كيف يتم استخراج الغاز الطبيعي. إنتاج الغاز

يتم رفع الغاز الطبيعي إلى البئر بواسطة الطاقة الطبيعية. يتم تعدينها في أمريكا وأوروبا وأفريقيا ومناطق أخرى. تمثل شركة غازبروم سُبع إجمالي الإنتاج العالمي.

التعدين الأعمى

الغاز الطبيعي محاصر في مسام صغيرة تحتوي على بعض الصخور. يتراوح العمق الذي يقع فيه الغاز الطبيعي من 1000 متر إلى عدة كيلومترات. بعد الاستكشاف الجيولوجي ، عندما يتم إنشاؤه حيث توجد الرواسب ، تبدأ عملية إنتاج الغاز ، أي استخراجه من الأعماق وجمعه وتجهيزه للنقل.

السمة الرئيسية لإنتاج الغاز مقارنة بإنتاج المعادن الصلبة هي أن الغاز يظل مختبئًا في هياكل محكمة الإغلاق في جميع المراحل - من لحظة استخراجه من الخزان حتى وصوله إلى المستهلك.

حفر الآبار

يتم استخراج الغاز من باطن الأرض باستخدام آبار محفورة بشكل خاص ، والتي تسمى آبار الإنتاج أو الإنتاج. بشكل عام ، هناك العديد من أنواع الآبار - فهي لا تستخدم فقط للإنتاج ، ولكن أيضًا لدراسة التركيب الجيولوجي لباطن التربة ، والبحث عن رواسب جديدة ، والعمل الداعم ، وما إلى ذلك.

لماذا الحفر مع سلم

يمكن أن تتداخل أنابيب تقوية جدران الآبار بعضها مع بعض - وفقًا لمبدأ التلسكوب. لذلك فهي تشغل مساحة أقل بكثير وتكون أكثر ملاءمة في التخزين.

يجب أن يتم توزيع الضغط بالتساوي.

يمكن أن يصل عمق البئر إلى 12 كم. يمكن استخدام هذا العمق لدراسة الغلاف الصخري.

يتم تعزيز جوف البئر بأنابيب غلاف خاصة ومثبتة.

بعد البئر

الغاز الطبيعي يرتفع إلى السطح بسبب الطاقة الطبيعية - السعي إلى المنطقة ذات الضغط الأقل. نظرًا لأن الغاز المنتج من البئر يحتوي على العديد من الشوائب ، يتم إرساله أولاً للمعالجة. يتم بناء وحدات معالجة الغاز المعقدة بالقرب من بعض الحقول ؛ في بعض الحالات ، يدخل الغاز من الآبار على الفور إلى محطة معالجة الغاز.

أحجام الإنتاج

اليوم ، تمثل غازبروم 74٪ من روسيا و 14٪ من إنتاج الغاز العالمي.

يقارن الجدول أدناه أحجام إنتاج الغاز في جميع أنحاء العالم ، في روسيا ككل ، وحجم إنتاج غازبروم:

تم أخذ أرقام إنتاج الغاز العالمي من تقرير شركة بريتيش بتروليوم.

يطلق عليه النافورة. يتطلب شراء وتركيب معدات باهظة الثمن ، لذلك يتم توزيعها بشكل سيء في مناطقنا. يكمن جوهرها في حقيقة أن النفط يتدفق إلى البئر بطريقة متعددة الاتجاهات. عادة ما تستخدم هذه الطريقة في المرحلة الأولى من الإنتاج ، حيث يتم تحقيق أقصى قدر من الكفاءة عندما لا يزال هناك ضغط مرتفع في الخزانات.

الطريقة التالية لإنتاج الزيت تسمى ضاغط. يكمن جوهرها في حقيقة أن الغاز أو الهواء يدخلان في البئر تحت ضغط عالٍ. بسبب سائل القطرات المتكونة ، يبدأ الزيت في الارتفاع لأعلى. معدات طريقة التعدين هذه باهظة الثمن أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس طريقة النافورة ، هناك حاجة إلى أدوات وتكاليف إضافية لتزويد الغاز.

طريقة الضخ هي واحدة من أقدم الطرق. من أجل الحصول على الزيت ، يتم إنزال المضخات الخاصة إلى عمق أقل من المستوى الديناميكي. كقاعدة عامة ، يتم استخدام مضخات كهربائية غاطسة تعمل بالطرد المركزي بدون قضيب أو مضخات حفر آبار ذات قضيب مصاصة. وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة هي الأكثر شيوعًا ليس فقط بسبب عمرها ، ولكن أيضًا بسبب انخفاض تكلفة المعدات.

إنتاج الغاز

يتم إنتاج الغاز بسهولة أكبر بكثير من النفط لأنه ليس سائلًا. على سبيل المثال ، لاستخراج الغاز الطبيعي ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيت معدات التخزين الخاصة ببساطة ويتم حفر بئر بعيدًا في أحشاء الأرض. بسبب الاتجاه نحو أدنى ضغط ، فإنه يرتفع ببساطة إلى الخارج. هناك تتم معالجته على الفور ونسخه احتياطيًا.

يتم إنتاج الغاز الصخري ، على عكس الغاز الطبيعي ، باستخدام الآبار ذات الأطراف الأفقية. يتم إجراء التكسير الهيدروليكي فيها بشكل متكرر. للقيام بذلك ، يتم ضخ مزيج من المواد الكيميائية والماء والرمل في البئر. في الوقت نفسه ، لا يتم إنتاج الغاز من منطقة منفصلة ، كما هو الحال مع الطبيعي ، ولكن من العديد من الخلايا أو "الخلايا" المنفصلة.

معدات النفط والغاز

يتم استخدام معدات مختلفة لإنتاج النفط والغاز. الأكثر شهرة هي على الأرجح وحدات الضخ. هذه هي العناصر التي تشبه: القضيب الرئيسي الذي يتم تثبيت "المطرقة" عليه. تستخدم هذه المعدات لتشغيل مضخات قضيب الامتصاص ميكانيكيًا إلى آبار النفط.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى منصات النفط البحرية وحفارات الحفر البرية. الأول يستخدم لاستخراج النفط والغاز تحت الماء (على أعماق مختلفة ، اعتمادًا على المنصة) ، والأخير يستخدم لاستكشاف وتطوير حقول جديدة.

السعر لاجل غاز طبيعيلدول الاتحاد الأوروبي المنقحة. في عام 2016 ، طلبوا 167 دولارًا مقابل 1000 متر مكعب من الوقود. في عام 2017 ، وفقًا لتصريحات رئيس شركة غازبروم في فبراير ، سيطلبون حوالي 180 وحدة تقليدية.

في الوقت نفسه ، تتزايد حصة الشركة الروسية في السوق الأوروبية. في العام الماضي كان الرقم 31٪ ، هذا العام - 34٪ بالفعل. على وجه الخصوص ، زادت عمليات التسليم إلى البلدان غير الأعضاء في رابطة الدول المستقلة بنسبة 12.5٪.

بشكل عام ، هناك طلب وآفاق. يسمح غياب المنافسين برفع الأسعار ، وترك أوروبا سوقًا ذات أولوية. حجم الطلب على الوقود ليس فقط في الغرب ، ولكن أيضًا في حجم أنابيب الغاز نفسها.

إجمالي طولهم في الاتحاد ، على سبيل المثال ، يساوي 20 خط الاستواء. علاوة على ذلك ، هذا لا يكفي. إنهم يخططون لبناء شبكات جديدة. لذا ، ليس من غير المناسب الحديث عن وقود واعد. دعنا نكتشف ما هو ، وكيف يختلف وكيف يتضح.

خصائص الغاز الطبيعي

البطل لديه تركيبة مختلطة. حجم الغاز الطبيعييتكون من عدة. العنصر الرئيسي هو الميثان. انها في تكوين الغاز الطبيعييشمل أكثر من 90٪.

10٪ المتبقية هي البروبان والبيوتان وثاني أكسيد الكربون ، إلخ. بدمجهم تحت اسم واحد ، وضع الخبراء الغاز الطبيعي في المرتبة الثالثة من حيث الانتشار على الأرض. في الأساس ، يذهب البرونز إلى الميثان.

يسمى الوقود الطبيعي لأنه ليس اصطناعيًا. يولد الغاز تحت الأرض من نواتج تحلل المواد العضوية. ومع ذلك ، يوجد أيضًا عنصر غير عضوي في الوقود ، على سبيل المثال.

يعتمد التركيب الدقيق على المنطقة والموارد الموجودة في تربتها. في البداية، احتياطيات الغاز الطبيعينشأت في الرواسب الطينية من المسطحات المائية. استقرت الكائنات الحية الدقيقة والنباتات الميتة فيها.

لا يمكن أن تتأكسد ولا تتحلل ، حيث لا توجد ميكروبات في البيئة ، ولا يخترق الأكسجين هناك. نتيجة لذلك ، كانت الرواسب العضوية تنتظر تحركات قشرة الأرض ، على سبيل المثال ، كسر فيها.

وقع Il في فخ ، ووجد نفسه في فخ جديد. في أحشاء الأرض ، تتأثر المواد العضوية بالضغط والحرارة. المخطط مشابه لتشكيل النفط. لكن بالنسبة لها ، فإن درجات الحرارة المنخفضة والضغط الأقل كافيان.

بالإضافة إلى ذلك ، لديهم جزيئات هيدروكربونية كبيرة. الغاز الطبيعي - الميثانالوزن الجزيئي المنخفض ، مثل مكونات الوقود الأخرى. جسيماتها مجهرية.

التفاعل بين جزيئات الغاز الطبيعي ضعيف. هذا هو ما يميز المادة عن الحالات التجميعية الأخرى ، أي السوائل والأحجار. الخصائص الرئيسية تعتمد على الهيكل غاز طبيعي. سريع الغضب.

المادة قابلة للاشتعال بدرجة كبيرة ، وتشتعل تلقائيًا عند درجة حرارة 600-700 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، يكون رقم أوكتان الوقود 120-130. هذه المعلمة تميز مقاومة التفجير.

القدرة على مقاومة الاحتراق التلقائي مهمة في الضغط. ليس سرا أنهم يستخدمون بشكل أساسي الغاز الطبيعي المسال... يتم إنشاؤه من العادي في درجات حرارة منخفضة وضغوط عالية.

يتم حساب رقم أوكتان الغاز من نسبة المكونات القابلة للاشتعال إلى تلك التي تتأكسد بصعوبة عند ضغطها. في البنزين ، هذه ، على سبيل المثال ، هيبتان و أيزوكتان. ومن هنا في الواقع اسم الرقم.

تقترب القيمة الحرارية لبطل المقال من 12000 سعر حراري لكل متر مكعب. بمعنى آخر، احتراق الغاز الطبيعييعطي 4 مرات طاقة أكثر من الحرق و 2 مرات أكثر من عند العمل.

القيمة الحرارية للغاز تساوي قيمة النفط. في الوقت نفسه ، يفوز بطل المقال على الهيدروكربونات ذات الوزن الجزيئي العالي. خاصه، تطبيق الغاز الطبيعيدخان. كل من الزيت والدخان. بالإضافة إلى ذلك ، يحترق الغاز بدون بقايا. الفحم ، على سبيل المثال ، يحتوي على رماد غير معالج.

على الرغم من ملاءمته للبيئة ، فإن الغاز الطبيعي خطير. إذا أضفت 5-15٪ من بطل المقال إلى الهواء ، فسوف تشتعل من تلقاء نفسها. تتم العملية ، بطبيعة الحال ، في غرف مغلقة. منازل الغاز الطبيعي، كما في الورش ، ترتفع إلى الأسقف.

يبدأ الاحتراق من هناك. السبب هو خفة الميثان. الهواء أثقل مرتين تقريبًا. إليكم جزيئات الغاز الطبيعي والارتفاع إلى الأسقف. من الصعب التعرف على الظاهرة ، لأن الغاز الطبيعي ليس له لون ولا رائحة ولا طعم.

من وجهة نظر كيميائية ، يفي بطل المقال بمعايير الميثان ، أي أنه يدخل في تفاعلات الاستبدال والانحلال الحراري ونزع الهيدروجين. الأول يعتمد على تبادل مادتين أو أكثر بواسطة الذرات. الانحلال الحراري هو التحلل عند تسخينه وفي غياب الأكسجين. نزع الهيدروجين هو اسم لإزالة الهيدروجين من المادة العضوية.

بالفعل مع نسبة 4٪ من الشوائب الهيدروكربونية الثقيلة في الغاز الطبيعي ، تتغير خصائص بطل المادة. تم حساب متوسط \u200b\u200bالمعلمات المحددة في المقالة. ومع ذلك ، أي غاز. كيف طبيعيةتعتمد المادة على المدخلات على الأهداف.

تستخدم التراكيب مع غلبة الميثان للوقود. يعتبر الغاز الذي تقل نسبته عن 90٪ تقنيًا ويستخدم في الصناعة الكيميائية. ستتم مناقشة تفاصيل العملية في فصل منفصل. في غضون ذلك ، دعونا نتعرف على أماكن تفكك الغاز في الطبيعة.

إنتاج ومجالات الغاز الطبيعي

في الطبيعة ، الغاز هو بالضبط غاز. تسييله بعد التعدين. لذلك ، لا يتم حساب احتياطيات الوقود في العالم بالكيلوجرام أو اللترات ، ولكن بالمتر المكعب. اكتشف على كوكب الأرض 200 تريليون و 363 مليون.

بلغ الإنتاج السنوي 3.6 مليار متر مكعب. يتم توريدها من قبل إيران وقطر وتركمانستان والولايات المتحدة والجزيرة العربية والإمارات العربية المتحدة وفنزويلا. يتم سرد البلدان بترتيب تنازلي لاحتياطيات الغاز.

كقائد القائمة ، يمتلك العملاق الخارق يورنغويسكي حقل غاز طبيعي... تم تسمية الوديعة على اسم القرية ، التي تم العثور عليها بجوارها في عام 1966. من حيث احتياطيات الوقود ، يحتل حقل يورنغويسكوي المرتبة الثالثة على وجه الأرض.

16 تريليون متر مكعب من الغاز مخبأة في الأعماق. لقد تم تطويرها منذ عام 1978 ، ومنذ عام 1984 تم تصديرها إلى أوروبا. بحلول عام 2017 ، تم استنفاد 70٪ من الاحتياطيات ، أي ما يزال حوالي 5 من أصل 16 تريليون متر مكعب.

تم تصنيف حقل Yamburskoye أيضًا على أنه حقل عملاق. يقع في نفس منطقة Yamalo-German ، التي تم افتتاحها بعد عامين من Urengoysky. استخراج الغاز الطبيعيعلى نطاق صناعي منذ عام 1980. في البداية ، قدرت احتياطيات الحقل بنحو 8.2 تريليون متر مكعب. بحلول عام 2017 ، أصبحت مخازن الغاز شحيحة بمقدار 4 تريليون متر مكعب.

استهلاك العيدر الطبيعيمن حقل حيث يتم حفر الآبار في ظروف التربة الصقيعية ، يشير إلى أهمية المورد. للحصول على وقود اليامبور ، تغلبوا على 1 إلى 3 كيلومترات من التربة. 50 مترا منهم دائمة التجمد.

يقع حقل غاز شمالي آخر في شبه جزيرة يامال - بوفانينكوفسكوي. احتياطياتها تساوي 4.9 تريليون متر مكعب. تم اكتشافهما في عام 1971 ، لكن الإنتاج بدأ فقط في عام 2012. لذلك ، من حيث احتياطياتها الحالية ، فإن الوديعة قابلة للمقارنة مع حقلي Yamburskoye و Urengoyskoye.

يتم إنتاج حوالي 90 مليار متر مكعب سنويًا في حقل بوفانينكوفو غاز طبيعي. للسكانمشروع شبه الجزيرة - الدخل ومكان العمل. على الرغم من أن البعض يذهب لصيد السمك خارج البر الرئيسي.

الغاز الطبيعي في روسياوجدت في مساحاتها البحرية. وهكذا ، يجري تطوير حقل شتوكمان بين مورمانسك ونوفايا زيمليا. بعبارة أخرى ، تستند احتياطيات الغاز إلى قاع بحر بارنتس.

لا يتجاوز العمق في مكان إنتاج الغاز 400 متر. لم يتم تطوير الوديعة بالكامل. في الوقت الحالي ، تم تأجيل العملية حتى عام 2019. يقدر حجم الودائع بحوالي 4 تريليون متر مكعب من الغاز.

يقع حقل غاز طبيعي بحري آخر في جنوب بحر كارا. لقربها من سانت بطرسبرغ أطلق عليها اسم "لينينغرادسكي" ، افتتحت في أيام الاتحاد السوفياتي. ويقدر احتياطي الوقود في الوديعة بنحو 3 تريليونات متر مكعب.

تم اكتشاف حقل الغاز الطبيعي Rusanovskoye على الجرف القاري لبحر كارا. حتى الآن نتحدث عن 779 مليار متر مكعب من الوقود. وتتوقع التوقعات زيادة في الرقم إلى 3 تريليون متر مكعب. عمق الغاز يعقد الإنتاج. يجب عليك استخراجه من 1.5-2 كيلومتر.

توريد الغاز الطبيعي من باطن الأرضتتم الآبار بشكل طبيعي. المادة الخفيفة تتسرب ببساطة من خلال المسام في الصخر. يتم إنشاء منطقة ضغط منخفض في البئر.

حيث يكون الغاز الطبيعي مرتفعًا. بطبيعة الحال ، يميل الوقود إلى الثقوب التي يحفرها الإنسان. يصل أعمق بئر إلى عمق 6 كيلومترات ويقع في حقل Urengoyskoye.

توجد عدة آبار لرواسب الغاز الكبيرة. يتم حفرها على نفس المسافة من بعضها البعض ، مما يجعلها متساوية. غير ذلك، ضغط الغاز الطبيعيفي طبقات قشرة الأرض يتم توزيعها بشكل غير متساو.

وببساطة ستبقى بعض الآبار شاغرة. إذا تم عمل ثقب واحد فقط في الأرض ، فسوف يتم تسقيته بسرعة ، أي مملوءة بالماء. تتدفق الرطوبة إلى مسام الصخور ، التي كان يشغلها الوقود سابقًا ، بشكل عام ، خلفه.

تطبيقات الغاز الطبيعي

الاستخدام الواضح لبطل المقال هو الوقود. لنقل الغاز عبر الأنابيب ، يتم تجفيفه. تسبب الرطوبة في الغاز تآكل الأنابيب ، وفي درجات الحرارة تحت الصفر تشكل سدادات جليدية تسد الممرات.

كما تم تحرير بطل المقال أيضًا من كبريتيد الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون. هذا الأخير غير منظم ، ولكنه غير مؤات من الناحية الاقتصادية. يجب ألا يزيد كبريتيد الهيدروجين عن 2 جرام لكل 100 متر مكعب.

لمنع الحوادث ، الغاز الطبيعي معطر. بمعنى آخر ، الوقود مشبع بمكونات عطرية. يشيرون إلى تسرب الغاز. نظرًا لأن الوقود نفسه عديم الرائحة ، يمكن فقد ملايين الأمتار المكعبة دون معالجة.

بالإضافة إلى الوقود في السيارات والمراجل ، يعمل الغاز كوقود قابل للاحتراق. تعمل عليه مراجل التدفئة والمواقد. يحصل البعض على مصابيح غاز لإضاءة منازلهم وساحاتهم.

استخراج الغاز الطبيعي من البحر

في الصناعة الكيميائية ، يعمل الغاز الطبيعي ، وبالتحديد الميثان الناتج منه ، كمواد خام لإنتاج عدد من الملدنات. يتم أيضًا تصنيع الأسيتيلين والميثانول وسيانيد الهيدروجين من الغاز الطبيعي. يستخدم الأسيتيلين ، على سبيل المثال ، في صناعة حرير الأسيتات. يذهب سيانيد الهيدروجين أيضًا إلى حد كبير على الألياف الاصطناعية.

أنتجوا الغاز بدون آبار. تم العثور على الحفرية بحثًا عن حلول للطهي تحت الأرض. بحثوا عنها بحزم من سيقان الخيزران. تم ربط الرماح المعدنية بنهاياتهم. هنا هو استبدال التدريبات.

في الخارج يتم ضخ محلول الملح مع الصمامات. كانوا يشبهون منفاخ. جاء الغاز إلى السطح مع المحلول. تجرأ الصينيون على حرقه من أجل تبخر المعدن.

بعد تجفيف الملح ، قرروا نقل الوقود عبر أنابيب الخيزران إلى أكواخهم. بشكل عام ، أبسط نسخة من خط أنابيب الغاز كانت موجودة منذ ثمانية قرون. في تلك الأيام ، لم يدفعوا ثمن الوقود الطبيعي. في العصر الحديث ، كل متر مكعب. دعنا نتعرف على بطاقات الأسعار.

سعر الغاز الطبيعي

يتم تحديد غزة إلى حد كبير من قبل العامل السياسي. ، باعتباره احتكار السوق ، تملي القواعد. من العوامل الموضوعية ، يؤثر شكل نقلها على الوقود. التسييل والنقل في الاسطوانات مكلف. يعتبر توصيل الغاز الطبيعي مباشرة عبر الأنابيب أكثر ربحية.

في بعض الأحيان ، تؤثر الطبيعة على تكلفة الغاز. بعد إعصار كاترين ، على سبيل المثال ، خفضت الولايات المتحدة إنتاج الوقود. تبعا لذلك ، قفز السعر عليه. اجتاح الإعصار مناطق إنتاج الغاز.

عادة ما يتم تقسيم الغاز إلى تكلفة للغرباء والأصدقاء. وعليه فإن تكلفة المتر المكعب من الغاز الروسي داخل البلاد لا تتجاوز 880 كوبيل. هذا هو معدل عام 2017 في منطقة ساراتوف.

في بسكوف ، للمقارنة ، يدفعون 5 روبل و 46 كوبيل. هذه التعريفة قريبة من تلك السارية في معظم المناطق الغازية. وفقًا لذلك ، لا تكلف 1000 متر مكعب أكثر من 8800 روبل ، وعادة ما تكون حوالي 5500 روبل.

الحد الأدنى لسعر العام الحالي بالنسبة للأوروبيين هو حوالي 11000 روبل. هذا هو سعر الشراء من الروس. سوف يدفع الغربيون بطبيعة الحال المزيد مقابل الوقود في منازلهم.

كيف يتم إنتاج الغاز؟

الغازات الطبيعية والصخرية هي ناقلات طاقة عالية الكفاءة. يتيح استخدام وقود الغاز تقديم طرق أكثر فاعلية لنقل الحرارة ، لتشكيل وحدات تسخين أكثر اقتصادا وعالية الأداء.

كيف يتم إنتاج الغاز (الطبيعي)؟

الغاز الطبيعي هو الوقود الأكثر كفاءة والأهم صديقًا للبيئة.

يبدأ البحث عن رواسب الغاز بتجميع الخريطة الجيولوجية التي تشير إلى بنية أقسام القشرة العلوية.

تتكون الطبقات الحاملة للغاز من صخور تتميز ببنيتها المسامية (الرمل ، الحجر الجيري المسامي ، إلخ). رواسب الغاز هي تركيز الهيدروكربونات التي تملأ المسام في التكوينات الحاملة للغاز.

معظم رواسب الغاز على شكل طية من قشرة الأرض ، مقببة إلى الأعلى. يوجد الغاز في تكوين مقبب تحت الأرض. في شكل غطاء ، يتراكم الغاز في الآفاق العليا للخزان. في الآفاق السفلية يوجد نفط أو خزان ماء.

لاستخراج الغاز من أحشاء الأرض ، من الضروري حفر بئر يتكون من:

• رؤوس الآبار (أعلى البئر) ؛
• البئر السفلي (قاع البئر).

يمكنك حفر بئر بمثقاب كهربائي يدور بسرعة ويدمر الصخور.

بعد ذلك ، يتم إنزال سلسلة من أنابيب التدفق في البئر المشكلة ، والتي ينتقل الغاز من خلالها من الأسفل إلى الفم.

• إزالة الرطوبة - فصل الغاز عن الرطوبة ؛
• تنقية - إطلاق كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ؛
• الرائحة - إعطاء رائحة للغاز.

كيف يتم إنتاج الغاز الصخري؟

يعتبر الغاز الصخري غازًا اصطناعيًا يتم إنتاجه بالمعالجة الحرارية للصخر الزيتي في الأفران. يتميز الغاز الصخري بارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون.

من حيث الخصائص الفيزيائية ، لا يختلف الغاز الصخري المنقى عمليًا عن الغاز الطبيعي. يحمل الغاز الصخري غير المعالج كمية هائلة من الشوائب ، مما يعقد عملية معالجته.

الطريقة الرئيسية لإنتاج الغاز الصخري هي التكسير الهيدروليكي. تسبب تقنية الإنتاج هذه ضررًا جسيمًا للبيئة بسبب التركيب الكيميائي لسائل الحفر.

يتم إدخال سائل الحفر في التكوين الحامل للغاز تحت ضغط مرتفع (500-1500 ضغط جوي). بعد ذلك ، تتشكل تشققات في الصخر يصل حجمها إلى 20 مترًا ، والآن يمكن للغاز أن يهرب بحرية عبر القناة المصنوعة لدخول المحلول. يمكن أن تختفي هذه الشقوق تحت كتلة الصخور ، لذلك فإن هذه الصدوع تصل إلى 10 مرات سنويًا.

لا تختلف معالجة الغاز الصخري بالتكنولوجيا عن معالجة الغاز الطبيعي.

عيوب إنتاج الغاز الصخري:

• تلوث المياه الجوفية؛
• تهديد زلزالي
• تلوث التربة والمياه السطحية ؛
• انبعاثات الهواء.

آفاق إنتاج الغاز الصخري مرتفعة للغاية. في الوقت الحالي ، تعد جدوى إنتاج الغاز الصخري مشكلة عالمية. ما إذا كان الأمر يستحق تلويث البيئة والإضرار بصحة الإنسان من أجل وقود عالي الأداء هو سؤال بلاغي إلى حد ما.

الغاز الطبيعي هو معدن يتكون نتيجة التحلل اللاهوائي للمواد العضوية تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة والضغط.

غرقت الكائنات الميتة في قاع البحر مكونة رواسب موحلة اخترقت أعماق كبيرة بسبب النزوح الجيولوجي.

لقد حدثت هناك لملايين السنين عملية أصبح فيها الكربون ، وهو جزء من الصخور الرسوبية ، جزءًا من مركبات تسمى الهيدروكربونات. هو - هي .

صفات

الغاز الطبيعي في ظروف حدوثه في أحشاء الأرض (ظروف الخزان) هو تراكمات أو رواسب مستقلة. يتشكل في شكل غطاء - وهذا ما يسمى بالغاز الحر.

يمكن أن توجد أيضًا في شكل بلوري أو مذاب.

الغاز الطبيعي ليس مادة متجانسة.

الجزء الرئيسي منه هو الميثان (CH4) - أبسط الهيدروكربونات (98٪). ويشمل أيضًا متماثلات الميثان:

• البيوتان (C4H10) ؛
• البروبان (C3H8) ؛
• الإيثان (C2H6).

وبعض الشوائب غير الهيدروكربونية:

• الهيليوم (لا) ؛
• نيتروجين (N2) ؛
• كبريتيد الهيدروجين (H2S) ؛
• الهيدروجين (H2) ؛
• ثاني أكسيد الكربون (CO2).

الغاز الطبيعي في شكله النقي عديم الرائحة واللون. من أجل الكشف عن تسرب ، يتم إضافة نسبة صغيرة من الروائح إليه. في أغلب الأحيان ، يستخدم إيثيل مركابتان (مادة تحتوي على الكبريت) لهذا الغرض ، والذي يتميز برائحة كريهة حادة.

الودائع والاحتياطيات

في أراضي ما بعد الاتحاد السوفياتي ، تمتلك أوزبكستان وأذربيجان وكازاخستان (حقل كاراشاجاناك) وتركمانستان أكبر رواسب الغاز الطبيعي.

حصة روسيا في سوق الإنتاج العالمي تزيد عن 20٪.

تتركز الأماكن الرئيسية للودائع في مقاطعات فولغا-أورال وتيمان-بيتشورا وغرب سيبيريا للغاز ، وكذلك في الشرق الأقصى وشمال القوقاز.

• يورنغويسكي ويحتل الحقل المرتبة الثانية في العالم من حيث احتياطي الغاز الطبيعي. تقع في منطقة الحكم الذاتي Yamalo-Nenets في منطقة تيومين. بدأ إنتاج الغاز هنا في عام 1978.
• ناخودكينسكوي يقع الحقل في منخفض Bolshekhetskaya في منطقة Yamalo-Nenets ذاتية الحكم. وبحسب الخبراء فإن احتياطي الغاز في هذا المكان يتجاوز 275 مليار متر مكعب. بدأ تطويره في عام 2004.
• أنجارو لينسكوي تم اكتشاف الوديعة في بداية القرن الحادي والعشرين. تقع في منطقة إيركوتسك ، بالقرب من نهري أنجارا ولينا ، والتي سميت على أساسها. يبلغ احتياطي الغاز الطبيعي حوالي 1.4 تريليون متر مكعب.
• كوفيكتا يقع الوديعة على بعد 450 كم شمال شرق مدينة إيركوتسك ، على هضبة جبلية عالية مغطاة بتيغا الصنوبرية الداكنة. الظروف المناخية في هذه المنطقة قاسية للغاية. جزء من الإقليم يهيمن عليه التربة الصقيعية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عددًا كبيرًا من الأخاديد يعقد عملية إغاثة هذه المنطقة. تبلغ كمية احتياطي الغاز الطبيعي تريليوني متر مكعب و 120 مليون طن من مكثفات الغاز المسال.
• شتوكمان حقل مكثف الغاز هو واحد من أكبر الحقول في العالم. تم اكتشافه في عام 1988. الموقع - الجزء المركزي من الجرف البحري بارنتس ، ما يقرب من 600 كيلومتر شمال شرق مدينة مورمانسك. حجم احتياطي الغاز 3.8 تريليون متر مكعب. نظرًا للعمق الكبير لوجود الغاز ، فضلاً عن ظروف التطوير الصعبة ، لم يتم تنفيذ الإنتاج هنا بعد. يتطلب تنفيذ مشروع للحصول على مورد معدني معدات عالية التقنية وتكاليف كبيرة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى حقول الغاز الطبيعي الكبيرة في روسيا ودول رابطة الدول المستقلة.

• Igrimskoe و Pokhromskoe (منطقة Berezovskaya الغازية).
• Pelachiada و Severo-Stavropol (إقليم ستافروبول).
• أضواء داغستان (داغستان).
• بيرم علي ، شاتليك ، كيزيلكوم (آسيا الوسطى).
• Ust-Silginskoe و Myldzhinskoe (منطقة Vasyugan الغازية).

بلدان اخرى

بصرف النظر عن روسيا ، فإن الدول التي لديها أغنى احتياطيات غاز تشمل إيران (رواسب على الجرف الفارسي) والمملكة العربية السعودية (حقل جافار) وقطر (حقل رنو).

انخفض إنتاج الغاز في أوروبا بمقدار الثلث تقريبًا في السنوات الأخيرة ، مع ارتفاع الأسعار بشكل كبير. يتم تنفيذ التطورات في بريطانيا العظمى وألمانيا وفرنسا وبولندا وأوكرانيا والنمسا ورومانيا. يتواجد الغاز الصخري بشكل أساسي في هذه الدول الأوروبية ، لكن إنتاجه مكلف وغير آمن بيئيًا.

تتقدم الولايات المتحدة على روسيا في إنتاج الغاز ، لكن عملية خفض الكميات ملحوظة بالفعل. أمريكا تجد أسواقًا جديدة ، وتستعد لتصدير الغاز الصخري إلى أوروبا.

طرق التعدين

يُستخرج الغاز الطبيعي عن طريق الآبار باستخراجه من الأعماق. خلال هذه العملية ، ينخفض \u200b\u200bضغط الخزان في الخزان بشكل متناغم ، بسبب حقيقة أن الآبار موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الحقل. يملأ الغاز الطبيعي الفراغات الميكروسكوبية في باطن الأرض.

تحت ضغط طبيعي

وهي متصلة ببعضها البعض عن طريق القنوات المتشققة ، والتي تنتقل من خلالها المواد الغازية من المسام ذات الضغط المنخفض إلى المسام ذات الضغط العالي حتى ينتهي بها الأمر في البئر وتبدأ في الارتفاع.

يحتوي هذا الغاز الطبيعي على شوائب مختلفة يتم إزالتها في محطات معالجة الغاز أو في محطات خاصة للنقل اللاحق.

من مناجم الفحم

هناك العديد من طرق التعدين.

استخراج غاز الميثان من مناجم الفحم لمنع الانفجار. تمارس هذه الصيد بنشاط في الولايات المتحدة. يحدث تكوين الغاز حصريًا في الفجوة بين أنثراسايت والفحم البني.

التكسير الهيدروليكي

معظم را تقنية التكسير الهيدروليكي منتشرة على نطاق واسع ، مبدأها هو حقن الماء أو تدفق الهواء عبر البئر.

نتيجة لهذه التقنية ، يتم تدمير الأقسام وترتفع المعادن إلى الخارج.

هذه الطريقة محظورة في بعض البلدان لأنها قد تؤدي إلى حدوث زلزال.

تحت الماء

كما تعلم ، فإن معظم حقول الغاز الرئيسية مغمورة بالمياه. للإنتاج ، يتم بناء آبار مائلة بالقرب من الخط الساحلي باتجاه المياه. يتم تركيب الركائز الطويلة على عمق ضحل.

للعمل في الحقول في مناطق العمق من 100 إلى 300 متر ، يتم استخدام منصات عائمة ، حيث توجد في أركانها عناصر تثبيت مثل الأعمدة.

تم تركيب منصة نفط في المركز.

في المنطقة التي ستتم فيها عملية الحفر ، تنزل الدعامات إلى الأسفل مع تعميقها لاحقًا في الأرض.

على أعماق كبيرة خاصة (تصل إلى 3000 متر) ، يتم استخدام المنصات شبه الغاطسة. يتم وضعها على طوافات وتثبيتها في مكانها بمقدار 15 طنًا من المراسي. الأكثر استقرارًا هي منصات من نوع الجاذبية. الأعمدة الداعمة مصنوعة من الخرسانة.

وهي مجهزة ليس فقط بمنصات الحفر ، ولكن أيضًا بخزانات بها خطوط أنابيب يتم فيها تخزين المواد الخام.

العملية التكنولوجية

المعدات الرئيسية لإنتاج الغاز الطبيعي هي جهاز حفر.

وهو برج معدني رباعي الأرجل يبلغ ارتفاعه من 20 إلى 30 مترًا. يتم تعليق أنبوب فولاذي سميك مع مثقاب في الطرف السفلي منه. يحدث دورانه تحت تأثير الدوار. يتم إطالة الأنبوب مع زيادة عمق البئر ، حيث يتم حقن كتلة سائلة خاصة حتى لا تسدها الصخور المدمرة. يتم ذلك بمضخة عبر أنبوب.

ينظف المحلول المسافة بين الأنبوب وجدران البئر ، ويزيل الحجر الجيري والحجر الرملي. السائل الذي يطرد الصخور المدمرة ، في نفس الوقت ، يساعد الحفر على الدوران. حتى يتم الوصول إلى قاع البئر ، يكون السائل مسؤولاً عن تدوير التوربين المرفق بالحفار. مثل هذا الجهاز يسمى توربودريل.

تتضمن الآلية المحسّنة تشغيل عدة توربينات في وقت واحد ، مثبتة على عمود مشترك. نظرًا لأن الغاز الناتج يقع تحت ضغط عالٍ في باطن الأرض ، يتم تثبيت سلسلة من البراغي الفولاذية لرفعه عبر الأنابيب ، والتي تتحكم في الإطلاق وتمنع الحوادث المرتبطة بمعدل إطلاقه العالي.

التخزين والنقل

يتم تخزين الغاز الطبيعي المنتج في خزانات خاصة محكمة الغلق ومحكمة الغلق.

بالنسبة للمواد الخام المسالة ، تم تصميم حاويات فولاذية خاصة ذات جدران مزدوجة. كما يمكن تصنيعها من سبائك الألمنيوم القوية. كقاعدة عامة ، يتم وضع مادة غير موصلة للحرارة بين الجدران ، مما يمنع الغاز من التسخين.

يتم بناء أكبر مرافق تخزين الغاز تحت الأرض. طبقات الصخور الكثيفة بمثابة جدران. حتى لا تتعرض الصخور للتدمير ، يتم صبها بالخرسانة. يمكن أن تكون منشأة تخزين الغازات المسالة في شكل منجم عميق. إنها حفرة أو حفرة مغلقة بإحكام بواسطة فتحة معدنية.

الطريقة الرئيسية لنقل الغاز هي خط الأنابيب. تتم الحركة من خلال أنابيب بقطر كبير.

الضغط 75 ضغط جوي. يتم الحفاظ عليها بثبات عند مستوى معين بسبب وجود محطات ضاغط تقع على مسافة ثابتة من بعضها البعض.

يتم نقل الغاز أيضًا بواسطة الناقلات (ناقلات الغاز).

أنها تحمل الغاز المسال تحت ظروف حرارية. تتضمن هذه الطريقة عددًا من العمليات التحضيرية لاستخدام الناقلات.

مطلوب مد خط أنابيب غاز على شاطئ البحر ، وتجهيز مصنع تسييل وبناء ميناء.

طريقة النقل هذه لها ما يبررها اقتصاديًا ، خاصةً إذا كان المستهلك يقع على بعد أكثر من 3000 كيلومتر من نقطة الإنتاج.

تأثير أنظمة إنتاج الغاز على البيئة

35٪ من إجمالي انبعاثات الهواء عبارة عن نفايات من مصادر ثابتة تتعلق بنظام إنتاج الغاز. من بين هؤلاء ، تم القبض على 20٪ فقط وجعلها غير ضارة. هذا رقم منخفض نسبيًا بين جميع القطاعات الصناعية. نظام نقل الغاز له تأثير بشري كبير على البيئة. ما يقرب من 70 ٪ من جميع الانبعاثات تدخل الغلاف الجوي. في محطات ضغط الغاز يتم تنفيذ العمليات التالية مصحوبة بإطلاق مواد ضارة: اقرأ عنها على الرابط

تطبيق

يستخدم الغاز الطبيعي على نطاق واسع كوقود في المنازل والشقق الخاصة للتدفئة والماء الساخن والطهي. كما أنها تعمل كوقود لغلايات وآلات CHP. يعتبر الغاز الطبيعي من أفضل أنواع الوقود للاستخدام المنزلي والصناعي. تكمن قيمته الرئيسية في حقيقة أنه وقود معدني صديق للبيئة ، ينتج عن احتراقه كمية صغيرة من المركبات الضارة.

تكلفة إنتاج الغاز في تزايد مستمر. على سبيل المثال ، في عام 2014 في روسيا ارتفع بنسبة 12٪ على مدار العام.