Добыча нефти в мире

Годы	Добыто, млрд. баррелей^1
до 1900 года	0,54
1901 – 1920	6,47
1921 – 1940	37,24
1941 – 1960	73,39
1961 – 1980	266,41
1981 – 2000	445,23
2001 – 2020 (прогноз)	1081,79

Мы построили цивилизацию, в центре которой стоит автомобиль. Так, например, в США около 1/2 добываемой в мире нефти потребляется для получения бензина, дизельного и ракетного топлива. Таким образом, ценнейшее сырье расходуется только на то, чтобы разъезжать в автомобилях. А ведь из нефти можно получать продукты намного ценнее бензина!

Удивительно быстро, всего за столетие, человечество растратило бесценное сырье, которое природа создавала сотни миллионов лет! Кроме того, при добыче нефти в качестве побочного продукта выделяется попутный газ, который обычно просто сжигается в факелах. Это видно даже из космоса.

Россия богата нефтью (более 10% мировых запасов); первый в России нефтяной фонтан забил в 1866 году на Кубани. В СССР в 1988 г. добывалось 624 млн. тонн нефти, сегодня примерно 300 млн. тонн, т.е. добыча сократилась практически вдвое из-за низкого извлечения, изношенного оборудования и истощения старых месторождений.

¹ CERA – Cambridge Energetic Research Association (Ассоциация энергетических исследований, Кембридж).

Гигантское Самотлорское месторождение, на котором в 1990 г. получено 146 млн. тонн, в 1997 г. дало только 15 млн. тонн, то есть месторождение практически истощено.

Но несмотря на сокращение добычи нефти в России, экспорт ее постоянно растет: доля экспорта сырой нефти составляет 50,4% от добытой нефти, в доля перерабатываемой – 49,6%.

Большие территории России – неразведанны, они таят в своих недрах большие запасы «черного золота» и других полезных ископаемых. Геологи утверждают, что на сегодня в России разведано только около 35% потенциальных месторождений. Открыты новые месторождения в Краснодарском крае, Иркутской и Томской областях, на смену истощенным скважинам Западной Сибири должны прийти месторождения в Восточной Сибири, а также на Каспии и Сахалине. Их предполагается ввести в строй после 2010 года. Таким образом, в 2010 –2030 году Россия сможет добывать в год 520 – 550 млн т нефти.

Во всех странах сейчас делаются попытки заменить нефть природным газом, используя его как топливо и как сырье для получения синтетических материалов. Определенные надежды возлагаются и на биогаз, который можно получать из органических отходов. Газа на Земле намного больше, чем нефти, но при современных темпах потребления его едва ли хватит до 2050 г.

Запасы газа, по оценкам специалистов, составляют примерно 350 трлн м³ (в том числе разведано 136 трлн м³). Мировое потребление газа на 2010 г. составляет приблизительно 3,5 трлн м³ в год; отсюда следует, что разведанные запасы могут иссякнуть примерно через 40 лет (почти одновременно с нефтью). Добыча газа с каждым годом обходится все дороже.

Россия богаче природным газом, чем все другие страны. Разведанные запасы около 49 трлн м³ (около 33% от общемировых), по прогнозам, газа в России хватит на 400 лет. Но эти запасы очень быстро расходуются. Например, «неисчерпаемые» запасы в Приволжье на сегодня почти полностью использованы. Практически весь газ мы получаем с севера Тюменской области. Более 70 % добываемого в стране газа приходится на 2 богатейших месторождения планеты: Уренгойское и Ямбургское, запасы которых постепенно скудеют. В 2011 году вступит в строй газопровод с полуострова Ямал, а начало добычи на Штокмановском месторождении в Баренцовом море планируется в 2015 году. Есть разведанные новые газовые месторождения в Восточной Сибири, на шельфе Охотского моря, которые по плану должны давать ежегодно до 800 млрд м³ газа (в 2007 году было добыто 650,8 млрд м³⁾. Но мы распродаем наш газ в большом количестве, не думая о будущем. А может лучше его поберечь? Сегодня большинство европейских стран (Польша, Чехия, Венгрия, Румыния, Болгария, Германия, Австрия, Греция,, Турция, Словакия, Франция, Великобритания, Испания и др.) получают от 50 до 100% российского газа.

В настоящее время планируется и ведётся строительство двух крупных магистральных газопровода между Россией и Евросоюзом: «Северный поток» и «Южный поток».

«Северный поток» прошёл по дну Балтийского моря от г.Выборга (Россия) до г.Грайфсвальда (Германия), длина трассы составила 1200 км, мощность 55 млрд м³/год, максимальная глубина моря в местах прохождения газопровода – 210м. Планируемая стоимость проекта составила 7,4 млрд евро. По газопроводу «Северный поток» природный газ пошёл в Германию, Великобританию, Нидерланды, Францию, Данию и другие страны. Первая нитка трубопровода «Северный поток» вступила в строй в 2011г (её мощность составила 27,5 млрд м³/год). Основной ресурсной базой «Северного потока» служат два мощных газовых месторождения: Штокмановское (3,7 трлн м³) и Южно-Русское (700 млрд м³).

«Южный поток» пройдёт по дну Чёрного моря от г.Новороссийска (Россия) до г.Варна (Болгария), ориентировочно общая протяжённость трассы составит 1200 км (из них 900 км по дну моря), мощность до 63 млрд м³/год, максимальная глубина моря в местах прохождения трубопровода – более 2 км. Планируемая стоимость проекта составляет 25 млрд евро. По двум веткам газопровода «Южный поток», которые пройдут через Балканский полуостров, природный газ пойдёт в Турцию, Грецию, Италию, Австрию, Сербию, Хорватию, возможно в Румынию, Венгрию и Словению. Согласно планам, проект «Южный поток» должен вступить в строй в 2015 г.

Следует отметить, что до начала строительных работ была проведена подробная оценка воздействия газопроводов на окружающую среду. Строительство обоих газопроводов осуществляется с соблюдением самых строгих экологических норм и не нарушит экосистемы Балтийского и Чёрного морей, так как, по мнению большинства экологов, газ в отличие от нефти не загрязняет воду.

Кроме того, по подводным газопроводам можно транспортировать больше газа при устойчивом давлении, что снижает негативное влияние на людей и окружающую среду.

На Дальнем Востоке тоже проектируется строительство нового газопровода «Алтай», который свяжет газовые месторождения Западной Сибири с Синьцзян-Уйгурским автономным районом на западе Китая. Там новый газопровод может соединиться с китайским газопроводом «Запад – Восток», по которому газ дойдёт до г.Шанхая. Планируемая протяжённость газопровода – около 6,7 тыс. км, из которых 2,7 тыс. км пройдут по территории России. Предварительная стоимость проекта составляет по разным оценкам от 4,5 – 5,5 млрд до 10 – 13,6 млрд долларов. Окончательное решение о проекте будет принято после проведения технико-экономического обоснования строительства и его экологической безопасности

Очень дорога транспортировка газа по трубопроводам. Например, подача с севера Тюменской области в Киев или в Минск в 2 раза дороже, чем в Санкт-Петербург или в Москву, в Западную Европу в 2 раза дороже, чем в Минск. По прогнозам, в России еще достаточно много запасов нефти, газа и других полезных ископаемых. Однако они находятся в таких местах, в таких географических широтах, что их добыча современными технологиями, способами и средствами становится весьма затратной и экономически невыгодной. Эти ресурсы пока можно считать нашими богатствами, отложенными до лучших времен.

На химическую переработку (в том числе жидкое топливо, которое заменяет бензин) расходуется всего 2,5 % добываемого газа. Все остальное идет на производство электроэнергии и на отопление. Сегодня в мире уже есть заводы, производящие жидкое топливо из природного газа: в Малайзии, Новой Зеландии и Южной Африке.

В России на Дальнем Востоке запущен самый большой завод по производству сжиженного газа (для Японии, Китая и стран Юго-Восточной Азии).

Природный газ можно непосредственно применять на транспорте, но громоздкие баллоны с газом в автомобиле неудобны, а сжижать газ (точка сжижения – 161,5 °С) очень дорого. Кроме того, это потребует реконструкции бензоколонок в газозаправочные станции с компрессорами, а это – уже небольшие заводы.

Еще один источник природного газа – газогидраты – соединения метана СН₄ и воды Н₂О. Газогидраты залегают под океаном и в толщах вечной мерзлоты, при атмосферном давлении и обычной температуре быстро разлагаются. Природного газа в газогидратах намного больше, чем в свободном состоянии, но пока еще не разработаны эффективные и экономически оправданные технологии его добычи со дна океана или из слоя вечной мерзлоты, не разработаны также технологии предотвращения серьезного ущерба для окружающей среды при такой добыче.

Запасы твердых ископаемых также не бесконечны.

В табл.2 даны виды и запасы минерального сырья. Из этой таблицы видно, что угля, железной, марганцевой и хромовой руд, фосфатного сырья еще хватит на 100 – 300 лет, а запасов других руд, которые содержат никель, кобальт, вольфрам, молибден, медь, свинец, цинк, олово – на 60 – 30 и менее лет. Существуют и другие, более оптимистические оценки. Но суть их одна – запасов минерального сырья на Земле не очень много.

Т а б л и ц а 2

Виды минерального сырья и их запасы (по Е.Н. Панфилову)

Виды сырья	Разведанные запасы сырья
начало 1981 г.	начало 2000 г.
Уголь, млн. т Железные руды, млн. т Марганцевые руды, млн. т Никель, тыс. т Кобальт, тыс. т Вольфрам, тыс. т Молибден, тыс. т Бокситы, млн. т Хромовые руды, млн. т Медь, млн. т Свинец, млн. т Цинк, млн. т Олово, тыс. т Фосфатное сырье, млн. т Калийные соли, млн. т Сера самородная, млн. т Асбест, млн. т	719 817 89 283 2 343 36 335 1 891 1 650 6 784 12 637 3 504 2 946 31 276 16 220	780 000 130 500 2 900 51 015 3 250 2 381 10 450 20 100 3 547 4 330 31 320 15 427

Важнейшее минеральное металлическое сырье представляют железные руды, которые могут содержать от 16 до 70% железа (Fe). Железные руды делят на бедные, содержащие до 25% железа (Fe), рядовые – от 25 до 50% и богатые, имеющие в своем составе свыше 50% железа (Fe). Мировые запасы железных руд составляют свыше 400 млрд.т. Главные добывающие страны: Бразилия, Австралия, Украина, Россия, Китай, США, Канада, Индия и другие страны. Железные руды используют для выплавки чугуна и стали, железо идет на производство различных деталей и механизмов.

Одно из первых мест по применению среди металлов занимает алюминий. Мировое производство (без России и стран СНГ) составляет около 10 млн т в год. Алюминий – самый распространенный металл земной коры (около 8 % в земной коре). Основное применение алюминия – изготовление сплавов, которые используют в авиа- и судостроении; из алюминия изготавливают химическую аппаратуру, многие изделия для электротехники, товары народного потребления. В России алюминий производят из бокситов, по прогнозам специалистов, после 2025 года рентабельные эксплуатируемые запасы сырья будут исчерпаны.

Золотые руды в отличие от большинства руд содержат металл золото Au в самородном виде. Мировые запасы около 90 тыс. т. Главные добывающие страны: ЮАР, Россия, Канада, США, Гана, Филиппины и другие страны.

Многие руды, содержащие такие металлы как марганец, вольфрам, молибден, ниобий, Россия импортирует, так как свои месторождения нерентабельны.

Примером неметаллического минерального сырья являются фосфатные руды (фосфориты, апатиты), которыми очень богата Россия. Мировые запасы свыше 180 млрд.т. Главные добывающие страны: Россия, США, Марокко, Тунис.

Другим интересным примером неметаллического минерального сырья являются алмазы. Мировые запасы алмазов (без России) – 1,2 млрд карат (1 карат - 0,2 г). Главные добывающие страны: Конго, ЮАР, Ботсвана, Намибия, Россия. В 1954 году впервые получен искусственный алмаз из графита (США). В настоящее время освоено получение алмаза в России, Японии и других странах. Ежегодно получают несколько млн карат алмазов, хотя искусственные алмазы мелкие и используются только для технических нужд.

Как уже отмечалось, основные полезные ископаемые добывают из литосферы с глубины 1 – 2 км. Самые доступные месторождения полезных ископаемых постепенно истощаются, поэтому встаёт необходимость переходить к разработке месторождений на большей глубине или в более труднодоступных районах, В результате добыча сырья становится дорогостоящей, кроме того, часто с увеличением количества отходов.

Какие же пути решения сырьевой проблемы в перспективе на будущее и какова роль науки и различных технологий в решении сырьевой проблемы?

Коротко их можно сформулировать так:

· более полная переработка сырья (полнее извлекать нужные нам вещества), минимизация отходов;

· извлечение нужных элементов из все более бедных источников сырья, в том числе из отходов;

· замена дефицитных видов сырья на менее дефицитные;

· поиск и освоение новых источников сырья;

· поиск менее энергоемких способов переработки сырья;

· утилизация отходов, решение проблем охраны окружающей среды.

Рациональное и бережное использование минеральных ресурсов должно стать стратегической задачей ближайшего и отдаленного будущего как для нашей страны, так и для других стран мира. Еще в Х1Х в. Д.И. Менделеев рассматривал отходы производства как следствие несовершенства существующих технологий – при иной технологии эти отходы могут быть ценным сырьем для другого производства. Принцип безотходности производства – это один из идеалов, к которому надо стремиться.

Перспективный метод переработки сырья – геотехнология – осуществление первого звена в технологической цепи переработки сырья непосредственно в недрах. Полезные ископаемые на месте их добычи переводят в состояние, удобное для их дальнейшего извлечения (например,

твердую породу переводят в жидкость или в газ). Далее извлекают полученную жидкость или газ, по необходимости их используют или пускают на переработку, таким образом, исключают затраты на подъем пустой породы.

Переработка

Полезные Форма (жидкость, газ),

ископаемые удобная для извлечения

Прямое

использование

На примере переработки железной руды методом геотехнологии можно проследить все этапы получения железа.

обработка Железо летучие

Руда переходит Камеры

(под землёй) сухим HCI в хлориды хлориды при

(газ) высокой t

В восстановительных камерах из хлоридов с помощью водорода получаютжелезо.

Сегодня решают задачу – извлекать небольшие количества элементов из таких видов сырья, как подземные воды, воды океана, а также из растворов (отходов какой-либо отрасли промышленности).

Важнейшим источником природных ресурсов в будущем станет Мировой океан. Общее количество солей в воде Мирового океана около

5 · 10¹⁶ т. Это катионы: Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, К⁺ и др., анионы: Cl^-, SO₄^2- и др. Таким образом, основная масса растворенных солей содержит элементы, месторождения которых есть и на суше, то есть эти элементы недефицитные. Кроме того, в воде океана содержатся такие элементы, как I, Br, а также миллиарды тонн Zn, Cu, U, Sn, Ni, V, Mn. Велико количество Ag и Au.

Запасы некоторых элементов в Мировом океане составляют (в тоннах): Mg – 2,1 · 10¹⁵, Br – 10,6 · 10¹³, F – 2 · 10¹², I – 9,3 · 10¹⁰,

Zn – 1,6 · 10¹⁰ , Sn, Сu, U – 5 · 10⁹, V, Mn – 3 · 10⁹, Ag – 0,5 · 10⁹,

Pb, Hg – 5 · 10⁷, Au – 6 · 10⁶.

Концентрации наиболее ценных металлов в воде Мирового океана невысокие, а методы их извлечения из воды пока только разрабатываются. Решение этой проблемы – одна из важных задач, которые стоят перед химической и другими науками и технологиями, в частности перед биотехнологией. В нашей стране большое значение уделяется добыче металлов микробиологическими методами. Таким способом получают медь, отработаны методы получения мышьяка, цинка и урана, на очереди получение марганца, висмута, свинца, сурьмы, германия, золота. Следует отметить, что метод микробиологической гидрометаллургии чрезвычайно эффективен при очистке промышленных сточных вод.

 

океан вода

дно

конкреции

Рис. 3. Конкреции на

дне океана

    Соединения некоторых металлов непрерывно осаждаются на дно океана в виде железо - марганцевых конкреций ¹ (Рис.3). Приблизительно 1/4 массы конкреций составляют Mn и Fe, кроме того, в них содержатся Ni, Со, Cu, Ti (около 1 – 3 % каждого из этих металлов). Общая масса конкреций около 1,5 · 10¹² т.

Конкреция - минеральное образование округлой формы диаметром в несколько сантиметров.

Подсчитано, что некоторых металлов (Ni, Mn, Со) в конкрециях содержится больше, чем в разведанных запасах на суше. По подсчетам ученых, каждый год образуется до 10 млн. т новых отложений.

Конкреции можно рассматривать как возобновляемыйисточник сырья. В частности, в России таких конкреций достаточно много находится в Финском заливе на небольших глубинах.

Сегодня освоение океана – это процесс технически очень трудный, поэтому на первом этапе освоение ресурсов океана затронет прежде всего континентальный шельф, где глубина составляет приблизительно 100 – 200 м. (Шельф – часть подводной окраины материков, которая прилегает к берегам суши.). Уже сейчас на шельфе добывают нефть и газ, каменный уголь, олово. Стоимость добываемого ископаемого сырья (включая нефть и газ) в настоящее время превышает в несколько раз стоимость добываемой в океане рыбы, а запасы нефти и газа на шельфе не меньше, чем на суше. У берегов Великобритании и Норвегии шельф уже сейчас дает 1/4 мировой добычи нефти. Геологическая служба США оценила запасы нефти и газа на арктическом шельфе. Оказалось, что под Ледовитым океаном залегают громадные углеводородные резервы. (Теоретически их хватит, чтобы на три года закрыть потребности всей планеты). По утверждениям геологов, под арктическими льдами спрятано 13% мировых запасов нефти и треть – газа. Это больше, чем запасы Нигерии, Казахстана и Мексики, вместе взятых. Более 60% северных запасов углеводородов залегают в Западно-Сибирском бассейне Ледовитого океана. Эти воды – наша территория.

Из морской воды уже получают 60% магния, 1/3 поваренной соли, 90% мировой добычи брома. Йод получают из золы морских водорослей. В настоящее время Мировой океан даёт 20% нефти и газа.

Дата добавления: 2014-01-04