Энергетика - основная «пища» экономики, от нее зависит жизнеобеспечение любой страны. Для каждого государства нехватка природных энергоресурсов становится весомым основанием для разработки новых альтернативных источников энергии. Хотя, справедливости ради, следует отметить, что существующие на сегодняшний день виды топлива, нефть, газ, уголь и атом, сохранят статус основных видов получения энергии еще надолго.
И в этом смысле трудно переоценить роль газовой промышленности. Разработки и добыча газа в России, а также поставки его на мировой рынок вывели страну на лидерские позиции. Хоть этим видом сырья Россия наделена весьма щедро, такая роль им обретена далеко не сразу.
Но прежде чем познакомиться с историей активных газовых разработок на территории Российской Федерации, поговорим о месте, которое отводится природному газу в мире.
Голубое топливо на планете Земля
По добыче природного газа более четверти мирового объема принадлежит США, которые по итогам 2016 года остаются безусловным лидером. На втором месте - Россия с объемом около 20% суммарного производства десяти лидирующих регионов.
Рис. 1. Мировые лидеры по добыче природного газа по результатам 2016 года, млрд куб. метров
Источник: сайт promdevelop.ru
Но нахождение в списке лидеров по производству газа не означает лидерство в мировой торговле топливом. Согласно данным Организации стран-экспортеров нефти, экспортоориентированными из них являются лишь восемь.
Рис. 2. Лидеры мировой торговли газом, 2016 г.
Источник: сайт promdevelop.ru
Основные районы добычи
На карте отражена география распространения крупнейших мест добычи газа на всем земном шаре. Считается, что таковых на планете 20 - крупнейших газовых месторождений, с запасами газа около 1200 млрд куб. метров.
- 4 в США - в Мексиканском заливе и на Аляске;
- 9 в районах Западной Сибири, Дальнего Востока и Сахалина, шельфы двух морей — Баренцева и Карского в Российской Федерации;
- 2 месторождения в пределах Ирана, Катара и Саудовской Аравии в Персидском заливе;
- 1 в южных районах Туркменистана;
- 3 в Алжире и Нигерии;
- 1 в Тариском бассейне Китая.
Крупные месторождения есть также в Северном море Норвегии и на землях Канады в пределах острова Ньюфаундленд северных провинций, включая шельф Западно-Канадского бассейна.
Конечно, основные залежи сосредоточены на территориях государств-лидеров добычи данного ресурса.
Рис. 3. Местоположение крупнейших газовых месторождений
Источник: сайт promdevelop.ru
Согласно сведениям, опубликованным ОПЕК, во всех государственных месторождениях не больше 180 трлн куб. метров газа. Еще не меньше 120 трлн пока не разведанных запасов и для глобальной добычи недоступных по причине слишком большой глубины залегания. Так что оставшиеся запасы в условиях, когда потребление голубого топлива неустанно растет, в ближайшие 65 лет будут использованы.
Способы добычи газа
Природный газ извлекается из земных глубин с помощью скважин:
- под естественным давлением (устранение примесей в таком газе позже происходит на газоперерабатывающем заводе или на специальной станции);
- из угледобывающих шахт (в практике работы угледобывающих шахт в Штатах для предотвращения взрыва);
- гидроразрыв (считается, что такой способ может спровоцировать землетрясение, потому под запретом в некоторых странах);
- под водой (при маленькой глубине устанавливаются высокие сваи, при больших глубинах - плавучие, а при особо больших, выше 3000 м - полупогруженные платформы с буровой вышкой в центре).
Добыча природного газа в РФ
В экономике России газовой отрасли отводится стратегическая роль. А для ее бюджета экспорт природного газа входит в список основополагающих статей. Свою роль сыграло большое количество месторождений этого горючего топлива, инновационные технологии, на них применяемые, и обширные запасы ископаемых в недрах.
Только вот складывалась история газовой отрасли непросто.
Истоки
В отсутствие добычи природного газа в России газоснабжение городов до революции осуществлялось искусственным путем. Он получил название «светильного». Получали его на газовых заводах сухой перегонкой из каменного угля и использовали для бытовых целей и освещения городов. Первое такое предприятие было образовано в Петербурге в 1835 году, а сырье для него доставлялось из-за границы. Так зарождалась российская газовая промышленность.
В 1855-м немцем Бунзеном изобретена газовая горелка, а в 1865-м - газовый завод построен в Москве, а в 1891 в России было уже тридцать таких заводов, не считая 180 газогенераторных установок малой мощности. И все же это было значительно меньше, чем в главных капиталистических странах мира. В одной только Великобритании газовых заводов было около 600.
С открытием месторождений природного газа, который куда экономичней искусственного, системе газоснабжения предстояло начать переход на естественный горючий ресурс.
Первые открытия были бессистемными. Это и выделение вместе с водой газа с сероводородом на глубине 112 метров, когда в районе Астрахани бурили скважины на воду (1840). И выход газа на Апшеронском полуострове, в Саратове, Мелитополе и др. при бурении скважин на воду.
Набирала обороты нефтедобыча, а вместе с нефтью пришлось соприкоснуться с постоянным ее спутником - попутным нефтяным газом (ПНГ). Котельные Баку и Грозного первыми в 1880-м начали использовать его в качестве топлива. Нефтяной газ постепенно получал все большее применение для бытовых и промышленных нужд.
Развитие газовой промышленности
Так называют период с 1922 года, когда забил газовый фонтан в Сураханах. Нашлись бакинские нефтедобывающие фирмы в Баку, заинтересовавшиеся этим событием и начавшие бурить скважины на газ. В промышленности уже применялись металлические трубы, а здесь по ним газ, добытый из скважин, подавался на НПЗ, где его использовали как топливо при переработке нефти.
В 20-х годах в молодой Советской России насчитывалось лишь 5 газовых месторождений:
- «Дагестанские Огни»;
- Мелитопольское;
- Мельниковское;
- Ставропольское;
- Сураханское.
Добывалось на них около 15 млн куб. метров в год. Тогда, после Гражданской войны, и начались плановые изыскания природного газа.
А искусственный газ стал применяться для отопления, на нем готовили пищу. Его (коксовый, доменный, генераторный) получали из бурого и каменного угля, горючих сланцев, древесины и торфа.
И хоть появился уже в 1923-м в Баку первый газобензинный завод, природный газ еще не был оценен по достоинству. Ситуация изменилась с созданием в 1933 году «Главгаза». Одно за другим открывались новые, чисто газовые месторождения в Коми:
- «Седельское» (июль 1935);
- «Войвожское» (1943);
- «Нибельское» (1945).
В Саратовской области в годы войны:
- «Елнашское»;
- «Курдюмское»,
А также в Ставропольском и Краснодарском краях, Куйбышевской, Оренбургской областях, на Северном Кавказе, Средней Азии, Азербайджане, Украине и др.
Даже построен прямо перед началом Великой Отечественной войны первый в стране газопровод (20 см в диаметре, 68 км в длину) от Дашавского газового месторождения до г. Львова, в 1943-м - газопроводы Похвистнево - Куйбышев, Елшанка - Саратов, Бугуруслан - Куйбышев, Курдюм - Князевка и другие, а в 1944 году начало строительства магистрального газопровода Саратов - Москва.
Не зря саратовцы свой родной город считают колыбелью газовой промышленности России. Во-первых, именно здесь в 1906 году был получен природный газ, который стал топливом на кирпичном и стекольном заводах, построенных хозяином хутора, где собственно бурилась та самая артезианская скважина на воду. А само месторождение получило название Мельниковского (Дергачевского), только запасы газа на сегодня здесь уже иссякли.
Во-вторых, появилась знаменитая монография академика И. М. Губкина «Урало-Волжская либо Восточная нефтеносная область», а в кратком ее изложении в «Технике молодежи» в 1939-м этот регион Нижнего Поволжья был назван «Вторым Баку».
В-третьих, с пуском в июле 1946-го магистрального газопровода, первого в стране, «Саратов-Москва» в России началась история «большого газа».
Рис. 4. Даешь газопровод!
Источник: сайт ibirzha.kz
И пусть в самостоятельную отрасль народного хозяйства она выделилась из нефтяной промышленности только в 1956-м, своим днем рождения отечественная газовая промышленность вправе считать 11 июля 1946 года, когда природный газ, что горел в квартирах москвичей, заменил собой:
- 1 000 000 кубов дров;
- 650 000 тонн угля;
- 150 000 тонн керосина;
- 100 000 тонн топочного мазута.
Топливная промышленность страны окончательно поменяла дрова, уголь и торф на газ.
К тому же, открывались новые, уникальные по составу и запасам газовые месторождения Западной Сибири. Их освоение давалось непросто: заболоченные территории, вечная мерзлота, суровый климат
Рис. 5. Легендарный газовый проект - строительство газопровода «Бухара-Урал» 1961
Источник: сайт ura.news
Поворотным для экономики страны стал год 1966. Начинаются поставки советского газа во многие страны.
«Природный газ находит широкое применение в качестве дешевого сырья в химической промышленности и экономичного вида топлива в черной металлургии и других отраслях промышленности»
(Издание ЦСУ РСФСР 1967 года «РСФСР за 50 лет»).
Месторождения Узбекистана, Азербайджана, Казахстана (Карачаганакское месторождение) и Туркмении в истории советской газовой отрасли играли значительную роль. Они и сегодня в числе крупнейших. Но к моменту распада СССР добыча на территории бывшей РСФСР достигала 75% общего объема, добываемого в стране голубого топлива, и с 6,2 млрд куб. м выросла до 727,4 млрд.
Рис. 6. Доля Российской Федерации в добыче газа СССР
Источник: Росстат (сборники ЦСУ СССР и РСФСР, Госкомстата)
Не миновал отрасль и известный кризис 1998 года. Кризисные явления удалось преодолеть. На рынке появилось новое акционерное общество «Газпром», которое занимается добычей и транспортом газа в современной России, которое является сегодня не просто одним из , но и крупнейшим игроком мирового рынка газодобычи.
Рис. 7. Газовый гигант ПАО «Газпром»
Источник: сайт contrpost.bosenko.info
С этим холдингом неразрывно связан современный период газовой промышленности.
Современность
Отрасли никогда не быть столь важной и прибыльной, если бы не огромные запасы указанного топлива, на которых она базируется. При этом российское голубое топливо в Европе сейчас самое дешевое.
«Газпром» назвал текущую себестоимость добычи газа. Сейчас она на уровне $20 за 1000 куб. м - это самый низкий показатель в мире» («Ведомости», июнь 2016).
Месторождения и запасы
По оценкам, запасы российского газа составляют порядка 200 трлн куб. метров, а к 2030 году его будет добываться уже более 800 млрд куб. метров в год (для справки: за 2016 год этот показатель равнялся 641 млрд), что позволяет и собственные потребности обеспечить, и экспортируют значительное его количество.
Рис. 8. Запасы природного газа в Российской Федерации
Источник: сайт promdevelop.ru
Лидером по добыче остается Западная Сибирь. Это основной район добычи газа в России, важнейшее звено отечественной газодобычи, где добывается 90% этого горючего топлива. Если говорить о российских регионах, это Ямало-Ненецкий АО (сосредоточено 4/5 добычи), Астраханская и Иркутская области, а также Красноярский край и др., это шельфы Баренцевого и Карского морей.
На территории России расположены крупнейшие в мире, даже самые уникальные месторождения:
- Уренгойское.
Оно относится к супергигантским и прочно удерживает третье место на планете. Объём газа - 16 трлн куб. метров - и это лишь примерная оценка. Обнаружено оно в 1966-м, капитальная добыча началась в 1978-м, а появился на мировом рынке в 1984-м.
- Ямбургское.
В числе крупнейших мировых месторождений, с запасами почти в 8,2 трлн куб. метров газа, где он добывается в условиях вечной мерзлоты (40-50 м промерзшей земли). Открыто в 1969 году на полуострове Тазовский в Ямало-Ненецком АО, добыча в промышленных масштабах начата в 1980-м.
- Бованенковское.
Также не уступает многим мировым месторождения. Объем оценивается в 4,9 трлн кубометров. Открыто в 1971-м на Ямале. Постоянная добыча начата в 2012-м. Газ поставляется на экспорт, в основном, в Китай.
- Штокмановское.
Считается одним из самых богатых по запасам газа и газового конденсата. Объёмы газа и конденсата исчисляются цифрами в 3,94 трлн куб. метров и 56 млн тонн соответственно. Обнаружено в 1981 году в Баренцевом море на глубине 300-400 метров, а уже в 1988-м произведена первая пробная добыча. В планах пуск месторождения на полную мощность в 2019-м.
- Ленинградское.
Газоконденсатное месторождение на юго-западной части Карского моря открыто в 1992-м и сразу оценено как гигантское. Количество газа в нем может быть порядка 3 трлн куб. метров, конденсата - почти 3 млн тонн.
- Русановское.
Уникальное месторождение в Карском море на континентальном шельфе Северо-Западной платформы открыто в 1992 году на глубинах от полутора до двух с половиной километров. По оценкам, запасы - 779 млрд тонн газа (предполагается, что цифра эта может достичь 3 трлн куб. метров) и 7,8 млн тонн газового конденсата.
- Заполярное.
Газоконденсатное месторождение, пятое в мире по запасам газа. Открыто в 1965 году между Уренгоем и посёлком Тазовский, запущено в эксплуатацию в 2001-м. Запасы оценены в 2,6 трлн куб. метров.
- Медвежье.
Уникальное газовое месторождение в Ямало-Ненецком округе. Выдаёт около 4% газовой добычи России. Открыто в 1967-м, а с 1972-го - в постоянной эксплуатации, но выработано лишь вполовину. Начальные запасы газа, по оценкам, 4,7 трлн кубометров.
- Астраханское.
Берёт начало с 1976 года. Обнаружено рядом с Астраханью. Запасы оцениваются в 2,5 трлн куб. метров газа и 400 млн тонн конденсата. Эксплуатация началась в 1987-м. А новое открытие в 2014-м в этом районе ещё одного крупного месторождения газа лишь служит подтверждением, сюрпризов в регионе еще хватает.
- Сахалин-3.
Перспективный проект по освоению и разработке сразу нескольких крупных газовых месторождений, которые открываются в Тихом океане с конца 1970-х. Основные из них: Киринское, Южно-Киринское и Мынгинское. Добыча газа планируется на уровне 1,1 млрд куб. метров газа. Начальные запасы оценивались на уровне 162,5 млрд куб. метров газа.
According to the United States Energy Information Administration (EIA), US primary energy consumption increased by 4% in 2018 and superseded the previous record set in 2007 by 0.3%. The 2018 energy consumption increase was the largest since 2010 both in absolute and percentage terms.
The main driver was the consumption of fossil fuels such as petroleum, natural gas, and coal as it grew by 4% in 2018 and accounted for 80% of the total primary energy consumption. More specifically, natural gas consumption rose by 10% from 2017, driven by weather-related factors and by the power sector (higher demand for space heating and for air conditionning and for power generation) and offset a 4% decline in coal consumption. Coal-fired power plants continued to be replaced with gas-fired power plants: in 2018, nearly 13 GW of coal-fired power capacity were retired, while 14.6 GW of net natural gas-fired capacity were added.
Renewable energy consumption rose by 3%, spurred by new wind and solar power plant installations: wind power consumption grew by 8%, while solar electricity consumption increased by 22%. Biomass consumption (mainly biomass for transport), which accounted for 45% of all renewable energy consumption in 2018, slightly increased in 2018 (+1%), while hydropower consumption declined by 3%. Nuclear consumption also posted a moderate increase in 2018 (+1%), despite a record for nuclear power generation.
18Apr
Japan"s CO2 emissions fell for 4th year in a row in fiscal 2017-2018
According to the Japanese government, the domestic greenhouse gas (GHG) emissions dropped by 1.2% in fiscal 2017-2018 (April 2017-March 2018) to an eight-year low. It was the fourth straight year of decline, which was mainly driven by the increased use of renewable energies and the restart of several nuclear reactors. GHG emissions totalled 1.3 GtCO2eq during the fiscal year, in line with Japan"s target to reduce greenhouse gas emissions from fiscal 2013 levels by fiscal 2030 by 26%. The observed reduction stood at 8.4% at the end of fiscal 2017.
Japan"s emissions rose significantly after the Fukushima 2011 nuclear disaster, as the country shut down all its operational reactors and subsequently increased the use of thermal power generation. However, it turned to a decline in fiscal 2014-2015 with the help of new renewable energy production and the introduction of energy-efficiency measures.
17Apr
The United States exported 2 mb/d of crude oil to 42 destinations in 2018
According to the United States Energy Information Administration (EIA), US exports of crude oil neardly doubled in 2018, from 1.2 mb/d in 2017 to 2 mb/d in 2018. The primary driver behind rising exports is the increase of the domestic crude oul output (+17% in 2018) to an average of 10.9 mb/d. Most of the increase in production is related to the Gulf Coast states (7.1 mb/d, i.e. 65% of domestic production), the departure point for more than 90% of U.S. crude oil exports.
Besides, the destination of export volumes changed significantly during the year, as crude oil exports to China nosedived, while exports to other destinations such as South Korea, Taiwan, and Canada increased. In 2018, Asia was the main destination for US crude oil exports - South Korea overtook China as the second-largest destination for US crude oil exports in 2018 (respectively 236,000 bbl/d and 228,000 bbl/d) - followed by Europe and Canada (largest destiantion with 378,000 bbl/d, i.e. 19% of total exports). China was the largest single destination for US crude oil exports in the first half of 2018 but China included US crude oil on a list of goods potentially subject to higher import tariffs, and the United States exported no crude oil between August and October 2018.
16Apr
South Pars gas condensates production increased by 5% in 2018 (Iran)
According to data unveiled by the Iranian authorities, the South Pars gas complex produced 250 mbl of gas condensates in 2018, which is 5% more than in 2017. As of today, the project accounts for 67% of the country"s natural gas production and for 92% of its gas condensate production. Out of the asset"s 24 planned phases, 22 phases are operating and phase 14 is being completed. Phase 11 has not been developed so far, after Chinese state-run oil and gas company CNPC and French energy group Total decided not to go ahead with the project in a context of US sanctions against Iran; Iran"s National Oil Company has not announced any new plans related to this phase so far.
The South Pars / North Dome gas field is the largest in the world and is shared between Iran and Qatar. The Iranian asset is divided into 24 phases: phases 1-10 are intended for domestic consumption and injection into Iranian oil fields, while gas from the other phases should be exported. Gas production will ramp up to 750 mcm/d in late 2019 and all the phases are expected to be operational by March 2020. This will be a key contribution to Iran"s gas production, which is predicted to reach 880 mcm/d by 2020 and 950 mcm/d by 2021, respectively.
Природный газ - полезное ископаемое, образовавшееся в результате анаэробного разложения органических веществ под влиянием высокой температуры и давления.
Погибшие организмы опускались на морское дно, формируя илистые осадки, которые за счет геологических смещений проникали на большую глубину.
Именно там в течение миллионов лет протекал процесс, при котором углерод, входящий в состав осадочных пород, стал частью соединений, называемых углеводородами. Это .
Характеристики
Природный газ в условиях залегания в недрах Земли (пластовые условия) представляет собой автономные скопления или залежи. он образуется в виде шапки - это так называемый свободный газ.
Он также может существовать в кристаллическом или растворенном виде.
Природный газ не является однородной субстанцией.
Его основную часть составляет метан (CH4) – простейший углеводород (98 %). Также в его состав входят гомологи метана:
- бутан (C4H10);
- пропан (C3H8);
- этан (C2H6).
и некоторые примеси неуглеводородной категории:
- гелий (Не);
- азот (N2);
- сероводород (H2S);
- водород (H2);
- диоксид углерода (СО2).
Природный газ в чистом виде лишен запаха и цвета. Для того чтобы выявить утечку, в него добавляется малая доля одорантов. Чаще всего с этой целью используется этил-меркаптан (серосодержащее вещество), для которого характерен резкий неприятный запах.
Месторождения и запасы
На постсоветской территории крупнейшими месторождениями природного газа обладают Узбекистан, Азербайджан, Казахстан (Карачаганакское месторождение) и Туркмения.
На мировом рынке добычи доля России составляет более 20 %.
Основные места залежей сосредоточены в Волго-Уральской, Тимано-Печорской и Западно-Сибирской газоносных провинциях, а также на Дальнем Востоке и Северном Кавказе.
- Уренгойское месторождение по величине пластовых запасов природного газа занимает второе место в мире. Оно располагается в Ямало-Ненецком АО Тюменской области. Здесь начали добывать газ в 1978 году.
- Находкинское месторождение расположено в Большехетской впадине Ямало-Ненецкого АО. Согласно оценке экспертов, газовые запасы в этом месте превышают 275 миллиардов кубометров. Его разработка стартовала в 2004 году.
- Ангаро-Ленское месторождение было открыто в начале XXI столетия. Располагается в Иркутской области, вблизи рек Ангары и Лены, в соответствии с которыми ему и дано название. Запасы природного газа составляют примерно 1,4 триллиона кубометров.
- Ковыктинское месторождение расположено в 450 км к северо-востоку от города Иркутск, на высокогорном плато, которое покрывает темнохвойная тайга. Климатические условия в данном районе весьма суровые. Часть территории находится во власти многолетней мерзлоты. Помимо этого, большое количество каньонов осложняют рельеф этой местности. Величина запасов природного газа достигает двух триллионов кубометров и 120 миллионов тонн жидкого газового конденсата.
- Штокманское газоконденсатное месторождение является одним из самых крупномасштабных в мире. Его открытие произошло в 1988 году. Расположение - центральная часть шельфа Баренцева моря ориентировочно в 600 км к северо-востоку от города Мурманск. Объем газовых запасов составляет 3,8 триллиона кубометров. В связи с большой глубиной залегания газа, а также затруднительными условиями разработки, добыча здесь ещё не ведется. Реализация проекта по получению полезного ископаемого требует высокотехнологичного оборудования и значительных затрат.
Также следует отметить крупные месторождения природного газа по России и странам СНГ.
- Игримское и Похромское (Березовская газоносная область).
- Пелачиадинское и Северо-Ставропольское (Ставропольский край).
- Дагестанские Огни (Дагестан).
- Байрам-Алийское, Шатлыкское, Кызылкумское (Средняя Азия).
- Усть-Сильгинское и Мыльджинское (Васюганская газоносная область).
Другие страны
В число самых обеспеченных газовыми запасами стран помимо России входит Иран (месторождения на шельфе Персидского залива), Саудовская Аравия (месторождение «Гавар»), Катар (месторождение «Рное»).
Добыча газа в Европе сократилась в последние годы почти на одну треть, при значительном росте цен. Разработки ведутся в Великобритания, Германии, Франции, Польше, Украине, Австрии, Румынии. В этих странах Европы присутствует в основном сланцевый газ, но его добыча стоит дорого и экологически небезопасна.
США опережает Россию по добыче газа, но уже заметен процесс на снижение объемов. Америка находит новые рынки сбыта, она готовится экспортировать сланцевый газ в Европу.
Способы добычи
Добыча природного газа осуществляется посредством скважин, методом его извлечения из глубин. Во время этого процесса пластовое давление в залежи ритмично спадает, благодаря тому что скважины распределены равномерно по территории месторождения. Природный газ заполняет микроскопические пустоты земных недр.
Под естественным давлением
Они соединяются между собой посредством трещин-каналов, по которым газообразные вещества перемещаются из пор с низким давлением в поры с более высоким, пока не окажутся в скважине и не начнут подниматься вверх.
В составе такого природного газа имеются различные примеси, которые устраняются на газоперерабатывающих заводах или на специальных станциях для последующей транспортировки.
Из угледобывающих шахт
Существует еще несколько методов добычи.
Извлечение газа метана из угледобывающих шахт в целях предотвращения взрыва. Данный промысел активно практикуется в США. Образование газа происходит исключительно в промежутке между антрацитовым и бурым углем.
Гидроразрыв
Наиболее распространена методика гидроразрыва, принцип которой заключен в нагнетании водного или воздушного потока через скважину.
В результате такого приема перегородки разрушаются и полезные ископаемые поднимаются наружу.
В некоторых странах этот метод запрещен, так как может привести к землетрясению.
Под водой
Как известно, большинство крупных месторождений газа находится под водой. Для добычи недалеко от береговой линии строятся наклонные скважины, направленные в сторону воды. Высокие сваи устанавливаются при маленькой глубине.
Для работы на месторождениях в зонах глубин от 100 до 300 метров используются плавучие платформы, по углам которых располагаются стабилизирующие элементы наподобие колонн.
В центре устанавливается буровая вышка.
В той области, где будет происходить процесс бурения, опоры спускаются ко дну с последующим углублением в грунт.
На особо больших глубинах (до 3000 метров) применяются полупогружные платформы. Они размещаются на понтонах и удерживаются с помощью 15-тонных якорей. Наиболее устойчивыми считаются платформы гравитационного типа. Опорные колонны сооружены из бетона.
Они оснащаются не только буровыми станками, но и резервуарами с трубопроводами, в которых хранится сырье.
Технологический процесс
Главным оборудованием для добычи природного газа является буровая установка.
Она представляет собой четырехногую металлическую вышку, высота которой от 20 до 30 метров. К ней подвешивается толстая труба из стали с буром на нижнем конце. Её вращение происходит под действием ротора. Трубу удлиняют по мере увеличения глубины скважины, куда нагнетают специальную жидкую массу, чтобы разрушенные породы её не забивали. Это осуществляется при помощи насоса через трубу.
Раствор очищает пространство между трубой и стенами скважины, удаляя известняк и песчаник. Жидкость, вымывающая разрушенные породы, одновременно способствует вращению бура. До того момента, как будет достигнуто дно скважины, раствор отвечает за вращение турбины, прикрепленной к буровой установке. Такое приспособление называют турбобур.
Усовершенствованный механизм предполагает функционирование сразу нескольких турбин, насаженных на общий вал. Поскольку добываемый газ в недрах находится под большим давлением, для его поднятия по трубам устанавливается ряд засовов из стали, которые контролируют выпуск и предотвращают несчастные случаи, связанные с высокой скоростью его выхода.
Хранение и транспортировка
Добытый природный газ хранится в специальных герметичных, газонепроницаемых резервуарах.
Для сжиженного сырья предназначены специальные стальные емкости, которые имеют двойные стенки. Они также могут изготавливаться из прочных сплавов алюминия. Как правило, между стенками прокладывается нетеплопроводный материал, препятствующий нагреванию газа.
Самые большие газохранилища создаются под землей. В качестве стенок выступают плотные горные пласты. Для того чтобы породы не подверглись разрушению, их бетонируют. Хранилище для сжиженных газов может быть в виде глубокой горной выработки. Оно представляет собой котлован или яму, которая герметично закрывается металлическим люком.
Основной способ транспортировки газа - трубопроводный. Движение осуществляется по трубам с большим диаметром.
Давление составляет 75 атмосфер. Оно стабильно поддерживается на определенном уровне, благодаря наличию компрессорных станций, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга.
Транспортировка газа также осуществляется с помощью танкеров (газовозов).
На них перевозится сжиженный газ при термобарических условиях. Этот способ подразумевает проведение ряда подготовительных процессов для использования танкеров.
К морскому берегу требуется протянуть газопровод, оборудовать завод для сжижения и построить порт.
Данный метод транспортирования экономически обоснован, особенно если потребитель находится на расстоянии более 3000 км от пункта добычи.
Влияние газодобывающих систем на экологию
35 % от общего объема выбросов в атмосферу составляют отходы стационарных источников, относящихся к газодобывающей системе. Из них только 20 % улавливаются и обезвреживаются. Это довольно низкий показатель среди всех промышленных отраслей. Газотранстпортная система оказывает существенное техногенное влияние на окружающую среду. В атмосферу поступает примерно 70% всех выбросов. На газокомпрессорных станциях проводятся нижеперечисленные операции, которые сопровождаются выделениями вредных веществ: , прочитайте об этом по ссылке
Применение
Природный газ широко используется в качестве горючего в частных жилых домах и квартирах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи. Он также выступает в роли топлива для котельных ТЭЦ и машин.
Природный газ - одна из лучших разновидностей горючего для бытовых и промышленных нужд. Его главная ценность заключается в том, что это экологически чистое минеральное топливо, при сгорании которого образуется малое количество вредных соединений.
Себестоимость добычи газа постоянно растет. так, например, в 2014 году в России она увеличилась за год на 12%.
Природный газ относится к числу невосполнимых полезных ископаемых. Согласно одной из наиболее популярных теорий они образуются в ходе длительного процесса анаэробного разложения живых организмов в толщах почвы под действием высоких температуры и давления. В составе добываемого сырья встречается метан, бутан, этан, пропан и другие соединения. Природный газ не имеет запаха и цвета. В России добыча и переработка этого ископаемого начались около 200 лет назад. В первое время газ считался побочным продуктом нефтедобычи (оба вида топлива обычно залегают рядом друг с другом). Однако впоследствии добывать данные ископаемые начали отдельно.
Газовые месторождения
Российская Федерация имеет крупнейшие запасы газа в мире. Вторым по запасам этого ископаемого считаются США. Следом за ним идут некоторые страны с постсоветского пространства (Азербайджан, Узбекистан, Казахстан) и государства, расположенные на территории Персидского залива. Добыча природного газа ведется по всему миру. Причем разработка залежей голубого топлива не ограничивается территорией суши. Его активно добывают с морского дна. В России месторождения газа в основном располагаются за Уральскими горами. Также они встречаются на Северном Кавказе и Черном море. Самые большие запасы голубого топлива обнаружены в следующих месторождениях:
- Уренгойское. Оно находится в Ямало-Ненецком АО. По объему запасов природного газа это месторождение является вторым в мире.
- Находкинское. Это месторождение также относится к ЯНАО. К его разработке приступили в 2004 году. По оценкам, запасы газа в нем достигают 275 миллиардов куб.м.
- Ангаро — Ленское. Находится в Иркутской области. Разведывательные данные свидетельствуют, что в месторождении скопилось порядка 1,4 триллиона куб.м. газа.
- Ковыктинское. Расположено неподалеку от Иркутска. Относится к числу наиболее сложных с точки зрения добычи месторождений, так как часть территории покрыта слоем вечной мерзлоты. По предварительным оценкам, здесь залегает около 2-х триллионов куб.м. газа и примерно 120 миллионов тонн жидкого конденсата.
- Штокманское. Еще одно месторождение, относящееся к категории крупнейших. Оно находится примерно 600 км от Мурманска и включает в себя порядка 3,8 триллиона куб.м. газа. Из-за большой глубины залегания ископаемых добыча на этом месторождении пока не ведется.
Все крупные и большинство мелких месторождений в РФ принадлежит Газпрому. Газовый монополист, добывающий и перерабатывающий более 74% всех российских запасов топлива, занимает 20-процентную долю мирового рынка. Газпром помимо основных своих задач проводит также газификацию страны.
Разведка газовых месторождений и методы добычи
Перед началом добычи проводится геологическая разведка территории, где, возможно, имеются залежи голубого топлива. Они позволяют определить примерные запасы газа и перспективность разработки месторождения. Разведка местности проводится одним из следующим методов:
- Гравитационная. В ходе которой специалисты оценивают силу тяжести горных пород. О наличие газа свидетельствуют области, обладающие более низкой плотностью.
- Магнитная. Она основывается на разной магнитной проницаемости пород.
- Сейсмическая. Такая геологическая разведка предполагает использование специальной аппаратуры, которая посылает сквозь земные слои волны различной длины и улавливает отраженное эхо.
- Геохимическая. Проводится изучение подземных вод на уровень концентрации в них определенных химических соединений.
- Бурение. Считается наиболее точным методом геологоразведки. Однако бурение является и самым дорогостоящим способом исследования месторождений.
Существует несколько достаточно эффективных методов добычи природного газа. К ним относятся:
- Одно из самых основных направлений это конечно же, бурение. Природный газ заполняет множество пустот в земных породах, соединяясь между собой каналами. При бурении скважины топлива под естественным давлением начинает подниматься вверх. Чтобы обеспечить равномерную добычу, саму скважину создают в виде «лесенки», а ее стенки укрепляются обсадными трубами.
- Гидроразрыв пласта. Такой метод также предполагает бурение скважин, в которые затем нагнетается большое количество водного или воздушного потока. Этот подход позволяет разрушить перегородки, образовавшиеся в горной породе, благодаря чему весь газ под давлением выходит наружу.
- Добыча под водой. Добыча газа под водой ведется со специальных платформ, бетонное основание которых упирается в дно. Именно в последние встраиваются колонны, посредством которых ведется бурение скважин, и резервуары для временного хранения топлива. Далее газ по трубопроводу отправляется на сушу, где его обрабатывают традиционным способом.
Добываемый газ содержит множество разнообразных примесей. Поэтому его оправляются на специальную станцию, которую обычно строят рядом с месторождением. Перерабатывать ископаемые необходимо, так как нужно удалить из них примеси и разные включения такие как песок и вода.
Впоследствии голубое топливо отправляется на хранение. Для этого его предварительно охлаждают до температуры в -160 градусов и заполняют им емкости из алюминиевых сплавов или стали. В основном газохранилища возводят под землей.
Для транспортировки газа конечным потребителям и экспортных поставок используются специальные магистральные трубопроводы, по которым газ поставляется на газораспределительные станции, где проводится снижение давления, но и добавление одоранта (этил меркаптан) вещество которое придает газу характерный запах и позволяет предотвратить незаметную утечку газа.
Сегодня добыча газа – это одна из важнейших отраслей промышленности России. Она формирует значительную часть бюджета страны.
В 2017 году «Газпром» добыл (без учета доли в добыче организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции):
- 471,0 млрд куб. м природного и попутного газа;
- 15,9 млн т газового конденсата;
- 41,0 млн т нефти.
Стратегия в добыче газа
В своей стратегии ПАО «Газпром» придерживается принципа добычи такого объема газа, который обеспечен спросом.
Стратегическими регионами добычи газа на долгосрочную перспективу являются полуостров Ямал , Восточная Сибирь и Дальний Восток, континентальный шельф России.
В основе стратегии «Газпрома» в освоении перспективных месторождений лежит экономическая эффективность, определяемая синхронным развитием мощностей по добыче газа и возможностей его транспортировки, комплексной переработки и хранения.
Стратегия в добыче нефти
Развитие нефтяного бизнеса является одной из стратегических задач «Газпрома». Основу нефтедобычи в Группе «Газпром» составляет ПАО «Газпром нефть» .
К 2020 году «Газпром нефть» намерена увеличить объемы добычи углеводородов до 100 млн тонн нефтяного эквивалента в год и поддерживать этот уровень до 2025 года.
Для достижения этих целей «Газпром нефть» будет стремиться к максимально рентабельному извлечению остаточных запасов на текущей ресурсной базе за счет распространения применяемых лучших практик оптимизации разработки, снижения себестоимости опробованных технологий, а также привлечения и массового внедрения новых технологий. Предусматривается создание нового центра добычи на севере Ямало-Ненецкого автономного округа и развитие активов по разработке нетрадиционных запасов.
Производственные мощности Группы «Газпром» на территории России
По состоянию на 31 декабря 2017 года на территории России Группой «Газпром» разрабатывалось 154 месторождения углеводородов. Основным центром добычи газа «Газпромом» остается Надым-Пур-Тазовский нефтегазоносный район в ЯНАО. Деятельность по освоению нефтяных запасов Группы ведется преимущественно на территории ЯНАО и ХМАО-Югры, а также в Томской, Омской, Оренбургской и Иркутской областях, в Печорском море.
Мощности Группы «Газпром» в добыче углеводородов на территории России по состоянию на 31 декабря 2017 г. (без учета компаний, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции)
Показатели добычи газа, конденсата и нефти
На долю «Газпрома» приходится 68% российского объема добычи газа и 12% всего добываемого в мире газа.
В 2017 году Группой «Газпром» (без учета доли в добыче организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции) добыто 471,0 млрд куб. м природного и попутного газа.
По итогам 2017 года «Газпромом» (без учета доли в добыче организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции) добыто 41,0 млн т нефти и 15,9 млн т газового конденсата.
С учетом доли Группы «Газпром» в объемах добычи организаций, инвестиции в которые классифицированы как совместные операции (1,1 млрд куб. м природного и попутного газа и 7,6 млн т нефти), добыча углеводородов Группой составила 472,1 млрд куб. м природного и попутного газа, 15,9 млн т газового конденсата и 48,6 млн т нефти.
Освоение углеводородных ресурсов за рубежом
На территории зарубежных стран Группа «Газпром» ведет поиск и разведку месторождений углеводородов, участвует в ряде нефтегазовых проектов, вошедших в стадию добычи, а также оказывает сервисные услуги, связанные со строительством скважин. Работа ведется на территории стран бывшего Советского Союза, государств Европы, Юго-Восточной Азии, Африки, Ближнего Востока и Южной Америки.