Склад, видобуток та використання природного газу

Природний газ — корисна копалина, яка утворилася в результаті анаеробного розкладання органічних речовин під впливом високої температури і тиску.

Загиблі організми опускалися на морське дно, формуючи мулисті опади, які за рахунок геологічних зміщень проникали на велику глибину.

Саме там протягом мільйонів років протікав процес, при якому вуглець, що входить до складу осадових порід, став частиною сполук, називаних вуглеводнями. Це походження природного газу.

Характеристики

Зміст

  • 1 Характеристики
  • 2 Родовища і запаси
  • 3 Способи видобутку
  • 4 Технологічний процес
  • 5 Зберігання і транспортування
  • 6 Вплив газодобувних систем на екологію
  • 7 Застосування

Природний газ в умовах залягання в надрах Землі (пластові умови) являє собою автономні скупчення або поклади. У родовищах нафти він утворюється у вигляді шапки — це так званий вільний газ.

Він також може існувати в кристалічному або розчиненому вигляді.

Природний газ не є однорідною субстанцією.

Його основну частину складає метан (CH4) – найпростіший вуглеводень (98 %). Також до його складу входять гомологи метану:Склад, видобуток та використання природного газу

  • бутан (C4H10);
  • пропан (c 3 h 8);
  • етан (C2H6).

і деякі домішки неуглеводородной категорії:

  • гелій (Не);
  • азот (N2);
  • сірководень (H2S);
  • водень (H2);
  • діоксид вуглецю (СО2).

Природний газ в чистому вигляді не має запаху та кольору. Для того щоб виявити витік, в нього додається мала частка одорантів. Найчастіше з цією метою використовується етил-меркаптан (сірковмісних речовин), для якого характерний різкий неприємний запах.

Родовища і запаси

Склад, видобуток та використання природного газуНа пострадянській території найбільшими родовищами природного газу мають Узбекистан, Азербайджан, Казахстан (Карачаганакское родовище) і Туркменія.

На світовому ринку видобутку частка Росії становить понад 20 %.

Основні місця покладів зосереджені у Волго-Уральській, Тимано-Печорської і Західно-Сибірської газоносних провінціях, а також на Далекому Сході і Північному Кавказі.

  • Уренгойське родовище за величиною пластових запасів природного газу займає друге місце в світі. Воно розташовується в Ямало-Ненецькому АТ Тюменської області. Тут почали видобувати газ в 1978 році.
  • Находкінськє родовище розташоване в Большехетської западини Ямало-Ненецького АТ. Згідно з оцінкою експертів, газові запаси в цьому місці перевищують 275 мільярдів кубометрів. Його розробка стартувала в 2004 році.
  • Ангаро-Ленське родовище було відкрито на початку XXI століття. Розташований у Іркутської області, поблизу річок Ангари і Олени, у відповідності з якими йому й дано назву. Запаси природного газу становлять приблизно 1,4 трильйона кубометрів.
  • Ковиктинське родовище розташоване в 450 км на північний схід від міста Іркутська, на високогірному плато, яке покриває темнохвойная тайга. Кліматичні умови в даному районі досить суворі. Частина території знаходиться у владі багаторічної мерзлоти. Крім цього, велика кількість каньйонів ускладнюють рельєф цієї місцевості. Величина запасів природного газу досягає двох трильйонів кубометрів і 120 мільйонів тонн рідкого і газового конденсату.
  • Штокманське газоконденсатне родовище є одним з найбільш великомасштабних в світі. Його відкриття відбулося в 1988 році. Розташування — центральна частина шельфу Баренцева моря приблизно в 600 км на північний схід від міста Мурманська. Обсяг газових запасів становить 3,8 трильйона кубометрів. У зв’язку з великою глибиною залягання газу, а також несприятливими умовами розробки, видобування тут ще не ведеться. Реалізація проекту з отримання корисних копалин вимагає високотехнологічного обладнання та значних витрат.

Також слід відзначити великі родовища природного газу по Росії та країнах СНД.

  • Игримское і Похромское (Березовська газоносна область).
  • Пелачиадинское і Північно-Ставропольське (Ставропольський край).
  • Дагестанські Вогні (Дагестан).
  • Байрам-Алийское, Шатлыкское, Кызылкумское (Середня Азія).
  • Усть-Сильгинское і Мыльджинское (Васюганская газоносна область).

Інші країни

У число найбільш забезпечених газовими запасами країн, окрім Росії входить Іран (родовища на шельфі Перської затоки), Саудівська Аравія (родовище «Гавар»), Катар (родовище «Рное»).Склад, видобуток та використання природного газу

Видобуток газу в Європі скоротилася в останні роки майже на одну третину при значному зростанні цін. Розробки ведуться в Великобританія, Німеччини, Франції, Польщі, Україні, Австрії, Румунії. У цих країнах Європи присутній в основному сланцевий газ, але його видобуток коштує дорого і екологічно небезпечна.

США випереджає Росію з видобутку газу, але вже помітний процес на зниження обсягів. Америка знаходить нові ринки збуту, вона готується експортувати сланцевий газ в Європу.

Способи видобутку

Видобуток природного газу здійснюється за допомогою свердловин, методом його вилучення з глибин. Під час цього процесу пластовий тиск у покладі ритмічно спадає, завдяки тому що свердловини розподілені рівномірно по території родовища. Природний газ заповнює мікроскопічні порожнечі земних надр.

Під природним тиском

Вони з’єднуються між собою за допомогою тріщин-каналів, по яких газоподібні речовини переміщаються з пір з низьким тиском в пори з більш високим, поки не опиняться в свердловині і не почнуть підніматися вгору.

У складі такого природного газу є різні домішки, які усуваються на газопереробних заводах або на спеціальних станціях для подальшого транспортування.

З вугледобувних шахт

Існує ще кілька методів видобутку.

Витяг газу метану з вугледобувних шахт з метою запобігання вибуху. Даний промисел активно практикується в США. Освіта газу відбувається виключно в проміжку між антрацитовым і бурим вугіллям.

Гідророзрив

Найбільш раСклад, видобуток та використання природного газуспространена методика гідророзриву, принцип якої полягає у нагнітанні водного або повітряного потоку через свердловину.

В результаті такого прийому перегородки руйнуються і корисні копалини піднімаються назовні.

У деяких країнах цей метод заборонений, так як може призвести до землетрусу.

Під водою

Як відомо, більшість великих родовищ газу знаходиться під водою. Для видобутку недалеко від берегової лінії будуються похилі свердловини, спрямовані в бік води. Високі палі встановлюються при маленькій глибині.Склад, видобуток та використання природного газу

Для роботи на родовищах у зонах глибин від 100 до 300 метрів використовуються плавучі платформи, по кутах яких розташовуються стабілізуючі елементи зразок колон.

У центрі встановлюється бурова вишка.

В тій області, де буде відбуватися процес буріння, опори спускаються до дна з подальшим заглибленням у грунт.

На особливо великих глибинах (до 3000 метрів) застосовуються напівзаглибні платформи. Вони розміщуються на понтонах і утримуються з допомогою 15-тонних якорів. Найбільш стійкими вважаються платформи гравітаційного типу. Опорні колони споруджені з бетону.

Вони оснащуються не тільки буровими верстатами, але і резервуарами з трубопроводами, у яких зберігається сировина.

Технологічний процес

Головним обладнанням для видобутку природного газу є бурова установка.

Вона являє собою четырехногую металеву вишку, висота якої від 20 до 30 метрів. До неї підвішується товста труба зі сталі з буром на нижньому кінці. Її обертання відбувається під дією ротора. Трубу подовжують по мірі збільшення глибини свердловини, куди нагнітають спеціальну рідку масу, щоб зруйновані породи її не забивали. Це здійснюється за допомогою насоса через трубу.

Розчин очищає простір між трубою і стінами свердловини, видаляючи вапняк і піщаник. Рідина, вимиває зруйновані породи, одночасно сприяє обертанню бура. До того моменту, як буде досягнуто дно свердловини, розчин відповідає за обертання турбіни, прикріпленою до буровій установці. Таке пристосування називають турбобур.

Вдосконалений механізм передбачає функціонування відразу декількох турбін, насаджених на загальний вал. Оскільки видобутий газ в надрах знаходиться під великим тиском, для його підняття по трубах встановлюється ряд засувів із сталі, які контролюють випуск і запобігають нещасні випадки, пов’язані з високою швидкістю його виходу.

Зберігання і транспортування

Видобутий природний газ зберігається в спеціальних герметичних, газонепроникних резервуарах.

Для зрідженого сировини призначені спеціальні сталеві ємності, які мають подвійні стінки. Вони також можуть виготовлятися з міцних сплавів алюмінію. Як правило, між стінками прокладається нетеплопроводный матеріал, перешкоджає нагріванню газу.

Самі великі газосховища створюються під землею. В якості стінок виступають щільні гірські пласти. Для того щоб породи не піддалися руйнуванню, їх бетонують. Сховище для зріджених газів може бути у вигляді глибокої гірської виробки. Воно являє собою котлован або яму, яка герметично закривається металевим люком.

Основний спосіб транспортування газу — трубопровідний. Рух здійснюється по трубах з великим діаметром.

Тиск становить 75 атмосфер. Воно стабільно підтримується на певному рівні, завдяки наявності компресорних станцій, розташованих на фіксованій відстані один від одного.

Транспортування газу також здійснюється з допомогою танкерів (газовозів). Склад, видобуток та використання природного газу

На них перевозиться скраплений газ при термобаричних умовах. Цей спосіб передбачає проведення ряду підготовчих процесів для використання танкерів.

До морського берега потрібно протягнути газопровід, обладнати завод для скраплення і побудувати порт.

Даний метод транспортування економічно обґрунтований, особливо якщо споживач знаходиться на відстані більше 3000 км від пункту видобутку.

Вплив газодобувних систем на екологію

35 % від загального обсягу викидів в атмосферу складають відходи стаціонарних джерел, що відносяться до газодобувної системі. З них тільки 20 % уловлюються і знешкоджуються. Це досить низький показник серед всіх промислових галузей. Газотранстпортная система має істотне техногенний вплив на навколишнє середовище. В атмосферу надходить приблизно 70% усіх викидів. На газокомпресорних станціях проводяться такі операції, які супроводжуються виділеннями шкідливих речовин:

  • продувка газопроводу (залповий викид);
  • мастило бака дегазації;
  • спрацьовування пневмокранов.

При наявності станцій одоризації можливий викид деякої частки одоранту під час передавлення одоризирующих речовин з ємності зберігання в робочий резервуар. Склад, видобуток та використання природного газу Якщо ведеться видобуток сланцевого газу наслідки для екології бувають катастрофічними.

Для обігріву будинків можливо використовувати не тільки природний газ, але і інші види палива, про це читайте в нашій статті.

Масштабне спалювання газу призводить до парникового ефекту http://greenologia.ru/eko-problemy/parnikovyj-effekt.html , – прочитайте про це з посиланням

Застосування

Природний газ широко використовується в якості пального в приватних житлових будинках і квартирах для опалення, підігріву води і приготування їжі. Він також виступає в ролі палива для котелень і машин. Природний газ — одна з кращих різновидів пального для побутових і промислових потреб. Його головна цінність полягає в тому, що це екологічно чисте мінеральне паливо, при згорянні якого утворюється мала кількість шкідливих з’єднань.

Собівартість видобутку газу постійно зростає. так, наприклад, у 2014 році в Росії вона збільшилася за рік на 12%.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: