Břidlicový olej je co? Rezervy, výrobní technologie

Moderní život nelze představit bez tak důležitých zdrojů jako ropa a plyn. Pro lidstvo hrají zásadní roli. Energie se vynakládá na vytápění bytu a vaření jídla. Ve starověku byly hlavními zdroji energie práce lidí a hospodářských zvířat a dřevo bylo používáno k ohřevu domu a přípravě jídla. Postupně byla manuální práce nahrazena stroji a dřevěným uhlím. Nyní však v odvětví paliv a energetiky nahrazuje ropa a plyn tradiční uhlí a dřevo. Kromě toho jsou produkty pro zpracování ropy široce používány: benzín, petrolej, topný olej.

Podle vědců jsou zásoby ropy obrovské, ale nejsou obnovitelné. Takzvaný břidlicový olej přichází nahradit konvenční ropu na trzích prodeje a v odvětvích ekonomiky většiny zemí. Co je a proč je tak "neobvyklé"?

Energetické zdroje, jejich role v moderním světě

Plyn je jedním z nejdůležitějších zdrojů energie. Na své produkci jsou předními zeměmi Spojené státy (více než 20% světových rezerv) a Rusko (více než 17%).

Plyn je široce používán v průmyslu av každodenním životě. Hlavní výhody plynu:

1. Při úplném spalování nezanechává popel.
2. Slabost při zapálení a úpravě velikosti plamene.
3. Díky rozvinutému dopravnímu systému spotřebitel obdrží palivo v co nejkratším čase.
4. Použití plynu ve vytápěcím systému může výrazně snížit náklady na platby za služby.
5. Moderní plynové kotle umožňují dlouhou dobu opustit pokoj a udržet si teplo.
6. Při spalování se do životního prostředí uvolňuje velmi málo škodlivých látek ve srovnání s palivy, uhlí, olejem.

Plyn je používán v mnoha průmyslových odvětvích. V metalurgii a strojírenství se jako palivo pro ohřívače vzduchu, vysoké pece používají energetické zdroje. Tím se zvyšuje produktivita zařízení a zlepšuje se kvalita výrobků.

Na automobilech plyn dokonale nahrazuje benzín. To výrazně snižuje náklady na palivo, mnohokrát snižuje emise škodlivých látek do atmosféry.

Vedoucí rolí v ekonomice nejvíce rozvinutých a rozvojových zemí je výroba ropy. "Černé zlato", jak se tomu říká, leží hlavně v hloubce 3-5 km. Ve své složení je to olejovitá, hořlavá kapalina. V přirozené formě není olej používán kvůli zvýšenému nebezpečí výbuchu a požáru. Proto první věc, kterou pošle do rafinérie ropy.

Vedoucí zemí, pokud jde o zásoby a výrobu ropy, je Venezuela (více než 17% světových rezerv). Saúdská Arábie (asi 16%) a Kanada (10%) jsou nižší. Rusko v tomto seznamu zaujímá 6. místo (6%).

Produkty rafinace ropy a jejich využití:

1. Kerosene - letecká a automobilová paliva. Kerosenové lampy jsou navíc velmi oblíbené.
2. Motorový benzín.
3. Palivový olej - používá se jako palivo kotle.
4. Bitumen a dehet - hlavní směr použití - silniční práce. Když kombinujete štěrk a písek, dostanete asfalt.
5. Uhlovodíky - suroviny pro výrobu plastů, pryže atd.

"Nekonvenční" olej

Zvláštním místem pro rozvoj energetických zdrojů je těžba břidlicového oleje. Jaká je jeho zvláštnost? Břidlicový olej je olejem extrahovaným z ropných břidlic pomocí tepelných procesů:

1. Pyrolýza - ohřev lůžka při teplotě až 900 stupňů Celsia.
2. Hydrogenace - přidání vodíku k organické sloučenině. Reakce probíhá při teplotě asi 400 stupňů Celsia a používá se katalyzátor (měď, nikl, platina).
3. Tepelné působení - ohřev formace na 80 stupňů Celsia a její další usazování, což vám umožní rychle získat požadovanou pryskyřici.

Rezervy břidlicového oleje byly objeveny dokonce ve st ř edí před posledním. Pokusy o jejich rozvoj však selhaly. Faktem je, že v běžných ropných polích čisté procento "černého zlata" kolísá pouze od 1 do 3. Nejbohatší ložiska se nacházejí v břidlicových skalách. Získat tento poklad je mnohem obtížnější než "obyčejný" olej. Při realizaci horizontálního vrtání došlo k průlomu při výrobě břidlicového oleje (dříve při těžbě ropy bylo použito vertikální vrtání).

Břidlicový olej je nezávislý typ paliva, ale jeho produkty jsou také používány. Používají se ve všech průmyslových odvětvích, stejně jako konvenční olej.

Proces ropy

Břidlicový olej na světě vytvořil skutečnou revoluci. Hlavní zemí, kde se dosáhne obrovských objemů těžby, je USA. Druhé místo je obsazeno Ruskem. Brazílie, Austrálie, Maroko - tyto státy se také mohou pochlubit velkými rezervami roponosných břidlic. Nazývá se to "nekonvenční ropa" a často se vyskytuje otázka, jak se vyrábí břidlicový olej, jaká je jeho "nekonvenčnost".

Metody extrakce "neobvyklého" oleje:

1. Přímo z formace. Technologie pro výrobu břidlicového oleje spočívá v tom, že se vrtají horizontální vrty a do nich se vstřikuje obrovské množství vody s příměsí písku a chemických složek. Tím dochází k hydraulické zlomení formace (frézování). Z výsledných prasklin se oleje dostanou do speciálních nádrží. Písek se používá jako odkaz: nedovoluje, aby se praskliny zavřely.
2. Extrakce z kerogenu. Tato metoda je mnohem komplikovanější, protože kerogen je obsažen přímo v hořlavých břidlicích a lze jej získat pouze tepelným zpracováním. Technologie je následující: vrstva je ohřátá na určitou teplotu, s pomocí činidla je nutná látka vypuštěna a stoupá na povrch a skála je ochlazena. Poté se proces opakuje.

Vlastnosti odsávání

Břidlicový olej je průlom v ropném a plynárenském průmyslu, ale výroba je zároveň vedena vysokými výrobními náklady. V současné době je hlavním způsobem výroby hydraulické štěpení. Výhody této metody:

1. Při složitých podmínkách ložního prádla (ložní prádlo atd.) Je vrtání svislými (tradičními) studny nebezpečné kvůli trhlinám na bocích. V tomto případě je vhodné používat horizontální vrty.
2. Kdy horizontální vrtání Na skalách je mnohem menší tlak než vertikální vrty. Vytvoření trhlin s pomocí speciálních technologií si udrží svůj tvar a směr, což dá příležitost získat mnohem více ropy.

Mezi hlavní nevýhody patří:

1. Řešení, které se používá k rozbití nádrže na olej, obsahuje obrovské množství škodlivých látek, které jsou škodlivé pro člověka a životní prostředí.
2. Voda použitá v této metodě významně snižuje své zásoby ve světě. Pro některé země se toto stává globální hrozbou.

Důsledky výroby břidlicového oleje

Při vývoji ložisek "neobvyklého" oleje vrtáním vodorovných vrtů s následným prasknutím nádrže dochází k nevratným účinkům na životní prostředí. Hlavní problémy při těžbě ropy:

1. Při zpracování břidlice se do atmosféry uvolní velké množství oxidu uhličitého. Z tohoto důvodu - skleníkový efekt, změna klimatu.
2. Vrtání studní a jejich následné otryskávání vede k ničení zemské kůry, zemětřesení v těžebních oblastech.
3. Použité chemické roztoky otrávily půdu. Je velmi pravděpodobné, že chemické složky se dostanou do vodovodního systému osídlení. Proto je v některých zemích (Francie, Švýcarsko apod.) Tato metoda zakázána.
4. Potřebujete obrovské zásoby sladké vody ve vývoji ložisek, které se na planetě stále zhoršují.

Zásoby "neobvyklého černého zlata" v Rusku

Jak bylo uvedeno výše, většina produkce ropných břidlic spadá na Spojené státy. Rusko má největší rezervy (více než 20% světových rezerv). Z hlediska zásob břidlicového plynu zaujímá Rusko čestné 9. místo za Čínou.

Břidlicový olej v Rusku nemá takovou popularitu, jako například ve Spojených státech, navzdory obrovským ložiskům. Jedno z hlavních polí je v oblasti Sibiře (Bazhenov suite), ale podle geologů není dostatek dat pro rozvoj tohoto obrovského pole.

Výroba břidlicového oleje v Rusku se neuskutečňuje kvůli jeho vysokým nákladům a není tam žádná velká potřeba. Existuje dostatek zásob konvenčního oleje, který bude trvat několik desetiletí za podmínek dodržování několika faktorů:

1. Přesné vyhodnocení rezerv v terénu.
2. Při vývoji ložisek použijte takovou těžební technologii, ve které je nejvíce vyčerpána fosílie.
3. Geologický průzkum používá moderní metody a technologie k přesnému vyhodnocení rezerv a umístění jejich výskytu.

Zkušenosti z jiných zemí

V Číně je ropná břidlice bezpochyby slibným energetickým zdrojem. Hlavní zásoby ložiska se nacházejí tam, kde je problém nedostatku vody akutní. Pak byl úspěšně aplikován způsob těžby ropy a plynu s oxidem uhličitým. Proces probíhá při nízkých teplotách (až do 40 stupňů Celsia). Tato metoda je použitelná pro zpracování surovin s nízkým obsahem uhlovodíků.

Austrálie má v současnosti více než 100 ropných polí, které jsou úspěšně vyvinuty a podle vědců budou zásoby trvat několik desetiletí nebo dokonce více.

Jiné způsoby těžby: výhody, nevýhody

Břidlicový olej je alternativou k "běžnému" oleji. Zásoby "neobvyklého černého zlata" podle vědců jsou mnohem větší než rezervy "tradičního" ropy. Ale výrobní náklady jsou poměrně vysoké. Pro zahájení vývoje zálohy jsou potřebná přesná geologická průzkumná data.

Vývoj depozitu zvyšuje problém snižování spotřeby vody při aplikaci metody zlomeniny. Kanadští vědci vyvinuli technologii bezvodého zlomení nádrže. K tomu je místo zkapalněného oleje vstřikován zkapalněný propan do tlustého gelu. Jeho výhoda spočívá v tom, že se zcela rozpouští uvnitř formace a opouští na povrchu spolu s extrahovaným plynem. Tato metoda je nejhospodárnější a umožňuje významně snížit dopad na životní prostředí a na člověka. Hlavní nevýhodou je zvýšené nebezpečí výbuchu.

Dalším způsobem bezvodého zlomu je použití pěny. Puk je naplněn gelovým roztokem s dusíkem nebo oxidem uhličitým. Vzniklá pěna vytlačuje roztok z formace a umožňuje získání vysokého obsahu uhlovodíků.

Použití bezvodého zlomení formace je obrovským skokem při řešení problému nedostatku čerstvé vody. Navíc jsou tyto metody nejméně nebezpečné pro životní prostředí, což je důležitý faktor.

Pro uplatnění jedné nebo jiné metody jsou však potřebná přesná data o umístění formace a její struktuře. S pomocí počítačových simulací mohou sledovat možné důsledky použití těchto technik a v případě potřeby opravit data.