Человечество шагнуло в XXI век, но решающее слово для мировой экономики остается за нефтью и природным газом. Вся современная экономика построена на безмерном потреблении этого полезного ископаемого. Нефть и газ держат в плену все сферы нашей жизни. Использование газа прочно вошло в наш быт. Поэтому жизнь современного человека невозможна без «голубого» топлива.
Род человеческий знает о существовании природного газа давно. Некоторые источники утверждают, что природный газ использовался в Китае для отопления и освещения уже к IV веку до н. э. Для его получения бурили скважины, а трубопроводы делались из бамбука. В древности внимание человека привлекали места, где по непонятной причине наблюдалось пламя, которое либо подымалось в виде свечи кверху, либо стелилось над небольшим участком земли или водной поверхностью. Человек не мог определить причину этого явления и считал его проявлением божественной силы. Людям казалось, что горит земля или вода, в то время как горел выделявшийся из недр бесцветный природный газ. В те времена еще не было известно, что горючий газ, невидимый глазом, является ближайшим родственником нефти, угля и других горючих ископаемых. Газ, загоревшись от молнии или искры, горел иногда многие годы, почему его выделения и именовались часто «вечными огнями». «Вечные огни» поражали воображение древнего человека. Вокруг них создавались легенды и религиозные культы. [1]
Процессы, благодаря которым образовался природный газ, начались примерно 300–400 миллионов лет назад. Тогда наша планета выглядела совсем иначе: вся ее поверхность была покрыта мировым океаном, в котором обитали первые примитивные живые организмы — рачки, моллюски, планктоны. Умирая, они опускались на дно океана. Отложения этих организмов образовали илистые осадки. В результате геологических движений эти осадки проникли на большие глубины. С течением времени останки покрывались песком и спрессовывались в слои породы. Огромное давление воды и близость раскаленного земного ядра создали особые условия для химических процессов. В результате из органических останков животных и растений в толще земли образовались различные полезные ископаемые — каменный уголь, нефть и природный газ.
Само слово «газ» было придумано в начале XVII века фламандским естествоиспытателем Яном Баптистом ван Хельмонтом для обозначения полученного им «мертвого воздуха» (углекислого газа). Хельмонт писал: «Такой пар я назвал газ, потому что он почти не отличается от хаоса древних». [2] Но в данном случае мы имеем дело с одной из форм существования вещества. Природный газ — это смесь газов, сформировавшихся в недрах земной коры в результате преобразования органических веществ в осадочных породах. Природный газ относится к полезным ископаемым. В течение долгого времени газ накапливается в микроскопических порах, пустотах и трещинах на большой глубине. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии.
Найти газ очень нелегко, ведь он находится под землей и его совсем не видно! Но иногда природный газ находится совсем близко к поверхности земли, так что он может просачиваться сквозь трещины и воспламеняться. Порой попадаются подсказки — бывает, что газ прячется не очень глубоко и небольшая его часть просачивается наружу. Оказывается, ни собаки, ни другие животные не умеют находить природный газ по запаху. Но у геологов — ученых, занимающихся поиском полезных ископаемых, есть специальные приборы, которые «нюхают» воздух и верхние слои.
Природный газ — это не однородная субстанция. Он состоит из смеси газов. Основную часть природного газа (98 %) составляет газ метан. [3] Кроме метана, в состав природного газа входят этан, пропан, бутан, а также немного неуглеводородных веществ — водорода, азота, углекислого газа, сероводорода. Природный газ находится в земле на глубине от 1 до нескольких километров. В земных недрах газ находится в микроскопических пустотах — порах. Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами. По этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением. Газ добывают из недр земли с помощью скважин — длинный узкий ход, ведущий вглубь земли к месторождению. Газ выходит из недр через скважины наружу из-за того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное. Таким образом, движущей силой добычи газа с глубин является разность давлений в пласте и системе сбора. Газ добывается значительно легче, чем нефть, поскольку это не жидкость. Например, для добычи природного газа, как правило, просто устанавливается специальное оборудование для хранения, и бурится скважина далеко в недра земли. За счет стремления в сторону наименьшего давления он просто поднимается наружу. Там его сразу обрабатывают и резервируют. Для добычи нефти и газа используют различное оборудование. Наиболее известными, наверное, являются станки-качалки. Это такие элементы, которые напоминают журавля в колодце: основной стержень, на котором закреплен «молоток». Данное оборудование применяют для того, чтобы механически приводить штанговые насосы к нефтяным скважинам.
Также стоит отметить нефтяные платформы, которые располагаются в морях, и наземные буровые установки. Первые используются для добычи нефти и газа под водой (на разной глубине, в зависимости от платформы), а вторые для разведки и разработки новых месторождений. Чтобы пробурить скважину, используют буровую установку. Иногда месторождения газа находятся не на суше, а на дне моря или океана, тогда для добычи газа используют морские буровые платформы. Это настоящий плавучий завод. Платформа приплывает к месторождению, там упирается в дно специальными опорами, бурит в нем скважину и затем добывает из нее газ. От места, где добывают природный газ, по специальным трубам, которые называются газопроводами, он преодолевает большие расстояния, чтобы в конце концов прибыть к нам в дома. Газопроводы проходят по земле, под землей, над землей, по дну озер и рек и даже в некоторых местах — по дну морей, но вот пересечь океан газопровод не может. Для перевозки газа по морям и океанам используются специальные корабли, которые называются «танкеры». А по железной дороге природный газ ездит в цистернах. Чтобы газ занимал меньше места, и его было удобнее перевозить, люди научились сжижать его. Оказывается, если охладить газ до 160 градусов ниже нуля по Цельсию, он превращается в жидкость! В жидком виде газ занимает в 600 раз меньше места, чем в газообразном. Затем его можно снова вернуть в газообразное состояние и транспортировать по трубам. Кроме того, сжатый природный газ используется как топливо для автомобилей — есть такие машины, которые ездят на газе, а не на бензине.
Газовая отрасль Казахстана обладает значительным потенциалом для дальнейшего развития, что позволит в будущем вывести Казахстан в число ведущих региональных производителей природного газа. На территории Республики Казахстан расположено 202 нефтяных и газовых месторождения. Прогнозные извлекаемые ресурсы нефти оцениваются в размере 7,8 млрд. тонн, а природного газа — в 7,1 трлн.мЗ. Около 70 % этих ресурсов сосредоточено в западных областях Казахстана. Подавляющая их часть связана с подсолевыми месторождениями и залегает на глубинах около пяти и более тысяч метров. Добыча нефти ведется на 55 месторождениях. К самым крупным месторождениям относятся Тенгизское (нефтяное), Узеньское (нефтегазовое), Карачаганакское (нефтегазоконденсатное), Жанажол (нефтегазоконденсатное), Каламкас (нефтегазовое). Прогнозные ресурсы углеводородов на континентальной части и шельфе казахстанского сектора Каспийского моря оцениваются в диапазоне от 7 до 17 млрд. тонн. Казахстан возлагает надежды, что в ближайшее десятилетие прогнозные ресурсы будут переведены в категорию «доказанных». Максимальный нефтяной экспортный потенциал бассейна Каспия, по самым осторожным оценкам западных экспертов, составляет около 100 млн. тонн в год. По подтвержденным запасам нефти в мире Республика Казахстан находится на 9 месте. Первая казахстанская нефть была добыта в месторождении Карашангул более ста лет назад, в 1899 году. Динамика добычи за годы независимости впечатляет. Если в 1992 году в год было добыто 25,8 миллионов тонн, то в 2015 году добыча нефти в Казахстане составила 80,5 млн.т. В основном рост отрасли происходит за счет открытия месторождения Кашаган, увеличения оценки запасов на Тенгизе, а также масштабной работы всей геологической отрасли Казахстана. Разведанные запасы нефтяных месторождений составляют порядка 6,5 миллиарда тонн. Нефтяная отрасль в Республике представлена многочисленными компаниями. Крупнейшей национальной нефтегазовой компанией является Казмунайгаз, занимающаяся полным циклом производства: разведка, добыча, переработка и транспортировка. Среди перспективных проектов в нефтяной отрасли Республики Казахстан самое значимое место занимает Кашаганское месторождение. Казахстан намеревается войти в пятерку нефтедобывающих стран мира по мере роста объемов добычи на Кашагане. Открытое в 2000 году Кашаганское месторождение сразу стало одним из самых крупных мире месторождений, разведанных за последние сорок лет. Еще одним важным проектом является разработка месторождения Курмангазы. Также ведутся большие работы и на Аральском море. [4]
Природный газ- лучший тип топлива, важнейший источник энергии, позволяющий уменьшить загрязнения и способствующий поддержанию нормальной экологической обстановки. По сравнению с остальными источниками энергии, обладает рядом преимуществ:
сгорая, выделяет только углекислый газ и водный пар (это смесь, которой мы обычно дышим на улице)
при сгорании не выделяет копоти и дыма;
быстро разжигается и процесс его горения легко контролировать;
почти не содержит твердых примесей и других вредных компонентов;
относительная дешевизна, благодаря более легкому способу добычи и транспортировки.
По своим энергетическим свойствам природный газ уступает лишь нефти, которая выделяет при сгорании больше энергии. Но в отличие от нефти, которую сначала нужно переработать, природный газ практически не требует предварительной обработки.
В настоящее время природныйгаз широко используется в топливно-энергетической и химической промышленности. Природный газ широко применяется в качестве дешевого горючего в жилых частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи. Его используют как топливо для машин, котельных, ТЭЦ. Это один из лучших видов топлива для бытовых и промышленных нужд. Ценность природного газа как горючего состоит еще и в том, что это экологически чистое минеральное топливо. При его сгорании образуется гораздо меньше вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Поэтому природный газ является одним из главных источников энергии в человеческой деятельности.
Литература:
- Секреты природного газа. — СПб: АКК Энергетик. 2011
- Покрепин Б. В. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин — Издательский Дом «Ин-Фолио» -2011г.
- Тагиров К. М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин — Образовательно — издательский центр «Академия» — 2012г.
- Форест Грей «Добыча нефти», ЗАО «Олимп Бизнес» 2010г.
- В.И Кудинов «Основы нефтегазопромыслового дела», НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика» 2011г.
