Ледяное топливо
15 Февраля 2016 в 08:45
Промышленное освоение залежей газогидратов начнется через 2-3 года. И может стать началом конца газодобывающей отрасли, какой мы ее знаем.
Глобальное отопление
Таяние арктических льдов и разрушение вечной мерзлоты — провозвестник одного из множества тех апокалиптических сценариев, которыми на протяжении десятилетий пугают общественность экологи. Результатом ледяной эрозии является не только повышение уровня мирового океана, но и выброс огромного объема метана, прежде скрытого в толще едомы. Именно ледниковый метан — это ключевая причина глобального потепления (накапливаясь в атмосфере, он ведет к усилению пресловутого «парникового эффекта»).
Но с другой стороны — это и десятки тысяч тонн высокоэффективного топлива.
По прогнозам экспертов, в ближайшие десятилетия основными источниками энергии останутся углеводороды. Несмотря на временный переизбыток предложения на мировом рынке нефти и газа, обусловивший снижение цен на энергоносители, в долгосрочной перспективе интерес к повышению нефте- и газодобычи неизбежно вырастет.
Понимая это, топливно-энергетические корпорации по всему миру уже сегодня ведут исследования в области промышленной добычи «ледяного газа» или так называемых газогидратов.
— Согласно сценариям концерна Shell, к 2050 году доля возобновляемых источников энергии в мировом энергобалансе составит 25%, а 75% придется на традиционные источники — нефть, газ и атомную энергию. <..> Мы в Shell считаем, что в будущем ключевую роль будет играть газ.
Скованные одной решеткой
Газовые гидраты – это твердые соединения газа и воды, образующиеся при низких температурах и высоком давлении. Кристаллическая решетка, образуемая молекулами воды, может «впитать» и надежно удержать значительное количество молекул метана: из одного кубометра газогидрата высвобождается по разным оценкам 160—200 кубометров горючего газа.
Модель кристаллической решетки газового гидрата
Особенности строения земной коры создали богатые условия для формирования обширных залежей газогидратов не только в арктическом регионе, но и на глубоководье. Именно морские месторождения этих веществ планируется начать разрабатывать в первую очередь.
Условия, подходящие для возникновения обширных месторождений газогидратов, сложились в среднем на трети поверхности суши и девяти десятых — мирового океана.
По предварительным оценкам Аналитического центра при правительстве РФ, запасы газогидратов на порядок превышают запасы конвенционального газа. Международное энергетическое агентство (МЭА) в 2009 году называло цифру 1000–5000 трлн кубометров (для сравнения — объемы скрытого в недрах земли природного газа составляют всего 468 трлн кубометров).
Однако на сегодняшний день не существует рентабельного метода добычи голубого топлива из этого источника.
— Они [газогидраты — Б.Р.] могли бы полностью решить проблему обеспечения планеты голубым топливом. Но дело в том, что их до сих пор никто не добывает — невыгодно.
Достигнуть дна
И все же миллионы тонн нового энергоносителя, находящегося буквально под ногами, не дают газопромышленникам спать спокойно. На протяжении последних лет в разных уголках мира ведутся исследования в области добычи газогидратов.
В 2012 году о первых успехах объявила американская компания ConocoPhillips: благодаря использованию инновационной технологии, основанной на снижении давления в скважине с помощью углекислого газа, первый газогидратный метан был получен на севере Аляски. В 2013 году в Японии был добыт метан из газогидратов, залегающих на морском дне.
Существуют проекты исследования газогидратов и в России. Так, сотрудники Лимнологического института в сотрудничестве с японскими коллегами, изучают газогидратные залежи на дне Байкала: по предварительным оценкам, на дне озера есть как минимум 33 перспективных в этом отношении района. Впрочем, ученые уверяют, что промышленная добыча газогидратов здесь не планируется.
Первая публикация о возможности существования газовых гидратов в осадках пресноводного озера появилась в 1980 году. В ходе газовой съемки, проведенной авторами публикации — сотрудниками ООО «Газпром ВНИИГАЗ», в некоторых частях озера отбирались пробы поверхностных донных отложений. Вблизи дельты р. Селенга, в Кукуйском каньоне, был поднят керн, насыщенный газом и с нарушенной первичной текстурой.
По оценкам экспертов «Газпром ВНИИГАЗ», объем газогидратных богатств России — порядка 1100 трлн кубометров. Однако на сегодняшний день в нашей стране все еще нет ни одной госпрограммы, нацеленной на их промышленное извлечение.
В 2013 году Дальневосточный геологический институт РАН предложил «Роснефти» изучить возможность добычи газогидратов на шельфе Курил (газовый потенциал лицензионных участков компании на этой территории оценивается в 87 трлн кубометров).
Первым случаем промышленного извлечения природного газа из газогидратов считается освоение Мессояхского месторождения. Его разработка началась в 1969 году, а уже к 1990 годам до 36% общего объема добычи приходилось именно на газогидратный газ.
На пороге газогидратного бума
Современный уровень развития технологий газодобычи не позволяет начать полномасштабное освоение газогидратных месторождений: расположенные в самых труднодоступных районах планеты, скрытые под многотонной толщей льда или морской воды, они на сегодняшний день остаются одним из последних фронтиров топливно-энергетической отрасли.
Однако эксперты дают ему не больше 10–20 лет. Национальные исследовательские программы в этом направлении реализуются одновременно несколькими странами мира. Так, инженеры Южной Кореи ищут методы освоения месторождения Уллеунг в Японском море. В фокусе внимания индийских газодобывающих компаний находится месторождение Кришна-Годавари в Бенгальском заливе. Китайская программа нацелена на изучение тибетского плато Цинхай и шельфа Южно-Китайского моря.
Наиболее активно исследуют перспективы газогидратов США, Канада и Япония. Последняя страна планирует приступить к промышленной добыче газогидратного голубого топлива уже в 2018-2019 годах.
Основные надежды в области добычи газогидратов связаны с их морскими залежами. Наиболее перспективны в этом отношении технологии подъема пульпы (смеси воды и грунта) и ее последующей естественной дегазации. Применение этого метода требует возведения колоссальных морских макроплатформ и специальных судов, оснащенных трубопроводами.
Помимо различных технологических сложностей, добыча газогидратов таит в себе и ряд экологических угроз. Залежи газогидратов располагаются в непосредственной близости от морского дна и скрепляют собой фракции осадочных пород. Широкомасштабная разработка месторождений может вызвать подводные оползни и, как следствие, разрушительные приливные волны — цунами.
Так судьба стучится в дверь
Сегодня освоение колоссальных газогидратных месторождений может выглядеть фантазиями прожектеров и романтиков от топливно-энергетической отрасли: слишком много сложностей, слишком высоки трудозатраты, слишком неясны коммерческие перспективы. Тем более в условиях, когда традиционные крупнейшие месторождения газа далеки от истощения.
По данным аналитического исследования ВР за 2014 год, запасы природного газа, которыми располагает Россия, составляли 54,6 трлн кубометров.