Производство на природен газ: характеристики и клопки. Природен газ. Неговите свойства, извличане и химичен състав

Съставът му е доминиран от въглеводороди като метан. Америка е била и си остава лидер в производството на този газ. Днес ще научим повече за това какво е шистов газ, както и ще се запознаем с историята, технологията и перспективите за неговото производство.

Терминология

Много хора питат: „Каква е разликата между шистов газ и природен газ?“ Всъщност този въпрос е неправилен. Факт е, че шистовият газ също е природен, тъй като се добива от недрата на земята. Затова е по-правилно да се каже, че синьото гориво може да бъде традиционно и шистово. Разликата между двата вида е в метода на добиване и състава им. Традиционният газ се добива главно от газови находища или специални зони на нефтени полета, които се наричат ​​газови шапки. Може да се състои от различни газове (метан, етан, пропан или бутан) в различни пропорции. Преобладаващият въглеводород обикновено е метан. Какво е шистов газ? Този вид гориво се извлича от газоносни седиментни скали, представени главно от шисти. Делът на метан (CH4) в него е много по-висок, отколкото в традиционното синьо гориво. Това е цялата разлика.

История

Първият търговски кладенец за шистов газ е пробит през 1821 г. във Фредония (САЩ) от Уилям Харт. Мащабното производство на шистов природен газ (LNG) в Америка беше инициирано от Том Уорд и Джордж Мичъл. През 2002 г. в Тексас Devon Energy е пионер в използването на насочено сондиране в комбинация с многоетапно взривяване. Добивът на шистов газ в САЩ започна рязко да нараства. Медиите започнаха да наричат ​​този процес "газова революция". В резултат на това през 2009 г. Америка стана световен лидер в производството на газ (745,3 млрд. куб. м). В същото време неконвенционалните източници (шисти и въглищни пластове) представляват 40% от производството. Скоро целият свят научи какво е шистов газ.

През 2010 г. най-големите горивни компании в света са инвестирали общо 21 милиарда долара в активи за шистов газ. Когато процесът започна да набира скорост, цената на шистовия газ в Америка започна бързо да пада. До началото на 2012 г. тя беше по-ниска от себестойността на производството на LNG. В резултат Chesapeake Energy, най-голямата компания в индустрията, намали производството с 8% и капиталовите инвестиции със 70%.

В края на 2012 г. газът в Америка започна да струва дори по-малко, отколкото в Русия. Лидерите в индустрията започнаха масово да намаляват производството поради финансови затруднения. А Chesapeake Energy беше на ръба на фалита.

Как се произвежда шистов газ?

Цената на търсенето на находища на LNG значително надвишава цената на подобна работа с традиционното „синьо гориво“. Поради голямата дълбочина на поява, много конвенционални методи на изследване са неефективни тук.

Като цяло проучването на шистов природен газ се извършва на три етапа:

1. Пробиване на кладенец, в който се извършва хидравлично разбиване.
2. Изпомпване на пробна партида газ и нейния анализ с цел намиране на подходяща производствена технология.
3. Емпирично се определя производителността на конкретен кладенец.

Тъй като LNG се среща в скали с ниска порьозност, не е възможно да се извлича чрез традиционни методи.

Добивът на шистов газ се извършва с помощта на три технологии едновременно: хоризонтално и насочено сондиране, многоетапно взривяване и сеизмично моделиране. Понякога вторият метод се заменя с по-скъпия фракинг с безводен пропан. Тъй като концентрацията на шистов газ е ниска (0,2-0,3 милиарда m 3 /km 2), големи площи земя трябва да бъдат покрити с кладенци, за да се произвеждат значителни количества.

Хидравличното разбиване се извършва по следния начин. Полагат се тръби до находища на газ. През тях в недрата на земята се изпомпват вода, реагенти (сгъстители, киселини, инхибитори на корозия, биоциди и много други), както и специални гранули (керамика, стомана, пясък или пластмаса) с диаметър до 1,5 милиметра. В резултат на химическата реакция, която възниква при смесването на всички реагенти, се получава същото хидравлично разбиване. Поради това в скалата се появяват огромен брой пукнатини, които се припокриват с гранули и вече не могат да се слеят. Остава само да се изпомпва вода (филтрира се и се използва повторно) и газ, в който метанът е преобладаващият въглеводород.

перспективи

Запасите от шистов газ се оценяват на около 200 трилиона m 3 . Само малка част от тези ресурси обаче могат да бъдат извлечени. Днес LNG е регионален фактор и засяга само северноамериканския пазар.

Сред факторите, които влияят положително на перспективата за производство на газ от шисти, можем да отбележим:

1. Близост на депозитите до възможните пазари за продажба.
2. Впечатляващи резерви.
3. Интересът на редица държави към намаляване на вноса на горива и енергийни ресурси.

Това гориво обаче има и редица недостатъци:

1. Висока цена в сравнение с традиционния газ.
2. Неподходящ за транспортиране на дълги разстояния.
3. Бързо изчерпване на депозитите.
4. Незначителен дял от общо доказаните запаси.
5. Сериозни рискове за околната среда от добива.

Според IHS CERA производството на шистов газ през 2018 г. може да достигне приблизително 180 милиарда кубични метра.

Помислете за състоянието на нещата в различни страни по света.

Америка

През 2007 г. запасите от природен шистов газ в САЩ бяха оценени на 24 трилиона m 3 , от които 3,6 трилиона m 3 бяха признати за технически възстановими. През 2014 г., като се вземат предвид откриването на нови залежи, възстановимите запаси се оценяват на 4 трилиона м3, а проучените недоказани запаси - на 23 трилиона м3. Chesapeake Energy стана водещата американска корпорация за добив на този минерал. През 2009 г. производството на втечнен природен газ в САЩ представляваше 14% от всички горими газове, което доведе до преразпределение на световния пазар на газ и формиране на излишно предлагане. До 2012 г. в Америка са произведени 290 милиарда m 3 шистов газ, което вече представлява 40% от общото производство.

В резултат на това два нови терминала за внос на втечнени газове, построени в Америка в допълнение към 10 действащи, създадоха излишък от "синьо гориво". През 2010 г. някои терминали дори се опитаха да изнесат гориво. По-специално Freeport LNG Development подписа договор с Южна Корея и Япония за доставка на 2,2 милиона m 3 LNG годишно.

Според Международната агенция по енергетика производството на шистов газ в Америка до 2030 г. ще бъде около 150 милиарда m 3 годишно. Тривиално изчисление, направено през 2014 г., показва, че доказаните възстановими запаси от LNG в Съединените щати, при производство на същото ниво като през 2014 г. (330 милиарда кубически метра), ще стигнат за 12 години. Недоказаните запаси трябва да стигнат за 70 години. Най-големите находища на шистов газ в САЩ са Barnett, Haynesville, Marcellus, Eagle Ford и Fayetteville.

Европа

Големи находища на шистов газ са открити и в редица европейски страни. Става дума за Полша, Австрия, Англия, Германия, Унгария, Швеция и Украйна.

В началото на 2010 г. се появи информация за откриването на значителни запаси от LNG в Полша. През май същата година беше планирано да започне разработването на находища. През 2011 г. Stratfor (САЩ) отговори, че поляците ще трябва да инвестират десетки милиарди долари, за да създадат необходимата инфраструктура за нормалната дейност по извличане на идентифицирани запаси. Изданието отбелязва, че на Полша може да са необходими години или дори десетилетия, за да завърши тази работа. В края на 2011 г. ExxonMobil проби няколко експериментални кладенци в Полша, но през следващата година проектът беше затворен поради нерентабилност.

В други европейски страни въпросът за добива на шистов газ все още е на етап проучване. Според прогнозата на Международната енергийна асоциация до 2030 г. производството на LNG в Европа може да достигне 15 милиарда кубически метра годишно.

Русия

През март 2010 г. Комисията по енергетика проведе кръгла маса, която повдигна темата за перспективите за развитие на ресурсите на LNG. Участниците в събитието предложиха на правителството да организира работа по: оценка на потенциала на шистов газ на Руската федерация, изучаване на съвременни технологии за производство на неконвенционален газ, както и оценка на проблемите, които могат да възникнат във връзка с разработването на шисти индустрия в Съединените щати и вероятното й организиране в редица други щати.

Ръководството на Газпром заяви, че разработването на шистови находища на територията на Руската федерация не се планира през следващите десетилетия. Това твърдение беше подкрепено от факта, че конвенционалните запаси на компанията са 10 пъти по-ефективни от разработването на неконвенционални находища. В тази връзка през 2012 г. Александър Медведев, заместник-председател на борда на компанията, отбеляза, че ако Газпром се върне към въпроса за производството на LNG, това ще стане след 50-70 години.

Много председатели на "Газпром" и високопоставени служители многократно са заявявали, че "шистовата революция" е PR кампания, предназначена да подкопае авторитета на Русия на международния пазар на горива. Сергей Шматко, министър на енергетиката на Русия, каза през 2010 г., че е имало "ненужен шум" около въпроса. Според него развитието на добива на шистов газ в Америка няма да може да повлияе на световния енергиен баланс.

Първият високопоставен служител, изразил обратната позиция през 2010 г., беше Юрий Трутнев, министър на природните ресурси и екологията. Той каза, че ръстът на производството на LNG може да се превърне в проблем за Газпром и Руската федерация. През август 2012 г. заместник-министърът на икономическото развитие Андрей Клепач отбеляза, че по-рано мащабът на „шистовата революция“ в Руската федерация е бил подценен и е време да се вземе на сериозно. През октомври същата година Владимир Путин направи подобно изявление. В тази връзка той възложи на Министерството на енергетиката да коригира плана за развитие на отрасъла до 2030 г.

Редица експерти твърдят, че очакваните доставки на шистов газ от Америка за Евразия през следващите няколко години няма да представляват заплаха за износа на руски газ, тъй като последният е по-конкурентоспособен поради много по-ниските производствени и транспортни разходи. Въпреки това през 2012 г. Олег Дерипаска, голям руски бизнесмен, смяташе, че на Руската федерация остават 3-4 „пълни години“, след които шистовият газ и нефтът могат да бъдат конкурентни в реалностите на СТО.

Академикът на Руската академия на науките Анатолий Дмитриевской смята, че производството на LNG в Руската федерация е целесъобразно само за местни нужди, на територия, която се намира на значително разстояние от съществуващите газопроводи. Там проучването и организирането на производство на нетрадиционно синьо гориво може да се окаже по-целесъобразно от полагането на газопровод.

Украйна

През 2010 г. Shell и Exxon Mobil получиха лиценз за проучване на шистови находища в Украйна. През май 2012 г. бяха определени победителите в търга за разработване на газовите находища Юзивска (Източна Украйна) и Олеска (Западна Украйна). Първият обект отиде при Shell, а вторият - при Chevron. Предполагаше се, че активният добив в тези райони ще започне през 2018-2019 г. На 24 януари 2013 г. Shell подписа споразумение с Nadra Yuzivska за разделянето на шистовия газ, добит в регионите Харков, Донецк и Луганск. На подписването присъства и президентът на Украйна Виктор Янукович. През есента на 2015 г. компанията направи първия сондаж в района на Харков.

Почти веднага след подписването на споразумението в тези райони започнаха пикети и акции, участниците в които бяха против разработването на шистов газ, както и срещу предоставянето на тази възможност на чуждестранни компании. В. Волошин, ректор на Азовския университет, каза, че производството на LNG може да се извършва без вреда за околната среда, но трябва да се направи още работа, за да се намери най-подходящата производствена технология.

През 2014 г., когато започна въоръженият конфликт в Югоизточна Украйна, Chevron едностранно прекрати сключените по-рано споразумения, оплаквайки се от неизпълнението на украинското правителство на задълженията си за подготовка на регулаторната рамка. Shell временно преустанови дейността си по разработване на шистов газ в Донбас поради настоящите събития, но все още не е отказала договора.

Други държави

Световните шистови находища са доста големи. Те са съсредоточени главно в страни като Австралия, Индия, Китай и Канада. От тези държави само Китай се е заел с разработването на шистови находища. Компаниите в страната започнаха работа в тази насока през 2012 г. и си поставиха за цел до 2020 г. да достигнат ниво от 30 милиарда м3 газ годишно. Така страната ще може да покрие едва 1% от енергийните си нужди.

Забрана за добив

Във Франция и България разработването на шистови находища е забранено поради вероятност от увреждане на околната среда. Германия и някои американски щати вървят по същия път.

Заключение

Днес научихме какво е шистов газ, а също така се запознахме с технологията на неговото производство и страните, участващи в тази индустрия. И накрая, трябва да се отбележи, че LNG е доста обещаваща алтернатива на традиционния газ, но в момента неговото производство е свързано с редица трудности, които пречат на много страни да коригират процеса, така че полученият продукт да бъде конкурентен. Също така се уверихме, че въпросът за разликите между шистов газ и природен газ е изключително некоректен.

Природният газ се издига през кладенеца за сметка на естествената енергия. Добива се в Америка, Европа, Африка и други региони. Една седма от цялото световно производство се пада на дела на Газпром.

Копаене "на сляпо"

Природният газ се улавя в най-малките пори, които имат някои скали. Дълбочината, на която се намира природният газ, варира от 1000 метра до няколко километра. След геоложките проучвания, когато се установи точно къде се намират залежите, започва процесът на добив на газ, тоест извличането му от недрата, събирането и подготовката му за транспортиране.

Основната особеност на производството на газ в сравнение с добива на твърди полезни изкопаеми е, че газът остава скрит в затворени структури на всички етапи - от момента на извличане от резервоара до момента, в който достигне потребителя.

Сондиране на кладенци

Газът се извлича от недрата с помощта на специално пробити кладенци, които се наричат ​​производствени или производствени кладенци. Като цяло има много разновидности на кладенци - те се използват не само за производство, но и за изследване на геоложката структура на подпочвения слой, търсене на нови находища, спомагателна работа и т.н.

Защо да пробивате със "стълба"

Тръбите за укрепване на стените на кладенци могат да бъдат вложени една в друга - на принципа на телескопа. Така те заемат много по-малко място и ги съхраняват по-удобно.

Налягането трябва да бъде равномерно разпределено.

Дълбочината на кладенеца може да достигне 12 км. Тази дълбочина може да се използва за изследване на литосферата.

Сондажът е укрепен със специални обсадни тръби и циментиран.

След кладенеца

Природният газ се издига на повърхността благодарение на естествената енергия - като се стреми към зоната с най-ниско налягане. Тъй като газът, получен от кладенеца, съдържа много примеси, той първо се изпраща за преработка. Недалеч от някои полета се изграждат комплексни инсталации за пречистване на газ, в някои случаи газът от кладенци веднага влиза в завода за преработка на газ.

Производствени обеми

Днес Газпром представлява 74% от руския и 14% от световния добив на газ.

Таблицата по-долу сравнява производството на газ в световен мащаб, в Русия като цяло и производството на Газпром:

Данните за световното производство на газ са взети от доклада на BP.

Природният газ е въглеводородна смес на базата на метан. В допълнение към него, той включва и други компоненти: пропан, бутан, етан и вещества, които не съдържат въглеводороди. Натрупва се между планинските пластове. Често запасите от газ придружават нефтените полета. Едно от интересните му свойства е, че природният газ няма цвят и мирис. Добивът на газ е от голямо значение за съвременната индустрия и осигуряването на живот на населението.

Находища и запаси в различни географски райони

Страната ни е собственик на най-големите находища на синьо гориво. По-нататък следват САЩ, Казахстан, азиатските държави от бившия СССР - Азербайджан, Узбекистан и силите от Персийския залив. Разработването на находища се извършва по целия свят. Освен находища на сушата, активен добив се извършва и в океаните.

На територията на Руската федерация основните запаси се намират в Сибир, има ги и в Северен Кавказ и Черноморския басейн. Има няколко големи находища.

Уренгой.Това е най-голямото находище в Русия, второто по запаси в света.

Намирам.Също така се намира в Ямало-Ненецкия автономен окръг. Развитието му започва през 2004 г. Обемът на залежите в него се оценява на около 275 милиарда кубически метра.

Ангаро-Ленское- на територията на Иркутска област. Резултатите от оценката потвърждават натрупването там на до 1,4 трилиона кубични метра.

Ковикта- в същия район. Поради факта, че това находище се намира в зоната на вечната замръзналост, то е най-трудоемко за разработка. Обемът на находищата е около 2 трилиона кубически метра. м газ и до 120 милиона кубически метра течен кондензат.

Щокман.Намира се близо до Мурманск. По предварителни оценки има до 3,8 трилиона кубически метра. Това находище все още не е разработено поради дълбокото наличие на газ.

Газпром е монополист в разработката на газови находища у нас. Той представлява производството на около 74% от всички вътрешни запаси и 20% от световните. Задачите на Gosprom, в допълнение към неговите непосредствени функции, включват газификацията на държавата.

Класификации на газови резервоари

Предполага се, че минералите, включително природният газ, са се образували през епохата Креда. По това време на планетата са живели големи животни, които вече са изчезнали. Привържениците на биогенния произход смятат, че образуването на природен газ е свързано с това.

Депозитите се класифицират в зависимост от дълбочината на тяхното възникване и времето на образуване.

Най-дълбоките нива са именувани според местоположението. Те се наричат:

• сеномански.
• Валангински.
• туронски.
• Ачимовски.

Залежи на газ по нива

Туронският слой е с относително нов произход, дълбочината му е около 800 м. Характеризира се с разнороден състав с голямо количество примеси, които намаляват качеството на суровините.

Русия има огромни запаси от сеномански газ. Дълбочината на находищата е от 1 до 1,8 km. Този вид свободен газ не съдържа почти никакви примеси, в по-голямата си част, включително метан. Производството на газ при тези условия не изисква последващото му пречистване, поради което е най-целесъобразно от икономическа гледна точка.

Слоят Ачимов в момента не е напълно разбран. Отличава се със значително ниво на съдържание на парафин. Тези образувания се характеризират с високо вътрешно налягане. Ние също произвеждаме този вид газ доста широко.

Валанжинският етап се намира на дълбочина до 3 км и е най-дълбокият в сравнение с останалите. Сега тези резерви се изчерпват.

Процес на добив на синьо гориво

Преди производството на газ е процесът на геоложко проучване. Те ви позволяват точно да определите обема и естеството на появата на депозита. В момента се използват няколко метода за разузнаване.

Гравитационен- се основава на изчисляването на масата на скалите. Газосъдържащите слоеве се характеризират със значително по-ниска плътност.

Магнитни– отчита магнитната проницаемост на скалата. С помощта на аеромагнитно изследване е възможно да се получи пълна картина на находища с дълбочина до 7 км.

Сеизмични- използва се радиация, която се отразява при преминаване през червата. Това ехо е в състояние да улови специални измервателни уреди.

Геохимични- съставът на подземните води се изследва с определяне на съдържанието в тях на вещества, свързани с газовите находища.

Пробиване- най-ефективният метод, но в същото време най-скъпият от изброените. Ето защо, преди използването му е необходимо предварително проучване на скалите.

След идентифициране на находището и оценка на предварителните обеми на залежите, процесът на добив на газ продължава директно. Кладенците се пробиват до дълбочината на минералния слой. За да се разпредели равномерно налягането на издигащото се синьо гориво, кладенецът се прави със стълба или телескопично (като телескоп).

Кладенецът е укрепен с обсадни тръби и циментиран. За равномерно намаляване на налягането и ускоряване на процеса на производство на газ, няколко кладенци се пробиват наведнъж в едно поле. Издигането на газ през кладенеца се извършва по естествен начин - газът се премества в зона с по-ниско налягане.

Тъй като газът съдържа различни примеси след екстракцията, следващата стъпка е неговото пречистване. За да се осигури този процес, в близост до находищата се изграждат подходящи промишлени съоръжения за почистване и газ.

Добив с помощта на въглищни мини

Въглищните пластове съдържат голямо количество метан, чието извличане не само прави възможно получаването на синьо гориво, но и осигурява безопасната работа на въгледобивните предприятия. Този метод се използва широко в САЩ.

Метод на хидравлично разбиване

Когато се произвежда газ по този метод, през кладенеца се инжектира поток от вода или въздух. Така газът се измества.

Този метод може да причини сеизмична нестабилност на натрошени скали, така че е забранен в някои щати.

Характеристики на подводния добив

Запаси от газ има, освен на сушата, и под вода. Страната ни има обширни подводни находища. Подводното производство се извършва с помощта на тежки гравитационни платформи. Те са разположени върху основа, лежаща на морското дъно. Пробиването на кладенец се извършва с колони, разположени на основата. На платформите са поставени резервоари за съхранение на добития газ. След това се транспортира до земята чрез тръбопровод.

Тези площадки осигуряват постоянно присъствие на хора, извършващи поддръжка на комплекса. Броят може да бъде до 100 души. Тези съоръжения са оборудвани с автономно захранване, платформа за хеликоптери и помещения за персонал.

Когато е близо до брега, се правят кладенци. Те започват на сушата, оставяйки основата под морския шелф. Добивът и транспортирането на газ се извършва по стандартен начин.

Съхранение и транспортиране на добитото гориво

След производството газът се поставя в затворени непропускливи контейнери - стоманени резервоари, които за надеждност имат двойни стени. Възможно е производството им на базата на алуминиеви сплави. Междустенното пространство е запълнено с нетермопроводим материал, който предотвратява нагряването на газа.

Най-големи са подземните хранилища за втечнен газ. Скалите действат като стени. За по-голяма надеждност те са бетонирани.

При изграждането на такива резервоари се изкопават дълбоки ями, които след бетониране на стените се затварят със стоманен таван.

Природният газ се транспортира по тръби, направени от тръби с голям диаметър. В системата стабилно се поддържа налягане до 75 atm. Това се осигурява от компресорни станции, разположени на равни интервали.

По море газът се транспортира с помощта на специални газовози (танкери). За да направите това, газът трябва първо да се подготви. На борда на танкерите има резервоари, в които газът е в специални температурни условия под определено налягане.

Такъв транспорт е икономически целесъобразен, ако разстоянието между потребителя и развитието на находището не надвишава 3 хиляди километра. Той включва предварително изграждане на инсталация за втечняване на синьо гориво и пристанищно оборудване.

Въздействие върху околната среда

Системите за производство на газ имат сериозно въздействие върху околната среда. Статистически 35% от общите емисии във въздуха идват от този промишлен сектор. Само 20% от тях обаче са неутрализирани. Емисиите на вредни вещества от компресорните станции възникват при следните операции:

• залпов характер на изпускането (при прочистване на газопровода);
• при смазване на дегазиращия резервоар;
• в случай на работа на пневматични клапани.

Добивът на шистов газ е особено опасен за природния баланс. Този процес обикновено се извършва с помощта на метода на водния чук. В същото време използваната течност съдържа токсични компоненти, които впоследствие проникват в почвата. Те също могат да бъдат изхвърлени в атмосферата. Този процес създава опасност и в областта на сеизмологията.

За да се сведат до минимум отрицателните последици за околната среда, производството на газ трябва да се извършва съгласно разработената технология, която отчита тези точки.

Природният газ е смес от газове, която се образува при анаеробно разлагане на органични вещества в земните недра.

Природният газ принадлежи към групата на минералите. В резервоарни условия (т.е. условия на намиране в земните недра) природният газ е в газообразно състояние - под формата на отделни натрупвания (газови находища) или под формата на газова шапка на нефтени и газови находища, или в вода или в масло в разтворено състояние. Газът може също да бъде под формата на природни газови хидрати.

Методи и технологии за добив на природен газ

Добивът на природен газ се извършва само по метода на проточна работа на кладенци. Експлоатацията на кладенците се извършва чрез повдигащи тръби, но при липса на твърди примеси или агресивни компоненти в газа, кладенците се използват едновременно поради пръстена и повдигането

Работата на газов кладенец се контролира изцяло чрез записване на работните параметри, съответните измервания и анализ на резултатите от периодичните проучвания. От отделни кладенци, след отделяне от твърди примеси, влага и измерване, газът се насочва към промишлен газосъбирателен колектор, а след това към газосъбирателен пункт, а оттам след необходимата подготовка се изпраща към главния газопровод за последващ транспорт.

Технологичен процес на производство на природен газ

Основното оборудване за добив на природен газ е сондажна платформа. Това е длето, окачено на въже, което се спуска или повдига благодарение на яката. Те се наричаха ударно-въжени машини. Но сега такива машини практически вече не се използват: те бавно пробиват дупка в камъка, докато се губи много енергия.

Друг по-изгоден и по-бърз метод на сондиране е ротационният, с който се пробива кладенецът. Дебела стоманена тръба е окачена на специална ажурна четирикрака метална кула с височина 20-30 метра. Върти се с ротор. В долния край на тази тръба има свредло. Постепенно, с увеличаване на дълбочината на кладенеца, тръбата се удължава. За да може разрушената скала да не запуши кладенеца, в нея се инжектира специален глинен разтвор през тръба с помощта на помпа. И този разтвор промива кладенеца, премахва унищожен пясъчник, глина, варовик до празнината между стените и тръбата на кладенеца. Плътната течност едновременно поддържа стените на кладенеца и ги предпазва от срутване.

Но ротационното пробиване има своите недостатъци. Колкото по-дълбок е отворът, толкова по-трудно е да работи роторният двигател и толкова по-бавно ще бъде пробиването. Но с течение на времето тази вода, която само измиваше разрушената скала от кладенеца, започна да върти сондажа. Сега, преди да бъде достигнато дъното на кладенеца, тази суспензия завърта турбина, която е прикрепена към сондажното оборудване.

Този инструмент се нарича турбоборшина, подобрена и сега в кладенеца се спускат няколко турбини, които са монтирани на един общ вал. Природният газ се издига на повърхността на земята благодарение на естествената енергия - стремейки се към зоната с най-ниско налягане. Тъй като газът, който се получава от кладенеца, има голямо количество примеси, той първо се изпраща за преработка. В близост до някои полета се изграждат инсталации за комплексно третиране на газ, след което газът от кладенците веднага се изпраща в завода за преработка на газ.

Това е основната работа в производството на газ. Газът не изисква отделяне от околния масив с експлозиви или машини, не изисква повдигане на повърхността на земята в колички или конвейер.

Освен чрез сондажни кладенци, газ може да се добива и чрез метода на сляпо извличане. Газът е затворен в много малки пори, някои скали ги имат. Природният газ се намира на дълбочини от 1000 метра до няколко километра. След извършване на геоложки проучвания, когато се знае къде се намират находищата, започва процесът на производство на газ, той се извлича от недрата, събира се и се подготвя за транспортиране.

Транспортирането на природен газ до рафинерии и електроцентрали се извършва по шосе и железопътен транспорт, газът се транспортира в танкери или цистерни. Но често газът може да се доставя през тръби на всяко разстояние. Газопроводите, които са линии от стоманени тръби, които не са положени много дълбоко в земята, могат да се простират на хиляди километри.

Оборудване за производство на природен газ

За добив на природен газ е необходимо да има специално оборудване:

• Газоанализатори стационарни. Използват се за контрол при технологични измервания на газовия състав и контрол на емисиите в енергетиката, металургията, циментовата промишленост, нефтохимията
• Газов тестов сепаратор. Използва се за определяне на количеството течност, което се произвежда от нефтен кладенец, така че маслените нагреватели да се снабдяват с горивен газ. Необходим е газов тестов сепаратор за определяне на количеството газ, количеството течност, подаването на горивен газ към специални нагреватели, както и за осигуряване на безпроблемна и продължителна работа на свързания нагревател.
• Газов мрежест сепаратор. Използва се за цялостно пречистване на свързан петрол и природен газ от течност (инхибитор на образуване на хидрати, кондензат, вода) в промишлени инсталации, за подготовка на газ за транспортиране, за съхранение в подземни хранилища и в газопреработвателни предприятия.
• Газов нагревател. Използва се за автоматично поддържане на необходимата температура и за загряване на съпътстващи петролни, природни и изкуствени газове, които не съдържат агресивни примеси, преди дроселиране в компресорни станции, газоразпределителни станции, магистрални газопроводи и други потребители на топъл газ за повишаване на надеждността на технологичните инструменти.
• Газов филтър. Използва се за почистване на хоризонтални участъци на газопроводи от смолисти вещества, пясък, прах, метален котлен камък и други твърди частици, както и механични примеси, съдържащи се в природния газ и въздуха, преминаващ през тях.
• Колонни устройства. Използват се за масо- и топлообмен (абсорбция, ректификация, десорбция) при температури от -40°C до +200°C при свръхналягане.

Съхранение на добития природен газ

За съхранение на добития природен газ са необходими специални газонепропускливи, херметизирани резервоари. И за да може газът да заема по-малко място по време на съхранение и транспортиране, той се втечнява, за това се охлажда до температура от - 160 ° C. Такъв втечнен газ се съхранява в контейнери, изработени от специална стомана и издръжливи алуминиеви сплави. Стените са направени двойни, а между стените е монтиран материал, който провежда топлината лошо, така че газът да не се нагрява.

Но най-големите хранилища за природен газ са по-евтини и по-удобни за изграждане под земята. В такива подземни газови хранилища непропускливи скални слоеве ще служат като стени. За да се предотврати изпадането и срутването на такива скали, те се бетонират. Има няколко основни начина за съхранение на втечнени газове под земята. Хранилището може да бъде кухина - минна изработка, която е разположена много дълбоко. Също така хранилището може да бъде яма или яма, затворена с херметичен метален капак.

Подземните газови хранилища са два вида: в скални кухини и в порести скали. Първият тип включва такива хранилища, които се създават в стари тунели, изоставени мини, в пещери, в специални минни изработки, изградени в плътни скали (гранити, варовици, каменна сол, глина). Газовете се съхраняват в скални кухини, предимно във втечнено състояние. Най-често това е бутан, пропан и техните смеси. Вторият тип включва съоръжения за съхранение в изчерпани находища на газ и нефт, във водоносни хоризонти. Те обикновено съхраняват природния газ в газообразно състояние.

Най-удобните и най-евтини газови хранилища са тези, създадени в изчерпани находища на газ и нефт. За да използвате такива контейнери за съхранение, е необходимо да инсталирате допълнително оборудване, да поставите необходимите комуникации и да ремонтирате кладенци. Там, където са необходими запаси от газ и няма такива изчерпани залежи на газ и нефт, се изграждат газови хранилища във водоносни хоризонти. Газохранилище на водоносен хоризонт е изкуствено създаден газов резервоар, който се използва циклично.

Добивът на природен газ е най-важният отрасъл на добивната промишленост и е основният отрасъл, който формира излишъка на държавния бюджет.

Как се произвежда газ?

Природният и шистовият газ са високоефективни енергийни носители. Използването на газово гориво дава възможност да се въведат всички нови ефективни методи за пренос на топлина, да се формират по-икономични и високопроизводителни топлинни агрегати.

Как се произвежда природният газ?

Природният газ е най-ефективното и най-вече екологично чисто гориво.

Търсенето на находища на газ започва със съставянето на геоложка карта, която показва структурата на участъци от горната земна кора.

Газоносните образувания се образуват от скали, характеризиращи се с пореста си структура (пясъци, порести варовици и др.). Газовите находища са концентрации на въглеводороди, които запълват порите в газоносни образувания.

Повечето находища на газ изглеждат като гънка на земната кора, извита нагоре. Газът се съдържа в куполообразно образувание под земята. Под формата на шапка газът се натрупва в горните хоризонти на резервоара. В долните хоризонти има нефт или резервоар вода.

За извличане на газ от недрата на земята е необходимо да се пробие кладенец, който се състои от:

• уста (върхът на кладенеца);
• bottomhole (дъното на кладенеца).

Можете да пробиете кладенец с електрическа бормашина, която се върти бързо и разрушава скалите.

След това вътре в образувания кладенец се спуска низ от фонтанни тръби, през които газът се движи от дъното към устието.

• сушене - отделяне на газ от влага;
• почистване - отделяне на сероводород и въглероден диоксид;
• одоризация - придаване на миризма на газ.

Как се произвежда шистов газ?

Шистовият газ се счита за изкуствен газ, който се получава чрез термична обработка на нефтени шисти в пещи. Шистовият газ се характеризира с високо съдържание на въглероден диоксид.

Пречистеният шистов газ практически не се различава от природния по физични свойства. Необработеният шистов газ носи огромно количество примеси, което усложнява процеса на преработката му.

Основният метод за добив на шистов газ е хидравличното разбиване. Тази производствена технология причинява огромна вреда на околната среда поради химичния състав на сондажната течност.

Сондажната течност се въвежда в газоносната формация под високо налягане (500-1500 атм.). След това се образуват пукнатини в скалата с размери до 20 м. Сега газът може свободно да излиза през канала, направен за влизане в разтвора. Тези пукнатини могат да изчезнат под масата на скалите, така че такива разломи се правят до 10 пъти годишно.

Технологията за преработка на шистов газ не се различава от преработката на природен газ.

Недостатъци на производството на шистов газ:

• замърсяване на подпочвените води;
• сеизмична заплаха;
• замърсяване на почвата и повърхностните води;
• емисии в атмосферата.

Перспективите за добив на шистов газ са много големи. В момента осъществимостта на добива на шистов газ е глобален проблем. Дали си струва да замърсяваме околната среда и да вредим на човешкото здраве в името на високоефективното гориво е доста риторичен въпрос.