Как добывают природный газ. Как добывают газ? Полуострова где добывают газ

Самое выгодное, экологически чистое и важное топливо на сегодняшний день - это природный газ. Что это за вещество? Откуда берет начало происхождение и в чем его особенности? Это знать важно и нужно, ведь на сколько времени хватит этого сырья - глобальный вопрос для всех стран мира. Об этих вопросах и поговорим в данной статье.

Природный газ: общая характеристика состава

Данным соединением принято в химии обозначать метан, имеющий формулу СН 4 . Однако, это не совсем верно. Ведь природный газ - полезные ископаемые продукты нашей Земли. И он не может быть абсолютно чистым. Это химическая смесь множества газообразных продуктов. Среди них можно четко обозначить органическую составляющую и неорганическую.

К первым относятся такие низкомолекулярные газы, как:

• метан;
• бутан;
• пропан.

Ко вторым более разнообразные продукты:

• примеси сероводорода;
• водорода;
• гелия;
• азота;
• углекислого газа.

Поэтому свойства данного вещества не могут определяться лишь одним главенствующим в составе алканом. На них сильное влияние оказывают и примеси. Однако происхождение природного газа людям, работающим с ним, хорошо известно. Поэтому и методы очистки для использования уже давно разработаны и введены в широкий обиход.

Физические свойства

Чтобы описать свойства данного соединения, не потребуется много пунктов.

1. Плотность варьируется в зависимости от агрегатного состояния, так как данный продукт при повышении давления способен сжижаться.
2. При 6500 0 С способен к самовозгоранию, поэтому является взрывоопасным веществом.
3. В смеси с воздухом в определенных пропорциях также обладает взрывчатым характером.
4. Практически вдвое легче воздуха, следовательно, способен улетучиваться в верхние слои атмосферы.

Есть также и особое свойство, благодаря которому месторождения природного газа значительно шире, чем могли бы быть. Он способен находиться в состоянии твердого тела в составе земной коры. Подробнее расскажем об этом ниже.

Способы образования или происхождение природного газа

Можно обозначить несколько основных вариантов, при которых происходит образование и накопление рассматриваемого вещества.

1. Процесс разложения живых существ в результате окончания их жизнедеятельности. Об этом говорит биогенная теория. Этот путь исчисляется тысячами и миллионами лет, однако в результате он привел к накоплению огромного количества природного газа на нашей планете.
2. Формирование газогидратных комплексов, сосредоточенных преимущественно под землей. Этот процесс стал возможен только благодаря подборке определенных Однако в XX веке было доказано, что такие залежи газа существуют и количества их просто поразительны в своих масштабах. Даже вечная мерзлота сохраняет в своих глубинах природный газ в твердом состоянии.
3. Происхождение природного газа из Космоса в результате ряда специфических реакций. В настоящее время доказано, что практически все планеты нашей системы имеют в своем составе данный газ.

Каким бы образом он ни был сформирован, но одно остается неизменным: его запасы огромны, но исчерпаемы.

Основные мировые месторождения

Мировые запасы природного газа оцениваются в 200,363 трлн м 3 . Это данные на период до 2013 года. Конечно, цифра поражает своим величием. Но не стоит забывать и о его расходах, которые также немалочисленны. Ежегодно во всем мире добывается около 3646 млрд м 3 этого уникального природного сырья.

Основные месторождения природного газа в мире располагаются в следующих странах:

• Россия;
• Иран;
• Катар;
• Туркмения;
• Саудовская Аравия;
• Объединенные Арабские Эмираты;
• Венесуэла и прочие.

Здесь обозначены только самые крупные страны, на территории которых можно добыть это полезное ископаемое. В целом же места сосредоточения этого продукта имеются в 101 стране мира.

Если называть сами области залежей, то крупнейшими из них считаются следующие:

• Хасси-Рмель (Алжир);
• Шах-Дениз (Азербайджан);
• Гронингенское (Нидерланды);
• Дхирубхай (Индия);
• Северно/Южный парс (Катар и Иран соответственно);
• Уренгой (Россия);
• Галкыныш (Туркменистан).

Это не просто крупные, а гигантские и супергигантские места, в которых сосредоточена большая часть всего земного природного газа.

Месторождения природного газа в России

Если же говорить о нашей стране, то можно назвать около 14 источников этого уникального сырья. Самыми крупными считаются:

• Уренгой;
• Ленинградское;
• Ямбург;
• Штокмановское;
• Бованенковское;
• Заполярное.

Еще восемь обладают не такими массивными запасами, но также очень важны для благополучия нашей страны. Вообще, месторождения природного газа в России самые многочисленные на фоне других стран мира. Столько источников, как в нашем крае, нет нигде.

Прогнозы запасов газа в мире

Из приведенных выше в статье цифр о добыче и расходе газа, а также о количествах его запасов, очевидно, что приблизительное время использования всех источников составит около 55 лет! Это очень мало, поэтому сейчас ведутся работы в данной области.

То же самое эксперты прогнозируют и в отношении нефти. Интересен тот факт, что основная часть данного сырья остается скрытой от людской добычи в вечной мерзлоте и на дне мирового океана в виде газогидратных пластов. Если ученым удастся решить проблему их переработки и разработать методы добычи, тогда и газовая, и нефтяная проблемы будут решены на много лет вперед.

Но пока это остается лишь надеждой и мечтой, верой в светлые умы и прозорливость ученых людей нашего мира.

Методы добычи

Добыча природного газа осуществляется согласно определенной технике и методике. Все дело в том, что глубина его залегания может достигать нескольких километров. В таких условиях требуется специально разработанная программа и новое, современное и мощное оборудование.

Методика добычи основана на создании разности давлений в пласте газа и наружном атмосферном воздухе. В результате при помощи скважины продукт выкачивается из мест залеганий, а пласт подвергается насыщению водой.

Скважины бурятся по определенной траектории, напоминающей лесенку. Это делается потому, что:

• это экономит место и сохраняет целостность материалов при добыче, так как примеси газа (сероводород, например) очень вредят оборудованию;
• это позволяет распределять давление на пласт более равномерно;
• таким способом можно проникнуть на глубину до 12 км, что позволяет изучить литосферный состав земных недр.

В результате добыча природного газа становится вполне успешной, несложной и хорошо организованной. После того как продукт извлекли, его отправляют на место назначения. Если это химический завод, то там он проходит очистку и подготавливается для дальнейшего использования в разных отраслях.

В частности, для бытовых целей нужно не просто очистить продукт, но и добавить в него одоранты - специальные вещества, придающие резкий неприятный запах. Это делается в целях безопасности при утечках в помещениях.

Транспортировка газа

После того как образовался природный газ, он был собран и подготовлен к транспортировке. Она осуществляется разными способами.

1. По трубопроводу. Самый распространенный вариант, однако, самый опасный. В этом случае движется именно газообразный продукт, что может вызвать утечку и взрыв. Поэтому на пути всего следования стоят компрессорные точки, назначение которых поддерживать давление для нормального продвижения продукта.
2. Использование газовозов - специальных танкеров, способных транспортировать сжиженный материал. Этот метод наиболее безопасный, так как в жидком состоянии газ не так взрывоопасен и неспособен к самовоспламенению.
3. Железнодорожный при помощи вагонов-цистерн.

Способ, которым газ транспортируют, зависит от дальности места прибытия и количества продукта.

Экологический аспект

С точки зрения природного аспекта нет более чистого экологического топлива, чем природный газ. Ведь продукты его горения - вода и Нет вредных выбросов, не формируются

Однако и в этом случае все же существует проблема - Он представляет собой накопление диоксида углерода в атмосфере, которое провоцирует глобальное изменение мирового климата. Над этой проблемой также трудятся ученые всех стран, так как в последнее время она все более злободневна и актуальна.

Тем не менее пока газ и нефть - это основные которые служат человеку в качестве топлива.

Добыча газа в Российской Федерации является самым сильным подспорьем для поддержания и развития отечественной экономики. Более того, страна занимает лидирующее место по запасам этого топлива во всем мире. Добыча жидкого топлива и его экспорт – основной источник дохода для Российской Федерации. В чем же особенности газовой промышленности и какое влияние она оказывает на благосостояние России?

Если говорить о том, что представляет собой природный газ, то нужно понимать его основной состав. Он относится к разряду углеводородов, состоит большей частью из метана, пропана, бутана и этана. В незначительной мере присутствуют и другие вещества, среди которых, например, азот и гелий.

Газ используют как топливо, служащее для отопления жилых домов, приготовления пищи, в котельных, как топливо для машин, в химической промышленности.

Добыча газа в РФ является сильным подспорьем для её экономики

Основные вехи развития газового сектора в России

Компрессорная станция газопровода Саратов-Москва

Газ в России начали использовать еще в первой трети XIX столетия, однако, это носило скорее локальный характер – такие крупные и значимые города, как тогдашняя столица Санкт-Петербург, Москва и Киев – это первые районы, которые были газифицированы.

Спустя уже 100 лет, когда Российская Империя превратилась в СССР, в число важнейших задач также входил активный поиск месторождений природного газа. По сути, неофициальной датой рождения серьезной газовой промышленности являются 40-е годы XIX века – в то время были построены важнейшие газопроводы страны – Бугуруслан-Куйбышев и Саратов-Москва.

В 70 – 80-е годы объем добычи газа неизменно рос. Также важнейшим моментом для «газовой» истории стало открытие газопровода, соединяющего Западную Сибирь и Европу. Газ стал основным добывающимся сырьем и главной опорой экономики Советского Союза.

В 90-е годы, в эпоху, когда происходили серьезные политические и экономические катаклизмы, природный газ только укрепил свое лидирующее место в добывающей отрасли.

Текущее положение и перспективы газовой промышленности

Газопровод Россия-Китай

На сегодняшний день добыча жидкого топлива в Российской Федерации имеет важнейшее значение, как для решения внутренних производственных задач, так и для пополнения казны государства за счет реализации этого сырья на международном рынке.

Несмотря на то, что в стране существует большое количество газовых месторождений, Россия осваивает новые районы за пределами государства. Также идет активное развитие в плане создания новых газопроводов. Пока заморожен, но уже подписан договор с Китаем о проведении газопровода с Россией.

В рамках программы по созданию новых газопроводов фигурирует также развитие газовой инфраструктуры в Крыму. После вхождения полуострова в состав Российской Федерации встал вопрос об обеспечении жителей автономной республики газом с материка, так как этот район имеет значительные проблемы с отоплением.

Проект газопровода в Крыму длиной в 400 км начнет свой путь из Краснодарского края и закончится в Севастополе. Строительство этого проекта занимает особое место в контексте модернизации инфраструктуры и экономики в Крыму.

Газовые месторождения в Российской Федерации

Большинство нынешних активных газовых месторождений были освоены еще в Советском Союзе. Территориально первенство в плане запасов природного топлива держат такие районы, как Западная Сибирь и Урал. Первое место по объемам залежей занимает Ямало-Ненецкий автономный округ, здесь обнаружены такие богатые месторождения, как:

Уренгойское месторождение газа

• Уренгойское;
• Ямбургское;
• Бованенковское;
• Штокмановское;
• Заполярное;
• Медвежье.

Уренгойское месторождение – это район, который является самым большим в России по газовым запасам составляющие приблизительно 10 трлн кубометров.

Помимо запасов Ямало-Ненецкого автономного округа, лидируют такие районы, как:

• Ленинградский;
• Астраханский;
• Сахалин-3.

В Крыму также имеются разведанные месторождения газа, но их освоение на сегодняшний день находится примерно на 60%, поэтому полуостров не может полностью обеспечить себя газом. Кроме того, многие районы полуострова еще не до конца газифицированы, этот процесс продвигается постепенно.

И в случае полной газификации объемы потребления возрастут в четыре разы. Поэтому первоочередной задачей для развития добывающей отрасли в Крыму являются значительные капиталовложения в разработку месторождений, прежде всего Черноморского шлейфа.

Способы добычи газа

На данном этапе добыча происходит за счет бурения скважин, которые находятся непосредственно в местах скопления газа. Когда скважина подвергается бурению, весь газ выходит на поверхность.

Газовые установки достигают в высоту до 25 метров над землей и уходят на несколько километров под землю. Добытое сырье попадает в специальные резервуары, из которых топливо транспортируется к местам потребления по газопроводу.

Как правило, подземные районы с залежами газа находятся на глубине 3 – 10 км от поверхности земли. Природный газ добывается не только на суше, но и на воде. Для этого используются специальные платформы, установленные на море.

Газ.Добыча природного газа

Транспортировка

Транспортировочная емкость для газа

После того как газ будет извлечен из земных недр, его нужно очистить от различных химических примесей. Перед транспортировкой специальные установки производят необходимые работы для того, чтобы газ приобрел транспортабельный вид. Дело в том, что некоторые вещества влияют на скорость доставки топлива по трубопроводу, что может нанести существенный урон не только качеству сырья, но и самому газопроводу.

Обычно газ поставляется в место непосредственного потребления через трубопроводы и этот вид – самый распространенный и безопасный. Бывают случаи, когда транспортировка жидкого топлива осуществляется с помощью специальных танкеров, где газ находится в определенных контейнерах. Обычно такой способ актуален в местах, которые сильно удалены от потребителя и где постройка газопроводов будет нерентабельна.

Объем добычи голубого топлива в РФ. Цифры и конкуренты

Согласно мировой статистике, главными и безусловными лидерами в газодобыче являются США и Россия, занимающая первое место по объемам запасов, но, несмотря на это лидерство, США обгоняют своего главного конкурента в плане добычи. По данным организации ОПЕК, США в 2015 году смогли добыть и реализовать 729 млрд кубометров газа, в то время как Россия – 642 млрд кубометров. Догоняет Россию и США Иран – у этого государства объемы производства топлива составили 212 млрд кубометров.

В связи с политико-экономическим кризисом добыча углеводородов последнее время неуклонно падает. Антироссийские санкции и общее затруднительное положение приводит к тому, что главный импортер российского голубого топлива, а именно Евросоюз, задумывается о покупке газа из других стран, преимущественно из Катара.

Однако все эти проблемы хоть и влияют на объемы экспорта, но все же газовая промышленность занимает ведущее место в экономике страны и до сих пор остается самой востребованной и актуальной.

Основные импортеры

По состоянию на 2012 год, когда экономические катаклизмы еще не вышли на передовую, основным импортером российского голубого топлива являлась Украина. По данным Газпрома приблизительно 40 млрд кубометров газа приходилось именно на Украину. Второе государство по объемам экспорта – Германия, в 2015 году она импортировала 34 млрд кубометров. Тройку замыкает Турция – 26 млрд кубометров. Также в первую десятку входят такие страны, как:

• Беларусь;
• Польша;
• Италия;
• Франция;
• Великобритания и др.

Экономический и политический кризисы оставили заметный след на объемах экспорта российского газа. По данным Росстата, доходы от экспорта за 2015 год упали на 23%.

Газовая промышленность уже давно заняла особое место в экономическом секторе России. Большой объем экспорта этого сырья, десятки различных предприятий и развитая система поставок делают Россию одним из главных «газовых гигантов» в мире. Несмотря на падение цен, общее тяжелое экономическое положение, ставка на газовый сектор, как камень преткновения российской экономики, оправдан. Более того, разрабатываются новые районы добычи топлива, создаются проекты по строительству новых газопроводов – трубопровод в Китае и в Крыму.

Импортёры и экспортёры газа в мире

Экологический вопрос

Тот факт, что природный газ является самым чистым и менее вредным для окружающей среды топливом, не уменьшает экологических проблем, которые возникают при сжигании газа, его транспортировке и добыче.

Когда природный газ добывают, в местах месторождений могут происходить различные природные «сдвиги», которые впоследствии влияют на состояние почвы вокруг. Также проведение трубопроводов заметно искажает естественный вид регионов, по которым проходят эти газовые направления.

Однако, первое место по уровню загрязнения окружающей среды занимает использование топлива, при его сжигании в воздух поступает большое количество углекислого газа, который, собственно, и становится причиной глобального потепления. Но все же не стоит думать, что газ сильно загрязняет природу, место, где бурятся скважины и пролегает трубопровод, страдает, но к проблемам глобального потепления это не относится. По факту, загрязнение происходит за счет совокупности выбросов совершенно разных отходов и топлива, а природный газ, все же, самый чистый из полезных ископаемых.

Также важно понимать, что выбросы газовых отходов – процесс, за которым в последнее время пристально наблюдают различные международные комиссии, назначающие определенные обязательства перед странами, добывающими такого рода минералы.

Видео: Япония нашла новый способ добычи газа

Природный газ - полезное ископаемое, образовавшееся в результате анаэробного разложения органических веществ под влиянием высокой температуры и давления.

Погибшие организмы опускались на морское дно, формируя илистые осадки, которые за счет геологических смещений проникали на большую глубину.

Именно там в течение миллионов лет протекал процесс, при котором углерод, входящий в состав осадочных пород, стал частью соединений, называемых углеводородами. Это .

Характеристики

Природный газ в условиях залегания в недрах Земли (пластовые условия) представляет собой автономные скопления или залежи. он образуется в виде шапки - это так называемый свободный газ.

Он также может существовать в кристаллическом или растворенном виде.

Природный газ не является однородной субстанцией.

Его основную часть составляет метан (CH4) – простейший углеводород (98 %). Также в его состав входят гомологи метана:

• бутан (C4H10);
• пропан (C3H8);
• этан (C2H6).

и некоторые примеси неуглеводородной категории:

• гелий (Не);
• азот (N2);
• сероводород (H2S);
• водород (H2);
• диоксид углерода (СО2).

Природный газ в чистом виде лишен запаха и цвета. Для того чтобы выявить утечку, в него добавляется малая доля одорантов. Чаще всего с этой целью используется этил-меркаптан (серосодержащее вещество), для которого характерен резкий неприятный запах.

Месторождения и запасы

На постсоветской территории крупнейшими месторождениями природного газа обладают Узбекистан, Азербайджан, Казахстан (Карачаганакское месторождение) и Туркмения.

На мировом рынке добычи доля России составляет более 20 %.

Основные места залежей сосредоточены в Волго-Уральской, Тимано-Печорской и Западно-Сибирской газоносных провинциях, а также на Дальнем Востоке и Северном Кавказе.

• Уренгойское месторождение по величине пластовых запасов природного газа занимает второе место в мире. Оно располагается в Ямало-Ненецком АО Тюменской области. Здесь начали добывать газ в 1978 году.
• Находкинское месторождение расположено в Большехетской впадине Ямало-Ненецкого АО. Согласно оценке экспертов, газовые запасы в этом месте превышают 275 миллиардов кубометров. Его разработка стартовала в 2004 году.
• Ангаро-Ленское месторождение было открыто в начале XXI столетия. Располагается в Иркутской области, вблизи рек Ангары и Лены, в соответствии с которыми ему и дано название. Запасы природного газа составляют примерно 1,4 триллиона кубометров.
• Ковыктинское месторождение расположено в 450 км к северо-востоку от города Иркутск, на высокогорном плато, которое покрывает темнохвойная тайга. Климатические условия в данном районе весьма суровые. Часть территории находится во власти многолетней мерзлоты. Помимо этого, большое количество каньонов осложняют рельеф этой местности. Величина запасов природного газа достигает двух триллионов кубометров и 120 миллионов тонн жидкого газового конденсата.
• Штокманское газоконденсатное месторождение является одним из самых крупномасштабных в мире. Его открытие произошло в 1988 году. Расположение - центральная часть шельфа Баренцева моря ориентировочно в 600 км к северо-востоку от города Мурманск. Объем газовых запасов составляет 3,8 триллиона кубометров. В связи с большой глубиной залегания газа, а также затруднительными условиями разработки, добыча здесь ещё не ведется. Реализация проекта по получению полезного ископаемого требует высокотехнологичного оборудования и значительных затрат.

Также следует отметить крупные месторождения природного газа по России и странам СНГ.

• Игримское и Похромское (Березовская газоносная область).
• Пелачиадинское и Северо-Ставропольское (Ставропольский край).
• Дагестанские Огни (Дагестан).
• Байрам-Алийское, Шатлыкское, Кызылкумское (Средняя Азия).
• Усть-Сильгинское и Мыльджинское (Васюганская газоносная область).

Другие страны

В число самых обеспеченных газовыми запасами стран помимо России входит Иран (месторождения на шельфе Персидского залива), Саудовская Аравия (месторождение «Гавар»), Катар (месторождение «Рное»).

Добыча газа в Европе сократилась в последние годы почти на одну треть, при значительном росте цен. Разработки ведутся в Великобритания, Германии, Франции, Польше, Украине, Австрии, Румынии. В этих странах Европы присутствует в основном сланцевый газ, но его добыча стоит дорого и экологически небезопасна.

США опережает Россию по добыче газа, но уже заметен процесс на снижение объемов. Америка находит новые рынки сбыта, она готовится экспортировать сланцевый газ в Европу.

Способы добычи

Добыча природного газа осуществляется посредством скважин, методом его извлечения из глубин. Во время этого процесса пластовое давление в залежи ритмично спадает, благодаря тому что скважины распределены равномерно по территории месторождения. Природный газ заполняет микроскопические пустоты земных недр.

Под естественным давлением

Они соединяются между собой посредством трещин-каналов, по которым газообразные вещества перемещаются из пор с низким давлением в поры с более высоким, пока не окажутся в скважине и не начнут подниматься вверх.

В составе такого природного газа имеются различные примеси, которые устраняются на газоперерабатывающих заводах или на специальных станциях для последующей транспортировки.

Из угледобывающих шахт

Существует еще несколько методов добычи.

Извлечение газа метана из угледобывающих шахт в целях предотвращения взрыва. Данный промысел активно практикуется в США. Образование газа происходит исключительно в промежутке между антрацитовым и бурым углем.

Гидроразрыв

Наиболее распространена методика гидроразрыва, принцип которой заключен в нагнетании водного или воздушного потока через скважину.

В результате такого приема перегородки разрушаются и полезные ископаемые поднимаются наружу.

В некоторых странах этот метод запрещен, так как может привести к землетрясению.

Под водой

Как известно, большинство крупных месторождений газа находится под водой. Для добычи недалеко от береговой линии строятся наклонные скважины, направленные в сторону воды. Высокие сваи устанавливаются при маленькой глубине.

Для работы на месторождениях в зонах глубин от 100 до 300 метров используются плавучие платформы, по углам которых располагаются стабилизирующие элементы наподобие колонн.

В центре устанавливается буровая вышка.

В той области, где будет происходить процесс бурения, опоры спускаются ко дну с последующим углублением в грунт.

На особо больших глубинах (до 3000 метров) применяются полупогружные платформы. Они размещаются на понтонах и удерживаются с помощью 15-тонных якорей. Наиболее устойчивыми считаются платформы гравитационного типа. Опорные колонны сооружены из бетона.

Они оснащаются не только буровыми станками, но и резервуарами с трубопроводами, в которых хранится сырье.

Технологический процесс

Главным оборудованием для добычи природного газа является буровая установка.

Она представляет собой четырехногую металлическую вышку, высота которой от 20 до 30 метров. К ней подвешивается толстая труба из стали с буром на нижнем конце. Её вращение происходит под действием ротора. Трубу удлиняют по мере увеличения глубины скважины, куда нагнетают специальную жидкую массу, чтобы разрушенные породы её не забивали. Это осуществляется при помощи насоса через трубу.

Раствор очищает пространство между трубой и стенами скважины, удаляя известняк и песчаник. Жидкость, вымывающая разрушенные породы, одновременно способствует вращению бура. До того момента, как будет достигнуто дно скважины, раствор отвечает за вращение турбины, прикрепленной к буровой установке. Такое приспособление называют турбобур.

Усовершенствованный механизм предполагает функционирование сразу нескольких турбин, насаженных на общий вал. Поскольку добываемый газ в недрах находится под большим давлением, для его поднятия по трубам устанавливается ряд засовов из стали, которые контролируют выпуск и предотвращают несчастные случаи, связанные с высокой скоростью его выхода.

Хранение и транспортировка

Добытый природный газ хранится в специальных герметичных, газонепроницаемых резервуарах.

Для сжиженного сырья предназначены специальные стальные емкости, которые имеют двойные стенки. Они также могут изготавливаться из прочных сплавов алюминия. Как правило, между стенками прокладывается нетеплопроводный материал, препятствующий нагреванию газа.

Самые большие газохранилища создаются под землей. В качестве стенок выступают плотные горные пласты. Для того чтобы породы не подверглись разрушению, их бетонируют. Хранилище для сжиженных газов может быть в виде глубокой горной выработки. Оно представляет собой котлован или яму, которая герметично закрывается металлическим люком.

Основной способ транспортировки газа - трубопроводный. Движение осуществляется по трубам с большим диаметром.

Давление составляет 75 атмосфер. Оно стабильно поддерживается на определенном уровне, благодаря наличию компрессорных станций, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга.

Транспортировка газа также осуществляется с помощью танкеров (газовозов).

На них перевозится сжиженный газ при термобарических условиях. Этот способ подразумевает проведение ряда подготовительных процессов для использования танкеров.

К морскому берегу требуется протянуть газопровод, оборудовать завод для сжижения и построить порт.

Данный метод транспортирования экономически обоснован, особенно если потребитель находится на расстоянии более 3000 км от пункта добычи.

Влияние газодобывающих систем на экологию

35 % от общего объема выбросов в атмосферу составляют отходы стационарных источников, относящихся к газодобывающей системе. Из них только 20 % улавливаются и обезвреживаются. Это довольно низкий показатель среди всех промышленных отраслей. Газотранстпортная система оказывает существенное техногенное влияние на окружающую среду. В атмосферу поступает примерно 70% всех выбросов. На газокомпрессорных станциях проводятся нижеперечисленные операции, которые сопровождаются выделениями вредных веществ:

• продувка газопровода (залповый выброс);
• смазка бака дегазации;
• срабатывание пневмокранов.

При наличии станций одоризации возможен выброс некоторой доли одоранта во время передавливания одоризирующих веществ из емкости хранения в рабочий резервуар.

Природный газ является углеводородной смесью, основу которой составляет метан. Помимо него, он включает другие компоненты: пропан, бутан, этан и вещества, не содержащие углеводородов. Он скапливается между горными напластованиями. Зачастую газовые запасы сопровождают нефтяные месторождения. Одним из интересных его свойств – у природного газа отсутствует цвет и запах. Добыча газа имеет огромное значение для современной промышленности и обеспечения быта населения.

Месторождения и запасы в разных географических областях

Наша страна является обладателем крупнейших месторождений голубого топлива. Далее, следуют США, Казахстан, азиатские государства бывшего СССР – Азербайджан, Узбекистан и державы Персидского Залива. Разработка месторождений осуществляется по всему земному шару. Кроме залежей на суше, активная добыча происходит и в мировом океане.

На территории Российской Федерации основные запасы располагаются в Сибири, а также присутствуют они на Северном Кавказе и в Черноморском бассейне. Есть несколько наиболее крупных месторождений.

Уренгой. Это крупнейшее месторождение в России, второе по объему запасов в мире.

Находка. А также располагается в Ямало-Ненецком АО. Его разработка началась в 2004г. Объем залежей в нем оценивается около 275 миллиардов кубов.

Ангаро-Ленское – на территории Иркутской области. Результаты оценки утверждают скопление там до 1,4 триллиона кубов.

Ковыктинское – в этой же области. В связи с тем, что это месторождение расположено в зоне вечной мерзлоты, оно наиболее трудоемко в разработке. Объем залежей составляет около 2 триллионов куб. м газа и до 120 миллионов кубов конденсата в жидком состоянии.

Штокманское. Располагается недалеко от Мурманска. По предварительной оценке, там находится до 3,8 триллиона кубов. Это месторождение еще не взято в разработку по причине глубокого залегания газа.

Монополистом по части разработки газовых месторождений в нашей стране является Газпром. На его долю приходится добыча около 74% всех отечественных запасов и 20% мировых. К задачам Госпрома, кроме непосредственных функций, относится газификация государства.

Классификации залежей газа

Предполагается что полезные ископаемые, в том числе природный газ, образовались в меловую эру. В то время на планете обитали крупные животные, сейчас вымершие. Приверженцы биогенного происхождения считают, что именно с этим связано образование природного газа.

Классифицируются залежи в зависимости от глубины их залегания и времени образования.

Наиболее глубоко расположенные ярусы именуются согласно местности нахождения. Они носят название:

• Сеноманского.
• Валанжинского.
• Туронского.
• Ачимовского.

Залежи газа по ярусам

Туронский слой относительно недавнего происхождения, глубина его залегания около 800 м. Он характеризуется неоднородным составом с большим количеством примесей, снижающих качество сырья.

Россия обладает огромными запасами газа Сеноманского яруса. Глубина месторождений составляет от 1 до 1,8 км. Эта разновидность свободного газа почти не содержит примесей, по большей части, включая метан. Добыча газа в данных условиях не требует его последующей очистки, поэтому наиболее целесообразно, с экономической точки зрения.

Ачимовский слой в настоящее время до конца не изучен. Он отмечается значительным уровнем содержания парафинов. Эти пласты характеризуются высоким внутренним давлением. Добыча газа этой разновидности у нас также осуществляется достаточно широко.

Валанжинский ярус находится на глубине до 3 км и является наиболее глубоким, по сравнению с остальными. Эти запасы сейчас уже истощаются.

Процесс добычи голубого топлива

Предшествующим добыче газа, является процесс геологоразведочных работ. Они позволяют точно определить объем и характер залегания месторождения. В настоящее время применяется несколько методов разведки.

Гравитационный – основывается на вычислении массы горных пород. Для газосодержащих слоев характерна значительно меньшая плотность.

Магнитный – учитывает магнитную проницаемость породы. Посредством проведения аэромагнитной съемки возможно получить полную картину залежей глубиной до 7 км.

Сейсмический – используются излучения, отражающиеся при проходе сквозь недра. Это эхо способны уловить специальные измерительные приборы.

Геохимический – изучаются состав подземных вод с определением содержания в них веществ, сопутствующих газовым месторождениям.

Бурение – наиболее эффективный метод, но в то же время самый дорогостоящий из перечисленных. Поэтому до его использования требуется предварительное изучение горных пород.

После того как месторождение определено и оценены предварительные объемы залежей, приступают непосредственно к процессу добычи газа. Производят бурение скважин на глубину размещения яруса полезного ископаемого. Чтобы равномерно распределить давление поднимающегося голубого топлива, скважину выполняют лесенкой либо телескопически (как подзорная труба).

Скважина укрепляется посредством обсадных труб и цементируется. Для равномерного снижения давления и ускорения процесса добычи газа, бурится сразу несколько скважин на одном месторождении. Подъем газа через скважину осуществляется естественным образом – газ перемещается к зоне меньшего давления.

Поскольку после добычи газ содержит различные примеси, следующим этапом является его очистка. Для обеспечения этого процесса вблизи месторождений строят соответствующие промышленные мощности по очистке и газа.

Добыча с использованием угольных шахт

Угольные пласты содержат большое количество метана, добыча которого не только позволяет получить голубое топливо, но и обеспечить безопасную эксплуатацию предприятий по угледобыче. Подобный способ повсеместно применяется в США.

Метод гидроразрыва

При добыче газа данным методом по скважине нагнетается поток воды или воздуха. Таким образом, происходит вытеснение газа.

Этот способ может вызвать сейсмическую неустойчивость разрушенных пород, поэтому он запрещен в некоторых государствах.

Особенности подводной добычи

Газовые запасы присутствуют, кроме суши, и под водой. В нашей стране обширные подводные месторождения. Подводная добыча выполняется с применением тяжелых гравитационных платформ. Они располагаются на основании, опирающемся на морское дно. Бурение скважин производится колоннами, располагаемыми на основании. На платформах размещаются емкости для хранения извлеченного газа. Далее он транспортируется на сушу через трубопровод.

Данные платформы предусматривают постоянное нахождение людей, выполняющих обслуживание комплекса. Численность может составлять до 100 человек. Эти объекты оборудуются автономным энергоснабжением, площадкой для вертолетов, помещениями персонала.

При вблизи берега, скважины выполняются . Они начинаются на суше, уходя основанием под шельф моря. Добыча газа и его транспортирование выполняется стандартным порядком.

Хранение и транспортировка добытого топлива

После добычи газ размещается в закрытых непроницаемых емкостях – стальных резервуарах, которые, для надежности, имеют сдвоенные стенки. Возможно их изготовление на основе алюминиевых сплавов. Межстеночное пространство заполняется нетеплопроводным материалом, которые препятствует нагреванию газа.

Наиболее масштабными являются подземные хранилища сжиженного газа. Горные породы выступают в роли стенок. Для большей надежности, они бетонируются.

При постройке подобных резервуаров, вырываются глубокие котлованы, которые, после бетонирования стен, закрываются стальным перекрытием.

Транспортировка природного газа осуществляется по , произведенным из труб большого диаметра. В системе стабильно поддерживается давление до 75 атм. Это обеспечивается компрессорными станциями, располагающимися с определенной периодичностью.

По морю транспортировка газа осуществляется с помощью специальных судов-газовозов (танкеров). Для этого газ требуется предварительно подготовить. На борту танкеров размещаются емкости, в которых газ находится в особых температурных условиях под определенным давлением.

Подобная транспортировка экономически целесообразна, если расстояние между потребителем и разработкой месторождения не превышает 3 тыс. км. Она предполагает предварительную постройку завода, сжижающего голубое топливо, и оборудование порта.

Влияние на экологию

Газодобывающие системы оказывают серьезное влияние на экологию. По статистике, 35% общего количества выбросов в воздушное пространство относятся к этому сектору промышленности. При этом лишь 20% из них нейтрализуются. Выбросы вредных веществ компрессорных станций происходят при следующих операциях:

• залповый характер выброса (при продувке газопровода);
• при смазке дегазационного бака;
• в случае срабатывания пневматических кранов.

Особенно опасна для природного равновесия добыча сланцевого газа. Этот процесс, как правило, производится методом гидроудара. При этом в используемой жидкости содержатся ядовитые компоненты, впоследствии проникающие в почву. Возможен также их выброс в атмосферу. Вызывает опасность данный процесс и в области сейсмологии.

Для того чтобы минимизировать негативные последствия для окружающей среды, добыча и газа должна выполняться по разработанной технологии, учитывающей эти моменты.

Природный газ является смесью из определенных разновидностей газа, которые образуются глубоко в земле после разложения осадочных органических пород. Это полезное ископаемое, которое должно добываться вместе с нефтью или в качестве самостоятельного вещества.

Свойства природного газа

В естественном состоянии газ представлен в виде отдельных скоплений. Их принято называть газовыми залежами, которые скапливаются в земных недрах, как газовые шапки. Природный газ в некоторых случаях может находиться в глубоких слоях земли в состоянии полного растворения - это нефть или вода. Стандартные условия для образования газа - это наличие температурного режима в двадцать градусов и давление около 0,101325 Паскаля. Стоит отметить, что представленное полезное ископаемое из природного месторождения добывается только в газообразном состоянии - газогидраты.

Главные свойства природного газа - это отсутствие всякого запаха и цвета. Чтобы определить утечку, можно добавить такие вещества, как одоранты, которые имеют сильно выраженный и характерно неприятный запах. В большинстве случаев одорант заменяют на этил-меркаптан. Природный газ достаточно широко используют в качестве топлива на электрических станциях, в черной и цветной металлургии, цементных и стекольных промышленных предприятиях. Он может пригодиться во время производства строительных материалов, для коммунальных и бытовых нужд, а также в качестве уникального сырья для получения органических соединений при синтезе.

В каком состоянии транспортируется газ?

Чтобы значительно упростить задачу транспортировки и дальнейшего хранения газа, его необходимо сжижать. Дополнительное условие - это охлаждение природного газа, если есть постоянное повышенное давление. Свойства природного газа предоставляют возможности для перевозки его в обычных баллонах.

Для транспортировки газа в баллоне его необходимо разделить, после чего он будет состоять в большей части из пропана, а также включать в себя более тяжелые углеводороды. Это происходит потому, что метан и этан не могут находиться в жидких состояниях, особенно если воздух достаточно теплый (18-20 градусов). При транспортировке природного газа необходимо соблюдать все требования и установленные нормы. В противном случае можно столкнуться с взрывоопасными ситуациями.

Что собой представляет сжиженный природный газ?

Сжиженный газ является определенным состоянием природного газа, который охладили при помощи давления. Сжиженный природный газ приводится в такое состояние для того, чтобы его было легче хранить, и он не занимал много места при транспортировке. Таким образом, его можно доставить до конечного потребителя. Плотность газа в два раза меньше плотности бензина. В зависимости от состава его температура кипения может достигать до 160 градусов. Коэффициент сжижения или экономический режим составляет до 95 процентов.

Газ, который находится в скважинах, необходимо тщательным образом подготовить для дальнейшей транспортировки, чтобы привезти его на предприятия. Это могут быть химические заводы, котельные, а также городские газовые сети. Важность правильной подготовки заключается в том, что в природном газе находятся разнообразные примеси, которые вызывают определенные затруднения во время его транспортировки и применения.

Как добывается газ на территории России

Природный газ образуется в процессе смешивания разнообразных видов газа, которые находятся в земной коре. Глубина может достигать почти 2-3 километра. Газ может появиться в результате высокого температурного режима, а также давления. Но доступ кислорода к месту добычи должен полностью отсутствовать.

Добыча природного газа на территории Российской Федерации осуществляется сегодня в самой глубокой скважине. Она располагается возле города Новый Уренгой, где скважина уходит вглубь почти на шесть километров. Газ в этих недрах находится под сильным и высоким давлением. Правильная добыча природного вещества - это бурение скважин. В местах, где есть газ, ставят несколько скважин. Специалисты стараются выполнить бурение равномерно, чтобы пластовые давления имели одинаковое распределение.

Химический состав природного газа

Газ, который добывают из природных месторождений, состоит из углеводородных и не углеводородных компонентов. Природный газ - это метан, который включает в себя более тяжелые гомологи - этан, пропан и бутан. В некоторых случаях можно встретить природное вещество, в котором есть пары пентана и гексана. Углеводород, который содержится в залежах, принято считать тяжелым. Он может образовываться исключительно в процессе образования нефти, а также при преобразовании рассеянных органических веществ.

Помимо углеводородных компонентов, в природном газе имеются примеси диоксида углерода, азота, сероводорода, гелия и аргона. В газонефтяных месторождениях в некоторых случаях присутствуют жидкие пары.