Перспективи використання газу: погляд у 2025 рік

09.10.2015

По мірі того, як гасло «XXI століття — вік газу» проникає в суспільну свідомість, зростає інтерес і до такого нетрадиційного джерела газу, як поклади газогідратів
Світовий енергетичний ринок нині оперує цифрами запасів нафти і газу в тих чи інших регіонах. На них, власне, і базується світова кон’юнктура попиту і пропозиції на вуглеводневу сировину. Сотні експертів невпинно аналізують терміни вироблення невідновних ресурсів. 20 років? Ну, добре, 30 років. Що потім? За рахунок чого буде формуватися енергетичний баланс планети? Які альтернативні нафти і газу енергоносії будуть представляти комерційний інтерес не в настільки віддаленому майбутньому? Один з відповідей, схоже, вже є. Метан газогідратних покладів. Особливо його скупчення на суші, де вже виявлено кілька родовищ та проведено пробний видобуток в зонах вічної мерзлоти Росії, Канади і Аляски.

Вчені наполягають на тому, що брак традиційних енергоносіїв почне позначатися вже до кінця першої чверті прийдешнього століття. Звично скептичне ставлення до цих прогнозів почало змінюватися деякою насторогою. Той факт, що протягом останнього двадцятиріччя все більшого значення стали набувати хоча і традиційні енергоносії, але з нетрадиційних джерел, не проходить непоміченим. По мірі того, як гасло «XXI століття — вік газу» проникає в суспільну свідомість, зростає інтерес і до такого нетрадиційного джерела газу, як поклади газогідратів.

Газові гідрати — це скупчення газу (частіше метану) в особливому, пов’язаному на молекулярному рівні з водою, стан

Перспективи використання газу: погляд у 2025 рік
Газові гідрати — це скупчення газу (частіше метану) в особливому, пов’язаному на молекулярному рівні з водою, стані. У процесі формування цих сполук при низьких температурах в умовах підвищеного тиску молекули метану перетворюються в кристали гідратів з утворенням твердого речовини, по консистенції схожого на пухкий лід. В результаті молекулярного ущільнення один кубометр природного метан-гідрату у твердому стані містить близько 164 м 3 метану в газовій фазі і 0,87 м 3 води.

Природні газогідрати зберігають стабільність або при дуже низьких температурах в умовах вічній порід на суші, або в режимі поєднання низької температури і високого тиску, який присутній в придонній частині осадової товщі глибоководних районів Світового океану. Встановлено, що зона стабільності газогідратів (ЗСГ) в умовах відкритого океану простягається починаючи з глибини води приблизно 450 м і далі під океанічним дном до рівня геотермального градієнта осадових порід. Потужність ЗСГ повсюдно становить приблизно кілька сотень метрів.

Потенційні ресурси метану знаходяться не тільки в межах ЗГС в твердому вигляді, але і запечатані під нею в природному газовому стані. За більшістю оцінок, в океанах міститься приблизно вдвічі більше метану, ніж у всіх інших видах горючих копалин, виявлених на материках та в межах шельфової зони. Правда, є і скептики, які вважають цю оцінку сильно завищеною. Питання, однак, не тільки в кількості метану.

Газогідрати в океані

Головне — яка частина цього газу перебуває не в розсіяному стані, а сконцентрована в скупчення, досить великі для забезпечення рентабельності їх розробки. На сьогодні чіткого уявлення про форму знаходження газогідратів в океані не існує. Передбачається весь спектр — від великих просторових полів масивних скупчень до розсіяного стану, включаючи будь-які інші, досі не відомі форми. Припущення про те, що на глибині декількох сотень метрів нижче морського дна знаходиться зона, що містить газогідрати, вперше було висловлено російськими океанологами. Пізніше воно було підтверджено геофізиками багатьох країн. З кінця 70-х років у рамках міжнародних океанологічних програм почалися цілеспрямовані дослідження океанічного дна на пошуки газогідратів. Регіонально-геофізичні, сейсмічні, геоморфологічні, акустичні дослідження супроводжувалися бурінням в цілому декількох тисяч свердловин на глибині води в межах до 7000 м, з яких було відібрано 250 км керна. В результаті цих робіт, організованих науковими інститутами та університетськими лабораторіями різних країн, на сьогодні детально досліджені перші сотні метрів дна Світового океану сумарною площею 360 млн км 2. В результаті виявлені численні свідчення наявності газогідратів в придонній частині осадової товщі океанів, переважно вздовж східної та західної околиць Тихого океану, а також східних околиць Атлантичного океану.

Головне — яка частина цього газу перебуває не в розсіяному стані, а сконцентрована в скупчення, досить великі для забезпечення рентабельності їх розробки

Проте часто ці свідоцтва ґрунтуються на непрямих даних, отриманих за результатами сейсміки, аналізів, каротажу та інших. До фактично ж доведеним можна віднести лише кілька великих скупчень, найбільш відоме з яких розташована в зоні океанічної гряди Блейка біля південно-східного узбережжя США. Там у вигляді єдиного протяжного поля на глибині води 2,5-3,5 км може міститися близько 30 трлн м3 метану.

Резюмуючи, можна сказати, що, незважаючи на наявність в океані великої кількості газогідратів, в якості альтернативного джерела природного газу вони можуть розглядатися лише у віддаленій перспективі. Думка нафтовиків, виражене у доповіді компанії Chevron сенату США, звучить ще більш жорстко. Воно зводиться до того, що в межах океану газогідрати знаходяться переважно в розсіяному стані або в невеликих концентраціях і не являють собою комерційного інтересу. До такого ж висновку прийшли і геологи російського «Газпром».

Все починалося в Росії

На відміну від океанічних, скупчення газогідратів на суші і в зоні прилеглого шельфу розглядаються в ракурсі цілком реальної перспективи. Вперше газогідратна поклад була відкрита в 1964 році в Росії на родовищі Месуяха в Західному Сибіру. Там же протягом першої половини 70-х років проводилась і перша в світі експериментальна видобуток. Пізніше аналогічні поклади були виявлені в районі дельти річки Маккензі в Канаді. Перші великомасштабні дослідження скупчень газогідратів на суші і прилеглому шельфі проводилися під егідою Департаменту Енергетики США у 1982-1991 роках. За десятиріччя було встановлено наявність покладів твердого метану на Алясці, вивчено 15 зон скупчення газогідратів на шельфі, проведено моделювання процесів депрессирования гідратних сполук та термального отримання газоподібного метану. На родовищі Прадхо-Бей на Алясці була здійснена пробний видобуток метану.

Ресурси газу газогідратних покладів in situ на суші і шельфі США оцінені в 6000 трлн. м 3. Це означає, що запаси, навіть при коефіцієнті вилучення не більше 1%, становлять 60 трлн. м 3. що вдвічі більше, ніж сумарні доведені запаси всіх традиційних родовищ газу США. У самі останні роки, після опублікування результатів програми Геологічної Служби США, інтерес до покладів газогідратів на суші різко виріс і географічно розширився. У 1995 році японський уряд ініціював аналогічну програму на шельфі країни. За твердженням японських геологів, до теперішнього часу ступінь вивченості виявлених ресурсів наближається до тієї стадії, коли їх можна переводити до категорії запасів.

в якості альтернативного джерела природного газу газогідрати можуть розглядатися лише у віддаленій перспективі
В 1998 році в Канаді в дельті річки Маккензі була пробурена експериментальна свердловина Mallik, за даними якої було встановлено наявність протяжного поля скупчень газогідратів, сумарний масив яких оцінений у 4 млрд м 3 /км 2. Ці дослідження проводяться Japan Petroleum Exploration Co. Ltd. і поруч японських промислових компаній з участю Геологічної Служби США, Канади і декількох університетів. З 1996 року дослідження шельфової зони та картування виявлених скупчень, під егідою уряду і силами державної газової компанії країни, ведуться в Індії.

Нещодавно Європейський Союз прийняв рішення про створення спеціальних фондів по фінансуванню аналогічних програм, а у США інтерес до газогидратным покладів придбав законодавчий статус: в 1999 році Конгрес США схвалив спеціальний Акт, що стосується розробки широкомасштабної програми пошуків і розробки метан-гідратних покладів на суші і шельфі країни.

Геополітичний аспект

І все ж доводиться констатувати, що сьогодні в промисловому масштабі видобуток газу з газогідратних покладів ніде у світі не тільки не ведеться, але в найближчій перспективі, з причин переважно технологічного характеру, і не планується. Точка зору нафтогазової індустрії, що базується на історичному досвіді, доволі оптимістична: коли енергетичні потреби цивілізації затребують розробку газогідратів, тоді з’являться і відповідні технології.

Аналітики енергетичного ринку дивляться на цю проблему під іншим кутом. Вони вважають, що вихід ресурсів метану газогідратних покладів на комерційний рівень призведе до кардинального перетворення діючої геополітичної парадигми. Справа в тому, що специфіка покладів газогідратів диктує необхідність видобутку метану з цього джерела тільки в дуже великих обсягах, тобто за принципом «все або нічого».

сьогодні в промисловому масштабі видобуток газу з газогідратних покладів ніде у світі не тільки не ведеться, але і не планується

Затребуваність газу в такій кількості можлива тільки тоді, коли до цього буде готовий світовий енергетичний ринок. Під жорстким пресингом екологічних вимог основою світової енергетики до того часу повинна стати електроенергія, вироблювана на газовому паливі. Значення нафтового палива, а разом з ним і тих націй, які правлять нафтової бал, почне скорочуватися. В результаті ряд країн, наприклад, США, Японія та Індія, повністю звільняться від імпортної залежності в сфері енергетики. Цей фактор вплине на перерозподіл акцентів у проведенні ними іноземної політики і, як наслідок, в міжнародній обстановці в цілому.

Побічний ефект

Отже, метан з газогідратних покладів — енергоносій майбутнього, яке, за найоптимістичнішими оцінками, настане не раніше другого десятиліття прийдешнього століття. Взагалі надійним показником ступеня перспективності всякого нового напряму служать великі іноземні компанії: інтерес, який вони починають проявляти до тієї чи іншої галузі нафтогазового бізнесу, зазвичай є першим симптомом появи нових тенденцій. Не випадково в реєстрі більшості majors за останні роки зросла частка активів, пов’язаних з газом; саме великі нафтові компанії ведуть масований наступ на глибоководний шельф; закономірно і те, що в новому, поки що мало комерційному напрямку, пов’язаному з переробкою природного газу в рідке паливо (Gas to liquids, GTL) фігурують компанії ARCO, BP Amoco, Chevron, Exxon, Shell та інші. А ось до природних газогидратам нафтові компанії поки інтересу не проявляють.

У той же час на ринку технологій незабаром з’явиться новий продукт, заснований на властивості природного газу в певних умовах утворювати тверді сполуки (до речі, досі це властивість приносило одні клопоти та витрати, так як завдяки йому в газопроводах в зимовий час нерідко виникають газогидратные пробки). До розробки цього продукту причетні відразу кілька великих компаній, включаючи Shell, Total, Arco, Phillips та інші. Мова йде про перетворення природного газу в газогідрати, що забезпечує його транспортування без використання трубопроводу і зберігання в наземних сховищах при нормальному тиску.

на ринку технологій незабаром з’явиться новий продукт, заснований на властивості природного газу в певних умовах утворювати тверді з’єднання

Розробка цієї технології стала побічним продуктом десятирічних досліджень природних газогідратів в норвезьких наукових лабораторіях. В останні два роки ці дослідження взяли форму комерційного проекту, підтримуваного спільно з Науково-дослідним Радою Норвегії та транснаціональними нафтовими компаніями. Практична цінність даної технології в тому, що вона забезпечує можливість розробки віддалених газових родовищ та утилізації попутного газу окремих родовищ нафти, зокрема на шельфі, для яких прокладка спеціального газопроводу нерентабельна.

Суть технології в тому, що газ перетворюється в заморожений гідрат, змішується з охолодженої нафтою до консистенції рідкої глини і в такому стані перевозиться, наприклад, танкером на берег. Порівняно з результатами попередніх досліджень в цій області, винахід розцінюється як технологічний прорив. Його перевага в тому, що отримана газонафтова суміш, охолоджена до температури мінус 10-20 градусів, зберігає стабільність при нормальному атмосферному тиску.

Короткий опис статті: видобуток газу у світі XXI століття — вік газу, Газові гідрати — це скупчення газу, джерело природного газу, видобуток газу з газогідратних покладів, зберігання вуглекислого газу, ресурси нафти і газу, Родовища нафти і газу метану, газу, газогідратів, покладів, води океану, газогідратних, скупчень, природного, метан, значення, нафтового, палива

Джерело: Перспективи використання газу: погляд у 2025 рік

Також ви можете прочитати