Большая энциклопедия нефти и газа. Битумные пески — экологическое бедствие Канады
Владимир Хомутко
Время на чтение: 3 минуты
А А
Особенности добычи нефти в Канаде
Канада является одной из крупнейших нефтяных держав мира, наряду с Саудовской Аравией, Россией, Соединенными Штатами Америки, Ираном и Китаем. Эта страна богата различными полезными ископаемыми, которые обеспечивают потребности не только её внутренней экономики, но также являются значительным источником её экспортных доходов.
Канада обладает весьма значительными запасами углеводородного сырья, что ставит её в один ряд с крупнейшими мировыми нефтяными державами. Не только нефть и газ, но и богатые залежи других полезных ископаемых делают канадскую экономику одной из самых развитых и богатых на нашей планете.
Объем нефтяных запасов этой страны специалисты оценивают примерно в 180 миллиардов баррелей «черного золота», и все эти богатства находятся в государственной собственности. Кстати, это – третий в мире показатель нефтяных резервов.
В последнее время аналитики отмечают рост добычи углеводородного сырья из нефтеносных песков этого государства. Кстати, не только данными продуктами богата Канада.
Нефть, добываемая в этой стране, по своему количеству выводит это государство на четвертую строчку в мировом рейтинге (на первом месте – Саудовская Аравия).
Однако, добыча этого ценного природного ресурса в Канаде сопряжена с определенными сложностями, поскольку основная часть «черного золота» является труднодоступной из-за своего «песчаного» расположения. Поэтому применяемые для его добычи канадские технологии являются весьма затратными и небезопасными с экологической точки зрения, а рентабельность такой добычи находится на низком уровне.
Кроме нефти, Канада богата и другими ценными природными ресурсами. Здесь есть залежи цветных металлов, железной руды, каменного угля, железа, различных видов солей и многого другого.
Нефтяная промышленность Канады
Несмотря на все имеющиеся объективные трудности, объемы добываемого сырья и его внутренне потребление в этой стране постоянно растут. Развиваются и внедряются новые технологии, повышающие рентабельность производства. Канадские нефтяные компании были стратегически реструктурированы и консолидированы, и все прошли процедуру приватизации.
Нефтедобыча Канады сконцентрирована в трех регионах – в Западном осадочном бассейне, на шельфе Атлантического океана и в упоминавшихся нами ранее нефтеносных песках, где сосредоточено основное количество канадского «черного золота». В перспективе развитие канадской нефтедобычи ожидается и в восточных регионах этой страны, где расположены весьма перспективные месторождения Лабрадора и Ньюфаундленда (восточные шельфы).
В будущем планомерное развитие этих нефтеносных провинций может даже поднять Канаду на первое место в мире по объему добычи этого полезного ископаемого.
Владея огромными запасами «черного золота», большую его часть Канада экспортирует своим соседям, Соединенным Штатам Америки. Около 97-ми процентов экспорта сырой нефти и жидких нефтепродуктов канадского происхождения идут именного в эту страну.
В начале 21-го века Канада стала для США главным нефтяным экспортером, поставляя американцам почти треть всей импортируемой этим государством нефти. Удалось Канаде выйти и на китайский рынок, являющийся потенциально самым большим в мире. С 2010-го года экспорт углеводородов в Поднебесную удвоился, и нефть Канады выводит её в десятку крупнейших поставщиков этого сырья для Китая.
Главной компанией, которая первая начала и продолжает промышленные разработки канадских нефтяных песков, является корпорация CNOOC.
Нефтяные пески альберты в Канаде
Трубопроводная система Канады
Главные нефтяные промыслы этого государства соединены между собой целой сетью трубопроводов. Экспортные центры и нефтеперерабатывающие предприятия восточных провинций соединяются с западными регионами, а также с некоторыми американскими штатами.
Ассоциация Канадских трубопроводных компаний (КТК) прокачивает через свою трубопроводную систему до трех миллионов баррелей ежедневно.
Только из западных провинций в американскую Монтану каждый день поступает два с половиной миллиона баррелей. Сырую нефть прокачивают через одну трубопроводную систему, начало которой находится в городе Эдмонтон, затем сырье поступает в Ванкувер, а после этого экспортируется в Иллинойс (США).
Компании-операторы экспортной сети трубопроводов постоянно работают над новыми проектами, призванными найти новые эффективные способы поставки углеводородов потребителям. Внедрение некоторых из таких разработок позволит увеличить не только скорость, но и объем нефтепередачи из провинции Альберта до мексиканского побережья.
И этим природным энергоносителем Канада не обделена. По объему добываемого природного газа «кленовые листья» занимают четвертое место в мире, уступая только таким признанным газовым державам, как Норвегия, Россия и Катар.
Природный газ здесь сосредоточен в районе Западного Канадского бассейна, а также на шельфах восточного канадского побережья, вблизи острова Ньюфаундленд. Есть значительные газовые запасы и в провинции Новая Шотландия и на арктическом побережье.
Сланцевый газ, метан, угольные продуктивные пласты, газы, расположенные в плотных коллекторах – вот далеко не полный перечень нетрадиционных залежей «голубого топлива», найденных в Канаде.
Так же, как и нефть, почти весь экспорт канадского газа идет через систему газопроводов в США.
Как в Канаде добывают нефть из песка aslan wrote in March 15th, 2016
Нефтеносные пески Канады — горючее полезное ископаемое, один из видов нетрадиционной нефти, которая смешана с песком, глиной и водой. Ее добыча сложна, трудоемка и требует большого количества пресной воды. Всего в нефтеносных песках Канады и Венесуэлы имеются большие запасы нефти (3 400 млрд баррелей).
Фотограф агентства Reuters Todd Korol побывал в канадской провинции Альберта, чтобы сфотографировать шахты, объекты и окружающие песчано-нефтяные пейзажи.
Как на Земле появилась нефть? Доминирующей мировой теорией происхождения нефти является биогенная теория, согласно которой нефть сформировалась из остатков древних живых организмов.
Добычу нефти из нефтеносных песков проводят главным образом карьерным или шахтным способом.
Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Трубопроводы на месте добычи нефти из нефтеносных песков в Альберте, на 17 сентября 2014.
Местный пейзажи с вертолета. Сосны.
Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. По оценкам, нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет.
Нефтяные емкости.
Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем (согласно нынешним прогнозам) будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что нынешние технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды.
Снимок с первого этапа отделения нефти от песка.
Ближе.
Чтобы птицы не садились на нефтяной пруд здесь используют пугала.
Гигантские самосвалы везут нефтеносные пески Канады на переработку.
Машины в буквальном смысле ползают по пескам, пропитанным нефтью.
Черное золото везде.
Погрузка нефтеносного песка.
Вблизи места добычи нефти находится вполне нетронутая природа.
Нефтяные пейзажи Альберты.
А вот и нефть, добытая из нефтеносного песка. Эта черная вязкая масса миллионы лет сформировывалась из остатков древних живых организмов.
На этом снимке видно, что в некоторых местах нефтеносные пески (слева) находятся сразу под небольшим слоем земли
Если хотите увидеть, как добывают нефть в Сибири, на одном из крупнейших месторождений России, то советую посмотреть это репортаж:
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.
Жми на иконку и подписывайся!
В среду 4 мая цены на нефть незначительно подросли, несмотря на рост коммерческих запасов в США. Драйвером роста стала эвакуация населения из Форта МакМюррея (Канада, провинция Альберта) из-за того, что огонь охватил регион, в котором сосредоточены месторождения битуминозного нефтеносного песка. По данным СМИ из зоны стихийного бедствия эвакуировано более 80 тыс. человек. Хуже того, по мнению ученых, запад Канады близок к экологической катастрофе. Вместе с лесами загорелись и залежи нефтяных песков.
Город Форт Мак-Маррей находится неподалеку от крупнейших нефтяных месторождений. Битуминозные пески в штате Альберта обладают гигантскими запасами нефти, превышающими объемы нефти, добываемой во всем мире.
Атабаска (англ. Athabasca) - месторождение битуминозных песков в Канаде (Альберта ), которое содержит в себе сырую нефть, кварцевый песок, глинозём и воду. Открыто в 1778 году, освоение началось 1967 году. Залежи находятся к северу и к северо-востоку от города Эдмонтон.
Площадь месторождения - 25,6 тыс. км².
_____________________________________________
Пески эти (дельта древней реки) насыщены битумом, среднее содержание которого достигает 82 %. Возраст их – около 125 млн. лет. Залегают они на глубинах 50- 500 метров. Запасы в пересчете на сырую нефть оцениваются в 1.6 трилионов барелей (1 нефтяной барель = 160 л) или 250 куб.kм, из которых около 200 миллиардов барелей возможно извлечь при существующих технологиях. Но, как известно, последние не стоят на месте. В последнее время из нефтяных песков Альберты получали более 1.6 миллионов барелей нефти в день.
Чтобы добраться до песка, сперва соскребают все деревья, почву, травы, всю природу. И копают вглубь. В среднем, из четырех тонн битума производят только один баррель нефти.
Только от 10 до 15 процентов от собранных песков содержат битумную смолу – вещество, которое в конечном итоге перерабатывается в бензин. Остальной шлак сбрасывается, он настолько токсичен, что работники используют пропановые пушки для отпугивания птиц, которые пытаются сесть на него. По оценкам нефтяной промышленности около 3 миллионов галлонов стекает в грунтовые воды Канады ежедневно. Не сложно и предположить, что горящие леса насквозь пропитались нефтью, потому и потушить их не получается.
Леса загорелись на западе Канады 1 мая. За четыре дня полностью выгорело почти две тысячи гектаров. На тушение брошены сотни пожарных и авиация. Но сухая погода и сильный ветер лишь раздувают огонь и гонят его к жилым домам.
Синоптики предупреждают, что ветер будет усиливаться и под огнем может оказаться вся провинция Альберта, а это почти четыре миллиона человек. Власти просят жителей быть готовыми к эвакуации в любой момент.
Нефтеносные пески Канады - горючее полезное ископаемое, один из видов нетрадиционной нефти, которая смешана с песком, глиной и водой. Ее добыча сложна, трудоемка и требует большого количества пресной воды. Всего в нефтеносных песках Канады и Венесуэлы имеются большие запасы нефти (3 400 млрд баррелей).
Фотограф агентства Рейтер Тодд Король недавно побывал в канадской провинции Альберта, чтобы сфотографировать шахты, объекты и окружающие песчано-нефтяные пейзажи.
Как на Земле появилась нефть? Доминирующей мировой теорией происхождения нефти является биогенная теория, согласно которой нефть сформировалась из остатков древних живых организмов .
1. Нефтеносные пески в провинции Альберта, Канада, 17 сентября 2014. (Фото Reuters | Todd Korol):
2. Добычу нефти из нефтеносных песков проводят главным образом карьерным или шахтным способом.
3. Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых. (Фото Reuters | Todd Korol):
4. Трубопроводы на месте добычи нефти из нефтеносных песков в Альберте, на 17 сентября 2014. (Фото Reuters | Todd Korol):
5. Местный пейзажи с вертолета. Сосны. (Фото Reuters | Todd Korol):
Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. По оценкам, нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет.
7. Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем (согласно нынешним прогнозам) будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что нынешние технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды. (Фото Reuters | Todd Korol):
8. Снимок с первого этапа отделения нефти от песка. (Фото Reuters | Todd Korol):
9. Ближе. (Фото Reuters | Todd Korol):
10. Чтобы птицы не садились на нефтяной пруд здесь используют пугала. Провинция Альберта, 17 сентября 2014. (Фото Reuters | Todd Korol):
11. Гигантские самосвалы везут нефтеносные пески Канады на переработку. Также смотрите « ». (Фото Reuters | Todd Korol):
12. Машины в буквальном смысле ползают по пескам, пропитанным нефтью. (Фото Reuters | Todd Korol):
13. Нефтяные пейзажи. (Фото Reuters | Todd Korol):
14. Нефтеносные пески Канады. (Фото Reuters | Todd Korol):
15. Погрузка нефтеносного песка. (Фото Reuters | Todd Korol):
17. Вблизи места добычи нефти находится вполне нетронутая природа. (Фото Reuters | Todd Korol):
18. Нефтяные пейзажи Альберты. (Фото Reuters | Todd Korol):
19. А вот и нефть, добытая из нефтеносного песка. Эта черная вязкая масса миллионы лет сформировывалась из остатков древних живых организмов. (Фото Reuters | Todd Korol):
20. На этом снимке видно, что в некоторых местах нефтеносные пески (слева) находятся сразу под небольшим слоем земли (справа).
Буквально за год Канада в 3,6 раза (!) увеличила свои запасы нефти. Если в 1998 году доказанные запасы нефти составляли 49,8 млрд. баррелей, то в 1999 году они составили уже 181,6 млрд. баррелей!* При этом страна переместилась с восьмого сразу на второе место по величине запасов среди нефтедобывающих стран, уступив только Саудовской Аравии. Как канадским нефтяникам удалось это сделать? Открытие новых крупных месторождений нефти? Ничего подобного. Степень разведанности запасов в Канаде довольно высока, а новых крупных открытий не было со времен 1979 года, когда было открыто месторождение Хайберния . Так что дело совсем не в новых нефтяных месторождениях. Так как же Канаде удалось так резко нарастить свои доказанные запасы нефти?
*По данным BP Statistical Review of World Energy 2014
Эта история началась давно и началась она с работ Карла Кларка
Канадский химик Карл Кларк родился в 1888 году в городке Джорджтаун, штат Онтарио. Высшее образование он получил в университете Макмастер, а в 1915 году в университете Иллинойса он получил степень доктора химических наук.
Надо сказать, что Канада обладает огромными запасами тяжелой нефти (битума). Залежи битуминозных песков были известны уже давно (например, крупнейшее месторождение Атабаска было открыто еще в 1778 году), но эффективного способа разработки таких залежей найдено не было. Их разработка сводилась в основном к поверхностному сбору битума с использованием его в строительных целях.
Для изучения способов разработки нефтяных песков правительство Альберы (провинции, в которой расположены все основные запасы тяжелой нефти) в 1921 году учредило Совет по научным и промышленным исследованиям (Scientific and Industrial Research Council). Первым участником этой организации стал Карл Кларк, а его основной задачей было найти эффективный способ переработки нефтяных песков.
Карл начал экспериментировать с различными способами отделения нефти от твердых частиц песка с использованием горячей воды и химикатов. В 1923 году он со своим коллегой Сидни Блэром построил небольшой экспериментальный завод по переработке нефтяного песка. Завод был способен переработать до 85 тонн исходного вещества в год, но большой проблемой оставались высокие затраты на нагрев воды. В 1925 году в процессе работы на Совет Карл Кларк, наконец, нашел эффективный способ извлечения нефти из нефтяных песков с помощью горячей воды и химических реагентов, который он запатентовал в 1929 году.
Метод этот заключается в том, что нефтяной песок, добытый карьерным способом, смешивают с горячей водой либо в специальном барабане, либо непосредственно в трубопроводе. Капельки нефти (битума) при этом отделяются от минеральных частиц песка и прикрепляются к небольшим воздушным пузырькам, которые помогают им переместиться в верхнюю часть смеси. Затем вся эта масса размещается в специальных разделительных сосудах, где насыщенная битумом пена просто откачивается с поверхности жидкости. Откачиваемая пена содержит порядка 65 процентов нефти, 25 процентов воды и 10 процентов твердых частиц.
Когда крупные зерна песка оседают, их перекачивают на специальные утилизационные площадки, где из них формируют своего рода дамбы в виде пруда. В эти пруды закачивают отработанную воду с оставшимися в ней мелкими частицами песка. Некоторое время вода отстаивается и после полного оседания всех твердых частиц оставшуюся чистую воду используют повторно.
Интересный факт: поскольку частицы минерального вещества после их обработки и извлечения из них нефти не оседают с изначальной плотностью, то получается, что каждый кубический метр добытого нефтяного песка превращается в 1,4 м³ отходов.
Обычно таким методом удается извлечь 88-95 процентов нефти, содержащейся в нефтяном песке, что делает этот метод весьма эффективным.
Когда канадские компании начали коммерческую добычу нефти из нефтяного песка в конце 1960-х, даже в нефтяной отрасли мало кто обратил на это внимание. Нефть была заключена в полутвердой вязкой пасте называемой битумом, смешанной с твердыми минеральными частицами. Залежи битумной нефти застывали зимой, а летом превращались в болотистые места, в которых тонуло оборудование. Долгое время никто не принимал всерьез возможности добычи нефти из таких трудноразрабатываемых залежей. Но со временем нефтяные пески были признаны полноценной и неотъемлемой частью нефтяной отрасли. А доктора Карла Кларка в Канаде теперь чтят, как разработчика эффективной технологии извлечения нефти из них.
Переход к технологиям добычи тяжелой нефти из пласта
Карьерный способ разработки нефтяных песков с помощью огромных экскаваторов и гигантских грузовиков позволяет вовлечь в добычу только 20% нефтяных запасов. Остальные запасы залегают на большой глубине вне пределов досягаемости карьерного метода. Поэтому следующим логическим шагом в развитии процесса освоения нефтяных песков был переход к добыче нефти непосредственно из пласта (так называемый in situ process). С этой целью были разработаны такие методы как метод , блестяще описанный в статье , VAPEX, CHOPS и некоторые другие (например, ).
Еще в 1940-х Карл Кларк пришел к выводу, что поверхностная добыча нефтяного песка и его дальнейшая переработка - не самый эффективный способ получения нефти. «До сих пор я был очень пессимистичен в отношении добычи тяжелой нефти непосредственно из пласта, но сейчас я становлюсь все более оптимистичен» - писал он. Но основная заслуга в разработке коммерчески успешного метода добычи тяжелой нефти из пласта принадлежит доктору Роджеру Батлеру – разработчику метода SAGD.
Родился Роджер Батлер в 1927 году в Великобритании в городке Илфорд, который с 1965 года считается частью Лондона. В 1951 году Роджер получил докторскую степень в области химии в Имперском колледже Лондона и почти сразу после этого иммигрировал в Канаду.
В 1955 году он начал работу в компании Империал Ойл, где проработал следующие 27 лет, в течение которых не только разработал технологию разработки тяжелой нефти методом SAGD, но и близкую ей технологию VAPEX, в которой вместо пара используется специальный растворитель.
В 1970-х Батлер, будучи работником компании Империал Ойл, разработал концепцию использования двух параллельных горизонтальных скважин с закачкой пара в одну из них, как возможный способ разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти. Его концепция и ее дальнейшее превращение в коммерчески успешную технологию SAGD дало толчок к развитию других методов разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти.
Признаваемый в настоящее время как отец технологии SAGD, Роджер Батлер сыграл ключевую роль в развитии методов разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти. «Изобретение Роджером концепции SAGD стоит в одном ряду с изобретением Карлом Кларком процесса использования горячей воды и является одной из критически важных инноваций, которые позволили нефтяным пескам Канады стать одним из ключевых источников энергии в мире в масштабах Саудовской Аравии» - пишет Даг Лиллико, менеджер Совета по исследованиям Альберты.
Развитие инновационных технологий добычи нефти позволило Канаде создать многомиллиардную индустрию по добыче тяжелой нефти и природных битумов. И хотя затраты на добычу такой нефти гораздо выше, чем традиционной, она играет все более значимую роль в современной нефтяной индустрии.
В целом можно выделить три стадии освоения залежей нефтяных песков Канады:
- Поверхностная добыча нефтяного битума и его использование для нужд строительства, в том числе дорожного;
- Разработка нефтяных песков карьерным способом с их последующей переработкой;
- Добыча тяжелой нефти непосредственно из пласта
Таким образом, именно благодаря развитию инновационных технологий добычи тяжелой нефти и природных битумов Канаде удалось стать второй крупнейшей страной в мире по величине доказанных запасов нефти.
P.S. В течение 2008-2010 гг. такой же «фокус» с приростом запасов удалось проделать Венесуэле. Причем с гораздо большим эффектом. Еще в 2007 году она занимала только 6-е место по величине доказанных запасов нефти среди нефтедобывающих стран. А уже в 2010 году, благодаря постановке на баланс битумной/тяжелой нефти, залегающей в долине реки Ориноко, она заняла первое место в мире, значительно обогнав по этому показателю Саудовскую Аравию. Но это, как говорится, уже совсем другая история…
