خدمة ذكية
دراسة الخصائص غير المتجانسة المعقدة.
غالبًا ما تتسم أهداف الاستكشاف غير التقليدية، وخاصة مناطق الصخر الزيتي، بخصائص معقدة ومتغيرة للغاية، مما يجعل من الصعب للغاية اختيار الأهداف الواعدة للحفر وتقييم كمية ونوعية الاحتياطيات. لفهم جميع ميزات الموقع، يحتاج المتخصصون إلى دمج جميع البيانات السطحية وتحت السطحية المتاحة. باستخدام بيئة DecisionSpace®، يمكن لفرق الموقع تجميع ومشاركة بيانات نظم المعلومات الجغرافية والبيانات الجيولوجية والجيوفيزيائية والهندسية لتوصيف المواقع المحتملة وتقييمها. باستخدام Dynamic Frameworks tofill™، يمكن للمحترفين إنشاء وتحديث النماذج الهيكلية ذات الحلقة المغلقة لتقييم الأصول.
تحديد المخاطر المحتملة.
يمكن أن يؤدي التحديد غير الصحيح للخصائص الزلزالية الرئيسية ومعايير الإنتاج في مرحلة الاستكشاف إلى وقوع حوادث في مراحل لاحقة من تطوير الحقل غير التقليدي. تساعد بيئة DecisionSpace المتكاملة من Landmark فرق الأصول على جمع ومشاركة البيانات الزلزالية والتسجيلية الدقيقة حول فترات الصخر الزيتي، وعدم تجانس السحنات، والأخطاء، وخرائط على نطاق الحوض للبنية التكتونية وأنظمة الترسيب. تسمح لك أدوات الانعكاس الزلزالي وتحليل ما قبل وبعد التكديس بتقييم السمات الزلزالية بسرعة وبدقة أكبر، مما يوفر الوقت ويقلل المخاطر المحتملة على الغاز أو المكثفات أو السوائل في الخزان.
التقييم والتطوير
وضع خطط جماعية تفصيلية لاستغلال الحقل. وقد تتطلب الخزانات منخفضة النفاذية، مثل تلك التي تحتوي على الصخر الزيتي وميثان طبقة الفحم، خطط تطوير تضم عدة آلاف من الآبار لضمان الإنتاجية والربحية. وبما أن تكلفة كل بئر من هذه البئر أعلى بكثير من تكلفة البئر التقليدية، فإنه قبل البدء في تطوير الحقل، تحتاج فرق المنشأة إلى تحديد آفاق المشروع وتحسين موقع مجموعات الآبار. يمكّن برنامج Landmark فرق الموقع من الانتقال بسرعة من النماذج البيئية التفصيلية إلى مسارات الآبار الدقيقة والفعالة باستخدام أدوات النمذجة والقياس وتحسين الموقع التعاونية. يتيح لك التخطيط المتكامل في الوقت الفعلي تحديث الخطط مع تقدم العمل، بينما يتيح التخطيط الآلي المستند إلى السيناريو لفريقك إنشاء خطط للحقول الكبيرة بسرعة ودقة.
البقاء في منطقة الحد الأقصى لتشبع النفط والغاز.
تحتوي الخزانات التي تحتوي على غاز الميثان من طبقة الفحم والغاز الصخري والأحجار الرملية الضيقة على منطقة ذات أقصى قدر من التشبع بالزيت والغاز وهي أصغر من تلك الموجودة في خزانات النفط التقليدية، وفي هذه الحالة، يلزم التوجيه الجغرافي الدقيق والمتكيف لوضع البئر بشكل مثالي. أثناء التسجيل، يحتاج الفنيون إلى دمج البيانات الزلزالية الدقيقة وغيرها من البيانات الجيوفيزيائية والبتروفيزيائية بسرعة في عملية تخطيط مسار البئر. يستخدم تطبيق التوجيه الجغرافي من Landmark البيانات في الوقت الفعلي، بما في ذلك بيانات التسجيل أثناء الحفر (LWD)، لتحديد مسارات الآبار بشكل أكثر دقة وتحديث الخرائط المستهدفة ديناميكيًا.
إدارة عدم اليقين.
وبما أن تطوير الخزانات غير التقليدية أكثر تكلفة بكثير من تطوير الخزانات التقليدية، فمن المهم تقييم جميع السيناريوهات المحتملة لتطوير الخزان لضمان الاستكشاف والإنتاج الآمن والمربح. يمكن للخبراء استخدام برنامج DecisionSpace® Well Planning وDecisionSpace Earth Modeling لإعداد سيناريوهات بديلة وخطط بئر مقابلة للحقل بأكمله. سيسمح لك هذا بتقييم جميع السيناريوهات المحتملة قبل بدء الحفر. يستطيع عمال الحفر استخدام منصة DecisionSpace InSite® لتحسين خطة الحفر الخاصة بهم بسرعة باستخدام بيانات الحفر في الوقت الفعلي.
التطوير والإنتاج
إنتاج المزيد من الهيدروكربونات في حياة أقل جودة. من المهم جدًا للمتخصصين تحسين وقت الإنتاج واستخدام الخبرة المكتسبة للآبار المستقبلية، نظرًا لأن الحقول غير التقليدية لها عمر بئر أقصر بكثير. تسمح بيئة DecisionSpace® لفرق الأصول بتخطيط جميع السمات حسب المنطقة وتحديد العوامل التشخيصية التي تؤثر على الإنتاج، بما في ذلك تقنيات وضع الآبار والتباعد بينها والتكسير والتكسير والإكمال. تتيح لك أدوات إدارة تقارير الآبار تسليط الضوء على الآبار ذات الأداء الضعيف بناءً على المعايير التي تحددها، مما يساعد الفنيين على التركيز على الآبار الأكثر إنتاجية وتقليل الوقت الضائع.
مراقبة المزيد من الآبار.
وعلى عكس العمليات التقليدية، تتطلب عمليات إنتاج النفط الصخري مئات الآبار المتباعدة بشكل مناسب على مساحة كبيرة لإنتاجها بكفاءة. لتتبع الإنتاج من كل بئر بشكل فعال، تحتاج فرق المنشأة إلى حل آلي. تعمل تقنيات تخطيط الآبار المتعددة القوية والمتطورة من لاندمارك على تسخير البيانات الجيوفيزيائية بسرعة للمساعدة في تحديد موقع كل بئر، وتحليل تاريخ الحقل بشكل أسرع، واتخاذ قرارات أكثر دقة.
إدارة قاعدة بيانات غير متجانسة.
الحقول غير التقليدية معقدة بطبيعتها، مما يؤدي إلى وجود كمية هائلة من البيانات الموجودة في مستودعات مختلفة. هذه البيانات ذات جودة متفاوتة ولا توجد تقنية مشتركة لمعالجتها. يساعدك حل إدارة بيانات المؤسسة الخاص بنا، OpenWorks®، على تحقيق أقصى استفادة من بياناتك. يعد برنامج OpenWorks هو المستودع الوحيد القائم على قواعد العمل في الصناعة والذي يقوم بدمج البيانات في قاعدة بيانات واحدة تتم مشاركتها ديناميكيًا عبر فرق ومشاريع متعددة. يقلل هذا الحل من عدد مجموعات البيانات التي تحتاج إلى إدارتها ومزامنتها وصيانتها، مما يسمح لك بالتخلص من تكرار البيانات وتحسين التعاون في المشروع ومشاركة المعلومات لتحسين المشروعات المستقبلية.
هناك ما يكفي من المشاكل في العالم الحديث. على الرغم من تنبؤات كتاب الخيال العلمي، لم يتمكن الناس من التغلب على الجوع، وتشكل الأمراض المعدية حتى يومنا هذا تهديدًا مميتًا لحياة وصحة أولئك الذين يعيشون على الأرض. لكن المشكلة الرئيسية هي استنزاف الموارد التي تمد حضارتنا بالطاقة. وقد يكون الحل هو مصدر جديد وغير تقليدي للطاقة. ما المقصود بهذا المفهوم؟
ببساطة، مصدر الطاقة غير التقليدي هو وسيلة للحصول عليها لا تستخدم على نطاق صناعي، وهي تجريبية ويتم إعدادها فقط للاستخدام على نطاق أوسع في جميع أنحاء العالم. لكن السمة المميزة الرئيسية لهذه الأساليب لتوليد الطاقة هي سلامتها البيئية الكاملة وقابليتها للتجديد.
وقد تشمل هذه الألواح الشمسية ومحطات الطاقة التي تعمل بطاقة المد والجزر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إدراج محطات الغاز الحيوي، وكذلك المشاريع الواعدة للمحطات النووية الحرارية (وإن كانت ذات امتداد كبير)، في نفس الفئة.
لا يمكن تسمية مصدر الطاقة غير التقليدي هذا بـ "غير التقليدي" إلا بشكل نسبي. السبب الوحيد هو أن التكنولوجيا ليست متطورة جدًا في الوقت الحالي: فالتلوث الجوي له تأثير، ولا تزال الخلايا الضوئية باهظة الثمن. الفضاء مسألة مختلفة. تتوفر الألواح الشمسية في جميع المركبات الفضائية وتقوم بتزويد معداتها بانتظام بالطاقة المجانية.
ولا داعي للافتراض أن مصدر الطاقة "غير التقليدي" هذا لم يجذب انتباه الناس إلا في عصرنا هذا. كانت الشمس مصدرًا مجانيًا للحرارة منذ العصور القديمة. وحتى الحضارة السومرية كانت تستخدم أوعية على أسطح المنازل يتم فيها تسخين المياه في أيام الصيف الحارة.
من حيث المبدأ، منذ ذلك الحين لم يتغير الوضع كثيرا: يتم تطوير هذا المجال من الطاقة بشكل فعال فقط في تلك البلدان التي توجد بها مناطق صحراوية وحارة. وهكذا فإن معظم مناطق إسرائيل وكاليفورنيا في الولايات المتحدة تتلقى الطاقة المولدة من خلال الألواح الشمسية. تتمتع هذه الطريقة بمزايا كافية: تتميز الخلايا الكهروضوئية الحديثة بالكفاءة المتزايدة، بحيث يتمكن العالم كل عام من توليد كمية متزايدة من الطاقة النظيفة والآمنة تمامًا.
لسوء الحظ، فإن سعر التكنولوجيا (كما ناقشنا سابقًا) لا يزال مرتفعًا، وإنتاج البطاريات يستخدم عناصر سامة بحيث يصبح من غير المجدي الحديث عن أي نوع من البيئة على الإطلاق. ويتصرف اليابانيون بشكل مختلف بعض الشيء، ويستخدمون على نطاق واسع مصادر الطاقة غير التقليدية والمتجددة في الممارسة العملية.
وبطبيعة الحال، يتم استخدام الألواح الشمسية بشكل مكثف إلى حد ما في اليابان. لكن في السنوات الأخيرة، عادوا إلى ممارسة يعود تاريخها إلى ألف عام: يتم تركيب خزانات وأنابيب سوداء على أسطح المنازل، حيث يتم تسخين المياه بواسطة أشعة الشمس. ونظرًا لحالة الطاقة المتردية في هذه الدولة الجزيرة، فإن التوفير في التكاليف كبير.
في الوقت الحالي، يعتقد المحللون أنه بحلول عام 2025، ستحتل الطاقة الشمسية مكانة مهمة اجتماعيًا في معظم دول العالم. باختصار، ينبغي أن ينتشر استخدام مصادر الطاقة غير التقليدية على نطاق واسع خلال الخمسين إلى السبعين سنة القادمة.
واجهت جميع المستوطنات البشرية الكبيرة منذ زمن سحيق مشكلة واحدة مشتركة - النفايات. أصبحت أنهار كاملة من مياه الصرف الصحي أكبر عندما قام الإنسان بتدجين الماشية والخنازير وبدأ في تربيتها بشكل جماعي.
وعندما لم يكن هناك الكثير من النفايات، كان من الممكن استخدامها لتخصيب الحقول. ولكن في تلك اللحظة، عندما بدأ عدد تلك الخنازير نفسها في العدد بالملايين، كان من الضروري حل المشكلة بطريقة أو بأخرى. والحقيقة هي أن براز هذا النوع من الحيوانات في شكله الطازج هو ببساطة سام للنباتات. لجعلها مفيدة، تحتاج إلى الحفاظ على الملاط وتهويته واستخدام الأدوية جزئيًا لتثبيت مستوى الرقم الهيدروجيني. أنها مكلفة للغاية.
وسرعان ما لفت العلماء الانتباه إلى تجربة الصين والهند القديمة، حيث بدأ الناس حتى قبل عصرنا في استخدام غاز الميثان الذي يتم الحصول عليه عن طريق النفايات المنزلية المتعفنة. في ذلك الوقت كان يستخدم في أغلب الأحيان للطهي.
كانت خسائر الغاز كبيرة جدًا، لكنها كانت كافية لتبسيط الأعمال المنزلية. بالمناسبة، في هذه البلدان لا تزال هذه الحلول تستخدم بنشاط حتى يومنا هذا. وبالتالي، فإن الغاز الحيوي كمصدر غير تقليدي للطاقة له آفاق كبيرة إذا تناولنا القضية باستخدام التقنيات الحديثة.
وتم اقتراح تقنية لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن مؤسسات الثروة الحيوانية، مما أدى إلى إنتاج غاز الميثان النقي. تكمن مشكلة تطورها في أنه لا يمكن إنشاء مثل هذه المؤسسات إلا في المناطق التي يوجد بها تربية مواشي متطورة. بالإضافة إلى ذلك، فإن احتمالات زيادة إنتاج الغاز الحيوي أقل كلما زاد استخدام المضادات الحيوية والمنظفات في المؤسسات الزراعية: حتى كمية صغيرة منها تمنع التخمر، ونتيجة لذلك يصبح كل السماد مغطى بالعفن.
هل تذكرون دون كيشوت مع "عمالقةه"؟ لقد أثارت فكرة استخدامه عقول العلماء منذ فترة طويلة، وبالتالي سرعان ما وجدوا مخرجا: بدأوا في تزويد سكان الحضر الذين يتزايد عددهم بسرعة بالدقيق من الدرجة الأولى بانتظام.
وبطبيعة الحال، عندما ظهرت أول مولدات التيار الكهربائي، أسرت نفس الفكرة أذهان العلماء مرة أخرى. كيف لا تريد استخدام طاقة الرياح غير المحدودة لتوليد تيار حر؟
ظهرت هذه الفكرة بسرعة كبيرة، وبالتالي يوجد الآن في اليابان والدنمارك وأيرلندا والولايات المتحدة الأمريكية العديد من المناطق حيث يتم توفير 80 بالمائة أو أكثر من الكهرباء عن طريق استخدام توربينات الرياح. يوجد في الولايات المتحدة وإسرائيل اليوم أكثر من اثنتي عشرة شركة تعمل على تطوير وتركيب مولدات الرياح - وهذا مصدر غير تقليدي واعد للطاقة. مصطلح "غير تقليدي" ليس مناسبًا جدًا هنا، نظرًا لأن طاقة الرياح لها تاريخ طويل.
هناك أيضًا الكثير من المشاكل في قضيتهم. بالطبع، الكهرباء مجانية، ولكن لتركيب توربينات الرياح، تحتاج مرة أخرى إلى منطقة صحراوية حيث تهب الرياح معظم أيام السنة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة تصنيع وتركيب مولد قوي (يبلغ ارتفاع الصاري عدة عشرات من الأمتار) تصل إلى عشرات الآلاف من الدولارات. لذلك، لا تستطيع جميع البلدان شراء الكهرباء "المجانية"، حيث تكون إمكانية توليد التيار بواسطة طاقة الرياح حقيقية تمامًا.
هذا هو الحلم النهائي لكثير من الفيزيائيين المعاصرين. بدأ العمل على الحد من التفاعل النووي الحراري في الخمسينيات من القرن الماضي، ولكن حتى الآن لم يتم الحصول على مفاعل فعال. ومع ذلك، فإن الأخبار الواردة من هذه الجبهات متفائلة للغاية: يفترض العلماء أنه خلال العشرين إلى الثلاثين عامًا القادمة سيظلون قادرين على إنشاء نموذج أولي عملي.
بالمناسبة، ما سبب أهمية هذا المجال العلمي؟ والحقيقة هي أن اندماج ذرتين من الهيدروجين أو الهيليوم ينتج طاقة أكبر بمئات الآلاف من المرات مما لو اضمحلت عدة آلاف من نوى اليورانيوم! احتياطيات عناصر ما بعد اليورانيوم كبيرة، لكنها تستنزف تدريجيا. إذا تم استخدام الهيدروجين لتوليد الطاقة، فإن احتياطياته على كوكبنا وحده ستستمر لمئات الآلاف من السنين.
تخيل مفاعلًا مدمجًا يمكنه العمل لعدة عقود دون إعادة التزود بالوقود، مما يوفر الكهرباء بالكامل لقاعدة فضائية ضخمة! يعد مصدر الطاقة النووية الحرارية غير التقليدية فرصة عملية للبشرية جمعاء، مما يتيح الفرصة لبدء استكشاف واسع النطاق للفضاء.
لسوء الحظ، التكنولوجيا لديها العديد من العيوب. أولاً، لا يوجد حتى الآن نموذج أولي واحد أكثر أو أقل عملاً، وقد حدثت اختراقات في هذا الاتجاه منذ وقت طويل جدًا. ومنذ ذلك الحين، لم يُسمع سوى القليل عن أي نجاحات حقيقية.
ثانيًا، يؤدي اندماج النوى الخفيفة إلى إنتاج عدد كبير من النيوترونات الخفيفة. وحتى الحسابات التقريبية تظهر أنه في غضون خمس سنوات فقط، ستصبح عناصر المفاعل مشعة للغاية بحيث تبدأ موادها في التحلل والتحلل تمامًا. باختصار، هذه التكنولوجيا غير كاملة إلى حد كبير، ولا تزال آفاقها غامضة. ومع ذلك، حتى لو كانت الحسابات التقريبية على الأقل صحيحة، فإن هذا المصدر البديل غير التقليدي للطاقة يمكن أن يصبح بالتأكيد خلاصًا حقيقيًا لحضارتنا بأكملها.
في أساطير وتقاليد شعوب العالم يمكنك أن تجد الكثير من الإشارات إلى تلك القوى الإلهية التي تتحكم في المد والجزر. لقد اندهش الإنسان من القوة الهائلة التي يمكنها تحريك مثل هذه الكتل من الماء.
بالطبع، مع تطور الصناعة، وجه الناس اهتمامهم مرة أخرى إلى طاقة المد والجزر، مما جعل من الممكن إنشاء محطات توليد الطاقة، التي كررت إلى حد كبير أفكار محطات الطاقة الكهرومائية التي تم اختبارها منذ فترة طويلة وأثبتت نفسها. المزايا - الطاقة الرخيصة، والغياب التام للنفايات الخطرة والحاجة إلى إغراق الأراضي، كما هو الحال مع محطات الطاقة الكهرومائية. العيب هو ارتفاع تكلفة البناء.
ونتيجة لذلك، يمكننا القول أن مصادر الطاقة المتجددة غير التقليدية يمكن أن تزود ما يقرب من 70٪ من البشرية بالكهرباء الرخيصة والنظيفة، ولكن لاستخدامها على نطاق واسع من الضروري تقليل تكلفة التكنولوجيا.
هناك مصادر معروفة للطاقة البديلة الناتجة عن الرياح والطاقة الشمسية والوقود الحيوي ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات المد والجزر والأمواج، لكن الطبيعة الأم توفر مصادر لا حصر لها من الطاقة غير التقليدية تتجاوز تلك التي نستخدمها اليوم.
هناك العديد من الموارد النظيفة والخضراء المتوفرة حولنا في العالم الطبيعي وقد بدأ العلماء للتو في الإجابة على سؤال كيفية استخدامها.
فيما يلي بعض مصادر الطاقة غير التقليدية التي ربما لم تسمع عنها من قبل:
تعد الطاقة الاسموزية أو المياه المالحة من أهم المصادر الجديدة الواعدة للطاقة المتجددة التي لم يتم استغلالها بالكامل بعد. وكما أن هناك حاجة إلى كمية هائلة من الطاقة لتحلية المياه، فإن التفاعل ينشأ عندما يحدث العكس وتضاف المياه المالحة إلى المياه العذبة. ومن خلال عملية تسمى التحليل الكهربائي العكسي، يمكن لمحطات الطاقة التقاط قوة التفاعل هذه في مصبات الأنهار حول العالم.
تم بناء محطة طاقة تجريبية في النرويج تستخدم الفرق في تركيز الملح في المياه العذبة والمالحة.
وبسبب ظاهرة التناضح، يندفع الماء إلى الجزء الذي يكون فيه تركيز الملح أعلى.
يعد مصدر الطاقة غير التقليدي هذا بمثابة عملية ثورية لتوليد الوقود المعتمد على الهيدروكربون من خلال الجمع بين المياه قليلة الملوحة والمواد المغذية والكائنات الحية التي تقوم بالتمثيل الضوئي وثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس. تتضمن هذه التكنولوجيا الحيوية عملية التمثيل الضوئي التي تنتج الوقود مباشرة على شكل إيثانول أو هيدروكربونات. بشكل أساسي، يتم استخدام هذه الطريقة لإنتاج الوقود الجاهز للاستخدام. 
لقد تجاوز عدد سكان العالم من البشر 7 مليارات نسمة. يمكن أن يكون العنصر الحركي لحركة الإنسان مصدرًا للقوة الحقيقية. تمثل الكهرباء الضغطية قدرة بعض المواد على إنتاج مجال كهربائي استجابة لقوة ميكانيكية مطبقة. ومن خلال وضع بلاطات من المواد الكهرضغطية على طول مسارات المشي أو حتى على نعال الأحذية، يمكن توليد الكهرباء مع كل خطوة. من خلال إجبار الناس على المشي، سوف تحصل على محطة طاقة صغيرة تنتج موارد معينة. 
تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات هو نظام تحويل الطاقة الكهرومائية الذي يستخدم الاختلافات في درجات الحرارة في الماء على أعماق مختلفة لتشغيل محرك حراري. ويمكن استغلال هذه الموارد من خلال إنشاء منصات أو على متن بارجة، مع الاستفادة من الطبقات الحرارية الموجودة بين أعماق المحيطات. 
وحتى مياه الصرف الصحي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء أو الوقود. يجري تنفيذ خطط تجريبية لتزويد الحافلات العامة في أوسلو بالنرويج بوقود الصرف الصحي. ويمكن أيضًا توليد الكهرباء من مياه الصرف الصحي باستخدام الأنظمة الكهروكيميائية الحيوية واستغلال التفاعلات البكتيرية الموجودة في الطبيعة. وبطبيعة الحال، يمكن أيضا استخدام مياه الصرف الصحي كسماد. 
نوع جديد من الطاقة الحرارية الأرضية ينشأ عن تدفق المياه الباردة والمالحة إلى الصخور التي يتم تسخينها بواسطة غطاء الأرض واضمحلال العناصر المشعة في القشرة الأرضية. عندما يتم تسخين الماء، يمكن تحويل الحرارة المتولدة إلى كهرباء بواسطة توربين بخاري. وميزة هذا النوع من الموارد هو أنه يمكن التحكم بسهولة في الماء الساخن ويمكن أن يوفر الموارد على مدار الساعة. 
ومن خلال دراسة نمو النباتات، اخترع العلماء "ورقة" اصطناعية يمكنها توليد الكهرباء من تبخر الماء. ويمكن ضخ فقاعات الهواء داخل "الأوراق"، فيؤدي إنتاج الطاقة الكهربائية إلى خلق اختلاف في الخواص الكهربائية بين الماء والهواء. قد يفتح هذا البحث الباب أمام مصادر طاقة غير تقليدية أكثر طموحًا، مثل تلك الناتجة عن التبخر. 
الاهتزاز الناجم عن الدوامة هو شكل من أشكال الطاقة المتجددة التي تستمد الطاقة من خلال التيارات البطيئة. وهذا المبدأ مستوحى من حركة الأسماك. يمكن استخدام الحركة عندما يتدفق الماء عبر شبكة من القضبان. الدوامات أو الدوامات، التي تتناوب في نمط لا يمكن تفسيره، تدفع وتسحب الأشياء لأعلى أو لأسفل من جانب إلى آخر لإنشاء قوة ميكانيكية. المبدأ هو أن شيئًا ما ينزلق بين مستشعرات الدوامة مما يخلق اهتزازًا مستحثًا. 
الهيليوم-3 هو نظير غير مشع وله إمكانات هائلة لتوليد طاقة صافية نسبيًا من خلال الاندماج النووي.
يحتوي طن واحد من الهيليوم 3 (هيليون - بروتونان ونيوترون واحد) على موارد تعادل 20 مليون طن من النفط.
الشيء الوحيد هو أنه نظير مشع نادر على الأرض، ولكنه متوافر بكثرة على القمر، هيليوم-3. على سبيل المثال، أعلنت شركة الصواريخ والفضاء الروسية (RSC) أنها تنظر إلى الهيليوم 3 القمري باعتباره موردا اقتصاديا محتملا في المستقبل. 
وبما أن طاقة الشمس متوفرة في الفضاء على مدار 24 ساعة من النهار والليل، فإن المقترحات الخاصة بوضع الألواح الشمسية في المدار وإيقاف الطاقة لاستخدامها على الأرض يتم النظر فيها في جميع الفصول. يتضمن التقدم التكنولوجي هنا نقل الطاقة لاسلكيًا، والذي يمكن إجراؤه بترددات الميكروويف. 
سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.
نشر على http://www.allbest.ru/
نشر على http://www.allbest.ru/
وزارة التربية والتعليم في الاتحاد الروسي
المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية
التعليم المهني العالي
الجامعة الوطنية للثروات المعدنية
"جبل"
قسم الجيولوجيا واستكشاف الرواسب المعدنية
مقال
بالانضباط« جيولوجيا النفط والغاز» .
موضوع: "أنواع ومصادر المواد الخام الهيدروكربونية غير التقليدية ومشاكل تنميتها»
تدقيق بواسطة: أستاذ مشارك. أرتشيجوف ف.ب.
أكملها: الطالب غرام. RM-12 إيساييف ر.أ.
سانت بطرسبرغ 2016
الهيدروكربونات هي مركبات خاصة من العناصر الشائعة الهيدروجين والكربون. تم استخراج هذه المركبات الطبيعية واستخدامها منذ آلاف السنين: في بناء الطرق والمباني كمادة ملزمة، وفي بناء وتصنيع هياكل وسلال السفن المقاومة للماء، وفي الطلاء، وصنع الفسيفساء، وفي الطهي والإضاءة. في البداية تم استخراجها من النتوءات النادرة، ثم من الآبار. على مدى القرنين الماضيين، وصل إنتاج النفط والغاز إلى مستويات غير مسبوقة. يعد النفط والغاز الآن مصادر الطاقة لجميع أنواع النشاط البشري تقريبًا.
لقد تم التنبؤ منذ فترة طويلة بأن القرن الحادي والعشرين هو قرن استنفاد الجزء الأكبر من الموارد الهيدروكربونية، النفط أولاً، ثم الغاز. هذه العملية أمر لا مفر منه، لأن جميع أنواع المواد الخام تميل إلى تطوير الاحتياطيات، وبالكثافة التي يتم بها إتقانها وبيعها. إذا اعتبرنا أن احتياجات الطاقة العالمية الحديثة يتم توفيرها بشكل أساسي من النفط والغاز - 60٪ (النفط - 36٪، الغاز - 24٪)، فإن جميع أنواع التوقعات حول استنفادها لا يمكن أن تثير الشكوك. فقط توقيت نهاية عصر الهيدروكربونات للبشرية هو الذي يتغير. وبطبيعة الحال، فإن الوقت اللازم للوصول إلى المرحلة النهائية من تطوير الهيدروكربونات ليس هو نفسه في مختلف القارات وفي البلدان المختلفة، ولكن بالنسبة لمعظم الناس، سيأتي بأحجام إنتاج النفط الحالية في حدود 2030-2050، مع مراعاة التكاثر الملحوظ بما فيه الكفاية احتياطياتهم. ومع ذلك، منذ حوالي 20 عامًا، تجاوز إنتاج النفط في العالم نمو احتياطياته.
ليس لمفهوم الموارد الهيدروكربونية التقليدية وغير التقليدية تعريف لا لبس فيه. يدرك معظم الباحثين أن العمليات والتكوينات الطبيعية في كثير من الأحيان ليس لها حدود واضحة، ويقترحون استخدام مفاهيم مثل الاحتياطيات التي يصعب استخراجها والموارد الهيدروكربونية غير التقليدية عند تحديد الاحتياطيات والموارد غير التقليدية. الاحتياطيات التي يصعب استخراجها، والتي لا يتم استخدام إمكانات إنتاجها عمليا، لا تختلف كثيرا عن احتياطيات النفط والغاز التقليدية - باستثناء تدهور خصائصها الجيولوجية والإنتاجية. تشمل الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية تلك التي تختلف اختلافًا جوهريًا عن الموارد التقليدية في الخواص الفيزيائية والكيميائية، وكذلك في أشكال وطبيعة موضعها في الصخور المضيفة (البيئة).
والموارد الهيدروكربونية غير التقليدية هي ذلك الجزء منها الذي يتطلب إعداده وتطويره تطوير أساليب وطرق جديدة لتحديدها واستكشافها وإنتاجها ومعالجتها ونقلها. وتتركز في مجموعات يصعب تطويرها، أو منتشرة في بيئات غير منتجة. فهي ضعيفة الحركة في ظروف الخزان باطن الأرض، وبالتالي تتطلب طرقا خاصة للاستخراج من باطن الأرض، مما يزيد من تكلفتها. إلا أن التقدم المحرز في العالم في تقنيات استخراج المواد الخام للنفط والغاز يسمح بتطوير بعضها.
في المرحلة الأولية من البحث، كان يعتقد أن احتياطياتها لا تنضب عمليا، نظرا لحجمها (الشكل 1) وتوزيعها على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن سنوات عديدة من دراسة المصادر المختلفة للموارد الهيدروكربونية غير التقليدية، التي أجريت في النصف الثاني من القرن الماضي، لم تترك سوى الزيوت الثقيلة والرمال النفطية والقار والخزانات منخفضة النفاذية المشبعة بالنفط والغاز وغازات رواسب الفحم. قابلة للتنمية. بالفعل في مؤتمر البترول العالمي الرابع عشر (1994، النرويج)، قدرت الزيوت غير التقليدية، الممثلة فقط بالزيوت الثقيلة والقار والرمال النفطية، بنحو 400-700 مليار طن، أي 1.3-2.2 مرة أكثر من الموارد التقليدية - . تبين أن الغازات المذابة في الماء وهيدرات الغاز تمثل إشكالية ومثيرة للجدل كمصادر صناعية للغاز، على الرغم من انتشارها على نطاق واسع.
الشكل 1 - الموارد الهيدروكربونية الجيولوجية
النفط الثقيل والرمال النفطية
الموارد الجيولوجية في العالم لهذا النوع من المواد الخام هائلة - 500 مليار طن، وقد تم تطوير احتياطيات الزيوت الثقيلة ذات الكثافة بنجاح أكبر. ومع التكنولوجيات الحديثة فإن الاحتياطيات القابلة للاستخراج تتجاوز 100 مليار طن. وفنزويلا وكندا غنيتان بشكل خاص بالنفط الثقيل ورمال القطران. وفي السنوات الأخيرة، تزايد حجم إنتاج النفط الثقيل ليصل، حسب مختلف التقديرات، إلى نحو 12-15% من الإجمالي العالمي. في عام 2000، تم إنتاج 37.5 مليون طن فقط من الزيوت الثقيلة في العالم. في عام 2005 - 42.5 مليون طن، وبحلول 2010-2015. ووفقاً للتوقعات، قد يصل بالفعل إلى حوالي 200 مليون طن، ولكن مع أسعار النفط العالمية لا تقل عن 50-60 دولاراً للبرميل.
الرمال النفطيةتم تطويرها بنجاح في كندا منذ الستينيات من القرن الماضي. اليوم، ما يقرب من نصف النفط المنتج في هذا البلد يأتي من الرمال النفطية. يشير الرمل الزيتي في الواقع إلى خليط من الرمل والماء والطين والزيت الثقيل والقار الطبيعي. هناك ثلاث مناطق نفطية في كندا تتمتع باحتياطيات كبيرة من النفط الثقيل والقار الطبيعي. هذه هي أثاباسكا ونهر السلام والبحيرة الباردة. كلهم في مقاطعة ألبرتا.
يتم استخدام طريقتين مختلفتين بشكل أساسي لاستخراج النفط من الرمال النفطية:
1) طريقة الحفرة المفتوحة و 2) مباشرة من الخزان.
طريقة تعدين المحاجر مناسبة للرواسب الضحلة (حتى عمق 75 مترًا) والرواسب التي تطفو على السطح. من الجدير بالذكر أن جميع الرواسب المناسبة للتعدين المكشوف في كندا تقع في منطقة أثاباسكا.
وتعني طريقة الاستخراج في المحجر أن الرمال الزيتية، ببساطة، يتم تحميلها على شاحنات قلابة ونقلها إلى مصنع المعالجة، حيث يتم غسلها بالماء الساخن وبالتالي فصل النفط عن جميع المواد الأخرى. يستغرق الأمر حوالي 2 طن من الرمال الزيتية لإنتاج برميل واحد من النفط. إذا بدت هذه طريقة كثيفة العمالة للحصول على برميل واحد من النفط، فأنت على حق. لكن عامل استخلاص الزيت بطريقة الإنتاج هذه مرتفع للغاية ويصل إلى 75%-95%.
أرز. 1 طريقة المحاجر لاستخراج الرمال الزيتية
ولاستخراج النفط الثقيل مباشرة من المكمن، عادة ما تستخدم طرق الاستخراج الحراري، مثل تحفيز الجاذبية البخارية. هناك أيضًا طرق استخلاص "باردة" تتضمن حقن مذيبات في التكوين (على سبيل المثال، طريقة VAPEX أو تقنية N-Solv). تعتبر طرق استخراج النفط الثقيل مباشرة من المكمن أقل فعالية من حيث استخلاص النفط مقارنة بطريقة الحفرة المفتوحة. وفي الوقت نفسه، تتمتع هذه الأساليب ببعض الإمكانية لخفض تكلفة النفط المنتج من خلال تحسين تقنيات إنتاجه.
زيت ثقيل/عالي اللزوجة/زيت البيتومينيجذب اهتمامًا متزايدًا من صناعة النفط. وبما أن كريم المحصول في إنتاج النفط العالمي قد تم بالفعل استخلاصه، فإن شركات النفط تضطر ببساطة إلى التحول إلى رواسب النفط الثقيل الأقل جاذبية.
في النفط الثقيل تتركز احتياطيات الهيدروكربون الرئيسية في العالم. وبعد كندا، التي أضافت احتياطيات النفط الثقيل/القار إلى ميزانيتها العمومية، فعلت فنزويلا، التي لديها احتياطيات ضخمة من هذا النفط في حزام نهر أورينوكو، الشيء نفسه. هذه "المناورة" أوصلت فنزويلا إلى المركز الأول في العالم من حيث احتياطيات النفط. هناك احتياطيات كبيرة من النفط الثقيل في روسيا، وكذلك في العديد من الدول الأخرى المنتجة للنفط.
تتطلب الاحتياطيات الضخمة من النفط الثقيل والقار الطبيعي تطوير تقنيات مبتكرة لإنتاج ونقل ومعالجة المواد الخام. في الوقت الحالي، يمكن أن تكون تكاليف التشغيل لإنتاج النفط الثقيل والقار الطبيعي أعلى بمقدار 3-4 مرات من تكاليف إنتاج النفط الخفيف. كما أن تكرير النفط الثقيل عالي اللزوجة هو أيضًا أكثر استهلاكًا للطاقة، ونتيجة لذلك، يكون ربحه منخفضًا في كثير من الحالات وحتى غير مربح.
وفي روسيا، تم اختبار طرق مختلفة لاستخراج النفط الثقيل في حقل النفط عالي اللزوجة الشهير ياريجسكوي الواقع في جمهورية كومي. يحتوي التكوين الإنتاجي لهذا الحقل، الواقع على عمق 200 متر تقريبًا، على نفط بكثافة 933 كجم/م3 ولزوجة 12000-16000 مللي باسكال. حاليًا، يستخدم الحقل طريقة التعدين الحراري للاستخراج، والتي أثبتت فعاليتها تمامًا ومبررة اقتصاديًا.
وفي حقل آشالتشينسكوي للنفط فائق اللزوجة، الواقع في تتارستان، يجري تنفيذ مشروع للاختبار التجريبي لتكنولوجيا الجاذبية البخارية. تم اختبار هذه التكنولوجيا أيضًا، على الرغم من عدم نجاحها كثيرًا، في حقل موردوفو-كارمالسكوي.
إن نتائج تطوير حقول النفط الثقيلة شديدة اللزوجة في روسيا لا تبعث على الكثير من التفاؤل حتى الآن. هناك حاجة إلى مزيد من التحسين في التقنيات والمعدات لزيادة كفاءة الإنتاج. وفي الوقت نفسه، هناك إمكانية لخفض تكلفة إنتاج النفط الثقيل، والعديد من الشركات مستعدة للقيام بدور نشط في إنتاجه.
حقول الصخر الزيتي
أصبح النفط الصخري موضوعًا "عصريًا" مؤخرًا. واليوم، يبدي عدد من البلدان اهتماما متزايدا بإنتاج النفط الصخري. وفي الولايات المتحدة، حيث يجري بالفعل إنتاج النفط الصخري، هناك آمال كبيرة مرتبطة به لتقليل الاعتماد على واردات هذا النوع من موارد الطاقة. في السنوات الأخيرة، جاء الجزء الأكبر من الزيادة في إنتاج النفط الخام الأمريكي في المقام الأول من حقول الصخر الزيتي في باكين في داكوتا الشمالية وحقول إيجل فورد الصخرية في تكساس.
إن تطور إنتاج النفط الصخري هو نتيجة مباشرة لـ”الثورة” التي حدثت في الولايات المتحدة في إنتاج الغاز الصخري. ومع انهيار أسعار الغاز مع ارتفاع إنتاج الغاز، بدأت الشركات في التحول من إنتاج الغاز إلى إنتاج النفط الصخري. علاوة على ذلك، فإن تقنيات استخراجها لا تختلف. وللقيام بذلك، وكما هو معروف، يتم حفر الآبار الأفقية يليها التكسير الهيدروليكي المتعدد للصخور المحتوية على النفط. وبما أن معدل إنتاج هذه الآبار ينخفض بسرعة كبيرة، فمن أجل الحفاظ على حجم الإنتاج، من الضروري حفر عدد كبير من الآبار على طول شبكة كثيفة للغاية. ولذلك فإن تكاليف إنتاج النفط الصخري أعلى حتماً من تكاليف استخراج النفط من الحقول التقليدية.
ورغم ارتفاع أسعار النفط، تظل مشاريع النفط الصخري جذابة على الرغم من ارتفاع تكاليفها. وخارج الولايات المتحدة، فإن أكثر مكامن النفط الصخري الواعدة هي فاكا مويرتا في الأرجنتين وتكوين بازينوف في روسيا.
واليوم، لا تزال تقنيات إنتاج النفط الصخري في مراحلها الأولى من التطور. وعلى الرغم من أن تكلفة المواد الخام الناتجة تميل إلى الانخفاض، إلا أنها أعلى بكثير من تكلفة إنتاج النفط التقليدي. ولذلك، يظل النفط الصخري احتياطيًا واعدًا للمستقبل ومن غير المرجح أن يؤثر بشكل كبير على سوق النفط الحالي. ولا يمكن توقع نفس "الثورة" التي حدثت في سوق الغاز فيما يتعلق بتطور إنتاج الغاز الصخري في سوق النفط.
عملية فيشر تروبش
تم تطوير عملية فيشر تروبش في العشرينيات من القرن الماضي من قبل العلماء الألمان فرانز فيشر وهانس تروبش. يتكون من مزيج اصطناعي من الهيدروجين مع الكربون عند درجة حرارة وضغط معينين في وجود المواد الحفازة. الخليط الناتج من الهيدروكربونات يشبه إلى حد كبير النفط ويسمى عادة بـ زيت التوليف.
أرز. 2 إنتاج الوقود الاصطناعي على أساس عملية فيشر تروبش
CTL (تحويل الفحم إلى سوائل)- جوهر التكنولوجيا هو أن الفحم، دون الوصول إلى الهواء وفي درجات حرارة عالية، يتحلل إلى أول أكسيد الكربون والهيدروجين. بعد ذلك، في وجود محفز، يتم تصنيع خليط من الهيدروكربونات المختلفة من هذين الغازين. ثم يتم فصل هذا الزيت المركب، تمامًا مثل الزيت العادي، إلى أجزاء ومزيد من المعالجة. ويستخدم الحديد أو الكوبالت كمحفزات.
خلال الحرب العالمية الثانية، استخدمت الصناعة الألمانية بنشاط تكنولوجيا تحويل الفحم إلى سوائل لإنتاج الوقود الاصطناعي. ولكن بما أن هذه العملية غير مربحة اقتصاديًا وضارة بيئيًا أيضًا، فقد توقف إنتاج الوقود الاصطناعي بعد نهاية الحرب. تم استخدام التجربة الألمانية فيما بعد مرتين فقط - تم بناء مصنع واحد في جنوب أفريقيا وآخر في ترينيداد.
تحويل الغاز إلى سوائل (تحويل الغاز إلى سوائل)- عملية إنتاج الهيدروكربونات الاصطناعية السائلة من الغاز (الغاز الطبيعي، الغاز البترولي المصاحب). إن الزيت الاصطناعي الذي يتم الحصول عليه نتيجة لعملية تحويل الغاز إلى سوائل ليس أقل جودة من الزيت الخفيف عالي الجودة، بل ويتفوق عليه في بعض الخصائص. يستخدم العديد من المنتجين العالميين الزيوت الاصطناعية لتحسين خصائص الزيوت الثقيلة عن طريق مزجها.
على الرغم من أن الاهتمام بتقنيات تحويل الفحم أولاً، ثم الغاز إلى منتجات بترولية صناعية لم يتضاءل منذ بداية القرن العشرين، إلا أنه لا يوجد حاليًا سوى أربعة مصانع واسعة النطاق لتحويل الغاز إلى سوائل تعمل في العالم - خليج موسيل (جنوب إفريقيا) وبنتولو (ماليزيا) وأوريكس (قطر) ولؤلؤة (قطر).
BTL (تحويل الكتلة الحيوية إلى سوائل)- جوهر التكنولوجيا هو نفس تحويل الفحم إلى سائل. والفرق الوحيد المهم هو أن المادة الأولية ليست الفحم، ولكن المواد النباتية. يعد استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع أمرًا صعبًا بسبب عدم وجود كمية كبيرة من المواد الأولية.
عيوب مشاريع إنتاج الهيدروكربونات الاصطناعية على أساس عملية فيشر تروبش هي: ارتفاع كثافة رأس المال للمشاريع، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الكبيرة، وارتفاع استهلاك المياه. ونتيجة لذلك، فإن المشاريع إما لا تؤتي ثمارها على الإطلاق أو أنها على وشك الربحية. ويتزايد الاهتمام بمثل هذه المشاريع خلال فترات ارتفاع أسعار النفط ويتلاشى بسرعة عندما تنخفض الأسعار.
إنتاج النفط على جرف أعماق البحاريتطلب تكاليف رأسمالية عالية من الشركات، وملكية التقنيات ذات الصلة ويحمل في طياته مخاطر متزايدة على الشركة المشغلة. فقط تذكر الحادث الأخير الذي وقع في ديب ووتر هورايزون في خليج المكسيك. ولم تتمكن شركة بريتيش بتروليوم من تجنب الإفلاس إلا بمعجزة. ولتغطية جميع التكاليف والمدفوعات ذات الصلة، اضطرت الشركة إلى بيع ما يقرب من نصف أصولها. إن تصفية الحادث وعواقبه، فضلاً عن دفع التعويضات، كلفت شركة بريتيش بتروليوم مبلغًا ضخمًا يبلغ حوالي 30 مليار دولار.
ليست كل شركة مستعدة لتحمل مثل هذه المخاطر. ولذلك، فإن مشاريع إنتاج النفط في جرف أعماق البحار يتم تنفيذها عادة من قبل مجموعة من الشركات.
يتم تنفيذ المشاريع البحرية بنجاح في خليج المكسيك وبحر الشمال وعلى رف النرويج والبرازيل ودول أخرى. وفي روسيا، تنصب الآمال الرئيسية على رف بحر القطب الشمالي والشرق الأقصى.
الجرف البحري في القطب الشماليوعلى الرغم من قلة دراستها، إلا أنها تتمتع بإمكانات كبيرة. تتنبأ البيانات الجيولوجية الحالية باحتياطيات هيدروكربونية كبيرة في المنطقة. لكن المخاطر كبيرة أيضًا. يدرك العاملون في مجال إنتاج النفط جيدًا أن الحكم النهائي بشأن وجود (أو غياب) احتياطيات النفط التجارية لا يمكن إصداره إلا بناءً على نتائج حفر الآبار. لكن لا يوجد أي منهم تقريبًا في القطب الشمالي حتى الآن. إن أسلوب القياس الذي يستخدم في مثل هذه الحالات لتقدير احتياطيات منطقة ما قد يعطي فكرة غير صحيحة عن الاحتياطيات الفعلية. ليس كل هيكل جيولوجي واعد يحتوي على النفط. ومع ذلك، فإن فرص اكتشاف رواسب نفطية كبيرة يقدرها الخبراء بأنها عالية.
يخضع البحث عن رواسب النفط وتطويرها في القطب الشمالي لمتطلبات حماية البيئة العالية للغاية. وتتمثل العقبات الإضافية في قسوة المناخ، والبعد عن البنية التحتية القائمة، والحاجة إلى مراعاة الظروف الجليدية.
هيدرات الغاز (أيضًا هيدرات الغاز الطبيعي أو الكالثرات) هي مركبات بلورية تتشكل تحت ظروف حرارية معينة من الماء والغاز. اسم "كلاثرات" (من الكلمة اللاتينية clathratus - "وضع في قفص") أطلقه باول في عام 1948. هيدرات الغاز هي مركبات غير متكافئة، أي مركبات ذات تركيبة متغيرة.
تشكل معظم الغازات الطبيعية (CH4، C2H6، C3H8، CO2، N2، H2S، الأيزوبيوتان، وما إلى ذلك) هيدرات، والتي توجد في ظل ظروف حرارية معينة. وتقتصر مساحة وجودها على رواسب قاع البحر ومناطق التربة الصقيعية. هيدرات الغاز الطبيعي السائدة هي هيدرات الميثان وثاني أكسيد الكربون.
أثناء إنتاج الغاز، يمكن أن تتشكل الهيدرات في آبار الآبار والاتصالات الصناعية وخطوط أنابيب الغاز الرئيسية. من خلال ترسبها على جدران الأنابيب، تقلل الهيدرات بشكل كبير من إنتاجيتها. لمكافحة تكوين الهيدرات في حقول الغاز، يتم إدخال مثبطات مختلفة في الآبار وخطوط الأنابيب (كحول الميثيل، الجليكول، محلول CaCl 2 بنسبة 30٪)، وكذلك الحفاظ على درجة حرارة تدفق الغاز أعلى من درجة حرارة تكوين الهيدرات باستخدام السخانات، والعزل الحراري لخطوط الأنابيب واختيار أوضاع التشغيل التي توفر أقصى درجة حرارة لتدفق الغاز. لمنع تكون الهيدرات في خطوط أنابيب الغاز الرئيسية، يعتبر تجفيف الغاز هو الطريقة الأكثر فعالية - تنظيف الغاز من بخار الماء.
ويبدو أن معظم الهيدرات تتركز في الحواف القارية، حيث يبلغ عمق المياه حوالي 500 متر، وفي هذه المناطق يحمل الماء مواد عضوية ويحتوي على مواد مغذية للبكتيريا، ونتيجة لذلك ينطلق غاز الميثان. يتراوح العمق المعتاد لظهور الغاز الطبيعي المسال (SLNG) بين 100 و500 متر تحت قاع البحر، على الرغم من العثور عليه في بعض الأحيان في قاع البحر. وفي المناطق ذات التربة الصقيعية المتقدمة، يمكن أن تتواجد في أعماق أقل عمقًا، نظرًا لانخفاض درجة حرارة السطح. تم اكتشاف كميات كبيرة من الغاز الطبيعي المسال (SLNG) قبالة سواحل اليابان، في منطقة بليك ريدج شرق الحدود البحرية للولايات المتحدة، على الحافة القارية لمنطقة جبال كاسكيد بالقرب من فانكوفر (كولومبيا البريطانية، كندا)، وقبالة شاطئ نيوزيلندا. الأدلة على وجود SPGG من أخذ العينات المباشرة محدودة في جميع أنحاء العالم. تم الحصول على معظم البيانات المتعلقة بموقع الهيدرات بشكل غير مباشر: من خلال الدراسات الزلزالية، ونظم المعلومات الجغرافية، ومن القياسات أثناء الحفر، ومن التغيرات في ملوحة المياه المسامية.
حتى الآن، لا يُعرف سوى مثال واحد لإنتاج الغاز من الغاز الطبيعي المسال - في حقل غاز ميسوياخا في سيبيريا. وكان هذا الحقل الذي اكتشف عام 1968 هو أول حقل في الجزء الشمالي من حوض سيبيريا الغربي يتم إنتاج الغاز منه. وبحلول منتصف الثمانينيات، تم اكتشاف أكثر من 60 حقلاً آخر في الحوض. وبلغ إجمالي الاحتياطيات من هذه الودائع 22 تريليون. م3 أو ثلث احتياطي العالم من الغاز. ووفقاً للتقييم الذي تم قبل بدء الإنتاج، فإن احتياطي حقل مسوياخا يعادل 79 مليون متر مكعب من الغاز، ثلثها موجود في الهيدرات التي تعلو منطقة الغاز الحرة.
وبصرف النظر عن حقل ميسوياخا، فإن أكثر المركبات التي تمت دراستها هي المركبات التي تعمل بالغاز الطبيعي في منطقة نهر خليج برودهو-كيباروك في ألاسكا. في عام 1972، قام بئر التنقيب ARC0 وExxon 2 North West Eileen على المنحدر الشمالي لألاسكا بجمع عينات من الهيدرات في قلوب مغلقة. ومن خلال تدرجات الضغط ودرجة الحرارة في المنطقة، يمكن حساب سمك منطقة الحالة المستقرة أو استقرار الهيدرات في منطقة نهر برودهو باي-كيباروك. وفقا للتقديرات، ينبغي أن تتركز الهيدرات في حدود 210-950 م.
مجالات الاستكشاف الحديث للهيدرات
أجرى متخصصون من هيئة المسح الجيولوجي الكندية (GCSJ، وشركة البترول الوطنية اليابانية (JN0CI)، وشركة التنقيب عن البترول اليابانية (JAPEX1، وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، ووزارة الطاقة الأمريكية والعديد من الشركات، بما في ذلك شركة شلمبرجير، دراسة للغاز خزان الهيدرات (GH) في دلتا نهر ماكنزي (الأقاليم الشمالية الغربية، كندا) كجزء من مشروع مشترك. في عام 1998، تم حفر بئر استكشاف جديد، ماليك 2L-38، بجوار بئر شركة إمبريال أويل المحدودة التي واجهت هيدرات كان الهدف من هذا العمل هو تقييم خواص الهيدرات في التواجد الطبيعي وتقييم إمكانية تحديد هذه الخواص باستخدام أدوات سلكية أسفل البئر.
الخبرة المكتسبة أثناء البحث في البئر. أثبت ماليك أنه مفيد جدًا لدراسة خواص الهيدرات الطبيعية. قررت شركة JAPEX والمجموعات المرتبطة بها بدء مشروع جديد لحفر الهيدرات في منطقة Nankai Trench البحرية في اليابان. تم تقييم حوالي اثنتي عشرة منطقة على أنها مناطق محتملة للهيدرات بناءً على وجود BSRs (عاكسات تشبه القاع).
مشكلة التطور الصناعي لشكل هيدرات الغاز من تراكم الهيدروكربونات
استقرار قاع البحر. يمكن أن يؤدي تحلل الهيدرات إلى اختلال استقرار الرواسب السفلية على المنحدرات القارية. قد تكون قاعدة HGT موقعًا لانخفاض حاد في قوة طبقات الصخور الرسوبية. إن وجود الهيدرات يمكن أن يمنع الضغط الطبيعي وتوحيد الرواسب. لذلك، قد يصبح الغاز الحر المحتجز أسفل HRT تحت ضغط متزايد. وبالتالي، فإن أي تقنية لتطوير رواسب الهيدرات لا يمكن أن تكون ناجحة إلا إذا تم استبعاد الانخفاض الإضافي في استقرار الصخور. يمكن العثور على مثال للمضاعفات التي تنشأ من تحلل الهيدرات قبالة ساحل المحيط الأطلسي في الولايات المتحدة. هنا يبلغ منحدر قاع البحر 5 درجات، ومع هذا المنحدر يجب أن يكون القاع مستقرًا. ومع ذلك، فقد لوحظت العديد من المنحدرات الأرضية تحت الماء. عمق هذه المقاعد قريب من الحد الأقصى لعمق منطقة استقرار الهيدرات. في المناطق التي حدثت فيها الانهيارات الأرضية، تكون BSRs أقل وضوحًا. قد يكون هذا مؤشرا على أن الهيدرات لم تعد موجودة لأنها تحركت. هناك فرضية مفادها أنه عندما ينخفض الضغط في SPTT، كما كان ينبغي أن يحدث عندما انخفض مستوى سطح البحر خلال العصر الجليدي، يمكن أن يبدأ تحلل الهيدرات في العمق، ونتيجة لذلك، انزلاق الرواسب المشبعة مع الهيدرات يمكن أن تبدأ.
تم اكتشاف مثل هذه المناطق قبالة سواحل الشمال. كاروليناس، الولايات المتحدة الأمريكية. وفي منطقة الانهيار الأرضي الضخم تحت الماء بعرض 66 كم، كشفت الدراسات الزلزالية عن وجود SPTT ضخم على جانبي جرف الانهيار الأرضي. ومع ذلك، لا توجد هيدرات تحت الحافة نفسها.
يمكن أن تؤثر الانهيارات الأرضية تحت سطح البحر الناجمة عن الهيدرات على استقرار المنصات البحرية وخطوط الأنابيب.
يعتقد العديد من الخبراء أن التقديرات التي يتم الاستشهاد بها بشكل متكرر لكمية الميثان في الهيدرات مبالغ فيها. وحتى لو كانت هذه التقديرات صحيحة، فقد تكون الهيدرات متناثرة في الصخور الرسوبية بدلا من تركيزها في مجموعات كبيرة. وفي هذه الحالة، قد يكون استخراجها صعبًا وغير مربح اقتصاديًا وخطيرًا على البيئة.
لا تزال حالة المعرفة بالأنواع غير التقليدية من المواد الخام وتطورها في العالم منخفضة، ولكن إلى جانب استنفاد الاحتياطيات التقليدية، تتجه البلدان التي تعاني من عجز في المواد الهيدروكربونية بشكل متزايد إلى مصادرها غير التقليدية. وتستهدف معظم الأنشطة، بالإضافة إلى مقترحات تحفيز الإنتاج، حصرا مجموعة من النفط والغازات التي يصعب استخراجها. وفي الواقع، فإن الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية تقع خارج نطاق اهتمام شركات النفط والغاز والسلطات الحكومية لإدارة باطن الأرض.
وهكذا، بالنسبة للوضع الحديث، يمكن تقسيم الأنواع الرئيسية للموارد الهيدروكربونية غير التقليدية إلى مجموعة معدة للتنمية الصناعية (أو الصناعية الرائدة)، وهي مجموعة تتطلب الدراسة والتقييم والمحاسبة في الميزانية العمومية، وأيضا من أجل وهو تطور تقنيات تنطوي على تطوير طويل المدى، ومجموعة من الأشياء الإشكالية والافتراضية.
إذا كان من الممكن إشراك الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية في التنمية، فيمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات غير متساوية. تعد الزيوت التي يصعب استردادها (الثقيلة وعالية اللزوجة) والقار والرمال النفطية ذات أهمية عملية كمواد خام هيدروكربونية بين المصادر غير التقليدية للهيدروكربونات. وعلى المدى المتوسط، ستشمل هذه المجموعة الغازات والنفط الصخري.
ولم تبد شركات النفط حتى الآن أي اهتمام بهيدرات الغاز الطبيعي. وفي الوقت نفسه، سيظهر قريبًا في سوق التكنولوجيا منتج جديد يعتمد على خاصية الغاز الطبيعي في تكوين مركبات صلبة في ظل ظروف معينة (بالمناسبة، حتى الآن لم تجلب هذه الخاصية سوى المتاعب والنفقات، وذلك بفضل غالبًا ما تحتوي خطوط أنابيب الغاز على سدادات هيدرات الغاز). وتشارك في تطوير هذا المنتج العديد من الشركات الكبرى، بما في ذلك Shell وTotal وArco وPhillips وغيرها. نحن نتحدث عن تحويل الغاز الطبيعي إلى هيدرات الغاز، مما يضمن نقله دون استخدام خط أنابيب وتخزينه في مرافق التخزين فوق الأرض تحت الضغط العادي. كان تطوير هذه التكنولوجيا نتيجة ثانوية لعشر سنوات من البحث في هيدرات الغاز الطبيعي في المختبرات العلمية النرويجية.
وبشكل عام، تشكل الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية احتياطيًا كبيرًا لتجديد قاعدة المواد الخام من النفط والغاز في العديد من البلدان.
الأدب
1. ماكوغون يو.إف. "هيدرات الغاز الطبيعي"، نيدرا، 1974
2. بازينوفا أو.ك.، بورلين يو.ك. "جيولوجيا وجيوكيمياء النفط والغاز"، جامعة موسكو الحكومية 2004
3. ياكوتسيني في.بي.، بتروفا يو.إي.، سوخانوف أ.أ. "الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية - احتياطي لتجديد قاعدة المواد الخام للنفط والغاز في روسيا"، VNIGRI، سانت بطرسبرغ، 2009، 20 ص.
تم النشر على موقع Allbest.ru
...تكوين المواد الخام الهيدروكربونية لحقول النفط ومكثفات الغاز في المنطقة الجانبية الشمالية لحوض قزوين. طرق منع تآكل المعادن وتكوين الهيدرات وترسب البارافين وترسب الملح أثناء جمع وتحضير المواد الخام الهيدروكربونية.
تمت إضافة الأطروحة في 31/12/2015
خصائص المنصة النفطية كمجمع هندسي معقد. أنواع المنصات النفطية: ثابتة، متنقلة، شبه غاطسة. الغرض والتصميم والتشغيل لمنصة النفط إيفا 4000. حفر بئر وإنتاج المواد الهيدروكربونية.
الملخص، تمت إضافته في 27/10/2015
معلومات عامة عن صناعة النفط سواء في العالم أو في روسيا. احتياطيات النفط العالمية وإنتاجها واستهلاكها. النظر في التنظيم الإقليمي لإنتاج وتكرير النفط في الاتحاد الروسي. المشاكل الرئيسية لتطوير الصناعة في البلاد.
تمت إضافة الدورة التدريبية في 21/08/2015
تكنولوجيا التأثير الحراري على مكامن الزيوت عالية اللزوجة والقار الطبيعي. جوهر طريقة الاحتراق في الموقع. تطوير الحفر المفتوحة لحقول النفط (البيتومين). تجربة استخراج النفط الثقيل في روسيا وعيوبه.
الملخص، تمت إضافته في 05/08/2015
تاريخ إنتاج النفط البحري. جغرافية الودائع. أنواع منصات الحفر. حفر آبار النفط والغاز في ظروف القطب الشمالي. خصائص إنتاج النفط البحري في روسيا. كوارث المنصات، حوادث كبرى على منصات إنتاج النفط.
تمت إضافة الدورة التدريبية في 30/10/2011
أنواع المنصات البحرية - مجمع هندسي معقد مصمم لحفر الآبار واستخراج الهيدروكربونات الموجودة تحت قاع البحر أو المحيط أو أي جسم مائي آخر. عناصرها: الهيكل، نظام المرساة، سطح الحفر والبرج.
تمت إضافة العرض بتاريخ 02/02/2017
دراسة وتقييم الموارد الهيدروكربونية في الحالات الثابتة والديناميكية؛ الدعم الجيولوجي لتطوير الحقل بكفاءة؛ طرق المكافحة الجيولوجية والميدانية. حماية باطن الأرض والطبيعة أثناء حفر وتشغيل الآبار.
دورة المحاضرات، أضيفت في 22/09/2012
مقارنة مبادئ تصنيف الاحتياطيات النفطية في عامي 2001 و 2005. تبرير معلمات الحساب لحقل Zalesnoye بناءً على بيانات المسح الجيوفيزيائي الميداني للآبار - المساحة الإجمالية وحجم الصخور المشبعة بالنفط ومعامل المسامية.
تمت إضافة الدورة التدريبية في 17/05/2011
وصف موجز ومؤشرات الأداء الرئيسية للمؤسسة. تحليل سوق النفط وملامح العملية ومشاكل إنتاجه. البحث عن الطرق الممكنة لزيادة إنتاجية البئر. إدخال التكسير الحمضي في إنتاج النفط.
أطروحة، أضيفت في 29/06/2012
الخصائص العامة والتاريخ والمراحل الرئيسية لتطور المجال قيد الدراسة. المعدات والأدوات المستخدمة في استغلال حقول النفط والغاز. الحقوق والمسؤوليات المهنية لمشغل إنتاج النفط والغاز.
إن الموارد الهيدروكربونية الموجودة في باطن الأرض هائلة، ولكن لا تتم دراسة سوى جزء صغير منها، المصنف على أنه تقليدي. خارج نطاق البحث والبحث والتطوير، لا يزال هناك احتياطي من موارد المواد الخام الهيدروكربونية غير التقليدية، وحجمها أكبر بمقدار 2-3 مرات من الحجم التقليدي، ولكن لا يزال هناك القليل من الدراسة. وبالتالي، فإن موارد الميثان في الحالة المائية، المنتشرة فقط في الرواسب السفلية للمحيط العالمي والأرفف، أعلى مرتين من حيث الحجم (في معادل النفط) من الموارد الهيدروكربونية التقليدية. حوالي 8-10 4 مليار طن من النفط. ه. يوجد الميثان في الغازات المذابة في الماء في الغلاف المائي تحت الأرض، وفقط في منطقة حساب الموارد الهيدروكربونية - على عمق 7 كم. إن أحجام موارد الرمال النفطية المستكشفة فعلياً هائلة - تصل إلى 800 مليار طن من معادل النفط. ه. في مناطق معينة من العالم - كندا وفنزويلا والولايات المتحدة الأمريكية وغيرها.
على عكس الجزء التقليدي من موارد النفط والغاز الذي يكون متحركًا في باطن الأرض ويتم استخراجه بواسطة التقنيات الحديثة، فإن الموارد غير التقليدية تكون ضعيفة الحركة أو غير متحركة في ظروف الخزان في باطن الأرض. ويتطلب تطويرها تقنيات ووسائل تقنية جديدة تزيد من تكلفة البحث عنها واستخراجها ونقلها ومعالجتها والتخلص منها. ليست جميع أنواع المواد الخام غير التقليدية متاحة الآن من الناحية التكنولوجية والاقتصادية للتنمية الصناعية، ولكن في المناطق التي تعاني من نقص الطاقة، وكذلك في الأحواض ذات الاحتياطيات المستنفدة والبنية التحتية المتطورة، يمكن أن تصبح أنواع معينة من المواد الخام غير التقليدية هي الأساس الوقود الحديث وإمدادات الطاقة الفعالة.
إن الزيادة الرئيسية في احتياطيات النفط والغاز التقليدية في العالم، وخاصة في روسيا، تحدث الآن في مناطق ذات ظروف تنمية قاسية - القطب الشمالي، والأرفف، والمناطق غير المواتية جغرافيًا ومناخيًا البعيدة عن المستهلكين، وما إلى ذلك. إن تكاليف تطويرها مرتفعة للغاية لدرجة أنه أثناء الانتقال إلى قواعد جديدة للمواد الخام، لن يكون تطوير الاحتياطيات غير التقليدية من المواد الخام أمرًا حتميًا فحسب، بل سيكون تنافسيًا أيضًا.
تتجلى أهمية إجراء دراسة شاملة وفي الوقت المناسب للموارد الهيدروكربونية غير التقليدية بشكل خاص إذا أخذنا في الاعتبار أن أكثر من نصف احتياطيات النفط المسجلة على أنها تقليدية في روسيا تتمثل في أنواعها ومصادرها غير التقليدية. وبالتالي، فإن مستوى احتياطيات إنتاج النفط في روسيا، والذي يتم النظر إليه حاليًا على أساس مجموع الاحتياطيات التقليدية وغير التقليدية، لا يمكن اعتباره صحيحًا، لأن كميات كبيرة منها لا تلبي شروط التنمية المربحة.
أثناء التطوير، تقترب أي مقاطعة نفط وغاز من مرحلة النضوب. إن الإعداد في الوقت المناسب لتنمية الاحتياطيات الإضافية على شكل مصادر هيدروكربونية غير تقليدية سيسمح بالحفاظ على مستويات الإنتاج بمؤشرات اقتصادية مربحة لفترة طويلة. حاليًا، يتجاوز معدل استنزاف معظم الحقول الكبيرة المطورة في روسيا بشكل عام 60% ويأتي حوالي 43% من إجمالي الإنتاج من الحقول الكبيرة بمعدل استنزاف يتراوح بين 60-95%. يتم إنتاج النفط الحديث في روسيا في مناطق ذات درجة عالية من استنزاف الاحتياطيات. يتطلب الانتقال إلى تطوير قواعد جديدة للمواد الخام في مياه القطب الشمالي والمياه الشرقية احتياطيًا من الوقت وتكاليف رأسمالية زائدة، وهو ما لا يعد الاقتصاد الروسي جاهزًا له حاليًا. في الوقت نفسه، في جميع أحواض النفط والغاز، حتى مع وجود احتياطيات مستنفدة بشدة، هناك احتياطيات كبيرة من الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية، والتي سيساعد تطويرها الرشيد وفي الوقت المناسب في الحفاظ على مستويات الإنتاج. إن التقدم المحرز في العالم في تقنيات استخراج المواد الخام للنفط والغاز يسمح بتطوير أنواع ومصادر غير تقليدية للهيدروكربونات، بتكلفة تعادل تكلفة المواد الخام في السوق العالمية.
أظهرت دراسات VNIGRI احتياطيات كبيرة من موارد النفط والغاز في المصادر والخزانات غير التقليدية. إن دراستها وتطويرها ستمكن من سد الفجوة الحتمية في ضمان إنتاج النفط ومن ثم الغاز، والتي ستنشأ حتما قبل تطوير قواعد جديدة للمواد الخام في المناطق ذات الظروف التنموية القاسية. .
حاليًا، نعتبر الأنواع والمصادر التالية من المواد الخام الهيدروكربونية غير التقليدية ذات أولوية في التطوير:
1. الزيوت الثقيلة.
2. الصخر الزيتي "الأسود" القابل للاحتراق.
3. الخزانات الإنتاجية منخفضة النفاذية والخزانات غير التقليدية المعقدة.
4. الغازات المنبعثة من أحواض الفحم
ثقيل (ρ>0.904 جم/سم3). 3 ) لزج ولزج للغاية ( > 30 مللي باسكال-ثانية) زيتتحتل مكانة خاصة بين المصادر الهيدروكربونية غير التقليدية. من الأفضل دراسة تراكماتها من خلال طرق جيولوجيا النفط والغاز، وحتى الحفر الإنتاجي والتنمية الصناعية، ويتم تقييم الاحتياطيات في العديد من الرواسب في الفئات العالية (A+B+C 1). تم تحديد احتياطيات صناعية من الزيوت الثقيلة (HE)، تبلغ عدة مليارات من الأطنان، في جميع مناطق إنتاج النفط والغاز الرئيسية في الاتحاد الروسي مع انخفاض إنتاج النفط - تيمان-بيتشورا (16.6٪ من إجمالي الاحتياطيات)، وفولجا-أورال ( 26٪) وزابادنو سيبيريا (54٪). تتوفر أيضًا احتياطيات كبيرة (3٪) في مناطق شمال القوقاز وسخالين. كما أن إجمالي الموارد (الاحتياطيات + الموارد المتوقعة) لزيت الوقود في هذه المناطق كبير أيضًا، حيث يصل إلى عشرات المليارات من الأطنان.
في المجموع، تم اكتشاف 480 رواسب TN في روسيا حاليًا، منها 1 فريدة من نوعها من حيث الاحتياطيات (روسكوي في غرب سيبيريا)، و5 هي الأكبر، و4 كبيرة، والباقي متوسطة وصغيرة.
وتقع الرواسب في نطاق واسع من الأعماق - من 180 إلى 3900 م، ودرجة الحرارة داخلها 6-65 درجة مئوية، وضغط الخزان 1.1-35 ميجا باسكال. تقتصر معظم الرواسب على الهياكل المضادة للميل. وكقاعدة عامة، فهي متعددة الطبقات. يتراوح ارتفاع الرواسب من عدة أمتار إلى بضع مئات من الأمتار.
وكما هو الحال مع الزيوت التقليدية، فهي تتميز بدرجة عالية من تركيز الاحتياطيات في الحقول الكبيرة والكبيرة. يتركز 90.5٪ من احتياطيات الوقود في هذه المقاطعة فيها، في مقاطعة النفط والغاز بغرب سيبيريا، و 70.5٪ في احتياطي النفط والغاز تيمان-بيتشورا. منطقة فولغا-الأورال - 31.9٪، في شمال سيسكوكاسيا - 52٪، في سخالين - 38٪. نمط مماثل نموذجي بالنسبة للاتحاد الروسي بأكمله - 72٪. تتركز الاحتياطيات الرئيسية من TN على أعماق أقل من 1.5 كيلومتر في 1-2 رواسب من الحقول الكبيرة والأكبر. يرجع سبب عدم التماثل هذا إلى تطوير الخزانات الهائلة حصريًا في غرب سيبيريا ومنطقة سخالين. وفي مكامن النفط والغاز المتبقية تكون الخزانات ثلاثية وكربونية، ويتوزع الاحتياطي فيها بالتساوي تقريبا.
من حيث الطور، فإن معظم رواسب TN عبارة عن نفط خالص. الاستثناء هو غرب سيبيريا، حيث تنتمي جميع الودائع تقريبًا (حوالي 90٪ من الاحتياطيات) إلى فئة النفط والغاز أو الغاز ذو الحافة النفطية. ويلاحظ وجود المكثفات في غاز الرواسب المغمورة أكثر، في حين أن غاز الرواسب الضحلة هو في الغالب غاز الميثان "الجاف".
درجة تطور رواسب HP هي الأعلى في إقليم كراسنودار ومنطقة سخالين، حيث يصل الإنتاج المتراكم من HP إلى 66-72٪ من الاحتياطيات القابلة للاسترداد. وعليه، يبلغ الإنتاج المتراكم من حقول حقل فولغا-أورال للنفط والغاز 22%، وحقل تيمان-بيتشورا للنفط والغاز 15%، وحقل غرب سيبيريا للنفط والغاز 3%. ويلاحظ الحد الأقصى من التطور في تلك المناطق التي يتم فيها تطوير احتياطيات الزيوت الخفيفة والأقل لزوجة.
إن جودة احتياطيات HP بشكل عام تجعل من الممكن تطويرها بشكل فعال مع المستوى الحالي من التكنولوجيا لاستخراجها.
بادئ ذي بدء، ينطبق هذا على الزيوت الخفيفة نسبيًا بكثافة تصل إلى 0.934 جم / سم ولزوجة تصل إلى 30-50 مللي باسكال-ثانية. لكن الزيوت الأثقل والأكثر لزوجة ليست أقل واعدة.
سيتم تحديد التأثير الاقتصادي لاستخدام زيت الوقود ليس فقط من خلال تكلفة تطوير الحقول وإنتاج ونقل النفط، ولكن أيضًا من خلال جودة الزيوت نفسها وعمق معالجتها الصناعية، بما في ذلك المعالجة عند نقطة الاستلام. كلما كانت المعالجة أعمق، اتسع نطاق المنتجات التي تم الحصول عليها وقلت كمية النفايات المستخدمة عادة كوقود للغلايات. TN هو مورد معدني معقد. ومن هذه الزيوت فقط يتم الحصول على منتجات ذات خصائص محددة، مثل الزيوت المختلفة عالية الجودة وفحم الكوك المستخدم في صناعة المعادن غير الحديدية والصناعة النووية، وكذلك المواد الخام لإنتاج البتروكيماويات. يمكن استخراج الفاناديوم والنيكل والمعادن الأخرى منها على نطاق صناعي. وكل هذا على الرغم من حقيقة أنه يمكن الحصول على مجموعة كاملة من المنتجات النموذجية للزيوت التقليدية من زيت الوقود.
يعتبر الصخر الزيتي مصدرًا للغاز القابل للاحتراق. وفي عام 2009، احتلت الولايات المتحدة المركز الأول في العالم من حيث حجم الغاز المنتج والمباع. بدأ الحصول على "الوقود الأزرق" عبر المحيطات بكميات كبيرة من الصخر الزيتي من خلال المعالجة العميقة وعالية التقنية.
إن اختراق النفط الصخري الأمريكي يستحق دراسة متأنية. وفقا لوزارة الطاقة الأمريكية، في الفترة من يناير إلى أكتوبر 2009، ارتفع إنتاج الغاز في الولايات بنسبة 3.9٪ مقارنة بنفس الفترة من عام 2008 - إلى 18.3 تريليون قدم مكعب (519 مليار م 3). وتقدر وزارة الطاقة في الاتحاد الروسي إجمالي إنتاج الغاز الطبيعي الروسي لنفس الفترة بـ 462 مليار م 3. ووفقا للتقديرات الأولية، أنتجت الولايات المتحدة العام الماضي بأكمله 624 مليار متر مكعب. وفي روسيا، انخفضت أحجام الإنتاج إلى 582.3 مليار متر مكعب (تم إنتاج 644.9 مليار متر مكعب في عام 2008).
تشير العودة إلى الطريقة التي تم اختبارها سابقًا، ولكن تم الاعتراف بها على أنها طريقة "غير فعالة" لإنتاج الغاز من الصخر الزيتي، إلى ظهور تقنيات جديدة في الولايات المتحدة. وفي عام 2008، كان إنتاج الغاز من الصخر الزيتي يمثل 10% فقط من إجمالي إنتاج الغاز الأميركي، مع 50% أخرى تأتي من مصادر الوقود غير التقليدية الأخرى. وبعد مرور عام، أنتج الصخر الزيتي ما يقرب من "الوقود الأزرق" أكثر مما أنتجته شركة غازبروم بأكملها/سانت بطرسبرغ، 02/02/2010./.
توفر "ابتكارات الغاز" فرصة لبناء سوق الغاز العالمية بطريقة جديدة. الآن يتم نقل الغاز الطبيعي عبر الأنابيب، أي. يتم بيعها فقط للعملاء الذين يتصل بهم "الأنبوب". لا يوجد حاليا أي تداول للغاز بكميات كبيرة.
إذا تعلمت أي دولة كبيرة ومتقدمة تكنولوجياً كيفية صنع "الوقود الأزرق" بمعزل عن حقول الغاز وبدلاً من خطوط الأنابيب تستثمر في إنتاج الغاز المسال، فإن سوق هذه المادة الخام سيصبح هو نفسه سوق النفط. الأسعار ستكون أسعار السوق!
وفي روسيا، ما زالوا ينظرون إلى كل هذا «من بعيد». التأخر التكنولوجي في صناعات المواد الخام يمكن أن يكلف الاتحاد غاليا. لا يمكنك الاعتماد فقط على موارد الغاز في حقول غرب سيبيريا والجرف القاري للبحر القطبي الشمالي وبحر الشرق الأقصى.
تتمتع روسيا بخبرة في الحصول على المواد الخام للطاقة من مصادر غير تقليدية. لقد تعلموا تصنيع الغاز الصخري منذ فترة طويلة، وفي عام 1950، تم توفير "الوقود الأزرق" إلى لينينغراد من الحقل الإستوني في كوكتلا-جارفي. في الاتحاد الروسي، موارد واحتياطيات الصخر الزيتي كبيرة جدًا. وفي منطقة لينينغراد وحدها تبلغ الاحتياطيات المؤكدة من الصخر الزيتي أكثر من مليار طن. والمصدر الرئيسي "للوقود الأزرق" هو الغاز المذاب في النفط. في الآونة الأخيرة، بدأت شركة Surgutneftegas في تطوير حقل West Sakhalin، الواقع على بعد حوالي 100 كيلومتر من خانتي مانسيسك. وكانت المشكلة الرئيسية لهذا الحقل هي الاستفادة من الغاز البترولي المصاحب، والتي تم حلها بنجاح في عام 2009، عندما تم بناء محطة توليد الكهرباء بمكبس الغاز. وتستخدم شركة Surgutneftegaz 95% من الغاز البترولي المصاحب.
وبالتالي، فإن الاستخدام العملي للمصادر غير التقليدية للمواد الخام للطاقة، وقبل كل شيء، إنتاج الغاز القابل للاحتراق، أمر مهم للغاية.
الخزانات غير التقليدية ( HP ) النفط والغاز هذه عبارة عن حاويات فعالة معزولة، ويكون موضعها مستقلاً عن البنية النسيجية الحديثة.
على سبيل المثال، لنأخذ أحد أكبر رواسب مكثفات الغاز في غرب سيبيريا في عدسة بيرياسيان Achz-4 (أكثر من 700 مليار م3 من الغاز و200 مليون طن من المكثفات) شرق حقل مكثفات الغاز أورينغوي، وهو تقع في الجزء السفلي والأكثر انحدارًا من المنحدر الممتد. ولا يتم التحكم في الرواسب فقط من خلال الجسم الرملي الذي يشغل عدة أضعاف المساحة، ولكن أيضًا من خلال الخزان الفعال بداخله. يتم الحفاظ على هذا الخزان وغيره من الخزانات المجاورة لأنها تعمل كمسارات لتدفقات الهيدروكربون النبضي من مجمع النفط والغاز السفلي إلى المجمع العلوي من خلال الختم الإقليمي، والذي يمكن رؤيته بوضوح من خلال توزيع ضغوط التكوين. في قمة حقل Urengoy، حيث لا توجد تدفقات متقاطعة، تصل معاملات شذوذ ضغط الخزان إلى 1.9 أو أكثر، وفي منطقة التفريغ تنخفض إلى 1.6-1.7، مما يجعل من الممكن تتبعها. أصبحت هذه التدفقات مكثفة بشكل خاص في المراحل اللاحقة من التطوير، عندما بدأ Nizhnepursky Megaswell في النمو بسرعة، وبفضل التفريغ القوي أحادي الاتجاه تم تشكيل رواسب الغاز Cenomanian الفريدة.
يرتبط تكوين الرواسب في خزان بيرياسيان غير التقليدي بخصائص التكوين - من مكثفات الغاز الأولية، يمر الغاز بسهولة أكبر عبر سائل الختم، وفي السائل المتراكم يزداد عامل المكثفات تدريجيًا (حتى 600 سم 3 / م 3) ، ثم تنفصل الحافات الزيتية في كثير من الأحيان.
من المهم أيضًا التأكيد على أنه في غرب سيبيريا، في حقول النفط والغاز تيمان-بيتشورا وفولجا-أورال، في منطقة سيسكوكاسيا، يقع الجزء الأكبر من إنتاج النفط والغاز على عمق 3-4 كم، وتكون الإضاءة سيئة بسبب الحفر. حتى في المناطق القديمة المنتجة للنفط والغاز. تفسر الدراسة الأفضل نسبيًا للخزانات غير التقليدية في مقاطعة لينو تونغوسكا بحقيقة أنه، أولاً، لا توجد ببساطة خزانات أخرى فيها، وثانيًا، أعماقها أقل بكثير بسبب الارتفاعات المتأخرة المكثفة، التي تصل حتى إلى أغنى المناطق. مناطق Nepa-Botuobinskaya anteclese 1-1.5 كم.
عمليات الطاقة في الخزانات ومورفولوجيتها، ومعلمات الخزانات التي تحتوي على الخزانات، وأمثلة للأشياء، وكذلك النسب المئوية للموارد المتوقعة في أنواع مختلفة من الخزانات ولكل نوع - درجة استكشافها، لا تتجاوز 15٪ في أي مكان.
خزانات الحفظ(55% من إجمالي موارد التوقعات). ليس المثال الأكثر دراسة على الإطلاق، ولكن ربما يكون المثال الأكثر توضيحًا هو حقل بوفانينكوفسكي في يامال. في القرن السينوماني، كانت هناك ثلاث رواسب قديمة تقع على شكل مثلث، والتي كانت في ذلك الوقت أكبر الرواسب مع رواسب في الحجر الرملي الجوراسي. ثم بدأ الخط المحدب العملاق في النمو في وسط المثلث، مما أدى إلى تقويم الطيات الثلاث السابقة تقريبًا. قام الخط المحدب الجديد بتجميع الغاز في الخزان غير الموحد الألباني السينوماني (4.5 تريليون متر مكعب)، لكنه كان فارغًا تقريبًا في العصر الجوراسي. تم اكتشاف رواسب في الرواسب الجوراسية على الخط المحدب الشمالي المسطح لبوفانينكوفو - وهي بقايا بنية قديمة ذات سعة أعلى.
يتم أخذ يامال كمثال أيضًا لأنها واحدة من الحالات الأكثر لفتًا للانتباه لمثل هذا "الانعكاس في محتوى النفط والغاز" - تلك الخطوط المحدبة التي جمعت النفط والغاز في منتصف ونهاية العصر الطباشيري تم حلها جزئيًا أو كليًا، والجديدة (بما في ذلك الودائع في Cenomanians) تشكلت حديثًا بشكل أساسي. يعد التحكم في الرفع القديم واحدًا فقط من عدة أنواع من التحكم التي يجب مراعاتها عند وضع آبار الاستكشاف.
تحتوي خزانات التصريف على 12% من الموارد المتوقعة.
خزانات ليتش(30% من الموارد المتوقعة)، معزولة في طبقات الكربونات؛ تلعب عملية الترشيح دورًا حاسمًا في زيادة المسامية والنفاذية في الأجسام المضادة للخلايا، والتي ترتبط في المقام الأول بالهياكل العضوية. تشير المواد الواردة من غرب سيبيريا إلى التطور الواسع النطاق لخزانات الترشيح في الصخور الرملية المتعددة الطبقات، والتي يتم تحديدها أيضًا في معظم الحالات في المصائد الصخرية المضادة للميل، ولكنها ستصبح في المستقبل هي المهيمنة في بعض الأشياء غير التقليدية. تتمثل السمات الرئيسية لخزانات الترشيح في التوزيع الساحق للخزانات المسامية المكسورة والشكل المطول للغاية (القريب من الصدع).
خزانات توليد النفط والغاز(3٪ من الموارد) تمت دراستها جيدًا حتى الآن فقط في الجزء الغربي من غرب سيبيريا، حيث يستمر تكوين الرواسب الأصلية في صخور بازينوف السوداء حتى يومنا هذا (وبزيادة). تتميز الخزانات من هذا النوع ليس فقط في الصخور السوداء نفسها، ولكن أيضًا في الحجر الرملي المجاور، نظرًا لأن وجود الرواسب العملاقة فيها (على سبيل المثال، حقل تالينسكوي في منطقة كراسنولينينسكي) يتم تحديده من خلال النطاق الهائل للتوليد و هجرة الهيدروكربونات من الصخور السوداء. تمثل الخزانات الموجودة في كل من الصخر الزيتي والأحجار الرملية المجاورة (فوق وتحت وداخل الختم الإقليمي) نظامًا هيدروديناميكيًا واحدًا (بالمعنى الجيولوجي)، ويجب أن يصبح التفسير الزلزالي هو نفس الآلية الفردية.
إن توزيع درجات الحرارة وضغوط المكمن والسمات الهيكلية لختم السوائل الإقليمي أمر في غاية الأهمية، أي ما يحدد المسارات الرئيسية لهجرة الهيدروكربونات. تسود الخزانات ذات المسام المكسورة، والتي تتميز بتوزيع غير مكتمل معقد.
إن المجمع العقلاني لتكثيف التدفق له أهمية قصوى لتطوير الودائع في NR. المكانة الرائدة، بسبب غلبة الخزانات المكسورة، تحتلها، بطبيعة الحال، التكسير الهيدروليكي. ويتبع ذلك تأثير حراري على التكوين، والذي يؤدي، من بين أمور أخرى، إلى تكوين أحماض عدوانية، والتي تساهم غالبًا في إعادة توزيع الأسمنت المعدني وزيادة النفاذية. تعطي المعالجات الحمضية نفسها نتائج أكثر تعقيدًا، وعلى سبيل المثال، في العديد من الأحجار الرملية المتعددة الميكتيك، لا تؤدي إلى زيادة، بل على العكس من ذلك، إلى انخفاض في النفاذية.
تواجه الممارسة الجيولوجية البترولية بشكل متزايد خزانات منخفضة النفاذية (LP)، وبالتالي، تطوير طرق لدراستها وتقنيات زيادة استخلاص النفط والغاز.
الغازات من أحواض الفحم. يوجد على أراضي روسيا 24 حوضًا للفحم، وحوالي 20 منطقة ومنطقة حاملة للفحم، بالإضافة إلى العديد من رواسب الفحم الفردية. معظمها حاملة للغاز. إن أحجام الغاز المنبعثة أثناء تطوير الفحم في المناطق الصناعية الكبيرة للفحم كبيرة بما يكفي لتغطية احتياجاتها من الغاز جزئيًا على الأقل. على سبيل المثال، تبلغ الواردات السنوية من الغاز الطبيعي إلى منطقة كيميروفو ~ 1.5 مليار متر مكعب، والإطلاق السنوي الغازات الهيدروكربونية أثناء تطوير حوض كوزنتسك - 2.0 مليار متر مكعب، بما في ذلك. يتم امتصاص 0.17 مليار متر مكعب بواسطة أنظمة تفريغ الغاز. مقابل كل طن من الفحم يتم إنتاجه في روسيا، يتم إطلاق ما متوسطه 20 مترًا مكعبًا من غاز الميثان. في عام 2009، ولأول مرة في روسيا، بدأ الاستخدام الصناعي لميثان الفحم في منطقة كيميروفو.
محتوى الغاز في الفحم هو، في الواقع، محتوى الميثان (تكوين الغاز هو في الغالب غاز الميثان الجاف)؛ يصل في عدد من الأحواض إلى 30-40 م 3 / طن (بيشورسكي، كوزنيتسكي، إلخ). السمة المميزة لغاز الفحم هي شكل محتواه - في الغالب الامتصاص في طبقات الفحم المتجانسة، وخاليًا في مناطق الكسر لطبقات الفحم وفي الصخور المحيطة. إن المحتوى العالي من الغاز في أحواض الفحم، من ناحية، هو سبب الحوادث أثناء تعدين الفحم، ومن ناحية أخرى، فهي تمثل احتياطيًا كبيرًا من المواد الخام للغاز للصناعة، خاصة في المناطق التي تعاني من نقص الطاقة. يعد التناوب المتكرر في قسم ومساحة الرواسب الإنتاجية لمختلف أشكال محتوى الغاز، والتي تحدد مسبقًا الاختلافات في تقنيات إنتاجها، عاملاً يخلق صعوبات في تطوير غازات الفحم.
توقعات موارد الغاز في طبقات الفحم المحسوبة لـ 18 حوضًا للفحم ضمن أعماق تقييم احتياطيات وموارد الفحم (< 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 высоких категорий может составлять 50-70% (Минусинский, Улугхемский, Кизеловский и др.), что связано с превышением запасов углей над ресурсами в этих бассейнах. Наиболее богатыми регионами России по ресурсам угольных газов являются Восточная и Западная Сибирь ~ 58 и 29%, соответственно, от общего объема ресурсов, в то время как в Европейской части сосредоточено не более 4% .
من حيث خصائصها النوعية والكمية، فإن غازات الفحم ليست بأي حال من الأحوال أقل شأنا من الغازات الهيدروكربونية من الرواسب التقليدية.
حاليًا، يصدر أكثر من 3 آلاف منجم للفحم حول العالم حوالي 40 مليار متر مكعب من غاز الميثان سنويًا، منها حوالي 5.5 مليار متر مكعب سنويًا يتم احتجازها في 500 منجم، ويتم استخدام 2.3 مليار متر مكعب. وتشير التجارب العالمية في استغلال غاز الفحم إلى الآفاق والجدوى الاقتصادية لإدخاله في ميزان الوقود المحلي. في 12 دولة حول العالم، يعتبر الغاز المحتجز بمثابة مورد معدني مرتبط، وفي بعض البلدان - كمورد مستقل (الولايات المتحدة الأمريكية). في الحالة الأولى، لا تتجاوز تكلفة تطويرها تكلفة إنتاج الغاز التقليدي، في الحالة الثانية - أعلى قليلا (1.3-1.5 مرة).
في روسيا، يتم استخراج غاز الميثان من الطبقات الحاملة للفحم بحجم 1.2 مليار م 3 / سنة عن طريق أنظمة تفريغ مختلفة في حقول 132 منجمًا عاملاً. ويتم استغلاله في حوضين - بيتشورا وكوزنتسك بكمية 100-150 مليون م3/سنة. لقد تم تطوير التقنيات التي تتيح استخراج الغاز واستخدامه بشكل مربح من الطبقات الحاملة للفحم.
وأكثر الأحواض الواعدة لتطوير الغاز هي أحواض الفحم في بيتشورا وكوزنتسك، حيث تم بالفعل الانتهاء من دراسة الجدوى وهناك تجربة إيجابية في إنتاج الغاز. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن إنتاج الغاز المصاحب في عدد من أحواض الشرق الأقصى - بارتيزانسكي، أوجلوفسكي، وسخالينسكي. يمثل حوضا تونغوسكا ولينا احتياطيات كبيرة من المواد الخام للغاز في المستقبل.
بشكل عام، تمثل الموارد الهيدروكربونية غير التقليدية احتياطيًا من الفرص لتوسيع قاعدة المواد الخام من النفط والغاز في روسيا، خاصة بالنسبة للمقاطعات ذات الاحتياطيات المستنفدة، لكنها تحتاج إلى أبحاث مستهدفة، والأهم من ذلك، تطوير مبادئ جديدة من الناحية النظرية والتطبيقية. سواء تحديدها واستكشافها وإنتاجها .
