Нетрадиционные традиционные российские энергоресурсы. Экономическая политика
Нетрадиционные традиционные российские энергоресурсы
4 Сентябрь 2013, Валерий Бессель

Россия обладает колоссальными ресурсами «нетрадиционного» газа. В долгосрочной перспективе увеличение добычи газа может стать прочной основой ее энергетического могущества. Масштабная добыча нефти при относительно небольших по мировым меркам ее запасах в России  – опасная стратегия в среднесрочной перспективе, считает  профессор РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина Валерий БЕССЕЛЬ


Валерий Бессель
Понятие «нетрадиционные ресурсы» – условно. Нетрадиционными они считаются потому, что до сих пор человечество не приступало к их массовой разработке либо из-за отсутствия  приемлемых технологий, либо по причине высокой себестоимости разработки, что делало их добычу нерентабельной (см. рис. 1).

Запасы: надолго ли хватит

Рисунок 1. Страны-лидеры по запасам углеводородного сырья на 2011 г. Источник: BP statistics review, 2012
Рисунок 1. Страны-лидеры по запасам углеводородного сырья на 2011 г. Источник: BP statistics review, 2012
Россия, согласно исследованиям  British Petroleum, является одним из лидеров по подтвержденным запасам жидких углеводородов и угля (см. рис. 2). Их совокупные запасы в России составляют более 162 млрд т нефтяного эквивалента (15,8% общемировых запасов), что ставит страну на второе место в мире по запасам после США.

Россия богата всеми видами традиционных ресурсов углеводородов. По запасам природного газа наша страна  занимает верхнюю строчку, по добыче газа – вторую после США. По запасам нефти мы на восьмом месте после Венесуэлы, Саудовской Аравии, Канады, Ирана, Ирака, Кувейта и ОАЭ, при этом добываем мы нефти чуть меньше, чем Саудовская Аравия. Однако в оценке «страновых» запасов нефти у экспертов ВР нет единого подхода, так как к запасам традиционных нефтей в Венесуэле и Канаде добавлены также запасы битуминозных нефтей, добыча которых в настоящее  время осуществляется в промышленных масштабах только в Канаде.

По запасам угля мы на втором месте в мире после США, по добыче –  на шестом месте после Китая, США, Австралии, Индии и Индонезии.  По совокупной добыче углеводородов – 1215 млн т нефтяного эквивалента – Россия занимает третье место в мире после Китая ( 2 252 млн т) и США (1502 млн т). Казалось бы, при таких позициях на рынке углеводородов, о каких «нетрадиционных» источниках можно рассуждать? На наш  взгляд, самое время. Иначе опоздаем.

У российских экспертов вызывает тревогу соотношение запасов и добычи нефти в в нашей стране. Занимая по запасам лишь восьмое место в мире, текущую добычу Россия поддерживает на очень высоком уровне, поскольку доходы от нефти – важнейший  источник наполнения бюджета. Но с точки зрения среднесрочной перспективы такое положение опасно.  Даже если предположить, что с совершенствованием технологий все геологические запасы нефти, добываемые «традиционным» способом, в перспективе можно будет извлечь (что на настоящий момент неосуществимо в принципе), а также что по мере проведения геологоразведочных работ (ГРР) количество обнаруженных запасов увеличится (что также не факт, так как запасы не только ставятся на баланс, но и списываются), элементарный подсчет показывает: при существующем уровне добычи все запасы могут быть извлечены в ближайшее столетие! Именно поэтому так актуально сегодня обратить внимание экспертного сообщества на  «нетрадиционные» ресурсы углеводородного сырья.

Газогидраты: спасибо Японии

Рисунок 2. Запасы и добыча углеводородного сырья в России в 2011 г. Источник:  BP statistics review, 2012
Рисунок 2. Запасы и добыча углеводородного сырья в России в 2011 г. Источник: BP statistics review, 2012
«Нетрадиционный» газ – это обычный метан, залегающий не в геологических ловушках, а встречающийся совсем в ином виде. К «нетрадиционным» видам газа эксперты относят газ газовых гидратов, глубоких горизонтов, низкопроницаемых коллекторов, сланцевый газ и газ угольных пластов. Мировые ресурсы так называемого «нетрадиционного» газа колоссальны – на несколько порядков больше, чем подтвержденные запасы «традиционного» газа (см. рис. 3) . Россия в этом смысле не исключение. Извлекаемые ресурсы нетрадиционных источников голубого топлива в России, по оценкам «Газпром ВНИИГАЗ», составляют от 248 до 512 трлн куб. м (см. рис. 4).

Из всех нетрадиционных источников голубого топлива в России больше всего газогидратов. Это твердые кристаллические вещества, чья кристаллическая решетка построена из молекул воды, во внутренних полостях которых размещаются молекулы газа, образующего гидрат.

Газовый гидрат устойчив только при низких температурах и высоких давлениях, что определяет зоны его скоплений – глубоководный шельф либо зоны вечной мерзлоты.

По оценкам экспертов, работающих в этой области, к настоящему времени в мире выявлено более 220  крупных газогидратных месторождений. Даже если будет использовано только 10% разведанных на этих месторождениях запасов газогидратов, мир будет обеспечен газом на 200 лет вперед. (См. также: Мировой энергобаланс: смена ориентиров).

Рисунок 3. Мировые ресурсы нетрадиционного газа. Источник: BP statistics review, 2012; МЭА
Рисунок 3. Мировые ресурсы нетрадиционного газа. Источник: BP statistics review, 2012; МЭА
Распространение возможного гидратообразования на территории  России и на прилегающих территориальных глубоководных шельфовых зонах огромно. Специалисты ООО «Газпром ВНИИГАЗ» оценивают площадь их распространения в 4-6 млн. кв. км при глубинах залегания газогидратных отложений в регионах Восточной Сибири и Дальнего Востока до 2000 метров (см. рис. 5). Правда, с учетом прогнозируемого потепления климата Земли, через 150-200 лет растепление газогидратных залежей на такой территории с последующим выходом огромного количества метана в атмосферу может привести к экологической катастрофе Вселенского масштаба. Но эту задачу придется решать следующим поколениям людей с учетом новых знаний и опыта.

Одним из наиболее перспективных мест скопления газогидратов в России является дно озера Байкал. Дело в том, что под дном озера проходит дивергентная граница (происходят расхождения земной коры) Евразийской (западная часть) и Амурской (восточная часть) тектонических плит, т.е. существует канал миграции глубинных углеводородов на поверхность. И метан, попадая в обводненные донные отложения при высоком давлении  (а глубина озера достигает 1400 м) и низких температурах, образует залежи гидратов метана. Один из методов добычи метана из газовых гидратов, так называемая разгерметизация, позволяет получать метан из газогидрата путем размыва последнего поверхностной теплой водой.

Рисунок 4. Потенциальные ресурсы «нетрадиционных» источников газа России. Источник: «Газпром ВНИИГАЗ»
Рисунок 4. Потенциальные ресурсы «нетрадиционных» источников газа России. Источник: «Газпром ВНИИГАЗ»
Именно метод разгерметизации, т.е. снижения давления и повышения температуры,  активно изучается во всем мире и используется японскими специалистами как наиболее эффективный при добыче метана из газогидратов. Совершенствование технологий добычи метана из газогидратов может привести к изменению роли Японии на мировом рынке энергоресурсов. Сегодня Япония – крупный импортер  СПГ. (См. также: Тихоокеанские горизонты России). Между тем глубоководный шельф Японии содержит много газогидратных залежей. В феврале 2012 г. в Японское море национальная компания JOGMNC  (Japan Oil, Gas & Metals National Corp) начала бурение с бурового судна CHIKYU («Тикю»)  первой скважины глубиной 300 м при глубине моря 1000 м. В марте  2013 г. компания  заявила о начале пробной эксплуатации подводного газгидратного месторождения и получении из него первого природного газа. Хотя пробная добыча длилась всего 6 дней, было добыто 120 тыс. куб. м природного газа. Министерство экономики, торговли и промышленности Японии охарактеризовало результаты добычи как «впечатляющие». Полномасштабное промышленное освоение месторождения планируется начать в 2018-2019 гг. после доработки соответствующих технологий. С одной стороны, начало промышленной добычи метана из газогидратных отложений в Японии представляет в краткосрочной перспективе непосредственную угрозу рыночным позициям ОАО «Газпром» и других российских производителей газа в АТР. С другой стороны, в средне- и долгосрочной перспективе опыт и передовые технологии из Японии (сохранять технологии в секрете долгое время еще никому не удавалось)  могут позволить России оставаться мировым лидером по добыче газа.

Уголь поможет ГТС

Рисунок 5. Распространение зоны возможного гидратоообразования на территории России и в прилегающих шельфовых зонах. Источник: «Газпром ВНИИГАЗ»
Рисунок 5. Распространение зоны возможного гидратоообразования на территории России и в прилегающих шельфовых зонах. Источник: «Газпром ВНИИГАЗ»
Запасы метана в угольных отложениях в мире огромны, и, по оценкам специалистов «Газпрома»,  Россия является мировым лидером в этой сфере (см. рис. 6). При общемировых ресурсах в 260 трлн куб. м на Россию приходится 32% или почти 84 трлн куб. метров. 

Одно из перспективных направлений, которым начали заниматься сотрудники кафедры «Термодинамики и тепловых двигателей» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, это использование альтернативных источников энергии, в том числе метана из угольных пластов, для решения задач энергосбережения при транспортировке газа по Единой системе газоснабжения (ЕСГ) страны. Если внимательно посмотреть совмещенную карту метаноугольных отложений и системы магистрального транспорта газа России (см. рис. 7), видно, что огромное количество трубопроводов проходят по территориям, богатым углем.  А так как до 10% транспортируемого потребителям магистрального газа расходуется на собственные нужды, то любая возможность замещения товарного газа метаном, добываемым из угленосных толщ в зонах расположения компрессорных станций (КС), принесет существенную экономическую выгоду в масштабах страны. А в регионах, где нет ЕСГ, например, в Якутии, добыча метана из угленосных толщ позволит решить огромное количество региональных инфраструктурных задач: перевод генерации электроэнергии  и централизованного теплоснабжения с угля и мазута на газ, газоснабжение населения, решение экологических проблем и т.д. С учетом успешного опыта реализации программы добычи метана из угольных отложений, осуществляемых ОАО «ГАЗПРОМ» в Кузбассе с середины 2000 гг., можно констатировать, что в настоящее время добыча метана из угленосных толщ в России все в большей мере становится «традиционной».

По планам ОАО «ГАЗПРОМ», добыча метана из угольных пластов в Кузбассе к 2020 году должна достигнуть ежегодного уровня 4 млрд. куб. м в год, и к 2040 году накопленная добыча газа в регионе превзойдет уровень в 85 млрд куб. метров. Это покроет  энергетические потребности региона экологически чистым топливом.

Метан из сланцев

Рисунок 6. Запасы угольного метана в России и мире. Источник: ОАО «Газпром»
Рисунок 6. Запасы угольного метана в России и мире. Источник: ОАО «Газпром»
Еще один вид «нетрадиционного» газа – так называемый «сланцевый газ». На самом деле, это обычный метан, только находящийся в сланцах – донных осадках древних морей и океанов. Границы простирания сланцев колоссальны, они найдены на всех континентах земли. Толщи сланцевых отложений в некоторых регионах – это метры и десятки метров, геологические запасы углеводородов там огромны.

Использование опыта и передовых технологий Японии по добыче газогидратов  позволили бы России оставаться мировым лидеров по добыче газа и в долгосрочной перспективе

Оценки запасов сланцевого газа в настоящее время делаются многими исследователями и энергетическими агентствами, но говорить о каких-то выводах  даже в масштабах континентов преждевременно. Тем не менее, в таких странах, как США, Мексика, Китай, Австралия и многих других, запасы сланцевого газа существенно больше, чем газа традиционного. (См. также: Добыча энергоресурсов не будет сдерживать рост мировой экономики).

Объем добычи сланцевого газа в США постоянно растет. Если в 2012 г. в США было добыто 160-165 млрд куб. м метана из сланцев, то к 2020 г., по оценке исследователей Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of  Technology, MIT),  добыча вырастет до уровня 260-270 млрд куб. м, а к 2030 г. –  до 280-290 млрд куб. м в год. К 2020 г. добыча метана из сланцев в мире прогнозируется на уровне 325-335 млрд куб. м – 10% от нынешнего уровня мировой добычи газа (Douglas WestwoodMIT).  Так что метан, добываемый из сланцев, становится существенным фактором мировой добычи газа и энергопотребления, и не учитывать его в рыночных прогнозах было бы неправильно. (См. также: Энергокартина мира к 2030 году).

Растущая добыча газа из сланцев в США и применение все более совершенных технологий привело к тому, что цены на сжиженный газ в регионах его добычи значительно упали. Эти цены почти в 3 раза ниже, чем цены на СПГ на оптовом рынке в Европе и почти в 5 раз ниже, чем цены в АТР. 

Потенциальные ресурсы «нетрадиционных» источников газа в России, по оценкам экспертов  «Газпром ВНИИГАЗ», при самых консервативных подсчетах оцениваются в 248 трлн куб. м, что в 5,5 раза больше запасов традиционного газа. Известно, что количественные оценки потенциальных ресурсов в различных источниках колеблются иногда в пределах ±50%, однако это никоим образом не уменьшает значимости этих оценок. Очевидно, что Россия обладает колоссальными ресурсами «нетрадиционного» газа, который в  долгосрочной перспективе может стать основой ее энергетического могущества.

Нетрадиционные нефти

Согласно исследованиям Всероссийского нефтяного научно-исследовательского геологоразведочного института (ВНИГРИ),  качество запасов и ресурсов российской нефти в настоящее время существенно снижается. Если текущая добыча на 45% обеспечивается добычей традиционной нефти, то к запасам мы можем отнести только 25-27%, а к ресурсам – не более 10%. Существенно возрастает количественная доля трудноизвлекаемой  и битуминозной нефти.

Рисунок 7. Совмещенная карта ГТС и залежей угольного метана в России. Источник: ОАО «Газпром»
Рисунок 7. Совмещенная карта ГТС и залежей угольного метана в России. Источник: ОАО «Газпром»
К настоящему времени в мире известны два огромных месторождения битуминозной нефти: в битуминозных песках провинции Альберта (Канада) и пояса реки Ориноко (Венесуэла), оценочные запасы которых составляют 3,7 трлн барр. нефти, что почти в 2 раза больше мировых запасов традиционной нефти на 2011 год. В 2009 г. добыча синтетической нефти из битуминозных песков в провинции Альберта достигла уровня 65 млн т в год, что составило почти 40% годовой добычи Канады.

В России крупные запасы битуминозных песков обнаружены в Волго-Уральском бассейне и Восточной Сибири.

Масштабная разведка нетрадиционных нефтяных запасов в России не проводилась. При оценке объемов запасов пока можно опираться только на результаты аудита национальных ресурсов РФ, обнародованные British Petroleum (BP) и Oil and Gas Journal (OGJ): объем российских запасов технически доступной нефти в битуминозных песках составляет 33,7 млрд барр. (4,5 млрд т). Кроме того, на территории страны имеются месторождения битуминозного песка эквивалентного 212 млрд барр. (28,53 млрд т) нефти, но эти запасы на сегодня относят к технически недоступным. Общий объем битуминозных песков в России, по оценкам операторов, составляет 245 млрд барр. (около 33 млрд т) при подтвержденных запасах 88 млрд баррелей.

Наибольший интерес экспертного сообщества в России вызывают проблемы добычи нефти из баженовского горизонта, открытого в 1960-х годах в ходе широкомасштабных геологоразведочных работ в Западной Сибири. Геологические запасы нефти баженовской свиты оцениваются в пределах от 20 до 140 млрд т при разных оценках значений коэффициента открытой пористости и нефтесодеражания пород. С учетом особенностей пород баженовской свиты, оптимальной методикой добычи нефти является технология бурения горизонтальных скважин с последующим многостадийным гидравлическим разрывом пласта. Подобная технология успешно и широко используется в США для добычи сланцевого газа и нефти  из аналогичных баженовской свите пластов.

Практически вся площадь простирания баженовского горизонта находится в инфраструктурно обустроенном регионе Западной Сибири, что делает крайне перспективной  добычу нефти из баженовского горизонта в среднесрочной и долгосрочной перспективе.

 

Валерий Бессель

 

По материалам выступления на Панельной дискуссии «Развитие и внедрение инновационных технологий в нефтегазовый и энергетический комплекс» на Саммите «СИЛЬНАЯ Россия» Москва, 2 июля 2013 г.

 

Подготовила к публикации Галина Белова

Поделиться:

Партнеры
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА Vedi ancea isras voprosi_econ vvv selhozcoop Международный научно-общественный журнал nisipp