Ссылка на 1ую часть статьи: Состояние газовой отрасли в мире.
Оглавление статьи:
Сжиженный природный газ (СПГ)
Сжиженный природный газ представляет собой обыкновенный природный газ, охлажденный до температуры -162 °С.
При регазификации из одного кубометра сжиженного газа образуется около 600 м3 обычного природного газа. 1 тонна СПГ содержит 1400 м3 газа. СПГ имеет меньшую плотность, чем вода, что позволяет ему находиться на поверхности в случае разлива и вернуться к парообразному состоянию достаточно быстро. В своей жидкой форме СПГ не имеет способности взрываться или воспламеняться.
По состоянию на конец 2010 года мировое производство СПГ достигло 260 млн т в год. Только такое карликовое государство Катар производит около 75 млн т СПГ в год. Согласно прогнозам в течение последующих пяти лет производство СПГ может увеличиться более чем на 50%.
Основная часть СПГ в настоящее время производится в странах Азиатско-Тихоокеанского региона и на Ближнем Востоке.
Россия собирается увеличить производство СПГ путем строительства третьей очереди завода на Сахалине вдвое увеличить производительность будущего завода во Владивостоке и довести общее производство этих предприятий к 2030 году до 20-25 млн т. Развивается проект НОВАТЭК и Total «Ямал-СПГ», предусматривающий ввод в 2016 году в эксплуатацию завода СПГ производительностью 15-17 млн т.
Таблица 8. Основные экспортеры СПГ (млрд м3)
| Катар | 38,0 |
| Алжир | 22,0 |
| Малазия | 29,0 |
| Индонезия | 25,0 |
| Австралия | 19,0 |
| Нигерия | 18,0 |
| Тринидад и Тобаго | 16,5 |
Таблица 9. Основные импортеры СПГ (млрд м3)
| Япония | 93,0 |
| Южная Корея | 36,5 |
| Испания | 26,8 |
| Тайвань | 12,8 |
| Индия | 12,8 |
| Франция | 11,3 |
| США | 8,1 |
Нетрадиционные газы
Сланцевый газ
Сегодня происходит вторая революция в газовой отрасли - революция сланцевого газа.
Сланцевый газ (англ. shale gas) состоит из метана с примесями углекислого газа, азота и сероводорода. Его источником являются газоносные сланцы — самая распространенная в мире осадочная порода. Сланцевый газ не образует больших скоплений, и добывать его в промышленных масштабах стали только в XXI веке с появлением новых технологий, в частности - технологии гидроразрыва пласта (ГРП), а также ЗЭ-сейсмики. По одним данным, мировые запасы сланцевого газа оцениваются в 200 трлн м3, по другим - в 450 трлн м3. Извлечение 12 трлн м3 из них может оказаться экономически оправданно.
Технология разработки сланцев
Технология разработки сланцев существовала достаточно давно, но внедрена она была в США только несколько лет назад, когда цены на углеводороды достигли своих максимумов.
Еще пять лет назад в США его добычей занимались только венчурные (то есть изначально идущие на большой риск) компании, приносившие одни убытки. Но, в конце концов, специалисты нашли подходящий способ добычи: бурится много горизонтальных скважин, затем пласт буквально разрывают, закачивая в него около 1 тысячи тонн воды. Это, конечно, сложно и дорого - скважина исчерпается всего за несколько лет, а себестоимость газа раз в десять превышает обычную (около 150 долларов за тысячу м3). Зато добывать газ можно чуть ли не в любом месте, в непосредственной близости от потребителя, что существенно снижает расходы на транспортировку. И в 2009 году США впервые обошли по объемам добычи газа Россию - благодаря 80 млрд м3 сланцевого газа, извлеченного американскими компаниями. В настоящее время сланцевый газ даже поставляют в сжиженном виде в Европу.
«Вирусом» сланцевого газа заразились политики, экономисты и бизнесмены во Франции, Нидерландах, Австралии.
По данным экспертов, самые большие залежи сланцевого газа находятся в США, России, на Ближнем Востоке, в Австралии и Китае. За ними следуют Канада, Индия, Германия, ЮАР, Украина, Казахстан.
Проблемы добычи сланцевого газа
Однако добыча сланцевого газа связана с целым рядом экономических проблем. Так, скептики считают, что сланцевая тема искусственно раздута, поскольку добывать сланцевый газ экономически невыгодно. Себестоимость бурения скважины на месторождении газовых сланцев составляет 2,5-4 млн долларов США, а срок ее эксплуатации составляет около 10 лет, тогда как при добыче газа традиционным способом скважина служит 30-40 лет. Чтобы сохранять объемы газодобычи при быстро падающих давлениях в скважинах, приходится бурить их снова и снова, повторяя операцию гидроразрыва. Считается, что при рыночных ценах на уровне 150 долларов США за 1 тыс. м3, добывать сланцевый газ невыгодно.
Еще более серьезными выглядят экологические проблемы.
Одной из технологий для добычи сланцевого газа является технология гидравлического разрыва пласта. Этот процесс предполагает введение смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под чрезвычайно высоким давлением (500-1500 атм.). Давление приводит к образованию крошечных трещин, которые позволяют газу вырваться.
Как правило, жидкости, используемые при ГРП, канцерогенные. Особую опасность представляет собой возможность попадания химических реагентов, используемых при гидравлическом разрыве, в пласты, содержащие артезианскую воду, используемую для питья. Наличие радона - продукта распада урана, еще один аспект. С учетом того, что для добычи сланцевого газа требуется количество скважин до 100 раз большее, чем при добыче обычного газа, американская общественность серьезно обеспокоена возможными масштабами загрязнения подземных вод.
Шахтный метан
По оценкам мировых и российских специалистов, одним из перспективных, местных источников энергии является шахтный (угольный) метан - высококачественный и экологический чистый энергоноситель. Многие ассоциируют шахтный метан как опасный спутник добычи угля. Действительно, главной опасностью для горняков был и остается шахтный метан. Взрывы и выбросы метана являются причинами наиболее крупномасштабных аварий на угольных предприятиях во всем мире. Однако при правильной утилизации шахтный метан становится перспективным и ценным видом топлива. Интересно, что шахтный метан уже используется во всем мире, превращаясь из проблемы, связанной с безопасностью, в ценный источник энергии.
Но что же он собой представляет? Этот газ имеет много названий: шахтный газ, рудничный газ, угольный метан и др. На самом деле речь идет об одном и том же газе, который выделяется из угля или содержащих его пород. Наиболее распространенное его название — шахтный метан.
Добыча метана
В настоящее время существует несколько методов добычи метана из угольных пластов. Первый - дегазация угольных шахт, снижающая объемы выделения метана в горные выработки и обеспечивающая безопасность работ в метанообильных шахтах. В этом случае газ с разной концентрацией метана является попутным полезным ископаемым, снижающим себестоимость угля. Содержание метана в шахтном газе колеблется от 10 до 98%.
Вторым методом добычи шахтного метана является добыча вне полей действующих шахт путем бурения специальных скважин с применением искусственных методов повышения газопроницаемости угольных пластов. В этом случае газ, извлекаемый из угольных пластов (вне зон влияния горных работ по технологиям угле- газового промысла), представлен, в основном, метаном (95-98%).
Третьим методом добычи шахтного метана является добыча из закрытых шахт. Так добывают этот газ в угольных бассейнах Нор-Па-де-Кале (Франция), Эно (Бельгия) и Остравско-Карвинском (Чехия). Из закрытых шахт добывается газ, содержащий от 50 до 80% метана. В последнее время активно обсуждается еще один способ добычи шахтного метана - комбинированный. Чтобы дегазация шахт была действенным способом борьбы за безопасность труда горняков, ее необходимо проводить предварительно, перед пуском шахты, а не во время работы. Предполагается, что в таком случае удастся откачать до 70% объема газа метана в шахте. Шахтный метан принадлежит к группе парниковых газов (способствует удержанию тепла в атмосфере) и по своему влиянию на глобальное потепление в двадцать один раз превосходит углекислый газ. При этом, за последние два столетия концентрация метана в атмосфере Земли увеличилась более чем вдвое. По мнению экспертов, это явление - следствие добычи угля. Так, в настоящее время только из угольных шахт Кузбасса на поверхность ежегодно выходит около 2 млрд м3 метана.
Мировые запасы метана
Мировые запасы метана угольных пластов превышают запасы природного газа и оцениваются в 260 трлн м3. Наиболее значительные ресурсы сосредоточены в Китае, России, США, Австралии, ЮАР, Индии, Польше, Германии, Великобритании и Украине. Масштабная добыча метана уже ведется в США, где создана и действует целая отрасль промышленности по добыче газа из угольных пластов. Например, в США за 10 лет добыча угольного метана из специальных скважин возросла до 60 млрд м3/год.
Общие ресурсы метана в угольных пластах России составляют по различным источникам 100-120 млрд м3/год с учетом восточных и северо-восточных бассейнов. Сегодня газообильность выработок составляет около 40 м3 метана на тонну добываемого угля. На территории России наиболее газоносными являются пласты угля Воркутинского месторождения и Кузнецкого бассейна. Несмотря на очевидную перспективность, практика использования шахтного метана, как энергетического топлива в России, находится на уровне 5-10% от общего объема дегазации, хотя ежегодно в странах СНГ дегазационными установками из угольных шахт извлекается и выбрасывается в атмосферу около 3 млрд м3 метана (в том числе в России - около 2 млрд м3). Наиболее перспективным в отношении добычи и использования метана в промышленных целях является Кузнецкий угольный бассейн. В октябре 2000 года РАО «Газпром» и администрация Кемеровской области сделали первый шаг в реализации совместного проекта по добыче метана из угольных пластов Кузнецкого бассейна. На основе многолетнего изучения геологоразведочными и научно-исследовательскими организациями метаноносности угольных пластов ресурсы метана здесь оценены в 13 трлн м3 до глубины 1800 м и в 5-6 трлн м3- до 1200 м. Целевым назначением широкомасштабной добычи метана из угольных пластов является полное обеспечение потребностей шахтерских регионов России собственным местным газом, который является наиболее доступным, наиболее дешевым и наиболее экологически чистым резервом из известных газов, альтернативных природному газу.
К сожалению, Россия очень медленно приходит к пониманию того, что шахтный газ - это наше богатство, как нефть и природный газ. Огромные ресурсы, разработанные в мире технологии и оборудование для добычи и использования шахтного метана, позволяет ему уже в настоящее время занять достойное место в топливно-энергетическом балансе страны.
Попутный нефтяной газ
Плачевное положение дел наблюдается по использованию попутного нефтяного газа (ПНГ): при дебите утилизируется только 59%. Оставшиеся миллионы кубометров сжигаются в факелах. Можно представить, какой колоссальный вред наносится окружающей среде!
Потери ценного углеводородного сырья, экономические потери составляют 13 млрд. долларов (а по данным, полученным из американских источников, Россия сжигает до 51 млрд м3 ПНГ - потери более 33 млрд долларов). Планировалось, что к 2013 году будет переработано и передано в транспортную сеть 95% попутного нефтяного газа.
Гидраты метана
В последнее десятилетие в мире резко возрос интерес к проблеме природных газовых гидратов (ГГ). Особое внимание к ГГ, как возможным энергетическим ресурсам, способным восполнить дефицит углеводородного сырья в будущем, стимулировано прежде всего предполагаемым огромным количеством сосредоточенного в них газа.
Некоторые специалисты считают, что мировые запасы гидратов метана достигают 7,6 квинтиллионов м3 (1018).
В настоящее время определены места локализации ГГ и объемы ресурсов. Так, огромное количество ГГ находится в зоне экономических интересов США в Тихом и Атлантическом океанах, в акваториях вокруг Японии, на севере Канады, в морях, окружающих Индию.
Что это может значить для России? С одной стороны, у нас собственных газогидратов очень много. Расположены они чаще всего в зоне вечной мерзлоты или на дне Северного Ледовитого океана. Также уже обнаружены месторождения на дне Байкала. Значит, мы тоже сможем их разрабатывать и поставлять газ на внешний рынок. Но тогда он вряд ли кому-то за рубежом понадобится. Потому что - и это другая сторона проблемы - таких газогидратов очень много раскидано по всему миру.
Статью подготовил:
Шенявский Юрий Львович,
президент Газового клуба Санкт-Петербурга