Какво е масло от шисти? Резерви, производствени технологии

Съвременният живот не може да се представи без такива важни ресурси като нефт и газ. За човечеството те играят решаваща роля. Енергията се изразходва за отопление на жилището и готвене на храна. В древни времена основните източници на енергия са били труд на хора и добитък, а дървесината се използвала за отопление на къщата и приготвяне на храна. Постепенно ръчният труд беше заменен от машини и дървени въглища. Но сега в отрасъла на горивата и енергетиката, нефтът и газта са заменили традиционните въглища и дървесина. В допълнение, продуктите за преработка на петрол се използват широко: бензин, керосин, мазут.

Според учените петролните запаси са огромни, но не възобновяеми. Така нареченото шистово масло идва на мястото на конвенционалното масло на пазарите за продажби и в секторите на икономиката на повечето страни. Какво е това и защо е толкова "необичайно"?

Енергийни ресурси, тяхната роля в съвременния свят

Газът е един от най-важните енергийни ресурси. При производството си водещите страни са САЩ (повече от 20% от световните резерви) и Русия (повече от 17%).

Газът се използва широко в промишлеността и в ежедневието. Основните предимства на газа:

1. При пълно изгаряне тя не оставя пепел зад себе си.
2. Лекота при запалване и регулиране на величината на пламъка.
3. Благодарение на развитата транспортна система потребителят получава гориво в най-кратки срокове.
4. Използването на газ в отоплителната система може значително да намали разходите за плащане за комунални услуги.
5. Съвременните газови котли ви позволяват да напуснете стаята за дълго време, като запазите топлината.
6. При горене много малко вредни вещества се отделят в околната среда в сравнение с дърва за огрев, въглища, нефт.

Газът се използва в много отрасли. В металургията и машиностроенето енергийният ресурс се използва като гориво за въздухонагреватели, доменни пещи. Това увеличава производителността на оборудването и подобрява качеството на продуктите.

На автомобилите газът напълно замества бензина. Това значително намалява цената на горивото, много пъти намалява емисиите на вредни вещества в атмосферата.

Водещата роля в икономиката на най-развитите и развиващите се страни е производството на петрол. "Черното злато", както се нарича, се намира главно на дълбочина от 3-5 километра. В състава си това е мазна, горима течност. В естествена форма не се използва масло поради повишена експлозия и опасност от пожар. Ето защо първото нещо, което изпраща до петролната рафинерия.

Водещата страна по отношение на резервите и производството на петрол е Венецуела (повече от 17% от световните запаси). Саудитска Арабия (около 16%) и Канада (10%) са по-ниски от нея. Русия в този списък заема 6-то място (6%).

Продукти за рафиниране на нефт и тяхната употреба:

1. Керосин - авиационно и автомобилно гориво. В допълнение, керосиновите лампи са много популярни.
2. Моторни бензини.
3. Мазут - използван като котелно гориво.
4. Битум и катран - основната посока на приложение - пътни работи. Когато комбинирате чакъл и пясък, получавате асфалт.
5. Въглеводороди - суровини за производството на пластмаса, каучук и др.

"Неконвенционално" масло

Специално място в развитието на енергийните ресурси е добивът на шистов петрол. Каква е нейната особеност? Маслото от шисти е маслото, извлечено от нефтена шисти чрез термични процеси:

1. Пиролиза - загряване на леглото при температура до 900 градуса по Целзий.
2. Хидрогениране - добавянето на водород към органичното съединение. Реакцията протича при температура около 400 градуса по Целзий и се използва катализатор (мед, никел, платина).
3. Топлинно действие - загряване на образуването до 80 градуса по Целзий и по-нататъшно утаяване, което ви позволява бързо да получите желаната смола.

Резервът от битуминозно масло е открит още през последното столетие. Но опитите за тяхното развитие не успяха. Факт е, че в обикновените нефтени находища нетният процент на "черното злато" се променя само от 1 до 3. Най-богатите са в скалните скали. За да получите това съкровище е много по-трудно от "обикновеното" масло. Направен е пробив в производството на шистово масло при хоризонтално сондиране (за справка при добива на петрол, преди това е използвано вертикално сондиране).

Шистовото масло е независим вид гориво, но се използват и преработвателните му продукти. Те се използват във всички отрасли, точно както конвенционалното масло.

Напредък на нефта

Шистовото масло в света създаде истинска революция. Основната страна, в която се постигат огромни обеми от добива, са САЩ. Второто място е заето от Русия. Бразилия, Австралия, Мароко - тези държави също могат да се похвалят с големи запаси от нефтени шисти. Тя се нарича "неконвенционално масло" и често възниква въпросът как се произвежда шисти, какво е неконвенционалността му.

Методи за извличане на "необичайно" масло:

1. Директно от формацията. Технологията за производство на шисти масло е, че хоризонтални кладенци са пробити и огромно количество вода се инжектира в тях с добавка на пясък и химически съставки. Това създава хидравлична фрактура на формата (фрезоване). От получените пукнатини маслото се влива в специални резервоари. Пясъкът се използва като връзка: той не позволява пукнатините да се затварят.
2. Екстракция от кероген. Този метод е много по-сложен, тъй като керогенът се съдържа директно в горими шисти и може да бъде получен само чрез термична обработка. Технологията е следната: слоят се нагрява до определена температура, с помощта на агента, необходимата субстанция се изхвърля и се издига на повърхността и скалата се охлажда. След това процесът се повтаря.

Характеристики на извличането

Шистовото масло е пробив в нефтената и газовата промишленост, но в същото време производството се дължи на високите производствени разходи. В момента основният начин на производство е хидравличното разбиване. Предимства на този метод:

1. При сложни условия на легла (легла и т.н.) пробиването с вертикални (традиционни) кладенци е опасно поради пукнатини в страните. В този случай е препоръчително да използвате хоризонтални кладенци.
2. при хоризонтално пробиване На скалите има много по-малко натиск от вертикалните кладенци. Оформената пукнатина с помощта на специални технологии ще запази формата и посоката си, което ще даде възможност да получите много повече петрол.

Основните недостатъци са:

1. Разтворът, който се използва за прекъсване на резервоара за нефт, съдържа огромно количество вредни вещества, които са вредни за хората и околната среда.
2. Водата, използвана при този метод, значително намалява запасите си в света. За някои държави това се превръща в глобална заплаха.

Последствията от производството на шистов нефт

При разработването на отлагания на "необичайно" масло чрез пробиване на хоризонтални кладенци с последващо разрушаване на резервоара се появяват необратими въздействия върху околната среда. Основните проблеми, възникнали при добива на петрол:

1. При обработката на шистовете в атмосферата се отделя огромно количество въглероден диоксид. Поради това - парниковия ефект, изменението на климата.
2. Пробиването на кладенци и последвалото им взривяване води до унищожаване на земната кора, земетресения в минните области.
3. Използваните химични разтвори отровят почвата. Има голяма вероятност химичните компоненти да влязат във водоснабдителната система на селището. Ето защо в някои страни (Франция, Швейцария и др.) Този метод е забранен.
4. Нуждаете се от огромни запаси от прясна вода при разработването на депозити, които на планетата стават все по-малко.

Материали за "необичайно черно злато" в Русия

Както беше посочено по-горе, по-голямата част от производството на нефтени шисти пада върху Съединените щати. Но Русия има най-големите резерви (повече от 20% от световните запаси). По отношение на запасите от шистов газ, Русия заема честно 9-то място, зад Китай.

Шистовото масло в Русия не се радва на такава популярност, както например в Съединените щати, въпреки огромните депозити. Едно от основните полета е в района на Сибир (Базеновския апартамент), но според геолозите няма достатъчно данни за развитието на това огромно поле.

Производството на шистов нефт в Русия не се извършва поради високата цена и няма голяма нужда от това. Има достатъчно запаси от конвенционално масло, което ще продължи няколко десетилетия при условия на спазване на няколко фактора:

1. Точна оценка на резервите на полето.
2. Когато разработвате депозити, използвайте такава минна технология, при която в най-голяма степен се извлича вкаменелост.
3. Геоложкото проучване използва съвременни методи и технологии за точно определяне на резервите и местонахождението им.

Опитът на други страни

В Китай нефтеният шистов несъмнено е обещаващ енергиен ресурс. Основните резерви на депозита се намират там, където проблемът с недостига на вода е остър. Тогава успешно беше приложен методът за добив на нефт и газ с въглероден диоксид. Процесът се осъществява при ниски температури (до 40 градуса по Целзий). Този метод е приложим за преработката на суровини с ниско съдържание на въглеводороди.

Понастоящем Австралия има повече от 100 нефтени находища, които са успешно развити и според учените резервите ще продължат няколко десетилетия или дори повече.

Други начини за добив: предимства, недостатъци

Шистовото масло е алтернатива на "обикновеното" масло. Резервите на "необичайно черно злато" според учените са много по-големи от резервите на "традиционното" масло. Но цената на продукцията е доста висока. За да започне разработването на депозита, са необходими точни геоложки проучвания.

Развитието на депозита повдига въпроса за намаляване на консумацията на вода при прилагане на метода на фрактурата. Канадски учени разработиха технологията за безводно разрушаване на резервоара. За да се направи това, вместо вода, втечненият пропан се инжектира във формата като гъст гел. Предимството му се състои в това, че той напълно се разтваря в образуването и се оставя на повърхността заедно с извлечения газ. Този метод е най-икономичен и позволява да се намали значително въздействието върху околната среда и върху хората. Основният недостатък е повишената опасност от експлозия.

Друг метод за безводна счупване е използването на пяна. Плясъкът се напълва с гел с азот или въглероден диоксид. Образуваната пяна изтласква разтвора от образуването и позволява получаване на високо съдържание на въглеводороди.

Използването на безводно разбиване на формация е огромен скок в решаването на проблема с липсата на прясна вода. В допълнение, тези методи са най-малко опасни за околната среда, което е важен фактор.

Но за прилагането на един или друг метод са необходими точни данни за местоположението на образуването и структурата му. С помощта на компютърна симулация е възможно да се проследяват възможните последици при използването на тези методи и, ако е необходимо, да се коригират данните.