книги / Технология глубокой переработки нефти и газа

1.2.2. Ресурсы и месторождения природного газа

Мировые извлекаемые запасы природного газа оцениваются в 144,8 трлн м3 (= 171 млрд т у.т.). Ресурсов газа при нынешних темпах его добычи хватит на 62,8лет. По разведанным запасам природного газа пер­ вое место в мире занимает бывший СССР - =39% от мировых, в том чис­ ле Россия - 33%. Почти одна треть общемировых его запасов приходится на Ближний и Средний Восток, где он добывается преимущественно по­ путно с нефтью, т.е. на страны, обладающие крупными месторождениями нефти: Иран (15,8% от общемировых запасов - 2 - е место в мире), Абу­ Даби (4,0%), Саудовская Аравия (3,7%) и Кувейт (1,0%).

ВАзиатско-Тихоокеанском регионе значительными ресурсами газа обладают Индонезия, Малайзия, Китай, Индия и Австралия.

Достаточно большие запасы (6,8%) газа размещены в Африке, преж­ де всегов таких странах, как Алжир (2,6%), Нигерия(2,2%) иЛивия (0,9%).

Американский континент содержит 10,1% от общемировых за­ пасов природного газа, в т.ч. США - 3,2% (5-е место), Венесуэла — 2,8%, Канада - 1,3% и Мексика - 1,2%.

Западная Европа обладает 3,3% от мировых запасов природного газа,

вт.ч. Норвегия -1,0%, Нидерланды - 1,2% и Великобритания - 0,5%.

Втабл. 1.5 приведены уникальные (сверхгигантские с запа­ сом более 1 трлн м3) месторождения природного газа в мире. Та­ ковых в мире насчитывается 11. Из них 7 находится в России, рас-

Т аблица 1.5

Уникальные газовые месторождения мира (с запасом более 1 трлн м3 )

21

положенные в северных и полярных районах Сибири и Прикас­ пийской низменности (Астраханское и Оренбургское). Среди них особо можно выделить два месторождения —Уренгойское и Ямбургское, каждое из которых обладает начальным извлекаемым запасом около 4 трлн м3 газа.

1.2.3. Ресурсы и месторождения углей

Мировые потенциальные запасы углей (бурых и каменных) оце­ ниваются в 11 трлн т, из которых 1090 млрд т относят к промышлен­ но извлекаемым. Три страны мира - США, бывший СССР и Китай - владеют 51,6% ресурсов углей. На 8 стран мира приходится около 92% от общемировых запасов углей: кроме США, бывшего СССР и Китая, еще Индия, Южная Африка, Австралия, Германия и Польша. В десятку обладателей крупных ресурсов углей входят Великобри­ тания и Канада.

По запасам углей бывший СССР занимает 2-е место в мире после США. Из общих запасов более 90% составляют энергети­ ческие угли и менее 10% - дефицитные коксующиеся, угли, не­ обходимые для металлургии. Как видно из табл. 1.6, из 7 уни­ кальных угольных месторождений (с запасом более 500 млрд т) углей 5 находится на территории России - в районах Сибири и Крайнего Севера. Самым крупным среди уникальных угольных бассейнов мира является Тунгусский, где сконцентрировано бо­ лее 2 трлн т потенциальных запасов бурых и каменных углей и антрацитов.

Таблица 1.6

Уникальные угольные месторождения мира (с запасом более 500 млрд т)

22

LZ4i Ресурсы горючих сланцев, тяжелых нефтей и битумов

Мировые потенциальные запасы этих нетрадиционных видов горючих ископаемых оцениваются в 682 млрд т у.т., из них извле­ каемых—129 млрд т у.т. Наиболее крупные запасы сланцев сосредо­ точены в Эстонии, США, Бразилии и Китае, а тяжелых нефтей и битумов (битуминозных песков) - в Канаде (в крупнейшем в мире асфальтовом месторождении Атабаска), Венесуэле, Мексике, США, России и Казахстане.

1.3. Динамика и география добычи горючих ископаемых в мире

Данные по добыче горючих ископаемых за 1975-2000 гг. в мире и наиболее крупных топливо-добывающих странах приведены в табл. 1.7, 1.8 и 1.9.

1.3.1. Добыча нефти

Как видно из табл. 1.7, наивысшего уровня - 3220 млн т мировая добыча нефти достигла в 1979 г. К 1985 г. она упала до 2800 млн т, однако затем в последующие годы несколько повысилась и стабили­ зировалась. Основными причинами снижения темпов роста и объе­ мов производства нефти являются:

1.Ограниченность запасов нефти. При сохранении объемов до­ бычи на уровне 1979 г. и выше невозобновляемых запасов хватит всего лишь на несколько десятилетий.

2.Неравномерность распределения запасов нефти. Основные за­ пасы и добыча приходятся на Ближний и Средний Восток (Саудовс*

Таблица

Динамика мировой добычи первичных энергоресурсов

23

Таблица 1.8

Доля отдельных регионов и стран в мировой добыче нефти и газа в 2000 г. (%)

24

кая Аравия, Иран, Ирак, Кувейт, Абу-Даби, и др.), Северную Афри­ ку (Ливия, Алжир, Нигерия, Египет и др.), а также Латинскую Аме­ рику (Венесуэла, Мексика, Бразилия, Аргентина и др.). До органи­ зации ОПЭК - объединения 13 стран - экспортеров нефти (1960 г.), международные нефтяные монополии устанавливали низкие цены на нефть (например, всего 17 долл/т в 1972 г.) и хищнически эксплу­ атировали богатства этих стран, получая баснословные прибыли. Борьба арабских и других народов развивающихся стран после объе­ динения увенчалась успехом. Страны ОПЭК стали периодически по­ вышать цену на нефть (до 248 долл, /т в 1980 г.), а также ограничи­ вать объемы ее добычи.

Однако в конце 1985 - начале 1986 г. на международном рынке цены на нефть резко упали (до 60-70 долл/т, т.е. в 3-4 раза). Столь резкое падение мировых цен последовало из-за отсутствия должно­ го единства среди ОПЭК и противодействий капиталистических стран, а также в результате разработки и реализации программы

25

экономии нефти. Для противодействия ОПЭК в 1974 г. было создано международное агентство по энергетике (МЭА). Для подрыва пози­ ций ОПЭК в конце 1985 г. США, Англия, Норвегия и некоторые дру­ гие страны стали ежедневно поставлять на рынок значительные ко­ личества нефти из стратегических запасов. В этой сложной ситуа­ ции страны ОПЭК предприняли меры по защите своих интересов, такие как дальнейшее сокращение квоты добычи нефти и др., что привело к повторному повышению мировых цен на нефть (в 1987 г. мировая цена на нефть повысилась до 131 долл./т).

3. Удорожание добычи нефти. Старые нефтяные месторождения постепенно истощаются, и существенно снижается дебит скважин. Нефть приходится откачивать насосами, выдавливать из пластов водой, воздействовать на нее химическими реагентами. Тем не ме­ нее в недрах остается более половины нефти (современный коэффи- , циент извлечения нефти в мире составляет 30 - 35%).Новые место­ рождения нефти открывают, как правило, в труднодоступных, ма­ лообжитых отдаленных районах (Сахара, Западная Сибирь) либо на все большей глубине морского шельфа.

4. Развитие атомной и гидроэнергетики, использование воз­ обновляемых энергоресурсов (энергии солнца, моря, ветра, геотер­ мальных вод, растительного сырья и др.). Широкое использование энергосберегающей технологии и снижение удельной энергоемкости промышленных производств и процессов. Развитие применения аль­ тернативных (ненефтяных) топлив и др.

Главные нефтедобывающие регионы мира - страны, обладаю­ щие крупными ресурсами нефти. По объему добычи нефти первые места в мире занимали: до 1974 г. - США, затем до 1989 г. - бывший

СССР, а с 1995 по 2000 г. - Саудовская Аравия. Как видно из табл. 1.8, в настоящее время Россия по этому показателю занимает 2-е место в мире после Саудовской Аравии. В десятку крупных нефтедобываю­ щих стран мира (добывающих более 100 млн т/г) входят еще Иран, Китай, Норвегия, Венесуэла, Мексика, Ирак, Великобритания и Абу-Даби.

1.3.2. Добыча природного газа

Добычу природного газа в мире и некоторых странах в 2000 г. можно характеризовать данными табл. 1.7 и 1,8. Мировая добыча газа

26

по сравнению с нефтедобычей развивалась после 1945 г. более быст­ рыми темпами и достигла к 1985 г. 1700 млрд м3,или в нефтяном эк­ виваленте (н.э.) - 153 млн т н.э. Мировая добыча газа в отличие от нефти в последующие годы и до настоящего времени продолжала расти достаточно быстрыми темпами. В 2000 г. добыча газа в мире достигла 2,37 трлн м3 т. Даже в бывшем СССР и России, где непре­ рывно снижались объемы производства практически во всех других отраслях промышленности, газодобыча продолжала расти, затем ста­ билизировалась. По объемам добычи газа в мире со значительным отрывом от других стран лидируют бывший СССР и США. В число крупных газодобывающих стран мира входят: Канада, Великобрита­ ния, Индонезия, Нидерланды, Алжир, Норвегия, Мексика.

1.3.3. Добыча угля

После 1980 г. в условиях снижения и стабилизации нефтедобычи мировая добыча угля (табл. 1.7) хотя и медленно, но непрерывно воз­ растала. К 1998 г. она достигла 3,8 млрд т. Как видно из табл. 1.9, более половины мировой добычи угля приходится на две великие державы мира: США и Китай. По объемам добычи угля Россия на­ ходится на 5-м месте после Китая, США, Индии и Австралии. В ЮАР, Германии и Польше добывается более 100 млн т, а на Украине, в Канаде и Чехии - более 70 млн т.

1.4. Топливно-энергетический баланс мира, развитых капиталистических стран и бывшего СССР

Исключительные достоинства жидких и газообразных нефтяных топлив привели к быстрому росту их потребления в мире и появле­ нию существенного различия между структурой запасов и структу­ рой добычи энергоресурсов. Хотя подавляющая часть промышлен­ ных запасов энергоресурсов приходится на твердые горючие ископае­ мые, их доля в мировом топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) в настоящее время меньше, чем для нефтяного топлива и природного газа (табл. 1.10). В начале века на долю нефти и газа приходилось соответственно 3,7 и 1,1% экв. (без учета дров, торфа), а угля - 93,2% экв. 1950-1970-е гг. характеризовались исключительно высокими темпами прироста доли нефти и газа (нефтяной бум) в мировом ТЭБ.

27

Таблица 1.10

Динамика изменения мирс&ого ТЭБ в XX веке, % экв. (без учета дров и торфа)

Затем в 70-х гг. эти темпы существенно замедлились. В 1980 г. на долю нефти и газа в мировом ТЭБ приходилось соответственно 43,5 и 18,8% экв. К концу века она достигла 67%. В послевоенные годы в ТЭК развитых капиталистических стран и бывшего СССР появи­ лась и интенсивно развивалась новая перспективная отрасль - ядерная энергетика, которая призвана стать основой энергетики XXI в. Роль гидроэнергетики в ТЭБ мира и многих стран не столь суще­ ственна, а по темпам прироста ее доли значительно уступает ядерной энергетике. Более менее значительными гидроресурсами в мире обладают бывший СССР, США, Канада, Норвегия и др. Данные по производству гидро- и ядерной энергии в мире и в отдельных стра­ нах приведены в табл. 1.11. Вполне понятно, что ядерная энергетика развивается прежде всего в промышленно развитых странах. Они же являются и наиболее мощными энергопотребляющими странами мира. Надо отметить, что ТЭБ, рассчитываемый по производству энергоресурсов, значительно отличается от структуры их потребле­ ния, поскольку не все страны в состоянии обеспечить свои потребно­ сти в энергоресурсах собственного производства. Сравнение пока­ зателей ТЭБ России, США и Западной Европы по потреблению энер­ горесурсов в 1998 г. приведено в табл. 1.12. Как видно из представ­ ленных данных, в развитых капиталистических странах в структуре потребления преобладает доля нефти, а в России - газа. Характер­ ная особенность ТЭБ России - экологически более безопасная и ре­ сурсообеспеченная структура потребления энергоресурсов, чем в США и ведущих странах Западной Европы: преимущественная (по­ чти в 3 раза большая) доля природного газа по сравнению с углем.

Россия - одна из немногих стран мира, которая не только полно­ стью обеспечивает свои потребности в энергоресурсах, но и экспор-

28

Таблица 1.11

Производство гидро- и ядерной энергии в мире в 1989 г., млн т, в нефтяном эквиваленте

29

тирует их в другие страны (например, в союзные республики быв­ шего СССР и страны Западной и Восточной Европы).

1.5. Краткие сведения о геологии, добыче и транспортировании нефти, газа и других горючих ископаемых

1.5.1. Геолого-поисковые работы на нефть, газ и твердые горючие ископаемые

Нефтегазообразование - весьма сложный многостадийный и ис­ ключительно длительный биохимический процесс преобразования исходного органического материала в углеводороды. Образованию скоплений углеводородов предшествует длительная стадия эмигра­ ции рассеянной по нефтематеринским породам так называемой мик­ ронефти через пористые породы (песчаные, карбонатные) - коллек­ торы в природные резервуары - нефтяные залежи. Эмиграция не­ фти происходит в результате действия различных факторов: отжа­ тая или прорыва вследствие давления породы, диффузии, особенно газов, перемещения с водой в растворенном в ней состоянии, фильт­ рации по порам и трещинам при наличии перепада давления. В даль­ нейшем в результате движения по пористым пластам и при верти­ кальной эмиграции, возникающей под влиянием гравитационного и тектонического факторов, нефть и газ скапливаются в так называе­ мых ловушках, т.е. в таких участках пористых горных пород, откуда дальнейшая эмиграция невозможна. Залежи нефти можно предста­ вить, как, образно говоря, трехслойный пирог: верхняя часть - газо­ вая шапка, подпираемая снизу вторым слоем - пластом нефти, кото­ рый, в свою очередь, лежит на пласте воды, являющемся своего рода гидрозатвором резервуара. Резервуар со всех сторон, кроме нижней, герметично экранирован непроницаемыми горными пластами (гли­ нами, солями, магматическими породами). Различают ловушки сво­ довые (преимущественно антиклинальные) и тектонически экрани­ рованные.

Как правило, большая часть нефтяных ловушек-залежей нахо­ дится на значительной глубине (1-2,5 км). Выходы нефти на поверх­ ность земли очень редки. На таких близких к поверхности земли

30