Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ
..pdfмых растительных продуктов. На наш взгляд, это наиболее перспективное направление на данном этапе нашего развития.
Нефтегазовый комплекс Российской Федерации вносит наиболее существенный вклад во внутренний валовой продукт, от него идет большая часть бюджетных поступлений. Несмотря на снижение добычи нефти (1988 г. в СССР добыли 624 млн т), Россия продолжает находиться в числе лидеров по добыче нефти: в 2010 г. добыто 505,1 млн т; в 2011 – 509;
в2012 – 516; в 2013 – 523,2; в 2014 – 526,7 млн т [3]. Эксплуа-
тационный фонд нефтяных скважин составляет 158 755. Пока не будет найден новый безопасный вид энергии при интенсивном развитии мировой экономики, потребление газа, нефти
инефтепродуктов будет расти.
Большая доля бюджета России формируется за счет экспорта нефти и газа. Экспорт нефти всех российских компаний составил в 2004 г. 175,7 млн т, в 2007 – 197,3, в 2009 – 185,6,
в2010 – 220,7, в 2011– 210,9, в 2012 – 239,644, в 2013 – 234,86 млн т. В 2014 г. в дальнее зарубежье продано 195,5 млн т
ив ближнее зарубежье – 22,5 млн т.
В2010 г. в России добыто 650 млрд м3 природного газа,
втом числе на экспорт – 182 млрд м3. В 2011 г. добыто газа 670,5 млрд м3, экспорт – 198,25 млрд м3, в 2012 – 655, экспорт –
151, в 2013 – 686, экспорт – 161,5, в 2014 – 641, экспорт –
192 млрд м3.
1.2.Происхождение нефти и газа
Опроисхождении нефти и газа опубликовано много работ, выдвинуты различные гипотезы. В 1866 г. французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образовалась в недрах Земли из минеральных веществ. Он провел достаточно много опытов по искусственному синтезированию углеводородов из неорганических веществ. В основном ученые придерживаются двух теорий: органической и неорганической.
11
Более четкое знание, в каких условиях образовались нефть и газ, имеет огромное практическое значение для поиска и разведки нефтяных и газовых залежей. К российским ученым, придерживающимся теории о неорганическом происхождении нефти и газа относятся Д.И. Менделеев, Н.А. Соколов, позже эти идеи развивали Н.А. Кудрявцев, В.Б. Порфирьев, П.Н. Кропоткин. 15 октября 1876 г. на заседании Русского химического общества Д.И. Менделеев выступил с докладом и сообщил, что во время горообразовательных процессов по трещинам – разломам, рассекающим земную кору, вглубь поступает вода, где она встречается с карбидами железа, под воздействием температуры и давления вступает с ними в реакцию, в результате которой образуются оксиды железа и углеводороды, например, этан. Затем углеводороды по разломам (трещинам) поднимаются в верхние слои земной коры и задерживаются в ловушках. Кроме карбидной теории Д.И. Менделеева были и другие сторонники неорганики. Н.А. Соколов в 1889 г. выдвинул гипотезу космического происхождения нефти и газа. По данной теории по мере остывания Земли углеводороды поглощались расплавленной магмой. Постепенно формировалась земная кора и углеводороды проникали в осадочные толщи, где конденсировались, при определенных условиях формировались нефтяные или газовые залежи. В 50-е годы прошлого столетия известный ленинградский геолог-нефтяник Н.А. Кудрявцев собрал и обобщил огромный геологический материал по нефтяным и газовым месторождениям мира и создал свою магматическую гипотезу происхождения нефти. Он рекомендовал искать нефть и газ более глубоко, чем добываются они сегодня. Многочисленные теоретические и практические работы отечественных и зарубежных ученых подтверждают, что неорганическая теория происхождения нефти имеет право на существование. Однако много ученых-сторонников другой теории – органического происхождения нефти. Еще в 1757 г. М.В. Ломоносов впервые высказался о том, что образование
12
нефти и газа происходит из органических остатков, накопившихся в осадочных толщах. Академик В.И. Вернадский, основоположник современной геохимии нефти, писал: «Организмы, несомненно, являются исходным веществом нефти». Он же считал, что углерод и его соединения, которые участвуют
встроении нефти, газа, каменного угля и других пород, являются частью глобальной геохимической системы кругооборота
вземной коре. Наиболее ярым сторонником биогенной теории является академик И.М. Губкин. В своей книге «Учение о нефти» он впервые обстоятельно и полно подвел научный итог истории нефтяного и газового дела. И.М. Губкиным детально рассмотрен процесс формирования нефтяных месторождений.
1.3.Объемы добычи, ресурсы, запасы нефти и газа
вмире и в Российской Федерации
Взависимости от запасов нефтяные и газовые месторождения имеют следующие размеры: мелкие, средние, крупные, гиганты, уникальные (табл. 1.1) [9].
|
|
Таблица 1.1 |
Классификация месторождений по запасам |
||
|
|
|
Размер |
Запасы нефти, млн т |
Запасы газа, млрд м³ |
месторождения |
||
Мелкие |
До 10 |
До 10 |
Средние |
10–30 |
10–30 |
Крупные |
30–300 |
30–300 |
Гиганты |
300–1000 |
300–1000 |
Уникальные |
Свыше 1000 |
Свыше 1000 |
Начальные доказанные запасы наиболее крупных нефтяных и газовых месторождений России, США, Саудовской Аравии и других стран мира приведены в табл. 1.2–1.4, мировое производство энергоресурсов, объемы потребления мировых энергоресурсов – в табл. 1.5, 1.6, среднегодовые темпы прирос-
13
та ВВП и темпы потребления первичных энергоресурсов в промышленно развитых, развивающихся странах и в Российской Федерации в табл. 1.7 [2].
|
|
Таблица 1.2 |
|
Уникальные нефтяные месторождения за рубежом |
|||
|
|
|
|
Страна |
Месторождение, |
Начальные доказанные |
|
год открытия |
запасы, млрд т |
||
|
|||
Саудовская Аравия |
Гавар, 1948 |
10,14 |
|
|
Сафания, 1951 |
2,91 |
|
Кувейт |
Большой Бурган, 1978 |
9,13 |
|
|
Бурган, 1938 |
2,24 |
|
Венесуэла |
Боливар, 1917 |
4,30 |
|
|
Лагунильяс, 1926 |
1,50 |
|
Ирак |
Киркук, 1957 |
2,12 |
|
|
Румейла, 1953 |
1,85 |
|
Иран |
Гечсаран, 1928 |
4,56 |
|
|
Марун, 1964 |
1,47 |
|
Алжир |
Хасси-Месауд, 1956 |
1,42 |
|
США |
Прадхо-Бей, 1968 |
1,40 |
|
Ливия |
Серир, 1961 |
1,10 |
Таблица 1.3 Уникальные нефтяные месторождения России
Предполагаемые на- |
Месторождение |
Остаточные |
Добыча, |
чальные запасы, млрд т |
|
запасы, млрд т |
тыс. т/сут |
3,2 |
Самотлорское |
1,0 |
120 |
2,7 |
Ромашкинское |
0,4 |
37 |
2,0 |
Лянторское |
0,38 |
26 |
2,0 |
Приобское |
1,7 |
64 |
1,8 |
Федоровское |
|
34,2 |
1,5 |
Уренгойское га- |
|
27,0 |
зоконденсатное |
|
||
|
|
|
|
14 |
|
|
|
Таблица 1.4 Уникальные газовые месторождения за рубежом и в России
Страна |
Месторождение |
Начальные доказанные |
|
запасы, млрд м³ |
|||
|
|
||
США |
Панхендл |
2000 |
|
Алжир |
Хасси Р Мейль |
1500–2300 |
|
Иран |
Пазанун |
1400 |
|
Нидерланды |
Слохтерен |
1800 |
|
Россия |
Штокманское |
3700 |
|
|
Ямбурское |
3640 |
|
|
Уренгойское |
2200 |
|
|
Оренбургское |
1800 |
|
|
Медвежье |
1548 |
Таблица 1.5 Объем мирового производства энергоресурсов, млн т у.т. (%)
Энергоресурсы |
1980 |
2000 |
2020 |
||
Уголь |
2737 |
(27,1) |
5700 |
(31,3) |
9200 (30,9) |
Нефть |
4693 |
(46,5) |
4700 |
(25,6) |
4300 (14,4) |
Газ природный |
1843 |
(18,3) |
4000 |
(21,9) |
4000 (13,4) |
Ядерная энергия |
211 |
(2,1) |
2200 |
(12,1) |
6800 (22,8) |
Гидроэнергия |
602 |
(6,0) |
750 |
(4,7) |
1600 (5,4) |
Другие виды энер- |
|
|
|
|
|
горесурсов |
|
– |
700 |
(4,2) |
3900 (13,1) |
Общее производство |
10 086 (100) |
18 100 (100) |
29 800 (100) |
||
энергоресурсов |
|
|
|
|
|
* т у.т. – тонна условного топлива.
15
Таблица 1.6 Объем потребления первичных энергоресурсов (ПЭР)
Название |
|
|
Объем потребления ПЭР, млн т у.т. (%) |
|||||||||
ПЭР |
1990 |
2000 |
2010 |
2020 |
2030 |
|||||||
|
|
Промышленно развитые страны |
|
|
||||||||
Нефть |
2950 |
(43,4) |
3340 |
(42,5) |
3650 |
(42,0) |
3880 |
(41,5) |
3900 (40) |
|||
Газ |
1355 |
(19,9) |
1804/23,0 |
2065 |
(23,7) |
2370 |
(25,3) |
2645 (27) |
||||
Уголь |
1335 |
(19,6) |
1345/17,1 |
1450 |
(16,7) |
1480 |
(15,9) |
1510 (15) |
||||
Атомная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
энергия |
589 |
(8,7) |
746 |
(9,5) |
750 |
(8,6) |
780 |
(8,3) |
775 (7,9) |
|||
Гидроэнергия |
572 |
(8,4) |
623 |
(7,9) |
780 |
(9,0) |
845 |
(9,0) |
925 (9,5) |
|||
|
|
|
Соединенные Штаты Америки |
|
|
|||||||
Нефть |
1215 (40) |
1360 |
(39,3) |
1540 |
(40,0) |
1620 |
(39,6) |
1620 (38) |
||||
Газ |
707 |
(23,2) |
813 |
(23,5) |
826 |
(21,5) |
900 (22,1) |
900 (21,6) |
||||
Уголь |
680 |
(22,4) |
800 |
(23,1) |
940 |
(24,5) |
985 (24,0) |
1030 (24) |
||||
Атомная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
энергия |
219 |
(7,2) |
277 |
(8,0) |
275 |
(7,2) |
295 |
(7,2) |
295 (7,1) |
|||
Гидроэнергия |
220 |
(7,2) |
213 |
(6,1) |
260 |
(6,8) |
290 |
(7,1) |
325 (7,8) |
|||
|
|
|
|
Развивающиеся |
страны |
|
|
|
||||
Нефть |
1144 |
(39,0) |
1730 |
(40,5) |
2345 |
(37,6) |
2880 |
(34,9) |
3375 (32) |
|||
Газ |
328 |
(11,2) |
744 |
(17,4) |
1170 |
(18,7) |
1780 |
(21,5) |
2480 (24) |
|||
Уголь |
1155 |
(39,3) |
1330 |
(31,3) |
1895 |
(30,4) |
2490 |
(30,1) |
3055 (29) |
|||
Атомная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
энергия |
40 |
(1,3) |
70 |
(1,6) |
122 |
(2,0) |
220 |
(2,7) |
240 (2,3) |
|||
Гидроэнергия |
270 |
(9,2) |
393 |
(9,2) |
705 |
(11,3) |
895 (10,8) |
1140 (11) |
||||
|
|
Китайская Народная Республика |
|
|
||||||||
Нефть |
165 |
(17,0) |
340 |
(27,4) |
507 |
(28,0) |
650 (25,1) |
790 (22,7) |
||||
Газ |
18 |
(1,9) |
40 |
(3,2) |
110 |
(6,1) |
185 |
(7,2) |
260 (7,6) |
|||
Уголь |
741 |
(76,3) |
763 |
(61,6) |
945 |
(52,2) |
1435 |
(55,5) |
2010 (57) |
|||
Атомная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
энергия |
|
|
– |
6 (0,5) |
28 |
(1,5) |
60 (2,3) |
140 (4,0) |
||||
Гидроэнергия |
47 |
(4,8) |
90 |
(7,3) |
220 |
(12,2) |
255 |
(9,9) |
275 (7,9) |
16
Окончание табл. 1.6
Название |
|
Объем потребления ПЭР, млн т у.т. (%) |
||||||
ПЭР |
|
|
|
|
|
|||
1990 |
2000 |
2010 |
2020 |
2030 |
||||
|
|
|
|
Россия |
|
|
|
|
Нефть |
370 |
(29,1) |
230 |
(24,8) |
270 |
(25,5) |
275 (23,6) |
285 (21,6) |
Газ |
540 |
(42,6) |
450 |
(48,7) |
490 |
(46,9) |
540 (46,2) |
595 (45,1) |
Уголь |
260 |
(20,7) |
145 |
(16,0) |
165 |
(15,9) |
200 (16,9) |
240 (18,2) |
Атомная |
|
|
|
|
|
|
|
|
энергия |
40 |
(3,1) |
40 |
(4,4) |
60 |
(5,9) |
85 (7,3) |
120 (9,5) |
Гидроэнергия |
55 |
(4,5) |
55 |
(6,1) |
60 |
(5,8) |
70 (6,0) |
80 (6,0) |
Таблица 1.7
Среднегодовые темпы прироста ВВП / темпы потребления ПЭР, %
Страна |
1991–2000 |
2001–2010 |
2011–2020 |
2021–2030 |
Промышленно |
|
|
|
|
развитые страны |
2,4/1,2 |
2,4/0,7 |
2,3/0,6 |
2,1/0,4 |
В том числе США |
2,9/1,2 |
2,9/1,0 |
2,8/0,6 |
2,7/0,2 |
Развивающиеся |
|
|
|
|
страны |
5,2/3,5 |
5,3/3,5 |
4,9/2,6 |
4,1/2,0 |
В том числе КНР |
9,7/3,5 |
7,0/3,5 |
5,2/3,5 |
4,5/2,8 |
Страны СНГ и Вос- |
|
|
|
|
точной Европы |
–1,3/–3,1 |
5,7/1,0 |
4,5/1,8 |
4,1/1,3 |
В том числе Россия |
–2,3/–2,7 |
4,8/1,2 |
3,8/1,8 |
3,2/0,9 |
Мир в целом |
2,9/1,2 |
3,8/1,8 |
3,4/1,6 |
3,2/1,2 |
1.4. История добычи нефти и газа в СССР, Российской Федерации, в Пермском крае
Россия в 1860 г. добыла всего 4 тыс. т нефти, через четыре года удвоила добычу. В 1879 г. Александр II подписал «Высочайше утвержденный Устав Товарищества нефтяного про-
17
изводства братьев Нобель». Собравшись в Баку, братья пришли к выводу, что в данный момент главным должно стать не наращивание добычи нефти, а подготовка необходимой инфраструктуры. В 1900 г. добыча нефти в России достигла 10,4 млн т, а в 1901 г. Россия вышла на 1-е место в мире, добыв 12 млн т. Перед революцией 1917 г. добыча нефти снизилась до
8,8 млн т.
Гражданская и Первая мировая войны нанесли огромный ущерб нефтяной отрасли, добыча нефти в 1920 г. составляла 3,9 млн т. Только к 1928 г. Россия достигла уровня добычи нефти 1901 г. В 1932 г. Россия занимала 2-е место в мире по добыче нефти после США, добыв 22,3 млн т, что составляло 19,5 % мировой добычи нефти. В предвоенный 1940 г. в СССР
было добыто нефти 31,1 млн т, из которых 71 % – в Азербайджане.
После Второй мировой войны добыча нефти в России сократилась до 19 млн т. Новые районы – Пермская область, Башкирия, Татария, Куйбышевская, Оренбургская области не могли компенсировать потери в Азербайджане. В ряде учебников пишется, что Второе Баку началось с башкирских нефтяных месторождений. На самом деле первую нефть между Волгой и Уралом добыли в Верхнечусовских Городках (Пермская область). Запасы нефти в Верхнечусовских Городках оказались незначительными, общая добыча составила всего 280 тыс. т. В 1936 г. началась добыча нефти на Краснокамском, а затем на Северокамском нефтяных месторождениях. В г. Краснокамске был построен нефтеперерабатывающий завод, который всю продукцию отправлял на фронт. За годы войны краснокамские нефтяники добыли 904 тыс. т нефти. Второе Баку расширялось, были открыты крупные нефтяные месторождения в Башкирии (Туймазинское), Татарии (Ромашкинское), Куйбышевской области (Мухановское), в Пермской области (Ярино-Каменно- ложское).
18
В 1950 г. добыча нефти достигла довоенного уровня и начала резко увеличиваться, в 1956 г. добыто 83,8 млн т. К 1960 г. открываются нефтяные и газовые месторождения в Западной Сибири: Шаимское, Мегионское, Усть-Балыкское, Сургутское, Саматлорское, Варьеганское, Лянторское, Холмогорское и др. Добыча нефти в 1960 г. составила 148 млн т
всвязи с началом эксплуатации перечисленных месторождений.
К1970 г. добыча нефти удваивается, добыто 353 млн т. В 1988 г. СССР второй раз выходит на 1-е место в мире по добыче нефти, добыв 624 млн т. В это время Западная Сибирь вышла на суточную добычу нефти в объеме 1 млн т. В 1990-х гг. добыча нефти начала снижаться и в 1998 г. Российская Федерация добыла только 310 млн т нефти. Затем добыча нефти начала увеличиваться в среднем по 20 млн т в год. В 2000 г. – 323,2; в 2001 г. – 348,0; в 2002 г. – 379,6; в 2003 г. – 421,3;
в2004 г. – 458,8; в 2005 г. – 469,9; в 2006 г. – 480,5; в 2007 г. – 491,3; в 2008 г. – 488,5; в 2009 г. – 494,2; в 2010 г. – 505,13; 2011 г. – 509,0; в 2012 г. – 511,0; в 2013 г. – 523,2; в 2014 г. – 526,7 млн т.
Прогноз добычи до 2030 г. учеными дается в четырех вариантах (оптимистический, благоприятный, умеренный, инерционный) [24] (рис. 1.1). Планируется снижение добычи нефти после 2020-х гг.
Пермский край обладает значительным потенциалом, что является определяющим фактором добывающей промышленности. 32 % объемов производства предприятий Пермского края сосредоточены в топливно-энергетическом комплексе
(ТЭК).
Максимальная добыча нефти в Пермской области была достигнута в 1977 г. в объеме 24 млн т. Затем добыча нефти снизилась до 8 млн т. В 2009 г. ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь»
добыто |
11236,1 |
тыс. т нефти, 400 млн м3 свободного газа |
и 615 |
млн м3 |
попутного (нефтяного) газа, 2010 г. – |
11 789,8 тыс. т нефти; в 2011 – 12 952, в 2012 – 13 487. В по-
19
Рис. 1.1. Прогноз добычи нефти в России до 2030 г.
следующие годы ООО «ЛУКОЙЛ–Пермь» планирует наращи-
вать добычу нефти (прогноз): 2015 г. – 15 227; 2016 г. – 15 714; 2017 г. – 16 084 тыс. т.
20