нетрад. ресуры УВ. Нетрадиционные ресурсы углеводородного сырья

• Название: Нетрадиционные ресурсы углеводородного сырья
• Анкор: нетрад. ресуры УВ
• Дата: 22.12.2022
• Размер: 35.1 Kb.
• Имя файла: нетрад. ресуры УВ.docx
• Тип: Реферат; #859399

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»

ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ

Департамент недропользования и нефтегазового дела

Реферат

по дисциплине: «Основы добычи аквальных гидратов»

на тему: «Нетрадиционные ресурсы углеводородного сырья»

Выполнил(а): Абдурасулов Ш

Группа: ИНГбд-02-19

Проверила: ст. преподаватель Капитонова И.Л.

Директор департамента:
к.г.-м.н. Котельников А.Е.
Москва, 2022 г.

Содержание

Введение 3

Тяжелые нефти и битуминозные песчаники 6

Сланцы. 8

Газогидраты 9

Заключение 10

Список использованной литературы 11

Введение

XXI век уже давно прогнозируется, как век исчерпания основной части ресурсов углеводородов, вначале нефти, а затем и газа. Процесс этот неизбежен, поскольку все виды сырья имеют тенденцию выработки запасов, причем с той интенсивностью, с которой оно осваивается и реализуется. Если учесть, что современные мировые энергопотребности обеспечиваются в основном нефтью и газом -60% (нефть-36%, газ-24%), то все виды прогнозов об их исчерпании не могут вызывать сомнений. Меняются лишь сроки завершения углеводородной эры человечества. Естественно, что время выхода на заключительный этап освоения углеводородов не одинаково на разных континентах и в разных странах, но для большинства оно настанет при текущих объемах добычи нефти в пределах 2030- 2050 гг., при условии достаточно заметного воспроизводства их запасов. Однако уже около 20 лет добыча нефти в мире опережает прирост ее запасов.

Понятие традиционных и нетрадиционных ресурсов углеводородов не имеет однозначного определения. Большинство исследователей, понимая, что природные процессы и образования часто не имеют четких разграничений, предлагают использовать при определении нетрадиционных запасов и ресурсов такие понятия, как трудноизвлекаемые запасы и нетрадиционные ресурсы УВ. Трудноизвлекаемые запасы, добычной потенциал которых практически не используется, мало чем отличаются от традиционных запасов нефти и газа — за исключением ухудшения их геолого-промысловых характеристик. К нетрадиционным ресурсам УВ относятся, как принципиально отличные от традиционных по физико-химическим свойствам, так и по формам и характеру их размещения во вмещающей породе (среде).

Нетрадиционные ресурсы УВ являются гораздо более «дорогими». Поэтому часто при отнесении к тем или иным группам сырья рассматриваются не только сугубо геологические и геолого-технические причины, но и, например, географо-экономические, социальные, конъюнктурные, стратегические и пр.

В целом, если говорить о системе нетрадиционных ресурсов УВ всех видов, то они огромны. В сумме по приблизительным подсчетам превышают 105 млрд т. н.э., но эти объемы не бесспорны, т.к. это рассеянные УВ в непродуктивной среде, т.е. даже в отдаленной перспективе не все из них смогут быть освоены.

Нетрадиционные ресурсы углеводородов, это та их часть, подготовка и освоение которых нуждается в разработке новых методов и способов выявления, разведки, добычи, переработки и транспорта. Они сосредоточены в сложных для освоения скоплениях, либо рассеяны в непродуктивной среде. Они плохо подвижны в пластовых условиях недр, в связи с чем нуждаются в специальных способах извлечения из недр, что повышает их себестоимость. Однако, достигнутый в мире прогресс в технологиях добычи нефтегазового сырья допускает освоение некоторых из них.

На начальном этапе исследований считалось, что их резервы практически неисчерпаемы, учитывая их масштабы (рис. 1) и широкое распространение. Однако, многолетнее изучение различных источников нетрадиционных ресурсов углеводородов, проведенное во второй половине прошлого века, оставило в качестве реальных для освоения только тяжелые нефти, нефтяные пески и битумы, нефтегазонасыщенные низкопроницаемые коллектора и газы угленостных отложений. Уже на 14- Мировом нефтяном конгрессе (1994 г., Норвегия) нетрадиционные нефти, представленные только тяжелыми нефтями, битумами и нефтяными песками, были оценены в 400- 700 млрд. т, в 1,3- 2,2 раза больше традиционных ресурсов -  . Проблематичными и дискуссионными в качестве промышленных источников газа оказались водорастворенные газы и газогидраты, несмотря на их широкую распространенность.

Геологические ресурсы в мире этого вида сырья огромны- 500 млрд. т. Запасы тяжелых нефтей с плотностью более  вполне успешно осваиваются. При современных технологиях их извлекаемые запасы превышают 100 млрд. т. Особенно богаты тяжелыми нефтями и битуминозными песками Венесуэла и Канада.

В последние годы растут объемы добычи тяжелых нефтей, составляя по разным оценкам около 12-15% от общемировой. Еще в 2000 г. в мире из тяжелых нефтей добывалось лишь 37, 5 млн.т. в 2005 г.- 42,5 млн.т., а к 2010-2015 гг. по прогнозу может составить уже около 200 млн.т., но при мировых ценах на нефть не ниже 50-60$/брр.

Тяжелых нефтей много и в России, причем важна их концентрация в уникальных месторождениях. 60% запасов тяжелых нефтей сосредоточено в 15 месторождениях, что упрощает их освоение. В их числе Русское, Ван-Еганское, Федоровское и др. В Западной Сибири, Ново-Елоховское и Ромашкинское в Урале-Поволжье; Усинское, Ярегское, Торавейское и др. в Тимано-Печорском регионе. Основные запасы тяжелых нефтей в России сосредоточены Западной Сибири (46%) и Урало-Поволжье (26%). В 2010 г. объемы их добычи составили 39,4 млн.т., но многие из месторождений все еще осваиваются.

Во многих месторождениях тяжелые нефти металлоносны, особенно в европейских НГП, и содержат значительные запасы редких металлов. В частности они являются потенциальным источником ванадиевого сырья, по качеству значительно превосходящего рудные источники [Суханов, Петрова 2008]. По нашим оценкам, геологические запасы пятиокиси ванадия в тяжелых нефтях только в наиболее крупных по запасам ванадия месторождениях составляют 1,3 млн.т, извлекаемые попутно с нефтью 0,2млн.т.(таб. 1).

Ванадий извлекается в мире в широких масштабах в основном золоулавливателями на крупных ТЭЦ, работающих на мазутах, а также в коксах на НПЗ при глубокой переработке нефтей. Добавка таких коксов в доменную печь, обеспечивает морозоустойчивость рельсового проката.

Таким образом, тяжелые нефти- комплексное углеводородное сырье, представляющее интерес не только как дополнительный источник углеводородов, но и как источник ценных металлов, а также химического сырья( сераорганических соединений и порфиринов).

Тяжелые нефти и битуминозные песчаники

Тяжелые нефти являются богатым источником углеводородов, ценных металлов и химического сырья. По разным оценкам, мировые запасы тяжелых нефтей превышают 750 млрд т, что кратно превосходит запасы традиционных нефтяных ресурсов. Однако только 135 млрд т тяжелых нефтей являются извлекаемыми, их извлечение и применение требуют использования специальных дорогостоящих технологий.

Россия по объемам тяжелых углеводородов уступает лишь двум странам – Канаде и Венесуэле. Геологические запасы высоковязкой и тяжелой нефти в России оцениваются в 25 млрд т.

Крупнейшие запасы сосредоточены в Западной Сибири и Урало-Поволжье. В России на протяжении долгих лет ведутся научные работы и применяются новые технические решения для освоения ресурсов тяжелых сверхвязких нефтей и природных битумов.

Так, с 2006 г. в Альметьевском районе на Ашальчинском месторождении (Татарстан) производится добыча сверхвязкой нефти с применением технологии паротеплового воздействия на пласт.

При этом образуется высокоустойчивая эмульсия, являющаяся смесью нефти и воды. В последующем для отделения нефти из эмульсии используются различные технологии обезвоживания.

Для комплексной переработки тяжелых, в особенности высокосернистых, нефтей в России необходимо проведение фундаментальных исследований и создание эффективных технологий, модернизация существующих и/или строительство новых нефтеперерабатывающих заводов.

Мировые запасы битуминозных песчаников, представляющих собой смесь песка, глины, воды и нефтебитума, исчисляются триллионами тонн, что почти в 7…8 раз превышает запасы сырой нефти. Крупнейшими месторождениями битума в России являются ЮжноАшальчинское, Ашальчинское и Мордово-Кармальское (Татарстан), суммарные запасы которых, по различным оценкам, варьируются в пределах 1,5…7,0 млрд т.

Сегодня разработаны и применяются несколько методов добычи битуминозной нефти, которые, несмотря на свою эффективность, характеризуются достаточно высокой себестоимостью получаемой нефти и наносят ущерб окружающей среде в процессе добычи. Наиболее традиционной является добыча нефтеносного песка карьерным способом, из которого при последующей обработке горячей водой отделяется нефть.

Также следует отметить успешно применяемый в Канаде метод парогравитационного дренажа SAGD, предполагающий бурение парных горизонтальных скважин с закачкой пара в скважину, расположенную в пласте на несколько метров выше той, из которой выкачивается нефть. Для добычи битуминозной нефти методом VAPEX вместо закачки пара в скважину используется обработка битума в пласте растворителем.

Добыча и переработка битуминозных песчаников для получения из них так называемой нетрадиционной нефти ведется в ряде развитых стран, однако в промышленных масштабах нефть из битума получают только в канадской провинции Альберта, где сосредоточены крупнейшие в мире запасы нефтеносных песчаников, имеющих уникально высокую концентрацию битума.

Сланцы.

Содержание нефти в мировых запасах горючих сланцев составляет 441 млрд т, из которых 370 млрд т считаются извлекаемыми. По разным оценкам, технически извлекаемые ресурсы сланцевого газа в мире достигают 200 трлн м3, однако ввиду низкого уровня геологической изученности данного вида углеводородов, точная оценка его ресурсов за пределами США отсутствует.

Россия является одним из мировых лидеров по ресурсам сланцевой нефти. Ресурсные оценки нефти баженовской свиты Западной Сибири колеблются от 2…3 до 170 млрд т, однако большинство российских ученых в качестве компромиссной оценки считают, что в баженовской свите содержится порядка 20 млрд т нефти.

Применение технологии многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП), при которой в пласте производится бурение горизонтальных скважин с последующими многочисленными гидроразрывами, при добыче трудноизвлекаемых запасов позволило США в последние годы выйти на первое место по добыче газа и в 2014 г. приблизиться к Саудовской Аравии и России по суточной добыче нефти. В небольших количествах сланцевая нефть добывается в Эстонии, Китае и Бразилии.

С 2011 г. отдельные элементы технологий сланцевой добычи начали применяться и в России, для чего крупнейшие российские нефтяные компании, такие как «Газпром нефть», «Роснефть», «ЛУКОЙЛ», «Татнефть», создавали совместные предприятия с рядом зарубежных компаний (Exxon Mobil, Shell, Total и др.).

Однако в условиях санкций, введенных в 2014 г., под которые в частности попали зарубежные технологии добычи сланцевых углеводородов, необходимо налаживать отечественное производство и разрабатывать соответствующие технологии, что потребует немалого объема средств и времени.

Безусловно, некоторый объем сланцевой нефти и газа будет добываться в России, для этого уже имеются прогрессивные решения. Т

ак, можно производить не гидро-, а пневморазрыв пластов сланца, технология которого используется в обороннопромышленном комплексе и позволяет полностью исключить вредные экологические последствия.

Газогидраты

Относительно новым и потенциально обширным источником природного газа являются газогидраты, представляющие собой твердые кристаллические соединения воды и низкомолекулярных газов, таких как метан, этан, пропан, бутан и другие.

Газогидраты распространены в местах, сочетающих низкие температуры и высокое давление: на глубоководье (придонные области глубоких озер, морей и океанов) или в зоне вечной мерзлоты (арктический регион), что изначально создает трудные условия для их разработки.

В 2009 г. Международное энергетическое агентство оценило запасы таких ресурсов в 1000…5000 трлн м3 , хотя в ряде источников приводятся оценки, достигающие 2500…20000 трлн м3 .

В России, по оценкам ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ресурсы газогидратов, основная часть которых сосредоточена на арктическом шельфе Западной и Восточной Сибири, составляют 800…1100 трлн м3.

Основные методы разработки залежей газогидратов направлены на нарушение термодинамических условий их стабильности в пласте, что может быть достигнуто за счет разгерметизации (снижения давления), нагревания (повышения пластовой температуры), ввода в пласт ингибиторов для снижения температуры замерзания воды и метана, в качестве которых могут выступать органические (этанол, метанол, гликоль) или соляные (морская вода) растворы.

Разновидностью технологии введения ингибитора является технология введения в пласт углекислого газа. В промышленном масштабе добыча газа из залежей газогидратов пока не ведется, однако ряд стран во главе с США, Канадой, Индией и Японией проводят активные исследования в этой области.

В России разработка месторождений газогидратов перспективна лишь в случае значительного удешевления технологий их добычи и в районах с развитой газотранспортной инфраструктурой.

Заключение

Таким образом, уместно предположить, что физические запасы углеводородного сырья на планете практически неисчерпаемы.

Потенциальная возможность эффективного использования значительных ресурсов нефти и газа, сосредоточенных в глубоких горизонтах уже открытых нефтегазоносных провинций на суше и участках глубоководного морского шельфа, в Арктике и других районах, которые характеризуются сложными геологическими или экстремальными природно-климатическими условиями, а также нетрадиционных источников углеводородов не только увеличивает ресурсы энергоносителей, но и влечет за собой снижение угроз энергетического дефицита и значительно влияет на развитие мировых энергетических рынков.

Сегодня развитие науки, техники и технологий обеспечивают возможность приступить к разработке тех традиционных ресурсов нефти и газа, которые практически пока не используются.

Для поддержания добычи нефти и газа неизбежно освоение нетрадиционных источников углеводородов в будущем, для этого следует своевременно принимать меры, направленные на создание и внедрение соответствующих технологий разработки и методов оценки экономической эффективности добычи.

Технологии добычи и переработки нетрадиционных углеводородов уже имеются в ряде стран и в большинстве случаев применяются для проведения пробной добычи или добычи для удовлетворения местных нужд. Некоторые из них оказываются довольно успешными и эффективными.

Тем не менее, для промышленного освоения нетрадиционных ресурсов в России и мире необходимо решить целый ряд научных, технических, технологических, экономических и экологических задач.

Список использованной литературы

1. 
   Якуцени В.П., Петрова Ю.Э., Суханов А.А. Нетрадиционные ресурсы углеводородов – резерв для восполнения сырьевой базы нефти и газа России // Нефтегазовая геология. Теория и практика: эл. науч. изд. 2009. Т. 4. № С. 1-20.
   
2. 
   Прогноз развития энергетики мира и России на период до 2040 года // ИНЭИ-РАН – Аналитический центр при Правительстве РФ. 2013.
   
3. 
   Обжиров А.И. Взаимосвязь традиционных и нетрадиционных ресурсов углеводородов // Электронный научный журнал «Георесурсы, геоэнергетика, геополитика». 2014. № 2 (10). С. 1-9.
   
4. 
   Дмитриевский А.Н. Нетрадиционные ресурсы нефти и газа России: проблемы и перспективы освоения // Электронный научный журнал «Георесурсы, геоэнергетика, геополитика». 2014. № 2 (10). С. 1-4.
   
5. 
   Горячева А. Что такое нетрадиционная нефть? // Нефть России. 2014. № 10. С. 28-32.
   
6. 
   Кемалов А.И тяжелая нефть станет легче // Республика Татарстан: общ.-полит. газета. 2015. № 112.
   
7. 
   Арутюнян Г., Кавеев А. К добыче битуминозной нефти: основной путь развития нефтесервисных услуг в Татарстане // Oil & Gas Journal (Russia). 2012. Июнь/июль.
   
8. 
   Ампилов Ю. Сланцевая нефть России. Перспективы добычи в условиях санкций и падения цен на нефть // Oil & Gas Journal (Russia). 2015. Март. С. 24-30.