Основные места добычи газа. Добыча газа в России: лидер мировых продаж не собирается сдавать позиции

Природный газ - полезное ископаемое, образовавшееся в результате анаэробного разложения органических веществ под влиянием высокой температуры и давления.

Погибшие организмы опускались на морское дно, формируя илистые осадки, которые за счет геологических смещений проникали на большую глубину.

Именно там в течение миллионов лет протекал процесс, при котором углерод, входящий в состав осадочных пород, стал частью соединений, называемых углеводородами. Это .

Характеристики

Природный газ в условиях залегания в недрах Земли (пластовые условия) представляет собой автономные скопления или залежи. он образуется в виде шапки - это так называемый свободный газ.

Он также может существовать в кристаллическом или растворенном виде.

Природный газ не является однородной субстанцией.

Его основную часть составляет метан (CH4) – простейший углеводород (98 %). Также в его состав входят гомологи метана:

бутан (C4H10);
пропан (C3H8);
этан (C2H6).

и некоторые примеси неуглеводородной категории:

гелий (Не);
азот (N2);
сероводород (H2S);
водород (H2);
диоксид углерода (СО2).

Природный газ в чистом виде лишен запаха и цвета. Для того чтобы выявить утечку, в него добавляется малая доля одорантов. Чаще всего с этой целью используется этил-меркаптан (серосодержащее вещество), для которого характерен резкий неприятный запах.

Месторождения и запасы

На постсоветской территории крупнейшими месторождениями природного газа обладают Узбекистан, Азербайджан, Казахстан (Карачаганакское месторождение) и Туркмения.

На мировом рынке добычи доля России составляет более 20 %.

Основные места залежей сосредоточены в Волго-Уральской, Тимано-Печорской и Западно-Сибирской газоносных провинциях, а также на Дальнем Востоке и Северном Кавказе.

Уренгойское месторождение по величине пластовых запасов природного газа занимает второе место в мире. Оно располагается в Ямало-Ненецком АО Тюменской области. Здесь начали добывать газ в 1978 году.
Находкинское месторождение расположено в Большехетской впадине Ямало-Ненецкого АО. Согласно оценке экспертов, газовые запасы в этом месте превышают 275 миллиардов кубометров. Его разработка стартовала в 2004 году.
Ангаро-Ленское месторождение было открыто в начале XXI столетия. Располагается в Иркутской области, вблизи рек Ангары и Лены, в соответствии с которыми ему и дано название. Запасы природного газа составляют примерно 1,4 триллиона кубометров.
Ковыктинское месторождение расположено в 450 км к северо-востоку от города Иркутск, на высокогорном плато, которое покрывает темнохвойная тайга. Климатические условия в данном районе весьма суровые. Часть территории находится во власти многолетней мерзлоты. Помимо этого, большое количество каньонов осложняют рельеф этой местности. Величина запасов природного газа достигает двух триллионов кубометров и 120 миллионов тонн жидкого газового конденсата.
Штокманское газоконденсатное месторождение является одним из самых крупномасштабных в мире. Его открытие произошло в 1988 году. Расположение - центральная часть шельфа Баренцева моря ориентировочно в 600 км к северо-востоку от города Мурманск. Объем газовых запасов составляет 3,8 триллиона кубометров. В связи с большой глубиной залегания газа, а также затруднительными условиями разработки, добыча здесь ещё не ведется. Реализация проекта по получению полезного ископаемого требует высокотехнологичного оборудования и значительных затрат.

Также следует отметить крупные месторождения природного газа по России и странам СНГ.

Игримское и Похромское (Березовская газоносная область).
Пелачиадинское и Северо-Ставропольское (Ставропольский край).
Дагестанские Огни (Дагестан).
Байрам-Алийское, Шатлыкское, Кызылкумское (Средняя Азия).
Усть-Сильгинское и Мыльджинское (Васюганская газоносная область).

Другие страны

В число самых обеспеченных газовыми запасами стран помимо России входит Иран (месторождения на шельфе Персидского залива), Саудовская Аравия (месторождение «Гавар»), Катар (месторождение «Рное»).

Добыча газа в Европе сократилась в последние годы почти на одну треть, при значительном росте цен. Разработки ведутся в Великобритания, Германии, Франции, Польше, Украине, Австрии, Румынии. В этих странах Европы присутствует в основном сланцевый газ, но его добыча стоит дорого и экологически небезопасна.

США опережает Россию по добыче газа, но уже заметен процесс на снижение объемов. Америка находит новые рынки сбыта, она готовится экспортировать сланцевый газ в Европу.

Способы добычи

Добыча природного газа осуществляется посредством скважин, методом его извлечения из глубин. Во время этого процесса пластовое давление в залежи ритмично спадает, благодаря тому что скважины распределены равномерно по территории месторождения. Природный газ заполняет микроскопические пустоты земных недр.

Под естественным давлением

Они соединяются между собой посредством трещин-каналов, по которым газообразные вещества перемещаются из пор с низким давлением в поры с более высоким, пока не окажутся в скважине и не начнут подниматься вверх.

В составе такого природного газа имеются различные примеси, которые устраняются на газоперерабатывающих заводах или на специальных станциях для последующей транспортировки.

Из угледобывающих шахт

Существует еще несколько методов добычи.

Извлечение газа метана из угледобывающих шахт в целях предотвращения взрыва. Данный промысел активно практикуется в США. Образование газа происходит исключительно в промежутке между антрацитовым и бурым углем.

Гидроразрыв

Наиболее распространена методика гидроразрыва, принцип которой заключен в нагнетании водного или воздушного потока через скважину.

В результате такого приема перегородки разрушаются и полезные ископаемые поднимаются наружу.

В некоторых странах этот метод запрещен, так как может привести к землетрясению.

Под водой

Как известно, большинство крупных месторождений газа находится под водой. Для добычи недалеко от береговой линии строятся наклонные скважины, направленные в сторону воды. Высокие сваи устанавливаются при маленькой глубине.

Для работы на месторождениях в зонах глубин от 100 до 300 метров используются плавучие платформы, по углам которых располагаются стабилизирующие элементы наподобие колонн.

В центре устанавливается буровая вышка.

В той области, где будет происходить процесс бурения, опоры спускаются ко дну с последующим углублением в грунт.

На особо больших глубинах (до 3000 метров) применяются полупогружные платформы. Они размещаются на понтонах и удерживаются с помощью 15-тонных якорей. Наиболее устойчивыми считаются платформы гравитационного типа. Опорные колонны сооружены из бетона.

Они оснащаются не только буровыми станками, но и резервуарами с трубопроводами, в которых хранится сырье.

Технологический процесс

Главным оборудованием для добычи природного газа является буровая установка.

Она представляет собой четырехногую металлическую вышку, высота которой от 20 до 30 метров. К ней подвешивается толстая труба из стали с буром на нижнем конце. Её вращение происходит под действием ротора. Трубу удлиняют по мере увеличения глубины скважины, куда нагнетают специальную жидкую массу, чтобы разрушенные породы её не забивали. Это осуществляется при помощи насоса через трубу.

Раствор очищает пространство между трубой и стенами скважины, удаляя известняк и песчаник. Жидкость, вымывающая разрушенные породы, одновременно способствует вращению бура. До того момента, как будет достигнуто дно скважины, раствор отвечает за вращение турбины, прикрепленной к буровой установке. Такое приспособление называют турбобур.

Усовершенствованный механизм предполагает функционирование сразу нескольких турбин, насаженных на общий вал. Поскольку добываемый газ в недрах находится под большим давлением, для его поднятия по трубам устанавливается ряд засовов из стали, которые контролируют выпуск и предотвращают несчастные случаи, связанные с высокой скоростью его выхода.

Хранение и транспортировка

Добытый природный газ хранится в специальных герметичных, газонепроницаемых резервуарах.

Для сжиженного сырья предназначены специальные стальные емкости, которые имеют двойные стенки. Они также могут изготавливаться из прочных сплавов алюминия. Как правило, между стенками прокладывается нетеплопроводный материал, препятствующий нагреванию газа.

Самые большие газохранилища создаются под землей. В качестве стенок выступают плотные горные пласты. Для того чтобы породы не подверглись разрушению, их бетонируют. Хранилище для сжиженных газов может быть в виде глубокой горной выработки. Оно представляет собой котлован или яму, которая герметично закрывается металлическим люком.

Основной способ транспортировки газа - трубопроводный. Движение осуществляется по трубам с большим диаметром.

Давление составляет 75 атмосфер. Оно стабильно поддерживается на определенном уровне, благодаря наличию компрессорных станций, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга.

Транспортировка газа также осуществляется с помощью танкеров (газовозов).

На них перевозится сжиженный газ при термобарических условиях. Этот способ подразумевает проведение ряда подготовительных процессов для использования танкеров.

К морскому берегу требуется протянуть газопровод, оборудовать завод для сжижения и построить порт.

Данный метод транспортирования экономически обоснован, особенно если потребитель находится на расстоянии более 3000 км от пункта добычи.

Влияние газодобывающих систем на экологию

35 % от общего объема выбросов в атмосферу составляют отходы стационарных источников, относящихся к газодобывающей системе. Из них только 20 % улавливаются и обезвреживаются. Это довольно низкий показатель среди всех промышленных отраслей. Газотранстпортная система оказывает существенное техногенное влияние на окружающую среду. В атмосферу поступает примерно 70% всех выбросов. На газокомпрессорных станциях проводятся нижеперечисленные операции, которые сопровождаются выделениями вредных веществ:

продувка газопровода (залповый выброс);
смазка бака дегазации;
срабатывание пневмокранов.

При наличии станций одоризации возможен выброс некоторой доли одоранта во время передавливания одоризирующих веществ из емкости хранения в рабочий резервуар.

Самое выгодное, экологически чистое и важное топливо на сегодняшний день - это природный газ. Что это за вещество? Откуда берет начало происхождение и в чем его особенности? Это знать важно и нужно, ведь на сколько времени хватит этого сырья - глобальный вопрос для всех стран мира. Об этих вопросах и поговорим в данной статье.

Природный газ: общая характеристика состава

Данным соединением принято в химии обозначать метан, имеющий формулу СН 4 . Однако, это не совсем верно. Ведь природный газ - полезные ископаемые продукты нашей Земли. И он не может быть абсолютно чистым. Это химическая смесь множества газообразных продуктов. Среди них можно четко обозначить органическую составляющую и неорганическую.

К первым относятся такие низкомолекулярные газы, как:

метан;
бутан;
пропан.

Ко вторым более разнообразные продукты:

примеси сероводорода;
водорода;
гелия;
азота;
углекислого газа.

Поэтому свойства данного вещества не могут определяться лишь одним главенствующим в составе алканом. На них сильное влияние оказывают и примеси. Однако происхождение природного газа людям, работающим с ним, хорошо известно. Поэтому и методы очистки для использования уже давно разработаны и введены в широкий обиход.

Физические свойства

Чтобы описать свойства данного соединения, не потребуется много пунктов.

Плотность варьируется в зависимости от агрегатного состояния, так как данный продукт при повышении давления способен сжижаться.
При 6500 0 С способен к самовозгоранию, поэтому является взрывоопасным веществом.
В смеси с воздухом в определенных пропорциях также обладает взрывчатым характером.
Практически вдвое легче воздуха, следовательно, способен улетучиваться в верхние слои атмосферы.

Есть также и особое свойство, благодаря которому месторождения природного газа значительно шире, чем могли бы быть. Он способен находиться в состоянии твердого тела в составе земной коры. Подробнее расскажем об этом ниже.

Способы образования или происхождение природного газа

Можно обозначить несколько основных вариантов, при которых происходит образование и накопление рассматриваемого вещества.

Процесс разложения живых существ в результате окончания их жизнедеятельности. Об этом говорит биогенная теория. Этот путь исчисляется тысячами и миллионами лет, однако в результате он привел к накоплению огромного количества природного газа на нашей планете.
Формирование газогидратных комплексов, сосредоточенных преимущественно под землей. Этот процесс стал возможен только благодаря подборке определенных Однако в XX веке было доказано, что такие залежи газа существуют и количества их просто поразительны в своих масштабах. Даже вечная мерзлота сохраняет в своих глубинах природный газ в твердом состоянии.
Происхождение природного газа из Космоса в результате ряда специфических реакций. В настоящее время доказано, что практически все планеты нашей системы имеют в своем составе данный газ.

Каким бы образом он ни был сформирован, но одно остается неизменным: его запасы огромны, но исчерпаемы.

Основные мировые месторождения

Мировые запасы природного газа оцениваются в 200,363 трлн м 3 . Это данные на период до 2013 года. Конечно, цифра поражает своим величием. Но не стоит забывать и о его расходах, которые также немалочисленны. Ежегодно во всем мире добывается около 3646 млрд м 3 этого уникального природного сырья.

Основные месторождения природного газа в мире располагаются в следующих странах:

Россия;
Иран;
Катар;
Туркмения;
Саудовская Аравия;
Объединенные Арабские Эмираты;
Венесуэла и прочие.

Здесь обозначены только самые крупные страны, на территории которых можно добыть это полезное ископаемое. В целом же места сосредоточения этого продукта имеются в 101 стране мира.

Если называть сами области залежей, то крупнейшими из них считаются следующие:

Хасси-Рмель (Алжир);
Шах-Дениз (Азербайджан);
Гронингенское (Нидерланды);
Дхирубхай (Индия);
Северно/Южный парс (Катар и Иран соответственно);
Уренгой (Россия);
Галкыныш (Туркменистан).

Это не просто крупные, а гигантские и супергигантские места, в которых сосредоточена большая часть всего земного природного газа.

Месторождения природного газа в России

Если же говорить о нашей стране, то можно назвать около 14 источников этого уникального сырья. Самыми крупными считаются:

Уренгой;
Ленинградское;
Ямбург;
Штокмановское;
Бованенковское;
Заполярное.

Еще восемь обладают не такими массивными запасами, но также очень важны для благополучия нашей страны. Вообще, месторождения природного газа в России самые многочисленные на фоне других стран мира. Столько источников, как в нашем крае, нет нигде.

Прогнозы запасов газа в мире

Из приведенных выше в статье цифр о добыче и расходе газа, а также о количествах его запасов, очевидно, что приблизительное время использования всех источников составит около 55 лет! Это очень мало, поэтому сейчас ведутся работы в данной области.

То же самое эксперты прогнозируют и в отношении нефти. Интересен тот факт, что основная часть данного сырья остается скрытой от людской добычи в вечной мерзлоте и на дне мирового океана в виде газогидратных пластов. Если ученым удастся решить проблему их переработки и разработать методы добычи, тогда и газовая, и нефтяная проблемы будут решены на много лет вперед.

Но пока это остается лишь надеждой и мечтой, верой в светлые умы и прозорливость ученых людей нашего мира.

Методы добычи

Добыча природного газа осуществляется согласно определенной технике и методике. Все дело в том, что глубина его залегания может достигать нескольких километров. В таких условиях требуется специально разработанная программа и новое, современное и мощное оборудование.

Методика добычи основана на создании разности давлений в пласте газа и наружном атмосферном воздухе. В результате при помощи скважины продукт выкачивается из мест залеганий, а пласт подвергается насыщению водой.

Скважины бурятся по определенной траектории, напоминающей лесенку. Это делается потому, что:

это экономит место и сохраняет целостность материалов при добыче, так как примеси газа (сероводород, например) очень вредят оборудованию;
это позволяет распределять давление на пласт более равномерно;
таким способом можно проникнуть на глубину до 12 км, что позволяет изучить литосферный состав земных недр.

В результате добыча природного газа становится вполне успешной, несложной и хорошо организованной. После того как продукт извлекли, его отправляют на место назначения. Если это химический завод, то там он проходит очистку и подготавливается для дальнейшего использования в разных отраслях.

В частности, для бытовых целей нужно не просто очистить продукт, но и добавить в него одоранты - специальные вещества, придающие резкий неприятный запах. Это делается в целях безопасности при утечках в помещениях.

Транспортировка газа

После того как образовался природный газ, он был собран и подготовлен к транспортировке. Она осуществляется разными способами.

По трубопроводу. Самый распространенный вариант, однако, самый опасный. В этом случае движется именно газообразный продукт, что может вызвать утечку и взрыв. Поэтому на пути всего следования стоят компрессорные точки, назначение которых поддерживать давление для нормального продвижения продукта.
Использование газовозов - специальных танкеров, способных транспортировать сжиженный материал. Этот метод наиболее безопасный, так как в жидком состоянии газ не так взрывоопасен и неспособен к самовоспламенению.
Железнодорожный при помощи вагонов-цистерн.

Способ, которым газ транспортируют, зависит от дальности места прибытия и количества продукта.

Экологический аспект

С точки зрения природного аспекта нет более чистого экологического топлива, чем природный газ. Ведь продукты его горения - вода и Нет вредных выбросов, не формируются

Однако и в этом случае все же существует проблема - Он представляет собой накопление диоксида углерода в атмосфере, которое провоцирует глобальное изменение мирового климата. Над этой проблемой также трудятся ученые всех стран, так как в последнее время она все более злободневна и актуальна.

Тем не менее пока газ и нефть - это основные которые служат человеку в качестве топлива.

Природный газ образовывается в результате смешивания различных газов в земной коре. В большинстве случаев глубина залегания колеблется от нескольких сотен метров до пары километров. Стоит заметить, что газ может образовываться при высоких температурах и давлении. При этом доступ кислорода к месту отсутствует. На сегодняшний день добыча газа реализована несколькими способами, каждый из них мы рассмотрим в данной статье. Но давайте обо всем по порядку.

Общие сведения

Необходимо понимать, что природный газ примерно на 98% состоит из метана. Помимо этого, в его состав может входить этан, пропан, бутан и др. Существует еще и термин «нетрадиционный газ». Он обозначает природный газ, который в основном добывают из глинистых пород. Он залегает глубоко под землей в угольных пластах, песчаниках и других геозонах, под крайне высоким давлением. На сегодняшний день доля нетрадиционного газа несколько меньше половины, а уже к 2030 году планируется увеличить этот показатель до 56%. В настоящее время почти все страны по добыче газа имеют буровые установки. Но большая их часть, примерно 40%, принадлежит США. Ведь именно это государство продает огромное количество газа каждый год. Давайте более подробно поговорим на данную тему и разберемся с интересующими нас вопросами.

Добыча газа в мире

В течение многих сотен лет люди стремились усовершенствовать способы что в принципе вполне нормально. Потребности человека с каждым днем растут, и появляется необходимость в новых технологиях добычи. На сегодняшний день такое как природный газ, добывается во всем мире из нефтегазовых месторождений, а также его можно найти в растворенном состоянии в нефти или воде. Если говорить конкретно о России, то в нашей стране его добывают из недр планеты Земля. Примечательно то, что газ в чистом виде не имеет ни цвета ни запаха. Чтобы максимально быстро определять утечку газа, в него добавляют одоранты, которые имеют резкий неприятный запах. Такой подход позволяет сократить смертность среди населения в результате утечки газа. Безусловно, добыча газа в мире подразумевает использование безопасного оборудования, так как любой открытый огонь может привести к большому количеству жертв на месте скважины.

Газогидратные залежи

Не так давно было определено, что газ может находиться под землей в твердом состоянии. Если раньше ученые знали только о жидком и газообразном состоянии, то сегодня известно о твердых залежах, которые тоже имеют большое значение для промышленности. С каждым днем все больше и больше говорят о том, что на дне океана есть большие скопления парниковых газов, которые находятся там в виде гидратов. Гидраты еще не нашли широкого применения, однако уже используются для опреснения воды, кроме того, планируется использовать такие залежи для хранения газов. По сути, районы добычи газа могут несколько расшириться, так как где есть гидраты, могут быть и другие залежи полезных ископаемых. Ну а сейчас давайте пойдем дальше и рассмотрим кое-что еще интересное.

Залежи природного газа

Есть данные, которые свидетельствуют о том, что в осадочной оболочке земной коры есть просто огромные залежи природного газа. Существует биогенная теория, которая говорит о том, что газ, как собственно и нефть, образуется в результате длительного разложения живых организмов под воздействием высоких температур и давления. Кроме того, температурный режим обычно несколько выше, точно так же, как и давление, нежели в нефтяных залежах. Обусловлено это тем, что газ располагается ниже нефти. На сегодняшний день самыми большими залежами обладает Россия. По большому счету, запасов данного природного ископаемого может хватить на долгие годы. Добыча газа в России налажена практически во всех местах. По данным Минприроды Российской Федерации общие объемы оцениваются в 48,8 трлн.м 3 .

Запасы природного газа по странам

В настоящее время можно говорить о том, что по официальным данным 101 страна имеет на своей территории запасы данного полезного ископаемого. На последнем месте идет Бенин - 0, 0011 трлн.м 3 , а на первом месте Россия - 47,800 трлн.м 3 . Но это цифры приведенные ЦРУ, поэтому в реальности данные могут незначительно отличаться. Еще одна страна, обладающая неиссякаемыми запасами - Иран. Помимо этого, страны персидского залива, такие как США и Канада, тоже могут похвастаться богатыми месторождениями природного газа. Если перечислять страны Европы, то на первых местах будут Норвегия и Нидерланды. Примечательно и то, что страны, некогда входящие в состав СССР, такие как Казахстан, Азербайджан, Узбекистан, тоже имеют много природного газа. Как уже было отмечено несколько выше, во второй половине 20-го века были открыты газогидраты. Сегодня известно, что их залежи просто огромны. Причем запасы есть как на больших глубинах, так и под дном океана.

Способы добычи газа

В настоящее время залежи располагаются на глубине 1-3 километра. Одна из находится около города Новый Уренгой, она уходит под землю на 6 километров. В недрах он находится в порах под высоким давлением. Постепенно он переходит в поры с меньшим давлением и так до тех пор, пока не попадет непосредственно в скважину.

Основной способ добычи - это бурение скважин. Обычно на территории месторождения располагается несколько скважин. Причем их стараются бурить равномерно для того, чтобы примерно одинаково распределялось на несколькие скважины. Если скважина будет всего одна, то вполне вероятно ее преждевременное обводнение. На сегодняшний день практически отсутствуют другие способы добычи газа. По большому счету обусловлено это тем, что нецелесообразно придумывать что-то новое, особенно если технология будет усложняться. Вряд ли в ближайшее время что-то заменит скважины.

Подготовка газа к транспортировке

После того как природное ископаемое поступило по скважине из недр земли, его необходимо доставить пользователю. Это может быть химический завод, ТЭЦ и другие газовые сети. Его подготовка к транспортировке обусловлена тем, что помимо необходимых компонентов в составе есть и прочие примеси, которые затрудняют его дальнейшее использование и перемещение по магистралям. Необходимо удалить пары воды, которые могут скапливаться в магистралях и затруднять перемещение. Также нужно удалять и сероводород, который представляет серьезную угрозу газовому оборудованию (вызывают коррозию). Для подготовки могут использоваться различные схемы. Наиболее целесообразной считается та, при которой очистная станция располагается в непосредственной близости от месторождения. Тут осуществляется сушка и очистка. В случае большого содержания сероводорода или гелия, ископаемое отправляют на газоперерабатывающий завод. В принципе, добыча газа в России обычно реализуется через заводы, так как качество исходного продукта не всегда на должном уровне.

Транспортировка газа

В настоящее время основным видом транспорта является трубопровод. Диаметр трубы может достигать 1,4 метра, а давление в системе 75 Атмосфер. Однако в ходе продвижения по магистрали давление теряется, а продукт нагревается. По этой простой причине через определенные промежутки сооружают компрессорные станции. Там повышают давление газа до 55-120 атм и охлаждают. Несмотря на то, что проложить газовую магистраль стоит очень дорого, сегодня - это самый целесообразный метод подачи природного ископаемого на средние и небольшие расстояния. В некоторых случаях применяются газовозы, их еще очень часто называют танкерами. Газ находится в специальных емкостях в сжиженном состоянии. Температура при транспортировке должна быть в диапазоне 150-160 градусов по Цельсию. Данный метод обладает существенным преимуществом, таким как безопасность

Заключение

В данной статье вкратце была рассмотрена технология добычи газа. В принципе, скважинный метод является самым популярным. Другие способы, если и внедрялись, то не нашли применения по различным причинам. Что же касается сферы применения газа, то в первую очередь - это горючее. В качестве топлива он используется для обогрева жилых помещений, а также подогрева воды, приготовления пищи и т.п. Ввиду высоких цен на электроэнергию - это один из самых дешевых способов отопления. Используется газ и в качестве топлива для автотранспорта, ТЭЦ, а также котельных. используют его для получения пластмасс и других органических веществ. Ну вот и все по данной теме. Помните о том, что неправильное обращение с газом может привести к летальному исходу.

Россия – страна, в которой сосредоточены крупнейшие в мире, даже самые уникальные месторождения газа, которая обеспечивает своим голубым топливом весь мир, и не собирается останавливаться на достигнутом

Энергетика - основная «пища» экономики, от нее зависит жизнеобеспечение любой страны. Для каждого государства нехватка природных энергоресурсов становится весомым основанием для разработки новых альтернативных источников энергии. Хотя, справедливости ради, следует отметить, что существующие на сегодняшний день виды топлива, нефть, газ, уголь и атом, сохранят статус основных видов получения энергии еще надолго.

И в этом смысле трудно переоценить роль газовой промышленности. Разработки и добыча газа в России, а также поставки его на мировой рынок вывели страну на лидерские позиции. Хоть этим видом сырья Россия наделена весьма щедро, такая роль им обретена далеко не сразу.

Но прежде чем познакомиться с историей активных газовых разработок на территории Российской Федерации, поговорим о месте, которое отводится природному газу в мире.

Голубое топливо на планете Земля

По добыче природного газа более четверти мирового объема принадлежит США, которые по итогам 2016 года остаются безусловным лидером. На втором месте - Россия с объемом около 20% суммарного производства десяти лидирующих регионов.

Рис. 1. Мировые лидеры по добыче природного газа по результатам 2016 года, млрд куб. метров
Источник: сайт promdevelop.ru

Но нахождение в списке лидеров по производству газа не означает лидерство в мировой торговле топливом. Согласно данным Организации стран-экспортеров нефти, экспортоориентированными из них являются лишь восемь.

Рис. 2. Лидеры мировой торговли газом, 2016 г.
Источник: сайт promdevelop.ru

Основные районы добычи

На карте отражена география распространения крупнейших мест добычи газа на всем земном шаре. Считается, что таковых на планете 20 - крупнейших газовых месторождений, с запасами газа около 1200 млрд куб. метров.

4 в США - в Мексиканском заливе и на Аляске;
9 в районах Западной Сибири, Дальнего Востока и Сахалина, шельфы двух морей — Баренцева и Карского в Российской Федерации;
2 месторождения в пределах Ирана, Катара и Саудовской Аравии в Персидском заливе;
1 в южных районах Туркменистана;
3 в Алжире и Нигерии;
1 в Тариском бассейне Китая.

Крупные месторождения есть также в Северном море Норвегии и на землях Канады в пределах острова Ньюфаундленд северных провинций, включая шельф Западно-Канадского бассейна.

Конечно, основные залежи сосредоточены на территориях государств-лидеров добычи данного ресурса.

Рис. 3. Местоположение крупнейших газовых месторождений
Источник: сайт promdevelop.ru

Согласно сведениям, опубликованным ОПЕК, во всех государственных месторождениях не больше 180 трлн куб. метров газа. Еще не меньше 120 трлн пока не разведанных запасов и для глобальной добычи недоступных по причине слишком большой глубины залегания. Так что оставшиеся запасы в условиях, когда потребление голубого топлива неустанно растет, в ближайшие 65 лет будут использованы.

Способы добычи газа

Природный газ извлекается из земных глубин с помощью скважин:

под естественным давлением (устранение примесей в таком газе позже происходит на газоперерабатывающем заводе или на специальной станции);
из угледобывающих шахт (в практике работы угледобывающих шахт в Штатах для предотвращения взрыва);
гидроразрыв (считается, что такой способ может спровоцировать землетрясение, потому под запретом в некоторых странах);
под водой (при маленькой глубине устанавливаются высокие сваи, при больших глубинах - плавучие, а при особо больших, выше 3000 м - полупогруженные платформы с буровой вышкой в центре).

Добыча природного газа в РФ

В экономике России газовой отрасли отводится стратегическая роль. А для ее бюджета экспорт природного газа входит в список основополагающих статей. Свою роль сыграло большое количество месторождений этого горючего топлива, инновационные технологии, на них применяемые, и обширные запасы ископаемых в недрах.

Только вот складывалась история газовой отрасли непросто.

Истоки

В отсутствие добычи природного газа в России газоснабжение городов до революции осуществлялось искусственным путем. Он получил название «светильного». Получали его на газовых заводах сухой перегонкой из каменного угля и использовали для бытовых целей и освещения городов. Первое такое предприятие было образовано в Петербурге в 1835 году, а сырье для него доставлялось из-за границы. Так зарождалась российская газовая промышленность.

В 1855-м немцем Бунзеном изобретена газовая горелка, а в 1865-м - газовый завод построен в Москве, а в 1891 в России было уже тридцать таких заводов, не считая 180 газогенераторных установок малой мощности. И все же это было значительно меньше, чем в главных капиталистических странах мира. В одной только Великобритании газовых заводов было около 600.

С открытием месторождений природного газа, который куда экономичней искусственного, системе газоснабжения предстояло начать переход на естественный горючий ресурс.

Первые открытия были бессистемными. Это и выделение вместе с водой газа с сероводородом на глубине 112 метров, когда в районе Астрахани бурили скважины на воду (1840). И выход газа на Апшеронском полуострове, в Саратове, Мелитополе и др. при бурении скважин на воду.

Набирала обороты нефтедобыча, а вместе с нефтью пришлось соприкоснуться с постоянным ее спутником - попутным нефтяным газом (ПНГ). Котельные Баку и Грозного первыми в 1880-м начали использовать его в качестве топлива. Нефтяной газ постепенно получал все большее применение для бытовых и промышленных нужд.

Развитие газовой промышленности

Так называют период с 1922 года, когда забил газовый фонтан в Сураханах. Нашлись бакинские нефтедобывающие фирмы в Баку, заинтересовавшиеся этим событием и начавшие бурить скважины на газ. В промышленности уже применялись металлические трубы, а здесь по ним газ, добытый из скважин, подавался на НПЗ, где его использовали как топливо при переработке нефти.

В 20-х годах в молодой Советской России насчитывалось лишь 5 газовых месторождений:

«Дагестанские Огни»;
Мелитопольское;
Мельниковское;
Ставропольское;
Сураханское.

Добывалось на них около 15 млн куб. метров в год. Тогда, после Гражданской войны, и начались плановые изыскания природного газа.

А искусственный газ стал применяться для отопления, на нем готовили пищу. Его (коксовый, доменный, генераторный) получали из бурого и каменного угля, горючих сланцев, древесины и торфа.

И хоть появился уже в 1923-м в Баку первый газобензинный завод, природный газ еще не был оценен по достоинству. Ситуация изменилась с созданием в 1933 году «Главгаза». Одно за другим открывались новые, чисто газовые месторождения в Коми:

«Седельское» (июль 1935);
«Войвожское» (1943);
«Нибельское» (1945).

В Саратовской области в годы войны:

«Елнашское»;
«Курдюмское»,

А также в Ставропольском и Краснодарском краях, Куйбышевской, Оренбургской областях, на Северном Кавказе, Средней Азии, Азербайджане, Украине и др.

Даже построен прямо перед началом Великой Отечественной войны первый в стране газопровод (20 см в диаметре, 68 км в длину) от Дашавского газового месторождения до г. Львова, в 1943-м - газопроводы Похвистнево - Куйбышев, Елшанка - Саратов, Бугуруслан - Куйбышев, Курдюм - Князевка и другие, а в 1944 году начало строительства магистрального газопровода Саратов - Москва.

Не зря саратовцы свой родной город считают колыбелью газовой промышленности России. Во-первых, именно здесь в 1906 году был получен природный газ, который стал топливом на кирпичном и стекольном заводах, построенных хозяином хутора, где собственно бурилась та самая артезианская скважина на воду. А само месторождение получило название Мельниковского (Дергачевского), только запасы газа на сегодня здесь уже иссякли.

Во-вторых, появилась знаменитая монография академика И. М. Губкина «Урало-Волжская либо Восточная нефтеносная область», а в кратком ее изложении в «Технике молодежи» в 1939-м этот регион Нижнего Поволжья был назван «Вторым Баку».

В-третьих, с пуском в июле 1946-го магистрального газопровода, первого в стране, «Саратов-Москва» в России началась история «большого газа».

Рис. 4. Даешь газопровод!
Источник: сайт ibirzha.kz

И пусть в самостоятельную отрасль народного хозяйства она выделилась из нефтяной промышленности только в 1956-м, своим днем рождения отечественная газовая промышленность вправе считать 11 июля 1946 года, когда природный газ, что горел в квартирах москвичей, заменил собой:

1 000 000 кубов дров;
650 000 тонн угля;
150 000 тонн керосина;
100 000 тонн топочного мазута.

Топливная промышленность страны окончательно поменяла дрова, уголь и торф на газ.

К тому же, открывались новые, уникальные по составу и запасам газовые месторождения Западной Сибири. Их освоение давалось непросто: заболоченные территории, вечная мерзлота, суровый климат

Рис. 5. Легендарный газовый проект - строительство газопровода «Бухара-Урал» 1961
Источник: сайт ura.news

Поворотным для экономики страны стал год 1966. Начинаются поставки советского газа во многие страны.

«Природный газ находит широкое применение в качестве дешевого сырья в химической промышленности и экономичного вида топлива в черной металлургии и других отраслях промышленности»
(Издание ЦСУ РСФСР 1967 года «РСФСР за 50 лет»).

Месторождения Узбекистана, Азербайджана, Казахстана (Карачаганакское месторождение) и Туркмении в истории советской газовой отрасли играли значительную роль. Они и сегодня в числе крупнейших. Но к моменту распада СССР добыча на территории бывшей РСФСР достигала 75% общего объема, добываемого в стране голубого топлива, и с 6,2 млрд куб. м выросла до 727,4 млрд.

Рис. 6. Доля Российской Федерации в добыче газа СССР
Источник: Росстат (сборники ЦСУ СССР и РСФСР, Госкомстата)

Не миновал отрасль и известный кризис 1998 года. Кризисные явления удалось преодолеть. На рынке появилось новое акционерное общество «Газпром», которое занимается добычей и транспортом газа в современной России, которое является сегодня не просто одним из , но и крупнейшим игроком мирового рынка газодобычи.

Рис. 7. Газовый гигант ПАО «Газпром»
Источник: сайт contrpost.bosenko.info

С этим холдингом неразрывно связан современный период газовой промышленности.

Современность

Отрасли никогда не быть столь важной и прибыльной, если бы не огромные запасы указанного топлива, на которых она базируется. При этом российское голубое топливо в Европе сейчас самое дешевое.

«Газпром» назвал текущую себестоимость добычи газа. Сейчас она на уровне $20 за 1000 куб. м - это самый низкий показатель в мире» («Ведомости», июнь 2016).

Месторождения и запасы

По оценкам, запасы российского газа составляют порядка 200 трлн куб. метров, а к 2030 году его будет добываться уже более 800 млрд куб. метров в год (для справки: за 2016 год этот показатель равнялся 641 млрд), что позволяет и собственные потребности обеспечить, и экспортируют значительное его количество.

Рис. 8. Запасы природного газа в Российской Федерации
Источник: сайт promdevelop.ru

Лидером по добыче остается Западная Сибирь. Это основной район добычи газа в России, важнейшее звено отечественной газодобычи, где добывается 90% этого горючего топлива. Если говорить о российских регионах, это Ямало-Ненецкий АО (сосредоточено 4/5 добычи), Астраханская и Иркутская области, а также Красноярский край и др., это шельфы Баренцевого и Карского морей.

На территории России расположены крупнейшие в мире, даже самые уникальные месторождения:

Уренгойское.
Оно относится к супергигантским и прочно удерживает третье место на планете. Объём газа - 16 трлн куб. метров - и это лишь примерная оценка. Обнаружено оно в 1966-м, капитальная добыча началась в 1978-м, а появился на мировом рынке в 1984-м.
Ямбургское.
В числе крупнейших мировых месторождений, с запасами почти в 8,2 трлн куб. метров газа, где он добывается в условиях вечной мерзлоты (40-50 м промерзшей земли). Открыто в 1969 году на полуострове Тазовский в Ямало-Ненецком АО, добыча в промышленных масштабах начата в 1980-м.
Бованенковское.
Также не уступает многим мировым месторождения. Объем оценивается в 4,9 трлн кубометров. Открыто в 1971-м на Ямале. Постоянная добыча начата в 2012-м. Газ поставляется на экспорт, в основном, в Китай.
Штокмановское.
Считается одним из самых богатых по запасам газа и газового конденсата. Объёмы газа и конденсата исчисляются цифрами в 3,94 трлн куб. метров и 56 млн тонн соответственно. Обнаружено в 1981 году в Баренцевом море на глубине 300-400 метров, а уже в 1988-м произведена первая пробная добыча. В планах пуск месторождения на полную мощность в 2019-м.
Ленинградское.
Газоконденсатное месторождение на юго-западной части Карского моря открыто в 1992-м и сразу оценено как гигантское. Количество газа в нем может быть порядка 3 трлн куб. метров, конденсата - почти 3 млн тонн.
Русановское.
Уникальное месторождение в Карском море на континентальном шельфе Северо-Западной платформы открыто в 1992 году на глубинах от полутора до двух с половиной километров. По оценкам, запасы - 779 млрд тонн газа (предполагается, что цифра эта может достичь 3 трлн куб. метров) и 7,8 млн тонн газового конденсата.
Заполярное.
Газоконденсатное месторождение, пятое в мире по запасам газа. Открыто в 1965 году между Уренгоем и посёлком Тазовский, запущено в эксплуатацию в 2001-м. Запасы оценены в 2,6 трлн куб. метров.
Медвежье.
Уникальное газовое месторождение в Ямало-Ненецком округе. Выдаёт около 4% газовой добычи России. Открыто в 1967-м, а с 1972-го - в постоянной эксплуатации, но выработано лишь вполовину. Начальные запасы газа, по оценкам, 4,7 трлн кубометров.
Астраханское.
Берёт начало с 1976 года. Обнаружено рядом с Астраханью. Запасы оцениваются в 2,5 трлн куб. метров газа и 400 млн тонн конденсата. Эксплуатация началась в 1987-м. А новое открытие в 2014-м в этом районе ещё одного крупного месторождения газа лишь служит подтверждением, сюрпризов в регионе еще хватает.
Сахалин-3.
Перспективный проект по освоению и разработке сразу нескольких крупных газовых месторождений, которые открываются в Тихом океане с конца 1970-х. Основные из них: Киринское, Южно-Киринское и Мынгинское. Добыча газа планируется на уровне 1,1 млрд куб. метров газа. Начальные запасы оценивались на уровне 162,5 млрд куб. метров газа.

Природный газ является углеводородной смесью, основу которой составляет метан. Помимо него, он включает другие компоненты: пропан, бутан, этан и вещества, не содержащие углеводородов. Он скапливается между горными напластованиями. Зачастую газовые запасы сопровождают нефтяные месторождения. Одним из интересных его свойств – у природного газа отсутствует цвет и запах. Добыча газа имеет огромное значение для современной промышленности и обеспечения быта населения.

Месторождения и запасы в разных географических областях

Наша страна является обладателем крупнейших месторождений голубого топлива. Далее, следуют США, Казахстан, азиатские государства бывшего СССР – Азербайджан, Узбекистан и державы Персидского Залива. Разработка месторождений осуществляется по всему земному шару. Кроме залежей на суше, активная добыча происходит и в мировом океане.

На территории Российской Федерации основные запасы располагаются в Сибири, а также присутствуют они на Северном Кавказе и в Черноморском бассейне. Есть несколько наиболее крупных месторождений.

Уренгой. Это крупнейшее месторождение в России, второе по объему запасов в мире.

Находка. А также располагается в Ямало-Ненецком АО. Его разработка началась в 2004г. Объем залежей в нем оценивается около 275 миллиардов кубов.

Ангаро-Ленское – на территории Иркутской области. Результаты оценки утверждают скопление там до 1,4 триллиона кубов.

Ковыктинское – в этой же области. В связи с тем, что это месторождение расположено в зоне вечной мерзлоты, оно наиболее трудоемко в разработке. Объем залежей составляет около 2 триллионов куб. м газа и до 120 миллионов кубов конденсата в жидком состоянии.

Штокманское. Располагается недалеко от Мурманска. По предварительной оценке, там находится до 3,8 триллиона кубов. Это месторождение еще не взято в разработку по причине глубокого залегания газа.

Монополистом по части разработки газовых месторождений в нашей стране является Газпром. На его долю приходится добыча около 74% всех отечественных запасов и 20% мировых. К задачам Госпрома, кроме непосредственных функций, относится газификация государства.

Классификации залежей газа

Предполагается что полезные ископаемые, в том числе природный газ, образовались в меловую эру. В то время на планете обитали крупные животные, сейчас вымершие. Приверженцы биогенного происхождения считают, что именно с этим связано образование природного газа.

Классифицируются залежи в зависимости от глубины их залегания и времени образования.

Наиболее глубоко расположенные ярусы именуются согласно местности нахождения. Они носят название:

Сеноманского.
Валанжинского.
Туронского.
Ачимовского.

Залежи газа по ярусам

Туронский слой относительно недавнего происхождения, глубина его залегания около 800 м. Он характеризуется неоднородным составом с большим количеством примесей, снижающих качество сырья.

Россия обладает огромными запасами газа Сеноманского яруса. Глубина месторождений составляет от 1 до 1,8 км. Эта разновидность свободного газа почти не содержит примесей, по большей части, включая метан. Добыча газа в данных условиях не требует его последующей очистки, поэтому наиболее целесообразно, с экономической точки зрения.

Ачимовский слой в настоящее время до конца не изучен. Он отмечается значительным уровнем содержания парафинов. Эти пласты характеризуются высоким внутренним давлением. Добыча газа этой разновидности у нас также осуществляется достаточно широко.

Валанжинский ярус находится на глубине до 3 км и является наиболее глубоким, по сравнению с остальными. Эти запасы сейчас уже истощаются.

Процесс добычи голубого топлива

Предшествующим добыче газа, является процесс геологоразведочных работ. Они позволяют точно определить объем и характер залегания месторождения. В настоящее время применяется несколько методов разведки.

Гравитационный – основывается на вычислении массы горных пород. Для газосодержащих слоев характерна значительно меньшая плотность.

Магнитный – учитывает магнитную проницаемость породы. Посредством проведения аэромагнитной съемки возможно получить полную картину залежей глубиной до 7 км.

Сейсмический – используются излучения, отражающиеся при проходе сквозь недра. Это эхо способны уловить специальные измерительные приборы.

Геохимический – изучаются состав подземных вод с определением содержания в них веществ, сопутствующих газовым месторождениям.

Бурение – наиболее эффективный метод, но в то же время самый дорогостоящий из перечисленных. Поэтому до его использования требуется предварительное изучение горных пород.

После того как месторождение определено и оценены предварительные объемы залежей, приступают непосредственно к процессу добычи газа. Производят бурение скважин на глубину размещения яруса полезного ископаемого. Чтобы равномерно распределить давление поднимающегося голубого топлива, скважину выполняют лесенкой либо телескопически (как подзорная труба).

Скважина укрепляется посредством обсадных труб и цементируется. Для равномерного снижения давления и ускорения процесса добычи газа, бурится сразу несколько скважин на одном месторождении. Подъем газа через скважину осуществляется естественным образом – газ перемещается к зоне меньшего давления.

Поскольку после добычи газ содержит различные примеси, следующим этапом является его очистка. Для обеспечения этого процесса вблизи месторождений строят соответствующие промышленные мощности по очистке и газа.

Добыча с использованием угольных шахт

Угольные пласты содержат большое количество метана, добыча которого не только позволяет получить голубое топливо, но и обеспечить безопасную эксплуатацию предприятий по угледобыче. Подобный способ повсеместно применяется в США.

Метод гидроразрыва

При добыче газа данным методом по скважине нагнетается поток воды или воздуха. Таким образом, происходит вытеснение газа.

Этот способ может вызвать сейсмическую неустойчивость разрушенных пород, поэтому он запрещен в некоторых государствах.

Особенности подводной добычи

Газовые запасы присутствуют, кроме суши, и под водой. В нашей стране обширные подводные месторождения. Подводная добыча выполняется с применением тяжелых гравитационных платформ. Они располагаются на основании, опирающемся на морское дно. Бурение скважин производится колоннами, располагаемыми на основании. На платформах размещаются емкости для хранения извлеченного газа. Далее он транспортируется на сушу через трубопровод.

Данные платформы предусматривают постоянное нахождение людей, выполняющих обслуживание комплекса. Численность может составлять до 100 человек. Эти объекты оборудуются автономным энергоснабжением, площадкой для вертолетов, помещениями персонала.

При вблизи берега, скважины выполняются . Они начинаются на суше, уходя основанием под шельф моря. Добыча газа и его транспортирование выполняется стандартным порядком.

Хранение и транспортировка добытого топлива

После добычи газ размещается в закрытых непроницаемых емкостях – стальных резервуарах, которые, для надежности, имеют сдвоенные стенки. Возможно их изготовление на основе алюминиевых сплавов. Межстеночное пространство заполняется нетеплопроводным материалом, которые препятствует нагреванию газа.

Наиболее масштабными являются подземные хранилища сжиженного газа. Горные породы выступают в роли стенок. Для большей надежности, они бетонируются.

При постройке подобных резервуаров, вырываются глубокие котлованы, которые, после бетонирования стен, закрываются стальным перекрытием.

Транспортировка природного газа осуществляется по , произведенным из труб большого диаметра. В системе стабильно поддерживается давление до 75 атм. Это обеспечивается компрессорными станциями, располагающимися с определенной периодичностью.

По морю транспортировка газа осуществляется с помощью специальных судов-газовозов (танкеров). Для этого газ требуется предварительно подготовить. На борту танкеров размещаются емкости, в которых газ находится в особых температурных условиях под определенным давлением.

Подобная транспортировка экономически целесообразна, если расстояние между потребителем и разработкой месторождения не превышает 3 тыс. км. Она предполагает предварительную постройку завода, сжижающего голубое топливо, и оборудование порта.

Влияние на экологию

Газодобывающие системы оказывают серьезное влияние на экологию. По статистике, 35% общего количества выбросов в воздушное пространство относятся к этому сектору промышленности. При этом лишь 20% из них нейтрализуются. Выбросы вредных веществ компрессорных станций происходят при следующих операциях:

залповый характер выброса (при продувке газопровода);
при смазке дегазационного бака;
в случае срабатывания пневматических кранов.

Особенно опасна для природного равновесия добыча сланцевого газа. Этот процесс, как правило, производится методом гидроудара. При этом в используемой жидкости содержатся ядовитые компоненты, впоследствии проникающие в почву. Возможен также их выброс в атмосферу. Вызывает опасность данный процесс и в области сейсмологии.

Для того чтобы минимизировать негативные последствия для окружающей среды, добыча и газа должна выполняться по разработанной технологии, учитывающей эти моменты.