Предварительная оценка мировых запасов аквальных залежей газогидратов *

А.Е. Воробьев  (заведующий кафедрой Нефтепромысловой геологии, горного и нефтегазового дела, доктор технических  наук, профессор, Российский университет дружбы народов (РУДН, Москва),

Г.Ж. Молдабаева, (кандидат технических наук, доцент, КазНТУ, г. Алматы, Казахстан),

Е.В. Чекушина, (аспирант, (РУДН, Москва)

 

Выпуск № 6-2011

* Исследования выполнены по Государственному контракту № П1405 от 03 сентября 2009г. в рамках Федеральной  целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 200972013 гг. - мероприятия № 1.2.1 - Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук по НИР «Разработка эффективных методов поиска, разведки и экологически безопасного освоения месторождений (залежей) газогидратов оз. Байкал, Телецкое (Россия) и оз. Иссык-Куль (Кыргызстан)». Руководитель - д.т.н., проф. А.Е. Воробьев (РУДН).
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Актуальность газогидратной тематики обусловлена тем, что в настоящее время потребление всех видов ресурсов (в том числе и энергетических) растет экспоненциально (табл.1).

Первоначально (примерно 500 тыс. лет назад) человек использовал только мускульную энергию. В дальнейшем (несколько тысяч лет назад) он перешел на древесину и органические вещества. 100 лет назад центр тяжести энергопотребления сместился в сторону угля, 70 лет назад – в сторону угля и нефти. А последние 35 лет этот центр тяжести оказался прочно связан с триадой «уголь – нефть – газ».

Таблица 1

Потребление энергии на одного человек (ккал/сут)

По имеющимся прогнозам (табл.2), несмотря на все продолжающееся развитие исследований по эффективному использованию альтернативных источников энергии (солнечной, ветровой, приливной,  геотермальной и др.), углеводородные виды топлива по-прежнему сохранят и, в обозримом будущем, даже  существенно увеличат свою и так значительную роль в энергетическом балансе человечества.

Современный мировой энергетический рынок характеризуется следующими показателями. Разведанные запасы по состоянию на конец 2008 г. составляли: нефть – 169 млрд. т, газ – 177 трлн. м3, уголь – 848 млрд.  т. При этом общее содержание метана в газогидратных залежах на два порядка превышает его суммарный объем в традиционных извлекаемых запасах, оцениваемых в 250 трлн. м3 (рис.1). Иначе говоря, гидраты могут содержать 10 трлн. т углерода, т.е. в два раза больше, чем все вместе взятые мировые запасы угля, нефти и обычного природного газа.

Таблица 2

Вклад различных источников энергии в мировой энергобаланс (%)

 

Рис.1. Содержание углерода в известных
мировых запасах углеводородов.

 

Общемировое производство нефти в 2007 г. Составило 3906 млн. т, продуктов нефтепереработки – 3762 млн.  т, угля – 3136 млн. т н.э., газа – 2940 млрд. м3. При этом энергопотребление (primary energy) в мире равнялось 11099 млн. т н.э., включая 3953 млн. т нефти, 3178 млн. т н.э. угля, 2922 млрд. м3 (2638 млн. т. н.э.) газа, 709 млн. т н.э. гидроэнергии и 622 млн. т н.э. атомной энергии.

Что касается прогноза мирового потребления энергии на 2020 г., то согласно оценкам Международного  энергетического агентства (МЭА), ее совокупное потребление составит 13300-14400 млн. т н.э., в том числе нефти – 4600-5100 млн. т н.э., газа – 3600-3800 млрд. м3 (3250-3450 млн. т н.э.), угля – 2700-3200 млн. т  н.э., атомной энергии – 780-820 млн. т н.э. и гидроэнергии – 320 млн. т н.э.

Одной из основных проблем современной энергетики является неизбежное сокращение в средне- и  долгосрочной перспективе запасов основных традиционных ее источников получения (в первую очередь,  нефти и газа). При этом продуктивность разрабатываемых месторождений углеводородов неуклонно  снижается, новые крупные месторождения открываются все реже, а использование угля наносит существенный ущерб окружающей среде. В последние десятилетия в разработку вовлекаются труднодоступные залежи нефти и газа в суровых природно-климатических условиях, на больших глубинах и, кроме того, все чаще приходится обращаться к неконвенциональным источникам углеводородов (нефтяные пески и горючие сланцы). Однако все это, значительно увеличивая стоимость получаемой энергии, так и не решает окончательно существующую проблему.

В связи с имеющейся ограниченностью и невосполнимостью традиционных ресурсов природного (горючего) газа, а также с растущим в XXI в. спросом на этот энергоноситель, человечество вынуждено обратить внимание на его значительные ресурсы, заключенные в нетрадиционных источниках, и прежде всего, природных газовых гидратах.

Согласно современным геологическим данным, в донных осадках морей и океанов в виде твердых газогидратных отложений находятся огромные запасы углеводородного газа. Так, потенциальные запасы метана в газогидратах оцениваются величиной 2×1016 м3.

Однако газовые гидраты являются единственным все еще не разрабатываемым источником природного газа на Земле, который может составить реальнуюконкуренцию традиционным углеводородам в силу наличия огромных ресурсов, широкого распространения на планете, неглубокого залегания и весьма концентрированного состояния (1 м3 природного метан-гидрата содержит около 164 м3 метана в газовой фазе и 0,87 м3 воды).

Самое первое предположение о возможности существования газогидратных залежей было высказано И.Н.  Стрижовым в 1946 г. Он писал: «На севере СССР есть обширные площади, где на глубинах до 400 м и даже  до 600 м слои имеют температуру ниже 0°С и где могут быть газовые месторождения. Как будет обстоять  вопрос о гидратах в таких месторождениях? Не будут ли эти месторождения содержать даже до начала разработки больших количеств гидрата? Не придется ли их разрабатывать как месторождения твердых ископаемых?...»

Читать далее

© А.Е. Воробьев,  Г.Ж.Молдабаева, Е.В. Чекушина,  Журнал "Маркшейдерия и недропользование" № 6 - 2011г.

 
 
 

Новости Компаний