Как добывают природный газ
Природный газ поднимается по скважине за счет естественной энергии. Его добычей занимаются в Америке, Европе, Африке и других регионах. Седьмая часть всей мировой добычи приходится на долю «Газпрома».
Добыча «вслепую»
Природный газ заключен в мельчайшие поры, которыми обладают некоторые горные породы. Глубина, на которой находится природный газ, колеблется от 1000 метров до нескольких километров. После проведения геологоразведочных работ, когда установлено, где именно находятся залежи, начинается процесс добычи газа, то есть его извлечения из недр, сбора и подготовки к транспортировке.
Главной особенностью добычи газа по сравнению с добычей твердых полезных ископаемых является то, что газ остается скрытым в герметичных конструкциях на всех этапах — с момента извлечения из пласта и до момента, когда попадает к потребителю.
Бурение скважин
Газ извлекается из недр при помощи специально пробуренных скважин, которые называются добывающими или эксплуатационными. Вообще разновидностей скважин существует множество — они используются не только для добычи, но и для изучения геологического строения недр, поиска новых месторождений, вспомогательных работ и так далее.
Зачем бурить «лесенкой»
Трубы для укрепления стенок скважин могут вкладываться одна в другую — по принципу подзорной трубы. Так они занимают гораздо меньше места и хранить их удобнее. Давление должно распределяться равномерно. Добывающие скважины располагаются по всей территории месторождения, чтобы пластовое давление спадало равномерно.Глубина скважины может достигать 12 км. Такая глубина может быть использована для исследования литосферы.
Ствол скважины укрепляют специальными обсадными трубами и цементируют.
После скважины
Природный газ поднимается на поверхность за счет естественной энергии — стремления в зону с наименьшим давлением. Поскольку газ, полученный из скважины, содержит множество примесей, его сначала отправляют на обработку. Недалеко от некоторых месторождений строятся установки комплексной подготовки газа, в некоторых случаях газ из скважин сразу попадает на газоперерабатывающий завод.
Объемы добычи
Сегодня на долю «Газпрома» приходится 74% российской и 14% мировой добычи газа.
В таблице, приведенной ниже, сопоставлены объемы добычи газа во всем мире, в России в целом и объемы добычи «Газпрома»:
| Мир в целом, млрд куб. м | Россия, млрд куб. м | ОАО «Газпром», млрд куб. м | |
|---|---|---|---|
| 2001 | 2493 | 581 | 512 |
| 2002 | 2531 | 595 | 525,6 |
| 2003 | 2617 | 620 | 547,6 |
| 2004 | 2692 | 633 | 552,5 |
| 2005 | 2768 | 641 | 555 |
| 2006 | 2851 | 656 | 556 |
| 2007 | 2951 | 654 | 548,6 |
| 2008 | 3065 | 665 | 549,7 |
| 2009 | 2976 | 584 | 461,5 |
| 2010 | 3193 | 649 | 508,6 |
| 2011 | 3291,3 | 640 | 513,2 |
| 2012 | 3363,9 | 655 | 487 |
Данные о мировой добыче газа взяты из отчета BP.
Данные о российской добыче газа взяты из отчетов Федеральной службы государственной статистики, ЦДУ ТЭК и Минэнерго РФ.
Добыча угольного газа
Как можно добывать природный газ из угольных пластов
Предложения «Газпрома» о мерах по стимулированию добычи угольного газа
Перспективный газ
В недрах осваиваемых и перспективных угольных бассейнов сосредоточена не только значительная часть мировых ресурсов углей, но и их спутника — метана, масштабы ресурсов которого соизмеримы с ресурсами газа традиционных месторождений мира. Концентрация метана в смеси природных газов угольных пластов составляет 80–98%.
Научно обоснованная оценка роли угольных пластов как крупнейших мест накопления метана в земной коре открывает новые большие перспективы в увеличении ресурсов углеводородных газов. Метан, который является наиболее опасным спутником угля, становится ценным полезным ископаемым, подлежащим самостоятельной промысловой добыче или попутному извлечению в шахтах при комплексной поэтапной эксплуатации газоносных угольных месторождений.
Особенность разработки метаноугольных месторождений
Существуют два принципиально разных способа добычи угольного метана: шахтный (на полях действующих шахт) и скважинный.
Шахтный способ является неотъемлемой частью технологии подземной добычи угля — дегазации. Объемы получаемого метана при этом невелики, и газ используется, в основном, для собственных нужд угледобывающих предприятий непосредственно в районе угледобычи.
Скважинный способ добычи является промышленным. Метан при этом рассматривается уже не как попутный продукт при добыче угля, а как самостоятельное полезное ископаемое. Разработка метаноугольных месторождений с добычей метана в промышленных масштабах производится с применением специальных технологий интенсификации газоотдачи пластов (самые распространенные варианты — гидроразрыв пласта, закачка через скважину воздуха или воздухо-воздушной смеси, воздействие на пласт током).
Следует отметить, что для добычи метана пригодны далеко не все угли. Так, месторождения длиннопламенных бурых углей бедны метаном. Высокой концентрацией газа отличается уголь-антрацит, но его невозможно извлечь из-за высокой плотности и чрезвычайно низкой проницаемости залежи. Самыми перспективными для добычи метана считаются угли, занимающие промежуточное положение между бурыми углями и антрацитом. Именно такой уголь залегает в Кузбассе, где, в рамках выполнения поручения Президента Российской Федерации, «Газпром» активно участвует в реализации инновационного проекта по добыче угольного газа.
Российские прогнозные ресурсы угольного метана
Прогнозные ресурсы метана в основных угольных бассейнах России оцениваются в 83,7 трлн куб. м, что соответствует примерно трети прогнозных ресурсов природного газа страны. Особое место среди угольных бассейнов России принадлежит Кузбассу, который по праву можно считать крупнейшим из наиболее изученных метаноугольных бассейнов мира. Прогнозные ресурсы метана в кузбасском бассейне оцениваются более чем в 13 трлн куб. м.
Данная оценка ресурсов углей и метана соответствует глубине 1800–2000 м. Большие глубины угольного бассейна сохраняют на отдаленную перспективу огромное количество метана, которое оценивается в 20 трлн куб. м. Такая сырьевая база Кузбасса обеспечивает возможность крупномасштабной добычи метана (вне шахтных полей) как самостоятельного полезного ископаемого.
Международный опыт добычи угольного газа
Необходимость, возможность и экономическая целесообразность крупномасштабной промысловой добычи метана из угольных пластов подтверждается опытом освоения метаноугольных промыслов в США, которые занимают лидирующее положение в мире по уровню развития «новой газовой отрасли». Также промышленная добыча метана из угольных пластов ведется в Австралии, Канаде и Китае.
Современный опыт добычи угольного газа в России
До недавнего времени в России метан из угольных пластов извлекался только попутно, на полях действующих шахт системами шахтной дегазации, включающими скважины, пробуренные с поверхности. Этими системами в последние годы в Печорском и Кузнецком бассейнах извлекалось около 0,5 млрд куб. м метана в год.
В 2003 г. «Газпром» приступил к реализации проекта по оценке возможности промышленной добычи метана из угольных пластов в Кузбассе. Лицензией на поиск, разведку и добычу метана угольных пластов в пределах Южно-Кузбасской группы угольных месторождений обладает ООО «Газпром добыча Кузнецк» — первая и единственная компания в России, добывающая метан угольных пластов. Компания разрабатывает два метаноугольных промысла, площадь лицензионного отвода составляет 6 тыс кв. км до глубины 2 км, оценка ресурсов метана угольных пластов — 5,7 трлн куб. м.
Стабильный уровень добычи метана угольных пластов в Кузбассе планируется в объеме 4 млрд куб. м в год. В долгосрочной перспективе — 18–21 млрд куб. м в год.
Талдинское месторождение
В 2005 году на Талдинском месторождении был создан научный полигон по отработке технологии добычи метана из угольных пластов. Здесь учеными АО «Газпром промгаз» была разработана технология добычи угольного газа. На весь технологический цикл — от разведки угольного газа до его использования — получен 31 патент международного и российского образца. При этом две трети оборудования, применяющегося при реализации экспериментального проекта, — отечественного производства.
В 2008–2009 годах на восточном участке Талдинского месторождения было пробурено восемь скважин. В 2010 году началась пробная эксплуатация разведочных скважин с подачей газа на автомобильные газонаполнительные компрессорные станции. В результате пробной эксплуатации были получены необходимые параметры для перевода ресурсов метана в запасы промышленных категорий, отработаны технологии освоения скважин, сбора и подготовки газа, необходимые для разработки первоочередных участков и площадей в Кузбассе.
12 февраля 2010 года «Газпром» запустил на Талдинском месторождении первый в России промысел по добыче угольного газа.
Утвержденные запасы метана по Талдинскому промыслу составляют 74,2 млрд куб. м (в том числе 4,77 млрд куб. м категории С1 и 69 млрд куб. м категории С2). В стадии опытно-промышленной эксплуатации находятся 6 эксплуатационных скважин.
В 2014 году на Талдинском промысле было добыто 2,8 млн куб. м газа, всего с начала эксплуатации — почти 16 млн куб. м.
В декабре 2010 и феврале 2011 были введены в эксплуатацию две газопоршневые электростанции (ГПЭС), работающие на метане угольных пластов на Талдинском месторождении. Ввод двух ГПЭС позволил подать электроэнергию на подстанцию Талдинского угольного разреза, на строящиеся шахты «Жерновская-1» и «Жерновская-3», а также обеспечить электроэнергией газовые промыслы на Талдинском месторождении и Нарыкско-Осташкинской площади.
«Газпром» также приступил к освоению Нарыкско-Осташкинской площади Южно-Кузбасской группы месторождений. Ресурсы метана площади предварительно оцениваются в 800 млрд куб. м.
В 2014 году на этом промысле было добыто 4,5 млн куб. м газа, всего с начала эксплуатации — 9,4 млн куб. м.
Новый вид полезного ископаемого
В ноябре 2011 года метан угольных пластов был признан самостоятельным полезным ископаемым и внесен в Общероссийский классификатор полезных ископаемых и подземных вод.
Объективные причины необходимости добычи угольного газа в России
Благоприятные геологические особенности и условия газоносности угольных бассейнов в России являются объективной предпосылкой организации, прежде всего, в Кузбассе, а затем и в других угольных бассейнах, широкомасштабной добычи метана как самостоятельного полезного ископаемого.
Необходимость организации метаноугольных промыслов в Кузбассе обусловлена следующими факторами:
- наличием крупномасштабных залежей метана в угольных бассейнах России;
- наличием современных передовых эффективных технологий промысловой добычи метана из угольных пластов, широко применяемых в последние годы за рубежом;
- наличием в России научно-технического потенциала, способного координировать и осуществлять научные разработки по данной теме.
Среди регионов России, не обеспеченных в достаточном объеме газовым топливом, ряд угледобывающих регионов мог бы полностью покрыть свои потребности в газе за счет широкомасштабной добычи метана из угольных пластов. Кроме того, добыча и использование газа улучшит экологическую обстановку в углепромышленных районах, снизит газоопасность добычи угля в будущих шахтах и создаст новые рабочие места на газовых промыслах и газоперерабатывающих предприятиях.
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: газлифт, фонтан и добыча с помощью установки насосного оборудования.
По типу давления в нефтяном пласте и технологии извлечения существуют методы добычи нефти:
— первичный;
— вторичный;
— третичный;
Первичный метод.
При первичной добыче 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 и 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.
Вторичный метод осуществляется за счет введения в 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.
Одним из них является нагревание природного ресурса в пласте, что делает ее менее вязкой и позволяет повысить эффективность добычи.
Набирает популярность 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.
Природный газ: состав, способы добычи, транспортировка
Природный газ — один из лучших видов топлива для бытовых и промышленных нужд. Его используют для газоснабжения жилых частных и многоквартирных домов, как топливо для машин, котельных, ТЭЦ.
Из чего состоит природный газ
Основу природного газа составляет метан (Ch5) — простейший углеводород. Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды: этан, пропан, бутан. Также в состав природных газов в качестве примесей входят водород, сероводород, азот, углекислота, гелий и др. инетрные газы. Из этих газов только гелий, содержание которого достигает иногда 8 % общего количества присутствующих в природном резервуаре газов, представляет определенный промышленный интерес.
Запах газа
Природный газ не имеет ни цвета, ни запаха. Запах придается газу искусственно (одорация) для того, чтобы можно было предотвратить утечку. В качестве одорантов, то есть неприятно пахнущих веществ, обычно используют серосодержащие соединения (запах тухлых яиц и пр.). Человек может уловить запах этантиола, одного из самых распространенных одорантов, даже если одна часть этого вещества придется на 50 млн частей воздуха.
Добыча
Природный газ содержится в природных резервуарах: в виде газовых залежей, находящихся в пластах некоторых горных пород, в виде газовых шапок (над нефтью), а также в растворенном или кристаллическом виде. Залегают подземные источники на глубине от нескольких сотен метров до нескольких километров.
Природный газ можно классифицировать как попутный (associated), если он встречается над нефтью, и как несвзвязанный, самостоятельный, не связанный с нефтью (nonassociated), когда газовые залежи располагаются отдельно от неё. В нефтегазовых резервуарах природный газ может быть обнаружен в свободном состоянии в виде газа, растворенного в нефти или воде, а также в виде сжиженного газа.
Представление о том, что газ находится под землей в неких пустотах, из которых легко полностью извлекается, ошибочно. Природный газ заключен в мельчайшие трещины и поры, которыми обладают горные породы.
Добыча природного газа осуществляется с помощью скважин. Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте (в микроскопических порах и трещинах) давление многократно превышают атмосферное. Поэтому разность давлений в пласте и системе сбора и является движущей силой, которая заставляет газ подниматься наверх.
Сланцевый природный газ
Сланцевый газ (англ. shale gas) добывают из горючих сланцев (слоистые осадочные породы) и состоящий преимущественно из метана. Сланцевый газ распределен в небольших порах осадочных пород: горючих сланцев или уплотненных песчанников. Если в обычных месторождениях поры в породе обычно соединены между собой и выдают большой приток газа на поверхность, то в сланцевых месторождениях поры изолированы друг от друга, поэтому добывать газ из них нужно с помощью особой технологии — гидроразыва пласта (фрекинг). Эта технология подразумевает закачку в скважину под большим давлением жидкости (воды или особых гелей). Она создает трещины в породе, по которым газ из пор поступает на поверхность.
Обработка и транспортировка природного газа
Извлеченный на поверхность газ непригоден к немедленному использованию, так содержит много примесей и воды. Обработка на специальных предприятиях позволяет снизить количество примесей до минимума, а также осушить газ и придать ему знакомый запах. В результате газ становится пригодным для отправки конечному потребителю.
Транспортировка осуществляется несколькими способами: по трубопроводам, газовозами-танкерами и железнодорожными цистернами. В последних двух случаях газ транспортируют в сжиженном состоянии (СПГ).
Способы добычи и использования метана угольных пластов
В последние 20–30 лет, как сырьевому энергоресурсу, приоритет принадлежит углеводородам. И в первую очередь — природному газу. Освоение месторождений, его добыча, транспортировка и широчайшее использование во всём мире растёт по экспоненте. Помимо энергетики углеводородное сырьё пользуется всё большим и возрастающим спросом и в сфере газохимии.
Запасы природного газа истощаются, при этом, нанося ещё и вред экологии. Так, запасы природного газа в России исчисляются (по разным источникам) от 35 до 48 триллионов кубометров. Если учесть, что ежегодная добыча природного газа у нас достигает уже порядка 600 миллиардов кубометров (а она ежегодно будет только увеличиваться), то его запасов хватит всего лет на шестьдесят.
Вполне очевидной является проблема поисков альтернативных энергоносителей и ресурсов. Так, во многих развитых странах (США, Канада, Австралия, Китай, Германия, Великобритания, Франция) уже перешли от экспериментальных наработок к промышленному освоению альтернативных источников.
Среди них важное место занимают сланцевый газ и метан угольных пластов — по структуре и качественному составу во многом схожие с природным газом [1].
Вместе с тем, добыча сланцевого газа и метана из угольных пластов значительно отличается от природного газа — как по технологии, так и по трудозатратам. И стоимость условной единицы метана, добываемого из угольных пластов, пока ещё выше природного газа в несколько раз.
А чтобы снизить себестоимость метана, и сделать его конкурентоспособным, требуются новые теоретические и экспериментальные разработки. Немаловажным при этом является ещё и сохранение экологической чистоты. На первых порах всё это требует немалых финансовых затрат, государственной поддержки и серьёзных инвестиций.
Метан угольных пластов представляет собой форму природного газа, содержащегося в пластах угля. О наличии газа в угольных залежах известно давно. Это один из существенных факторов риска в процессе эксплуатации шахт.
Как правило, содержание метана растет с увеличением глубины залегания угля. Именно поэтому риск аварий, связанных со взрывами на шахтах, будет нарастать по мере выработки пластов угля нижнего залегания [2].
Метан может находиться в угольных пластах как в свободном, так и сорбированном или растворённом видах. При соприкосновении с воздухом и угольной пылью метан имеет свойства образовывать взрывоопасные смеси.
Поэтому газ угольных пластов до недавнего времени считался вредоносным и опасным попутчиком каменных углей, добываемых закрытым (подземным, шахтным) способом. При этом, важнейшей проблемой при добыче угля была его дегазация, то есть устранение газа из горных выработок.
Целью дегазации является снижение поступления газа в горные выработки, предотвращающие его внезапные выделения.
Рис. 1. Схема различных видов дегазации угольных пластовРазличают дегазацию пассивную и активную. При пассивной дегазации источник выделения газа в горные выработки изолируется от шахтной атмосферы, и каптированный газ выводится либо за пределы опасного участка в струю воздуха для его разжижения до допустимых предельных норм, либо выбрасывается на поверхность.
Активная дегазация (рис. 1) предусматривает процессы сбора и изолирования газа, с выводом его на поверхность, вакуумными способами — специальными искробезопасными вакуумными насосами по вентиляционным каналам. Наиболее эффективными способами активной дегазации угольных пластов считается заблаговременная дегазация на предполагаемых шахтных разработках, обычно за 3-8 лет до начала активной добычи угля.
В таких случаях с поверхности бурятся вертикальные скважины, достигающие угольных пластов, а от них — уже забуриваются наклонно-горизонтальные — по простиранию шахтного поля.
Максимальная эффективность предварительной дегазации угольных пластов, по оценке специалистов, достигает 50-60%.
Начало было положено ещё в середине 1950-х годов. А в 1961 году, впервые в мире, на одной из шахт Карагандинского угольного бассейна были осуществлены опытные испытания заблаговременной дегазации шахтного поля с обработкой пластов методом гидравлического расчленения.
В результате происходит понижение уровня содержания метана, что приводит к значительному сокращению рисков аварий. Скважина для добычи метана из угольных пластов обычно характеризуется низкими дебитами.
Для максимального увеличения площади дренирования приток из скважин интенсифицируют несколькими способами. Самым распространенным способом интенсификации является гидравлический разрыв пласта. Причем эта технология применима для разного рода условий в угольных пластах.
Гидравлический разрыв пласта проводят для образования новых или раскрытия уже существующих трещин с целью повышения проницаемости призабойной зоны пласта и увеличения производительности скважины. В процессе гидроразрыва специальную технологическую жидкость нагнетают в пласт под высоким давлением, достаточным для того, чтобы вызвать разрыв этого пласта.
На следующем этапе гидроразрыва пласта в жидкость разрыва добавляют расклинивающий агент — пропант.
Пропант распределяется в трещинах для предотвращения их закрытия после завершения операции. В качестве расклинивающего материала используют натуральные пески и искусственные керамические пропанты. При этом в мировой практике в большинстве проводимых операциях гидроразрыва применяют кварцевый песок. Это во многом обусловлено его доступностью, относительно низкой стоимостью и пригодностью для различных пластовых условий.
Подача песка обязательна как во вновь созданные, так и в существовавшие в пласте трещины, раскрытые при гидроразрыве [3].
После добычи метан проходит очистку от механических примесей (угольной пыли; песка, использованного при гидроразрыве пласта) и других газов, а затем может быть направлен по трубопроводам к потребителю, либо пройти процесс сжижения, и также может быть направлен потребителю.
Существует два основных направления химической переработки и использования метана угольных пластов (рис. 2):
— прямая конверсия метана в необходимые продукты за счет получения хлорзамещенного метана — хлорметила, метиленхлорида, хлороформа, четыреххлористого углерода и ряда других продуктов, а также нитрометана;
— поэтапная конверсия метана, через получение синтез-газа, который является первичным продуктом переработки метана.
Из синтезгаза получают метанол, синтетический бензин, дизельное топливо, диметиловый эфир и другие химические продукты, которые необходимы для производства полимеров. Метан угольных пластов — это ресурс, который становиться всё более значимым чистым энергоносителем, а технологии его — реальностью в глобальном масштабе.
Добыча метана из угольных пластов является инновационным проектом и имеет общегосударственное значение. Промышленная добыча метана угольных пластов в ведущем угледобывающем регионе России — Кузбассе свидетельствует о создании новой газовой подотрасли, которая позволяет повысить безопасность подземной добычи угля, создать более надёжную энергетическую базу и инфраструктуру для дальнейшего социально-экономического развития, дополнительные рабочие места и улучшить экологическую обстановку в регионе.
Список литературы:
1. Johnson A. Coalbed Methane: Clean Energy of the World. // Oilfield Review, 2009. – V. 21. – P. 4-17.
2. Золотых, С.С. Проблемы промысловой добычи метана в кузнецком угольном бассейне / Золотых, С.С., Карасевич, А.М. – М.: ИСПИН, 2002. – 570 с.
3. Тагиев С.М. Добыча метана угольных пластов в мире и перспективы добычи в Кузбассе // Materials of XI International Research and Practice Conference. – Sheffield UK, 2015. V. 10. – P. 77-80.
Авторы: Войтов Михаил Данилович, профессор каф. СПСШиРМПИ , к.т.н.
Шишков Роман Игоревич, студент каф. СПСШиРМПИ
Тагиев Санан Мехман оглы, студент каф. ОПИ, e-mail: [email protected], тел.: +7-951-166-51-55
Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 650000,
Россия, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28
Путин назвал способ добычи газа в США варварским
https://ria.ru/20210604/gaz-1735667335.html
Путин назвал способ добычи газа в США варварским
Путин назвал способ добычи газа в США варварским — РИА Новости, 04.06.2021
Путин назвал способ добычи газа в США варварским
Президент РФ Владимир Путин назвал варварским способ добычи газа в США с использованием гидроразрыва пласта, который при этом еще и дороже. РИА Новости, 04.06.2021
2021-06-04T16:31
2021-06-04T16:31
2021-06-04T21:04
петербургский международный экономический форум
россия
петербургский международный экономический форум (фонд)
владимир путин
сша
в мире
экономика
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn24.img.ria.ru/images/07e5/06/04/1735661591_0:82:3007:1773_1920x0_80_0_0_9be52a8fd371503c75b535a4f670275f.jpg
С.-ПЕТЕРБУРГ, 4 июн — РИА Новости. Президент РФ Владимир Путин назвал варварским способ добычи газа в США с использованием гидроразрыва пласта, который при этом еще и дороже.»Газ-то дороже там, понимаете. Мало того, что он добывается таким, прямо скажем, варварским способом, но он дороже на 25%. Или покупать подешевле у нас, и качественнее, и добытый нормальным образом, или покупать, по сути, продукт, который добывается сложным образом, так скажем, с экологической точки зрения», — рассказал Путин на ПМЭФ.Петербургский международный экономический форум в 2021 году проходит 2-5 июня в очном формате. РИА Новости выступает информационным партнером ПМЭФ.
https://ria.ru/20210604/nitka-1735658120.html
россия
сша
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn21.img.ria.ru/images/07e5/06/04/1735661591_0:0:2695:2021_1920x0_80_0_0_7269377e11a4d9af2735d93ccb125277.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
россия, петербургский международный экономический форум (фонд), владимир путин, сша, в мире, экономика
Основы технологии добычи газа. | Геологический портал GeoKniga
Автор(ы):Алиев З.С., Басниев К.С., Кузнецов О.Л., Мирзаджанзаде А.Х.
Издание:Недра, Москва, 2003 г., 880 стр., УДК: 622.279.23, ISBN: 5-247-03885-1
Интенсивное развитие газодобывающей промышленности требует повышения эффективности процессов добычи природного газа и конденсата, увеличения компонентоотдачи пластов, совершенствования систем разработки и эксплуатации месторождений природных газов. Научно-технологическая революция конца XX в. в нефтегазовой промышленности сопровождалась развитием научных основ и технологий четырехмерной геологии, геофизики и гидродинамики, интенсивным использованием горизонтальных и направленных скважин различной «архитектуры», новейшими достижениями в технологиях разработки месторождений в акваториях морей и океанов и созданием высокоэффективных глубоководных платформ для их реализации, все более интенсивным внедрением физических методов и волновых (в частности, вибрационных и акустических) технологий воздействия на продуктивные нефтегазовые пласты. В предлагаемой вниманию специалистов книге авторы приводят результаты исследований последних лет, направленных на развитие научных основ указанных и других новых технологий изучения месторождений природных газов и обеспечения их рациональной разработки. Книга отличается от многих публикаций, посвященных отдельным аспектам технологии добычи природных газов, тем, что в ней особое внимание уделено направлениям, являющимся основой новых математических и технологических методов, обеспечивающих надежность прогнозируемых параметров в условиях отсутствия достаточной и качественной информации, а также технологиям добычи газа в системе пласт — устье скважины, принципиально отличающимся от общепринятых технологий. Показано, что важное значение имеют правильный анализ, обобщение информации, достоверный прогноз добычи газа и конденсата, обводнения скважин и других показателей разработки месторождений природных газов, подсчет извлекаемых запасов газа. Авторы полагают, что предложенный в главе 1 подход к решению проблем, связанных с добычей газа в условиях нелинейности, неоднородности и неравновесности процессов, происходящих в пласте, в стволах вертикальных и горизонтальных скважин и в системе сбора и подготовки газа, будет полезен при проектировании, анализе и разработке газовых месторождений. Для принятия решения в газодобыче рассмотрены: порядковая статистика, математическое моделирование, распознавание образов и др. Описание перечисленных методов сопровождается примерами расчетов. Для прогноза процессов, происходящих при добыче газа, следует одновременно использовать все перечисленные в главе1 методы, независимо от объема и качества накопленной информации. Это позволит специалистам, занятым прогнозированием показателей газодобычи, обеспечить рациональные ожидания.
Объяснение природного газа — Управление энергетической информации США (EIA)
Что такое природный газ?
Природный газ — это ископаемый источник энергии, который образовался глубоко под поверхностью земли. Природный газ содержит множество различных соединений. Самый крупный компонент природного газа — это метан, соединение с одним атомом углерода и четырьмя атомами водорода (Ch5). Природный газ также содержит меньшие количества сжиженного природного газа (ШФЛУ, который также является сжиженным углеводородным газом) и неуглеводородных газов, таких как диоксид углерода и водяной пар.Мы используем природный газ в качестве топлива, а также для производства материалов и химикатов.
Как образовался природный газ?
От миллионов до сотен миллионов лет назад и за долгие периоды времени останки растений и животных (например, диатомовых водорослей) образовали толстые слои на поверхности земли и на дне океана, иногда смешанные с песком, илом и карбонатом кальция. . Со временем эти слои оказались погребенными под песком, илом и камнями. Давление и тепло превратили часть этого богатого углеродом и водородом материала в уголь, часть — в нефть (нефть), а часть — в природный газ.
Где находится природный газ?
В некоторых местах природный газ проникал в большие трещины и промежутки между слоями вышележащей породы. Природный газ, обнаруженный в этих типах пластов, иногда называют обычным природным газом . В других местах природный газ находится в крошечных порах (пространствах) в некоторых формациях из сланца, песчаника и других типов осадочных пород. Этот природный газ называется сланцевым газом или плотным газом , а иногда его называют нетрадиционным природным газом .Природный газ также встречается с месторождениями сырой нефти, и этот природный газ называется попутный природный газ . Залежи природного газа находятся на суше, а некоторые находятся на шельфе и глубоко под дном океана. Тип природного газа, обнаруженного в угольных месторождениях, называется метаном угольных пластов .
Источник: адаптировано из информационного бюллетеня Геологической службы США 0113-01 (общественное достояние)
Нажмите для увеличения
Операторы готовят отверстие для зарядов взрывчатого вещества, используемых при сейсморазведке
Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)
Как мы находим природный газ?
Поиск природного газа начинается с геологов, изучающих структуру и процессы на Земле.Они определяют типы геологических формаций, которые могут содержать залежи природного газа.
Геологи часто используют сейсмические исследования на суше и в океане, чтобы найти подходящие места для бурения скважин на природный газ и нефть. Сейсмические исследования создают и измеряют сейсмические волны в земле, чтобы получить информацию о геологии горных пород. Для сейсморазведки на суше можно использовать самосвал , который имеет вибрирующую подушку, которая ударяет по земле для создания сейсмических волн в подстилающей породе.Иногда используются небольшие количества взрывчатки. Сейсмические исследования, проводимые в океане, используют взрывы звука, которые создают звуковые волны, чтобы исследовать геологию под дном океана.
Если результаты сейсморазведки показывают, что на участке есть потенциал для добычи природного газа, пробурена и испытана разведочная скважина. Результаты теста предоставляют информацию о качестве и количестве природного газа, доступного в ресурсе.
Бурение скважин на природный газ и добыча природного газа
Если результаты испытательной скважины показывают, что в геологической формации достаточно природного газа для добычи и получения прибыли, пробурены одна или несколько эксплуатационных (или эксплуатационных) скважин.Скважины природного газа могут быть пробурены вертикально и горизонтально в пластах, содержащих природный газ. В традиционных месторождениях природного газа природный газ обычно легко течет вверх по скважинам на поверхность.
В США и некоторых других странах природный газ добывается из сланцев и других типов осадочных горных пород путем вытеснения воды, химикатов и песка в скважину под высоким давлением. Этот процесс, называемый гидроразрывом или гидроразрывом , и иногда называемый нетрадиционной добычей, разрушает пласт, высвобождает природный газ из породы и позволяет природному газу течь в скважины и вверх на поверхность.В верхней части скважины на поверхности природный газ подается в сборные трубопроводы и направляется на заводы по переработке природного газа.
Поскольку природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса, компании, работающие в сфере природного газа, добавляют меркаптан в природный газ, чтобы придать ему отчетливый и неприятный запах, чтобы помочь обнаружить утечки в трубопроводах природного газа. Меркаптан — безвредное химическое вещество, пахнущее тухлыми яйцами.
Переработка природного газа для продажи и потребления
Природный газ, забираемый из скважин природного газа или сырой нефти, называется влажным природным газом , потому что, наряду с метаном, он обычно содержит ШФЛУ — этан, пропан, бутаны и пентаны — и водяной пар.Устьевой природный газ может также содержать неуглеводороды, такие как сера, гелий, азот, сероводород и диоксид углерода, большая часть которых должна быть удалена из природного газа перед его продажей потребителям.
Из устья скважины природный газ направляется на перерабатывающие предприятия, где удаляются водяной пар и неуглеводородные соединения, а ШФЛУ отделяется от влажного газа и продается отдельно. Некоторое количество этана часто остается в обработанном природном газе. Отделенный ШФЛУ называется сжиженными газами завода по производству природного газа (NGPL), а переработанный природный газ называется сухой , потребительского качества или трубопроводного качества природным газом.Часть устьевого природного газа достаточно сухая и без обработки удовлетворяет стандартам трубопроводной транспортировки. Химические вещества, называемые одорантами, добавляются в природный газ, чтобы можно было обнаружить утечки в газопроводах. Сухой природный газ по трубопроводам направляется в подземные хранилища или в распределительные компании, а затем потребителям.
В местах, где нет трубопроводов природного газа для отвода попутного природного газа, добытого из нефтяных скважин, природный газ может быть повторно закачан в нефтеносный пласт, либо его можно сбросить или сжечь (сжигать на факеле).Повторная закачка нерыночного природного газа может помочь поддерживать давление в нефтяных скважинах для увеличения добычи нефти.
Метан из угольных пластов может быть извлечен из угольных месторождений до или во время добычи угля, и его можно добавлять в трубопроводы природного газа без какой-либо специальной обработки.
Большая часть природного газа, потребляемого в Соединенных Штатах, производится в Соединенных Штатах. Часть природного газа импортируется по трубопроводам из Канады и Мексики. Небольшое количество природного газа также импортируется в виде сжиженного природного газа.
Последнее обновление: 9 декабря 2020 г.
Откуда поступает наш природный газ
В настоящее время Соединенные Штаты производят почти весь потребляемый природный газ
Добыча сухого природного газа в США в 2020 году составила около 33,4 триллиона кубических футов (триллионов кубических футов), что в среднем составляет около 91,4 миллиарда кубических футов в день и является вторым по величине зарегистрированным годовым объемом. 1 Большая часть увеличения добычи с 2005 года является результатом горизонтального бурения и методов гидроразрыва пласта, особенно в сланцах, песчаниках, карбонатах и других плотных геологических формациях.Природный газ добывается из наземных и морских газовых и нефтяных скважин, а также из угольных пластов. В 2020 году производство сухого природного газа в США было примерно на 10% больше, чем общее потребление природного газа в США.
Добыча сухого природного газа в США в 2020 году была на 0,5 трлн фут3 ниже, чем в 2019 году из-за снижения объемов бурения, связанного с низкими ценами на природный газ и нефть, что в значительной степени было результатом падения спроса в результате реакции на COVID-19. пандемии, а также увеличения добычи жидких углеводородов на заводах по производству природного газа из продаваемого природного газа.
На пять из 35 штатов, добывающих природный газ, приходилось около 69% от общего объема добычи сухого природного газа в США в 2019 году. 2
- Техас 23,9%
- Пенсильвания 20,0%
- Луизиана 9,3%
- Оклахома 8,5%
- Огайо 7,7%
Метан угольных пластов и дополнительное газообразное топливо
Метан угольных пластов, , который представляет собой метан, полученный из угольных пластов, или пластов , является источником метана, который добавляется к U.S. Поставка природного газа. В 2019 году добыча метана из угольных пластов в США составила около 3% от общей добычи сухого природного газа в США. 2
Дополнительными источниками углеводородных газов, которые включаются в производство и потребление природного газа в США, являются дополнительных газообразных видов топлива, которые включают доменный газ, нефтеперерабатывающий газ, газ биомассы, пропановоздушные смеси и синтетический природный газ (природный газ, полученный из нефти. углеводороды или из угля). Эти дополнительные газообразные топлива были равны примерно 0.2% потребления природного газа в США в 2020 году. 1 Крупнейшим источником синтетического природного газа является завод Great Plains Synfuels в Беуле, Северная Дакота, где уголь перерабатывается в природный газ трубопроводного качества.
Добыча природного газа на шельфе
Хотя большинство газовых и нефтяных скважин в Соединенных Штатах находится на суше, некоторые скважины пробурены на дно океана в водах у побережья Соединенных Штатов. В 2019 году общая морская добыча сухого природного газа составила около 1 триллиона кубических футов, из которых 89% приходилось на федеральные воды в Мексиканском заливе. 2 Добыча в Федеральном Мексиканском заливе составила около 3% от общей добычи сухого природного газа в США. Морская добыча из океанических вод, находящихся в ведении Алабамы, Аляски, Калифорнии, Луизианы и Техаса, составила около 0,3% от общей добычи сухого природного газа в США.
Что такое сланец?
Сланец — это мелкозернистая осадочная порода, которая образуется при уплотнении ила и минеральных частиц размером с глину, и легко разбивается на тонкие параллельные слои.Черный сланец содержит органический материал, который может генерировать нефть и природный газ, который задерживается в порах породы.
Где находятся ресурсы сланцевого газа?
Ресурсы сланцевого природного газа находятся в сланцевых пластах, которые содержат значительные скопления природного газа и / или нефти. Эти ресурсы, или пьес, находятся примерно в 30 штатах. Сланец Барнетт в Техасе добывает природный газ более десяти лет. Информация, полученная при разработке Barnett Shale, послужила исходной технологической моделью для разработки других сланцевых месторождений в Соединенных Штатах.Роль сланцевого месторождения Барнетт со временем уменьшилась по мере того, как разрабатывались другие месторождения. В настоящее время месторождение сланцев Marcellus в Аппалачском бассейне, охватывающем Огайо, Пенсильванию и Западную Вирджинию, является крупнейшим источником природного газа из сланцев.
Сланцевый газ и плотный газ
- Сланцевый природный газ
- Газ природный газ
Источник: адаптировано из информационного бюллетеня Геологической службы США 0113-01 (общественное достояние)
Нажмите для увеличения
Нажмите для увеличения
Сланцевый природный газ
Крупномасштабная добыча природного газа из сланца началась примерно в 2000 году, когда добыча сланцевого газа стала коммерческой реальностью на сланце Барнетт, расположенном в северо-центральной части Техаса.Первопроходцем в области добычи природного газа Barnett Shale была корпорация Mitchell Energy and Development. В течение 1980-х и 1990-х годов Mitchell Energy экспериментировала с альтернативными методами гидравлического разрыва пласта Barnett Shale. К 2000 году компания разработала технологию гидроразрыва пласта, позволившую добыть промышленные объемы сланцевого газа. Когда коммерческий успех месторождения Barnett Shale стал очевиден, другие компании начали бурение скважин в этом пласте, и к 2005 году на Barnett Shale было добыто почти полтриллиона кубических футов (триллиона кубических футов) природного газа в год.По мере того, как производители природного газа обрели уверенность в своих способностях рентабельно добывать природный газ на сланце Барнетт и увидели подтвержденные результаты на сланце Фейетвилл в северном Арканзасе, производители начали разработку других сланцевых пластов. Эти новые образования включали Хейнсвилл в восточном Техасе и северной Луизиане, Вудфорд в Оклахоме, Игл Форд в южном Техасе и сланцы Марселлус и Ютика в северных Аппалачах.
Нажмите для увеличения | Больше данных
Газ природный газ
Природный газ из плотных пластов впервые был выделен в отдельную категорию добычи природного газа после принятия Закона 1978 года о политике в области природного газа (NGPA).NGPA установило природный газ в плотных породах в качестве отдельной ценовой категории устьевого природного газа, по которой могут быть установлены нерегулируемые рыночные цены. Категория плотного природного газа дала производителям стимул для производства дорогостоящих ресурсов природного газа, когда считалось, что ресурсы природного газа в США становятся все более дефицитными.
В результате стимулирования жестких цен на природный газ на NGPA эти ресурсы добываются с начала 1980-х годов, в основном из песчаников с низкой проницаемостью и карбонатных пластов, а также из небольшого объема добычи сланцев восточного девона.После полного дерегулирования цен на устьевой природный газ и отмены соответствующих правил Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC), газ в плотных газах больше не имеет конкретного определения, но в целом он по-прежнему относится к природному газу, добытому из песчаника и карбоната с низкой проницаемостью. водохранилища.
Известные плотные пласты природного газа включают, но не ограничиваются:
- Образования Клинтон, Медина и Тускарора в Аппалачах
- Песчаник Береа в Мичигане
- Боссье, Хлопковая долина, Олмос, Виксбург и Уилкокс Лобо на побережье Мексиканского залива
- Гранитная насыпь и формации Атока на Среднем континенте
- Образование каньона в Пермском бассейне
- Образования Месаверде и Ниобрара в нескольких бассейнах Скалистых гор
Планируется, что ресурсы сланцев и плотного газа станут крупнейшими источниками U.S. Добыча природного газа
Соединенные Штаты имеют доступ к значительным ресурсам природного газа. В ежегодном энергетическом прогнозе на 2021 год (AEO2021) Управление энергетической информации США прогнозирует, что большая часть добычи сухого природного газа в США до 2050 года будет производиться за счет ресурсов сланцевого и плотного газа.
1 Предварительные данные за 2020 год из Natural Gas Monthly , февраль 2021 года.
2 Последние доступные годовые данные из Natural Gas Annual , сентябрь 2020 г.
Последнее обновление страницы 20 мая 2021 г .; Ежемесячный график добычи сухого сланцевого газа обновлен 20 мая 2021 г.
Добыча природного газа — обзор
15.3.5 Производные углеводородов
Нефтяная промышленность, включая нефтепереработку, нефтехимическую переработку, добычу нефти и природного газа, производит большое количество сточных вод с токсичными гидрофобными остатками. Степень такого рода загрязнения заключается в том, что в течение длительного времени может достигать почва и грунтовые воды, влияя на здоровье людей и животных из-за вдыхания, раздражения кожи, пищеварения и глаз (Cheryan & Rajagopalan, 1998).Современные технологии удаления нефти включают физическую диффузию, сжигание на месте, биоремедиацию и механическое извлечение (Doshi, Sillanpää, & Kalliola, 2018). Процесс адсорбции с использованием полисахаридов представляется многообещающим выбором из-за всех свойств, связанных с этими биоматериалами (Dassanayake et al., 2019).
Таким образом, производные CEL и композиты были изучены Cheng et al. (2017). Они обнаружили, что аэрогели хлопок / CEL работают лучше, чем аэрогели из чистого хлопка, с сорбционной способностью 72.3 и 94,3 г / г для машинного масла и дихлорметана соответственно. Ao et al. (2018) сообщили о селективном разделении ряда смесей, включая гексан, циклогексан, петролейный эфир, жидкий парафин, насосное масло и ксилол, с высокой эффективностью разделения более 98,9% и высокой скоростью потока 12,885 л / м 2 ч, с помощью сетки с гидрогелевым покрытием CEL (hcmCELL). Их материал обладал антисолевыми свойствами и его можно было многократно использовать, поскольку он оставался стабильным после 60 последовательных циклов разделения с эффективностью разделения выше 98.2%. Другой эффективный материал на основе CEL многократного использования был синтезирован Xu et al. (2018). Их соединения состояли из магнитных гидрофобных аэрогелей поливинилового спирта и целлюлозных нановолокон с абсорбционной способностью в диапазоне 59–136 г / г, различных масел, таких как соевое масло, масло зародышей кукурузы, масло для насоса, использованное масло для насоса, бензин, моторное масло. , этанол и диметилформамид.
Li et al. (2018) приготовили пористый аэрогель CS-окисленной целлюлозы (CS-CELLag) с адсорбционной емкостью в диапазоне 13.77–28,20 г / г для различных масел и растворителей (CCl 4 , этиленгликоль, силиконовое масло, этилен ацетат, насосное масло, сырая нефть, ацетон, этанол, дизельное топливо и бензин). CS-CELLag был стабилен в течение 50 циклов абсорбции-десорбции и соответствовал кинетической модели псевдо-второго порядка. Другие соединения, содержащие CS, использовали Doshi et al. (2017). Они синтезировали N, O-карбоксиметил CS для адсорбции морского дизельного топлива, дизельного топлива и нефти Marine-2T для обработки разливов нефти.
Duan, Gao, He и Zhang (2014) приготовили гидрофобные и олеофильные хитиновые губки, покрытые метилтрихлорсиланом (MTCS / CH), способные адсорбировать масло и растворитель с поверхности и дна загрязненной воды.Они показали, что загрязняющие вещества с низкой вязкостью, такие как CHCl 3 , бензин, гексан и толуол, могут адсорбироваться до равновесия в течение 8 минут, тогда как для насоса с более высокой вязкостью и силиконового масла требуется 13 минут. Губки MTCS / CH также можно использовать не менее 10 раз с адсорбционной способностью более 90%.
В недавней работе была проверена способность гидро- и феррогелей на основе желатина, сшитого гуммиарабиком, для удаления сырой нефти. Эффективность в основном связана с размером пор, зависящим от уровня сшивки.Авторы сообщают, что включение магнитных наночастиц немного изменяет адсорбционные свойства, следуя той же тенденции, что наблюдается в матрице сырого гидрогеля. Дополнительные преимущества этих материалов связаны с легким разделением загрязненных сред, несмотря на действие внешнего магнитного поля и биоразлагаемость адсорбента после завершения их полезного цикла (Scheverín, Fossati, Horst, Lassalle, & Jacobo, 2019).
Базовый процессИз проекта блокнота сектора нормативно-правового соответствия Агентства по охране окружающей среды США, Профиль нефтегазодобывающей отрасли, стр. 15 Добычу нефти и газа можно разделить на четыре основных процесса: (1) разведка, Разведка включает поиск горных пород, связанных с месторождениями нефти или природного газа, и включает геофизические исследования и / или разведочное бурение. Развитие скважины происходит после того, как разведка обнаружила экономически извлекаемое месторождение, и включает в себя строительство одной или нескольких скважин с самого начала (так называемое забуривание) до ликвидации, если углеводороды не обнаружены, или до заканчивания скважины, если углеводороды обнаружены в достаточном количество Производство — это процесс извлечения углеводородов и разделения смеси жидких углеводородов, газа, воды и твердых веществ, удаления компонентов, не предназначенных для продажи, и продажи жидких углеводородов и газа.На производственных площадках часто поступает нефть из более чем одной скважины. Нефть почти всегда перерабатывается на нефтеперерабатывающем заводе; природный газ может быть переработан для удаления примесей либо в полевых условиях, либо на заводе по переработке природного газа. Посмотрите рекомендуемое видео об энергетике, чтобы узнать больше о процессе разработки нефти и газа. Наконец, закрытие участка включает в себя закупоривание скважины (-ов) и восстановление площадки, когда недавно пробуренная скважина не имеет потенциала для добычи экономических объемов нефти или газа, или когда эксплуатационная скважина больше не является экономически жизнеспособной. Передовые технологии буренияТрадиционно нефтяные и газовые скважины бурятся вертикально. Технологические достижения позволили операторам сэкономить время, снизить эксплуатационные расходы и снизить воздействие на окружающую среду. Новые технологии бурения включают следующие приемы: Методы буренияГоризонтальное бурение
Горизонтальное бурение начинается с вертикальной скважины, которая становится горизонтальной в породе коллектора, чтобы открыть больше открытого ствола коллектора. Эти горизонтальные «ноги» могут быть длиной более мили; чем больше продолжительность воздействия, тем больше сливается нефти и природного газа и тем быстрее они могут течь.Горизонтальные скважины привлекательны тем, что они (1) могут использоваться в ситуациях, когда обычное бурение невозможно или рентабельно, (2) уменьшают поверхностное возмущение, требуя меньшего количества скважин для достижения пласта, и (3) могут производить от 15 до 20 скважин. раз больше нефти и газа по сравнению с вертикальной скважиной. Многостороннее бурениеИногда запасы нефти и природного газа располагаются в отдельных пластах под землей. Многоствольное бурение позволяет операторам разветвляться от основной скважины для выявления запасов на разных глубинах.Это резко увеличивает добычу из одной скважины и сокращает количество скважин, пробуренных на поверхности. Бурение с увеличенным вылетомБуровые установки с увеличенным вылетом позволяют добывать месторождения на большом расстоянии от буровой установки. Это может помочь добытчикам выявлять залежи нефти и природного газа на участках поверхности, на которых невозможно пробурить вертикальную скважину, например, в менее развитых или экологически уязвимых районах. Скважины теперь могут выходить на расстояние более 5 миль от поверхности, и десятки скважин могут быть пробурены из одного места, что снижает воздействие на поверхность. Бурение сложной траекторииСложные траектории скважин могут иметь несколько изгибов и поворотов, чтобы попытаться поразить несколько скоплений из одной скважины. Использование этой технологии может быть более рентабельным и производить меньше отходов и ударов по поверхности, чем при бурении нескольких скважин. Преимущества технологий наклонно-направленного бурения:
Нетрадиционный природный газСм. Нашу страницу по метану из угольных пластов для получения подробного описания этой нетрадиционной газовой технологии и BMP, которые помогают ее регулировать. Нетрадиционные ресурсы нефти добываются не традиционными методами добычи нефти. Эти ресурсы включают нефтеносные пески, битуминозные пески, тяжелую нефть и горючие сланцы, но они выходят за рамки этого веб-сайта. Разработка нетрадиционного природного газа характеризуется уникальными геологическими характеристиками, которые затрудняют добычу из коллекторов. Пласты, как правило, более плотные или имеют более низкую проницаемость и включают плотный газ, сланцевый газ, гидраты и метан угольных пластов. | Улучшение процессаДля минимизации воздействия разработки на окружающую среду могут быть внедрены различные новые технологии и методы. В следующих разделах и ссылках мы приводим некоторые примеры на Западном Межгорье. Объекты консолидации
Некоторые из преимуществ и недостатков практики консолидации включают:
Буровые площадки для нескольких скважин: Новые методы бурения позволяют более мелким поверхностным площадкам достигать больших разведочных площадей под поверхностью.В площадках для бурения нескольких скважин используются передовые методы бурения для доступа к нескольким точкам коллектора. Потенциально с одной площадки можно контактировать с несколькими подземными источниками. Общие коридоры: Все коммуникации, такие как вода, электричество, нефть и газ, могут идти по общим путям. Коммунальные линии и продуктовые трубопроводы также могут быть расположены либо рядом с проезжей частью, либо под ними, что исключает создание множества искусственных путей, ведущих к буровой площадке.Это снижает необходимость в строительстве нескольких путей инфраструктуры. Централизованное размещение и хранение: Как производственные материалы, так и производственная продукция могут храниться в централизованных полевых хранилищах. Резервуары для хранения могут быть размещены в зоне, которая находится в непосредственной близости от буровой площадки. Нефть со всех площадок скважин может быть размещена в этом централизованном месте, а не храниться на кустах скважин.Танкерам не нужно будет забирать у каждой скважины. Меньшее движение может означать меньшее количество выбросов, меньшее воздействие на дикую природу, соседей и дорожную инфраструктуру, а также может позволить построить проезжую часть с меньшей интенсивностью движения. Централизованные промежуточные области для процессов разработки могут иметь те же преимущества и снижать стоимость и материалы разработки. Обзор объединенных объектовИспользование водыТранспортная система завершения строительства Анадарко (ACTS) перемещает большие объемы воды без использования автотранспорта, сокращая использование пресной воды, движение грузовиков, выбросы в атмосферу и затраты в бассейне Уинта Нарушение ландшафтаКвадратный сепаратор Анадарко, расположенный в отдельно стоящем корпусе Antero’s Piceance Basin использует кустовые площадки и БМП общего коридора Корпорация Билла Барретта использует кустовое бурение с несколькими скважинами и централизованные резервуарные батареи на плато Западный Тавапутс На предприятии BP Wamsutter используется кустовое бурение с несколькими скважинами, а также централизованные производственные мощности и складские помещения На заводе природного газа Encana в бассейне Piceance используется установка, соответствующая назначению, для бурения 52 скважин с одной кустовой площадки ExxonMobil подписала добровольный План по снижению воздействия на дикую природу (WMP) для операций в округе Рио-Бланко, штат Колорадо, который включает 22 скважины на каждую площадку. Компания Questar внедрила системы сбора жидкости и многоскважинные площадки для своих операций в Pinedale Anticline .Компания Williams E&P спроектировала буровую установку, способную пробурить и заканчивать 22 скважины природного газа на одной площадке в бассейне Piceance. |
Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: Производство и распределение водорода
Несмотря на то, что водород присутствует в большом количестве на Земле как элемент, он почти всегда присутствует в составе другого соединения, такого как вода (H 2 O) или метан (CH 4 ), и его необходимо разделить на чистый водород (H 2). ) для использования в электромобилях на топливных элементах.Водородное топливо соединяется с кислородом воздуха через топливный элемент, создавая электричество и воду в результате электрохимического процесса.
Производство
Водород можно производить из различных внутренних ресурсов, включая ископаемое топливо, биомассу и электролиз воды с помощью электричества. Воздействие водорода на окружающую среду и энергоэффективность зависят от того, как он производится. Реализуется несколько проектов по снижению затрат, связанных с производством водорода.
Есть несколько способов производства водорода:
Риформинг / газификация природного газа: Синтез-газ, смесь водорода, монооксида углерода и небольшого количества диоксида углерода, образуется в результате реакции природного газа с высокотемпературным паром.Окись углерода реагирует с водой с образованием дополнительного водорода. Этот метод самый дешевый, эффективный и самый распространенный. На конверсию природного газа с использованием пара приходится большая часть водорода, ежегодно производимого в Соединенных Штатах.
Синтез-газ также может быть создан путем реакции угля или биомассы с высокотемпературным паром и кислородом в газификаторе под давлением, который преобразуется в газообразные компоненты — процесс, называемый газификацией . Полученный синтез-газ содержит водород и монооксид углерода, который реагирует с водяным паром для отделения водорода.
Электролиз: Электрический ток расщепляет воду на водород и кислород. Если электричество производится из возобновляемых источников, таких как солнце или ветер, образующийся водород также будет считаться возобновляемым и имеет множество преимуществ по выбросам. Набирают обороты проекты по производству водорода, когда избыточная возобновляемая электроэнергия, если таковая имеется, используется для производства водорода посредством электролиза.
Возобновляемый жидкий риформинг: Возобновляемое жидкое топливо, такое как этанол, вступает в реакцию с высокотемпературным паром с образованием водорода вблизи точки конечного использования.
Ферментация: Биомасса превращается в сырье, богатое сахаром, которое можно сбраживать для получения водорода.
Ряд методов производства водорода находится в стадии разработки:
Основными производителями водорода являются Калифорния, Луизиана и Техас. Сегодня почти весь водород, производимый в Соединенных Штатах, используется для очистки нефти, обработки металлов, производства удобрений и обработки пищевых продуктов.
Основной задачей производства водорода является снижение стоимости технологий производства, чтобы сделать получаемый водород конкурентоспособным по стоимости по сравнению с обычным транспортным топливом.Государственные и отраслевые научно-исследовательские и опытно-конструкторские проекты снижают стоимость, а также снижают воздействие на окружающую среду технологий производства водорода. Узнайте больше о производстве водорода в Управлении технологий производства водорода и топливных элементов.
Распределение
Большая часть водорода, используемого в Соединенных Штатах, производится там или поблизости от того места, где он используется, обычно на крупных промышленных предприятиях. Инфраструктура, необходимая для распределения водорода по общенациональной сети заправочных станций, необходимых для повсеместного использования электромобилей на топливных элементах, все еще нуждается в развитии.Первоначальное развертывание транспортных средств и станций сосредоточено на построении этих распределительных сетей, в первую очередь в южной и северной Калифорнии.
В настоящее время водород распределяется тремя способами:
Трубопровод: Этот наименее дорогой способ доставки больших объемов водорода ограничен, поскольку в настоящее время доступно только около 1600 миль трубопроводов США для доставки водорода. Эти трубопроводы расположены недалеко от крупных нефтеперерабатывающих и химических заводов в Иллинойсе, Калифорнии и на побережье Мексиканского залива.
Трубные прицепы высокого давления: Транспортировка сжатого водородного газа грузовиками, железнодорожными вагонами, кораблями или баржами в трубных прицепах высокого давления является дорогостоящей и используется в основном на расстояния до 200 миль или меньше.
Цистерны для сжиженного водорода: Криогенное сжижение — это процесс, при котором водород охлаждается до температуры, при которой он становится жидкостью. Хотя процесс сжижения является дорогостоящим, он позволяет транспортировать водород более эффективно (по сравнению с использованием трубных прицепов высокого давления) на большие расстояния грузовиком, железнодорожным вагоном, кораблем или баржей.Если сжиженный водород не используется с достаточно высокой скоростью в точке потребления, он выкипает (или испаряется) из резервуаров для хранения. В результате необходимо тщательно согласовывать скорости доставки и потребления водорода.
Создание инфраструктуры для распределения и доставки водорода на тысячи будущих заправочных станций представляет собой множество проблем. Поскольку водород содержит меньше энергии на единицу объема, чем все другие виды топлива, его транспортировка, хранение и доставка к месту конечного использования обходятся дороже в пересчете на галлон бензина (на GGE).Строительство новой сети водородных трубопроводов связано с высокими начальными капитальными затратами, а свойства водорода создают уникальные проблемы для материалов трубопроводов и конструкции компрессора. Однако, поскольку водород можно производить из самых разных ресурсов, региональное или даже местное производство водорода может максимально использовать местные ресурсы и минимизировать проблемы с распределением.
Следует учитывать компромисс между централизованным и распределенным производством. Производство водорода централизованно на крупных заводах снижает производственные затраты, но увеличивает затраты на сбыт.Производство водорода в точке конечного использования — например, на заправочных станциях — снижает затраты на сбыт, но увеличивает производственные затраты из-за затрат на создание производственных мощностей на месте.
Государственные и промышленные научно-исследовательские проекты преодолевают препятствия на пути к эффективному распределению водорода. Узнайте больше о распределении водорода в Управлении технологий водорода и топливных элементов.
Как добывается природный газ
Природный газ поднимается вверх по скважине, используя природную энергию.Производится в Америке, Европе, Африке и других регионах. Пятая часть мировой добычи приходится на «Газпром».
«Слепое» извлечение
Природный газ находится в мелких порах некоторых горных пород. Глубина, на которой находится природный газ, колеблется от 1000 метров до нескольких километров. Процесс добычи газа, то есть его извлечение из недр, сбор и подготовка для транспортировки, начинается после завершения геологоразведочных работ после выявления залежей.
В отличие от добычи твердых ископаемых полезных ископаемых, основной особенностью добычи газа является то, что газ остается в герметичных структурах все время от его добычи до момента его доставки потребителю.
Бурение скважин
Газ извлекается из недр с помощью специально пробуренных скважин, называемых добывающими или эксплуатационными скважинами. На самом деле типов скважин много, и они используются не только для добычи, но и для изучения геологического строения недр, поиска новых месторождений, вспомогательных работ и т. Д.
Зачем сверлить в обход
Трубки для обсадных труб можно вставлять одна в другую — как телескоп. Таким образом, они занимают гораздо меньше места и их легче хранить. Давление должно распределяться равномерно. Добывающие скважины расположены по всему месторождению для равномерного падения пластового давления.Глубина скважины может достигать 12 километров. Эту глубину можно использовать для изучения литосферы.
Скважина обсажена и зацементирована.
Следящий колодец
Природный газ поднимается на поверхность из-за его естественной тенденции заполнять области с самым низким давлением. Поскольку газ, добываемый из скважины, содержит много примесей, его сначала берут на обработку. Недалеко от определенных месторождений строятся установки комплексной подготовки газа; в некоторых случаях газ мгновенно попадает на газоперерабатывающий завод.
Объемы производства
На «Газпром» приходится 78% российской и 15% мировой добычи газа.
В таблице ниже указаны объемы добычи в мире, в России и в Газпроме:
| В мире, млрд куб. М | Россия, млрд куб. М | Газпром, млрд куб. М | |
|---|---|---|---|
| 2001 | 2,493 | 581 | 512 |
| 2002 | 2,531 | 595 | 525.6 |
| 2003 | 2 617 | 620 | 547,6 |
| 2004 | 2 692 | 633 | 552,5 |
| 2005 | 2 768 90 3 14 | 641 | 555 |
| 2006 | 2 851 | 656 | 556 |
| 2007 | 2,951 | 654 | 548.6 |
| 2008 | 3 065 | 665 | 549,7 |
| 2009 | 2 976 | 584 | 461,5 |
| 2010 | 3 193 90 3 14 | 649 | 508,6 |
Данные по мировой добыче газа взяты из отчета BP.
Данные о добыче газа в России взяты из отчетов Федеральной службы государственной статистики, Центрального диспетчерского управления топливно-энергетического комплекса и Министерства энергетики Российской Федерации.
Что такое сжатый (сжатый) природный газ
Газ сжимают, чтобы уменьшить его объем. Но КПГ как топливо намного экологичнее нефти. И предполагается постепенная замена нефти в России.
Как добывать газ из угольных пластов
Метан следует добывать из шахт, чтобы предотвратить взрывы. Соединенные Штаты были первой страной, решившей превратить ее в коммерческое предприятие. По этой технологии здесь добывается 10 процентов газа. Перспективна добыча угольных пластов и в России.
добыча нефти | Определение и факты
Добыча нефти , добыча сырой нефти и, часто, попутного природного газа с Земли.
полупогружная платформа для добычи нефтиПолупогружная платформа для добычи нефти, работающая в воде на глубине 1800 метров (6000 футов) в бассейне Кампос, у побережья штата Рио-де-Жанейро, Бразилия.
© Divulgação Petrobras / Agencia Brasil (CC BY-SA 3.0 Brazil)Нефть — это природный углеводородный материал, который, как полагают, образовался из остатков животных и растений в глубоких осадочных слоях. Нефть, будучи менее плотной, чем окружающая вода, вытеснялась из пластов-источников и мигрировала вверх через пористые породы, такие как песчаник и известняк, пока не была окончательно заблокирована непористой породой, такой как сланец или плотный известняк.Таким образом, нефтяные месторождения оказались в ловушке геологических особенностей, вызванных складчатостью, разломами и эрозией земной коры.
Трансаляскинский трубопроводТрансаляскинский трубопровод проходит параллельно шоссе к северу от Фэрбенкса.
© Райнер Гросскопф — Photodisc / Getty ImagesНефть может существовать в газообразной, жидкой или почти твердой фазе по отдельности или в комбинации. Жидкую фазу обычно называют сырой нефтью, а более твердую фазу можно назвать битумом, гудроном, смолой или асфальтом.Когда эти фазы встречаются вместе, газ обычно находится над жидкостью, а жидкость — над более твердой фазой. Иногда нефтяные месторождения, поднявшиеся во время образования горных хребтов, подвергались эрозии с образованием смолистых отложений. Некоторые из этих месторождений были известны и эксплуатировались на протяжении всей истории человечества. Другие приповерхностные залежи жидкой нефти медленно просачиваются на поверхность через естественные трещины в вышележащих породах. Накопления из этих просачиваний, называемые каменным маслом, в 19 веке использовались в коммерческих целях для производства лампового масла простой дистилляцией.Однако подавляющее большинство нефтяных месторождений находится в порах естественной породы на глубине от 150 до 7600 метров (от 500 до 25000 футов) от поверхности земли. Как правило, более глубокие отложения имеют более высокое внутреннее давление и содержат большее количество газообразных углеводородов.
Когда в 19 веке было обнаружено, что каменное масло дает дистиллированный продукт (керосин), пригодный для фонарей, начались активные поиски новых источников каменного масла. В настоящее время все согласны с тем, что первой скважиной, пробуренной специально для обнаружения нефти, была скважина Эдвина Лорентина Дрейка в Титусвилле, штат Пенсильвания, США.S., в 1859 году. Успех этой скважины, пробуренной рядом с выходом нефти, побудил продолжить бурение в том же районе и вскоре привел к аналогичным исследованиям в другом месте. К концу века растущий спрос на нефтепродукты привел к бурению нефтяных скважин в других государствах и странах. В 1900 году мировая добыча сырой нефти составляла почти 150 миллионов баррелей. Половина этого объема была произведена в России, а большая часть (80 процентов) остальной части была произведена в Соединенных Штатах ( см. Также бурового оборудования).
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасПоявление и рост использования автомобилей во втором десятилетии 20-го века создали большой спрос на нефтепродукты. Годовая добыча превысила один миллиард баррелей в 1925 году и два миллиарда баррелей в 1940 году. К последнему десятилетию 20-го века в более чем 100 странах насчитывалось почти один миллион скважин, добывающих более 20 миллиардов баррелей в год. К концу второго десятилетия XXI века добыча нефти выросла почти до 34 миллиардов баррелей в год, из которых растущая доля была обеспечена за счет сверхглубоководного бурения и добычи нетрадиционной нефти (при которой нефть добывается из сланцев, битуминозных песков и т. или битум, или извлекается другими методами, отличными от обычного бурения).Нефть добывается на всех континентах, кроме Антарктиды, которая защищена от разведки месторождений в соответствии с экологическим протоколом к Договору об Антарктике до 2048 года.
Первоначальная скважина Дрейка была пробурена недалеко от известного места просачивания сырой нефти с поверхности. В течение многих лет такие просачивания были единственным надежным индикатором наличия подземных запасов нефти и газа. Однако по мере роста спроса были разработаны новые методы оценки потенциала подземных горных пород. Сегодня разведка нефти требует интеграции информации, собранной в результате сейсмических исследований, геологического построения, геохимии, петрофизики, сбора данных географических информационных систем (ГИС), геостатистики, бурения, разработки резервуаров и других методов исследования поверхности и недр.Геофизические исследования, включая сейсмический анализ, являются основным методом разведки нефти. Методы гравитации и магнитного поля также являются исторически надежными методами оценки, которые можно применять в более сложных и сложных условиях разведки, таких как подсолевые структуры и глубоководные участки. Начиная с ГИС, гравиметрические, магнитные и сейсмические исследования позволяют геологам эффективно сосредоточить поиск целевых объектов для исследования, тем самым снижая риски, связанные с разведочным бурением.