Атырау, 28 марта 20:39
 ясноВ Атырау 0
$ 449.58
€ 486.94
₽ 4.86

Cланцевая нефть и её перспективы для Казахстана

14 425 просмотров

ДОБЫВАЕМ ТАК ЖЕ, КАК 75 ЛЕТ НАЗАД

Крутое падение (почти в три раза за полгода) цены на нефть связывают с оптимизацией добычи сланцевого газа и сланцевой нефти в США. Как и  почему это произошло?

Сланцевая нефть – это подзабытое наименование широко  распространённых в Казахстане высоковязких и тяжёлых  битуминозных пород, залегающих большей частью в верхних частях продуктивных нефтяных разрезов. Геологические  запасы высоковязкой и  тяжёлой нефти в битуминозных песчаниках и коллекторах широко распространены на Земле. Добыча,  транспортировка и переработка сланцевой нефти связаны  с большими затратами, в разы превышающими затраты на использование легких маловязких нефтей. Из-за этого   геологоразведка была нацелена на более редкие лёгкие маловязкие  нефти, а открываемые залежи высоковязкой тяжёлой нефти относили к категории забалансовых.

Как и в других нефтедобывающих регионах, в Западном, Южном  и  Центральном Казахстане более 80% открытых и открываемых  месторождений полностью или частично состоят из залежей  тяжёлой  и высоковязкой нефти. В начале шестидесятых годов прошлого века геолог Айтпай Альжанов оценил запасы тяжёлых  нефтей в надсолевых отложениях Западного Казахстана в несколько  десятков миллиардов тонн. Из 170 открытых относительно крупных месторождений нефти разрабатывалось только около 70 – из-за нерентабельности процесса добычи. Высоковязкая нефть залегает, как правило, на небольших глубинах от 10 до 500 м. Но для её добычи нужна сложная технология и техника. Чтобы извлечь  сланцевую нефть из пористого коллектора, её нужно нагревать вместе с пластом весь период разработки в течение десятилетий.  Количество топлива для нагрева пласта с помощью теплоносителей, закачиваемых с поверхности, соизмеримо с извлекаемыми запасами сланцевой нефти. Поэтому залежи этой нефти считали  забалансовыми, временно неизвлекаемыми.

Балансовыми запасами называют только ту часть нефтяного месторождения, которую можно извлечь при существующем  уровне технологии – фактически примитивном.

Технология добычи «извлекаемой» нефти, как и 75 лет назад, cводится к последовательному бурению скважин на выявленном  месторождении и перекачке с помощью громоздкого и энергоёмкого оборудования воды из пласта на промысел и с промысла обратно в пласт.

В скважине понижают давление, и маловязкая нефть с окружающего участка пласта стекает в неё вместе с подстилающей залежь водой. Жидкости  откачивают  из скважины  глубинными насосами. На нефтепромысле воду  отделяют и через нагнетательные скважины закачивают обратно в пласт  для «поддержания  пластового  давления». Со временем обводнённость откачиваемой из скважин  продукции растёт, и когда достигает 98-99% – процесс отделения  нефти от воды становится нерентабельным – скважину бросают и бурят новую. При такой технологии разработки месторождения в пластах остаётся от 60% до 90% выявленных геологических запасов. Чем более вязкая нефть, тем больше ее остаётся в пласте.

Отношение объема нефти, который вытекает из пласта в течение  всего срока эксплуатации, к объёму геологических запасов,  подсчитанных в пласте до начала его эксплуатации, оценивается величиной коэффициента извлечения нефти – КИН. В среднем по разрабатываемым месторождениям  конечный КИН составляет  не более 0,25. А по отношению ко всем геологическим запасам с учетом забалансовых месторождений, не содержащих маловязких нефтей, КИН не достигает и 0,1.

Для пополнения запасов лёгкой  нефти ведутся геологоразведочные работы в новых районах и на увеличивающихся глубинах. Извлекаемые запасы должны обеспечивать увеличение добычи  нефтяных предприятий  на десятки лет вперёд. До тех пор, пока была перспектива открывать в неглубоко залегающих отложениях новые залежи, было невыгодно  разрабатывать залежи высоковязкой нефти. Но ситуация поменялась. С ростом потребления нефти  легко извлекаемые запасы на небольших глубинах и легкодоступных  территориях  были выработаны. Затраты на геологоразведочные  работы стали расти пропорционально кубу глубины и квадрату расстояния. Ещё интенсивнее стали расти затраты на разработку  месторождений, выявленных на больших глубинах и необжитых территориях – в акваториях  морей и за Полярным кругом.

Возникли проблемы нехватки территорий и проблемы защиты окружающей природной среды  на вовлекаемых  в  нефтедобычу  ландшафтах.

ПОДОБНО АТОМНОЙ БОМБЕ И ПОЛЁТУ НА ЛУНУ

Уже в конце семидесятых годов ХХ века стала очевидной необходимость на основе современных научных достижений оптимизировать процесс использования энергоносителей и осуществить  получение синтетических энергоносителей из  сланцевой  нефти. Решение этой задачи имело значение абсолютно для всех сфер человеческой деятельности.

В США так же, как и при создании атомной бомбы и при  подготовке полёта на Луну, для оптимизации процесса получения энергоносителей объединились усилия всех монополизированных отраслей: геологоразведочных, нефтедобывающих,  трубопроводных, нефтеперерабатывающих, машиностроительных, двигателестротельных, нефтеторговых компаний, атомной промышленности, образования и науки, химической промышленности и цветной металлургии, финансовых учреждений и  банков. На охрану их тайн и интересов были поставлены  силовые и разведывательные ведомства.

Был изучен спрос на энергоносители, топливо для двигателей ракет, автомобилей, самолётов, электростанций и т. д. В результате были установлены объёмы и состав наиболее употребляемых видов топлива.  Дальнейшим анализом качества  установили, что энергоёмкость  пропорциональна однородности молекул  углеводорода. Для производства  наиболее эффективного топлива были созданы  радиоактивные катализаторы управляемого синтеза и крекинга  углеводородов. Для выпуска синтетических видов топлива перестроили нефтеперерабатывающие  заводы. За счет однородности  фракций синтетических углеводородов в два-три раза увеличилось выделение энергии с единицы массы топлива. Для  максимального  использования выделяемой энергии углеводородов  сконструировали специальные двигатели. Двигатели запустили  в массовое производство, предопределив тем самым рынок сбыта и окупаемость новой продукции.

Наиболее ценным сырьём для получения синтетических энергоносителей оказались тяжёлые, высоковязкие  сланцевые нефти. Из добытой с большой глубины лёгкой нефти можно получить максимум 500-600 литров топлива, а из добытого куба  тяжелой нефти – 1 500-2 000 литров синтетического энергоносителя. Таким образом, использование одного куба тяжелой сланцевой  нефти в 5-6 раз эффективнее, чем  использование куба лёгкой.

Ещё более сложной задачей явилось создание источников тепла для нагрева пластов с тяжёлой нефтью. Если использовать для этого добываемые нефть, уголь, электроэнергию, то процесс становится нерентабельным. Сжечь и потратить нужно больше, чем добудешь. Но и эта  задача  была решена. Как известно из литературных  источников, в начале шестидесятых годов ХХ века в США были запатентованы ядерные забойные обогреватели. В восьмидесятые годы сведения о ядерных обогревателях  были, очевидно, засекречены.

Между тем стало известно, что США примерно с восьмидесятых годов прошлого века прекратили добычу нефти на своей территории с целью сохранения запасов и дополнительного обустройства месторождений (на Тенгизе такое обустройство назвали “второй  очередью”). Но это не совсем так. Структура акционерных обществ в США отличается от структуры АО на постсоветском пространстве. В Штатах в редких случаях всё месторождение принадлежит  одному лицу. Участки на месторождениях принадлежат разным  лицам, но объединённым в одно общество. Каждый собственник сам следит за соблюдением оптимального технологического режима  эксплуатации и предупреждением обводнения своих скважин,  согласуя свои действия с другими участниками общества.

Владельцы участков заинтересованы в длительной многолетней  добыче из скважин, а не в перевыполнении текущего плана. При рассмотрении снимков разрабатываемых нефтяных полей было обнаружено, что в девяностые годы там исчезли привычные у нас станки-качалки и появились сооружения, похожие на теплоэлектроцентрали.

Альтернативой нагреву пласта стала обратная закачка попутного  газа. Этот процесс основан на неограниченной растворимости  тяжёлых углеродов в лёгких, сопровождающейся снижением вязкости раствора. Но и для его использования нужны подпорные компрессоры, рассчитанные на пластовое давление, т. е. дополнительные затраты на обустройство.

Для определения и контроля над режимом эксплуатации, предупреждения обводнения скважин нужны постоянные исследования и гидродинамические расчёты. Но и за них, как и за оборудование и за обустройство, нужно платить, т. е. нужны значительные финансовые средства.

Чтобы получить такие средства, и была прекращена добыча на территории США. Прекращение добычи на месторождениях внутри США безусловно привело к дефициту нефти на мировых рынках.  Дефицит вызвал рост цен на нефть. Нефтяные компании США правдами и неправдами добывали дешевую нефть на чужих территориях и избытками её покрывали  остановленную добычу обустраиваемых предприятий. Это усиливало рост цен и позволило получить прибыль на мировых рынках, направив средства на оптимизацию добычи и переработку сланцевой нефти внутри США. Такой вид финансирования обустройства месторождений доступен только крупным нефтяным корпорациям, владеющим всей промышленностью, а не отдельными ее отраслями. За счёт высоких  цен на нефть, которую США продавали на мировых рынках, относительная стоимость оборудования для обустройства сланцевых месторождений в самих США была низкой. Фактически средства на  разработку сланцевой нефти в США были оплачены потребителями нефти и газа во всём мире, к сожалению, на юридически законных основаниях.

НЕЛЬЗЯ ПРОИГРАТЬ В ЭТОЙ СХВАТКЕ

Оптимизация процесса производства синтетических энергоносителей за счет освоения запасов сланцевой нефти для мировой экономики имеет огромное значение. Это достижение позволило в десятки раз увеличить извлекаемые запасы нефти без затрат на геологоразведочные работы.

А в некоторых других нефтедобывающих странах мира и в небольших нефтедобывающих кампаниях высокая цена на нефть, дающая сверхприбыль, воспринималась как манна небесная. Но это была не манна небесная, а предупреждение. Если сверхприбыль идёт с какой-то отрасли производства, то нужно развивать именно эту отрасль, иначе – дефолт. Движущая сила прогресса производств – бескровная схватка экономик, соревнующихся по предварительно установленным правилам с целью подавления чужого производства и захвата его рынков сбыта. Это схватка, навязанная  извне, навязанная не только нашей стране. Поэтому нет надежды на снисхождение.

В основе прогресса промышленности лежат вечные законы экономики. Основной из них – закон земельной ренты. Суть его в том, что цена продукта определяется себестоимостью его производства в самых неблагоприятных  условиях. А себестоимость  добычи сланцевой нефти, в силу оптимизации  процесса, для нефтяных концернов США стала очень низкой. Стоимость энергоносителей входит в цену любого вида товаров и услуг. Появление избытка синтетических энергоносителей на мировых рынках вызвало резкое падение цен на нефть – фактический демпинг, и соответствующее резкое обесценивание всей промышленной продукции и курса валют.

Чтобы выстоять при демпинге, нужно в соответствующее число раз  снизить себестоимость продукции своего производства. Основной промышленной продукцией Казахстана, подвергшейся демпингу, является нефть. Чтобы удержать в создавшихся условиях валюту на стабильном уровне, необходимо оптимизировать процесс добычи нефти. А у Казахстана громадный промышленный потенциал, который можно и нужно использовать в создавшейся ситуации и не проиграть.

Геологические запасы выявленных забалансовых сланцевых и неизвлечённых маловязких нефтей в Казахстане составляют  несколько десятков миллиардов тонн (если просуммировать добычу  за 100 лет разработки и поделить её на достигнутый КИН). По разведанным геологическим запасам углеводородов Казахстан уверенно стоит на первых местах в мире. Их хватит лет на 400. Разведанные запасы – это промышленный потенциал государства. Это уже произведённые исторически затраты. Но в Казахстане привыкли вести геологоразведочные работы и бурить скважины для наращивания запасов, не считаясь с их себестоимостью, а не заниматься использованием уже найденных запасов.

Так же, как и в США, в Казахстане с середины семидесятых годов ХХ века на выделяемые государством средства велись исследования по совершенствованию процесса извлечения нефти из пласта. Это тоже достигнутый промышленный потенциал. Но с передачей части   месторождений в частную собственность финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ прекратилось лет пятнадцать назад. И антикризисными программами  финансирование научно-исследовательских работ по совершенствованию добычи нефти пока снова не предусмотрено. Зато решили возобновить геологоразведочные работы для прироста  запасов…

Между тем анализ, наблюдение, возможность  использования  опыта  оптимизации добычи сланцевой нефти, уже осуществлённой  в США, – тоже промышленный потенциал Казахстана. Необходимо направить государственные средства на восстановление продуктивности старых и обводнённых скважин, на совершенствование технологии, на обустройство забалансовых месторождений, запретить разработку месторождений без  оборудования для добычи высоковязких нефтей – это очевидный вывод, который следует из факта оптимизации добычи сланцевой  нефти в США.

Оптимизация добычи нефти при существующем промышленном потенциале в Казахстане даст отдачу за короткое время. Сам процесс обеспечит многолетнюю устойчивую занятость населения, его уверенность в завтрашнем дне.

Александр ФУРМАНЮК, доцент кафедры разработки нефтяных месторождений Атырауского института нефти и газа, «Лучший рационализатор МинГео КазССР»

26 марта 2015, 00:00

Нашли ошибку? Выделите её мышью и нажмите Ctrl + Enter.

Есть, чем поделиться по теме этой статьи? Расскажите нам. Присылайте ваши новости и видео на наш WhatsApp +7 771 37 800 38 и на editor@azh.kz