Ресурсы нефти и газа Сланцевый газ Высоко

Ресурсы нефти и газа Сланцевый газ Высоко вязкие нефти

Распределение ресурсов и запасов нефти и газа по миру

Прогноз снабжения и спроса по различным видам энергоресурсов в XXI веке • (Дж. Эдварде, Университет Колорадо, 2001 год) • 1 тонна нефтяного эквивалента: 900 тыс. м 3 газа, 1, 5 т каменного угля, 3 т бурого угля, 4500 к. Вт. час. электроэнергии нетрадиционные источники энергии Мах потребления нефти – 2015 г. угля – 2025 г. газа – 2028 г. гидроэнергии – 2030 г. атомной энергии -2032 г. Согласно прогнозу, потребление не возобновляемых источников к середине XXI века возрастет до 16 -17 млрд. т н. э. При этом доля нефти в структуре потребления снизится до 21%, на газ и уголь будет приходиться по 27%, существенно возрастет роль атомной энергетики

ЗАПАСЫ НЕФТИ И ГАЗА (2001, 2006, 2009 гг) Нефть, млн. т Газ, млрд. м 3 страна 2001 2006 2009 страна 2001 2006 2009 Сауд. Аравия 35605 35378 37920 Россия 48140 47544 47800 Ирак 15306 15512 15490 Иран 23000 26734 28080 ОАЭ 13306 12890 14020 Катар 11150 25849 25260 Кувейт 13103 13985 13840 Сауд. Аравия 6050 6750 7305 Иран 12104 18808 6010 6002 6090 22650 ОАЭ Венесуэла 10465 11678 15240 Алжир 4520 4853 4530 Россия 6612 14697 США 4470 5694 7000 США 4040 2927 3710 Венесуэлла 4160 4259 4840 Ливия 4013 5165 6030 Нигерия 3510 4981 5230 Мексика 3850 1768 1620 Ирак 3110 3113 3170 Китай 3265 3900 2465 Туркмения 2860 2900 3862 Нигерия 3060 4848 5305 Малайзия 2310 1601 2490 Норвегия 1279 1103 910 Индонезия 2050 1783 3000 Алжир 1251 1430 1675 Узбекистан 1870 1620 1840 Бразилия 1102 1504 1760 Казахстан 1840 3400 Казахстан 1088 4200 5400 Нидерланды 1770 1571 1380 Азербайджан 939 959 1600 Кувейт 1490 1602 1765 Канада 870 28323 24065 Китай 1370 1454 1880 Ангола 735 1238 1290 Ливия 1310 1457 1540 Англия 680 535 537 Австралия 1260 3640 850 Индонезия 680 595 790 Норвегия 1250 2380 2310 Индия 640 762 805 Украина 1120 1051 839 Другие страны 21413 Другие страны 15570 Общие запасы 142303 193177 Общие запасы 150190 173676 181374

Россия

Баррель – ед объема • Баррель (англ. barrel, основное значение — бочка) (американский нефтяной) — единица измерения объёма нефти, равная 42 галлонам, или 158, 988 л. • Баррель для измерения прочих жидкостей в Америке вмещает только 31, 5 галлона (119, 237 л). Английский Б. (мера вместимости для сыпучих веществ) равен 163, 65 дм 3. Баррель пива равняется 163, 66 л, или 36 галлонов. • Переводить баррели в тонны приходится часто, и здесь в дело вступает такой фактор, как плотность нефти, которая для основных сортов нефти России, например, колеблется в широких пределах — от 820 до 905, 5 кг /м 3 Соответственно меняется и масса каждого барреля. Коэффициент перевода из тонн в баррели для российской нефти марки Urals , основной марки российской нефти, отгружаемой на экспорт, составляет ок. 7, 28 барр. /т. Аналогичный коэффициент для легкой норвежской нефти марки Brent , со скидкой к которой продается Urals на мировом рынке, составляет 7, 59 барр. /т.

Доказанные запасы нефти в основных нефтедобывающих странах на начало 2009 6, 1 3, 4 1, 4 1, 4 1, 8 9, 7 8, 4 3, 3 11, 2 6, 5 1, 3 3, 0 8, 3 22, 3% Общие запасы – 190, 3 млрд. тонн

Распределение запасов нефти • Нефть • • Среди географических регионов по • Среди отдельных стран запасам нефти лидирует Ближний наибольшими запасами обладают и Средний Восток – 57, 6% мировых. шесть стран – членов ОПЕК, в • Доля стран Северной Америки • том числе расположенные в Ближне составляет 14, 6%, -Средневосточном регионе • Латинской Америки – 10, 7%, Саудовская Аравия – 38, 3 млрд. т • Африки – 9, 0%, • (20, 1% мировых запасов), • СНГ (без России) – 4, 0%, • Иран – 22, 6 млрд. т (11, 9%), • Южной и Юго-Восточной Азии – • Ирак – 15, 5 млрд. т (8, 2%), 1, 6%, • Кувейт – 14, 2 млрд. т (7, 5%) • Европы с Балтией – 1, 0%, • ОАЭ – 14, 0 млрд. т (7, 4%), • Центральной Азии и Дальнего • Венесуэла – 15, 2 млрд. т (8, 0%) Востока – 1, 3%, • Австралии и Океании – 0, 2%.

Запасы нефти • В состав ОПЕК входят 12 стран: Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия, Венесуэла, Катар, Ливия, ОАЭ, Алжир, Нигерия, Эквадор и Ангола. • На долю ОПЕК приходится 81, 3% 1, 19 трилл баррелей (156, 6 млрд т) мировых запасов и 40% мировой нефтедобычи. • Ежегодном отчет ОПЕК - за прошлый год доказанные запасы нефти в Венесуэле выросли на 40, 4% по сравнению с 2009 годом и достигли 296, 5 млрд баррелей (39, 0 млрд т). Запасы нефти в Саудовской Аравии составили в 2010 году 284, 5 млрд баррелей (37, 4 млрд т). • Как пишет Market. Watch, в ОПЕК также сообщили об увеличении доказанных запасов нефти Ирака и Ирана. Нефтяные резервы Ирака выросли за год на 24, 4% до 143, 1 млрд баррелей ( 18, 8 млрд т) , а Ирана — на 10, 3% до 151, 2 млрд баррелей (19, 9 млрд т). • ОПЕК теперь учитывает тяжелую нефть. Но что это означает? Инвестиции, которые необходимы для разработки этих месторождений, огромны, и в нынешней ситуации Венесуэла их не получит. Запасы фактически недоступны", - отмечает главный экономист лондонского Центра международных энергетических исследований Лео Дроллас. • Россия, которая не является участником ОПЕК, входит в первую десятку стран с крупнейшими запасами нефти. По данным BP Statistical review of world energy 2011, запасы нефти в России составляют 77, 4 млрд баррелей (10, 2 млрд т).

Доказанные запасы нефти и газоконденсата на 1. 01. 2000 г. (млн. т) и обеспеченности доказанными запасами (лет) В 2000 г. обеспеченность нефтью в мире при существующих темпах добычи оценивалась - в 46 лет. В России – 50 лет В США – 10 лет В Ираке - 109 лет В Китае – 29 лет В Катаре – 16 лет В Кувейте – 118 лет В Таджикистане – 150 лет В Венесуэле - 71 год В Канаде - 8 лет В 2004 г. обеспеченность нефтью в мире при существующих темпах добычи оценивалась - в 54 года. В России – 36 лет В США – 11 лет В Ираке - 233 лет В Китае – 19 лет В Катаре – 55 лет В Кувейте – 124 лет В Таджикистане – 160 лет В Венесуэле - 111 лет В Канаде - 221 год

Добыча нефти и газа в СССР и России • Динамика добычи нефти (млн. т в год) Газа (млрд. м 3 в год) • 1913 г. - 9, 6 (Азербайджан) • 1940 г. – 31, 7 (+ Зап. Туркмения, Кубань) • 1950 г. – 37, 8 5, 8 • 1960 г. – 148 45, 3 • 1985 г. – 595 (Западная Сибирь) 600 • 1986 г. – 624 (мах) 815 • 1990 г. – 518 • 1997 г. – 300 (мin) • 1999 г. - 304 • 2000 г. – 324 560 • 2002 г. – 370 581 • 2003 г. – 400 • 2008 г. - 507 665 • В 1999 г. по сравнению с 1990 г. объем разведочного бурения в России был сокращен в 7 раз с 36, 9 до 4. 6 млн. м , поисково-разведочного бурения с 5, 15 до 0, 7 млн. м

Добыча нефти в основных нефтедобывающих странах в 2008 г. 1986 г. – 624 (мах) 1997 г. – 300 Расход нефти в мире – 4 млрд. тонн

Динамика добычи нефти в основных нефтедобывающих странах в 1950 -2008 гг. США Россия Иран Китай Саудовская Аравия Венесуэла

Норвегия Канада Ливия ОАЭ

Потребление нефти • Мировое потребление нефти (2002 г. ) - 3522, 5 млн. т, • из них: • США – 894, 3 • Китай – 245, 7 • Япония – 242, 6 • Германия – 127, 2 • Россия - 122, 0 • Канада – 89, 7 • Саудовская Аравия – 63, 4 • Австралия – 38, 0 • Расход нефти в мире – 4 млрд. тонн (2008 г. ) • США использует 42% мирового бензина, треть реактивного и дизельного топлива. Шестую часть топлива приобретается на Ближнем Востоке, вкладывая в эти страны не менее 30 млрд $ ежегодно.

Потребление нефти и нефтепродуктов в основных нефтедобывающих странах в 2007 г. 310 894, 3 красным потребление– 2002 г. зеленый – добыча 2008 г. черным – потребление 2007 г. 212 245, 7 242, 6 164 584 507 122, 0 89, 7 63, 4 206

Распределение добычи нефти на душу населения, т (2002 г. ): • Катар - 45, 05 ; • Кувейт – 44, 98; • ОАЭ – 43, 88 ; • Норвегия – 34, 94; • Бруней – 29, 91; • Саудовская Аравия – 18, 37; • Тринидат и Тобаго – 6, 44; • Венесуэла – 6, 33; • Россия - 2, 61; • Алжир - 2, 21.

Сравнение экспорта и импорта сырой нефти экспорт ы р ан ст е ы в ит з а к ра п то ро Ев ос в ий ЕК дн ОП ре ы и. С ен импорт чл й ни иж ОПЕК - Организация стран экспортеров нефти Бл

Экспорт нефти Россия стоит на 2 -ом месте в мире по экспорту • Ведущие экспортеры нефти. У нас сосредоточено более 10% мировых (млн. барр/сутки)) запасов нефти и 45% запасов газа. Больше половины уходит за границу. 0, 6 млн т/сут The Organization of the Petroleum Exporting Countries (ОПЕК) - международная межправительственная организация В состав ОПЕК входят 12 стран: Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия, Венесуэла, Катар, Ливия, Объединённые Арабские Эмираты, Алжир, Нигерия, Эквадор и Ангола. Штаб-квартира расположена в Вене. Генеральный секретарь (с 2007 г. ) — Абдалла Салем аль-Бадри. 1 баррель нефти – 159 литров 1 т нефти – 7, 3 баррелей 1 галлон – 3, 78 л

Распределение ресурсов газа по миру

Доказанные запасы природного газа на 1. 01. 2000 г. (млрд куб. м) и обеспеченность добычи запасами (лет) В 2000 г. обеспеченность газом в мире при существующих темпах добычи оценивалась - в 52 года. В России – 79 лет !? В США – 8 лет В Ираке - 225 лет В Китае – 54 года В Катаре – 395 лет !!! Прирост запасов во многих странах – отрицательная величина

США обогнали Россию по добыче ПГ за счет «сланцевого» газа, добыча которого составила около 14 % от общего объема добычи. Для сравнения: 20 лет назад эта доля составляла всего 2 %.

Добыча газа возрастает за счет добычи «сланцевого» газа

добыча потребление

Сравнение экспорта и импорта природного газа экспорт Евро па СН Г импорт

«Сланцевый» газ

«Сланцевый» газ (по реферату магистрантки Новиковой М. В) • Горючий сланец (ГС) – распространенная осадочная порода с высоким содержанием ОВ (до 35 -40%), преобразованная до подстадии ПК. • Уже давно было известно, что в ГС содержатся большие запасы ПГ, но до недавнего времени добыча «сланцевого» газа считалась дорогостоящей и технически сложной. Однако высокие цены на ПГ сделали добычу «сланцевого» газа экономически целесообразной. • Появились новые технологии, позволяющие извлекать его без особых затрат. • Сланцевый газ (природный) (англ. Natural shale gas ) – природный газ, добываемый из ГС, состоящий преимущественно из метана. •

ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ Разработка кукерситов Эстония

Сланец с месторождения Barnett США Первая газовая скважина в сланцевых пластах была пробурена в США еще в 1821 г. Вильямом Хартом (William Hart) в Fredonia, New York, который считается в США «отцом природного газа» . Эта порода отличается плотностью и низкой пористостью, и газ находится в небольших изолированных » карманах» , чтобы добыть его, требуется пробурить множество скважин, каждая из которых даст лишь очень небольшой объем газа.

Карта месторождений сланцевого газа в США, 2010 г. В 70 -е годы были проведены разведочные работы, в ходе которых выявлены четыре огромные сланцевые структуры— Barnett, Haynesville, Fayetteville и Marcellus, простирающиеся на десятки тысяч км 2 и, по-видимому, содержащие гигантские запасы ПГ

Добыча «сланцевого газа» • При добыче газа из ГС произошел настоящий технологический прорыв. Теперь вместо множества одиночных вертикальных скважин пробуривается одна, от которой затем на большой глубине расходятся горизонтальные скважины, длина которых может достигать 2– 3 км. • Затем в пробуренные породы закачивается под давлением смесь песка, воды и химикатов. • Гидроразрыв разрушает перегородки газовых карманов, что позволяет собрать весь газ и откачать его через все тот же вертикальный ствол. Схема бурения сланцевого газа (слева) и традиционного из песчаника-коллектора

Этот метод был разработан в Соединенных Штатах, которые в 2009 г. по уровню добычи газа заняли первое место в мире, опередив Россию.

Добыча сланцевого газа

Масштабное промышленное производство сланцевого газа было начато компанией Devon Energy в США в начале 2000 -х на месторождении Barnett Shale, расположенном на севере Техаса. На этом месторождении компания в 2002 г. пробурила впервые горизонтальную скважину. Содержащие метан ГС залегают здесь на глубинах от 450 до 2000 м на площади 13 тыс. км 2. Мощность пласта изменяется от 12 до 270 м. Доказанные извлекаемые запасы были приняты в размере 59 млрд. м 3. В настоящее время они полностью выбраны

Прогноз добычи «сланцевого» газа в США, В 2008 году произошел технологический прорыв, и добыча газа из ГС вышла на промышленный уровень, а США заняли первое место в мире по добыче газа, легко сместив Россию на второе место. По прогнозам специалистов к 2030 г. сланцевый газ будет занимать 7 % мирового газового рынка.

Нетрадиционные ресурсы природного газа по регионам, трлн куб. м, В 2009 г. "сланцевый бум" дошел и до Европы. Огромные запасы газосодержащих ГС найдены в Нидерландах, Польше, Франции, Швеции, других европейских странах. Сланцевые проекты готовятся стартовать в Китае, Индии, Аргентине, Австралии, других государствах. В настоящий момент оборудование для разведки стоит очень дорого, не говоря уже о добывающем. Кроме того, практически абсолютной монополией на соответствующие технологии обладают США, так что для ведения работ в любой другой точке земного шара оттуда придется везти абсолютно все – начиная от труб и заканчивая специалистами.

Отрицательные моменты • Не мало важная проблема состоит в том, что теплотворная способность сланцевого газа почти в 2 раза ниже, чем у ПГ. • В нем содержится большое количество вредных примесей: СО 2, N 2 и H 2 S, так что он может взорваться в газопроводах высокого давления. • В отличие от ПГ, месторождения сланцевого газа относительно невелики, и большей частью эксплуатируются в течение только одного сезона. Это вызвано низкой концентрацией газа в породе и приводит к тому, что пробуренные скважины быстро сокращают свой дебит. • Так в среднем скважины, пробуренные на крупнейшем месторождении сланцевого газа в США Барнетт в Техасе, ко второму году эксплуатации снижали свой дебит на 37%, а к третьему на 50% по сравнению с первым годом.

• Минусы. Защитников окружающей среды волнует потенциальная опасность загрязнения грунтовых вод. Технология добычи требует больших объемов воды, которая смешивается с песком и химикатами. Последние теоретически способны попасть в водоносные пласты (такие факты были зафиксированы в США), несмотря на то, что в большинстве случаев те отделены от газоносных горизонтов тысячами метров плотных пород, причем газ залегает намного глубже. • Но есть и плюсы. Поскольку сланцевый газ находится почти повсеместно, расходы на его транспортировку к потребителям минимальны. А из-за короткого производственного цикла для него не нужно строить газохранилищ.

Сланцевый газ в России В России по ряду оценок сосредоточено до четверти мировых запасов этого вида сырья, но в нашей стране практически не занимаются промышленным освоением ГС. Исключением является северо-запад страны, где расположено Ленинградское месторождение ГС (кукерситы), залегающих на небольшой глубине.

Высоко вязкие нефти (ВВН)

Высоко вязкие нефти (ВВН) • В настоящее время на мировую добычу тяжелых нефтей тратится около 15% от общих затрат. • Если общие запасы нефти составляют около 2030 млрд баррелей, то из них 930 млрд баррелей (1 баррель – 159 л, 1 т -7, 3 баррелей) составляют легкие нефти, 430 – тяжелые и 650 – твердые битумы. • Залежи или нефтепроявления ВВН имеются почти в каждом НГБ, известно около 1900 месторождений, но их распространение неравномерно: 63% от общих запасов находится в Южной и Северной Америке, 1% - в Европе, 9% - в России и СНГ, 8% - в Азии. • ВВН трудно добывать, но цены за баррель на ВВН почти на 30$ ниже, чем на нефти типа Brent .

Критерии выделения ВВН • Нет единых критериев для выделения ВВН. Свойство, по которому проводится граница между ВВН и твердыми битумами (нафтидами и нафтоидами) – отсутствие текучести, принимается всеми исследователями. • Граница же между средними нефтями и ВВН определяется по разным показателям. • Обычно деление нефтей на легкие и тяжелые производится по плотности: до 0, 870 – легкие, 0, 871 – 0, 910 – средние и более 0, 911 г/см 3 – тяжелые. • Э. М. Халимов, Г. Т. Юдин (1981, 1984) к ВВН относят нефти с динамической вязкостью более 0, 06 Па с в пластовых условиях и 0, 05 Па с в поверхностных, • По промысловым характеристикам они считают нефти с вязкостью более 0, 03 Па с – ВВН, принимая во внимание трудности извлечения таких нефтей из пласта и необходимость применять специальные методы разработки (закачка пара, повышение внутрипластового давления, горение и т. п. ). • В соответствии с решением координационного совещания в г. Куйбышеве (Самара) в ноябре 1981 года в прогнозной оценке ресурсов нефти рекомендуется разделять нефти по вязкости на следующие группы: 1 – нефти с вязкостью 0, 05 - 0, 2 Па с; 2 – 0, 2 -0, 1 Па с; 3 – 1, 0 Па с и более.

Высоко вязкие нефти (ВВН) Американские геологи к ВВН относят нефти с плотностью больше 0, 930 г/см 3 или меньше 21°АPI , к сверх тяжелым – более 8, 00°АPI, твердые битумы имеют плотность – 8°АPI и менее. 19° API Сырая нефть 10° API Сырая нефть

Молекулярный состав ВВН • Одними из важнейших компонентов, повышающих вязкость, являются полициклические нафтеновые, ароматические и гибридные нафтено-ароматические УВ, твердые парафины (н- алканы > C 16 ) и карбоциклические соединения (азотистые, сернистые, кислородные), которые содержатся в смолах и асфальтенах, поэтому к ВВН относятся нефти имеющие перечисленные особенности молекулярного состава. • Другую группу ВВН составляют легкие нефти (легкие ВВН) с большим содержанием твердых парафинов. Высокомолекулярные н- алканы в пластовых условиях при высоких температурах не повышают вязкость, поэтому извлекать их из пласта удается обычными методами, поскольку вязкими не текучими они становятся в поверхностных условиях.

Распределение мировых начальных геологических ресурсов по глубинам