대체 에너지원: 유형 및 용도. 자원 유형: 천연, 광물, 노동 및 기타 비전통적 가스 자원

소개. 3

비전통적인 탄화수소 원료의 종류와 공급원. 4

중유 및 오일(타르) 모래. 4

투과성이 낮은 생산 저장소. 6

물에 용해된 가스.. 6

가스하이드레이트..7

결론. 11

사용된 문헌 목록:. 12

소개

21세기는 탄화수소 자원, 처음에는 석유, 그 다음에는 가스가 고갈되는 세기로 오랫동안 예측되어 왔습니다. 모든 유형의 원자재는 매장량을 늘리는 경향이 있고 이를 익히고 판매하는 강도가 높기 때문에 이 과정은 불가피합니다. 현대 세계의 에너지 수요가 주로 석유 및 가스(60%)(석유 - 36%, 가스 - 24%)에 의해 제공된다는 점을 고려하면 고갈에 대한 모든 유형의 예측은 의심을 불러일으킬 수 없습니다. 인류의 탄화수소 시대가 끝나는 시점만 변하고 있다. 당연히 출시 시기는 마지막 단계탄화수소 개발은 대륙과 지역에 따라 동일하지 않습니다. 다른 나라그러나 대부분의 경우 매장량을 충분히 눈에 띄게 재현할 수 있다면 2030~2050년 범위의 현재 석유 생산량이 나올 것입니다. 그러나 약 20년 동안 전 세계 석유 생산량은 매장량 증가율을 앞질렀습니다.

전통적이고 비전통적인 탄화수소 자원의 개념에는 명확한 정의가 없습니다. 대부분의 연구자들은 자연 과정과 형성에 명확한 경계가 없는 경우가 많다는 사실을 깨닫고 비전통적 매장량과 자원을 정의할 때 복구하기 어려운 매장량과 비전통적 탄화수소 자원과 같은 개념을 사용할 것을 제안합니다. 생산 잠재력이 실질적으로 사용되지 않는 복구 어려운 매장량은 지질학적 및 생산 특성의 악화를 제외하면 전통적인 석유 및 가스 매장량과 크게 다르지 않습니다. 비전통적인 탄화수소 자원에는 물리적, 화학적 특성뿐만 아니라 모암(환경)에서의 위치 형태와 특성이 전통적인 것과 근본적으로 다른 자원이 포함됩니다.

비전통적인 탄화수소 자원은 훨씬 더 "비쌉니다". 따라서 원자재를 하나 또는 다른 그룹에 할당할 때 순전히 지질학적, 지질학적 기술적 이유뿐만 아니라 지리적 경제적, 사회적, 시장 상황, 전략적 등도 고려되는 경우가 많습니다.

일반적으로 모든 유형의 비전통적인 탄화수소 자원 시스템에 대해 이야기하면 그 규모가 엄청납니다. 대략적인 추정에 따르면 전체적으로 1,050억 발가락을 초과하지만 이러한 양은 논쟁의 여지가 없습니다. 이는 비생산적인 환경에 분산된 탄화수소입니다. 장기적으로 보아도 모두 마스터할 수는 없습니다.

비전통적인 탄화수소 원료의 종류와 공급원

비전통적인 탄화수소 자원은 그 일부이며, 이를 준비하고 개발하려면 새로운 방법과 식별, 탐사, 생산, 가공 및 운송 방법의 개발이 필요합니다. 이들은 개발이 어려운 클러스터에 집중되어 있거나, 비생산적인 환경에 분산되어 있습니다. 그들은 하층토의 저장소 조건에서 이동성이 낮기 때문에 하층토에서 추출하는 특별한 방법이 필요하므로 비용이 증가합니다. 그러나 석유 및 가스 원료 추출 기술이 전 세계적으로 발전함에 따라 일부 기술의 개발이 가능해졌습니다.

~에 첫 단계연구 결과, 규모(그림 1)와 광범위한 분포를 고려할 때 매장량은 사실상 무궁무진한 것으로 믿어졌습니다. 그러나 지난 세기 후반에 수행된 다양한 비전통적 탄화수소 자원에 대한 수년간의 연구에서는 중유, 오일샌드 및 역청, 석유 및 가스 포화 저투과성 저장소 및 석탄 매장지의 가스만 남았습니다. 개발이 가능합니다. 이미 제14차 세계석유총회(1994, 노르웨이)에서는 중유, 역청, 오일샌드 등으로만 대표되는 비전통석유의 양이 전통자원의 1.3~2.2배에 달하는 4,000억~7,000억 톤으로 추산됐다. 물에 용해된 가스와 가스 하이드레이트는 널리 분포되어 있음에도 불구하고 산업용 가스 공급원으로서 문제가 되고 논쟁의 여지가 있는 것으로 밝혀졌습니다.

쌀. 1 지질 탄화수소 자원.

중유 및 오일(타르) 모래.

이러한 유형의 원료에 대한 세계 지질 자원은 5,000억 톤으로 엄청납니다. 밀도가 높은 중유 매장량이 더욱 성공적으로 개발되었습니다. ~에 현대 기술회수 가능한 매장량은 1,000억 톤을 초과하며, 베네수엘라와 캐나다는 특히 중유와 타르샌드가 풍부합니다.

안에 지난 몇 년다양한 추산에 따르면 중유 생산량은 전 세계 생산량의 약 12~15%에 달해 증가하고 있습니다. 2000년에는 세계에서 중유로 생산된 양이 3,750만 톤에 불과했습니다. 2005년에는 4,250만 톤, 2010~2015년에는 예측에 따르면 이미 약 2억 톤에 달할 수 있지만 세계 유가는 배럴당 50~60달러 이상입니다.

러시아에는 중유가 많이 있으며 고유한 매장지에 집중되어 있는 것이 중요합니다. 중유 매장량의 60%가 15개 유전에 집중되어 있어 개발이 간편합니다. 여기에는 Russkoe, Van-Eganskoe, Fedorovskoe 및 서부 시베리아의 기타 지역, Urals-Volga 지역의 Novo-Elokhovskoe 및 Romashkinskoe가 포함됩니다. Usinsk, Yaregskoe, Toraveiskoe 및 Timan-Pechora 지역의 기타 지역. 러시아의 주요 중유 매장량은 서부 시베리아(46%)와 우랄-볼가 지역(26%)에 집중되어 있습니다. 2010년 생산량은 3,940만 톤에 달했지만, 많은 매장량이 여전히 개발 중입니다.

많은 분야에서 중유는 금속을 함유하고 있으며, 특히 유럽의 석유 및 가스 분야에서는 상당한 양의 희귀 금속이 매장되어 있습니다. 특히, 이는 광석 공급원보다 품질이 훨씬 우수한 바나듐 원료의 잠재적 공급원입니다[Sukhanov, Petrova 2008]. 우리의 추정에 따르면, 바나듐 매장량 측면에서 가장 큰 매장지에서만 중유 내 오산화바나듐의 지질학적 매장량은 130만 톤에 달하며 석유 20만 톤과 함께 추출됩니다(표 1).

바나듐은 주로 연료유를 사용하는 대형 화력 발전소의 회분 수집가와 심층 정유 과정에서 정유소의 코크스에서 대규모로 전 세계에서 추출됩니다. 이러한 코크스를 용광로에 첨가하면 압연 레일의 내한성이 보장됩니다.

따라서 중유는 복잡한 탄화수소 원료이며, 추가 소스탄화수소뿐만 아니라 유가 금속 및 화학 원료(유기황 화합물 및 포르피린)의 공급원이기도 합니다.

1 번 테이블

러시아 연방 중금속 석유의 바나듐 매장량 평가

러시아의 대규모 중유 개발의 주요 장애물은 다음과 같습니다.

창출을 목표로 하는 기초연구가 부족함 효과적인 기술특정 개발 대상의 특성에 맞게 조정된 개발 및 포괄적인 처리

중질유, 특히 고유황 중유의 심층 처리를 위한 새로운 정유소를 현대화하고 건설해야 할 필요성.

투과성이 낮은 생산 저장소.

석유 및 가스 회수를 예측하기 위한 명확한 표준 투과성 매개변수는 저장소 매트릭스의 구조 및 품질(다공성, 파쇄, 수력 전도도, 점토 함량 등)뿐만 아니라 원재료의 품질에도 좌우되기 때문에 명확한 표준 투과성 매개변수가 있을 수 없습니다. 재료(밀도, 점도)뿐만 아니라 침전물의 열역학적 조건(온도 및 압력)에도 영향을 받습니다. 1.5-3.0km 깊이 범위에 위치한 대량의 석유 매장량의 경우, 투과성이 낮은 저장소는 이미 하층토에서 석유를 추출하는 데 특정 어려움을 야기하고 있으며, 특히 퇴적층의 석유가 고밀도() 또는 점도를 특징으로 하는 경우 중요합니다. (> 30mPa*s). 이러한 저장소의 석유 매장량 비율은 (다양한 추정에 따르면) 전 세계 매장량의 몫이며 러시아에 기록된 전체 매장량의 37%입니다. 특히 서부 시베리아에서 흔하며 독특한 매장량(Salymskoye, Priobskoye 등)이 있는 매장지에서 그 비중이 높습니다. 서부 시베리아의 예측 자원에는 그 중 65% 이상이 있는데(그림 2), 이는 저수지의 투과성이 주로 우물의 유속을 결정하기 때문에 매우 불리합니다. 생산 규모와 비용.

물에 용해된 가스

물에 용해된 가스는 주로 메탄, 메탄-질소 또는 메탄-이산화탄소 조성을 가지고 있습니다. 물에 용해된 탄화수소 가스의 산업 발전은 이론적 근거가 있고 긍정적입니다. 실제 사례. 물에 용해 된 가스 자원은 다양한 추정에 따르면 ~까지 다양합니다. 일반적으로 중간 깊이(최대 1.0-1.5km)의 형성 수역에서 물에 용해된 가스의 양은 1.5-3.0km 3-5에서 물 입방미터당 평균 1-2 가스이지만 지동사 지역의 깊은 골짜기에 있습니다. 특히 생성수의 염도가 낮은 조건에서는 20~25에 이른다[Kaplan, 1990]. 가스 포화도가 높은 저장소

물은 3.5-4.0km 이상의 깊이에 있으며 최대 2atm의 변칙 계수를 갖는 고압을 동반하며 종종 분출되지만 압력이 떨어지면 자동으로 빠르게 가스가 제거됩니다.

또한, 가스 포화 지층수의 광물화가 증가하고 배출, 표면 또는 심층에 대한 조건이 없으면 특히 토양 염분화 및 표면 침하와 같은 환경 문제도 발생합니다. 물에 용해된 가스의 가격은 1000개당 75~140달러로 다양하지만, 물을 열수 원료나 가열용으로 사용하면 50달러까지 떨어진다.

쌀. 2. 연방 지구의 매장량과 자원 중 저투과성 저수지()에 있는 석유의 지분 분포(%).

이들의 산업적 가치는 유해한 성분을 포함하지 않고 정제 과정 없이 소비자에게 직접 보낼 수 있다는 점에 있습니다.

가스 수화물

북극의 영구 동토층 지역과 세계 해양의 바깥쪽 대륙 가장자리를 따라 해저 아래에 대량으로 축적된 가스 하이드레이트가 발견되면서 이에 대한 전 세계의 관심이 높아지고 있습니다.

가스 하이드레이트는 물과 가스로 형성된 고체 구조로, 외관상 압축된 눈과 유사합니다. 그들은 내부에 가스 분자가 들어 있는 얼음 결정 격자입니다. 형성을 위해서는 가스, 물 및 특정 열역학적 조건이 필요하며 이는 다양한 가스 구성에 대해 동일하지 않습니다. 가스 분자(부품)는 물 분자(호스트)의 틀에서 공동을 채웁니다. 또한, 1개의 물에는 최대 150-160이 포함될 수 있습니다. 현재까지 세 가지 유형의 가스 하이드레이트가 확인되었습니다(I, II, III). - 유형 I 가스 수화물이 가장 일반적입니다. 주로 생체 메탄 분자로 표시됩니다. 유형 II 및 III 가스 수화물은 열 발생 가스를 구성하는 더 큰 분자를 포함할 수 있습니다.

전 세계 과학자들이 실시한 연구에 따르면 대륙붕과 바다 바닥 퇴적물에는 막대한 매장량이 존재하는 것으로 나타났습니다. 그러나 연구 결과에 따르면 그렇지 않은 것으로 나타났습니다. 심해 플랫폼의 넓은 지역, 얇은 바닥 퇴적물에는 실제로 메탄이 없으며, 가능하다면 열곡대에는 온도가 너무 높아 가스 하이드레이트가 형성될 조건이 없습니다. 가스 수화물로 포화된 바닥 퇴적물은 주로 선반, 특히 활동적인 수중 진흙 화산이나 전위 구역에 널리 퍼져 있습니다.

그러나 가스하이드레이트에 엄청난 양의 가스가 존재하는 것이 확인되더라도 가스하이드레이트를 생존 가능한 공급원으로 고려하기 위해서는 상당한 기술적, 경제적 문제를 극복해야 할 것이다. 세계 대륙 주변의 넓은 지역이 가스 하이드레이트로 덮여 있지만 대부분의 해양 축적물에서 그 농도는 매우 낮기 때문에 널리 분산된 축적물에서 가스를 추출하는 기술에 어려움을 겪고 있습니다. 또한 대부분의 경우 해양 가스 하이드레이트는 점토가 풍부한 비고결 퇴적층에서 확인되는데, 이는 퇴적물의 투과성을 거의 또는 전혀 유발하지 않습니다. 대부분의 가스 생산 모델에는 가스를 유정으로 이동하고 가스 수화물이 포함된 퇴적물에 유체를 주입하기 위한 안정적인 경로가 필요합니다. 그러나 대부분의 해양 퇴적물은 필요한 이동 경로의 형성을 뒷받침할 기계적 강도를 갖고 있지 않습니다. 미국 과학자들의 연구에 따르면 가스 수화물에서 가스 생산에 억제제를 사용하는 것은 기술적으로 가능하지만 대량의 화학 물질을 사용하는 것은 기술 및 안전 관점에서 비용이 많이 드는 것으로 나타났습니다. 환경.

위에서 볼 수 있듯이 비전통적 탄화수소 자원은 균형의 중요한 부분을 차지하며, 특히 현재 개발 가능한 자원은 더욱 그렇습니다. 이들은 러시아 연방 전역에 분포하지만, 서로 다른 지역에 대한 종의 비율이 동일하지 않아 각 지역의 개발 우선순위가 미리 결정됩니다(그림 3).

쌀. 3. 러시아 지역의 비전통적 시설에서 탄화수소 자원의 우세

다양한 유형의 비전통적인 탄화수소 자원과 특정 유형의 개발을 위한 기술 개선의 타당성을 연구할 필요성은 다음과 같은 기본 조항에 의해 결정됩니다. 특히 투자 부족과 관련하여 높은 자본의 광범위한 전환을 배제합니다. -미개발되고 접근하기 어렵지만 유망한 지역에서의 집중적인 지질 탐사 작업:

경제적으로 효율적인 개발이 가능한 지역 내 활성 탄화수소 매장량의 명백한 고갈 가능성. 러시아의 석유 매장량 고갈 정도는 이미 여러 지역에서 53% 이상에 달해 생산량이 불가피하게 감소하고 있습니다.

대륙붕(주로 북극)과 육지의 심해 작업에 대한 극단적인 지리적, 기후적, 경제적 조건으로 인해 개발을 위해 준비된 전통적인 탄화수소 매장량의 비용이 꾸준히 증가합니다. 소비자와 크게 동떨어진 미개발 지역에서는 운송 인프라가 부족합니다.

상업 및 산업 발전이 발달한 지역의 비전통적 자원에서 탐사된 산업 범주의 석유 및 가스 매장량을 포함하여 상당한 양의 존재 교통 인프라, 그 개발은 극복할 수 있는 기술적인 어려움 때문이 아니라 실제적인 부족으로 인해 방해를 받습니다. 시장 메커니즘비용 효율적인 준비 및 개발을 위해.

비전통적인 탄화수소 원료 공급원의 준비 및 개발은 러시아 연방의 매장량 부족을 부분적으로 충당할 것입니다. 이를 위해서는 위기 이후 첫 해에 주로 연구 개발을 목표로 탄화수소 생산량을 유지할 수 있도록 매우 적당한 예산이 필요합니다. 즉, 다음과 같습니다.

생산 기술에서 달성된 진전과 개발에 따른 경제적, 사회적, 환경적 결과를 고려하여 새로운 정보 수준에서 모든 유형의 비전통적인 탄화수소 원료의 자원, 매장량 및 품질에 대한 지역 감사를 수행합니다. 이들의 상태는 정부 대차대조표에 명확하게 반영되어야 합니다.

실행하다 기본 연구우선 개발의 특정 국내 목표에 맞게 조정된 비전통적인 유형의 탄화수소 원료의 개발 및 복잡한 처리를 위한 효과적인 기술을 창출합니다.

개별 유형 개발의 품질 및 특성에 따른 차별화를 통해 비전통적인 유형의 탄화수소 원료 생산을 위한 과세 시스템을 개선합니다.

결론

비전통적인 유형의 원자재에 대한 지식과 세계에서의 개발 수준은 여전히 ​​​​낮지만, 전통적인 매장량이 고갈됨에 따라 탄화수소가 부족한 국가는 점점 더 비전통적인 공급원으로 전환하고 있습니다.

대부분의 활동과 생산 촉진 제안은 오로지 회수가 어려운 석유 및 가스 그룹을 대상으로 합니다. 실제로 비전통적인 탄화수소 자원은 석유 및 가스 회사와 기업 모두의 관심 범위를 벗어났습니다. 정부 기관하층토 이용 관리.

따라서, 관련하여 현재 상황비전통적 탄화수소 자원의 주요 유형은 산업(또는 파일럿 산업) 개발을 위해 준비된 그룹, 대차대조표에 대한 연구, 평가 및 회계가 필요한 그룹, 그리고 다음과 관련된 기술 개발이 필요한 그룹으로 나눌 수 있습니다. 개발 장기간, 그리고 문제가 있고 가상적인 개체 그룹입니다.

비전통적인 탄화수소 자원을 개발에 포함시키는 것이 가능하다면, 이들은 세 개의 불평등한 그룹으로 나눌 수 있습니다. 회수가 어려운(중질, 고점도) 오일, 역청, 오일샌드, 저투과성 저장소의 오일 및 가스는 이미 비전통적인 탄화수소 공급원 중에서 탄화수소 원료로서 실질적으로 중요합니다. 중기적으로 러시아의 이 그룹에는 셰일의 가스와 석탄 함유 매장지(흡착 및 자유)의 가스도 포함될 것입니다. 물에 용해된 가스와 가스 수화물은 향후 20~30년 내에 목표 평가 및 개발의 대상이 될 가능성이 낮습니다.

일반적으로 비전통적인 탄화수소 자원은 "오래된" 개발 석유 및 가스 저장소뿐만 아니라 서부 및 동부 시베리아에서도 러시아 연방의 석유 원료 기반을 보충하기 위한 중요한 매장량입니다. 예상되는 탄화수소 자원의 절반입니다.

사용된 문헌 목록:

1 카플란 E.M. 비전통적인 가스 원료 자원 및 개발 문제 - L.: VNIGRI, 1990, pp. 138-144.

2 안필라토바 E.A. 기사 // 세계 해역의 가스 수화물 확산 문제에 대한 현대 외국 데이터의 분석 검토 (VNIGRI) 2009

3 Ushivtseva L.F. 기사 // 비전통적인 탄화수소 및 열수 원료 공급원.

4 비전통적인 탄화수소 원료 공급원 / ed. 야쿠체니 V.P. 1989년

5 비전통적인 탄화수소 자원 - 러시아 연방의 석유 및 가스 원료 기반을 보충하기 위한 매장량./Yakutseni V.P., Petrova Yu.E., Sukhanov A.A.(VNIGRI).2009

6시 Prishchepa 기사/ 러시아 연방의 비전통적인 탄화수소 원료 공급원 연구를 위한 자원 잠재력 및 방향(FSUE VNIGRI) 2012

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러시아 연방 교육부

연방 주 예산 교육 기관

고등 전문 교육

국립 광물 자원 대학교

"산"

지질학 및 광물 매장지 탐사학과

수필

규율에 따라« 석유와 가스의 지질학» .

주제: "비전통적인 탄화수소 원료의 종류와 출처 및 개발 문제»

확인자 : 부교수. Archegov V.B.

완료자: 학생 gr. RM-12 이사예프 R.A.

상트페테르부르크 2016

  • 소개
  • 1. 비전통적인 탄화수소 원료의 종류와 공급원
  • 2. 탄화수소 원료의 대체 공급원 검토
    • 셰일 유전
    • 피셔-트롭쉬 공정
    • 해양 분야
  • 3. 가스 수화물
    • 자연의 가스 수화물
  • 결론
  • 문학

소개

탄화수소는 널리 퍼져 있는 원소인 수소와 탄소의 특수 화합물입니다. 이러한 천연 화합물은 수천 년 동안 채굴되어 사용되어 왔습니다. 도로 및 건물 건설에 결합 재료로, 방수 선박 선체 및 바구니의 건설 및 제조, 페인팅, 모자이크 제작, 요리 및 조명에 사용되었습니다. 처음에는 희귀한 노두에서 채굴되었고 그 다음에는 우물에서 채굴되었습니다. 지난 2세기 동안 석유와 가스 생산량은 전례 없는 수준에 도달했습니다. 이제 석유와 가스는 거의 모든 유형의 인간 활동에 필요한 에너지원입니다.

21세기는 탄화수소 자원, 처음에는 석유, 그 다음에는 가스가 고갈되는 세기로 오랫동안 예측되어 왔습니다. 모든 유형의 원자재는 매장량을 늘리는 경향이 있고 이를 익히고 판매하는 강도가 높기 때문에 이 과정은 불가피합니다. 현대 세계의 에너지 수요가 주로 석유 및 가스(60%)(석유 - 36%, 가스 - 24%)에 의해 제공된다는 점을 고려하면 고갈에 대한 모든 유형의 예측은 의심을 불러일으킬 수 없습니다. 인류의 탄화수소 시대가 끝나는 시점만 변하고 있다. 당연히 탄화수소 개발의 최종 단계에 도달하는 시간은 대륙과 국가마다 동일하지 않지만 대부분의 경우 충분히 눈에 띄는 재생산을 조건으로 2030~2050년 범위의 현재 석유 생산량에 도달할 것입니다. 그들의 보유량. 그러나 약 20년 동안 전 세계 석유 생산량은 매장량 증가율을 앞질렀습니다.

전통적이고 비전통적인 탄화수소 자원의 개념에는 명확한 정의가 없습니다. 대부분의 연구자들은 자연 과정과 형성에 명확한 경계가 없는 경우가 많다는 사실을 깨닫고 비전통적 매장량과 자원을 정의할 때 복구하기 어려운 매장량과 비전통적 탄화수소 자원과 같은 개념을 사용할 것을 제안합니다. 생산 잠재력이 실질적으로 사용되지 않는 복구 어려운 매장량은 지질학적 및 생산 특성의 악화를 제외하면 전통적인 석유 및 가스 매장량과 크게 다르지 않습니다. 비전통적인 탄화수소 자원에는 물리적, 화학적 특성뿐만 아니라 모암(환경)에서의 위치 형태와 특성이 전통적인 탄화수소 자원과 근본적으로 다른 자원이 포함됩니다.

1. 비전통적인 탄화수소 원료의 종류와 공급원

비전통적인 탄화수소 자원은 그 일부이며, 이를 준비하고 개발하려면 새로운 방법과 식별, 탐사, 생산, 가공 및 운송 방법의 개발이 필요합니다. 이들은 개발이 어려운 클러스터에 집중되어 있거나, 비생산적인 환경에 분산되어 있습니다. 그들은 하층토의 저장소 조건에서 이동성이 낮기 때문에 하층토에서 추출하는 특별한 방법이 필요하므로 비용이 증가합니다. 그러나 석유 및 가스 원료 추출 기술이 전 세계적으로 발전함에 따라 일부 기술의 개발이 가능해졌습니다.

연구 초기 단계에서는 규모(그림 1)와 광범위한 분포를 고려할 때 매장량은 사실상 무궁무진하다고 믿었습니다. 그러나 지난 세기 후반에 수행된 다양한 비전통적 탄화수소 자원에 대한 수년간의 연구에서는 중유, 오일샌드 및 역청, 석유 및 가스 포화 저투과성 저장소 및 석탄 매장지의 가스만 남았습니다. 개발이 가능합니다. 이미 제14차 세계석유총회(1994, 노르웨이)에서는 중유, 역청, 오일샌드 등으로만 대표되는 비전통석유의 양이 전통자원의 1.3~2.2배에 달하는 4,000억~7,000억 톤으로 추산됐다. 물에 용해된 가스와 가스 하이드레이트는 널리 분포되어 있음에도 불구하고 산업용 가스 공급원으로서 문제가 되고 논쟁의 여지가 있는 것으로 밝혀졌습니다.

그림 1 - 지질 탄화수소 자원

2. 탄화수소 원료의 대체 공급원 검토

중유 및 오일샌드

이러한 유형의 원료에 대한 세계 지질 자원은 5,000억 톤으로 엄청납니다. 밀도가 높은 중유 매장량이 더욱 성공적으로 개발되었습니다. 현대 기술을 통해 회수 가능한 매장량은 1,000억 톤을 초과하며, 베네수엘라와 캐나다는 특히 중유와 타르샌드가 풍부합니다. 최근 몇 년간 중유 생산량은 증가해 왔으며 다양한 추산에 따르면 전 세계 총 생산량의 약 12~15%에 달합니다. 2000년에는 세계에서 중유로 생산된 양이 3,750만 톤에 불과했습니다. 2005년에는 4,250만 톤, 2010~2015년에는 예측에 따르면 이미 약 2억 톤에 달할 수 있지만 세계 유가는 배럴당 50~60달러 이상입니다.

오일 샌드지난 세기 60년대 이후 캐나다에서 성공적으로 개발되었습니다. 오늘날 이 나라에서 생산되는 석유의 약 절반은 오일샌드에서 나옵니다. 오일샌드는 실제로 모래, 물, 점토, 중유 및 천연 역청의 혼합물을 말합니다. 캐나다에는 중유와 천연 역청이 상당량 매장되어 있는 세 곳의 석유 지역이 있습니다. 이들은 Athabasca, Peace River 및 Cold Lake입니다. 모두 앨버타주에 있습니다.

오일샌드에서 오일을 추출하는 데는 근본적으로 다른 두 가지 방법이 사용됩니다.

1) 노천채취 방식, 2) 저수지에서 직접 채취.

채석장 채굴 방식은 얕은 퇴적물(최대 깊이 75m)과 표면으로 올라오는 퇴적물에 적합합니다. 캐나다에서는 노천 채굴에 적합한 모든 광상이 Athabasca 지역에 있다는 점은 주목할 만합니다.

채석장 추출 방법은 간단히 말해서 오일 샌드를 덤프 트럭에 싣고 가공 공장으로 운반한 후 뜨거운 물로 세척하여 다른 모든 물질로부터 오일을 분리하는 것을 의미합니다. 1배럴의 석유를 생산하려면 약 2톤의 오일샌드가 필요합니다. 이것이 1배럴의 석유를 얻는 데 다소 노동집약적인 방법처럼 보인다면, 당신 말이 맞습니다. 그러나 이 생산 방식의 오일 회수율은 75%-95%로 매우 높습니다.

쌀. 1 오일샌드를 추출하는 채석방법

저장소에서 중유를 직접 추출하기 위해서는 일반적으로 증기-중력 자극과 같은 열 추출 방법이 사용됩니다. 지층에 용매를 주입하는 "냉간" 추출 방법도 있습니다(예: VAPEX 방법 또는 N-Solv 기술). 저류층에서 직접 중유를 추출하는 방식은 노천 채굴 방식에 비해 오일 회수 측면에서 효율성이 떨어집니다. 동시에 이러한 방법은 생산 기술을 개선하여 생산되는 석유 비용을 절감할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

중/고점도/역청유석유업계의 관심이 높아지고 있다. 세계 석유 생산의 주요 “크림”은 이미 제거되었기 때문에, 석유 회사그들은 단지 덜 매력적인 중유전으로 강제로 전환할 수밖에 없습니다.

세계의 주요 탄화수소 매장량이 집중되어 있는 곳은 중유입니다. 대차대조표에 중유/역청 매장량을 추가한 캐나다에 이어, 오리노코 강 벨트에 이 석유를 막대한 매장량으로 보유하고 있는 베네수엘라도 같은 일을 했습니다. 이 "작전"으로 베네수엘라가 석유 매장량 측면에서 세계 1위를 차지하게 되었습니다. 러시아를 비롯한 많은 산유국에는 상당한 양의 중유가 매장되어 있습니다.

엄청난 양의 중유와 천연 역청이 매장되어 있기 때문에 원료의 생산, 운송, 가공을 위한 혁신적인 기술 개발이 필요합니다. 현재 중유와 천연 역청 생산에 드는 운영 비용은 경질유 생산 비용보다 3~4배 더 높을 수 있습니다. 중질, 고점도 오일을 정제하는 것은 에너지 집약적이며 결과적으로 많은 경우 수익성이 낮고 심지어 수익성이 없습니다.

러시아에서는 코미 공화국에 위치한 유명한 Yaregskoye 고점도 유전에서 중유를 추출하는 다양한 방법이 테스트되었습니다. ~200m 깊이에 위치한 이 유전의 생산적인 지층에는 밀도가 933kg/m3이고 점도가 12000-16000mPa·s인 오일이 포함되어 있습니다. 현재 이 분야에서는 열 채굴 추출 방법을 사용하고 있는데, 이는 매우 효과적이고 경제적으로 정당한 것으로 입증되었습니다.

타타르스탄에 위치한 Ashalchinskoye 초점성 유전에서는 증기 중력 기술의 파일럿 테스트를 위한 프로젝트가 시행되고 있습니다. 이 기술은 큰 성공을 거두지는 못했지만 Mordovo-Karmalskoye 현장에서도 테스트되었습니다.

러시아의 무겁고 점성이 높은 유전 개발 결과는 아직 그다지 낙관적인 전망을 불러일으키지 않습니다. 생산 효율성을 높이려면 기술과 장비의 추가 개선이 필요합니다. 동시에 중유 생산 비용을 절감할 수 있는 잠재력이 있으며, 많은 기업들이 중유 생산에 적극적으로 참여할 준비가 되어 있습니다.

셰일 유전

최근 셰일오일이 '유행' 화두다. 오늘날 셰일오일 생산에 대한 많은 국가의 관심이 높아지고 있습니다. 셰일 오일 생산이 이미 진행 중인 미국에서는 이러한 유형의 에너지 자원 수입에 대한 의존도를 줄이는 것과 관련하여 상당한 희망이 있습니다. 최근 몇 년 동안 미국 원유 생산량 증가의 대부분은 주로 노스다코타의 Bakken 셰일 유전과 텍사스의 Eagle Ford 셰일에서 나왔습니다.

셰일 오일 생산의 발전은 미국 셰일 가스 생산에서 발생한 "혁명"의 직접적인 결과입니다. 가스 생산량이 급증하면서 가스 가격이 폭락하자 기업들은 가스 생산에서 셰일 오일 생산으로 전환하기 시작했습니다. 또한 추출 기술도 다르지 않습니다. 이를 위해 알려진 바와 같이 수평 유정을 뚫은 후 석유 함유 암석을 여러 번 수압 파쇄합니다. 이러한 우물의 생산 속도는 매우 빠르게 떨어지기 때문에 생산량을 유지하려면 매우 조밀한 그리드를 따라 상당한 수의 우물을 뚫어야 합니다. 따라서 셰일 오일을 생산하는 비용은 기존 유전에서 오일을 추출하는 비용보다 필연적으로 더 높습니다.

유가가 높은 반면, 셰일 오일 프로젝트는 높은 비용에도 불구하고 여전히 매력적입니다. 미국 이외의 지역에서 가장 유망한 셰일 오일 매장지는 아르헨티나의 Vaca Muerta와 러시아의 Bazhenov 층입니다.

오늘날 셰일 오일 생산 기술은 아직 개발 초기 단계에 있습니다. 결과적으로 생성되는 원자재의 비용은 감소하는 경향이 있지만 그럼에도 불구하고 전통적인 석유 생산 비용보다 상당히 높습니다. 따라서 셰일 오일은 미래를 위한 유망한 매장지로 남아 있으며 큰 영향을 미칠 가능성은 낮습니다. 기존 시장기름. 셰일 가스 생산의 발전과 관련하여 가스 시장에서 일어난 동일한 "혁명"이 석유 시장에서는 기대할 수 없습니다.

탄화수소 가스 수화물 석유 연료

피셔-트롭쉬 공정

피셔-트롭쉬 공정은 1920년대 독일 과학자 프란츠 피셔(Franz Fischer)와 한스 트롭쉬(Hans Tropsch)에 의해 개발되었습니다. 이는 촉매 존재 하에 특정 온도 및 압력에서 수소와 탄소의 인공적인 결합으로 구성됩니다. 생성된 탄화수소 혼합물은 석유와 매우 유사하며 일반적으로 석유라고 불립니다. 합성 오일.

쌀. 2 Fischer-Tropsch 공정을 기반으로 한 합성 연료 생산

CTL(석탄액화)- 기술의 본질은 석탄이 공기에 접근하지 않고 고온에서 일산화탄소와 수소로 분해된다는 것입니다. 다음으로, 촉매 존재 하에 이 두 가스로부터 다양한 탄화수소의 혼합물이 합성됩니다. 그런 다음 이 합성 오일은 일반 오일과 마찬가지로 분획으로 분리되어 추가 가공을 거칩니다. 철이나 코발트가 촉매로 사용됩니다.

제2차 세계대전 동안 독일 산업계는 합성 연료를 생산하기 위해 석탄액화 기술을 적극적으로 사용했습니다. 그러나 이 공정은 경제적으로 수익성이 없고 환경에도 해롭기 때문에 전쟁이 끝난 후 합성 연료 생산은 중단되었습니다. 독일의 경험은 이후 단 두 번만 사용되었습니다. 한 공장은 남아프리카 공화국에, 다른 공장은 트리니다드에 건설되었습니다.

GTL(기체-액체)- 가스(천연가스, 수반석유가스)로부터 액체 합성탄화수소를 생산하는 공정. GTL 공정을 거쳐 얻은 합성유는 고급 경유에 비해 열등하지 않으며 일부 특성에서는 우월합니다. 많은 글로벌 생산업체에서는 중유의 특성을 향상시키기 위해 합성유를 혼합하여 사용하고 있습니다.

처음에는 석탄을, 그 다음에는 가스를 합성 석유 제품으로 전환하는 기술에 대한 관심이 20세기 초부터 줄어들지 않았음에도 불구하고 현재 전 세계에서 운영되고 있는 대규모 GTL 플랜트는 4개뿐입니다. Mossel Bay(남아프리카) , Bintulu(말레이시아), Oryx(카타르) 및 Pearl(카타르).

BTL(바이오매스-액체)- 기술의 본질은 석탄액화와 동일하다. 유일한 것 확연히 다른출발물질이 석탄이 아닌 식물재료라는 점이다. 이 기술은 출발 물질의 양이 부족하기 때문에 대규모 사용이 어렵습니다.

Fischer-Tropsch 공정을 기반으로 한 합성 탄화수소 생산 프로젝트의 단점은 프로젝트의 높은 자본 집약도, 상당한 이산화탄소 배출, 높은 물 소비입니다. 결과적으로 프로젝트는 전혀 수익을 내지 못하거나 수익성 직전에 있습니다. 이러한 프로젝트에 대한 관심은 유가가 높은 기간에는 증가하고 유가가 하락하면 빠르게 사라집니다.

해양 분야

심해 대륙붕에서의 석유 생산회사의 높은 자본 비용, 관련 기술의 소유권이 필요하며 운영 회사에 대한 위험도 증가합니다. 멕시코만의 Deepwater Horizon에서 최근 발생한 사고를 기억해 보십시오. BP는 기적에 의해서만 파산을 면할 수 있었습니다. 모든 비용과 관련 비용을 충당하기 위해 회사는 자산의 거의 절반을 매각해야 했습니다. 사고 청산과 그 결과, 보상금 지급으로 인해 BP는 약 300억 달러에 달하는 상당한 비용을 지출했습니다.

모든 회사가 그러한 위험을 감수할 준비가 되어 있는 것은 아닙니다. 따라서 심해붕에서의 석유 생산 프로젝트는 일반적으로 기업 컨소시엄에 의해 수행됩니다.

해양 프로젝트는 멕시코만, 북해, 노르웨이, 브라질 및 기타 국가 대륙붕에서 성공적으로 구현되었습니다. 러시아에서는 북극해와 극동해의 대륙붕이 주요 희망의 대상입니다.

북극 바다 선반비록 연구된 바는 거의 없지만 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 기존 지질학적 데이터는 해당 지역의 상당한 탄화수소 매장량을 예측합니다. 하지만 리스크도 크다. 석유 생산 실무자들은 상업용 석유 매장량의 유무에 대한 최종 판단이 유정 시추 결과에 의해서만 내려질 수 있다는 사실을 잘 알고 있습니다. 그러나 아직 북극에는 거의 없습니다. 이러한 경우 지역의 매장량을 추정하기 위해 사용되는 유추 방법은 실제 매장량에 대해 잘못된 아이디어를 제공할 수 있습니다. 모든 유망한 지질 구조에 석유가 포함되어 있는 것은 아닙니다. 그러나 전문가들은 대규모 석유 매장지를 발견할 가능성이 높다고 평가한다.

북극의 석유 매장지 탐색 및 개발에는 매우 높은 환경 보호 요구 사항이 적용됩니다. 추가적인 장애물은 가혹한 기후, 기존 인프라와의 거리, 얼음 상태를 고려해야 한다는 점입니다.

3. 가스 수화물

자연의 가스 수화물

가스 수화물(천연 가스 수화물 또는 포접 화합물)은 특정 열압력 조건 하에서 물과 가스로부터 형성된 결정질 화합물입니다. "clathrates"(라틴어 clathratus - "새장에 넣다"에서 유래)라는 이름은 1948년 Powell에 의해 명명되었습니다. 가스 수화물은 비화학양론적 화합물, 즉 다양한 조성의 화합물입니다.

대부분의 천연 가스(CH4, C2H6, C3H8, CO2, N2, H2S, 이소부탄 등)는 특정 열압력 조건에서 존재하는 수화물을 형성합니다. 그들의 존재 영역은 해저 퇴적물과 영구 동토층 지역으로 제한됩니다. 주된 천연가스 수화물은 메탄과 이산화탄소 수화물입니다.

가스 생산 중에 유정, 산업 통신 및 주요 가스 파이프라인에 수화물이 형성될 수 있습니다. 파이프 벽에 침전함으로써 수화물은 처리량을 급격히 감소시킵니다. 가스전에서 수화물 형성을 방지하기 위해 우물과 파이프라인(메틸 알코올, 글리콜, 30% CaCl 2 용액)에 다양한 억제제를 도입하고 히터, 파이프라인 단열을 사용하여 가스 흐름 온도를 수화물 형성 온도 이상으로 유지합니다. 작동 모드를 선택하여 가스 흐름의 최대 온도를 제공합니다. 주요 가스 파이프라인에서 수화물 형성을 방지하려면 가스 건조가 가장 효과적입니다. 즉, 수증기에서 가스를 제거하는 것입니다.

가스 하이드레이트 분포 지리

대부분의 수화물은 수심이 약 500m인 대륙 가장자리에 집중되어 있으며, 이 지역에서 물은 유기 물질을 운반하고 박테리아에 대한 영양분을 포함하며 그 결과 메탄이 방출됩니다. SLNG의 일반적인 발생 깊이는 해저 100~500m이지만 때로는 해저에서도 발견되기도 합니다. 영구동토층이 발달한 지역에서는 표면 온도가 낮기 때문에 더 얕은 깊이에 존재할 수 있습니다. 대형 SLNG는 일본 앞바다, 미국 해상 경계 동쪽 블레이크 리지 지역, 밴쿠버(캐나다 브리티시 컬럼비아) 인근 캐스케이드 산맥 지역의 대륙 가장자리 및 뉴질랜드 앞바다에서 감지되었습니다. 직접 샘플링을 통한 SPGG 증거는 전 세계적으로 제한되어 있습니다. 수화물 위치에 대한 대부분의 데이터는 지진 연구, GIS, 시추 중 측정, 간극수의 염분 변화 등 간접적으로 얻은 것입니다.

지금까지 LNG를 이용한 가스 생산 사례는 시베리아의 Messoyakha 가스전에서만 알려져 있습니다. 1968년에 발견된 이 유전은 서시베리아 분지 북부에서 가스가 생산된 최초의 유전이었습니다. 1980년대 중반까지 60개 이상의 다른 유전이 유역에서 발견되었습니다. 이 예금의 총 보유액은 22조에 달했습니다. m 3 또는 세계 가스 매장량의 1/3입니다. 생산 시작 전 이루어진 평가에 따르면, Messoyakha 유전의 매장량은 7,900만m3의 가스였으며, 그 중 1/3은 자유 가스 구역 위에 있는 수화물에 포함되어 있었습니다.

Messoyakha 유전 외에도 알래스카 Prudhoe Bay-Kiparuk River 지역의 NGV가 가장 많이 연구되었습니다. 1972년에 알래스카 North Slope의 ARC0 및 Exxon 2 North West Eileen 탐사정은 밀봉된 코어에서 수화물 샘플을 수집했습니다. 해당 지역의 압력 및 온도 구배로부터 Prudhoe Bay-Kiparuk River 지역의 정상 상태 구역의 두께 또는 수화물의 안정성을 계산할 수 있습니다. 추정에 따르면 수화물은 210-950m 범위에 집중되어야 합니다.

지구 현대 지능수화물의 경우

캐나다 지질 조사국(GCSJ), 일본 석유 탐사 회사(JN0CI), 일본 석유 탐사 회사(JAPEX1, 미국 지질 조사국, 미국 에너지부 및 Schlumberger를 포함한 여러 회사의 전문가들이 가스에 대한 연구를 수행했습니다. 공동 프로젝트의 일환으로 매켄지 강 삼각주(캐나다 노스웨스트 준주)에 있는 수화물 저수지(GH) 1998년에 새로운 탐사정인 Mallick 2L-38이 수화물과 마주한 Imperial Oil Ltd. 우물 근처에 시추되었습니다. 이 작업의 목적은 자연 발생에서 수화물의 특성을 평가하고 하향공 유선 도구를 사용하여 이러한 특성을 결정할 가능성을 평가하는 것이었습니다.

우물에서 연구하면서 얻은 경험치입니다. Mallik은 천연 수화물의 특성을 연구하는 데 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. JAPEX 및 관련 단체가 시작하기로 결정 새 프로젝트일본 대륙붕의 난카이 우울증에서 수화물을 시추하는 중입니다. BSR(바닥형 반사경)의 존재를 기반으로 약 12개 지역이 수화물 전망으로 평가되었습니다.

탄화수소 축적 형태의 가스 하이드레이트의 산업 발전 문제

해저의 안정성. 수화물의 분해는 대륙 경사면 바닥 퇴적물의 안정성을 붕괴시킬 수 있습니다. HRT의 발바닥이 그 장소일지도 모릅니다 급격한 쇠퇴퇴적암의 강도. 수화물의 존재는 퇴적물의 정상적인 압축과 고화를 방해할 수 있습니다. 따라서 HRT 아래에 유지된 유리 가스는 압력이 증가할 수 있습니다. 따라서 수화물 퇴적물을 개발하기 위한 모든 기술은 암석 안정성의 추가 감소가 제외되는 경우에만 성공할 수 있습니다. 수화물 분해로 인해 발생하는 합병증의 예는 미국 대서양 연안에서 찾을 수 있습니다. 여기서 해저 경사는 5°이고 이러한 경사에서는 바닥이 안정적이어야 합니다. 그러나 수중 산사태 절벽이 많이 관찰됩니다. 이 벤치의 깊이는 수화물 안정 구역의 최대 깊이에 가깝습니다. 산사태가 발생한 지역에서는 BSR이 덜 뚜렷합니다. 이는 수화물이 이동했기 때문에 더 이상 존재하지 않는다는 표시일 수 있습니다. 빙하기 동안 해수면이 낮아졌을 때와 같이 SPTT의 압력이 감소하면 깊이에서 수화물의 분해가 시작될 수 있고 결과적으로 포화된 퇴적물의 미끄러짐이 발생한다는 가설이 있습니다. 수화물로 시작할 수 있습니다.

그러한 지역은 북쪽 해안에서 발견되었습니다. 미국 캐롤라이나주. 폭 66km의 거대한 수중 산사태 지역에서 지진 연구에 따르면 산사태 급경사 양쪽에 거대한 SPTT가 존재하는 것으로 나타났습니다. 그러나 선반 자체 아래에는 수화물이 없습니다.

수화물로 인한 해저 산사태는 해양 플랫폼과 파이프라인의 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.

많은 전문가들은 자주 인용되는 수화물 내 메탄 양 추정치가 과장되었다고 생각합니다. 그리고 이러한 추정치가 정확하더라도 수화물은 큰 클러스터에 집중되기보다는 퇴적암에 분산되어 있을 수 있습니다. 이 경우 추출이 어렵고 경제적으로 수익성이 없으며 환경에 위험할 수 있습니다.

결론

비전통적인 유형의 원자재에 대한 지식과 세계에서의 개발 수준은 여전히 ​​​​낮지만, 전통적인 매장량이 고갈됨에 따라 탄화수소가 부족한 국가는 점점 더 비전통적인 공급원으로 전환하고 있습니다. 대부분의 활동과 생산 촉진 제안은 오로지 회수가 어려운 석유 및 가스 그룹을 대상으로 합니다. 실제로 비전통적인 탄화수소 자원은 석유 및 가스 회사와 정부 하층토 관리 당국의 관심 범위를 벗어났습니다.

따라서 현대 상황과 관련하여 비전통적 탄화수소 자원의 주요 유형은 산업(또는 파일럿 산업) 개발을 위해 준비된 그룹, 대차대조표에 대한 연구, 평가 및 회계가 필요한 그룹으로 나눌 수 있습니다. 장기적인 개발과 관련된 기술 개발, 문제가 있고 가상적인 개체 그룹입니다.

비전통적인 탄화수소 자원을 개발에 포함시키는 것이 가능하다면 세 개의 불평등한 그룹으로 나눌 수 있습니다. 회수가 어려운(무거운, 고점도) 오일, 역청 및 오일샌드는 비전통적인 탄화수소 공급원 중에서 탄화수소 원료로서 이미 실질적으로 중요합니다. 중기적으로 이 그룹에는 셰일 가스와 오일이 포함될 것입니다.

석유회사들은 아직 천연가스 수화물에 관심을 보이지 않았습니다. 동시에 특정 조건에서 고체 화합물을 형성하는 천연 가스의 특성을 기반으로 하는 새로운 제품이 곧 기술 시장에 나타날 것입니다. 그런데 지금까지 이 특성은 번거로움과 비용만 가져왔습니다. 그, 가스 파이프라인 겨울철가스 수화물 플러그가 자주 발생합니다). 이 제품의 개발에는 여러 사람이 참여했습니다. 대기업, Shell, Total, Arco, Phillips 등이 포함됩니다. 우리는 천연가스를 가스 수화물로 전환하는 것에 대해 이야기하고 있습니다. 이는 파이프라인을 사용하지 않고 운송하고 정상 압력에서 지상 저장 시설에 저장하는 것을 보장합니다. 이 기술의 개발은 노르웨이 과학 실험실에서 천연가스 수화물에 대한 10년간의 연구의 부산물이었습니다.

일반적으로 비전통적인 탄화수소 자원은 많은 국가의 석유 및 가스 원료 기반을 보충하기 위한 중요한 매장량입니다.

문학

1. 마코곤 Yu.F. “천연 가스 수화물”, 네드라, 1974

2. Bazhenova O.K., Burlin Yu.K. “석유와 가스의 지질학과 지구화학”, 모스크바 주립대학교 2004

3. Yakutseni V.P., Petrova Yu.E., Sukhanov A.A. "비재래식 탄화수소 자원 - 러시아의 석유 및 가스 원료 기반을 보충하기 위한 매장량", VNIGRI, St. Petersburg, 2009, 20 p.

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오늘날 미래 인류의 에너지 수요를 충족하기 위한 다양한 옵션이 있습니다. 앞으로 수십 년 동안 전 세계적으로 다양한 에너지원, 특히 석유 및 가스와 그 생산 지역 간에 치열한 경쟁이 벌어질 것입니다.

러시아 및 외국 전문가들의 수많은 연구는 세계가 현재 글로벌 에너지 변화의 문턱에 와 있으며 글로벌 에너지 개발에서 심각한 질적 변화가 시작되고 전개되고 있으며 이미 발생하고 있다고 주장하는 강력한 근거를 제공합니다. 따라서 글로벌 에너지의 미래는 물론 세계 경제 전체의 미래는 다음과 같은 추세에 따라 크게 결정될 것입니다.

  • 세계화와 지역화 사이의 균형, 에너지 부족 위협 및 에너지 자원의 글로벌 과잉 시작;
  • 변화 기술 구조연료와 에너지 생산 및 소비 모두;
  • 탄화수소 시대의 종말과 혁신적인 Carbon-Free 에너지 개발 등

동시에 세계화가 진행되고 있으며, 불안정을 초래하는 글로벌 요인은 여전히 ​​남아있습니다. 이것은 무엇보다도 세계 주요 권력 중심지, 지속적인 경제적 불평등, 적자 간의 관계 변화입니다. 천연 자원계속되는 낭비적인 지출, 특히 산업 폐기물로 인한 자연 환경의 점진적인 오염, 광범위한 개발의 전통적인 모델의 위기 등이 있습니다.

특히, 세계화의 확산은 인류에게 새로운 도전을 안겨주지만, 동시에 가장 복잡한 문제를 해결할 수 있는 새로운 기회도 제공합니다. 따라서 에너지 자원에 대한 인류의 요구를 미래에 만족시키고 다양한 에너지원 간의 치열한 경쟁이 벌어지는 향후 수십 년간의 발전을 위한 다양한 옵션이 있으며, 그중 비전통적인 탄화수소 자원이 특별한 위치를 차지합니다.

미래에 심각한 영향 세계 발전또한 다음과 같은 외부 경제 위험, 추세 및 요인의 영향을 받습니다.

  • 기존 국제기구가 불만족스럽게 대처하고 있는 여러 문제의 악화. 여기에는 글로벌 금융 및 경제 위기를 악화시킬 위협이 포함됩니다. 세계 무역, 자본 이동, 세계 경제와 금융 시스템의 구조적 재편에서 불균형의 지속과 강화, 불균형의 축적;
  • 둘째 - 세계의 형성을 결정하는 국가의 수가 증가함에 따라 세계 개발의 불확실성이 증가합니다. 경제 역학. 새로운 권력 중심지는 세계 무역, 통화 부문, 자본 흐름 및 노동 자원의 구성을 변화시키면서 모든 세계 경제 동향에 점점 더 많은 영향을 미치고 있습니다.
  • 마지막으로, 혁신 활동의 강화로 인해 여러 주요 세계 경제 동향의 변화 속도가 증가했습니다.

현재 세계의 에너지 상황에 대해 말하면 거의 지속적으로 발생하는 개별적인 변화가 아니라 장기적인 영향을 미치고 향후 수십 년 동안 에너지 부문에 대한 우리의 생각을 근본적으로 바꾸는 변화에 대해서만 언급하는 것이 좋습니다.

이것은 우선 에너지 부족 문제입니다. 알려진 바와 같이, 그것은 소위 로마 클럽에 의해 지난 세기 중반에 공식화되었으며(그리고 그러한 지식 수준을 기반으로 정당화되었습니다), 그 이후로 인류는 에너지 결핍의 "다모클레스의 검 아래" 발전해 왔습니다. , 개발을 위한 에너지 부족 가능성. 이러한 적자의 위협은 주요 국가의 일반적인 경제 및 에너지 정책뿐만 아니라 정부와 기업의 실질적인 조치도 결정했습니다.

금세기 초에 상황이 바뀌기 시작했습니다. 과학, 기술, 기술의 발전은 인류에게 상업적인 기회뿐만 아니라 효과적인 사용대규모 재생 에너지원(예: 태양열, 지열, 풍력, 조력 에너지 등)뿐만 아니라 실질적으로 무제한의 비전통적인 탄화수소 자원인 석탄층 메탄; 중유, 오일 샌드 및 천연 역청(중유 및 초중유, 오일 및 타르 샌드) 셰일 오일 및 셰일 가스(셰일)를 포함하여 밀집된 구조와 저투과성 저장소(밀폐 및 경밀 오일 및 가스)의 석유 및 가스 석유와 셰일가스).

자연과 기원에 관한 지식의 발전 탄화수소 자원효과적인 개발을 위한 기술의 창출은 에너지 부족 위협을 감소시킬 뿐만 아니라 글로벌 에너지 균형의 문제와 전망을 전체적으로 재고할 필요성을 가져왔습니다. 따라서 에너지 부족 위협에 관한 논문은 점점 더 자주 들리지 않습니다. 최근 몇 년 동안 그들은 관성에서 또는 순전히 기회주의적이고 투기적인 목적으로 특정 결정, 프로젝트 또는 기술을 "강제"하는 것에 대해 이야기해 왔습니다.

따라서 우리는 로마 클럽 이후 반세기 이상 인류를 짓누르고 있던 에너지 부족의 위협에 대한 철학인 에너지 철학의 전환점을 예측할 수 있습니다. 더욱이, 이러한 동일한 과학적, 기술적 성과는 에너지 부족이 인류를 위협하는 것이 아니라, 전 세계적인 에너지 자원 과잉이 다가오고 있다고 주장할 가능성이 높은 근거를 제공합니다. 그리고 이것은 비전통적인 석유 및 가스 공급원 개발 시작의 첫 번째 주요 결과입니다.

또한, 재생에너지원과 비전통 탄화수소의 효과적인 사용 가능성은 총 에너지 자원을 증가시킬 뿐만 아니라 세계의 지정학적 상황을 근본적으로 변화시킵니다. 특히 영향을 미칠 수 있습니다. 추가 개발글로벌 에너지 시장을 변화시키고 "힘의 균형"과 국가를 수출국과 수입국으로 나누는 방식을 크게 변화시킵니다.

과학, 기술 및 기술의 발전과 같은 동일한 요소를 통해 아직 실제로 사용되지 않는 전통적인 석유 및 가스 자원의 경제적으로 실행 가능한 개발을 시작할 수 있습니다(지금은 아니더라도 가까운 미래에). 이는 탄화수소 자원이 발생하기 위한 극단적인 자연 및 기후 조건이나 복잡한 지질학적 조건이 특징인 북극 및 기타 지역, 육상 및 심해 대륙붕의 석유 및 가스 지역의 깊은 지층에 주로 집중된 자원입니다.


그림에서. 그림 3은 지구에 대한 현재 지식 수준, 탄화수소 원료의 기원 및 분포 패턴을 기반으로 Vera Prokofievna YAKUTSENI의 지도 하에 VNIGRI 전문가가 작성한 세계 지질 탄화수소 자원에 대한 일반적인 평가를 보여줍니다. 비전통적인 탄화수소의 자원은 전통적인 석유 및 가스 자원보다 몇 배나 더 크다는 것이 분명합니다. 러시아와 다른 국가의 많은 전문가가 유사한 평가를 내립니다.


Boswell 및 Collet 자원 피라미드의 수정 형태로 제시된 세계 지질 가스 자원 추정치.

외국 전문가가 상대적인 규모와 생산성을 보여주기 위해 다양한 방식 에너지 자원, 자원 피라미드가 널리 사용됩니다. 이러한 피라미드에서는 가장 유망하고 접근 가능한 리소스가 위쪽에 표시되고, 기술적으로 가장 복잡하고 연구가 덜 된 리소스가 아래쪽에 표시됩니다. 그림에서. 4개 표시됨 비교 평가캐나다 전문가들이 만든 가스 하이드레이트와 전통 천연가스의 세계 자원입니다.

그림에서. 그림 5는 오클라호마 대학의 David Deming이 지질 탄화수소 자원과 원자력 에너지에 대한 평가를 보여줍니다.

그러한 평가의 모든 차이점에도 불구하고, 그럼에도 불구하고 그들 모두는 첫째, 에너지 기아가 인류를 위협하지 않는다는 것을 설득력있게 나타냅니다. 둘째, 미래에 인류가 새로운 에너지 원으로 이동한다면 어떤 경우에도 탄화수소 부족으로 인해 이런 일이 발생하지 않을 것입니다. 석유 전문가들은 셰이크 아흐메드 자키 야마니(Sheikh Ahmed Zaki Yamani)가 한 표현에 대해 잘 알고 있습니다. “돌이 다 떨어졌기 때문에 석기시대가 끝난 것이 아닙니다.”


IEA, 미국 에너지부, BP 및 기타 인정된 분석 센터의 예측에 따르면 천연 역청, 중질, 고점도 및 셰일 오일, 셰일 가스 및 석탄층 메탄, 석유 및 가스가 심해에 위치하여 대량 생산될 것으로 예상됩니다. 투과성이 낮은 암석에서.


그림에서 볼 수 있듯이. 8 미국의 전망은 러시아 가스의 주요 시장인 유럽연합과 중국에서 현지 비전통 가스를 생산할 가능성을 매우 낙관적으로 평가합니다.

전통적이고 비전통적인 탄화수소 자원의 존재와 양에 대한 기존 아이디어에서만 진행한다면 특정 사항을 고려합니다. 평균 평점규모와 영토 위치를 고려하지만 개발 가능성과 비용 문제는 제쳐두고 21세기 중반에는 전 세계 및 지역 간 중요성을 지닌 주요 석유 및 가스 생산 센터에 대한 대략 다음 다이어그램이 표시됩니다. 그림과 같이 형성될 수 있다. 9.


또 다른 점은 새로운 자원을 개발하는 데 드는 비용이 상당히 높다는 것입니다. 따라서 가까운 미래에 글로벌 에너지 개발의 주요 문제는 에너지 자원의 부족이 아니라 필요한 투자 자원과 함께 필요한 양의 연료 및 에너지 생산을 제공할 수 있는 능력이 될 것입니다. 비용 지표는 소비자에게 여전히 수용 가능하며 에너지 생산자에게는 수용 가능한 수준으로 매력적입니다. 환경 위험그리고 결과.

현재 유가는 세계 경제소비자, 생산자 및 대체 에너지 산업 모두에 완벽하게 적응하고 적합합니다. 더욱이, 이들 국가의 예산은 석유달러 수령에 직접적으로 의존하기 때문에 이러한 상당히 높은 가격은 선도적인 석유 생산자와 수출업자에게 단순히 필요합니다. 그러나 이러한 동일한 가격은 또한 에너지 소비 국가의 예산에 상당한 수익을 제공합니다. 왜냐하면 대부분의 최종 석유 제품 가격에서 세금, 소비세 및 다양한 수수료의 비율이 40%에서 60%에 달하기 때문입니다.

셰일 가스와 기타 비전통적 탄화수소 생산에 드는 생산 비용은 현재 일반적으로 전통적인 탄화수소보다 상당히 높습니다. 이와 관련하여, 비전통적인 탄화수소는 생산 비용은 손실되지만 최소한의 운송 비용으로 소비 지역 가까이에서 개발된다는 이점이 있습니다. 사실, 비전통적인 자원을 경쟁력 있게 만드는 것은 그러한 비용이 없기 때문입니다.

2010년 현재 전통적 탄화수소와 비전통적 탄화수소(석유 기준)의 평균 세계 소비자 가격 구조에 대한 비교 평가.

물론, 그림에 표시된 추정치는 다음과 같습니다. 도 10은 단지 추정치일 뿐이지만, 기존 탄화수소와 비전통 탄화수소의 생산 비용 구조의 주요 차이점을 반영하고 이 지역에 존재하는 매장량도 보여주는 추정치이다. 이러한 평가는 2012~2035년 글로벌 가스 산업 발전에 있어 IEA가 예측한 투자 구조를 통해 확인됩니다.

우리 의견으로는 동일한 평가를 통해 향후 10~15년 동안 비전통 가스의 주요 역할, 즉 지역(지역) 유형의 연료를 유지하고 해당 가스 시장을 개발, 강화 또는 형성하는 것이 결정됩니다.

기술이 향상되고 생산 경험이 쌓임에 따라 비전통적인 자원에서 석유 및 가스를 생산하는 것과 관련된 생산 비용은 급격히 감소하고 있습니다. 이러한 추세는 앞으로도 계속될 것이며 이는 석유 및 가스 생산의 증가에 기여할 것입니다. 그래프에서 이러한 프로세스는 전력 엔지니어에게 널리 알려진 악명 높은 "Chubais cross"와 유사합니다. 그러나 그러한 "십자가"는 석유 노동자들에게 잘 알려져 있습니다.


그러나 새로운 기술을 사용하여 대규모 새 프로젝트를 시작하려면 일반적으로 탄화수소 및 에너지 가격이 생산을 자극할 만큼 충분히 높아야 하지만, 다른 한편으로는 소비자가 받아들일 수 있는 수준을 유지하여 성장을 촉진해야 합니다. 에너지 효율성은 높지만 예방하지는 못함 경제 발전. 결국 19세기 20년대부터 알려졌던 셰일가스 생산을 위한 신기술 탐색의 주요 동인이 된 것은 고유가였습니다. 1970년대 전반기의 높은 가격으로 인해 Athabasca 오일샌드 개발을 시작하는 프로젝트가 시작되었지만 1980년대 가격 하락으로 인해 이러한 프로젝트는 오랫동안 지연되었습니다.

현재까지 많은 연구 센터와 전문가들이 특정 유형의 탄화수소 자원을 개발하는 데 드는 비용을 추정해 왔습니다. 따라서 KPMG 추정에 따르면 비전통적 가스 자원의 대부분은 약 4~6달러/기가줄, 즉 150~230달러/천의 비용 수준에서 개발에 수익성이 있습니다. 입방체 m. 그리고 대부분의 새로운 가스 매장지는 전통적인 유형- 비용 수준은 20~190달러/천입니다. 입방체 중.


IEA도 비슷한 추정치를 제공하고 있다. 기관 전문가들은 최근 추정치의 절대값을 두 번 제시했습니다: 2010년 1월, 2011년 특별 보고서 "우리는 가스의 황금 시대에 진입하고 있습니까?"와 2012년 11월에 발표된 예측에서 발표되었습니다. "가스 황금 시대의 황금률"이라는 작품.

2013년 검토(WEO-2013)에서 IEA는 다양한 유형의 액체 연료의 생산 비용 추정에 대한 새로운 데이터를 제공합니다.

Goldman Sachs가 2012년에 실시한 평가는 이를 반영합니다: 현재 새로운 석유 프로젝트가 수익성을 갖기 위해서는 세금 조건즉, 세계 유가는 배럴당 80달러 아래로 떨어지지 않아야 합니다.

그러한 평가에 대한 모든 논란과 모든 차이점에도 불구하고 일반적인 추세는 여전히 매우 명확하게 추적될 수 있으며, 미래에는 다양한 석유 및 가스 공급원과 생산 영역 간에 치열한 경쟁이 예상된다는 결론을 확인시켜 줍니다. . 그리고 러시아 석유 및 가스 회사들은 이에 대비해야 합니다. 그리고 우리는 러시아와 그 석유 및 가스 산업위협적인 것은 '셰일 혁명' 자체가 아니라 최신 세대의 신기술 생산에 대한 기술적 지체와 무감각입니다. 이는 러시아 경제의 경쟁력을 감소시킬 뿐만 아니라 지정학적 경쟁이 심화되는 상황에서 취약성을 증가시킬 수 있는 지연입니다. 따라서 "셰일 혁명"은 러시아 석유 및 가스 산업에 있어 우선 석유, 가스 및 기타 에너지 자원의 생산 및 운송 비용을 절감하고 일반적으로 에너지 전환을 가속화하는 인센티브가 되어야 합니다. 러시아 경제는 자원 혁신적 발전 경로로 나아가고 있습니다.

다양한 탄화수소 비용에 대한 이용 가능한 예측 추정치를 분석한 결과, 소비자를 위한 주요 경쟁은 유정의 생산 비용이 MBTU당 4~6달러 범위에 있는 이러한 유형의 가스 사이에서 일어날 것임을 보여줍니다( 2010년 가격 기준으로 212~318달러/천 입방미터). 자연스럽게, 개별 국가지역에 따라 더 비싼 가스가 수요가 있을 것이지만 세계 시장에서 "쇼를 지배"하지는 못할 것입니다. 액체 연료의 경우 이러한 매개변수는 배럴당 60~80달러 범위의 생산 비용에 해당합니다. 더욱이 이러한 경쟁 투쟁의 결과는 예측하기가 매우 어렵습니다. 첫째, 비전통적인 자원으로부터의 석유 및 가스 생산과 관련된 생산 비용이 급격히 감소하고 있습니다. 둘째, 두세 가지 새로운 획기적인 기술이 등장하는 것만으로도 충분하며 예상되는 그림은 가장 극적인 방식으로 바뀔 수 있습니다.

위에서 논의한 예측에서는 2035~2040년까지 케로겐 및 가스 수화물과 같은 비전통적인 공급원에서 상업적으로 중요한 석유 및 가스 생산이 가능하다는 것입니다. 계획되지 않았으며 이 분야의 개별 프로젝트만 구현될 것으로 예상됩니다.

따라서 가스 하이드레이트 측면에서 대규모 메탄 생산은 이르면 2020년이 될 것으로 예상되며, 현재 세계 최대 LNG 수입국인 일본에서 가장 가능성이 높습니다. 미국의 경우, 지도부는 가스 하이드레이트 자원을 먼 미래에 국가의 에너지 안보를 보장할 전략적 매장량으로 보고 있습니다.

우리 추정에 따르면, 수화메탄은 생산 비용이 (2010년 가격 기준) $11-12/MMBTU($583-636/천 입방미터) 이하인 경우에만 글로벌 에너지 균형에 포함될 수 있습니다. m) 일본, 인도, 한국 등 주요 소비국. 북극 지역(예: 알래스카, 캐나다 북부, 시베리아 및 극동러시아), 여기서 생산 비용은 4-5달러/MMBTU(212-265달러/천 입방미터)를 초과해서는 안 됩니다.

따라서 향후 15~20년 안에 가스 하이드레이트는 아시아 태평양 국가 시장에서 러시아 극동 프로젝트의 전통적인 가스와 경쟁할 수 없을 것입니다. 이는 이후 기간에 대해서는 말할 수 없습니다.

따라서 새로운 상황에서 주된 임무는 에너지 공급 자체가 아니라 이러한 목적을 위해 사회의 총 비용을 최소화하는 것입니다. 더욱이, 다가오는 기간의 각 특정 기간에 사회에 에너지를 공급하기 위해 실제로 다양한 수요 및 공급 요인뿐만 아니라 필요한 사항을 고려하여 균형 최적화 문제가 해결될 것입니다. 이것 재원, 또한 과학 및 기술 진보의 최신 성과도 있습니다.

동시에 세계 에너지 균형의 구조 자체는 미래 경제 구조의 특징, 비산업 요소, 산업 요소 및 요소의 조합에 따라 달라집니다. 산업화 이후의 발전. 적절한 에너지원을 결정하는 것은 미래 경제의 구조이다.

이러한 글로벌 문제의 해결은 국제 에너지 협력을 통해서만 가능하다고 생각합니다. 동시에 이러한 협력을 통해 다른 많은 에너지 문제에 대한 적절한 대응도 가능해질 것입니다.

특히, 향후 수십 년 동안 북극해 연안에서 생산되는 탄화수소의 에너지 균형을 놓고 치열한 경쟁이 예상됩니다. 이는 개발된 유전의 석유 및 가스 회수 증가와 비전통적인 자원의 개발로 인해 생산됩니다. 석유와 가스.

이 세 가지 영역 각각에는 상당한 자원 기반이 있으며, 이는 생산 조건 및 제품 시장 전달과 관련된 "장점"과 "단점"에 해당합니다. 따라서 개발의 우선순위는 수용 가능한 환경 위험과 결과를 지닌 탄화수소의 비용 효율적인 생산을 보장하기 위한 최신 기술 및 기술 솔루션과 주로 관련됩니다. 그리고 이러한 동일한 기술 및 기술 솔루션을 통해 글로벌 에너지 균형에서 석유 및 가스 생산의 각 영역에 대한 최적의 위치를 ​​찾고 각 단계에 대한 최적의 비율을 결정할 수 있습니다.

위의 모든 요소와 추세를 고려하지 않고는 미래의 글로벌 에너지 균형에서 비전통적 탄화수소의 위치와 역할에 대한 객관적인 평가를 제공하는 것이 거의 불가능합니다.

위의 모든 사항을 고려하면 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

  1. 비전통적인 탄화수소가 글로벌 에너지 균형에서 그 자원에 합당한 위치를 차지하려면 수많은 과학적, 기술적, 기술적, 경제적 및 환경적 문제를 해결해야 합니다. 또한, 유망한 글로벌 에너지 균형을 형성하는 데 있어서 비전통적 탄화수소의 역할을 정확하게 이해하기 위해서는 자원(용량) 충분성 측면과 측면에서 다른 대체 에너지원의 역량을 분석하는 것도 필요합니다. 경제적(주로 비용) 지표 및 환경적 측면.
  2. 글로벌 에너지 균형과 그 구조의 미래 변화를 결정하는 요인은 주로 기술적 요인, 즉 비전통적인 석유 및 가스 자원의 개발을 보장하는 기술의 접근성 및 효율성 정도, 재생 가능 에너지원, 에너지 효율 증가, 저에너지 집약적 나노, 바이오, 정보, 인지 및 기타 유사한 기술을 기반으로 한 혁신 경제 형성. 그리고 이와 관련하여 비전통적인 탄화수소의 생산은 주로 자원 문제가 아닌 기술 문제입니다.
  3. 경쟁이 치열한 세계화 세계에서 앞으로 몇 년, 수십 년 안에 독특한 기술 경쟁이 일어날 것입니다. 그리고 그 중 어느 것이 더 빨리 시장에 진입할 것인가 - 새로운 에너지 자원 생산을 위한 신기술(예: 셰일 오일 및 가스 수화물 개발, 조력 에너지 사용, 해양 온도 구배, 열핵 융합 등), 장거리에 걸쳐 전통적인 에너지 자원(수화 상태의 천연 가스, 극저온 케이블을 통한 전기 등)의 효율적인 운송을 제공하거나 에너지 효율성을 크게 향상시키는 기술은 21세기 중반의 글로벌 에너지 환경에 달려 있습니다. 그리고 물론 러시아를 포함한 주요 에너지 자원 수출국의 운명도 마찬가지입니다.

하층토의 탄화수소 자원은 엄청나지만 전통적 자원으로 분류된 극히 일부만이 연구되고 있습니다. 연구, 검색 및 개발 외에도 비전통적인 탄화수소 원료 자원이 남아 있으며 그 양은 전통적인 것보다 2-3배 더 크지만 아직 연구된 바가 거의 없습니다. 따라서 세계 해양과 대륙붕의 바닥 퇴적물에만 분산된 수화 상태의 메탄 자원은 전통적인 탄화수소 자원보다 2배 정도 더 높습니다(석유 환산 기준). 약 8-10 40억 톤의 석유. 이자형. 메탄은 지하 수권의 물에 용해된 가스에 포함되어 있으며 탄화수소 자원을 계산하는 영역(깊이 7km)에만 포함되어 있습니다. 실제로 탐사된 오일샌드 자원의 양은 석유 환산량에 따라 최대 8,000억 톤에 달할 만큼 엄청납니다. 이자형. 캐나다, 베네수엘라, 미국 등 세계의 특정 지역에서.

하층토에서 이동성이 있고 현대 기술로 추출되는 석유 및 가스 자원의 전통적인 부분과 달리, 비전통적 자원은 하층토의 저장소 조건에서 이동성이 낮거나 움직이지 않습니다. 이를 개발하려면 검색, 추출, 운송, 처리 및 폐기 비용을 증가시키는 새로운 기술과 기술적 수단이 필요합니다. 모든 유형의 비전통적 원자재가 이제 산업 발전을 위해 기술적으로나 경제적으로 접근할 수 있는 것은 아니지만, 에너지가 부족한 지역과 매장량이 고갈되고 인프라가 개발된 분지에서는 특정 유형의 비전통적 원자재가 기초가 될 수 있습니다. 현대적인 효율적인 연료 및 에너지 공급의 개념입니다.

세계, 특히 러시아의 전통적인 석유 및 가스 매장량의 주요 증가는 현재 극한 개발 조건이 있는 지역(북극, 대륙붕, 소비자로부터 멀리 떨어진 지리적 및 기후적으로 불리한 지역 등)에서 발생하고 있습니다. 개발 비용이 너무 높기 때문에 새로운 원자재 기반으로 전환하는 동안 비전통적인 원자재 매장량의 개발은 불가피할 뿐만 아니라 경쟁력도 있습니다.

비전통적인 탄화수소 자원에 대한 포괄적이고 시의적절한 연구의 중요성은 러시아에서 전통적으로 기록된 모든 석유 매장량의 절반 이상이 비전통적인 유형과 출처로 대표된다는 점을 고려할 때 특히 분명합니다. 결과적으로, 현재 전통적 매장량과 비재래식 매장량의 합계를 기준으로 고려되는 러시아의 석유 생산 매장량 공급 수준은 정확한 것으로 간주될 수 없습니다. 그 중 상당수가 수익성 있는 개발 조건을 충족하지 않기 때문입니다.

개발 과정에서 모든 석유 및 가스 지역은 고갈 단계에 접근합니다. 비전통적인 탄화수소 공급원 형태의 추가 매장량 개발을 적시에 준비하면 오랫동안 수익성 있는 경제 지표로 생산 수준을 유지할 수 있습니다. 현재 러시아에서 대부분의 대규모 개발 유전의 고갈율은 일반적으로 60%를 초과하며 총 생산량의 약 43%는 고갈율이 60~95%인 대규모 유전에서 나옵니다. 러시아의 현대 석유 생산은 매장량이 고갈된 지역에서 이루어집니다. 북극 및 동부 해역의 새로운 원자재 기지 개발로 전환하려면 시간 여유와 과도한 자본 비용이 필요하지만 현재 러시아 경제는 이에 대한 준비가 되어 있지 않습니다. 동시에, 모든 석유 및 가스 분지에는 매장량이 심하게 고갈된 경우에도 비전통적인 탄화수소 자원이 상당량 매장되어 있으며, 합리적이고 시기적절한 개발이 생산 수준을 유지하는 데 도움이 될 것입니다. 석유 및 가스 원료 추출 기술이 세계적으로 발전함에 따라 세계 시장의 원자재 비용과 동일한 비용으로 비전통적인 유형의 탄화수소 공급원을 개발할 수 있게 되었습니다.

VNIGRI 연구에 따르면 비전통적인 자원과 저장소에 상당한 양의 석유 및 가스 자원이 매장되어 있는 것으로 나타났습니다. 이들의 연구와 개발을 통해 극한의 개발 조건이 있는 지역에서 새로운 원자재 기반을 개발하기 전에 필연적으로 발생하는 석유 및 가스 생산 보장의 불가피한 중단을 메울 수 있게 될 것입니다. .

현재 우리는 다음과 같은 비전통적 탄화수소 원료의 유형과 공급원을 개발 우선순위로 간주합니다.

1. 중유

2. 가연성 “검은색” 셰일;

3. 저투과성 생산 저수지 및 복잡하고 비전통적인 저수지;

4. 석탄 분지의 가스

무겁다(ρ>0.904g/cm 3 ) 점성 및 고점도 ( >30mPa-s) 기름비전통적인 탄화수소 공급원 중에서 특별한 위치를 차지합니다. 이들 매장량은 석유 및 가스 지질학, 생산 시추 및 산업 개발 방법을 통해 가장 잘 연구되며, 많은 매장지의 매장량은 높은(A+B+C 1) 범주로 평가됩니다. 석유 생산량이 감소하면서 러시아 연방의 모든 주요 석유 및 가스 생산 지역에서 수십억 톤에 달하는 중유(HE) 산업 매장량이 확인되었습니다. Timan-Pechora(전체 매장량의 16.6%), Volga-Ural( 26%) 및 Zapadno-시베리아인(54%). 상당한 매장량(3%)이 북부 시스코카시아(Northern Ciscaucasia)와 사할린(Sakhalin) 지역에도 매장되어 있습니다. 이들 지역의 연료유 총 자원(비축량 + 예상 자원)도 수백억 톤에 달할 정도로 상당합니다.

현재 러시아에서는 총 480개의 TN 매장지가 발견되었으며, 그 중 1개는 매장량 측면에서 고유한 매장량(서부 시베리아의 Russkoye), 5개는 가장 크고, 4개는 대형, 나머지는 중소형입니다.

퇴적물은 180~3900m의 다양한 깊이에 위치하며, 그 안의 온도는 6~65°C, 저수지 압력은 1.1~35MPa입니다. 대부분의 퇴적물은 배사 구조에 국한됩니다. 일반적으로 다층 구조입니다. 퇴적물의 높이는 수 미터에서 수백 미터에 이른다.

기존 오일과 마찬가지로 대규모 유전에 매장량이 집중되어 있다는 특징이 있습니다. 이 지역 연료 매장량의 90.5%는 서부 시베리아 석유 및 가스 지역에 집중되어 있고 70.5%는 Timan-Pechora 석유 및 가스 매장량에 집중되어 있습니다. 볼가-우랄 지역 - 31.9%, 북부 시스코카시아 - 52%, 사할린 - 38%. 비슷한 패턴이 전체 러시아 연방에서 일반적입니다(72%). TN의 주요 매장량은 크고 가장 큰 들판의 1-2개 매장지의 1.5km 미만 깊이에 집중되어 있습니다. 이러한 비대칭성은 서부 시베리아와 사할린 지역의 독점적인 육지 저수지의 개발로 인해 발생합니다. 나머지 석유 및 가스 저장소의 저장소는 토양 및 탄산염이며 매장량은 거의 동일하게 분포되어 있습니다.

위상 측면에서 대부분의 TN 매장지는 순전히 석유입니다. 예외적으로 서부 시베리아는 거의 모든 매장량(매장량의 약 90%)이 석유 및 가스 또는 오일 테두리가 있는 가스 범주에 속합니다. 응축수의 존재는 가장 많이 잠긴 퇴적물의 가스에서 나타나는 반면, 더 얕은 퇴적물의 가스는 주로 "건조한" 메탄입니다.

HP 매장지의 개발 정도는 크라스노다르 지역과 사할린 지역에서 가장 높으며, HP의 누적 생산량은 회수 가능한 매장량의 66~72%에 달합니다. 이에 따라 볼가-우랄 유전 및 가스전의 누적 생산량은 22%, 티만-페초라 유전 및 가스전은 15%, 서시베리아 유전 및 가스전은 3%이다. 가볍고 점성이 낮은 오일 매장량이 가장 많이 개발된 지역에서 최대 개발이 관찰됩니다.

일반적으로 HP 매장량의 품질은 현재 추출 기술 수준으로 효과적으로 개발할 수 있는 정도입니다.

우선, 이는 밀도가 최대 0.934g/cm이고 점도가 최대 30-50mPa-s인 비교적 가벼운 오일에 적용됩니다. 그러나 더 무겁고 점성이 높은 오일도 그다지 유망하지 않습니다.

연료유 사용의 경제적 효과는 석유 현장 개발, 생산 및 운송 비용뿐만 아니라 석유 자체의 품질과 수령 시점의 가공을 포함한 산업 가공의 깊이에 따라 결정됩니다. 가공이 깊어질수록 생산되는 제품의 범위가 넓어지고 일반적으로 보일러 연료로 사용되는 폐기물의 양이 줄어듭니다. TN은 복잡한 광물 자원입니다. 이러한 오일에서만 비철 야금 및 원자력 산업에 사용되는 다양한 고품질 오일, 석유 코크스 및 석유 화학 생산의 원료와 같은 특정 특성을 가진 제품이 얻어집니다. 바나듐, 니켈 및 기타 금속은 산업 규모로 추출될 수 있습니다. 그리고 이 모든 것은 기존 오일의 일반적인 제품 전체를 연료유에서 얻을 수 있다는 사실에도 불구하고 이루어집니다.

셰일은 가연성 가스의 원천입니다. 2009년 미국은 가스 생산 및 판매량 측면에서 세계 1위를 차지했습니다. 그렇게 많은 양의 대양 횡단 "청색 연료"는 심층 및 첨단 기술 처리를 통해 셰일에서 얻어지기 시작했습니다.

미국의 셰일 돌파구는 신중하게 고려할 가치가 있습니다. 미국 에너지부에 따르면 2009년 1월부터 10월까지 주의 가스 생산량은 2008년 같은 기간에 비해 3.9% 증가한 18.3조 입방피트(5,190억 m3)를 기록했습니다. 러시아 연방 에너지부는 같은 기간 러시아의 전체 천연가스 생산량을 4,620억m3로 추산합니다. 예비 추정에 따르면 전체 기간 동안 작년미국은 6,240억m3를 생산했습니다. 러시아에서는 생산량이 5,823억 m3로 감소했습니다(2008년에는 6,449억 m3가 생산되었습니다).

이전에 테스트되었지만 셰일에서 가스를 생산하는 "비효율적인" 방법으로 인식된 것은 미국에서 새로운 기술이 등장했음을 나타냅니다. 2008년 셰일 가스 생산은 미국 전체 가스 생산량의 10%만을 차지했으며, 나머지 50%는 기타 비전통적 연료원에서 생산되었습니다. 1년 후, 셰일은 가스프롬/상트페테르부르크 전체보다 거의 더 많은 "청색 연료"를 생산했습니다(2010년 2월 2일)./.

'가스 혁신'은 세계 가스 시장을 새로운 방식으로 구축할 수 있는 기회를 제공합니다. 이제 천연가스는 파이프를 통해 운송됩니다. "파이프"가 연결된 고객에게만 판매됩니다. 아니요 주식 거래이제 대량의 가스가 없습니다.

기술적으로 발전된 대규모 국가가 가스전과 별도로 "청색 연료"를 만드는 방법을 배우고 파이프라인 대신 액화 가스 생산에 투자한다면 이 원자재 시장은 석유 시장과 동일해질 것입니다. 가격은 시장가격이 됩니다!

러시아에서는 여전히 이 모든 것을 "멀리서" 보고 있습니다. 원자재 산업의 기술적 지체로 인해 연방은 큰 손실을 입을 수 있습니다. 서부 시베리아 들판과 북극해와 극동해 대륙붕의 가스 자원에만 의존할 수는 없습니다.

러시아는 비전통적인 공급원으로부터 에너지 원자재를 획득한 경험이 있습니다. 그들은 오래 전에 셰일 가스를 합성하는 방법을 배웠고 1950년에 Kokhtla-Jarvi의 에스토니아 유전에서 "청색 연료"가 레닌그라드에 공급되었습니다. 러시아 연방에는 오일 셰일의 자원과 매장량이 상당히 많습니다. 레닌그라드 지역에서만 확인된 셰일 매장량은 10억 톤이 넘습니다. "청색 연료"의 주요 공급원은 석유에 용해된 가스입니다. 최근 Surgutneftegas 회사는 Khanty-Mansiysk에서 거의 100km 떨어진 West Sakhalin 유전 개발을 시작했습니다. 이 분야의 가장 큰 문제점은 수반석유가스의 활용 문제였는데, 이는 2009년 가스 피스톤 발전소가 건설되면서 성공적으로 해결되었습니다. Surgutneftegaz는 관련 석유가스의 95%를 활용합니다.

따라서 비전통적인 에너지 원재료의 실제 사용과 무엇보다도 가연성 가스 생산이 매우 중요합니다.

비전통적인 저수지( HP ) 석유 및 가스 이들은 고립된 효과적인 컨테이너이며, 그 배치는 현대의 적용 구조와 무관합니다.

예를 들어, Urengoy 가스 응축수 유전 동쪽의 Berriasian 렌즈 Achz-4(가스 7천억 m 3 이상 및 응축수 2억 톤 이상)에 있는 서부 시베리아에서 가장 큰 가스 ​​응축수 매장지 중 하나를 살펴보겠습니다. 확장된 경사면의 가장 낮은 가장 가파른 부분에 위치합니다. 퇴적물은 면적의 여러 배를 차지하는 모래 몸체뿐만 아니라 그 내부의 효과적인 저장소에 의해서도 제어됩니다. 이 저장소와 인근 저장소는 생성 압력 분포에서 명확하게 볼 수 있는 지역 씰을 통해 하부 오일-가스 단지에서 상부로 펄스 탄화수소 흐름의 경로 역할을 하기 때문에 보존됩니다. 직교류가 없는 우렌고이 유전의 꼭대기에서는 저수지 압력 이상 계수가 1.9 이상에 도달하고, 하역 구역에서는 1.6~1.7로 떨어지므로 추적이 가능합니다. 이러한 흐름은 니즈네푸르스키 거대 너울이 빠르게 성장하기 시작하는 개발 후기 단계에서 특히 강렬해졌으며, 독특한 세노마니안 가스 퇴적물이 형성된 것은 강력한 단방향 하역 덕분이었습니다.

색다른 Berriasian 저수지의 퇴적물 구성은 초기 가스 응축수에서 가스가 밀봉 유체를 더 쉽게 통과하고 축적된 유체에서 응축수 계수가 점차 증가하는 형성 특성과 관련이 있습니다(최대 600 cm3/m3). , 그리고 오일 테두리가 종종 분리됩니다.

서부 시베리아, Timan-Pechora 및 Volga-Ural 석유 및 가스전, Ciscaucasia의 석유 및 가스 생산의 대부분은 3-4km 깊이에 위치하며 시추로 조명이 약하다는 점을 강조하는 것도 중요합니다. 오래된 석유 및 가스 생산 지역에서도 마찬가지입니다. Leno-Tunguska 지방의 비전통적인 저수지에 대한 상대적으로 더 나은 연구는 첫째, 그 안에 다른 저수지가 없으며, 둘째, 강렬한 후기 융기로 인해 깊이가 훨씬 적다는 사실로 설명됩니다. Nepa-Botuobinskaya anteclise 1-1.5km 지역.

저수지의 에너지 과정과 그 형태, 저수지를 포함하는 저수지의 매개변수, 물체의 예, 다양한 유형의 저수지 및 각 유형에 대한 예상 자원의 비율(탐사 정도는 15%를 초과하지 않음)

보존 탱크(전체 예측 자원의 55%) 가장 많이 연구된 것은 아니지만 아마도 가장 예시적인 예는 Yamal의 Bovanenkovskoye 필드입니다. 세노마니아 세기에는 삼각형 모양의 고지대가 3개 있었는데, 이는 당시 쥐라기 사암 퇴적물과 함께 가장 큰 퇴적물이었습니다. 그런 다음 삼각형의 중앙에서 거대한 배사선이 자라기 시작하여 이전 세 개의 배사 주름이 거의 모두 곧게 펴졌습니다. 새로운 배사선은 Albian-Cenomanian 비고체 저장소(4.5조 m3)에 가스를 수집했지만 쥐라기에는 거의 비어 있었습니다. 쥬라기 퇴적물의 퇴적물은 더 ​​높은 진폭의 고대 구조의 잔재인 평평한 North Bovanenkovo ​​​​안틱 라인에서 발견되었습니다.

Yamal은 또한 그러한 "석유 및 가스 함량의 역전"의 가장 눈에 띄는 사례 중 하나이기 때문에 예시로 사용됩니다. 백악기 중간과 말기에 석유와 가스를 수집한 배사는 부분적으로 또는 완전히 해체되었습니다. 그리고 새로운 것(세노마니안의 예금을 포함)은 주로 새로 형성됩니다. Paleouplift 제어는 탐사정을 배치할 때 고려해야 하는 여러 유형의 제어 중 하나일 뿐입니다.

방류저류층에는 예상 자원의 12%가 포함되어 있습니다.

침출 탱크(예상 자원의 30%), 탄산염 지층에서 분리됨; 침출 과정은 주로 유기 구조와 관련된 배사 물체의 다공성과 투과성을 증가시키는 데 중요한 역할을 합니다. 서부 시베리아의 자료는 대부분의 경우 항사상-암석 트랩에서도 확인되는 다중 모래암에서 침출 저수지가 광범위하게 발달했음을 나타내지만 미래에는 일부 비전통적인 물체에서 지배적이 될 것입니다. 침출 저장소의 주요 특징은 다공성 파괴 저장소의 압도적인 분포와 매우 길쭉한(단층에 가까운) 모양입니다.

석유 및 가스 생산 저장소(자원의 3%)은 지금까지 Bazhenov 흑색 셰일의 자생 퇴적물 형성이 현재까지 계속되고 증가하고 있는 서부 시베리아 서부에서만 잘 연구되었습니다. 이 유형의 저수지는 검은 셰일 자체뿐만 아니라 인접한 사암에서도 구별됩니다. 왜냐하면 그 안에 거대한 퇴적물(예: Krasnoleninsky 지역의 Talinskoye 필드)의 존재 자체가 엄청난 규모의 생성과 흑색 셰일에서 탄화수소가 이동합니다. 셰일과 인접한 사암(지역 씰의 위, 아래, 내부)에 있는 저장소는 단일 유체역학 시스템(지질학적 의미에서)을 나타내며 지진 해석은 동일한 단일 메커니즘이 되어야 합니다.

온도와 저장소 압력의 분포와 지역 유체 밀봉의 구조적 특징은 매우 중요합니다. 즉, 탄화수소 이동의 주요 경로를 결정하는 요소입니다. 부서진 기공 저장소가 우세하며 복잡한 누덕누덕한 분포가 특징입니다.

유입 강화의 합리적인 복합물은 NR의 매장지 개발에 가장 중요합니다. 골절된 저수지의 우세로 인해 선두 자리는 물론 수압 파쇄가 차지합니다. 그 다음에는 형성에 대한 열 효과가 뒤따르는데, 이는 무엇보다도 공격적인 산의 형성으로 이어지며, 이는 종종 미네랄 시멘트의 재분배 및 증가된 투과성에 기여합니다. 산 처리 자체는 더 복잡한 결과를 제공하며, 예를 들어 많은 다중 사암에서는 투과성이 증가하지 않고 반대로 감소합니다.

석유 지질학적 실무에서는 저투과성 저수지(LP)에 점점 더 직면하고 있으며 이에 따라 이를 연구하는 방법과 석유 및 가스 회수율을 높이는 기술이 개발되고 있습니다.

석탄 분지에서 나오는 가스. 러시아 영토에는 24개의 석탄 분지, 약 20개의 석탄 보유 지역 및 지역, 그리고 많은 개별 석탄 매장지가 있습니다. 대부분은 가스를 함유하고 있습니다. 대규모 석탄 산업 지역에서 석탄 개발 중에 배출되는 가스의 양은 가스 수요를 적어도 부분적으로 충당할 수 있을 만큼 충분히 큽니다. 예를 들어, 케메로보 지역으로의 연간 천연 가스 수입량은 ~ 15억 m 3 이고 연간 배출량은 15억 m3입니다. 쿠즈네츠크 분지 개발 중 탄화수소 가스 발생량 - 20억 m3, 포함 1억 7천만 m3가 탈기 시스템에 의해 흡입됩니다. 러시아에서 생산되는 석탄 1톤당 평균 20m3의 메탄이 배출됩니다. 2009년 러시아 최초로 케메로보 지역에서 석탄메탄의 산업적 활용이 시작되었습니다.

석탄의 가스 함량은 실제로 메탄 함량입니다(가스 구성은 주로 건조 메탄입니다). 여러 분지에서는 30-40m 3 /t(Pechorsky, Kuznetsky 등)에 도달합니다. 석탄 가스의 독특한 특징은 그 함량의 형태입니다. 주로 모놀리식 석탄층에 흡착되고, 석탄층의 파쇄 구역과 주변 암석에는 유리되어 있습니다. 석탄 분지의 높은 가스 함량은 석탄 채굴 중 사고의 원인이 되며, 다른 한편으로는 특히 에너지가 부족한 지역에서 산업용 가스 원료의 상당한 매장량을 나타냅니다. 생산 기술의 차이를 미리 결정하는 다양한 형태의 가스 함량의 생산 매장지 단면 및 영역의 반복적인 교대는 석탄 가스 개발에 어려움을 초래하는 요소입니다.

석탄 매장량 및 자원 평가 깊이 내에서 18개 석탄 분지에 대해 계산된 탄층의 가스 자원 예측(< 1800 м) и составляют в сумме около 45 трлн. м", при колебаниях от еди­ниц млрд. м 3 (Угловский, Аркагалинский, Кизеловский, Челябинский) до 13-26 трлн. м 3 (Кузнецкий, Тунгус­ский). Оценка ресурсов газов в свободных газовых скоплениях выполнена только по двум бассейнам - Печор­скому и Кузнецкому, и составила в сумме ~ 120 млрд. м 3 . Около 90% всех общих ресурсов приходится на кате­горию Д 2 . Однако по отдельным бассейнам долевое участие ресурсов более 높은 카테고리 50-70%(Minusinsky, Ulughemsky, Kizelovsky 등)일 수 있는데, 이는 이 유역의 자원에 비해 석탄 매장량이 너무 많기 때문입니다. 석탄가스 자원 측면에서 러시아에서 가장 풍부한 지역은 동부 시베리아와 서부 시베리아로 전체 자원의 각각 58%와 29%를 차지하고 유럽 지역에는 4% 미만이 집중되어 있습니다.

질적 및 양적 특성 측면에서 석탄 가스는 전통적인 매장지의 탄화수소 가스보다 결코 열등하지 않습니다.

현재 전 세계 3,000개 이상의 탄광에서 연간 약 400억m3의 메탄이 배출되고 있으며, 이 중 500개 광산에서 연간 약 55억m3가 포집되어 23억m3가 활용되고 있다. 석탄 가스 활용에 대한 세계적 경험은 석탄 가스를 지역 연료 균형에 포함시키는 전망과 경제적 타당성을 나타냅니다. 전 세계 12개국에서 포집된 가스는 관련 광물 자원으로 간주되며 일부 국가에서는 독립적인 자원(미국)으로 간주됩니다. 첫 번째 경우 개발 비용은 기존 가스 생산 비용을 초과하지 않으며 두 번째 경우에는 약간 더 높습니다 (1.3-1.5 배).

러시아에서는 운영 중인 광산 132개 분야의 다양한 탈기 시스템을 통해 석탄 함유 지층에서 연간 12억 m3의 메탄을 추출합니다. 이는 페초라(Pechora)와 쿠즈네츠크(Kuznetsk)의 두 유역에서 연간 1억~1억 5천만 m 3 의 양으로 활용됩니다. 석탄 함유 지층에서 가스를 수익성 있게 추출하고 사용할 수 있는 기술이 개발되었습니다.

가스 개발에 있어 가장 유망한 곳은 페초라(Pechora)와 쿠즈네츠크(Kuznetsk) 석탄 분지인데, 이 곳의 타당성 조사는 이미 완료되었으며 가스 생산에 있어 긍정적인 경험이 있습니다. 또한 Partizansky, Uglovsky, Sakhalinsky 등 극동 지역의 여러 분지에서도 관련 가스 생산이 가능합니다. Tunguska 및 Lena 분지는 미래의 대규모 가스 원료 매장량을 나타냅니다.

일반적으로 비전통적인 탄화수소 자원은 러시아, 특히 매장량이 고갈된 지역에서 석유 및 가스의 원자재 기반을 확장할 수 있는 기회를 제공하지만 이를 위해서는 표적화된 연구가 필요하며 가장 중요한 것은 이론과 실제의 새로운 원칙 개발이 필요합니다. , 식별과 탐사 및 생산 모두 .

현재 석유 소비량은 석유 수요를 대체할 수 있는 대체 에너지원이 없을 정도로 많습니다. 동시에, 쉽게 접근할 수 있는 전통적인 석유 매장량은 꾸준히 감소하고 있습니다. 석유회사들의 온갖 노력에도 불구하고 지난 세기 70년대 이후 대규모 유전이 새로 발견된 적은 없었다.

태양 에너지나 풍력 에너지와 같은 재생 에너지원은 추종자들의 기대에 부응하지 못합니다. 구현 비용이 너무 많이 들고 사용 효율성에 대해 많은 의문이 제기됩니다. 실습에서 알 수 있듯이 에너지를 생성하는 이러한 자원(기술)의 능력은 상당히 제한적입니다. 대체(재생) 에너지 도입에 대한 꽤 성공적인 사례에도 불구하고, 대규모 사용은 전망이 좋지 않습니다.

원자력 산업 자체도 필요한 요구를 충족할 수 없습니다. 현재 기술로 보유할 수 있는 우라늄 매장량은 최대 10년이다. 또한 최근 후쿠시마 사태 이후 이러한 유형의 에너지에 대한 부정적인 태도가 사회에서 강화되었습니다. 누구도 자신의 정원에 원자력 발전소처럼 잠재적으로 위험한 물건을 갖고 싶어하지 않습니다.

점점 증가하는 사회의 에너지 수요를 충족하기 위해 석유 산업은 점점 더 비싸고 비전통적이며 찾기 어려운 탄화수소 공급원에 관심을 돌리고 있습니다.

이러한 출처는 다음과 같습니다.

  • 캐나다 오일샌드;
  • 세계 다른 지역의 중/고점도/역청 오일;
  • 셰일 오일;
  • Fischer-Tropsch 프로세스 기반 기술:
    • 가스-액체(GTL);
    • 석탄액화(CTL);
    • 바이오매스를 액체로(BTL);
  • 심해 대륙붕과 북극해 대륙붕에서의 석유 생산

일반적인 특성이러한 모든 탄화수소 공급원 – 최종 제품의 높은 비용. 그러나 이는 현대 기반 시설(액체 탄화수소)에 친숙하고 적합한 에너지 형태를 얻기 위해 지불하는 상대적으로 작은 가격입니다.

비전통적인 탄화수소 공급원에 대한 간략한 개요

오일 샌드지난 세기 60년대 이후 캐나다에서 성공적으로 개발되었습니다. 오늘날 이 나라에서 생산되는 석유의 약 절반은 오일샌드에서 나옵니다. 오일샌드는 실제로 모래, 물, 점토, 중유 및 천연 역청의 혼합물을 말합니다. 캐나다에는 중유와 천연 역청이 상당량 매장되어 있는 세 곳의 석유 지역이 있습니다. 많은 분들이 들어보셨을 애서배스카(Athabasca), 피스 리버(Peace River), 콜드 레이크(Cold Lake)입니다. 모두 앨버타주에 있습니다.

오일샌드에서 오일을 추출하는 데는 근본적으로 다른 두 가지 방법이 사용됩니다.

1) 노천채취 방식, 2) 저수지에서 직접 채취.

채석장 채굴 방식은 얕은 퇴적물(최대 깊이 75m)과 표면으로 올라오는 퇴적물에 적합합니다. 캐나다에서는 노천 채굴에 적합한 모든 광상이 Athabasca 지역에 있다는 점은 주목할 만합니다.

채석장 추출 방법은 간단히 말해서 오일 샌드를 덤프 트럭에 싣고 가공 공장으로 운반한 후 뜨거운 물로 세척하여 다른 모든 물질로부터 오일을 분리하는 것을 의미합니다. 1배럴의 석유를 생산하려면 약 2톤의 오일샌드가 필요합니다. 이것이 1배럴의 석유를 얻는 데 다소 노동집약적인 방법처럼 보인다면, 당신 말이 맞습니다. 그러나 이 생산 방식의 오일 회수율은 75%-95%로 매우 높습니다.

쌀. 1 오일샌드를 추출하는 채석방법

저장소에서 직접 중유를 추출하기 위해서는 일반적으로 열 추출 방법 등이 사용됩니다. 지층에 용매를 주입하는 "냉간" 추출 방법도 있습니다(예: VAPEX 또는 방법). 저류층에서 직접 중유를 추출하는 방식은 노천 채굴 방식에 비해 오일 회수 측면에서 효율성이 떨어집니다. 동시에 이러한 방법은 생산 기술을 개선하여 생산되는 석유 비용을 절감할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

중/고점도/역청유석유업계의 관심이 높아지고 있다. 전 세계 석유 생산에서 가장 중요한 것은 이미 제거되었기 때문에 석유 회사들은 덜 매력적인 중유 매장지로 전환할 수밖에 없습니다.

세계의 주요 탄화수소 매장량이 집중되어 있는 곳은 중유입니다. 대차대조표에 중유/역청 매장량을 추가한 캐나다에 이어, 오리노코 강 벨트에 이 석유를 막대한 매장량으로 보유하고 있는 베네수엘라도 같은 일을 했습니다. 이 "작전"으로 베네수엘라가 석유 매장량 측면에서 세계 1위를 차지하게 되었습니다. 다른 많은 산유국에서도 마찬가지입니다.

엄청난 양의 중유와 천연 역청이 매장되어 있기 때문에 원료의 생산, 운송, 가공을 위한 혁신적인 기술 개발이 필요합니다. 현재 중유와 천연 역청 생산에 드는 운영 비용은 경질유 생산 비용보다 3~4배 더 높을 수 있습니다. 중질, 고점도 오일을 정제하는 것은 에너지 집약적이며 결과적으로 많은 경우 수익성이 낮고 심지어 수익성이 없습니다.

러시아에서는 코미 공화국에 위치한 유명한 Yaregskoye 고점도 유전에서 중유를 추출하는 다양한 방법이 테스트되었습니다. ~200m 깊이에 위치한 이 유전의 생산적인 지층에는 밀도가 933kg/m3이고 점도가 12000-16000mPa·s인 오일이 포함되어 있습니다. 현재 이 분야에서는 열 채굴 추출 방법을 사용하고 있는데, 이는 매우 효과적이고 경제적으로 정당한 것으로 입증되었습니다.

타타르스탄에 위치한 Ashalchinskoye 초점성 유전에서는 증기 중력 기술의 파일럿 테스트를 위한 프로젝트가 시행되고 있습니다. 이 기술은 큰 성공을 거두지는 못했지만 Mordovo-Karmalskoye 현장에서도 테스트되었습니다.

러시아의 무겁고 점성이 높은 유전 개발 결과는 아직 그다지 낙관적인 전망을 불러일으키지 않습니다. 생산 효율성을 높이려면 기술과 장비의 추가 개선이 필요합니다. 동시에 중유 생산 비용을 절감할 수 있는 잠재력이 있으며, 많은 기업들이 중유 생산에 적극적으로 참여할 준비가 되어 있습니다.

셰일 오일- 최근 '유행'이 화제다. 오늘날 셰일오일 생산에 대한 많은 국가의 관심이 높아지고 있습니다. 셰일 오일 생산이 이미 진행 중인 미국에서는 이러한 유형의 에너지 자원 수입에 대한 의존도를 줄이는 것과 관련하여 상당한 희망이 있습니다. 최근 몇 년 동안 미국 원유 생산량 증가의 대부분은 주로 노스다코타의 Bakken 셰일 유전과 텍사스의 Eagle Ford 셰일에서 나왔습니다.

셰일 오일 생산의 발전은 미국 셰일 가스 생산에서 발생한 "혁명"의 직접적인 결과입니다. 가스 생산량이 급증하면서 가스 가격이 폭락하자 기업들은 가스 생산에서 셰일 오일 생산으로 전환하기 시작했습니다. 또한 추출 기술도 다르지 않습니다. 이를 위해 알려진 바와 같이 수평 유정을 뚫은 후 석유 함유 암석을 여러 번 수압 파쇄합니다. 이러한 우물의 생산 속도는 매우 빠르게 떨어지기 때문에 생산량을 유지하려면 매우 조밀한 그리드를 따라 상당한 수의 우물을 뚫어야 합니다. 따라서 셰일 오일을 생산하는 비용은 기존 유전에서 오일을 추출하는 비용보다 필연적으로 더 높습니다.

셰일 오일 생산 프로젝트는 높은 비용에도 불구하고 여전히 매력적입니다. 미국 이외의 지역에서 가장 유망한 셰일 오일 매장지는 아르헨티나의 Vaca Muerta와 러시아의 Bazhenov 층입니다.

피셔-트롭쉬 공정독일 과학자 Franz Fischer와 Hans Tropsch가 지난 세기 20년대에 개발했습니다. 이는 촉매 존재 하에 특정 온도 및 압력에서 수소와 탄소의 인공적인 결합으로 구성됩니다. 생성된 탄화수소 혼합물은 석유와 매우 유사하며 일반적으로 석유라고 불립니다. 합성 오일.

쌀. 2 Fischer-Tropsch 공정을 기반으로 한 합성 연료 생산

CTL(석탄액화)- 기술의 본질은 석탄이 공기에 접근하지 않고 고온에서 일산화탄소와 수소로 분해된다는 것입니다. 다음으로, 촉매 존재 하에 이 두 가스로부터 다양한 탄화수소의 혼합물이 합성됩니다. 그런 다음 이 합성 오일은 일반 오일과 마찬가지로 분획으로 분리되어 추가 가공을 거칩니다. 철이나 코발트가 촉매로 사용됩니다.

제2차 세계대전 동안 독일 산업계는 합성 연료를 생산하기 위해 석탄액화 기술을 적극적으로 사용했습니다. 그러나 이 공정은 경제적으로 수익성이 없고 환경에도 해롭기 때문에 전쟁이 끝난 후 합성 연료 생산은 중단되었습니다. 독일의 경험은 이후 단 두 번만 사용되었습니다. 한 공장은 남아프리카 공화국에, 다른 공장은 트리니다드에 건설되었습니다.

GTL(기체-액체)- 가스(천연가스, 수반석유가스)로부터 액체 합성탄화수소를 생산하는 공정. GTL 공정을 거쳐 얻은 합성유는 고급 경유에 비해 열등하지 않으며 일부 특성에서는 우월합니다. 많은 글로벌 생산업체에서는 중유의 특성을 향상시키기 위해 합성유를 혼합하여 사용하고 있습니다.

처음에는 석탄을, 그 다음에는 가스를 합성 석유 제품으로 전환하는 기술에 대한 관심이 20세기 초부터 줄어들지 않았음에도 불구하고 현재 전 세계에서 운영되고 있는 대규모 GTL 플랜트는 4개뿐입니다. Mossel Bay(남아프리카) , Bintulu(말레이시아), Oryx(카타르) 및 Pearl(카타르).

BTL(바이오매스-액체)- 기술의 본질은 석탄액화와 동일하다. 유일한 중요한 차이점은 출발 물질이 석탄이 아니라 식물 물질이라는 것입니다. 이 기술은 출발 물질의 양이 부족하기 때문에 대규모 사용이 어렵습니다.

Fischer-Tropsch 공정을 기반으로 한 합성 탄화수소 생산 프로젝트의 단점은 프로젝트의 높은 자본 집약도, 상당한 이산화탄소 배출, 높은 물 소비입니다. 결과적으로 프로젝트는 전혀 수익을 내지 못하거나 수익성 직전에 있습니다. 이러한 프로젝트에 대한 관심은 유가가 높은 기간에는 증가하고 유가가 하락하면 빠르게 사라집니다.

심해 대륙붕에서의 석유 생산회사의 높은 자본 비용, 관련 기술의 소유권이 필요하며 운영 회사에 대한 위험도 증가합니다. 멕시코만의 Deepwater Horizon에서 최근 발생한 사고를 기억해 보십시오. BP는 기적에 의해서만 파산을 면할 수 있었습니다. 모든 비용과 관련 비용을 충당하기 위해 회사는 자산의 거의 절반을 매각해야 했습니다. 사고 청산과 그 결과, 보상금 지급으로 인해 BP는 약 300억 달러에 달하는 상당한 비용을 지출했습니다.

모든 회사가 이러한 문제를 해결할 준비가 되어 있는 것은 아닙니다. 따라서 심해붕에서의 석유 생산 프로젝트는 일반적으로 기업 컨소시엄에 의해 수행됩니다.

해양 프로젝트는 멕시코만, 북해, 노르웨이, 브라질 및 기타 국가 대륙붕에서 성공적으로 구현되었습니다. 러시아에서는 북극해와 극동해의 대륙붕이 주요 희망의 대상입니다.

북극 바다 선반비록 연구된 바는 거의 없지만 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 기존 지질학적 데이터는 해당 지역의 상당한 탄화수소 매장량을 예측합니다. 하지만 리스크도 크다. 석유 생산 실무자들은 상업용 석유 매장량의 유무에 대한 최종 판단이 유정 시추 결과에 의해서만 내려질 수 있다는 사실을 잘 알고 있습니다. 그러나 아직 북극에는 거의 없습니다. 이러한 경우 지역의 매장량을 추정하기 위해 사용되는 유추 방법은 실제 매장량에 대해 잘못된 아이디어를 제공할 수 있습니다. 모든 유망한 지질 구조에 석유가 포함되어 있는 것은 아닙니다. 그러나 전문가들은 대규모 석유 매장지를 발견할 가능성이 높다고 평가한다.

북극의 석유 매장지 탐색 및 개발에는 매우 높은 환경 보호 요구 사항이 적용됩니다. 추가적인 장애물은 가혹한 기후, 기존 인프라와의 거리, 얼음 상태를 고려해야 한다는 점입니다.

그리고 마지막으로 몇 가지 더 생각해보자.

나열된 모든 탄화수소 공급원과 생산 방법은 새로운 것이 아니며 꽤 오랫동안 알려져 왔습니다. 그들 모두는 이미 어느 정도 관련되어 있습니다. 석유 산업. 그들의 개발은 이미 언급된 최종 제품의 높은 비용과 EROI와 같은 흥미로운 지표로 인해 방해를 받습니다.

EROI(에너지 투자 수익)에너지 캐리어에 포함된 에너지 양과 이 에너지 캐리어를 얻기 위해 소비된 에너지의 비율입니다. 즉, 이는 결과 오일에 포함된 에너지 대 이 오일을 시추, 생산, 운송, 가공, 저장 및 소비자에게 전달하는 데 소비된 에너지의 비율입니다.

기존 경질유의 EROI는 현재 약 15:1인 반면, 오일샌드 오일의 EROI는 약 5:1, 셰일 오일의 EROI는 약 2:1입니다.

경유를 더 비싼 탄화수소 공급원으로 점진적으로 교체하는 과정이 이미 진행 중이며 평균 EROI 지표는 1:1의 패리티 값을 향해 꾸준히 이동하고 있습니다. 그리고 미래에는 이 지표가 우리에게 유리하지 않을 가능성이 높습니다. 지금까지 에너지를 받았다면 다음과 같이 말할 수 있습니다. 무료로, 그리 멀지 않은 미래에 우리는 아마도 지불하다우리의 기술과 기존 인프라에 적합한 친숙하고 편리한 액체 형태로 에너지를 얻기 위해