Ulei de șist este ceea ce? Rezerve, tehnologii de producție

Viața modernă nu poate fi imaginată fără resurse atât de importante ca petrolul și gazul. Pentru omenire, ele joacă un rol crucial. Energia este cheltuită pentru încălzirea locuinței și pentru gătitul produselor alimentare. În cele mai vechi timpuri, principalele surse de energie au fost munca oamenilor și a animalelor, iar lemnul a fost folosit pentru a încălzi casa și a pregăti mâncarea. Treptat, munca manuală a fost înlocuită cu mașini și cu cărbune de lemn. Dar acum, în industria combustibilului și a energiei, petrolul și gazul au înlocuit cărbunele și lemnul tradițional. În plus, produsele de prelucrare a petrolului sunt utilizate pe scară largă: benzină, kerosen, păcură.

Potrivit oamenilor de știință, rezervele de petrol sunt uriașe, dar nu sunt regenerabile. Așa-numitul ulei de șist vine să înlocuiască petrolul convențional pe piețele de vânzări și în sectoarele economiei din majoritatea țărilor. Ce este și de ce este atât de "neobișnuit"?

Resursele energetice, rolul lor în lumea modernă

Gazul este una dintre cele mai importante resurse energetice. La producția sa, țările cele mai importante sunt Statele Unite (peste 20% din rezervele mondiale) și Rusia (peste 17%).

Gazul este utilizat pe scară largă în industrie și în viața de zi cu zi. Principalele avantaje ale gazului:

1. Cu ardere completă, nu lasă cenușă în urmă.
2. Luminozitatea în aprinderea și reglarea amplitudinii flacării.
3. Datorită sistemului de transport dezvoltat, consumatorul primește carburant în cel mai scurt timp posibil.
4. Utilizarea gazului în sistemul de încălzire poate reduce semnificativ costul de plată pentru utilități.
5. Cazanele moderne de gaz vă permit să părăsiți încă o dată camera, menținând căldura.
6. La ardere, în mediul înconjurător sunt eliberate foarte puține substanțe nocive în comparație cu lemn de foc, cărbune, ulei.

Gazul este utilizat în multe industrii. În metalurgie și inginerie mecanică, resursele de energie sunt utilizate ca combustibil pentru încălzitoarele de aer, furnalele. Acest lucru crește productivitatea echipamentului și îmbunătățește calitatea produselor.

Pe mașini, gazul înlocuiește perfect benzina. Acest lucru reduce semnificativ costul combustibilului, reduce de multe ori emisiile de substanțe nocive în atmosferă.

Rolul principal în economia țărilor cele mai dezvoltate și în curs de dezvoltare este producția de petrol. "Aurul negru", așa cum se numește, se află în principal la o adâncime de 3-5 km. În compoziția sa, acesta este un lichid uleios, combustibil. În formă naturală, uleiul nu este utilizat datorită exploziilor crescute și a pericolului de incendiu. Prin urmare, primul lucru pe care îl trimite la rafinăria de petrol.

Țara principală în ceea ce privește rezervele și producția de petrol este Venezuela (mai mult de 17% din rezervele mondiale). Arabia Saudită (aproximativ 16%) și Canada (10%) sunt inferioare acesteia. Rusia pe această listă ocupă locul 6 (6%).

Produse de rafinare a petrolului și utilizarea acestora:

1. Kerosen - aviație și combustibil pentru automobile. În plus, lămpile cu kerosen sunt foarte populare.
2. Benzină pe benzină.
3. Ulei de combustibil - utilizat ca cazan combustibil.
4. Bitum și gudron - direcția principală de aplicare - lucrări de drumuri. Când combinați pietrișul cu nisipul, obțineți asfalt.
5. Hidrocarburi - materii prime pentru fabricarea plasticului, cauciucului etc.

Ulei neconvențional

Un loc special în dezvoltarea resurselor energetice este extracția petrolului de șisturi. Care este particularitatea sa? Uleiul de șist este uleiul extras din șistul petrolier folosind procedee termice:

1. Piroliza - încălzirea patului la o temperatură de până la 900 de grade Celsius.
2. Hidrogenarea - adăugarea de hidrogen la compusul organic. Reacția are loc la o temperatură de aproximativ 400 grade Celsius și se utilizează un catalizator (cupru, nichel, platină).
3. Acțiune termică - încălzirea formării până la 80 de grade Celsius și stabilirea ulterioară a acesteia, ceea ce vă permite să obțineți rapid rășina dorită.

Rezervele de ulei de șist au fost descoperite chiar și în secolul anterior. Dar încercările de a le dezvolta au eșuat. Faptul este că în câmpurile petrolifere obișnuite, procentul net de "aur negru" fluctuează numai de la 1 la 3. Cele mai bogate depozite sunt situate în roci de șisturi. Pentru a obține această comoară este mult mai dificilă decât uleiul "obișnuit". Un progres în producția de țiței a avut loc atunci când a fost efectuată forarea orizontală (pentru referință, în extracția uleiului, a fost folosită anterior forarea verticală).

Uleiurile din șisturi sunt un tip independent de combustibil, dar se utilizează și produsele sale de prelucrare. Ele sunt utilizate în toate industriile, la fel ca și petrolul convențional.

Progresul de petrol

Ulei de șist din lume a produs o adevărată revoluție. Țara principală, unde se realizează volume imense de extracție, este SUA. Locul al doilea este ocupat de Rusia. Brazilia, Australia, Maroc - aceste state dețin, de asemenea, rezerve mari de șisturi de petrol. Se numește "ulei neconvențional" și se pune adesea întrebarea cu privire la modul în care se produce uleiul de șist, care este "neconvenționalitatea" acestuia.

Metode de extracție a uleiului "neobișnuit":

1. Direct de la formare. Tehnologia pentru producerea uleiului de șist este că puțurile orizontale sunt forate și o cantitate imensă de apă este injectată în ele cu un amestec de nisip și componente chimice. Aceasta creează o fractură hidraulică a formării (frezare). Din fisurile rezultate, uleiul curge în rezervoare speciale. Nisipul este folosit ca o legătură: nu permite ca fisurile să se închidă.
2. Extracția de la kerogen. Această metodă este mult mai complicată, deoarece kerogen conținut în ulei de șist în sine, și poate fi obținută numai prin intermediul unui tratament termic. Tehnologia este după cum urmează: stratul este încălzit la o anumită temperatură, cu ajutorul agentului, substanța necesară este expulzată și se ridică la suprafață, iar roca este răcită. Apoi procesul se repetă.

Caracteristicile extracției

Uleiurile din șisturi reprezintă un progres în industria de petrol și gaze, dar, în același timp, producția este determinată de costurile ridicate de producție. În prezent, principala cale de producție este fracturarea hidraulică. Avantajele acestei metode:

1. În condiții complexe de așternut (lenjerie de pat, etc.), forarea cu puțuri verticale (tradiționale) este periculoasă datorită fisurilor din laturi. În acest caz, este recomandabil să se utilizeze puțuri orizontale.
2. la foraj orizontal Există mult mai puțină presiune asupra rocilor decât puțurile verticale. Crăpătura formată cu ajutorul tehnologiilor speciale își va păstra forma și direcția, ceea ce va da posibilitatea de a obține mult mai mult ulei.

Principalele dezavantaje sunt:

1. Soluția, utilizată pentru a rupe rezervorul de petrol, conține o cantitate uriașă de substanțe nocive care sunt dăunătoare pentru oameni și mediu.
2. Apa utilizată în această metodă reduce semnificativ stocul său în lume. Pentru unele țări, aceasta devine o amenințare globală.

Consecințele producției de țiței de șisturi

Când miniere „extraordinare“ mod de foraj petrolier sonde orizontale și apoi fracturare având efecte permanente asupra mediului ecologic. Principalele probleme întâmpinate în extracția petrolului:

1. La prelucrarea șisturilor, o cantitate imensă de dioxid de carbon este eliberată în atmosferă. Din acest motiv - efectul de seră, schimbările climatice.
2. Forarea puțurilor și exploziile ulterioare conduc la distrugerea crustei pământului, a cutremurelor din zonele miniere.
3. Soluțiile chimice folosite otrăvesc solul. Există o mare probabilitate ca componentele chimice să intre în sistemul de alimentare cu apă al localității. De aceea, în unele țări (Franța, Elveția etc.), această metodă este interzisă.
4. Aveți nevoie de rezerve enorme de apă dulce în dezvoltarea depozitelor, care pe planetă devine mai puțin.

Stocuri de "aur negru neobișnuit" în Rusia

După cum sa menționat mai sus, cea mai mare parte a producției de șisturi de petrol se încadrează în Statele Unite. Dar Rusia are cele mai mari rezerve (peste 20% din rezervele mondiale). În ceea ce privește rezervele de gaze de șist, Rusia ocupă un loc onorabil pe locul 9, în spatele Chinei.

Ulei de șist din Rusia nu se bucură de o astfel de popularitate, ca, de exemplu, în Statele Unite, în ciuda depozitelor uriașe. Unul dintre domeniile principale este în zona Siberiei (suita Bazhenov), dar, potrivit geologilor, nu există suficiente date pentru a dezvolta acest câmp uriaș.

Producția de petrol de șist în Rusia nu se realizează din cauza costului său ridicat și nu este nevoie de o mare nevoie. Există suficiente stocuri de petrol convențional, care vor dura câteva decenii, în condițiile respectării mai multor factori:

1. Evaluarea corectă a rezervelor din teren.
2. Când se dezvoltă depozitele, se folosește o astfel de tehnologie minieră, în care fosila este extrasă pe deplin.
3. Explorarea geologică utilizează metode și tehnologii moderne pentru a evalua cu exactitate rezervele și locațiile de apariție a acestora.

Experiența altor țări

În China, șistul petrolier este, fără îndoială, o resursă de energie promițătoare. Principalele rezerve ale depozitului sunt situate în cazul în care problema lipsei de apă este acută. Apoi sa aplicat cu succes metoda de extragere a rezervelor de petrol și gaze cu dioxid de carbon. Procesul are loc la temperaturi scăzute (până la 40 de grade Celsius). Această metodă se aplică prelucrării materiilor prime cu un conținut scăzut de hidrocarburi.

Australia are în prezent peste 100 de câmpuri petroliere, care sunt dezvoltate cu succes și, potrivit oamenilor de știință, rezervele vor dura câteva decenii sau chiar mai mult.

Alte metode de exploatare: avantaje, dezavantaje

Uleiul de șist este o alternativă la uleiul "obișnuit". Rezervele de "aur negru neobișnuit", potrivit oamenilor de știință, sunt mult mai mari decât rezervele de ulei "tradițional". Dar costul de producție este destul de ridicat. Pentru a începe dezvoltarea depozitului, sunt necesare date exacte de explorare geologică.

Dezvoltarea depozitului ridică problema reducerii consumului de apă atunci când se aplică metoda fracturii. Oamenii de știință canadieni au dezvoltat tehnologia de fracturare anhidră a rezervorului. Pentru a face acest lucru, în loc de apă, propanul lichefiat este injectat în formare ca un gel gros. Avantajul său constă în faptul că se dizolvă complet în interiorul formării și se lasă pe suprafață împreună cu gazul extras. Această metodă este cea mai economică și permite reducerea semnificativă a impactului asupra mediului și asupra oamenilor. Principalul dezavantaj este un pericol de explozie crescut.

O altă metodă de rupere anhidră este utilizarea spumei. Crackul este umplut cu o soluție de gel cu azot sau dioxid de carbon. Spuma formată stoarce soluția din formare și permite obținerea unui conținut ridicat de hidrocarburi.

Utilizarea fracturării anhidre a unei formări reprezintă un salt imens în rezolvarea problemei lipsei apei proaspete. În plus, aceste metode sunt cel mai puțin periculoase pentru mediul înconjurător, care este un factor important.

Dar pentru aplicarea uneia sau a altei metode sunt necesare date exacte privind localizarea formării și structura ei. Cu ajutorul simulării pe calculator este posibil să se urmărească consecințele posibile atunci când se utilizează aceste metode și, dacă este necesar, să se corecteze datele.