Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

11.10.2015

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків

Стаття місцями досить «кумедна». Але фото до неї — воістину жахливі. Далі по тексту:

При видобутку і переробці бітумінозних пісків потрібно в три-чотири рази більше енергії, ніж при звичайній видобутку нафти. Бітумінозні піски Альберти вже один великий джерело викидів вуглекислого газу, а Канада планує подвоїти площу видобутку, протягом 10 років.

В Альберті (Канада) є колосальні запаси нафти. За останніми підрахунками запаси в битуминоземных пісках цієї провінції складають 2,0 трлн. барелів. Є запаси нафти Оріноко і Венесуелі. На жаль, світові запаси нафти обчислюються всього одним трлн. барелів (дані на 2006 рік). Тому на запаси нафти в Альберті покладаються надії. До 2020 року планується збільшити видобуток нафти в цих районах в три рази. І майже в п’ять разів, вони зростуть до 2030 року.

Володіючи величезним потенціалом, ці родовища, вірніше видобуток нафти в цих родовищах, в недалекому майбутньому ще не зможе покрити світові потреби в нафті. Пояснюється це тим, що існуючі на сьогоднішній день технології вимагають великої кількості енерговитрат і прісної води. Енерговитрати за одними даними складають 2/3 від сумарних витрат з видобутку нафти, інші оцінюють їх у 1/5 енергопотенціалу нафти. Вчені сьогодні займаються цією проблемою, але це – питання майбутнього.

Хоча запаси нафти в битуминоземных пісках покладаються великі надії.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Нафту Альберти має свою особливість, яка відрізняє її від більшості нафтовидобувних країн. У провінції є два види нафти, що відрізняються один від одного своїм походженням, віком та місцем залягання.

Перша – це «традиційна» нафту, вік її близько 350 млн років. Залягає вона на великих, кілька км, глибинах, в т. н. нафтових пастки в передгір’ях Скелястих гір і в центральних частинах провінції. Вперше запаси цієї нафти знайшли в 1947 році в 20 км на південь від Едмонтона. Це був початок нафтового буму в Альберті.

Друга – добувається з нафтових, правильніше сказати, бітумінозних пісків – Tar Sand. Піски ці (дельта древньої річки ) насичені бітумом, середній вміст якого досягає 82 %. Вік їх – близько 125 млн. років. Залягають вони на глибинах 50 — 500 метрів. Запаси в перерахунку на сиру нафту оцінюються в 1.6 тріліонов барелів (1 нафтовий барель = 160 л) або 250 куб. км. з яких близько 200 мільярдів барелів можливо отримати при существующтх технологіях. Але, як відомо, останні не стоять на місці. В даний час з нафтових пісків Альберти отримують більш 1.6 мільйона барелів нафти в день.

Загальна площа району розповсюдження нафтових пісків сягає 140 тис. кв. км. вони Розділені на три родовища. відрізняються вмістом бітуму, глибиною залягання та іншими параметрами. Найбільша з них – Атабаска (назва річки, що протікає в цьому районі) чи, власне, Tar Sand, розташоване навколо столиці нафтових пісків – містечка Fort McMurrey.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Над головою по-північному яскраве синє небо, однак з кабіни екскаватора Bucyrus 495 його не видно. Екскаваторник Джон Мартін ширяє на висоті третього поверху над трясовиною з бруду і піску. В повітрі хоч сокиру вішай від сірчаної вонищи. Зате всередині кабіни обстановка як у космічному кораблі, Мартін обома руками чаклує над пультом зразок тих, які використовуються в комп’ютерних іграх. Спритні рухи пальців змушують ворушитися весь екскаватор – сталеве чудовисько вагою в півтори тисячі тонн. Мартіну потрібно всього 25 секунд для того, щоб зачерпнути разом близько 70 т маслянистого бурого піску, поворот на 90 градусів і вивалити весь ківш в кузов жовтого кар’єрного самоскида.

Зачерпнув, розвернувся, зсипав. П’ять ковшів – і кузов повний. Не встигає самоскид від’їхати, а з правого боку під боком екскаватора вже стоїть-чекає наступна машина. Через пару хвилин вона від’їжджає з повним кузовом, але по лівому борту з’являється ще одна.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Зачерпнув, розвернувся, зсипав…

Екскаватор повторює завчені рухи майже цілу добу протягом 365 днів в році. Агрегат Bucyrus 495 коштує більше $15 млн. Тут таких п’ять, і всі вони працюють в кар’єрі «Маскег рівер» в 80 км від Форт-Макмюррея, провінція Альберта. Жовті самоскиди Caterpillar 797B, які возять здобуту екскаватором нафто-піщану суміш, – одні з найбільших у світі машин такого класу, і коштують вони по $5 млн. але вартість кожного окупається за перший тиждень роботи. На кар’єрі «Маскег Рівер» працює одночасно 25 таких вантажівок.

Весь сучасний світ працює майже виключно на нафті. Все легко доступні поклади вже виснажені, залишилося лише кілька багатообіцяючих джерел, але вони розташовані або в глибоководних районах океану, або у важкодоступних регіонах, або ж сировину перебуває в таких формах, які вимагають великих капіталовкладень у видобуток і переробку. З 2000 по 2005 рік ціни на сиру нафту підштовхнули видобувачів до того, щоб вкласти в розробку родовищ цілих $86 млрд.

Епіцентр золотої лихоманки XXI століття лежить в канадській провінції Альберта. Там, де на 140 000 км2 розкинулися приполярні ліси, надра землі зберігають 174 млрд. барелів нафти. Це повністю розвідане родовище вважається другим за розмірами в світі після нафтових полів Саудівської Аравії. Правда, воно являє собою поклади вологого піску, перемішаного з бітумом – одним з в’язких вуглеводнів. Нафта тут може містити від 10 до 12% бітуму. До того ж корисні копалини накриті 70-метровим шаром глинистого ґрунту, не рахуючи розкритих зверху боліт і лісових масивів.

Основний промисловий спосіб добути бітум з піщаної суміші досить простий: бітумінозне пісок змішують з гарячою водою і струшують, в результаті бітум, вода і пісок розшаровуються на окремі фракції. Однак цей спосіб не дешевий. Розробка нефтепесчаных покладів рентабельна лише при високих світових цінах на нафту.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Найбільші компанії, що діють в Альберті, – Suncor і Syncrude – почали видобуток в 1967 і 1968 роках. Зараз вони виробляють в день приблизно 560 000 барелів нафти. Якщо додати вироблення компанії Shell, яка веде тут видобуток з 2002 року, показники досягнуть 720 000 барелів. Деякі фахівці пророкують, що до 2020 року з цих нафтоносних пісків видобуватиметься щодня до 3 млн. барелів чистої нафти.

«Столиця» нової «нафтової лихоманки» – Форт-Макмюррей. Колись це був маленький сонний містечко, розташований в 440 км на північ від Едмонтона і оточений глухими лісами. Зараз тут базується ціла армія з 58 000 чоловік. По шосе №63 пікапи і автобуси, що перевозять робочі бригади, повільно повзуть по переобтяженому транспортом місту. Але через кілька кілометрів на північ знову починається тайгова глушина. На увазі дорожній знак: «Далі ви їдете на свій страх і ризик – найближчі 280 км на дорозі не передбачено ніякого обслуговування». Може здатися, що ви забралися далеко від останніх меж цивілізації.

Але за поворотом дороги починається справжній індустріальний кошмар – безкрайня бура пустеля, трясовина з піску і бруду. Тут і там з металевих веж вириваються в небо полум’я, клуби пари й диму, в болоті видніються калюжі відпрацьованої води і таких отруйних відходів, що навколо безперервно плескають спеціальні повітряні гармати, відганяючи навколишніх птахів, щоб вони не сідали на блискучу маслянисту водну поверхню. Посеред цього млявого царства рядами стоять вагончики-спальні для вахтовиків, а на їх тлі стовпилися стали на перепочинок сталеві колісні гіганти.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Кар’єр «Маскег рівер» відносно невеликий, але і його яма площею 5 км2 могла б вмістити 120 стадіонів середньої руки. Безліч доріг гадюками в’ються до самого дна. Їм судилося вічно перебувати в недобудованому стані, оскільки гігантський провал безперервно розширюється і поглиблюється. Бульдозери нагрібають все нові купи грунту, грейдери їх розрівнюють, за ними їдуть цистерни з водою і поливають новісіньку грунтовку, щоб прибити пил і відразу пустити ревучі самоскиди. Весь цей пейзаж – безперервно рухається і громыхающая симфонія у виконанні оркестру з грандіозних механізмів.

На дні цієї рукотворної прірви геологи через кожні 50 метрів б’ють шурфи і видобувають керни з шарів більш глибокого залягання. В конторі на моніторах можна побачити план всього розрізу, на який накладено червона координатна сітка. У кожному вузлі сітки стоять числа – співвідношення бітуму і піску на різних горизонтах. Ці співвідношення прийнято називати «сортністю руди». Чотири екскаватора працюють в кар’єрі на різних рівнях (п’ятий агрегат використовується для зняття верхніх шарів покриває грунту і оголення нафтоносних горизонтів). Вантажівки – 24-циліндрові 3,5-тысячесильные чудовиська – не зупиняються ні на хвилину.

Заповнивши в черговий раз кузов вантажівка трусить до дробарці: здає заднім ходом до скелястого обриву і витрушує свій вантаж у пащу з безліччю гігантських сталевих обертових зубів. Щогодини вони перемелюють майже 15 000 т злежалого пісковика. «Мелена» напівфабрикат зсипається на стрічку конвеєра (самого великого у світі) і їде по ній до сховища висотою з п’ятиповерховий будинок.

З башти-елеватора ще три конвеєра понесуть сировину до сімейства радіальних барабанних дробарок – звідти вийде суміш з відносно дрібними грудками, в яку додають гарячу воду. Отримана суспензія закачується в двокілометровий трубопровід і на шляху додатково збовтується, так що бітум починає спливати, а пісок – осідати. З труби суспензія зливається в ємність первинної сепарації. Тут у неї додадуть ще води і сепарація продовжиться. На цьому етапі суміш прийнято називати «пенником» – 60% бітуму, 30% води і лише 10% твердих речовин.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

«Оковита» змішують зі спеціальним розчинником (зазвичай це «важкий бензин») і отримують «дилбит» («розчинений бітум») – його вже можна гнати по трубопроводу майже до Едмонтона. Там, у містечку Форт Саскачеван, стоять нафтопереробні установки компанії Shell. Використовуючи водень, довгі вуглеводневі молекули бітуму рвуть на фрагменти в процесі крекінгу і отримують цілий спектр синтетичних нафтопродуктів. На нафтоносних піщаних покладах Альберти працюють 33 000 чоловік. Звичний режим – 12-годинні робочі зміни, 4 дні роботи і 5 днів відпочинку.

Експлуатація кар’єра вимагає великих енерговитрат. На Маскеге спеціально побудована 172-мегаваттная електростанція, діюча на природному газі. Вона дає енергію для роботи екскаваторів, конвеєрів та іншого енергоємного обладнання. Тут щодня спалюється 17 млн. м3 газу, і це лише 10% від усієї вартості робіт. Таких щодобових енерговитрат вистачило б для того, щоб опалювати 3,2 млн. канадських жител. Додамо, що для отримання кожного бареля нафти доводиться витрачати від двох до п’яти барелів води. Видобувні компанії мають дозвіл на щорічний відбір 500 млн. тонн води з річки Атабаска. За словами Дена Войниловича, провідного аналітика однієї з канадських природозахисних організацій, «ніхто ще не знає, до чого це все призведе».

Тільки 10% нафтоносних пісків Альберти можна розробляти відкритим методом. Інша частина цього родовища залягає дуже глибоко, знаходиться в пористих, скельних породах і має видобуватися прямо всередині пласта. Це значно більш складна технологія – здобувач повинен закачувати пар всередину родовища, а потім відкачувати на поверхню «бовтанку» з води і бітуму. Екологів така технологія турбує ще більше, ніж відкриті розробки.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Так чи варті ці запаси вуглеводнів витрачаються заради них ресурсів? Прихильники теорії, відомої під назвою «пік нафтовидобутку» (висунутої геологом-нафтовиком Кінгом Хаббертом), попереджають, що ми наближаємося до вершини в динаміці загальносвітового нафтоспоживання і, як тільки досягнемо цього піку, що залишилися запаси почнуть танути на очах, причому ніякі заходи не врятують світ від глобальних економічних потрясінь.

Зрозуміло, промисловці мають свою думку. Райола Дотер, провідний аналітик Американського інституту нафти, говорить так: «Ми не думаємо, що горезвісний пік настане до 2044 року. Ймовірно, вдасться відсунути за горизонт майбутнього століття. Високі ціни на нафту і розвиток нових технологій дозволяє нам прагнути до нових рубежів. На цій планеті немислимі кількості нафти – питання тільки в тому, за якою ціною і в якій формі».

Тим часом у містечку Форт-Макмюррей особняки і багатоквартирні будинки ростуть як гриби. Грошові річки золотої лихоманки діють подібно наркотику. «Для всіх нас, – каже екскаваторник Джон Мартін, – це справжній Клондайк. Правда, буває, звичайно… прийдеш додому, ляжеш спати, а уві сні все так само – зачерпнув, розвернувся, зсипав…»

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)
Звідки ж взялися ці незвичайні піски і чи є подібні їм де-небудь ще на землі?

Трохи історії

Так, такі піски і приблизно в такій же кількості є у Венесуелі.

А вони утворилися в крейдяному періоді, приблизно 130 – 120 млн. років тому. У той час клімат Альберти, втім, як і всієї Північної Америки, був досить теплыйи вологий. Майже вся провінція являла собою дно дрібного і теплого моря. І ось в це море з північного сходу впадає величезна ріка, яка утворює велику дельту, постійно наповнюючи її дрібним чистим піском – продуктом руйнування Канадського кристалического щита.

можна Позаздрити – Тропіки, жарко, ласкаве, спокійне море, чистий, оксамитовий пісок і на сотні кілометрів жодної людини. А на суші, у воді і в повітрі вирує життя – серед непрохідних лісів і боліт бродять різноманітні динозаври, в теплих водах плавають ихтиозавры і повзають амоніти, літають птеродактилі. Все це народжується, живе і вмирає, і … покривається все новими отложенями піску і морського мулу.

І ось, по закінченню років, індіанці знаходять в обривистих берегах вже сучасних річок незвичайне, дивно пахне щось, чим дуже добре конопатити свої каное. А пізніше білі поселенці зрозуміли, що це таке і намагалися добувати нафту з пісків. Перша промислова видобуток почався в 30 роках ХХ століття. Але була нерентабельна – технологія була досить примітивна. І тільки із застосуванням нових методів видобутку і переробки пісків промисловий видобуток стала актуальною для Альберти. І почалося все це в кінці 60х – на початку 70х років минулого століття.

Хто, Де і Як видобуває і переробляє нафтові піски?

Як вже було сказано вище, перші спроби добувати нафту з пісків здійснювали в першій половині ХХ століття. Це були невеликі кар’єри, використовувалася малопотужна техніка, і досить примітивні технології. Все це робило отримання нафти економічно невигідним. Але людська думка не стоїть на місці. Завжди на зміну старому приходить нове, особливо, коли цієї думки ні на що і ні хто не заважає. А на «горизонті» весь час бовваніла щось, схоже на гору нафто-доларів.

І ось у шістдесяті роки минулого століття рошлого тисячоліття при безпосередній підтримці уряду Альберти почався новий етап освоєння родовища TarSand. Створюються дві нафтокомпанії «Syncrude» і «Suncor», які починають в першу чергу розробляти поклади пісків відкритим способом – у великих кар’єрах. Адже в деяких місцях нафтоносні піски залягають на глибині 50-70 м. Але таких місць небагато. Згодом й інші нафтовидобувні компанії приєдналися до них. Але останнім доводиться вести підземну видобуток.

Новітні технології та наукові розробки, негайно впроваджуються у виробництво, Большегрузная і потужна техніка – екскаватори і самоскиди, бульдозери та автогрейдери, подъемнные крани і навантажувачі та ін. зробили видобуток і переробку нафти не тільки економічно вигідною, але і досить прибутковою. Звичайно, не останнє місце в економічній вигоді розробки пісків відіграє і ціна на нафту.

Хотілося б коротко розповісти про унікальною технікою, за допомогою якої ведеться розвідка і видобуток, а так само будівництво збагачувальних і нафтопереробних заводів. Так, в кар’єрах і на будмайданчиках працюють найбільші в світі самоскиди грузопоемностью в 400 т і потужністю в 3550 hp. бульдозери потужністю в 935 hp, грейдери – до 265 hp, кар’єрні екскаватори – обсяг ковша яких досягає 100 т. Але по мимо гігантів використовується техніка і трохи менше – в сотні найменувань і модифікацій, що в значній мірі полегшує нелегку працю нафтовидобувачів.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Ціна бареля визначає перспективність родовища

Після того як у лютому 1947 року в громаді Ледук (провінція Альберта) була відкрита нафта, канадська промисловість дуже довго використовувала передусім традиційні методи нафтовидобутку з застосуванням бурових вишок і колодязів. Лише після того, як на світовому ринку зріс попит на нафту та її ціна перевищила рівень в 40-50 дол. за барель, виявилося стоять розробляти нафтоносні піски на півночі Альберти. Такі компанії, як Petro Canada, Shell, Exxon і Texaco, негайно придбали відповідні ліцензії.

За даними Handelsblatt, в даний час Канада видобуває щодня 2,5 млн. барелів нафти – 1,3 млн. барелів зі звичайних джерел і 1,3 млн. барелів їх нафтоносних пісків. До 2020 року сукупна нафтовидобуток в Канаді може піднятися до 4-5 млн. барелів щодня. З них на частку видобутку з нафтоносних пісків доведеться від 3,3 млн. барелів до 4 млн. барелів. Такий прогноз, зроблений Союзом канадських нафтовиробників (CAPP). Федеральна влада країни виходять з того, що до 2015 року інвестиції в нефтеиндустрию складуть значну суму – 94 млрд. канадських доларів.

Прихильники захисту навколишнього середовища, досить скептично ставляться до подібного розвитку галузі. Так, організація Wold Wide Fund for Naturre (WWF) звертає увагу на те, що порівняно з традиційною видобутком її видобуток нафти з нафтоносних пісків вимагає в три рази більше енергії і при цьому вивільняє майже в три рази більше діоксиду вуглецю. У фахівців з проблеми клімату викликає крім усього іншого невдоволення той факт, що для нетрадиційної нафтовидобутку застосовується екологічно чистий природний газ з метою витягти з піску дизельне паливо.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

На канадську нафту є попит у всьому світі

Незважаючи на енергійну критику певних кіл громадськості, уряд провінції Альберта і уряд Канади роблять ставку на розвиток отримання нафти з нафтоносного піску. Причина цього курсу полягає в тому, що великий інтерес до канадської нафти виявляють поряд з США також Китай і Південна Корея.

В газовій і нафтовій галузях зайнято в країні приблизно 300 тисяч осіб. 75% з них працюють в Альберті, яка, немов магніт, притягує до себе робочу силу з інших канадських провінцій і з-за кордону. І це зовсім не дивно. Згідно з офіційними даними канадської статистики, промислові робітники в минулому році в середньому заробляли на годину 16,73 дол. тоді як їхні колеги в газовій і нафтовій індустрії отримували вже 30,36 дол.

У цій галузі підприємці скаржаться на зростаючі витрати по оплаті вартості праці, які ведуть до появи «фактора невідомості». До того ж підвищений попит на сировину, в тому числі і на сталь, сприяє зростанню цін, від цього сировинна країна Канада тільки виграє. Зростання цін на сталь призводить до підвищення вартості бурового обладнання і тим самим збільшує виробничі витрати нафтовидобувної промисловості. Все це, як вважають нефтепромышленники, також створює в значних масштабах обстановку невпевненості в роботі з освоєння нафтоносних пісків.

До недавнього часу більшість великих нафтових компаній не прагнули розробляти нафтоносні піски, оскільки це вимагає значних витрат. У більшості випадків для видобутку нафти необхідно спочатку вирубати ліси, що покривають весь регіон, осушити болотистий грунт, зняти поверхневий шар землі і потім викопувати залягає під цим шаром нафтоносний пісок. Лише після процедур, необхідних для вилучення нафти, виходить бітум, який необхідно піддати додатковій обробці, щоб повчити з нього бензин. Цілком зрозуміло, що все це вимагає великих витрат енергії. У результаті виробничі витрати на видобуток тільки одного бареля становлять від 18 до 23 дол. Фахівці банку Citibank виходять з того, що розробка нафтоносних пісків доцільна лише тоді, коли ціни на нафту не опускаються нижче 40 дол. США за барель.

У наш час великі нафтові фірми збилися з ніг у пошуках нових родовищ. Нафтоносні піски несподівано стали дуже привабливими. Немає небезпеки, що розвідувальні роботи виявляться безрезультатними. Коли робота налагоджена на такому родовищі, воно здатне забезпечити безперебійний і постійний нафтовий потік протягом 30 і більше років. Такий передбачуваності на звичайних родовищах, як правило, не буває.

Канада виявилася привабливою для більшості нафтових гігантів. Компанія Total повідомила про збільшення загального обсягу інвестицій в цей регіон до 15 млрд. канадських доларів. Норвезька фірма Statoil вклала в розробку нафтоносних пісків 2 млрд. дол. США. Підключаються також Shell, Exxon, Chevron та інші. Очікується, що Канада до 2020 року опиниться на одному рівні з Іраном.

Зберігається одна проблема, пов’язана з екологією, – розробка нафтоносних пісків супроводжується значними викидами вуглекислого газу в атмосферу. Канадський уряд, як відомо, зобов’язався скоротити ці викиди. Тому воно вимагатиме від видобувних компаній зменшити викиди на 2% в рік. Поки, однак, немає технології, що дозволяє це зробити. Деякі експерти схильні вважати, що невизначеність навколо нафтоносних пісків настільки ж велика, наскільки великі і самі проекти по їх розробці.

Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

В інтернеті можна зустріти таку інформацію, що ВИДОБУТОК ЗБИТКОВА і Канада продає нафту в США дешевше, ніж коштує її видобуток. Сама ж Канада закуповує нафту на зовнішніх ринках. А 260 кв. км незайманих лісів вже навіть не загиджено, а просто знищено.

Тепер влада криптоколонии хочуть площа видобутку збільшити в 2 рази! Фактично до 500 кв. км. Щоб дістатися до піску, спершу зшкрібають всі дерева, грунт, трави, всю природу. І копають вглиб. В середньому, з чотирьох тонн бітуму виробляють тільки один барель нафти. Чотири тонни = один барель. А чому? А тому, що нафти скрізь до дурі!

Бітумний пісок транспортують у великих вантажівках Caterpillar які можуть перевозити до 100 тонн. Найбільші кар’єрні самоскиди використовуються в Канаді,Caterpillar 797B можуть буксирувати до 400 тонн.

Тільки від 10 до 15 відсотків від зібраних пісків содержитат бітумну смолу речовина, яка в кінцевому підсумку переробляється в бензин. Решті шлак скидається, він настільки токсична, що працівники використовують пропанові гармати для відлякування птахів, які намагаються сісти на нього. За оцінками нафтової промисловості близько 3 мільйонів галонів стікає в грунтові води Канади щодня.

При видобутку і переробці бітумінозних пісків потрібно в три-чотири рази більше енергії, ніж при звичайній видобутку нафти. Бітумінозні піски Альберти вже один великий джерело викидів вуглекислого газу, а Канада планує подвоїти площу видобутку,протягом 10 років. Відносно новий процес екстракції, званий паровий активоване дренаж, не завдає тільки шкоди ландшафту, але прискорює кліматичні порушення, відкриваючи доступ до ще більш глибоким битуминозным родовищ розміром з Флориди.

Короткий опис статті: технологія видобутку нафти і газу

Джерело: Канада: видобуток нафти з бітумних пісків (prot)

Також ви можете прочитати