Este imposibil să ne imaginăm viața modernă fără resurse atât de importante precum petrolul și gazele. Pentru umanitate, acestea joacă un rol crucial. Energia este cheltuită pentru încălzirea locuinței și gătit. În vechime, principalele surse de energie erau forța de muncă a oamenilor și a animalelor, iar lemnul era folosit pentru încălzirea locuințelor și gătit. Treptat, munca manuală a fost înlocuită cu mașini, iar lemnul cu cărbune. Acum, însă, în industria combustibilului și a energiei, petrolul și gazele au înlocuit cărbunele și lemnul tradițional. În plus, produsele de rafinare a uleiului sunt utilizate pe scară largă: benzină, kerosen, combustibil.
Potrivit oamenilor de știință, rezervele de petrol sunt imense, dar care nu sunt regenerabile. Uleiul convențional este înlocuit cu așa-numitul ulei de șist pe piețe și în sectoarele economice ale majorității țărilor. Ce este și de ce este atât de „neobișnuit”?
Resursele energetice, rolul lor în lumea modernă
Gazul este una dintre cele mai importante resurse energetice. Țările de frunte în producția sa sunt SUA (mai mult de 20% din rezervele mondiale) și Rusia (mai mult de 17%).
Gazul este utilizat pe scară largă în industrie și în viața de zi cu zi. Principalele avantaje ale gazelor:
- Cu o combustie completă, nu lasă în urmă cenușa.
- Ușor de luminat și de reglat dimensiunea flăcării.
- Datorită sistemului de transport dezvoltat, consumatorul primește combustibil în cel mai scurt timp posibil.
- Utilizarea gazului în sistemul de încălzire poate reduce semnificativ costurile de utilitate.
- Cazanele moderne de gaz vă permit să părăsiți camera mult timp, menținând căldura.
- Când sunt arse, foarte puține substanțe nocive sunt eliberate în mediu în comparație cu lemn de foc, cărbune și ulei.
Gazul este utilizat în multe industrii. În metalurgie și inginerie mecanică, energia este utilizată ca combustibil pentru încălzitoarele de aer și cuptoarele. Acest lucru crește productivitatea echipamentelor și îmbunătățește calitatea produselor.
La mașini, gazul înlocuiește perfect benzina. Acest lucru reduce semnificativ costurile de combustibil, reduce semnificativ emisiile de substanțe nocive în atmosferă.
Rolul principal în economia celor mai dezvoltate și în curs de dezvoltare este producția de petrol. „Aurul negru”, cum este numit, se află în principal la o adâncime de 3-5 km. Este un compozit uleios uleios în compoziție. În forma sa naturală, uleiul nu este utilizat datorită creșterii exploziei și a pericolului de incendiu. Prin urmare, primul lucru pe care o trimit la rafinăria de petrol.
Țara principală în rezerve și producție de petrol este Venezuela (mai mult de 17% din rezervele globale). Arabia Saudită (aproximativ 16%) și Canada (10%) cedează. Rusia ocupă locul 6 în această listă (6%).
Produse de rafinare a uleiului și aplicarea lor:
- Kerosen - combustibil pentru aviație și automobile. În plus, lămpile cu kerosen sunt foarte populare.
- Benzina auto.
- Combustibil - utilizat ca combustibil pentru cazan.
- Bitum și gudron - zona principală de aplicare - lucrări rutiere. Când pietrișul și nisipul sunt combinate, se obține asfalt.
- Hidrocarburi brute pentru materiale plastice, cauciuc etc.
Ulei neconvențional
Producția de ulei de șist ocupă un loc special în dezvoltarea resurselor de energie. Care este caracteristica sa? Uleiul de șist este uleiul produs din șisturile de ulei prin procese termice:
- Piroliza - încălzirea formării la temperaturi de până la 900 de grade Celsius.
- Hidrogenarea - adăugarea de hidrogen la un compus organic. Reacția se desfășoară la o temperatură de aproximativ 400 de grade Celsius și se folosește un catalizator (cupru, nichel, platină).
- Expunere termică - încălzirea formării la 80 de grade Celsius și sedimentarea ulterioară, ceea ce vă permite să obțineți relativ rapid rășina dorită.
Rezervele de ulei de șist au fost descoperite încă din secolul anterior. Însă încercările de a le dezvolta au sfârșit în eșec. Cert este că în câmpurile petroliere obișnuite procentul net de „aur negru” variază de la numai 1 la 3. Cele mai bogate depozite sunt situate în roci de șist. Obținerea acestei comori este mult mai dificilă decât uleiul „obișnuit”. Un progres în producția de ulei de șist a avut loc atunci când a fost efectuată forajul orizontal (pentru referință, forajul vertical a fost utilizat în principal în producția de ulei).
Uleiul de șist este un tip independent de combustibil, dar produsele sale rafinate sunt de asemenea utilizate. Sunt utilizate în toate industriile, precum și în uleiul obișnuit.
Progresul petrolului
Uleiul de șist din lume a făcut o adevărată revoluție. Principala țară în care se obțin volume uriașe ale producției sale este SUA. Locul al doilea este ocupat de Rusia. Brazilia, Australia, Maroc - aceste state se mândresc și cu rezerve mari de șisturi petroliere. Se numește „ulei neconvențional” și se pune adesea întrebarea cu privire la extragerea uleiului de șist și care este „neconvenționalitatea” sa.
Metode de producere a uleiului „neobișnuit”:
- Direct din rezervor. Tehnologia de producere a uleiului de șist este că găurile orizontale sunt găurite și o cantitate imensă de apă cu un amestec de nisip și componente chimice este pompată în ele. Aceasta creează fracturarea hidraulică (fracking). Din fisurile rezultate, uleiul curge în rezervoare speciale. Nisipul este folosit ca verigă: nu permite închiderea fisurilor.
- Minerit kerogen. Această metodă este mult mai complicată, deoarece kerogenul este conținut direct în șisturile de ulei și poate fi obținut numai prin tratament termic. Tehnologia este următoarea: rezervorul este încălzit la o anumită temperatură, cu ajutorul unui agent substanța dorită este deplasată și se ridică la suprafață, iar roca este răcită. Apoi procesul se repetă.
Caracteristici de producție
Uleiul de șist este un progres în industria petrolului și a gazelor, dar, în același timp, producția se datorează costurilor mari. În prezent, principala metodă de producție este fracturarea hidraulică. Avantajele acestei metode:
- În condiții dificile de așternut (formare etc.), găurirea cu puțuri verticale (tradiționale) este periculoasă prin fracturi laterale. În acest caz, este recomandabil să folosiți puțuri orizontale.
- Când găuriți cu puțuri orizontale, se creează o presiune mult mai mică pe roci decât cu puțuri verticale. Fisura formată folosind tehnologii speciale își va păstra forma și direcția, ceea ce va face posibilă obținerea mult mai mult ulei.
Principalele dezavantaje:
- Soluția, care este folosită pentru a sparge rezervorul de ulei, conține o cantitate uriașă de substanțe dăunătoare pentru oameni și mediu.
- Apa folosită în această metodă își reduce semnificativ aprovizionarea în lume. Pentru unele țări, aceasta devine o amenințare globală.
Consecințele producției de ulei de șist
Atunci când se dezvoltă câmpuri petroliere „extraordinare” prin foraj orizontal cu fractură ulterioară, în situația mediului apar consecințe ireversibile. Principalele probleme întâlnite în producția de petrol:
- La prelucrarea sistului, o cantitate imensă de dioxid de carbon este eliberată în atmosferă. Drept urmare, efectul de seră, schimbările climatice.
- Puțurile de foraj și exploatarea lor ulterioară duc la distrugerea scoarței terestre, la cutremure în locurile de producție.
- Soluțiile chimice folosite otrăvesc solul. Există o mare probabilitate ca componentele chimice să poată intra în sistemul de alimentare cu apă al satului. De aceea, în unele țări (Franța, Elveția etc.) această metodă este interzisă.
- Pentru dezvoltarea depozitelor sunt necesare rezerve enorme de apă dulce, care devin din ce în ce mai puțin pe planetă.
Stocuri de „aur negru extraordinar” în Rusia
După cum am menționat mai sus, cea mai mare parte a producției de șisturi de petrol este în Statele Unite. Dar Rusia are cele mai mari rezerve (mai mult de 20% din rezervele mondiale). Rusia ocupă locul onorabil al 9-lea în ceea ce privește rezervele de gaze de șist, cedând Chinei.
Uleiul de șist în Rusia nu este la fel de popular ca, de exemplu, în Statele Unite, în ciuda depozitelor uriașe. Unul dintre depozitele principale este situat în regiunea sibiană (suita Bazhenov), dar, potrivit geologilor, nu există suficiente date pentru a dezvolta acest câmp imens.
Uleiul de șist nu este extras în Rusia din cauza costurilor mari și nu este nevoie de acest lucru. Există suficiente rezerve de ulei obișnuit, care vor dura câteva decenii, sub rezerva mai multor factori:
- Evaluarea exactă a rezervelor de teren.
- Când dezvoltați depozite, aplicați o astfel de tehnologie minieră în care fosila este extrasă pe deplin.
- Explorarea geologică utilizează metode și tehnologii moderne pentru a evalua cu exactitate rezervele și locurile de apariție a acestora.
Experiența altor țări
În China, uleiul de șist este, fără îndoială, o resursă energetică promițătoare. Principalele rezerve ale câmpului sunt situate acolo unde există o problemă acută de lipsă de apă. Apoi, metoda de extracție a rezervelor de dioxid de carbon a fost aplicată cu succes. Procesul are loc la temperaturi scăzute (până la 40 de grade Celsius). Această metodă este aplicabilă pentru prelucrarea materiilor prime cu un conținut scăzut de hidrocarburi.
Australia are în prezent mai mult de 100 de câmpuri petroliere care sunt dezvoltate cu succes și, potrivit oamenilor de știință, rezervele vor dura câteva decenii, sau chiar mai multe.
