XXI века только запасы углей будут достаточные для компенсации снижения разведанных ресурсов топлива, тогда как запасы нефти и газа сократятся настолько, что уже через 30 лет для нефти и 40-50 лет для газа через предельное истощение запасов придется существенно ограничить их добычу. Снизятся до критических границ и объемы их потребления. То обстоятельство, что сегодня приходится все более возрастающими темпами расходовать невозобновляемые запасы органических топлив – это трагедия нашей цивилизации.