Газогідрати перспективи розробки

Газогідрати - відносно новий і потенційно великий джерело природного газу. Вони являють собою молекулярні сполуки води і метану, що існують при низьких температурах і високому тиску. За зовнішню схожість газогідрати стали називати «палаючим льодом». У природі газогідрати зустрічаються або в зонах вічної мерзлоти, або на глибоководді, що спочатку створює важкі умови для їх розробки.

Попередні оцінки запасів газогідратів в світі свідчать про те, що вони на порядок перевищують запаси конвенційного природного газа.Но, по-перше, вони носять досить приблизний характер; по-друге, лише невелика частина з них може бути здобута при поточному рівні розвитку технологій. І навіть ця частина зажадає великих витрат і може бути пов'язана з непередбаченими екологічними ризиками. Проте ряд країн, таких як США, Канада і країни азіатського регіону, які відрізняються високими цінами на природний газ і зростаючим попитом на нього, проявляють велику зацікавленість у розвитку розробки газогідратів і продовжують активно досліджувати даний напрямок.

Експерти відзначають високу невизначеність щодо майбутнього газогідратів і вважають, що їх промислова розробка розпочнеться не раніше ніж через 10-20 років, але обійти увагою цей ресурс не можна.

Що таке газогідрати?

Газові гідрати (клатрати) представляють собою тверді кристалічні сполуки низькомолекулярних газів, таких як метан, етан, пропан, бутан і ін. З водою. Зовні вони нагадують сніг або рихлий лід. Вони стійкі при низьких температурах і підвищеному тиску; при порушенні зазначених умов газогідрати легко розпадаються на воду і газ. Найпоширенішим природним газом-гідратообразователем є метан.

Техногенні та природні газогідрати

Розрізняють техногенні та природні газові гідрати. Техногенні гідрати можуть утворюватися в системах видобутку конвенційного природного газу (в привибійній зоні, в стовбурах свердловин і т.д.) і при його транспортуванні. У технологічних процесах видобутку і транспортування конвенційного природного газу освіту газогідратів розглядається як небажане явище, що передбачає подальше вдосконалення методів їх попередження та ліквідації. У той же час техногенні газогідрати можуть бути використані для зберігання великих
обсягів газу, в технологіях очищення і розділення газів, для опріснення морської води і в акумулюванні енергії для цілей охолодження і кондиціонування.

Природні гідрати можуть формувати скупчення або перебувати в розсіяному стані. Вони зустрічаються в місцях, що поєднують низькі температури і високий тиск, таких як глибоководді (придонні області глибоких озер, морів і океанів) і зона вічної мерзлоти (арктичний регіон). Глибина залягання газогідратів на морському дні становить 500-1 500 м, а в арктичній зоні - 200-1 000 м.

Особливе значення з точки зору перспектив розробки родовищ газогідратів має наявність нижнього шару вільного природного газу або вільної води:

Вільний газ. В цьому випадку розробка газогідратних родовищ відбувається способом, схожим з видобутком конвенційного газу. Видобуток вільного газу з нижнього шару викликає зниження тиску в гідратонасищенном пласті і руйнує межу між ними. Газ, отриманий з газогідратів, доповнює газ, отриманий з нижнього шару. Це найбільш перспективний напрямок розробки родовищ газогідратів.
Вільна вода. Коли під газогідратних родовищем знаходиться вода, зниження тиску в зоні гідратів може бути досягнуто за рахунок її вилучення. Цей спосіб технічно реалізуємо, але менш економічно привабливий у порівнянні з першим.
Відсутність нижнього шару. Перспективи розробки газогідратних родовищ, знизу і зверху оточених непроникними осадовими породами, залишаються туманними

Оцінки ресурсів природних газогідратів в світі.

Наприклад, можливі ресурси газогідратів в США за типом родовищ показує Малюнок (в порівнянні з ресурсами природного газу). «Газогідратних піраміда» також відображає потенціал видобутку газу з газогідратних родовищ різного типу. На вершині піраміди знаходяться добре розвідані родовища в Арктиці поблизу існуючої інфраструктури, подібні родовищу Маллік в Канаді. Далі йдуть менш вивчені газогідратні освіти з подібними геологічними характеристиками (на Північному схилі Аляски), але вимагають розвитку інфраструктури. За останніми оцінками, технічно видобувні ресурси газогідратів Північного схилу Аляски становлять 2,4 трлн. куб. м газу. Слідом за арктичними запасами розташовані глибоководні родовища середньої і високої насиченості. Так як вартість їх розробки потенційно вкрай висока, найбільш перспективним регіоном для цього вважається Мексиканську затоку, де вже створена інфраструктура нафто- і газовидобутку. Масштаб цих ресурсів поки не дуже добре відомий, але Служба управління мінеральними ресурсами США веде їх вивчення.

Рис 1 «Газогідратнаяпіраміда»

Біля підніжжя піраміди (Малюнок 2) позначені скупчення газогідратів, які характеризуються вкрай нерівномірним розподілом у великих обсягах дрібнозернистих і недеформованих осадових порід. Типовий приклад такого скупчення - глибоководне родовище у хребта Блейк (узбережжі американського штату Кароліна). При поточному рівні розвитку технологій їх розробка є неможливою.

У промисловому масштабі

В області освоєння газогідратів Японія розвиває наукове співробітництво з Канадою, США та іншими країнами. У Канаді діє велика дослідницька програма; спільно з японськими фахівцями проводилося буріння свердловин в гирлі річки Маккензі (родовище Маллік). Дослідницькі проекти газогідратів США зосереджені в зоні вічної мерзлоти на Алясці і на глибоководді в Мексиканській затоці.

газогідрати вУкаіни

Росія має власні родовища газогідратів. Їх наявність підтверджено на дні озера Байкал, Чорного, Каспійського і Охотського морів, а також на Ямбурзькому, Бованенковское, Уренгойському, Мессояхском родовищах. Розробка газогідратів на цих родовищах не велась, а їх налічіерассматрівалось як фактор, що ускладнює розробку конвенційного газу (в разі його наявності). Також висловлюються припущення, що підтверджуються теоретичної аргументацією, про наявність великої кількості родовищ газогідратів на всій площі арктичного шельфаУкаіни.

Геологічні дослідження газогідратів почалися в СРСР ще в 1970-ті роки. У современнойУкаіни в основному проводяться лабораторні дослідження газогідратів: наприклад, створення технологій запобігання їх утворення в газотранспортних системах або визначення їх фізичних, хімічних та інших властивостей. Серед центрів вивчення газогідратів вУкаіни можна відзначити МГУ, Сибірське відділення РАН, ТОВ «Газпром ВНІІГАЗ», Університет нафти і газу ім. Губкіна.

В цілому розробка газогідратів вУкаіни з підтверджених родовищ представляється перспективною після значного здешевлення технології і тільки в районах з уже існуючою газотранспортною інфраструктурою.