ПРИШЕЛ, РАЗВЕДАЛ, ПРОБУРИЛ.
Журнал «GEO», №7, июль 2008 г.
ПРИШЕЛ, РАЗВЕДАЛ, ПРОБУРИЛ
Борис Евгеньевич Лухминский, профессор Российского геолого· разведочного университета, доктор физикоматематических наук, член совета директоров московской секции Society оf Petroleum Engineers.
Это, оказывается, только полдела.
Эффективно эксплуатировать месторождения и совершенствовать сложнейшие технологии нефтедобычи - в этом, в частности, видят специалисты выход из угрожающей перспективы сырьевого кризиса.
ГЕО: По данным отчета компании ВР о состоянии энергетических ресурсов, разведанных мировых запасов нефти хватит на ближайшие 40 лет, объемы этих запасов оцениваются от 1,15 до 1,8 триллиона баррелей. На чем основаны эти прогнозы, насколько они бесспорны?
- Я могу сравнить цифры отчета ВР (British Petroleum) с обзорами OGI (Oil & Cas Journal), это самый известный технический журнал по нефтегазовому хозяйству в мире. Обзоры за 2002-2007 годы дают такие цифры запасов:
на 1 января 2002 года - 1,031 трлн баррелей (баррель - это 158 литров),
на 1 января 2003 года - 1,212 трлн баррелей,
на 1 января 2007 года -1,317 трлн баррелей,
а на 1 января 2008-го - 1,332 трлн баррелей.
Отсюда следует, во-первых, что запасы растут. Во-вторых, приведенные ВР цифры правдоподобны. Речь идет о так называемых геологических, или доказанных, запасах в недрах, что очень важно.
На сколько хватит этих запасов? Это прогноз, делаемый на отдаленную перспективу. Известна цифра добычи в мире - 72,3 млн баррелей в день, или 26,4 млрд баррелей в год (по данным на 2007 год). Если разделить напрямую запасы на добычу, то окажется, что их хватит на 50 лет. Однако так делать нельзя, поскольку мы извлекаем на поверхность в среднем только половину этих залежей. (Это так называемые извлекаемые запасы.) Сейчас появляются новые методы извлечения нефти, вовлекаются в добычу ранее труднодоступные ресурсы, производится разведка новых площадей, Поэтому цифра 40 лет представляется правдоподобной, если исходить из нашего сегодняшнего знания, а оно наверняка расширится.
В качестве небольшого отступления могу сказать, что когда я в 1956 году заканчивал институт, наши профессора геологии говорили, что запасов нефти осталось только на ближайшие 20 лет.
GEO:А каких знаний не хватало геологам и нефтяникaм 50 лет назад, когда делались эти прогнозы?
-Тогда не знали еще очень многого. Об огромных запасах нефти Западной Сибири существовали лишь предположения. Не было еще освоения шельфа, бурили в основном на суше, а раз так, то не учитывались огромные богатства Мексиканского залива, Северного моря, африканского шельфа и многих других шельфовых месторождений. Это только единичные примеры.
GEO:Какие же существуют современные научные и технологические предпосылки, обещающие улучшение перспектив нефтедобычи?
- Скажем, Англия, Норвегия, Голландия, Дания, Германия разрабатывают месторождения Северного моря. До последнего времени они добывали нефть и газ на глубине моря около 100 метров. Постепенно к северу и в сторону Атлантического океана глубина, на которой идет добыча, увеличивается до 200 метров. Эксперты очень осторожны в оценках, но прогнозы хорошие. Бразилия и Канада ведут добычу уже не на шельфе, а на батиали (это океанический склон с глубинами более 2000 м). Американские и международные компании, разрабатывающие месторождения Мексиканского залива, сегодня бурят и на еще большей глубине - около одного километра. А ведь там давление порядка 100 атмосфер, и нужно не только пробурить скважину, необходимо поставить насосы, проложить трубопроводы, арматуру, наладить автоматику, должна быть обеспечена полная экологическая безопасность добычи. Мексиканский залив - это же сплошные курорты, капля нефти всплывет - нефтяную компанию просто разорят.
GEO: То есть, учитывая развитие таких сложнейших технологий, можно рассчитывать, что цифра прогноза, о котором идет речь, будет уже не столь пугающей своей близостью?
Конечно. Тут еще помимо новейших технологий стоит говорить о так называемых прогнозных, или перспективных, ресурсах нефти (и газа). Так, российский арктический шельф обладает огромными ресурсами. Наша Чукотка - родная сестра Аляски в геологическом отношении. На Аляске добывают много нефти и газа на арктическом и тихоокеанском шельфе. Разработки осложняются тяжелыми подвижными льдами, которые бывают там большую часть года. Для добычи та же самая ВР построила искусственный остров, который льды не могут сдвинуть с места (в устье реки Маккензи). Добыча нефти на нашем арктическом шельфе сопряжена с громадными начальными расходами и новаторскими технологиями, однако сулит хорошие перспективы.
Или, например, Западная Сибирь давала нефть из так называемых осадочных пород (песчаник, известняк). Однако этот источник иссякает. Когда же стали бурить глубже (3 км и более), обнаружили, что нефть содержится в магматических породах. Оценки запасов пока затруднены, но эту нефть уже добывают.
К западу и востоку от Уральского хребта богатейшие нефтегазовые регионы, а его геологическим продолжением является Новая Земля - по всем теоретическим предпосылкам, этот район должен быть очень нефтеносным. Например, в Баренцевом море открыто месторождение Штокман - гигантские запасы газа, конденсата и нефти. Разведаны они, кстати, с помощью нашей российской сейсморазведки и норвежских буровых судов. Но: глубина моря - те самые 200 метров и 8-9 месяцев в году подвижные льды, придется применить совершенно новые технологии, которые будут развиты совместным предприятием Газпрома, Total (Франция), Statoil, NorskHydro (Норвегия).
Далее, крупные речные бассейны геологически накапливают огромное количество органическо, го материала, который оседает преимущественно в дельтах, затем тем или иным способом преобра· зуясь в нефть или газ. Нефтеносны и разрабатываются дельты Волги, Оби, Миссисипи, Нила. Исходя из этих предпосылок, дельты Лены и Енисея про· сто обязаны быть нефтеносными.
GEO: Страны Ближнего Востока располагают самыми значительными запасами нефти. И вместе с тем это запасы уже известные, оцененные, а значит, ограниченные, или у них тоже есть своя перспектива?
- Да, их запасы действительно огромны. Но сейчас ситуация такова, что страны Персидского залива сдерживают добычу, несмотря на все попытки за· висимых от импорта нефти стран, прежде всего США, убедить их пойти на увеличение. Саудовская Аравия, например, снизила добычу с 8,9 млн баррелей в день в 2006 году до 8,4 млн баррелей Б де] в 2007-м. Интересно также, что вся эта нефть добывается из 1500 скважин! (В России 9,7 млн б/день добывается из 100 тыс. скважин, по данным ОСJ на 24 декабря 2007 года.) Это сдерживание выгодно им не только экономически, но и с точки зрения теории нефтеразработки. Дело Б что техника нефтяной добычи такова: чем медленнее добываешь, тем больше нефти возьмешь. если форсировать, больше половины нефти остается под землей, и извлекать ее потом в десятки раз сложнее и затратнее. (В нашей стране сейчас на старых месторождениях, например на знаменитом Самотлоре, добывают частично ту нефть, которая осталась там вследствие варварской разработки советского периода. Можно было взять даже с учетом несовершенства тогдашних технологий, половину, а мы взяли лишь 25%. И сейчас бурим специальные скважины и проводим разведку, чтобы выяснить, где эта оставшаяся нефть). А на Ближнем Востоке работают значительно более эффективные технологии добычи, американцы берут, например, до 3/4 нефти из скважины, и в этом их перспектива: попросту говоря, мало иметь большие запасы. Нужно использовать самые эффективные технологии их извлечения.
GEO: В СМИ попадаются упоминания о разработках в области нетрадиционной нефтедобычи, например о технологиях, позволяющих получать нефть путем депомлимиризации пластиковых отходов или выделять ее из угля.
Насколько перспективны такие проекты?
- Схем нетрадиционной добычи углеводородов на сегодняшний день существует множество. Известны технологии газификации угля, добычи тяжелых нефтей путем нагрева перегретым паром. Чтобы повысить извлечение нефти, можно закачивать в пласт различные реагенты, поверхностноактивные вещества, различную химию, которая уменьшает сцепляем ость нефти с породой. Все это называется интенсификацией нефтедобычи.
Еще один пример. Когда сжигают топливо, в атмосферу уходит СО2, который, как это общепризнано, создает парниковый эффект. Американцы уже придумали такую технологию: выделять этот СО2 из атмосферы и под большим давлением закачивать в нефтяной пласт, тем самым повышая его нефтеотдачу. Такое вот соломоново решение: увеличивается добыча нефти и уменьшается концентрация СО2 в атмосфере. Эта схема уже работает на промышленном уровне.
GEO: Чиновники Минприроды РФ прогнозируют кризис добычи нефти в Росcии уже в ближайшем будущем - к 2010 году, .мотивируя это тем, что уровень воспроизводства запасов сильно отстает от объемов добычи. Насколько серьезны проблемы отечественной нефтяной отрасли?
- Для падения добычи в России есть несколько причин. Когда-то вся нефтяная промышленность у нас была государственной и, несмотря на постоянно растущие денежные вливания, добыча парадоксально падала (в 1980-е годы). Восстановлена она была до первоначального максимального уровня в основном усилиями частных компаний. Огромную роль сыграл зарубежный технический опыт. Большинство разрабатываемых сегодня отечественных месторождений находятся на поздней стадии эксплуатации, на которой добыча закономерно падает, и даже поддерживать ее на постоянном уровне очень трудно - необходимы продвинутые технологии.
Сейчас государство выделяет Минприроды деньги на изучение глубинного строения российских земель. Эта научная работа может привести и к новым открытиям в практической геологоразведке. Например, известно, что на территории России много глубинных разломов, к которым часто приурочены нефтяные месторождения.
Сегодня практическую разведку ведут в основном нефтяные компании. Современная геологоразведка стоит дорого. При выявлении солидных запасов возврат вложений и прибыль возможны через 5-10 лет. При отрицательном результате расходы просто списываются.
Геологоразведка, таким образом, как и освоение новых месторождений, сопровождается большим риском. Тем не менее некоторые компании идут на этот риск и разведывают новые объекты, которые затем вводят в эксплуатацию. Это не может не внушать оптимизма.
Традиционные источники энергии:
УГОЛЬ. Самые древние угольные шахты датируются 10-м тысячелетием до н. э. Они находятся в одном из ключевых угледобывающих районов Китая Шан си. В ходе ХХ века уголь был сильно потеснен дешевой нефтью. В ряде стран - Англии, Франции, Польше, России - это порождало трагедии угледобывающих районов, жители которых массово оставались без работы.
Но в последние годы из-за высоких цен на нефть уголь снова занимает лидирующие позиции, особенно в производстве электричества: из всех ископаемых видов топлива уголь дает самые дешевые калории электроэнергии. В Китае открывают по две угольные электростанции в неделю. В США 49% электричества получают на угольных электростанциях, в Китае - 83%. Считают, что запасов угля должно хватить на 150 лет.
Правда, помимо парниковых газов, это еще и источник загрязнения Мирового океана ртутью, которая попадает в морскую рыбу.
Прогноз.
На теплоэлектростанциях Сибири вводят экологически чистое сжигание угля и используют газ, полученный из него, в парогазовых установках. Это повысит кпд до 60%.
НЕФТЬ. Масло из камня - так переводится греческое слово петролеум . В начале ХХ века двигатели внутреннего сгорания стали вытеснять паровые.
С 1920 по 1973 год цена на нефть падала: люди находили все больше скважин, добыча совершенствовалась и дешевела. 17 октября 1973 года арабские страны заявили, что прекращают поставки нефти на 3апад - странам, поддержавшим Израиль, в который как раз в те дни вторглись Сирия И Египет. Одновременно арабы подняли цену на нефть на 17% - до $3,65 за баррель (сегодня такая цена кажется смешной). Это был шок для многих экономик. С тех пор нефть стала важным элементом международной политики. По разным оценкам, пик нефтедобычи или уже имел место в 2005-м, или наступит в ближайшие годы. Правда, эти оценки не принимают в расчет, что две трети поверхности коры скрыты на большой глубине под океаном и пока что разведка этих запасов только набирает обороты.Прогноз.
По данным Минэнерго США, сегодняшний общемировой спрос на нефть - 85 млн баррелей в сутки к 2015 году возрастет до 100 млн баррелей, а к 2020 году - до 120 млн баррелей.
ГАЗ. ПРИРОДНЫЙ газ - это коктейль разных гаэов, преобладает метан, без цвета И запаха И почти безвредный для организма. Он может удушать, механически вытесняя кислород из легких. Поэтому газ отдушивают меркаптанами, чтобы легче было почувствовать утечку.
Трудность в использовании Газа - его транспортировка. Поначалу попутный газ, то есть растворенный в нефти в небольших количествах, сжигали на месте или выпускали, это давало сильное увеличение парниковых газов в атмосфере. Конвенции обязывают в таких случаях ставить прямо на месте электростанции и использовать сжигаемый газ для производства электричества.
Сжигание газа на электростанциях дает самое малое количество парникового газа на калорию полученной энергии.Если сравнить с другими ископаемыми видами топлива: на 30% меньше, чем нефть, и на 45% меньше, чем уголь. К тому же газ, как правило, дешевле в пересчете на получаемые калории.
Прогноз.
Пик добычи газа 011} дается в 2030 ГОД1, исчерпание - в 208 3/4 мировых запаcов составляющих по 150 трлн. куб. приходятся на страны бывшго СССР, США и КНР.