Все про нафту

1. застосування газу
2. Структура споживання природного газу:
3. Як видобувають газ
4. Як транспортують газ
5. Перспективи і тенденції

Природний газ, до якого ми всі так звикли у себе на кухні, є близьким родичем нафти. Складається він здебільшого з метану з домішками важчих вуглеводнів (етану, пропану, бутану). У природних умовах він також часто містить домішки інших газів (гелію, азоту, сірководню, вуглекислого газу).

Типовий склад природного газу:

вуглеводні:

• Метан - 70-98%
• Етан - 1-10%
• Пропан - до 5%
• Бутан - до 2%
• Пентан - до 1%
• Гексан - до 0,5%

домішки:

• Азот - до 15%
• Гелій - до 5%
• Вуглекислий газ - до 1%
• Сірководень - менше 0,1%

Природний газ виключно широко поширений в надрах землі. Його можна зустріти в товщі земної кори на глибині від декількох сантиметрів до 8 кілометрів. Також як і нафта, природний газ, в процесі міграції в земній корі, потрапляє в пастки (проникні пласти обмежені непроникною товщею порід), в результаті чого формуються газові родовища.

П'ять найбільших газових родовищ Росії:

• Уренгойское (газове)
• Ямбургское (нафтогазоконденсатне)
• Бованенковское (нафтогазоконденсатне)
• Штокманівське (газоконденсатне)
• Ленінградське (газове)

Природний (вуглеводневий) газ - частий супутник нафтових родовищ. Зазвичай він міститься в нафті в розчиненому вигляді, а в деяких випадках накопичується у верхній частині родовищ, утворюючи так звану газову шапку. Протягом тривалого часу газ, що виділяється при видобутку нафти, і званий попутним газом, був небажаної складової процесу видобутку. Найчастіше його просто спалювали в факелах.

Тільки за останні кілька десятків років людство навчилося достатньо повно використовувати всі переваги природного газу. Така затримка в освоєнні цього надзвичайно цінного виду палива багато в чому пов'язана з тим, що транспортування газу і його використання в промисловості та побуті вимагають досить високого технічного і технологічного рівня розвитку. Крім того, природний газ, змішуючись з повітрям, утворює вибухонебезпечну суміш, що вимагає підвищених заходів безпеки при його використанні.

застосування газу

Деякі спроби застосування газу робилися ще в XIX столітті. Світильний газ, як його тоді називали, служив в якості джерела освітлення. Розробку газових родовищ в той час ще не вели, а для освітлення використовували газ, що видобувається разом з нафтою. Тому такий газ часто називали нафтовим. Таким нафтовим газом, наприклад, довгий час висвітлювалася Казань. Використовували його і для освітлення Петербурга і Москви.

В даний час газ відіграє все більш значну роль в енергетиці світу. Спектр його застосування дуже широкий. Він використовується в промисловості, в побуті, в котельних, ТЕЦ, в якості моторного палива для автомашин і як вихідна сировина в хімічній промисловості.

Структура споживання природного газу:

Газ вважається відносно чистим видом палива. При спалюванні газу утворюється тільки вуглекислий газ і вода. При цьому викиди вуглекислого газу майже в два рази менше, ніж при спалюванні вугілля і в 1,3 рази менше, ніж при спалюванні нафти. Не кажучи вже про те, що при спалюванні нафти і вугілля залишаються ще кіптява і зола. Завдяки тому, що з усіх викопних видів палива газ є найбільш екологічно чистим видом, в енергетиці сучасних мегаполісів він займає домінуюче становище.

Як видобувають газ

Також як і нафта, природний газ добувають за допомогою свердловин, які розподіляють рівномірно по всій площі газового родовища. Видобуток відбувається за рахунок різниці тисків в газоносному пласті і на поверхні. Під дією пластового тиску газ виштовхується через свердловини на поверхню, де потрапить в систему збору. Далі газ подається на установку комплексної підготовки газу, де його очищають від домішок. Якщо домішок в видобувається газі незначна кількість, тоді його можуть відразу направити на газопереробний завод, минаючи установку комплексної підготовки.

Як транспортують газ

Транспортування газу здійснюється переважно по трубопроводах. Основні обсяги газу транспортують магістральними газопроводами, де тиск газу може досягати 118 атм. А споживачам газ потрапляє через розподільні і внутрішньобудинкові газопроводи. Спочатку газ проходить через газорозподільну станцію, де його тиск знижується до 12 атм. Потім розподільними газопроводами він подається на газорегуляторні пункти, де його тиск знову знижують, на цей раз вже до 0,3 атм. Після чого по внутрішньобудинкових газопроводів газ потрапляє до нас на кухню.

Вся ця величезна газорозподільна інфраструктура являє собою воістину масштабну картину. Сотні і сотні тисяч кілометрів газопроводів, які обплутали собою практично всю територію Росії. Якщо всю цю павутину газопроводів витягнути в одну лінію, то її довжини вистачить, щоб дістати від Землі до Місяця і назад. І це тільки газотранспортна система Росії. Якщо ж говорити про всієї світової газотранспортної інфраструктури, то мова буде йти вже про мільйони кілометрів трубопроводів.

Оскільки природний газ не має ні запахом, ні кольором, то для того, щоб можна було оперативно виявити витоку газу, йому штучно надається неприємний запах. Цей процес називається одоризації і відбувається на газорозподільних станціях. Як одорантов, тобто з неприємним запахом, зазвичай використовують сірковмісні сполуки, наприклад етилмеркаптан (EtSH).

Споживання газу носить сезонний характер. Взимку його споживання збільшується, а влітку знижується. Щоб згладити сезонні коливання в споживанні газу, поблизу великих промислових центрів створюють підземні сховища газу (ПСГ). Це можуть бути виснажені газові родовища, пристосовані під зберігання газу або штучно створені підземні соляні печери. Влітку надлишки газу, що транспортується направляють в ПСГ, а взимку навпаки, можливий недолік потужностей трубопровідної системи компенсують відбором газу зі сховищ.

У світовій практиці крім газопроводів природний газ часто транспортують в зрідженому вигляді за допомогою спеціальних судів - газовозів (метановози). У зрідженому вигляді обсяг природного газу зменшується в 600 разів, що зручно не тільки для транспортування, але і для зберігання. Для зрідження газ охолоджують до температури конденсації (-161,5 ° С) в результаті чого він перетворюється в рідину. В такому охолодженому вигляді він і транспортується. Основними виробниками скрапленого природного газу є Катар, Індонезія, Малайзія, Австралія і Нігерія.

Перспективи і тенденції

Завдяки своїй екологічній чистоті і постійного вдосконалення техніки і технологій, як у видобутку, так і у використанні газу, цей вид палива набуває все більшої популярності. Компанія BP, наприклад, прогнозує випереджаюче зростання попиту на газ в порівнянні з іншими видами викопного палива.

Зростання потреби в газі призводить до пошуку нових, часто нетрадиційних, джерел газу. Такими джерелами можуть бути:

• Газ з вугільних пластів
• Сланцевий газ
• газогідрати

♦ Газ з вугільних пластів почали добувати тільки в кінці 1980-х років. Вперше це було зроблено в США, де була доведена комерційна доцільність такого виду видобутку. У Росії Газпром почав відчувати цей метод з 2003 року, почавши пробний видобуток метану з вугільних пластів в Кузбасі. Видобуток газу з вугільних пластів здійснюють і в інших країнах - Австралії, Канаді та Китаї.

♦ Сланцевий газ. Сланцева революція у видобутку газу, що трапилася в США в останнє десятиліття, не сходить з перших шпальт періодичної преси. Розвиток технології горизонтального буріння та гідравлічного розриву пласта дозволило видобувати газ з низькопроникних сланців в обсягах окупають витрати на його витяг. Феномен бурхливого розвитку видобутку сланцевого газу в США підстьобує і інші країни до розвитку даного напрямку. Крім США активні роботи по видобутку сланцевого газу ведуться в Канаді. Також великий творчий потенціал з розвитку масштабного видобутку сланцевого газу має Китай.

♦ Газогідрати. Значна частина природного газу знаходиться в кристалічному стані в вигляді так званих газогідратів (гідратів метану). Великі запаси газогідратів існують в океанах і в зонах вічної мерзлоти материків. В даний час оцінюються запаси газу у вигляді газогідратів перевершують разом узяті запаси нафти, вугілля і звичайного газу. Розробкою економічно доцільних технологій з видобутку газогідратів посилено займаються в Японії, США і деяких інших країнах. Особливо цій темі приділяє увагу Японія, позбавлена ​​традиційних запасів газу і вимушена закуповувати цей вид ресурсу за надзвичайно високими цінами.

Природний газ в якості палива і джерела хімічних елементів має велике майбутнє. У віддаленій перспективі саме його розглядають як основний вид палива, який буде використовуватися в період переходу світової енергетики на більш чисті поновлювані ресурси.

Читайте також:

У пошуках енергії. Альтернативні джерела вуглеводнів

Горючі сланці і сланцева нафта. Нове життя старих запасів?

Квест Деніела Єргіна

Весь світ нафти як на долоні