Метангидрат. Некоторые проблемы и сложности добычи.

Аватар пользователя Tuktarov

В предыдущем опусе мы увидели, что добыча метана из гидратов с морского дна принципиально имеет большую привлекательность (по отношению затраченной энергии к полученной), чем трудноизвлекаемые запасы углеводородов на суше. А именно EROI должен быть в пределах 1:15 - 1:20.

Естественно возникает вопрос: а почему же до сих пор человечество не разрабатывает такой привлекательный ресурс? Вот давайте попытаемся вместе разобраться.


В настоящее время рассматриваются четыре основных метода добычи метана. Реально их больше, но мы остановимся только на самых широко изучаемых.

1. Понижение давления. Этот метод пригоден только для пластов, в которых насыщенность гидрата­ми невелика, а газ или вода не поте­ряли свою подвижность.

Напомню, что впервые такой метод добычи (вполне себе так случайно) был реализован в СССР в 1969 году на Мессояхском месторождении.

Так что этот метод вполне себе так реализуем практически. Вот только дебет таких месторождений, как говорится, "не фонтан", да и количество их мизерно. Так что в качестве вспомогательной добычи применять не только можно, но и нужно, но глобально проблему энергодифицита этот метод не решит.

2. Повышение температуры пласта.  Как самостоятельный метод существует, вот только эффективность добычи будет скорее минусовой. Т.к. помимо энергии, затрачиваемой на перевод воды из состочния лёд в состояние вода, требуется попутно нагревать паразитарные огромные количеста "промежуточной" породы. И ведь вот в чем засада: чем дальше от центра нагрева, тем больше тепла надо подводить. И зависимость, мягко говоря, совсем не линейная. Так что этот вариант серьезные люди рассматривают в лучшем случае, как игру ума.

3. Ингибиторный и углекислотный. Метод заключается в закачке в слой залегания пласта ингибиторов или углекислоты. Глав­ные недостатки этого метода – высокая себестоимость и крайне низкий выход газа из пласта.

К сведению: пиндосы долго работали именно над этим методом, и поднять из под земли более 15-20% матана пласта у них так и не получилось. Печалька.

Как обычно истина находится где-то посередине.

4. Комбинированный.  Метод заключается в одновременном снижении давления и подводе тепла к скважине. В данное время этот метод празнан самым перспективным. Но и он не дает требуемый экономический эффект.

И получается, что у человечества нет ни обного работоспособного, экономически эффективного метода добычи метана из гидратов!

Нонсенс? Не думаю. Так в чем же дело? Ни в жизни не поверю, что при необходимости (а дифицит энергии в мире эту необходимость явно подчеркивает) человечество не создаст требуемую технологию.

Так может дело не в том, что нет технологий, а в том, что добыча метана на основных залежах дело настолько рисковое, что этот риск не перекрывает предполагаемые выгоды?

Попробуем разобратся.


Напомню, что количество метана, находящееся в состоянии метангидрат составляет не менее 250 трлн кубических ме­тров (по энергетической ценности это в 2 раза больше всех имеющих­ся на планете запасов нефти, угля и газа вместе взятых).

В приведенной в предыдущей статье карте расположения основных месторождений гидратов видно, что львиная часть их расположена в пришельфовой зоне. А это значит, что основная добыча метана тоже должна происходить именно там.

Что, в физическом смысле, представляет собой добыча метана из гидратов? Это разложение на составляющие жидкая вода и газообразный метан, при повышении температуры и снижении давления. Соответственно будут образовыватся пустоты. Конечно же можно говорить, что эти пустоты предполагается заполнять водой. Но т.к. система замкнутая, то при заполнении проихойдет выравнивание давления. Так что заполнить полностью не получится. А повышение давления в пласте приведет к снижению дебета добычи.

Что из этого следует? А то, что газодобытчики будут постоянно ходить по лезвию бритвы, баллансируя между дебетом, и возможностью "схлопывания" пласта.

И именно возможность обрушения пласта и является, по моему мнению, основной причиной, тормозящей развитие добычи метана из гидратов.

Ну и, такие сопутствующие "мелочи", как многократо увеличенная вероятность появления так называемых метановых бомб. Это всплывающий гиганский пузырь газообразного метана, прорвавший купол пласта. Думаю понятно, что произойдет с кораблями или платформой, находящимися в этом районе... При­мером могут послужить буровые уста­новки, которые с 1980-х годов лежат на дне Каспийского моря. Именно высво­бождение большого количества газа вызвало в этом регионе разрушение нескольких добывающих платформ.


Теперь я предлагаю вспомнить карту расположения залежей метангидрата

сравнить ее с картой... эпицентров землетрясений и

картой пасположения разломов земной коры

Симптоматичненько, вы не находите? И навевает на некоторые размышления о сути бытия...


А теперь самое вкусное, на закуску, так сказать.

Предположим, что началась разработка шельфовых месторождений. В следствии этого начнут образовыватся пустоты внутри пластов. Начнутся некоторые подвижки шельфа. В результате таких подвижек в море может, а вернее обязательно сползет часть материковой пришельфовой массы. И произойдет это в достаточно короткий промежуток времени, что бы сформировалась гиганская волна, способная смыть прибрежную часть материков.

И это вам не хухры-мухры.И конспирологией тут и не пахнет. Это тривиальнейшая задача нескольких тел, находящихся в покое.

И получается, что разрабатывать гиганские месторождения в пришельфовой зоне ни кто не сможет, пока не решит проблему обеспечения стабильности всей системы в целом.

Не, легче термояд запустить)))


Всех любителе пофлудеть и покидатся гумусом без конкретики, прошу проходить мимо. Банить буду без предупреждения, ибо времени на пустобрехство у меня нет катастрофически. От слова совсем.

Спасибо за понимание.

Комментарии

Аватар пользователя Satprem
Satprem(10 лет 3 месяца)

Я вот читаю постоянно некоторые блоги типа : http://arctic-news.blogspot.com/2015/07/east-siberian-heat-wave.html и https://robertscribbler.wordpress.com/2015/07/02/strong-westerlies-push-el-nino-toward-extreme-event

Они пишут о том что метан гидраты становятся на глазах прям тем что может уничтожеть жизнь на земле в результате их выбросов  в атмосферу.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Это возможно. Такой сценарий, при котором произойдет глобальное потепление, приведет к сдвигу равновесия в стабильной системе "морская вода - метангидрат", с высвобожнением чудовищьного количества свободного метана в атмосферу.

Что в свою очередь приведет к дальнейшему потеплению. И так до полного разложения гидратов.

В таком сценарии земля становится планетой а-ля Венера...

Аватар пользователя Partisan
Partisan(12 лет 6 месяцев)

Помнится были прожекты подсвета больших территорий Земли ночью с помощью плёночных зеркал на орбите. Тут задача обратная, даже проще - не надо выдерживать форму, направление - только отражай.

Аватар пользователя Crador
Crador(10 лет 9 месяцев)

Да кого там это шевелит из успешных бизнесменов? На наш век хватит? Ну и ладненько.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Хватит? Это интересный вопрос. Процесс будет иметь форму сужающейся по времени спирали, каждый виток которой, значительно меньше предыдущего.

Т.е. первый виток - медленно-медленно, следующий бвстрее... потом скорость возрастет настолько, что океаны кипеть будут.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(12 лет 8 месяцев)

Есть вариант, как с таким бороться - датчики выбросов метана, поджиг - углекислый газ менее опасный.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Площади щельфов оценил?)))

Не-е-е. Человечество с этой проблемой сделать ничего не сможет. Только драпать в космос. Или в бункеры-подводные (надводные) купола прятатся.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(12 лет 8 месяцев)

Я о наземных случаях выхода. С подводными хуже...

Аватар пользователя Xenon_Raider
Xenon_Raider(9 лет 10 месяцев)

Так углекислого газа в океане тоже в разы больше, чем в атмосфере. Сегодня он удерживается в воде давлением этой самой воды, как в бутылке шампанского. А при повышении температуры известно, что бывает с шампанским. Так что жги метан сколько хочешь. Не метан, так углекислота добьёт.  И кстати, уже есть расчёты на эту тему. Следующее квазистабильное состояние предполагает среднюю температуру на планете чуть выше 100 по Цельсию. 

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

>>>чуть выше 100 по Цельсию.

Вот я и говорил - а-ля Венера.

Аватар пользователя Satprem
Satprem(10 лет 3 месяца)

Вот ещё один блог, человек на западе достаточно знаменитый если вы интересовались метан гидрататми вы знаете кто такая Наталья Шахова, ну и вот он Guy McPherson они утверждают (последний) что всё наступит уже в течение 5-15 лет (смерть всегоживого на Земле в следствие выбросов метана а оно в следствие снижение до 0 отражательной белой снежной поверхности кромки в Северном Ледовитом Океане.

http://guymcpherson.com/2015/07/edge-of-extinction-are-americans-labrador-retrievers/

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Я, к сожалению, буржуйским не владею...

Но не думаю, что процесс зашел так далеко. Недостаточно локально нагреть воду в одном месте. Да это и не возможно.

Речь может идти только о прогреве полностью всего объема мирового океана. Пока таких данных нет.

Аватар пользователя wolkwww
wolkwww(11 лет 5 месяцев)

Не надо страшилок аля "парниковый эффект" (ПЭ). ПЭ на Венере вызван не столько самой углекислотой, скоко существенной разницей молекулярных (молярных) масс углекислоты (44) в нижних слоях атмосферы и паров воды (18) в верхних слоях. Слои практически не  перемешиваются. Поэтому ПЭ на Венере - суровая реальность. А вот на планете Земля концентрация СО2 исчезающе мала и более того не образует сколь-нибудь протяжённых слоёв, т.к. основные атмосферные газы имеют близкую молярную массу, значит имеет место активное перемешивание атмосферы. Повышенная концентрация двуокиси углерода в атмосфере Земли, скорей может вызвать обратный эффект некоего понижения средней температуры поверхности Земли.

Комментарий администрации:  
*** отключен (систематические набросы и срач) ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Вообще-то разговор шел о выбросе в атмосферу больших количеств метана.

Аватар пользователя Omni
Omni(12 лет 1 месяц)

Это сказки, теплоёмкость всей атмосферы не идёт ни в какое сравнение с теплоёмкостью океанов и растояние до Солнца не то, тут надо считать и чтоб без гешефмахеров. Что-же до обрушений шельфа - это банки намывные могут сползти, а континентльные плиты сами кого угодно уползают, соответственно волну не запустить так, да и на примере пиндосии где после изнурительной добычи нефти чутка поверхность просела, но цунами не произошло видно, что не так оно страшно. Отсюда повторю сказанное в прошлую тему: не добывают потому, что не разрешили.

ПС: тихоокеанское огненное кольцо трясёт ежедневно и сильно, но ничего не происходит с метангидратами.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

>>>теплоёмкость всей атмосферы не идёт ни в какое сравнение с теплоёмкостью океанов

Это абсолютно очевидно.

Но не надо хабывать старую поговорку: тепло не там. где хорошо греют, а там, где тепло не теряют.

>>>тут надо считать

Конечно. Но в истории земли были периоды, когда средняя температура на планете значительно превышала теперешнюю. Так что есть эеспериментальные данные. Статистика-с.

>>>это банки намывные могут сползти, а континентльные плиты сами кого угодно уползают, соответственно волну не запустить так, да и на примере пиндосии где после изнурительной добычи нефти чутка поверхность просела, но цунами не произошло видно, что не так оно страшно.

Это ваше личное видение ,и ваше личное пожелание. С реальностью и вероятностью возникновения событий не имеющее ничего общего.

Не надо выдавать собственное имхо за правду в последней инстанции.

>>>Отсюда повторю сказанное в прошлую тему: не добывают потому, что не разрешили.

Кто не разрешил? Кому не разрешили? Обоснуйте.

>>>тихоокеанское огненное кольцо трясёт ежедневно и сильно, но ничего не происходит с метангидратами.

Повторюсь: система замкнутая и находится в равновесии. Сдвинь обну из составляющих, и  система выйдет из равновесия.

Пример добычи нефти не корректен, т.к. технология добычи абсолютно другая.

Аватар пользователя Omni
Omni(12 лет 1 месяц)

Тот кто властвует умами, итер на мизере, атмосфернре электричесиво вообще под запретом, хотя даже без Теслы есть опытные данные, тут тоже есть явные замедления, но пальцем в бе3структурное управление не показать. Задача стоит уже более века.

Посравнению с вулканами и землятрясениямы мы даже за погрешность не выходим своими потугами. Естественно всё на правах личного мнения.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Имхо. Вали все на внесистемное (дезструктурное) управление. и будет тебе щасьте.

Если бы человечество объективно подошло к открытию технология, а-ля "тесла", то никакая сила на планете не смогла бы это замолчать и удержать. Прорывов открытий было бы слишком много. Так что не верю я в эти фентезийный технолгиии на данном этапе развития человечества.

Аватар пользователя Omni
Omni(12 лет 1 месяц)

"Без" и именно для того, чтоб не подошло, потому как порочным различение не даётся, а то угробят себя. Оно вполне себе внутрисистемное, но не структурированное, на поиске структуры, кстати, Генри Форд погорел.

Аватар пользователя Аббе
Аббе(11 лет 2 месяца)

Предположим, что началась разработка шельфовых месторождений. В следствии этого начнут образовыватся пустоты внутри пластов. Начнутся некоторые подвижки шельфа. В результате таких подвижек в море может, а вернее обязательно сползет часть материковой пришельфовой массы.

*************************************

Некорректно. Если загнать туда плавучую АЭС и накрывать плёночным куполом достаточную площадь, при том обязательно на мелководье - сползать будет некуда. 

АЭС в качестве источника технологического тепла. То есть - выпаривание газа при температуре заведомо выше, чем он сможет удержаться в воде/льду в измеряемых количествах. 

На берег - электричество покабелю и газ низкого давления по трубе. (условно - 20-40 Бар).


Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Чемпринципиально отличается плавучая АЭС от добывающих платформ?

Тем, что на дне такие девайсы еще не лежат. А вот платформы уже тонули. На Каспии.

В области возможного прорыва метана нельзя подводить корабли - потонуть.

Аватар пользователя Аббе
Аббе(11 лет 2 месяца)

Платформы бурили "под собой". И попадали в "нерасчётный режим".

Если же АЭС подаёт подогрев на 1000 метров от себя, то она не близко от возможного выброса пузыря с глубины в 100-120 метров.

А можно и за 10 км. 

И расчёт "варианта всплытия" даёт основы для разработки мер противодействия".

Если на Оке не предусмотрены боковые удары - с какой стати с неё спрашивать балки защиты в дверях?

Если же заранее подумать и заложить в конструкцию, то ситуация меняется.

Вообще то теплоцентрали тянут и на 30 км. Вопрос только ТЗ.  

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Расположение АЭС только на материке. И вы правильно указали, что на десятках километров удаления.

Аватар пользователя Аббе
Аббе(11 лет 2 месяца)

В Восточно-сибирском море на берегу? Это очень далеко. Да и берега там пологие. Так что - промывается бухта в береге, заводится туда плавучая АЭС. Закрывается проран. Накачивается вода и подсыпается грунт. То есть - строительство АЭС - в Ленинграде, а установка - на грунт. И оттуда уже - труба с теплом в добычные участки. При уровне "на подсыпанном грунте" в полюс пять метров над уровнем моря - трудно её утопить.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Да, это десятки километров (если не за сотню).

Кстати, интересно посмотреть, где там реально материковый грунт или скальнник начинается.

>>>При уровне "на подсыпанном грунте" в полюс пять метров над уровнем моря - трудно её утопить.

Это - да.

Еще раз, кстати, в тему расположения на севере АЭС с добычей метана очень хорошо укладывается технология "энергетических мостов", разработанная еще в СССР.

Аватар пользователя Незарегистрированный участник форума

Как бы Вы сами указали на связь залежей метангидратов с зонами сейсмической активности. Не страшно в таких зонах АЭС держать? Фукусимы мало?

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Сейсмическая активнось - не самое страшное. На данном этапе РосАтом делает вполне так себе совершенные станции, которые не боятся землетрясений.

По фокусиме сравнение некорректное.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Кстати, это один из очень изящных ходов, позволяющих квалифицированно использовать побочное тепло при работе АЭС (кроме всем опостылевших теплиц) с получением углеводородов.

Аватар пользователя Omni
Omni(12 лет 1 месяц)

Есть какие-то данные, что пузырьки влияют на плавучесть?

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Если образуется пузыть, размерами значительно превосходящий плавсредство, то при всплытии этого пузыря к поверхности платформа просто провалится в пузырь, и, как следствие затонет.

Аватар пользователя Omni
Omni(12 лет 1 месяц)

Это безобразие какое-то, в смысле я такого вообразить не могу по соотношению размеров, болтанку могу, крен могу, а вот это разве что надо вулкан разбудить с газами чтоб и то не факт, что до поверхности большим и целым пузырь поднимется, и тут не затопления надо бояться будет. ))) и кто-бы за выдачу своего мнения как последней инстанции говорил;)))

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Слабое у вас воображение, или щнаний не хватает (без обид).

Напомню ,что из одного кубометра метангидрата выделяется 164 кубика газообразного метана.

Итак, рассмотрим первую попавшуюся платформу:

>>>Платформа Петрониус представляет собой башню, и является самым высоким свободно стоящим зданием на Земле. Её общая высота — 609,9 м (2 001 фут). Высота надводной части составляет всего 75 м Палубы платформы имеют размеры 64х43х18,3 м, на них установлена 21 скважина. Общий вес конструкции — 43 000 т. В день добывается около 3 000 м³ нефти и 2 000 000 м³ природного газа.


Итак, мы имеем обем 609*64*43 = 1675968 кумических метра.


Теперь дели этот объем на 164 и получаем:


1675968 / 164 = 10219,3 кубометра гидрата метана.


По аналогии с одним РД ,который предписывает рассматривать, что в аварии принимает участие только десятая часть вещества, смело увеличивем этот объем в десять раз*

10219,3 * 10 = 102 193 кубометра. Это кубик с гранью всего лиш чуть более 330 метров. Каких-то поганых триста метров! А месторождения, напомню, тянутся вдоль всего шельфа...

Аватар пользователя Omni
Omni(12 лет 1 месяц)

В другой ветке аналогичный вопрос, нужен эксперимент, только у меня нет компрессора. Вопрос ведь не в силе воображения - а в его адекватности объективной реальности.

Аватар пользователя speed13
speed13(9 лет 11 месяцев)

Читал , читал , а в конце " МЫВСЕУМРЕМ!!!"

я ,например ,не вижу прямой связи между эпицентрами землетрясений и месторождениями гидратов.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Связь в том, что система находится в неустойчивом равновесии.

Залежи гидратов располагаются (как ни странно) в зонах повышенной сейсмической активности.

При разработке метана система сдвинется из равновесия, и, возможно, будет достаточно небольшой сейсмической активности, чтобы шельф "поехал".

Аватар пользователя AriesGoth
AriesGoth(10 лет 4 месяца)

А почему нельзя породу с гидратоми поднимать метров на 100  в толще воды, в герметичной емкости, с увеличением температуры стравливать метан в трубопровод?

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Как вы себе это технически представляете?

Пресловутый лунный трактор хорвестер запустить? При открытой добыче гидрата будут неизбежные значительные потери в виде размельченной массы. Притом еще гидрат, извлеченный из пласта уже потеряет стабильность и начет разрагатся.А дальше метановый пузврь, и - привет дно, я платформа?

Не, только закрытые методы.

Аватар пользователя AriesGoth
AriesGoth(10 лет 4 месяца)

Ну да типа харвестора. Опускаем на дно цилиндр, нагружаем породой, закрываем, продуваем балласт. Поднимаем, там ждем, стравливаем метан через клапана в трубу. Затем спускаем на место отвала, выгружаем, ставим опять под загрузку.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

А ответте на вопрос: почему до сих пор нет реальных образцов ползающих по дну тракторов? От слова вообще.

Аватар пользователя reg66
reg66(10 лет 5 месяцев)

Или тёпленькую воду из приповерхностных слоёв опустить? - тем более надо только насос, даже не шибко мощный .. Вот с собиранием сложнее - большой колокол мне видится.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Просто "тепленькой" воды будет маловато. Движущая сила процесса ( разница температур между гидратом и водой) маловата, соответственно и дебет добычи будет мал.

Аватар пользователя reg66
reg66(10 лет 5 месяцев)

Считаю важнее "большой температуры" - циркуляцию воды. Постоянный приток тёплой и забор холодной (с газом, что и так необходимо делать). И большую площадь таяния.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

На самолм деле важен баланс между расходом и температурой.

Не забывайте, что на перемещение воды требуется расходовать энергию.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(12 лет 8 месяцев)

Не страшно, с увеличением температуры - увеличится и количество облаков, а у них альбедо получше, чем у поверхности земли, часть излучения отразится. Земля - саморегулируемая система. Если слишком жарко - обязательно какой-нибудь вулкан долбанёт, да так, что в июле снег пойдёт!

Аватар пользователя layratan189
layratan189(9 лет 4 месяца)

Любопытно. Вроде Япония уже пробует добывать метангидраты.

И отдельно---впечатление что роль этих соединений в долгосрочном саморегулирировании климата очень велика, что возможно колебания доли углекислого газа лишь служат запуском процессов с метаном

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(12 лет 1 месяц)

Да, джапы пробуют. Уже 600 лямов резанной бухнули на это. И добились не более, чем красивой картинки:

Аватар пользователя valeryma
valeryma(9 лет 11 месяцев)

>>начнут образовыватся пустоты внутри пластов

Такие предположения неплохо бы подкреплять информацией о свойствах вмещающей горной породы. Что из себя представляет насыщенный тем же гидратом метана пласт. Состав породы, ее прочность, трещиноватость и т.д. Такие исследования велись? Ну и как результаты? Я это к тому, что "образовать  пустоты" в недрах на самом деле невероятно сложно. И получается лишь при помощи подземных ядерных взрывов. Вообще подземная механика очень интересная дисциплина. 

 

>>А вот платформы уже тонули. На Каспии.

А при чем тут гидрат метана? Там были самые обыкновенные грифоны (прорыв свободного газа из газовой шапки по заколонному пространству). Из-за которых в Западной Сибири буровые, к сожалению, горят и падают довольно часто. 

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(12 лет 8 месяцев)

Ну они-же "эксперты" которые коронку от картонки не отличат, а дебет прочно ассоциирован с банком...

Аватар пользователя valeryma
valeryma(9 лет 11 месяцев)

А нефть качают из больших подземных озер

Аватар пользователя Art78
Art78(12 лет 8 месяцев)

дебЕт

дебИт

разные вещи

Страницы