Канада: добыча нефти из битумных песков. Битумные пески — экологическое бедствие Канады
Как в Канаде добывают нефть из песка aslan wrote in March 15th, 2016
Нефтеносные пески Канады — горючее полезное ископаемое, один из видов нетрадиционной нефти, которая смешана с песком, глиной и водой. Ее добыча сложна, трудоемка и требует большого количества пресной воды. Всего в нефтеносных песках Канады и Венесуэлы имеются большие запасы нефти (3 400 млрд баррелей).
Фотограф агентства Reuters Todd Korol побывал в канадской провинции Альберта, чтобы сфотографировать шахты, объекты и окружающие песчано-нефтяные пейзажи.
Как на Земле появилась нефть? Доминирующей мировой теорией происхождения нефти является биогенная теория, согласно которой нефть сформировалась из остатков древних живых организмов.
Добычу нефти из нефтеносных песков проводят главным образом карьерным или шахтным способом.
Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Трубопроводы на месте добычи нефти из нефтеносных песков в Альберте, на 17 сентября 2014.
Местный пейзажи с вертолета. Сосны.
Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. По оценкам, нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет.
Нефтяные емкости.
Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем (согласно нынешним прогнозам) будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что нынешние технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды.
Снимок с первого этапа отделения нефти от песка.
Ближе.
Чтобы птицы не садились на нефтяной пруд здесь используют пугала.
Гигантские самосвалы везут нефтеносные пески Канады на переработку.
Машины в буквальном смысле ползают по пескам, пропитанным нефтью.
Черное золото везде.
Погрузка нефтеносного песка.
Вблизи места добычи нефти находится вполне нетронутая природа.
Нефтяные пейзажи Альберты.
А вот и нефть, добытая из нефтеносного песка. Эта черная вязкая масса миллионы лет сформировывалась из остатков древних живых организмов.
На этом снимке видно, что в некоторых местах нефтеносные пески (слева) находятся сразу под небольшим слоем земли
Если хотите увидеть, как добывают нефть в Сибири, на одном из крупнейших месторождений России, то советую посмотреть это репортаж:
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.
Жми на иконку и подписывайся!
Канада располагает крупнейшими запасами нефти в Северной Америке.
В настоящее время Канада уступает по объёмам добычи нефти США и Мексике. Производство в стране в 2007 г. составило 158,9 млн. тонн. Примерно треть добываемой в Канаде нефти экспортируется, главным образом в США (99%).
Основным нефтедобывающим регионом Канады является провинция Альберта. Помимо этого, нефтегазовые месторождения разрабатываются в Британской Колумбии, Саскачеване и юго-западной Манитобе (северное продолжение бассейна Уиллистон).
По данным журнала Oil and Gas Journal (январь 2008 г.) доказанные запасы нефти в Канаде составляют 179 млрд. барр. (24,41 млрд. тонн). По оценкам ВР при существующих на начало 2008 г. экономических и технических условиях извлечено из них может быть 4,2 млрд. тонн. Такой низкий показатель излечения связан с тем, что более 95% запасов – трудноизвлекаемая нефть в песках Альберты.
Нефтяной сектор Канады приватизирован. Крупнейший игрок на рынке Imperial Oil, главным акционером которой является ExxonMobil (69,6%). В 2002 г. в результате слияния Alberta Energy Company и PanCanadian Energy на рынке страны стала работать ещё одна крупная нефтегазовая компания EnCana. Другими крупными производителями нефти в Канаде являются Talisman Energy, Suncor, EOG Resources, Husky Energy и Apache Canada.
Всё больший интерес к канадскому нефтяному сектору проявляют азиатские компании. В частности, в июле 2006 г. государственная корейская Korea National Oil Corporation приобрела битумное месторождение BlackGold, которое содержит около 250 млн. барр. (34 млн. тонн) сырой нефти. К 2010 г. KNOC планирует добывать здесь 35 000 барр/день (4773 тонны/день) нефти.
Китайская Sinopec приобрела 40% долю в проекте Syneco по разработке нефтяных песков Northern Lights, в рамках которого планируется добывать 100 тыс. барр./день (13,6 тыс. тонн/день) начиная с 2010 г. Другая китайская компания China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) владеет долей в MEG Energy (дочернее предприятие EnCana), которая реализует проект Christina Lake. В 2007 г. Chinese National Petroleum Сompany (CNPC) получила права на исследование области в Альберте площадью 260 акр (1,05 кв. км).
За последние 8 лет доля нефти, добытой в Канаде традиционным способом (не нефтяные пески) снизилась с 65% до 38%.
Нефтеносные пески Альберты
По данным правительства канадской провинции Альберта она находится на втором месте в мире по запасам нефти после Саудовской Аравии (Таблица 7. 1).
Таблица 7. 1 - Доля Альберты в мировой структуре запасов нефти
Источник: Правительство провинции Альберта (2006)
В нефтеносных песках Альберты расположена основная часть запасов нефти Канады. Нефтеносные пески - полезное ископаемое, состоящее из глины, песка, воды и битума. Из нефтяных песков с помощью, в частности специальных очистительных заводов производятся обычная нефть и нефтепродукты. По данным Handelsblatt из доступных резервов нефти в Канаде, которые составляют 179 млрд. баррелей (24,41 млрд. тонн), 174 млрд. баррелей (23,73 млрд. тонн) находятся в нефтеносных песках и могут быть освоены с помощью дорогих и наносящих ущерб окружающей среде технологий . Нефтеносный песок добывается на открытых разработках или нефтяное сырьё посредством горячего пара разжижается под землей и затем откачивается на поверхность. Оба метода требуют в дальнейшем проведения специальных химических процессов, прежде чем можно будет продавать полученный продукт как синтетическую нефть.
В середине 2006 г. национальный энергетический совет Канады оценил стоимость добычи сырья в нефтяных песках Альберты в C$9-C$12 за баррель (8,1-10,8 долл. США2006/барр.). Стоимость операции SAGD (гравитационное дренирование при закачке пара) находилась в пределах C$10-C$14 за баррель (9-12,6 долл. США2006/бар.). Для сравнения эксплуатационные расходы при производстве на обычных нефтяных скважинах составляли менее USD$ 1 /барр. в Ираке и Саудовской Аравии и около USD$ 6/барр. в США и на обычных месторождениях Канады.
Помимо этих затрат существуют большие производственные расходы, образующиеся, главным образом, при транспортировке сырья к месту переработки. По оценкам Национального энергетического совета Канады они увеличивают стоимость производства на C$18-C$20 за баррель (16,2-18 долл. США2006/бар.) для Операции добычи и до C$18-C$22 за баррель (16,2-19,8 долл. США2006/бар.) для Операции SAGD. Указанные расчёты не включают стоимость переработки сырого битума до синтетической сырой нефти, которая увеличивает общую величину затрат до C$36-C$40 за баррель (32,4-36 долл. США2006/бар.).
В сентябре 2006 г. Энергетический совет Альберты опубликовал новые повышенные оценки по стоимости добычи на нефтяных песках провинции разными методами – Рисунок 7. 2. Помимо затрат по технологии SAGD представлены также сравнительные данные для методики CSS.
Рисунок 7. 2 - Стоимость производства нефти на битумных песках в зависимости от метода
Источник: “Supply Cost of Alberta Oil Sands”, Alberta Energy and Utilities Board, EUB,
Economics Group (сент. 2006)
По данным Энергетического совета Альберты в сентябре 2006 г. итоговая стоимость производства нефти на нефтеносных песках Канады составила 25,09-39,86 USD$/бар. (Таблица 7. 2).
Таблица 7. 2 - Итоговая стоимость производства нефти на битумных песках Канады
* - проекты включают ТЭЦ
Источник: “Supply Cost of Alberta Oil Sands”, Alberta Energy and Utilities Board, EUB, Economics
Group (сент. 2006)
Однако в настоящее время затраты на производство нефти в нефтяных песках Канады существенно возросли. По оценкам экспертов только за 2007 год они поднялись на 20% и составили к концу 2007 - началу 2008 г. более USD$50. Экономическая эффективность проектов возможна при цене нефти на мировых рынках не ниже USD$ 60 (Таблица 7. 3).
Таблица 7. 3 - Экспертная оценка экономической эффективности проектов по добыче
нефти в нефтяных песках Канады
С учётом динамики цен на нефть в последнее десятилетие и затрат на её транспортировку, на окупаемость проекты в Альберте вышли только в период 2005-2006 гг. (Рисунок 7. 3).
Рисунок 7. 3 - Динамика цен на нефть 1994-2008
Падение цен на нефть в условиях роста производственных затрат способно вновь вывести добычу на нефтяных песках за грань рентабельности.
Важно отметить, что в будущем нефть Альберты станет фактически замыкающей для всего мира и будет устанавливать нижнюю планку для цены «чёрного золота», которая на сегодняшний день составляет около $60/барр. Однако в краткосрочные периоды возможно падение цен и ниже этого уровня.
По прогнозам МЭА в долгосрочной перспективе возможна добыча канадских нефтяных песков при условии, что средняя цена импортируемой сырой нефти к 2015 г. будет находиться на уровне $75 ($60 в ценах 2006 г.) и достигнет $108 к 2030 г. ($62 в ценах 2006).
К 2020 году совокупная нефтедобыча в Канаде может подняться до 4-5 млн. баррелей ежедневно. Из них на долю добычи из нефтеносных песков придется от 3,3 млн. баррелей до 4 млн. баррелей. Таков прогноз, сделанный Союзом канадских нефтепроизводителей (CAPP). Федеральные власти страны исходят из того, что к 2015 году инвестиции в нефтеиндустрию составят 94 млрд. канадских долларов (92 млрд. долл. США).
По прогнозам Национального энергетического совета Канады, сделанным весной 2007 г., к 2030 г. нефтеносные пески Альберты обеспечат 90% общей нефтедобычи страны. Общий объем добываемой нефти увеличится до 4,6 млн. баррелей в день, и примерно 4,14 млн. баррелей из этого количества будет поступать с нефтеносных песков.
Сторонники защиты окружающей среды весьма скептически относятся к развитию проектов по добыче нефти в нефтеносных песках. Так, организация World Wide Fund for Naturre (WWF) обращает внимание на то, что по сравнению с традиционной добычей нефти ее добыча из нефтеносных песков требует в три раза больше энергии и при этом высвобождает почти в три раза больше диоксида углерода. У специалистов по проблеме климата вызывает помимо всего прочего недовольство тот факт, что для нетрадиционной нефтедобычи применяется экологически чистый природный газ с целью извлечь из песка дизельное топливо.
Тем не менее, бизнес активно идёт в провинцию Альберта. В частности, весной 2007 г. компания Total сообщила об увеличении общего объема инвестиций в этот регион до 15 млрд. канадских долларов. Норвежская фирма Statoil вложила в разработку нефтеносных песков 2 млрд. долл. США. Расширяют инвестиции также Shell, Exxon, Chevron и другие.
Учитывая тенденции роста цен на нефть в последние годы и рост спроса на этот вид энергоресурсов можно отметить повышенный интерес инвесторов к проектам по добычи в нефтеносных песках Альберты в долгосрочной перспективе. Однако не следует переоценивать роль этого региона на мировом нефтяном рынке. По оценкам МЭА (WEO 2007) мировая потребность в нефти к 2030 г. возрастёт до 116,3 млн. бар/день. Провинция Альберта сможет обеспечить около 3,5% от всего мирового спроса (согласно национальным прогнозам). Следовательно, основную долю на рынке сохранят традиционные поставщики. Нельзя недооценивать и экономические риски. Мировой финансовый кризис 2008 г. продемонстрировал, что за короткий промежуток времени цены на нефть могут упасть в два и более раза. Поэтому всегда сохраняется угроза затягивания сроков окупаемости инвестиций, вложенных в канадские нефтяные пески.
По данным CIA протяжённость нефтепроводов Канады составляет 23564 км. Система трубопроводов достаточно сильно интегрирована с нефтепроводной системой США (Рисунок 7. 4).
На нефтяном рынке Канады работает два главных трубопроводных оператора Enbridge Pipelines и Kinder Morgan Canada (прежнее название Terasen). Enbridge Pipelines управляет системой трубопроводов, по которой транспортируется нефть из Эдмонта и Альберты в Восточную Канаду и к области Великих озёр в США. Kinder Morgan управляет Trans Mountain Pipe Line (TMPL), которая позволяет поставлять нефть с западной области Альберты к очистительным заводам и терминалам в Ванкувере.
Рисунок 7. 4 – Интеграция нефтепроводных систем Канады и США
Для добычи нефти необходимо сначала вырубить леса, осушить болотистую почву, снять поверхностный слой земли и затем выкапывать залегающий под этим слоем нефтеносный песок.
Фото: Reuters
В канадской провинции Альберта идет активное промышленное освоение лесных территорий. Наряду с лесопользованием и добычей полезных ископаемых ведется разработка нефтяных и газовых месторождений. Начавшийся там бум освоения нефтеносных песков еще больше усугубляет ситуацию.
Наиболее наглядно это видно на примере положения в форте МакМюррей, небольшого города на севере провинции, в котором резко растут цены на жилье. Еще несколько десятилетий назад он действительно был настоящим медвежьим углом, а ныне по праву считается центром канадской нефтедобывающей индустрии. Форт МакМюррей влечет к себе тысячи людей. Но достать там жилье представляется из-за его нехватки весьма проблематичным. Дом, стоивший еще десять лет тому назад 100 тыс. долл., теперь обходится покупателю свыше полумиллиона долларов.
Как отмечает германская газета Handelsblatt, миллиардные инвестиции в нефтедобывающую отрасль превратили район нефтеносных площадей вдоль реки Атабаска в символ энергетического и сырьевого богатства Канады. Однако развитие инфраструктуры отстает от требований, связанных с бумом в сфере добычи нефти. Поэтому провинциальное правительство Альберты планирует выделить в перерасчете 245 млн. евро на строительство в ближайшие три года новых больниц, жилых домов и модернизацию системы канализации. Это делается в целях предотвратить коллапс в городе, испытывающем на себе воздействие продолжающегося бума.
Нефтяное богатство представляет собой на самом деле движущую силу канадской экономики. Кстати, что такое нефтеносные пески? Это – полезное ископаемое, состоящее из глины, песка, воды и битума. Из нефтяных песков с помощью, в частности специальных очистительных заводов производятся обычная нефть и нефтепродукты. «По осторожным оценкам, – пишет Handelsblatt, – доступные резервы нефти в Канаде составляют 179 млрд. баррелей. Тем самым она занимает в мире второе место после Саудовской Аравии по этому показателю.» Правда, в основном из этих запасов 174 млрд. баррелей находятся в нефтеносных песках и могут быть освоены с помощью дорогих и наносящих ущерб окружающей среде технологий. Нефтеносный песок добывается на открытых разработках или непосредственно сама нефть после того, как она посредством горячего пара разжижается под землей и затем откачивается на поверхность. Оба метода требуют в дальнейшем проведения специальных химических процессов, прежде чем можно будет продавать полученный продукт как синтетическую нефть.
Цена барреля определяет перспективность месторождения
После того как в феврале 1947 года в общине Ледук (провинция Альберта) была открыта нефть, канадская промышленность очень долго использовала прежде всего традиционные методы нефтедобычи с применением буровых вышек и колодцев. Лишь после того, как на мировом рынке возрос спрос на нефть и ее цена превысила уровень в 40–50 долл. за баррель, оказалось стоящим разрабатывать нефтеносные пески на севере Альберты. Такие компании, как Petro Canada, Shell, Exxon и Texaco, немедленно приобрели соответствующие лицензии.
По данным Handelsblatt, в настоящее время Канада добывает ежедневно 2,5 млн. баррелей нефти – 1,3 млн. баррелей из обычных источников и 1,3 млн. баррелей их нефтеносных песков. К 2020 году совокупная нефтедобыча в Канаде может подняться до 4–5 млн. баррелей ежедневно. Из них на долю добычи из нефтеносных песков придется от 3,3 млн. баррелей до 4 млн. баррелей. Таков прогноз, сделанный Союзом канадских нефтепроизводителей (CAPP). Федеральные власти страны исходят из того, что к 2015 году инвестиции в нефтеиндустрию составят внушительную сумму – 94 млрд. канадских долларов.
Сторонники защиты окружающей среды весьма скептически относятся к подобному развитию отрасли. Так, организация Wold Wide Fund for Naturre (WWF) обращает внимание на то, что по сравнению с традиционной добычей нефти ее добыча из нефтеносных песков требует в три раза больше энергии и при этом высвобождает почти в три раза больше диоксида углерода. У специалистов по проблеме климата вызывает помимо всего прочего недовольство тот факт, что для нетрадиционной нефтедобычи применяется экологически чистый природный газ с целью извлечь из песка дизельное топливо.
На канадскую нефть имеется спрос во всем мире
Несмотря на энергичную критику определенных кругов общественности, правительство провинции Альберта и правительство Канады делают ставку на развитие получения нефти из нефтеносного песка. Причина этого курса в том, что большой интерес к канадской нефти проявляют наряду с США также Китай и Южная Корея.
«Мы не будем наступать на педаль тормоза», – заявил премьер Альберты Эд Штельмах в ответ на требование защитников окружающей среды ввести мораторий на развитие отрасли, ведущей добычу нефти из нефтеносных песков. Шансов на возможность моратория никаких нет, так как отрасль создает новые рабочие места. В газовой и нефтяной отраслях занято в стране примерно 300 тысяч человек. 75% из них трудятся в Альберте, которая, словно магнит, притягивает к себе рабочую силу из остальных канадских провинций и из-за границы. И это совсем неудивительно. Согласно официальным данным канадской статистики, промышленные рабочие в прошлом году в среднем зарабатывали в час 16,73 долл., тогда как их коллеги в газовой и нефтяной индустрии получали уже 30,36 долл.
В этой отрасли предприниматели жалуются на растущие расходы по оплате стоимости труда, которые ведут к появлению «фактора неизвестности». К тому же повышенный спрос на сырье, в том числе и на сталь, содействует росту цен, от этого сырьевая страна Канада только выигрывает. Рост цен на сталь приводит к повышению стоимости бурового оборудования и тем самым увеличивает производственные расходы нефтедобывающей промышленности. Все это, как считают нефтепромышленники, также создает в значительных масштабах обстановку неуверенности в работе по освоению нефтеносных песков.
До недавнего времени большинство крупных нефтяных компаний не стремились разрабатывать нефтеносные пески, поскольку это требует значительных затрат. В большинстве случаев для добычи нефти необходимо сначала вырубить леса, покрывающие весь регион, осушить болотистую почву, снять поверхностный слой земли и затем выкапывать залегающий под этим слоем нефтеносный песок. Лишь после процедур, необходимых для извлечения нефти, получается битум, который необходимо подвергнуть дополнительной обработке, чтобы поучить из него бензин. Вполне понятно, что все это требует больших затрат энергии. В результате производственные издержки на добычу только одного барреля составляют от 18 до 23 долл. Специалисты банка Citibank исходят из того, что разработка нефтеносных песков целесообразна только тогда, когда цены на нефть не опускаются ниже 40 долл. США за баррель.
В наше время, когда цена нефти составляет чуть ли не сто долларов США, крупные нефтяные фирмы сбились с ног в поисках новых месторождений. Нефтеносные пески неожиданно стали весьма привлекательными. Нет опасности, что разведывательные работы окажутся безрезультатными. Когда работа налажена на таком месторождении, оно способно обеспечить бесперебойный и постоянный нефтяной поток на протяжении 30 и более лет. Такой предсказуемости на обычных месторождениях, как правило, не бывает.
Канада оказалась привлекательной для большинства нефтяных гигантов. Прошедшей весной компания Total сообщила об увеличении общего объема инвестиций в этот регион до 15 млрд. канадских долларов. Норвежская фирма Statoil вложила в разработку нефтеносных песков 2 млрд. долл. США. Подключаются также Shell, Exxon, Chevron и другие. Ожидается, что Канада к 2020 году окажется на одном уровне с Ираном.
Сохраняется одна проблема, связанная с экологией, – разработка нефтеносных песков сопровождается значительными выбросами углекислого газа в атмосферу. Канадское правительство, как известно, обязалось сократить эти выбросы. Поэтому оно потребует от добывающих компаний уменьшить выбросы на 2% в год. Пока, однако, нет технологии, позволяющей это сделать. Некоторые эксперты склонны считать, что неопределенность вокруг нефтеносных песков настолько же велика, насколько велики и сами проекты по их разработке.
Буквально за год Канада в 3,6 раза (!) увеличила свои запасы нефти. Если в 1998 году доказанные запасы нефти составляли 49,8 млрд. баррелей, то в 1999 году они составили уже 181,6 млрд. баррелей!* При этом страна переместилась с восьмого сразу на второе место по величине запасов среди нефтедобывающих стран, уступив только Саудовской Аравии. Как канадским нефтяникам удалось это сделать? Открытие новых крупных месторождений нефти? Ничего подобного. Степень разведанности запасов в Канаде довольно высока, а новых крупных открытий не было со времен 1979 года, когда было открыто месторождение Хайберния . Так что дело совсем не в новых нефтяных месторождениях. Так как же Канаде удалось так резко нарастить свои доказанные запасы нефти?
*По данным BP Statistical Review of World Energy 2014
Эта история началась давно и началась она с работ Карла Кларка
Канадский химик Карл Кларк родился в 1888 году в городке Джорджтаун, штат Онтарио. Высшее образование он получил в университете Макмастер, а в 1915 году в университете Иллинойса он получил степень доктора химических наук.
Надо сказать, что Канада обладает огромными запасами тяжелой нефти (битума). Залежи битуминозных песков были известны уже давно (например, крупнейшее месторождение Атабаска было открыто еще в 1778 году), но эффективного способа разработки таких залежей найдено не было. Их разработка сводилась в основном к поверхностному сбору битума с использованием его в строительных целях.
Для изучения способов разработки нефтяных песков правительство Альберы (провинции, в которой расположены все основные запасы тяжелой нефти) в 1921 году учредило Совет по научным и промышленным исследованиям (Scientific and Industrial Research Council). Первым участником этой организации стал Карл Кларк, а его основной задачей было найти эффективный способ переработки нефтяных песков.
Карл начал экспериментировать с различными способами отделения нефти от твердых частиц песка с использованием горячей воды и химикатов. В 1923 году он со своим коллегой Сидни Блэром построил небольшой экспериментальный завод по переработке нефтяного песка. Завод был способен переработать до 85 тонн исходного вещества в год, но большой проблемой оставались высокие затраты на нагрев воды. В 1925 году в процессе работы на Совет Карл Кларк, наконец, нашел эффективный способ извлечения нефти из нефтяных песков с помощью горячей воды и химических реагентов, который он запатентовал в 1929 году.
Метод этот заключается в том, что нефтяной песок, добытый карьерным способом, смешивают с горячей водой либо в специальном барабане, либо непосредственно в трубопроводе. Капельки нефти (битума) при этом отделяются от минеральных частиц песка и прикрепляются к небольшим воздушным пузырькам, которые помогают им переместиться в верхнюю часть смеси. Затем вся эта масса размещается в специальных разделительных сосудах, где насыщенная битумом пена просто откачивается с поверхности жидкости. Откачиваемая пена содержит порядка 65 процентов нефти, 25 процентов воды и 10 процентов твердых частиц.
Когда крупные зерна песка оседают, их перекачивают на специальные утилизационные площадки, где из них формируют своего рода дамбы в виде пруда. В эти пруды закачивают отработанную воду с оставшимися в ней мелкими частицами песка. Некоторое время вода отстаивается и после полного оседания всех твердых частиц оставшуюся чистую воду используют повторно.
Интересный факт: поскольку частицы минерального вещества после их обработки и извлечения из них нефти не оседают с изначальной плотностью, то получается, что каждый кубический метр добытого нефтяного песка превращается в 1,4 м³ отходов.
Обычно таким методом удается извлечь 88-95 процентов нефти, содержащейся в нефтяном песке, что делает этот метод весьма эффективным.
Когда канадские компании начали коммерческую добычу нефти из нефтяного песка в конце 1960-х, даже в нефтяной отрасли мало кто обратил на это внимание. Нефть была заключена в полутвердой вязкой пасте называемой битумом, смешанной с твердыми минеральными частицами. Залежи битумной нефти застывали зимой, а летом превращались в болотистые места, в которых тонуло оборудование. Долгое время никто не принимал всерьез возможности добычи нефти из таких трудноразрабатываемых залежей. Но со временем нефтяные пески были признаны полноценной и неотъемлемой частью нефтяной отрасли. А доктора Карла Кларка в Канаде теперь чтят, как разработчика эффективной технологии извлечения нефти из них.
Переход к технологиям добычи тяжелой нефти из пласта
Карьерный способ разработки нефтяных песков с помощью огромных экскаваторов и гигантских грузовиков позволяет вовлечь в добычу только 20% нефтяных запасов. Остальные запасы залегают на большой глубине вне пределов досягаемости карьерного метода. Поэтому следующим логическим шагом в развитии процесса освоения нефтяных песков был переход к добыче нефти непосредственно из пласта (так называемый in situ process). С этой целью были разработаны такие методы как метод , блестяще описанный в статье , VAPEX, CHOPS и некоторые другие (например, ).
Еще в 1940-х Карл Кларк пришел к выводу, что поверхностная добыча нефтяного песка и его дальнейшая переработка - не самый эффективный способ получения нефти. «До сих пор я был очень пессимистичен в отношении добычи тяжелой нефти непосредственно из пласта, но сейчас я становлюсь все более оптимистичен» - писал он. Но основная заслуга в разработке коммерчески успешного метода добычи тяжелой нефти из пласта принадлежит доктору Роджеру Батлеру – разработчику метода SAGD.
Родился Роджер Батлер в 1927 году в Великобритании в городке Илфорд, который с 1965 года считается частью Лондона. В 1951 году Роджер получил докторскую степень в области химии в Имперском колледже Лондона и почти сразу после этого иммигрировал в Канаду.
В 1955 году он начал работу в компании Империал Ойл, где проработал следующие 27 лет, в течение которых не только разработал технологию разработки тяжелой нефти методом SAGD, но и близкую ей технологию VAPEX, в которой вместо пара используется специальный растворитель.
В 1970-х Батлер, будучи работником компании Империал Ойл, разработал концепцию использования двух параллельных горизонтальных скважин с закачкой пара в одну из них, как возможный способ разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти. Его концепция и ее дальнейшее превращение в коммерчески успешную технологию SAGD дало толчок к развитию других методов разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти.
Признаваемый в настоящее время как отец технологии SAGD, Роджер Батлер сыграл ключевую роль в развитии методов разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти. «Изобретение Роджером концепции SAGD стоит в одном ряду с изобретением Карлом Кларком процесса использования горячей воды и является одной из критически важных инноваций, которые позволили нефтяным пескам Канады стать одним из ключевых источников энергии в мире в масштабах Саудовской Аравии» - пишет Даг Лиллико, менеджер Совета по исследованиям Альберты.
Развитие инновационных технологий добычи нефти позволило Канаде создать многомиллиардную индустрию по добыче тяжелой нефти и природных битумов. И хотя затраты на добычу такой нефти гораздо выше, чем традиционной, она играет все более значимую роль в современной нефтяной индустрии.
В целом можно выделить три стадии освоения залежей нефтяных песков Канады:
- Поверхностная добыча нефтяного битума и его использование для нужд строительства, в том числе дорожного;
- Разработка нефтяных песков карьерным способом с их последующей переработкой;
- Добыча тяжелой нефти непосредственно из пласта
Таким образом, именно благодаря развитию инновационных технологий добычи тяжелой нефти и природных битумов Канаде удалось стать второй крупнейшей страной в мире по величине доказанных запасов нефти.
P.S. В течение 2008-2010 гг. такой же «фокус» с приростом запасов удалось проделать Венесуэле. Причем с гораздо большим эффектом. Еще в 2007 году она занимала только 6-е место по величине доказанных запасов нефти среди нефтедобывающих стран. А уже в 2010 году, благодаря постановке на баланс битумной/тяжелой нефти, залегающей в долине реки Ориноко, она заняла первое место в мире, значительно обогнав по этому показателю Саудовскую Аравию. Но это, как говорится, уже совсем другая история…
Современный мир невозможно представить без нефти. Развитие промышленности, существование городов и благополучие целых государств зависит от черного золота. По причине интенсивной эксплуатации запасы нефти истощаются, вынуждая нефтедобывающие компании заниматься поиском и обустройством все новых и новых месторождений. Кроме жидкой нефти в мире существуют и другие модификации этого полезного ископаемого. Одним из видов нетрадиционных углеводородов являются битумные (они же битуминозные) пески.
Битумные пески представляют собой смесь песка и глины, пропитанную битумом. Согласно современным теориям образования нефти, все ископаемые углеводороды, будь то природный газ, нефть или битумные пески, образуются в результате преобразования погребенных под землей растительных остатков. Битумы представляют собой более тяжелые и вязкие углеводороды, лишившиеся летучей фракции. По своему химическому составу они также несколько отличаются от нефти. Основным компонентом битума являются асфальтены, которые из-за своей вязкости при обычной температуре существуют в твердом состоянии. Месторождения битуминозных песков представлены в природе, как правило, в виде пластов, лежащих на небольшой глубине, и поэтому возможна их добыча открытым способом.
Одно из крупнейших месторождений битуминозных песков в мире расположено на юго-западе Канады, в провинции Альберта. В трех месторождениях на этой территории содержится до 70% всех мировых запасов. Добыча битумных песков ведется здесь открытым способом с 2003 года. Для того, чтобы добраться до пластов с полезными ископаемым, добывающие компании вырубают лес, который растет на поверхности. Гигантские по площади территории очищают от растительности и верхнего слоя грунта. Но эти бедствия не идут ни в какое сравнение с самим процессом добычи нефти из битумных песков. Для того, чтобы отделить битум от породы, через битумный песок пропускают нагретый водяной пар, который делает его более жидким. В результате добычи нефти подобным способом образуется большое количество отходов: пруды-отстойники с токсичной жидкостью, отвалы пустых пород, загрязненных углеводородами и тысячи квадратных километров территории, непригодной для жизни людей и животных. В опасных нефтесодержащих разливах ежегодно гибнут сотни птиц, а нефтедобывающие заводы Альберты выбрасывают в атмосферу тонны парниковых газов ежегодно.
Хотя нефтедобывающие компании обещают провести полную рекультивацию всех земель, вовлеченных в процесс добычи, это представляется маловероятным. Экологи, общественные организации и представители коренных народов этой провинции пытаются как-то повлиять на процесс масштабного загрязнения региона. Но пока мировые цены на нефть выше себестоимости ее добычи из битумных песков, в провинции Альберты все новые и новые земли будут вовлечены в этот процесс.
Битумные пески изначально считались альтернативным источником нефти. Но, как оказалось, альтернатива здесь только в способе добычи, а по масштабам влияния на окружающую среду подобные месторождения превосходят традиционные нефтяные промыслы. И то, что в начале пути казалось экономически выгодным делом, в результате обернулось экологической катастрофой, варианты ликвидации которой предстоит еще разработать.
