Нефть как источник энергии: Источники энергии – Нефтяные месторождения (Нефть) – Нефтяные цены и крах альтернативной энергетики: кто в выигрыше?

Содержание

Источники энергии – Нефтяные месторождения (Нефть)

10 10 2016
greenman
Пока нет комментариев

Нефть человечество знает давно. Еще древние египтяне употребляли нефть как средство для бальзамирования тел умерших. В древней Греции нефть также находила применение. Греки хорошо знали ее свойства и называли сырую нефть «сицилийским маслом». В нашей стране еще в VIII в. жители Апшеронского полуострова, не имея дров, использовали для отопления своих жилищ землю, пропитанную нефтью. Земля эта горела и спасала людей от холода. Арабский историк Истархи, живший в VIII в., свидетельствует, что с древних времен бакинцы вместо дров жгли землю, пропитанную нефтью. Нефть издавна вывозилась из Баку в качестве осветительного материала.

Как и многие другие источники органических веществ, нефть была известна многим древним народам. Раскопки на берегах Евфрата установили, что за 6000—4000 лет до нашей эры нефть применяли как топливо. Есть сведения, что у нас на Кавказе нефть использовалась 2000 лет тому назад.

Хотя нефть уже давно была знакома человеку, однако широко ее использование началось только со второй половины прошлого столетия. Особое значение нефть и ее продукты получили с развитием автомобильной промышленности.

Ни коксохимия, ни лесохимия, ни другие менее крупные источники органических веществ, не смогли, удовлетворить все возрастающую потребность человечества в органических веществах. Начиная с 20-х годов XX века, на первое место среди источников химического сырья вышли нефть и природные газы.

Нефть — маслоподобная жидкость, имеющая вероятно, органическое происхождение. Цвет ее обычно темный, но встречаются нефти светлых и светло-желтых, зеленовато-коричневых или красновато-коричневых оттенков. Запах нефти керосиновый, иногда со слабым или сильным сернистым «душком».

Теплотворная способность нефти

Теплотворная способность нефти очень высока —10 тыс. калорий на килограмм.

В этом отношении она выше антрацитов и к тому же еще сгорает без остатка. В химическом составе нефти основное место занимает сложная смесь углеводородов, причем углерода в нефти от 84 до 88%, а водорода — около 14%. Кроме того, в состав нефти входят также кислородные, сернистые, азотистые соединения и некоторые неорганические (минеральные) примеси. Нефти различных месторождений часто имеют и различный химический состав.

Геология нефти. Месторождения нефти встречаются во всех отложениях, начиная с кембрия, до третичных включительно. Нефть залегает в пористых осадочных породах морского происхождения — песках и песчаниках, часто изогнутых в складки, в форме свода. Встречается нефть и в известняках, где заполняет пустоты и трещины. Запасы нефти часто находятся под большим давлением газа, поэтому, если при бурении не принять предохранительных мер, может образоваться мощный нефтяной фонтан и ог-ромное количество нефти и газа безвозвратно потеряется. Открытый фонтан нефти считается катастрофой на нефтяном промысле.

Трудно найти такую отрасль народного хозяйства, где не находила бы применение нефть и продукты ее переработки. И действительно, сырая нефть служит источником энергии, тепла и света, сырьем для химической промышленности и т. д.

Благодаря очистке и переработке нефти, производится много различных продуктов. Нефть является источником получения бензина, газолина, керосина, мазута, различных смазочных масел, спирта, синтетического каучука, пластмасс и т. д.

Если брать общую территорию бывшего СССР, включая среднеазиатские республики, то на ней сконцентрировано до половины мировых запасов нефти. Большая часть этого запаса приходится на Россию.

В истории человечества бывало уже не раз, что одни полезные ископаемые «вырывались вперед», начинали обгонять другие ископаемые и буквально «завоевывали» весь мир. Так было в древности с медью, обогнавшей кремень и положившей начало бронзовому веку. Так было потом с железом, обогнавшим медь.

В наше время на первый план среди горючих ископаемых постепенно выдвигаются нефть и газ. Влияние нефти в современном мире огромно – это кровь промышленности, движущая сила большинства машин и механизмов. Но почему это происходит? Дело в том, что химическая промышленность и транспорт в последние годы стали нуждаться во многих продуктах, получаемых из нефти. Автомобили и самолеты немыслимы без бензина и керосина, а самый простой процесс для их получения — перегонка нефти. Разнообразные синтетические материалы очень выгодно изготовлять из нефти и газа. Однако своим успехом, нефть и газ обязаны не только постоянно растущему спросу. Очень важно и то, что добывать их проще, чем уголь.

Добыча нефти, бурение и разработка нефти

Главная машина для добычи нефти и газа — буровой станок. Первые буровые машины, появившиеся сотни лет назад, по существу, копировали рабочего с ломом. Только лом у них был потяжелее и по своей форме напоминал скорее долото. Он так и назывался — буровое долото. Подвешивали буровое долото на канате, который попеременно поднимали и опускали с помощью ворота.

Такие машины называются ударно-канатными. Они существуют во множестве и сейчас, только теперешние «долота» весят иной раз по несколько тонн и поднимают их не вручную, а с помощью мотора. Несмотря на это, ударно-канатные станки можно назвать уже вчерашним днем техники. Очень уж медленно пробивают они отверстие в камне, очень уж неудобны и неповоротливы, очень много энергии расходуют зря и медленно работают — ведь перед каждым ударом стальное «долото» надо тащить на канате вверх, потом бросать, потом опять тащить… Там, где нужно бурить очень глубокие скважины, станки с долотом и канатом вообще не годятся.

Гораздо быстрее оказался другой способ бурения — роторный, при котором скважина высверливается. Нефтяной «бурав» — это ажурная металлическая четырехногая вышка высотой с десятиэтажный дом, к вершине которой подвешена толстая стальная труба. Ее вращает устройство — ротор. На нижнем конце трубы — буровое долото. Это долото только по названию напоминает инструмент ударно-канатного станка, а на самом деле оно скорее похоже на сверло — только очень короткое и особо прочной конструкции. Буровой мастер включает мотор ротора, и долото начинает быстро врезаться в землю, высверливая скважину. По мере того как буровой инструмент уходит все глубже в землю, трубу удлиняют. Для того чтобы «стружки» — куски разрушенной земли — не заполняли пробуренную скважину, в нее насосом через трубу нагнетают глинистый раствор. Раствор промывает скважину, уносит из нее вверх по щели между трубой и стенкой скважины разрушенную глину, песчаник, известняк. Одновременно глинистый раствор как бы штукатурит стенки скважины, чтобы они не обрушились.

Но и у роторного бурения есть свой недостаток, вызывающий при глубоком бурении нефти проблемы. Чем глубже скважина, тем тяжелее работать мотору, тем медленнее идет бурение. Ведь одно дело вращать стальную трубу длиной в пять—десять метров, когда бурение скважины только начинается, и совсем другое — крутить колонну труб, в которой пятьдесят, сто, пятьсот метров, А когда глубина скважины достигает километра? А двух километров?

Насколько легче было бы мотору, если бы требовалось вращать только буровое долото!

Такая машина была построена впервые в мире советским инженером М. А. Капелюшниковым в 1923 г. На поверхности земли, на вышке, не было видно никакого ротора, и тем не менее буровая колонна быстро уходила вглубь гораздо быстрее, чем раньше. Все дело в том, что изобретатель поместил мотор не наверху, а внизу — рядом с буровым инструментом. Теперь всю свою мощность мотор расходовал только на вращение самого бура.

У этого необыкновенного станка и мотор был необыкновенный. Инженер Капелюшников заставил вращать бур ту самую воду, которая раньше только вымывала из скважины разрушенную породу. Теперь, прежде чем достигнуть дна скважины, накачиваемый насосом глинистый раствор вращал маленькую турбину, к которой прикреплен буровой инструмент.

Новый станок назвали турбобуром. Со временем его усовершенствовали. Теперь в скважину опускают множество турбин, насаженных на один вал. Понятно, что мощность такой «многотурбинной» буровой машины во много раз больше и бурение идет во много раз быстрее.

Другая замечательная буровая машина — электробур

Электробур, изобретенный А. П. Островским и Н. В. Александровым, пробурил первые нефтяные скважины в 1939 г. У этой машины колонна труб, на которой подвешен бур, тоже не вращается, работает только сам буровой инструмент. Но крутит его не водяная турбина, а электрический двигатель.

Двигатель электробура помещен в стальную «рубашку» — кожух, заполненный маслом. Масло все время находится под высоким давлением, поэтому окружающая вода не может проникнуть в двигатель. А чтобы мощный мотор мог поместиться в узкой нефтяной скважине, пришлось сделать его очень высоким, и двигатель получился похожим на столб: диаметр у него как у блюдца, а высота — б — 7 м, в два с лишним раза выше комнаты.

Для того чтобы бурить еще быстрее, нужно научиться разрушать породу на дне скважины без твердых инструментов. Даже если резцы долота сделаны из специального твердого сплава или алмазов, они довольно быстро тупятся, ломаются, и долото надо заменять новым, А чтобы заменить, надо вытащить бур на поверхность с большой глубины. Поэтому нередко на замену инструмента уходит гораздо больше времени, чем на само бурение.

На помощь буровикам пришли ракетчики. Еще в 50-х годах прошлого века была сконструирована горелка, работающая по принципу жидкостного реактивного двигателя. В камеру сгорания поступают керосин и кислород, а из сопел горелки со сверхзвуковой скоростью вырывается раскаленная до нескольких тысяч градусов струя газов. Эта струя мгновенно нагревает дно скважины, порода растрескивается на небольшие чешуйки, которые уносятся на поверхность теми же газами и паром, образующимся при охлаждении горелки водой.

Существуют и другие, совсем новые способы разрушения твердых (скальных, как говорят в технике) пород. Например, предложено использовать для этого переменный ток высокой частоты. Буровых установок, работающих на этом принципе, еще нет. Но уже существуют высокочастотные установки, с помощью которых с успехом раскалывают каменные глыбы.

Есть и еще одна возможность обойтись без какого-либо механического инструмента. Это способ «бурения» глубоких скважин с помощью маленьких порций взрывчатки, которая, падая на дно скважины, разрушает его.

Бурение — основная работа при добыче запасов нефти и газа. В отличие, скажем, от угля или железной руды, сырую нефть и газ не нужно отделять от окружающего массива машинами или взрывчаткой, не нужно выдавать на-гора конвейером или в вагонетках. Как только скважина достигла нефтеносного пласта, нефть, сжатая в недрах давлением газов и подземных вод, устремляется вверх с огромной силой. Остается только вовремя поймать эти фонтаны в трубы.

Но через некоторое время давление в недрах уменьшается, иногда довольно скоро, и ос-тавшаяся там нефть перестает течь вверх. Тогда нефтяники через специально пробуренные отверстия накачивают под землю воду. Вода давит на нефть и выдавливает ее на поверхность по вновь ожившей скважине. Но скоро и вода уже не может помочь. Наступает время применить главный способ разработки запасов: в скважину опускают насос и начинают выкачивать нефть. С помощью насосов добывают большую часть нефти.

Транспортировка и хранение нефти

Нефть и газ удобно и выгодно не только добывать; транспортировка этих полезных ископаемых на нефтеперерабатывающие и химические заводы, электростанции, в города тоже очень удобна. Перевозка сырой нефти обычно осуществляется цистернами — по железным дорогам и автомобилями, а по морям и океанам — в нефтеналивных судах танкерах. Но во многих случаях нефть не нуждается в таком дорогом транспорте. Она может течь на любые расстояния по трубам.

Протяженность нефтепроводов и газопроводов — магистралей из стальных труб, уложенных неглубоко в земле,— достигает десятков тысяч километров.

А вот хранение нефти и газа — сложнее, нежели чем угля и руды.

Для хранения нефти и получаемых из нее нефтепродуктов, например бензина, нужно строить специальные металлические резервуары. Они похожи на гигантские консервные банки. Стенки нефтехранилищ окрашивают серебристой алюминиевой краской, хорошо отражающей солнечные лучи. При нагреве нефть имеет свойство быстро испаряться, теряя самые ценные легкие части.

Чтобы нефть испарялась как можно меньше, применяют и другие приспособления, например делают крышу нефтехранилища не обычной, а плавающей. Если из резервуара выкачают часть нефти и ее уровень в резервуаре понизится, то вслед за нефтью опустится и крыша. Плотно прилегая к поверхности, такая крыша препятствует испарению нефти.

Химический состав нефти

Нефть — это смесь углеводородов с самыми разнообразными цепочками атомов углерода.

Встречаются и короткие цепи, и длинные, и нормальные, и разветвленные, и замкнутые в кольца, и многокольчатые. Кроме углеводородов, в нефти содержатся в небольшом количестве кислородные и сернистые соединения и совсем немного азотистых.

Происхождение нефти

Нефть возникла на Земле в прошлые геологические эпохи, предположительно, в результате разложения грандиозных скоплений растительных и животных остатков, особенно морского планктона. В ходе геологических процессов нефть видоизменялась, перемещалась из одних слоев в другие и, наконец, образовала известные нам крупные месторождения: на Кавказе, в Поволжье и Приуралье, в Иране, Месопотамии и Ираке, в Калифорнии и в Техасе, в Венесуэле, в Сахаре и в других районах земного шара.

Перегонка сырой нефти в бензин, керосин, мазут и масла

Промышленная добыча нефти началась, однако, гораздо позже — только с середины XIX в., когда стали применять бурение скважин. В те времена сырая нефть перерабатывалась в основном на осветительные (керосин) и смазочные масла. Потом ее стали употреблять как топливо для паровых котлов, главным образом пароходных и позже паровозных (мазут). С появлением двигателей внутреннего сгорания, изобретенных Дизелем, продукты перегонки нефти — керосин и соляровые масла (а для тихоходных двигателей также и более тяжелые масла) — нашли широкое применение в качестве дизельного топлива. Все это вызвало быстрое развитие добычи и переработки нефти. Наиболее простой метод переработки нефти — прямая перегонка сырой нефти. Этот метод заключается в перегонке сырой нефти при нагревании в закрытых котлах или трубчатках с отводными трубами, соединенными с холодильниками. Сначала отгоняются наиболее легкокипящие погоны (бензины, лигроин), потом более тяжелый керосин. Бензины состоят из углеводородов с пятью — десятью атомами углерода в молекуле, а керосиновые погоны — из углеводородов с десятью — пятнадцатью атомами углерода. Остаток от перегонки — мазут — густая черная жидкость. Он употребляется как топливо или подвергается новой перегонке, чтобы выделить смазочные масла: легкие — соляровые, более тяжелые — веретенные и машинные и, наконец, тяжелые — цилиндровые.

Переработка нефти, применение нефти и ее свойства

В начале нашего века произошли коренные изменения в переработке нефти. Быстрое распространение карбюраторных бензиновых двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием для автомобилей (а позже в авиации) потребовало очень много бензина. Это привело прежде всего к усовершенствованию добычи нефти, так как при старом открытом способе много легкокипящих фракций испарялось на воздухе. Однако этого было недостаточно. При прямой перегонке сырой нефти, получалось сравнительно мало бензиновых фракций, и они не могли удовлетворить все возрастающий спрос. Особенно остро почувствовалась нехватка бензина в годы первой мировой войны. Тогда в промышленность был введен крекинг-процесс — разложение углеводородов нефти под влиянием высокой температуры. При нагреве до 500—600° углеводородные цепочки разрываются и образуются осколки с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Промышленное освоение крекинг-процесса переработки нефти сразу повысило ресурсы бензина. Однако не во всех случаях качество бензинов термического крекинга было удовлетворительным. Особенно оно не удовлетворяло авиацию.

Русский химик Н. Д. Зелинский предложил усовершенствовать крекинг процесс перегонки сырой нефти с помощью ускорителей процесса — катализаторов. Он применил в качестве катализатора хлористый алюминий. Еще лучшие результаты дало применение алюмосиликатного катализатора, предложенного французскими инженерами. Этот процесс давал высококачественный бензин, пригодный для авиационных двигателей.

Однако жизнь шла вперед. От бензиновых двигателей внутреннего сгорания требовалась все большая быстроходность, все большая мощность, при постоянно уменьшающихся размерах и весе, приходящихся на единицу мощности. Этого удалось достичь, повышая степень сжатия топлива в цилиндрах двигателя. Однако здесь появился предел, связанный с детонацией топлива. В момент сильного и быстрого сжатия паровоздушная смесь преждевременно взрывалась, и это приводило к стуку в двигателе и потере мощно-сти. Борьба с детонацией стала на долгий период главной задачей улучшения методов нефтепереработки. Оказалось, что различные углеводороды, содержащиеся в бензинах, детонируют с различной легкостью. Хуже всего в этом отношении оказались углеводороды с нормальной цепочкой атомов углерода. Углеводороды с сильно разветвленными цепочками атомов, а также ароматические детонировали труднее.

Способность бензинов противостоять детонации характеризуют так называемым окта-новым числом: чем оно выше, тем лучше. Значит, и нефть нужно перерабатывать так, чтобы получать бензины с возможно большими октановыми числами. В этом отношении каталитический крекинг гораздо лучше простого термического. Появились новые процессы переработки нефти — «риформинг», «платформинг». Особое значение в них получили реакции ароматизации нефтяных углеводородов, открытые и разработанные советскими химиками. Промышленность стала даже на путь синтеза углеводородов с разветвленной цепью (изооктана и триптана), чтобы их прибавлять к бензинам и повышать таким образом антидетонационные свойства. Особенного успеха удалось достичь в применении специальных добавок к топливу — так называемых антидетонаторов. Добавленные в небольшом количестве к бензину, они значительно повышают его октановое число. Это тетраэтилсвинец (сокращенно ТЭС). Этилированный бензин с этим антидетонатором очень ядовит. Позже был найден и лучший антидетонатор, чем ТЭС. Это вещество со сложным названием — циклопентадиенилтрикарбонил марганца, или ЦТМ. Как видно из названия, это органическое вещество содержит марганец.

Казалось, переработка сырой нефти решила все проблемы, поставленные перед ней автомобильными и авиационными конструкторами. Но жизнь опять пошла вперед. На смену двигателям внутреннего сгорания пришли реактивные и ракетные двигатели. Оказалось, что здесь не нужны высокие октановые числа. Наоборот, лучшее топливо — это углеводороды с прямыми малоразветвленными цепочками атомов углерода или кольчатые. Все наоборот! И совсем не бензиновые фракции, а керосиновые и соляровые. И снова поиск, снова открытия, снова изменения переработки нефти.

И это еще не все! До сих пор речь шла о применении нефтепродуктов в качестве топлива. Менялись типы двигателей: от паровых к дизелям, к бензиновым моторам, потом к реактивным двигателям. Но оставалось в принципе то, что от нефтяных углеводородов требовалась их теплотворная способность. Только тепло, образующееся при сгорании топлива!

Использование нефти

А для химика-органика сжигание нефтяных углеводородов — непростительное расточительство. Ведь эти углеводороды нужно использовать для химического синтеза! Из них можно сделать так много ценных химических продуктов! И нефтехимический синтез выступил мощным конкурентом транспорта в потреблении нефти. Прежде всего, пошли в дело нефтяные газы, состоящие из углеводородов с маленькими цепочками атомов углерода — от одного до пяти. Из этилена СН2 = СН2 можно делать этиловый спирт, а из него — синтетический каучук (СК). Из этилена же получается прекрасный широко известный полимер — полиэтилен. Из пропилена СН3СН = СН2 можно делать изопропиловый спирт и ацетон; пропилен нужен для производства фенола, наконец, из него можно делать полипропилен — полимер, дающий новый тип синтетического волокна. А в последнее время научились из пропилена делать акрилонитрил (НАК) — сырье для производства синтетической шерсти. Другие нефтяные газы тоже находят важное применение в нефтехимическом синтезе. Значит, переработку и использование нефти нужно вести иначе. Нужно получать как можно больше газов, особенно таких, молекулы которых содержат двойные связи между атомами углерода.

Между нефтью — топливом и нефтью — химическим сырьем началась напряженная борьба. Конечно, в настоящее и ближайшее время нефть будут использовать, главным образом, как топливо. Однако доля нефти, расходуемая на химическую переработку, непрерывно возрастает.

А совсем недавно появился еще один возможный вариант использования нефти. Это микробиологическая переработка нефти на белки. Нашлись бактерии, которые хорошо живут на нефти, потребляя ее в пищу. Нефть исчезает, бактерии растут. Постепенно (и не так уж медленно) исчезает значительная часть нефти, и вместо нее образуется масса клеток бактерий. Это в основном белок. И по всем данным — хороший кормовой белок. Не изменит ли он снова баланс путей переработки нефти? Не изменит ли он структуру сельского хозяйства?

До сих пор шла речь о газах нефтепереработки. Однако есть и природный газ, образующий громадные скопления в толще земли. Природный газ в основном состоит из метана СН4. Он добывается в громадных количествах и используется в качестве горючего для промышленных и бытовых целей. Вместе с нефтяными газами, сопутствующими нефти, и газами нефтепереработки природный газ является важным источником для синтеза разнообразных органических веществ.

Просто о сложном – Нефтяные месторождения (Нефть)

Галерея изображений, картинки, фотографии.
Нефтяные месторождения (Нефть) как источники энергии – основы, возможности, перспективы, развитие.
Интересные факты, полезная информация.
Зеленые новости – Нефтяные месторождения (Нефть) как источники энергии.
Ссылки на материалы и источники – Нефтяные месторождения (Нефть).

Нефтяные цены и крах альтернативной энергетики: кто в выигрыше?

Резкое падение цен на нефть на фоне развития коронавируса сразу же поставило вопрос о том, насколько связаны эти два явления и какие глобальные последствия у них будут.

Казалось бы, налицо прямая зависимость: сокращение производства в Китае на 40-60 процентов по ряду отраслей промышленности и резкое уменьшение экспорта, падение потребления Китаем — «мировой фабрикой» и крупнейшим импортером энергопродуктов, карантин и «работа на дому» в десятках крупнейших стран мира и, как следствие, по «принципу домино», падение цен на нефть. Однако, кажется, эпидемия лишь стимулировала то, что готовилось давно.

Цены на нефть и прежде резко рушились — в связи с критическими, по сути, военными событиями: 17 января 1991-го нефть упала на фоне войны в Персидском заливе на 34,8% (весь период затяжного падения длился с октября 1990-го по февраль 1991 года), падали цены в сентябре — ноябре 2001 года на фоне террористических атак в США. На этот раз падение происходит в мирных условиях и связано с выходом России из соглашения ОПЕК+ — и все это говорит о том, что падение активно стимулировалось сторонними силами, было вполне «рукотворным» и никак не связано с влиянием коронавируса или обычными экономическими факторами.

В этой ситуации есть и победители, и проигравшие. Важный вопрос заключается в том, насколько колебание нефтяных цен затронет российских партнеров по нефтегазовому сектору, прежде всего Китай. Российско-китайское нефтяное и газовое сотрудничество в известной степени защищено долгосрочными контрактами, но при форс-мажорных обстоятельствах, каковой безусловно является пандемия вируса, многие нефтегазовые сделки могут быть пересмотрены, например, в части того, что Китай будет выбирать меньше нефти и газа, а это отразится и на российских нефтяных доходах.

16 марта, 08:00

Последняя надежда Трампа: Россия поможет американским сланцевикамСША долгосрочное падение цен на нефть невыгодно, так как это обрушит добычу сланцевой нефти, которая стоит около 40 долларов. Нынешние цены также невыгодны и Саудовской Аравии, бюджет которой строится на цене нефти от 65 долларов.

Зато заметно выигрывают Китай и многие другие страны Азии, которые получают возможность закупать нефть по значительно более низкой цене и тем самым заметно облегчить восстановление своей экономики.

Обычно падение цен на нефть стимулировало экономический рост азиатских стран, и на этот раз также позволит правительствам начать фискальные меры стимулирования. Однако в нынешних условиях преимущества дешевой нефти могут быть куда более умеренными, учитывая ослабленный коронавирусом потребительский спрос.

Очевидно также, что падение цен на нефть окажет давление на бюджеты Малайзии и Индонезии, двух стран — экспортеров нефти в Азиатском регионе, и ограничит их возможности для включения финансовых стимулов оживления экономики.

Есть и другая сторона вопроса. Падение цен на нефть делает практически невыгодной всякую альтернативную энергетику, в том числе и использование энергии ветра и солнца. И именно этот вопрос очень существенен для Китая.

Альтернативные источники энергии в последние годы рассматривались Китаем как способ не только создания новой «чистой» экономики, но и обеспечения безопасности в области энергетики, «отвязки» от крупнейших экспортеров нефти и газа. В принципе рост использования возобновляемых источников энергии во всем мире до настоящего момента только повышал влияние Китая, который, настаивая на увеличении использования возобновляемых источников энергии, подрывал влияние крупных экспортеров нефти. Судя по всему, несмотря на огромные капиталовложения, в ближайшее время Китаю этого сделать не удастся.

15 марта, 15:23Ситуация с курсами валют и ценами на нефть Глава «Газпром нефти» рассказал о плюсах низких цен на нефть

КНР является крупнейшим в мире производителем и экспортером солнечных батарей, ветряных турбин, аккумуляторов и электрических транспортных средств. Тринадцатый пятилетний план Китая (2016-2020 годы) в области электроэнергии нацелен на повышение доли неископаемого топлива в общем объеме производства электроэнергии с 35 до 39 процентов к 2020 году. Национальное управление Китая по энергетике и Национальная комиссия по развитию и реформам планировали вложить более 360 миллиардов долларов в разработку возобновляемых источников энергии и создание 13 миллионов рабочих мест в этом секторе к 2020 году (для сравнения: в США в этом секторе задействовано около 800 тысяч сотрудников).

Еще чуть более года назад в рассуждениях об альтернативных источниках энергии присутствовала немалая доля позитивного романтизма. В докладе «Новый мир: геополитика трансформации энергии», представленном в январе 2019 года, утверждалось, что геополитические и социально-экономические последствия быстрого роста возобновляемых источников энергии могут быть столь же глубокими, как при переходе к использованию ископаемого топлива два века назад. Предрекавшиеся изменения включали в себя появление новых энергетических лидеров по всему миру, изменение структуры торговли и развития новых энергетических альянсов; нестабильность в «углеводородных» странах и прочее. Китай, предполагалось, выиграет от трансформации своей энергетики и с точки зрения энергетической безопасности, ибо уже занимает лидирующие позиции не только в производстве, но и в инновациях и внедрении технологий использования возобновляемых источников энергии: на инвестиции в возобновляемые источники энергии со стороны Китая в 2017 году приходилось более 45 процентов мирового объема инвестиций.

В настоящее время Европа, Китай и Япония сильно зависят от импорта ископаемого топлива, но по мере роста доли возобновляемых источников энергии их энергетическая независимость могла бы вырасти. Япония является наиболее зависимой страной: ее чистый импорт ископаемого топлива составляет пять процентов ВВП. Южная Азия тратит более трех процентов своего ВВП на импорт ископаемых видов топлива. Теоретически страны, которые переходят с импортируемых ископаемых видов топлива на возобновляемые источники энергии, производимые внутри страны, должны значительно улучшить свой торговый баланс.

14 марта, 08:00

Чем все закончится: США, Россия и ОПЕК могут поделить мир

Последние несколько лет Китай активно рвался к новым источникам энергии. На начало 2017 года четыре из пяти крупнейших в мире сделок в мире по возобновляемым источникам энергии были совершены китайскими компаниями, Китай владеет пятью из шести крупнейших солнечных модулей для производственных компаний и крупнейшим в мире производством ветряных турбин.

Ведущие технологические компании Китая, прежде всего компании хранения и обработки данных, уже давно начали переход на возобновляемые источники энергии.

Китай стремился перейти на альтернативные источники и по другой причине — борьба с загрязнениями окружающей среды. RAND Corporation на основе анализа сделала вывод, что стоимость борьбы с загрязнениями воздуха в 2012 году в Китае составила 535 миллиардов долларов, или 6,5% от ВВП, прежде всего из-за потери в производительности труда.

При этом, хотя Китай является крупнейшим рынком альтернативной энергетики в мире, в 2018 году энергия ветра составила лишь 5,2%, солнечная — 2,5% от общенационального производства электроэнергии. Проблемы с возобновляемой энергетикой начались у Китая одновременно с началом американо-китайского торгового противостояния в середине 2018 года. Само развертывание огромных полей батарей, которые генерируют солнечную энергию, оказалось весьма дорогим делом. Началось свертывание субсидий для поддержки ветровой и солнечной энергетики, при этом центральное правительство резко нарастило финансовую поддержку того, что оно называет получением «новой энергии» — то есть добычу сланцевого газа и выделения метана из угля.

Таким образом, парадокс нынешней ситуации состоит в следующем. Китай как никакая другая страна нуждается в низких ценах на традиционные энергоносители. Весь мир ожидает восстановления именно китайской экономики, при этом доверие к Китаю после быстрой внутренней победы над коронавирусом постепенно возвращается. Многие связывают восстановление всей мировой экономики именно с перезапуском китайской промышленности и ростом китайского потребления, а при прежних ценах на нефть это сделать было бы очень сложно и дорого.

Но дальнейший — пускай долгий и болезненный — переход на альтернативную энергетику, который постепенно вывел бы Китай хотя бы частично из-под нефтегазовой зависимости, надолго похоронен. Китаю придется вернуться к старым моделям.

Впрочем, новая цена на нефть очень устраивает Китай. Он получает огромный бонус, который и позволит ему «перезапуститься» с минимальными потерями.

В целом на первую половину 2020 года, очевидно, придется резкое падение корпоративных прибылей по всему миру, а затем начнется резкий отскок как форма восстановления экономики. Это может сделать перспективы роста глобальной прибыли на 2020-й умеренно негативными. И на этом фоне азиатские рынки, которые являются основными бенефициарами дешевой энергии, окажутся значительно более устойчивыми и успешными, чем рынки стран — экспортеров нефти.

Десять источников энергии, которые разрушат нефтяную промышленность

Альтернативная энергия: Есть ли шанс?

Альтернативные источники энергии это не миф. И конечно альтернативная энергия чище по сравнению с традиционными источниками энергии — нефти и газа. Хотя такие компании как BP, Exxon и любые другие нефтедобывающие корпорации, получающие прибыль от высокой стоимости ископаемого топлива, наверное, хотели бы, чтобы мы думали по-другому. Ископаемому топливу планеты 275 миллионов лет. Но пришло время уйти на пенсию популярным, но очень токсичным ресурсам планеты, для того чтобы перейти на экологически чистые источники энергии. Вот десять видов альтернативной энергии, которые рано или поздно уничтожат нефтяную отрасль планеты.

На сегодняшний день на планете основное потребление энергии в мире осуществляется от трех форм ископаемого углерода: угля, нефти и природного газа. Весь мир в качестве энергии добывает и сжигает 87 процентов этого вида топлива.

Но истинная стоимость сжигания грязных источников энергии это экология всей планеты. И мировые лидеры осознают важность альтернативных источников энергии. Именно поэтому многие страны мира постепенно развивают добычу энергии из новых экологически чистых источников.

Также необходимость развивать альтернативную энергию связана с сокращением мировых запасов нефти. Конечно, в настоящий момент мы наблюдаем временный рост запасов. Но это связано со снижением спроса из-за финансовой нестабильности многих экономик мира. Но в скором времени падение запасов продолжится в геометрической прогрессии. Это неизбежно. Конечно, есть еще множество месторождений нефти по всему миру. Однако они истощаются с огромной скоростью. Математика проста: из-за роста потребления нефти в будущем нефть неизбежно иссякнет менее чем за сто лет.

Ископаемым видам топлива требуется миллионы лет, чтобы сформировалась именно та химическая формула, которая позволяет нам сейчас, добывая нефть, уголь или газ без особых затрат, сжигать топливо, получая дешевую энергию. К сожалению, человечество не может искусственно создать эти ископаемые углероды. Если мир в ближайшие годы не снизит свою зависимость от этого вида топлива, то уже меньше чем через 100 лет мир останется полностью без традиционных видов энергии.

Но начало по развитию альтернативных источников энергии уже положено. По оценкам экспертов возобновляемые источники энергии уже к 2035 году будут обеспечивать планету энергией на уровне 25-ти процентов. Но это ничто в мировом масштабе.

И это с учетом того что, скорее всего рано или поздно человечество начнет отказываться также и от ядерной энергетики. Например, в результате катастроф в Фукусиме, и на Чернобыльской АЭС мир столкнулся с радиоактивными осадками, от которых пострадала вся планета. Именно поэтому во многих странах мира уже все больше многие политики высказываются за отказ от ядерных электростанций.

Невероятно, но ископаемые виды топлива являются более вредными, чем ядерная энергетика. Именно это и дают толчок для развития альтернативных и возобновляемых источников энергии. Зачем тратить миллиарды, чтобы наносить вред всей планете, когда можно использовать природную энергию из возобновляемых источников, таких как солнце, ветер, реки и океаны?

10) Ветроэнергетика

Ветер это естественно. Если есть кислород, атмосфера и т.п. то есть движение воздушных масс. И ветер не собирается покидать нашу планету в ближайшие миллионы лет. Ветер не истощает озоновый слой планеты. У ветра нет собственника. Кстати за последние столетия человечество не придумало ничего нового для использования ветра. В течение столетий люди использовали ветряные мельницы, для передачи энергии ветра на механизм перерабатывающий зерно.

Принцип добычи энергии из ветра остается тот же. Мало того, но до 1980-х годов никто в мире не пытался создать установку, которая помогала бы добывать от ветра энергию промышленных масштабов. Но после 1980 года в США начали запускать первые ветряные электростанции.

В настоящий момент в США размещено более 13,000 аэродинамических установок, вырабатывающие чистую энергию. В США используются небольшие ветряные установки, которые могут вырабатывать до 100 кВт и обеспечивать домохозяйство необходимой энергией.

Также в Америки используются береговые ветряные турбины, которые собирают энергию ветра, текущего над океанами. Кроме того, ветряные генераторы распространены в сельской местности, размещаемые в полях.

По состоянию на 2016 год на территории США это самый дешевый вид энергии. Около 6 центов за 1 кВт-ч. Еще один плюс ветряной энергии это необходимость использования воды для добычи электричества, что немаловажно в условиях дефицита природной воды в мировом масштабе.

9) Гидроэлектроэнергия

Гидроэлектростанции очень популярны во всем мире. Примечательно, что в некоторых странах гидроэлектростанции обеспечивают население 75 процентами необходимой энергии.

Например, гидроэлектростанция в Итайпу (Парагвай) обеспечивает 90 процентов потребностей страны в энергии. Кроме того, эта станция обеспечивает энергией Бразилию, поставляя 20 процентов электричества необходимого всей Бразилии. Мощность гидротурбин составляет 10 процентов от всей мощности гидроэлектростанций во всем мире.

Первая крупная ГЭС открылась на Ниагарском водопаде на американо-канадской границе в 1879 году. С помощью плотины обеспечивается более экологически чистая выработка энергии.

В настоящее время, стоимость энергии ГЭС это менее половины стоимости энергии добываемой от солнечных батарей и в три раза меньше, чем себестоимость тепловой энергии.

Также гидроэнергия имеет КПД выше, чем при сжигании угля и газа. Например, КПД ископаемых углеродов составляет 50 процентов, когда как КПД ГЭС равняется 90 процентам. Кроме того, почти вся используемая вода для работы электрических турбин, возвращается в запасные хранилища.

8) Солнечная энергия

Солнечная энергия не является новой. Швейцарский ученый Хорас де Соссюр построил первое устройство в 1767 году, которое, используя тепловую энергию, нагревало воду для мытья и приготовления пищи. Позже Кларенс Кемп запатентовал первый солнечный водонагреватель в 1891 году.

Из-за нефтяного кризиса в 70-х годах в мире началось движение по исследованию альтернативной энергетики.

Несмотря на снижение цен на нефть, в следующих двух десятилетиях, исследование продолжилось и в итоге окупилось. В 2014 году стоимость солнечной энергии составила на 99 процентов меньше чем в 1977 году. Это делает солнечную энергию жизнеспособным вариантом для перехода от зависимости от ископаемого топлива.

Современные солнечные панели не имеют подвижных частей, которые могут часто выходить из строя. Также они требуют минимального обслуживания, и имеет срок службы 20-30 лет. В течение нескольких лет стоимость установки солнечных батарей уменьшиться вдвое.

Так что в будущем нас ждут окна с солнечными батареями, стены, дороги, автомобили, самолеты, катера, поезда и многое другое, что будет способно получать энергию от солнца.

7) Биоэнергия

Био-энергия это источник энергии, получаемой от биологических организмов. Например, растения с помощью фотосинтеза напрямую поглощают энергию солнца. Животные, которые едят растения, получают энергию через пищу, в которой уже есть полученная от солнца энергия. Этот природный смысл передачи энергии позволил ученым планеты придумать, способ, с помощью которого энергия в растениях может послужить на благо человечеству.

Органическая энергия биомассы является источником возобновляемой, экологически чистой энергии, которую мы можем хранить и использовать повторно.

Жидкое биотопливо уже широко используется во всем мире. Существует два вида биотоплива: этанол и биодизель, которые добавляются в обычное топливо.

Твердое биотопливо образуется из сельскохозяйственных побочных продуктов, таких как стебли кукурузы, рисовая шелуха, и других совместимых растительных веществ.

Биотопливо сокращает количество отходов сельского хозяйства, обеспечивает устойчивую и безопасную энергию для транспортных средств, электроэнергии и тепла.

6) Геотермальная энергия

Геотермальная энергия поступает из ядра Земли. По оценкам ученых температура в ядре превышает 5000 градусов по Цельсию. Скальные слои земли проводят тепло, которое в итоге поступает к поверхности планеты. Эта геотермальная энергия будет поступать на поверхность земли еще очень и очень долго. Энергия будет поступать даже тогда когда на планете не останется ископаемых видов топлива.

В Исландии ГеоЭС уже сегодня обеспечивают 25 процентов потребления энергии в стране. Для выработки электроэнергии на глубине более 1,5 километров специальное оборудование подымает пар и горячую воду, направляя их в турбины, которые и вырабатывают энергию.

5) Энергия прилива

Приливные турбины используют мощную полярную силу приливов и отливов для выработки электроэнергии. Единственный минус этого вида энергии в невозможности предсказать силу приливной энергии. Но солнечная и ветровая энергия также зависит от погодных условий и времени года. То есть ни сила прилива, не солнечная или ветровая энергия, не может дать энергетикам точно определить заранее, сколько то или иное оборудование сможет выработать энергии в определенный период времени. Правда в последние годы появилось оборудование, которое способно собирать энергию от прибрежных и подводных течений, которые вполне можно предсказывать и соответственно рассчитать заранее получаемую энергию.

4) Энергия волн

Гидроэнергия океана не ограничивается энергией приливов, отливов и подводных течений. Например, как вам может рассказать любой серфер, что энергия волн это что-то невероятное. И действительно большие волны могут давать неплохую энергию. Волны образуются, когда ветер дует над самой поверхностью воды.

Для сбора энергии волн используются плавающие устройства, которые по электрическим кабелям передают электричество на берег или в специальные энергетические хранилища, дрейфующие в море.

В 2008 году Португалия протестировала первую в мире морскую энерго-ферму (плавающее хранилище энергии), расположенную в пяти километрах от береговой линии.

3) Водородная энергетика

Водородная энергетика дает мощности больше чем обеспечивает мощность транспортным средствам бензин и дизельное топливо. Да, водород химически извлекается из ископаемого топлива. Но этот вид топлива не выпускает газы и не разрушает озон. При определенных технологиях водород это чистый источник горения топлива.

В настоящее время для использования всей мощи водорода на водородных электростанциях применяются вспомогательные химические элементы, такие как уголь, природный газ и другие ископаемые виды углеродов, которые используются для питания турбины, необходимой для создания чистой водородной энергии. Но в скором времени вместо ископаемых видов энергии для работы водородной турбины будет применяться солнечная энергия, которая устранит необходимость в сжигании грязного топлива.

2) Объединенные площадки Солнечной, Ветряной и Биотопливной энергии

Солнце, ветер, и био-энергия в одном месте. Это, по мнению ученых, позволит максимизировать сбор энергии. Для этого необходимы большие площади чтобы разместить оборудование, способное собирать энергию ветра, солнца и био-энергию на одной площадке.

Сочетание этих возобновляемых ресурсов увеличивает количество выработки альтернативной энергии, а также позволяет сочетать разные комбинации использования альтернативных источников энергии. Например, добыча ветреной и солнечной энергии ограничено при плохой погоде. Но при комбинированном использовании нескольких видов энергии, позволяет в круглосуточном режиме вырабатывать электричество независимо от климата и т.п.

1) Кинетическая энергия

Все люди вырабатывают энергию за счет движения. Например, если вы едете на велосипеде, то вы получаете кинетическую энергию. В мире не используется огромное количество кинетической энергии. Возможно, когда-нибудь в будущем во всех крупных городах мира тротуарная плитка и другие покрытия пешеходных дорог будут оснащены оборудованием, которое способно собирать кинетическую энергию, которую мы создаем при ходьбе или беге.

Например, подобные тротуарные плитки уже созданы. И эксперимент показал, что если разместить подобные плитки на оживленной улице или в метро, то в течение дня можно будет собрать энергию, необходимую для питания в течение 12 часов небольшого торгового центра.

Кто в выигрыше от падения нефтяных цен и краха альтернативной энергетики?

Резкое падение цен на нефть на фоне развития коронавируса сразу же поставило вопрос о том, насколько связаны эти два явления и какие глобальные последствия у них будут.

Цены на нефть и прежде резко рушились — в связи с критическими, по сути, военными событиями: 17 января 1991-го нефть упала на фоне войны в Персидском заливе на 34,8% (весь период затяжного падения длился с октября 1990-го по февраль 1991 года), падали цены в сентябре — ноябре 2001 года на фоне террористических атак в США. На этот раз падение происходит в мирных условиях и связано с выходом России из соглашения ОПЕК+ — и все это говорит о том, что падение активно стимулировалось сторонними силами, было вполне «рукотворным» и никак не связано с влиянием коронавируса или обычными экономическими факторами.

США долгосрочное падение цен на нефть невыгодно, так как это обрушит добычу сланцевой нефти, которая стоит около 40 долларов. Нынешние цены также невыгодны и Саудовской Аравии, бюджет которой строится на цене нефти от 65 долларов.

В настоящее время Европа, Китай и Япония сильно зависят от импорта ископаемого топлива, но по мере роста доли возобновляемых источников энергии их энергетическая независимость могла бы вырасти. Япония является наиболее зависимой страной: ее чистый импорт ископаемого топлива составляет пять процентов ВВП. Южная Азия тратит более трех процентов своего ВВП на импорт ископаемых видов топлива. Теоретически страны, которые переходят с импортируемых ископаемых видов топлива на возобновляемые источники энергии, производимые внутри страны, должны значительно улучшить свой торговый баланс.

Анатолий Маслов, РИА

Обязательно подписывайтесь на наши каналы, чтобы всегда быть в курсе самых интересных новостей News-Front|Яндекс Дзен и Телеграм-канал FRONTовые заметки

США передадут Украине три корабля Island

Нефть как источник энергии — Справочник химика 21

По причине защиты окружающей среды чаще всего мишенью для критики служат именно ископаемые источники энергии и их загрязняющие выбросы. Специализация в промышленных отраслях энергетики (нефть — газ, газ — электричество), постепенное сокращение географической изолированности, ослабление противоречий между странами-производителями и потребителями поощряют развитие нефтяной области. По материалам Мировой экономической политики ( МЭП ) за 2003 г., роль нефти как источника энергии, от которого сегодня зависит экономическое развитие отдельных стран и политическая ситуация во всем мире, изменится уже в первой по- [c.147]

В. НЕФТЬ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ [c.193]

Экономическое развитие страны неразрывно связано с увеличением потребления энергии. В течение шести десятилетий основным топливом промышленной революции был уголь. В 1948 г. нефть как источник энергии сравнялась с углем. Тем временем трехкратное увеличение населения в двадцатом столетии сопровождалось десятикратным увеличением потребления энергии во всех ее формах. Нет сомнения, что и в дальнейшем богатство и уровень жизни нации будут зависеть от возможности использования больших количеств энергии. [c.60]

Мы рассмотрели несколько возможных вариантов замены нефти как источника энергии, которые не затронули бы принципиально наш образ жизни. Мы можем так усовершенствовать наши машины, что они будут потреблять меньше нефти. Мы можем так изменить технологию получения энергии, что станет возможным использование других видов сырья. Но что может заменить нефть в качестве сырья для промышленности [c.228]

Значение смолисто-асфальтеновых веществ нефти как источника энергии и потенциального химического сырья с каждым годом возрастает. Между тем наши знания о химическом составе и свойствах, не говоря уже о химическом строении этих веществ, крайне недостаточны. Нефть заслуженно получает все большее признание как одна из самых богатых природных сокровищниц химических соединений и ценного сырья для синтеза новых, не известных в природе веществ. [c.434]

Иснользование угля и нефти как источников энергии, после превращения их в электричество иозволяет провести сравнение их общих условий производства и использования в широком смысле слова и дает возможность их сопоставления с определенными формами гидроэнергии. [c.507]

Применение цеолитов дало возможность резко улучшить основные технико-экономические показатели процессов переработки углеводородного сырья и, что особенно важно, увеличить производство высококачественных моторных топлив. В последние годы возникла проблема замены нефти как источника энергии. Полагают, что при современных темпах роста нефтедобычи ее использование в энергетике скоро снизится. Вместе с тем бензин в ближайщие годы, по-видимому, еще сохранит доминирующее значение как основной вид моторных топлив. Отсюда вытекает важная задача разработки методов получения бензина из ненефтяного сырья. [c.39]

Не менее острой является проблема чистой воды. Уже сейчас на земле ощущается значительный недостаток питьевой воды, причем это относится не к засушливым участкам суши или пустыням, а к исстари сложившимся промышленным районам. Например, французские ученые опасаются, что к концу те-кущего столетия в промышленных районах вода станет дороже нефти, поскольку нефть как источник энергии и сырье для химической промышленности заменима, а вода не может быть заменена ничем. [c.11]

С конца войны доля нефти как источника энергии в Италии сильно возросла, и в 1954 г. нефтяные продукты, заняв нервое место, увеличили свою долю до 32% суммарной энергии страны против 11,3% в 1938 г. и 17,6% в 1948 г. [c.586]

С начала 70-х годов, однако, на повестку дня был поставлен вопрос о будущем полимерных материалов в связи с нехваткой природного сырья и энергии [385]. Так как большинство синтетических полимеров производится из нефти, истощение запасов которой беспокоит человечество, этот вопрос является важным как с технологической, так и с политической точки зрения. Так, автомобильная индустрия — главный потребитель полимерных материалов — подтвердила свою заинтересованность в этих материалах, несмотря на увеличивающиеся цены и трудности с поставками полимерных продуктов, и считается, что и в дальнейшем пластмассы и композиты на их основе, такие как АБС, листовые и формочные смеси будут, по-видимому, играть все возрастающую роль в автомобильной технологии [35]. Рассматривая эту проблему в перспективе, можно отметить следующее. Во-первых, на производство всех химических продуктов из нефти, включая сырье для мономеров, расходуется лишь небольшая часть (вероятно, 10%) всех нефтепродуктов [343]. Во-вторых, правильно подобранные и использованные полимерные смеси и композиции могут с успехом служить целям экономии материалов. Так, устойчивые к коррозии композиты обладают оптимальными характеристиками на единицу стоимости. Благодаря росту стоимости энергии растут цены на все материалы, но относительная эффективность стоимости полимерных смесей и композиционных материалов, по-видимому, сохраняется. Действительно, использование нефти для производства материалов с увеличенным временем жизни должно быть предпочтительным перед использованием нефти как источника энергии. Основной проблемой использования полимерных композиций с точки зрения экологии является, по-видимому, трудность уничтожения и возвращения в цикл производства отходов — вопросы, которые требуют значительного внимания. [c.403]

Большинство прогнозистов ожидают, что потребление СПГ в Азиатско-Тихоокеанском регионе возрастет с 75 млн т в 2000 г. до 95 млн т в 2005 г. К 2010 г. потребление увеличится еще на 20 млн т. В то же время роль нефти как источника энергии, от которого сегодня во многом зависит не только экономическое развитие отдельных стран и целых континентов, но и геополитическая ситуация во всем мире, может измениться уже в первой половине нового века. В связи с этим все более актуальной становится проблема обеспечения энергетической безопасности и стабильности на энергорынках. [c.21]

В связи с этим в решении энергетических проблем России большое значение приобретают углубление переработки нефти, более широкое использование газа в качестве моторных топлив и замена газом нефти как источника энергии во всех других технических возможных случаях. Эти мероприятия позволили бы полностью компенсировать снижение уровня добычи нефти. Действительно, с увеличением глубины переработки нефти с повышением выхода светлых продуктов до 87 % против 62-65% ныне и объеме переработки в 330 млн.т Россия могла бы получить дополнительно 70-80 млн.т моторных топлив, что равнозначно увеличению объема годовой переработки (и добычи) на 100 млн.т Повышение глубины переработки нефти до выход

миф или реальность? / НГ-Энергия / Независимая газета

Механизм образования углеводородов на планете до сих пор для ученых во многом остается загадкой

13 февраля 2007 года в «НГ-Энергии» была опубликована статья казанского профессора Рената Халлиуловича Муслимова о подпитке нефтяных месторождений из недр земли. В ней, в частности, отмечался значительный эффект при поиске нефти в последнее время при помощи изучения пород кристаллического фундамента. Как известно, кристаллический фундамент располагается на глубинах от 0 до 15 км. Его перекрывают осадочные породы, в которых и находятся известные месторождения нефти. Исследования ученых из Татарстана показали, что кристаллический фундамент играет важнейшую роль в постоянной «подпитке» нефтяных месторождений осадочного чехла новыми ресурсами за счет притока углеводородов по скрытым трещинам и разрывам из глубин. Указаний на подток нефти из глубин достаточно много. В Татарстане отмечен ряд залежей, где уже извлечены все запасы, а добыча нефти продолжается. Предлагаемая читателям статья Владимира Кучерова развивает данную тему.

Олег Никифоров

Рис. 1. Доля углеводородов в мировом энергобалансе, %. Схема предоставлена автором

Углеводороды являются основным источником энергии для нашей цивилизации. В настоящий момент не существует других источников энергии, которые могут конкурировать с ними по доступности, степени распространения, эффективности и безопасности. Огромные инвестиции в возобновляемые и альтернативные источники энергии, сделанные в последние годы, практически не оказали влияния на мировой энергетический баланс. Доля углеводородов по-прежнему составляет около 57% (рис. 1). Сколько лет мы сможем использовать углеводородное сырье для покрытия наших энергетических потребностей? Для ответа на этот вопрос необходимо прежде всего обсудить реальный механизм образования нефтяных и газовых скоплений на нашей планете. Именно этому обсуждению и посвящена статья.

«Новая» нефть.

Сначала немного фактов. 12 января 2010 года на о. Гаити произошло сильное землетрясение с магнитудой семь баллов. Буквально через несколько дней после землетрясения в офшорной зоне острова были обнаружены крупные запасы нефти.

Ранее проведенные в этой зоне поиски на нефть дали отрицательные результаты.

В июне 1948 года разведочная скважина № 3 дала нефтяной фонтан, ознаменовавший открытие Ромашкинского нефтяного месторождения. По первоначальным оценкам, извлекаемые запасы месторождения составляли 710 млн т нефти. Однако на сегодняшний день здесь уже добыли более 3 млрд т нефти, и месторождение продолжает разрабатываться. При этом наблюдаются весьма интересные явления. Обычно при разработке нефтяного месторождения происходит ухудшение свойств остаточной нефти, ее плотность и вязкость увеличиваются. Однако на Миннибаевской площади Ромашкинского наблюдался обратный эффект. В целом ряде скважин были выявлены периодические уменьшения значений плотности и вязкости нефти до уровня первоначальных. Иными словами, в пласте появлялась «новая» нефть. Кроме того, были выявлены сотни инверсионных скважин, в которых долговременное падение дебитов внезапно сменялось их ростом, что явно противоречит «закону» падающей добычи нефти.

Разработка нефтяного месторождения в Терско-Сунженском районе в Чечне началась в 1895 году, а к началу Великой Отечественной войны из-за сильного обводнения скважин большинство из них было законсервировано. Через несколько лет расконсервированные скважины начали давать безводную нефть. К началу 90-х годов прошлого века скважины снова обводнились и в течение более 10 лет не эксплуатировались. При возобновлении добычи дебиты значительно возросли, а часть скважин вновь стала давать безводную нефть.

Подобные случаи прихода «новой» нефти были зафиксированы на целом ряде месторождений по всему миру. Откуда «новая» нефть в старых, зачастую выработанных месторождениях?

В сентябре 2009 года British Petroleum (BP) объявила об открытии, возможно, крупнейшего за всю историю существования компании нефтяного месторождения (Tiber Oilfield) в Мексиканском заливе. Скважина, вскрывшая продуктивный пласт, была пробурена с морской буровой платформы до глубины 10 685 м при толще воды в 1260 м. На такой глубине нет нефтематеринских пород, термобарические условия слишком высоки для сохранения состава нефти в течение длительного времени. Откуда же нефть в этом месторождении?

По данным BP на конец 2014 года, подтвержденные запасы стран Ближнего и Среднего Востока составляли около 48% мировых запасов по нефти и около 43% – по природному газу. В соответствии с общепризнанной количественной геохимической моделью все нефтематеринские породы региона могут дать не более 6% подтвержденных запасов. Где же источник остальных 94% нефти и газа?

Современные представления о генезисе углеводородов

Все многообразие предложенных моделей происхождения углеводородов и формирования углеводородных залежей объединяется в виде двух альтернативных концепций.

Упрощенно концепцию биогенного происхождения углеводородов можно описать следующим образом. С точки зрения этой концепции все без исключения углеводороды на нашей планете возникли из остатков органического вещества, которое в течение многих миллионов лет накапливалось на дне древних морей и озер, погружалось на глубину нескольких километров и в результате химических превращений преобразовывалось в органическое вещество – кероген. При дальнейшем погружении вглубь земной коры из керогена выделялись частицы рассеянной микронефти, которые в процессе первичной миграции поступали из нефтематеринских пород в породы-коллекторы. В процессе вторичной миграции происходили концентрация углеводородов в ловушках и формирование нефтегазовых залежей. То есть в соответствии с этой концепцией процесс формирования скоплений углеводородов очень длительный и занимает миллионы лет. В рамках этой концепции весьма затруднительно объяснить быстрое восполнение запасов нефти в залежах.

Однако существует и другая точка зрения – концепция абиогенного глубинного происхождения углеводородов. Эта концепция основана на представлениях о том, что генерация углеводородов происходит в глубинных слоях Земли вследствие абиогенного (неорганического) синтеза. Образовавшиеся в глубине углеводороды по глубинным разломам мигрируют в верхние слои земной коры и аккумулируются в скопления нефти и природного газа. Нефтегазоносность рассматривается как одно из проявлений природного процесса дегазации Земли, создавшего на ранних этапах ее развития гидросферу, атмосферу и биосферу. Как показали эксперименты, проведенные разными группами исследователей в различных лабораториях, абиогенный синтез углеводородов может проходить при условиях, сходных с термобарическими условиями верхней мантии Земли, или в условиях нижних слоев земной коры.

Лабораторные эксперименты по абиогенному синтезу углеводородов в условиях, сходных с условиями верхней мантии на глубинах 100–150 км, где давление доходит до 50 тыс. атмосфер, а температура превышает 1200 градусов Цельсия, подтвердили возможность образования и сохранения сложных углеводородных. Полученные углеводородные системы были сходны по своему составу с природным газом. При этом изменение термобарических условий (глубины) позволяет получать природный газ различного состава – от «сухого» с содержанием метана более 96% до «жирного», где в состав газа кроме метана входят различные нормальные и циклические углеводороды метанового ряда. Более того, в экспериментах, воспроизводящих термобарические условия верхней мантии, уже получены углеводородные системы, схожие с газоконденсатами, кетоны, альдегиды и другие сложные углеводороды.

Процесс абиогенного синтеза метана в нижних слоях земной коры возможен при реакции воды, содержащей растворенный СО2, с оливином с образованием серпентина и магнетита и выделением значительного количества водорода (процесс серпентинизации). Расчеты показывают, что количество метана и водорода, образующихся в процессе серпентинизации, на несколько порядков выше всех мировых запасов нефти. Ярким подтверждением процесса серпентинизации являются «черные курильщики» – глубоководные фонтаны высокоминерализованной, насыщенной метаном и водородом и разогретой до 350 градусов по Цельсию воды, обнаруженные на дне океанов.

Да, природный газ верхней мантии или метан нижней коры еще не нефть. Но эти вещества по глубинным разломам могут проникать в верхние слои коры нашей планеты, где на глубинах 3–15 км присутствуют зоны природных катализаторов, и служить основой для синтеза нефти. Как показали многочисленные эксперименты, проведенные исследователями из разных стран, формирование нефти может происходить в земной коре в условиях температур ниже 400 градусов Цельсия в результате поликонденсационных процессов на природных катализаторах. Этот процесс носит пульсационный характер, тем самым обеспечивая подпитку месторождений нефти и газа.

В этом случае также есть «нефтематеринские» породы. Это каталитические зоны земной коры. Именно там и рождается нефть. Но рождается она в результате каталитического синтеза, основой которого служат абиогенные глубинные углеводороды.

Если описанный механизм образования нефтегазовых скоплений справедлив, то под каждым гигантским или крупным нефтегазовым месторождением должна существовать сеть глубинных разломов. Так оно и есть. Все без исключения гигантские нефтяные и газовые месторождения «сидят» на сети глубинных разломов, служащих каналами их подпитки глубинными углеводородами.

Таким образом, «новая» нефть у о. Гаити, в Татарии и Чечне появилась за счет очередного притока глубинной нефти. Нефть месторождения Tiber относительно молодая, поступившая в пористые горизонты из глубинных слоев. А отсутствие биогенного источника для гигантских запасов углеводородов Ближнего Востока объясняется тем, что углеводороды не образовались в результате преобразования органического вещества, а поступили в породы-коллекторы по глубинным разломам – нефть из каталитических «нефтематеринских» зон, природный газ из верхней мантии и нижних слоев земной коры.

Описанный механизм образования залежей нефти и газа объясняет и существование сверхгигантских месторождений нефти на глубине свыше 10 км, и несоответствие между идентифицированными биогенными источниками и доказанными запасами углеводородов для большинства гигантских нефтегазовых месторождений, и наличие крупных углеводородных залежей в кристаллическом фундаменте в отсутствие нефтематеринских свит.

Конечно, описание механизма, обсуждаемого в данной статье, дано лишь схематично, но тем не менее на его основе можно сделать два весьма важных вывода.

1. Главным поисковым признаком методов обнаружения скоплений нефти и газа является поиск возможных ловушек – пористых и трещиноватых пород, способных вместить углеводороды, покрытых слоем непроницаемых горных пород. Теперь мы можем добавить новый поисковый признак – идентификация возможных каналов подпитки месторождений. Использование двух этих поисковых признаков позволит существенно увеличить вероятность обнаружения новых, в первую очередь гигантских нефтегазовых, месторождений.

2. Нефть и природный газ являются возобновляемыми природными ресурсами. Освоение месторождений углеводородного сырья должно строиться исходя из баланса объемов подпитки и отбора при их эксплуатации. Если добычу углеводородов производить с темпом отбора, равным темпу подпитки, то месторождение сможет эксплуатироваться очень длительное время, возможно, сотни лет. Это потребует коренного изменения способов и режимов эксплуатации нефтегазовых месторождений, разработку и внедрение принципиально новых типов оборудования и материалов.

Комментарии для элемента не найдены.

Вся правда о нефти и альтернативной энергетике

Разработка альтернативных источников энергии и использование новых технологий при добыче традиционных энергоносителей привели к серьезным изменениям в мировой энергетике. Изменения открыли новые перспективы и дали повод для надежд и новых прогнозов. Вместе с этим появились и заблуждения и мифы относительно прежних источников энергии и дальнейшего развития энергетики.

Миф №1

Нефтяные компании США хотят экспортировать нефть – значит, у США больше нефти, чем необходимо для внутренних потребностей.

В действительности, речь идет о стремлении добывающих компаний продать нефть по максимально высокой цене. При продаже нефти в США доходы добывающих компаний ограничены теми ценами, по которым нефтеперерабатывающие компании готовы приобрести у них нефть.

В случае если запрет на экспорт нефти в США будет снят, у добывающих компаний появится возможность для продажи нефти по более высоким ценам в других странах. Необходимо также учитывать, что нефтеперерабатывающие заводы оптимизированы под определенные сорта нефти. Например, если НПЗ в Европе не хватает легкой малосернистой нефти (Light Sweet), из-за того что нефть данного сорта, которая раньше поставлялась на эти НПЗ из Ливии, по-прежнему недоступна, отдельные европейские НПЗ могли бы заплатить более высокую цену за легкую малосернистую нефть из месторождения Баккен, чем местные компании в США. При этом, даже с учетом затрат на поставку нефти, добывающие компании могут заработать больше на экспорте нефти, чем на ее продаже внутри США.

Уровень потребления нефти в США в 2013 г. составлял 18,9 млн баррелей нефти и нефтепродуктов в сутки. При этом объем импорта нефти составлял 6,2 млн баррелей в сутки. Это говорит о том, что США являются и, скорее всего, продолжат оставаться крупным импортером нефти.

Более того, в случае если добыча и потребление нефти в США будут оставаться на постоянном уровне, экспорт нефти из США приведет к необходимости увеличения импорта нефти. Импортируемая нефть может быть другого сорта, чем экспортируемая. Возможно, речь пойдет об импорте тяжелой высокосернистой нефти при экспорте легкой малосернистой нефти. В случае снятия запрета на экспорт нефти из США нефтеперерабатывающим предприятиям в Америке, которые специализируются на легкой малосернистой нефти, также, возможно, придется повышать закупочные цены, чтобы конкурировать с иностранными НПЗ, которые готовы покупать нефть по более высокой цене.

Так или иначе, стремление экспортировать нефть на текущем этапе само по себе не отражает общую картину по добыче нефти в США. Скорее желание и возможность экспортировать легкосернистую нефть говорит о том, что в мире скопилось большое количество НПЗ, которые адаптированы к легкой малосернистой нефти. Это произошло из-за того, что с годами в мировой экономике превалировали тяжелые высокосернистые сорта нефти. Возможно, если добыча нефти из сланцевых формаций продолжить расти, доля легкосернистой нефти в мире начнет повышаться.

Миф №2

Экономике не требуется много энергии.

Человеку требуется пища определенного типа, чтобы обеспечивать необходимую энергию для выполнения различных задач. В этом плане мировая экономика устроена схожим образом: ей требуется энергия определенного типа для выполнения различных задач.

Одной из ключевых задач экономики является производство продовольствия. В развивающихся странах производство, хранение и транспортировка продовольствия играют очень большую роль в экономике. В традиционных обществах большая часть энергии приходится на ручной труд, использование животного труда и сжигание биомассы.

В случае если какая-либо страна с развивающейся экономикой решится заменить традиционные источники энергии на более современные энергоносители, вся структура экономики при этом изменится. Это можно проследить на примере того, как в начале XIX века стало увеличиваться использование других, отличных от сжигания биомассы источников энергии.

График №1, мировое потребление по типам источников энергии (в ГДж)

Промышленная революция в Великобритании началась в конце XVIII века. Она произошла благодаря активному использованию угля, который в свою очередь позволил изготавливать металлы, стекло и цемент в гораздо больших объемах, чем прежде.

Без угля многие крупные города в достаточно холодных климатических зонах, в частности Лондон, столкнулись с проблемой обезлесения. С помощью угля стали возможными промышленные процессы, которые требовали значительного объема энергии, но при этом проблема обезлесения отпала. Кроме того, промышленные процессы с высоким уровнем затраты энергии также стали дешевле для экономики, так как больше не было необходимости вырубать деревья, изготавливать древесный уголь и транспортировать его на большие расстояния (так как большая часть лесов в непосредственной близости от городов уже была вырублена). Доступность угля позволила более активно применять новые технологии.

Первый паровой двигатель был запатентован еще в 1608 г. Первый коммерческий паровой двигатель – в 1712 г. Однако для активного применения парового двигателя понадобились поезда и вагоны из металла, которые начали двигаться по металлическим рельсам. Для производства достаточного объема металла потребовался уголь.

Также благодаря углю стало возможно использовать в промышленных объемах бетон и металл для строительства гидроэлектростанций, что позволило увеличить доступный объем электроэнергии. Также стало возможным изготовление устройств, подобных обычным лампам накаливания (при котором использовали металл и стекло). В большом количестве началось производство проводов для передачи электричества, что привело к увеличению рабочего дня.

Использование угля также привело к серьезным изменениям в сельском хозяйстве. Стальные плуги и косилки, которые могли тянуть лошади, стали изготавливаться в больших объемах. Снизилось количество людей, которое было необходимо для ведения сельского хозяйства. Больше людей стало работать в городах, на фабриках.

Сегодня мировая экономика очень сильно отличается от того, что она представляла собой в 1820 г., во многом из-за увеличения потребления энергии. Человечество обладает крупными городами, продовольствие и сырье транспортируются на большие расстояния от места производства к населенным пунктам и промышленным центрам. Водопровод и канализация существенно снизили риски возникновения болезней в местах проживания людей. Транспорт, который использует нефтепродукты или электричество, убрал необходимость использования гужевого транспорта (с использованием животных).

Если бы человечество попыталось оставить текущую модель экономики с высоким уровнем энергоемкости и перейти к системе, которая бы использовала биотопливо, этот переход потребовал бы кардинальных изменений.

Миф №3

Мировая экономика может легко перейти на возобновляемые источники энергии.

На графике №1 единственными возобновляемыми источниками энергии являются гидроэлектроэнергия и биотопливо. Стоит также отметить, что по мере роста потребления энергии заметно выросло и население.

График №2, население Земли (млрд чел.)

График №3, использование энергии на душу населения

Потребление энергии в 1820 г. можно рассматривать как начальный этап. На этом этапе энергии было достаточно только для производства продовольствия, обогрева домов, производства одежды, а также для обеспечения потребностей самых простых промышленных процессов. Данный сравнительно скромный уровень развития мировой экономики требовал чуть более 20 гигаджоулей энергии на душу населения.

На текущем этапе развития мировой экономики совокупный объем биотоплива как одного из основных источников энергии, на которые якобы возможно легко и безболезненно перевести мировую экономику, и гидроэлектроэнергии (график №3) составляет около 11 гигаджоулей энергии. Чтобы достичь уровня потребления энергии на душу населения, показанного в 1820 г., потребуется либо вводить в структуру энергопотребления дополнительный источник энергии (например, уголь), либо очень и очень долго ждать, пока объем возобновляемых источников энергии, включая гидроэнергетику, можно будет существенно увеличить.

Кроме того, если говорить о возобновляемых источниках энергии, которые можно использовать без традиционных ископаемых видов топлива, потенциальный объем энергогенерации будет еще ниже. Современные ГЭС используют уголь, так что этот вариант придется исключить. Современные виды биотоплива, как, например, биоэтанол, который производится из кукурузы, и биодизель, который производится из рапса, также придется исключить из списка возобновляемых источников энергии, переход на которые возможен при полном отказе от традиционных ископаемых видов топлива. Масштабное производство биоэтанола и биодизеля возможно только при развитом сельском хозяйстве и транспортировке топлива, что в свою очередь зависит от нефти, нефтепродуктов и возможности производства металла в достаточном количестве.

Стоит добавить, что ветряная и солнечная энергетика уже включены в состав “биотоплива” на графике №3. Объем энергогенерации с их помощью пока остается крайне незначительным. По данным BP, в 2012 г. доля ветряной энергетики в мировой энергогенерации составила 1%, солнечной энергетики – лишь 0,2%. Кроме того, их также придется вычеркнуть, так как они требуют традиционных ископаемых источников энергии для производства и транспортировки.

Необходимо учесть, что даже если объем генерации биотоплива, без его современных видов, сможет достичь показателя 1820 г., есть еще один очень серьезный фактор. Мировое населения сегодня примерно в семь раз выше показателей двухсотлетней давности. Т. е. в сегодняшних величинах населения биотопливо могло бы обеспечить 1/7 от потребления энергии на душу населения по сравнению с 1820 г. Причем даже этот показатель вряд ли мог бы быть достигнут. В начале XIX века поголовье лошадей, которые использовались в качестве транспорта, было намного выше, чем сегодня.