Осетрина второй свежести (2)

Продолжение. Начало здесь: http://aftershock.news/node/7185

При использовании любого ресурса, созданного самой природой, человеку приходится выдумывать для него некое прокрустово ложе стандарта. Всё, что не подходит под высший сорт, объявляется первым сортом, не удовлетворяющее первому - вторым, ну и так далее - ad infinitum.

Как мы поняли в предыдущем посте традиционная нефть и традиционный газ - это своеобразный "золотой стандарт" нефте и газодобычи. Высший сорт. Отборные зёрна, филейная часть, марочное вино хорошей выдержки.  Нефть похожа на нефть, газ похож на газ, вмещающая порода согласна беспроблемно, на протяжении долгого промежутка времени, отдавать продукт в ствол скважины - только подливай водичку в нужные точки месторождения, да следи за тем, чтобы пористость и трещинноватось вмещающей породы оставалась на приемлемом уровне.

Безусловно, рано или поздно "высыхает" практически любая скважина, а процесс уменьшения текущего EROEI вообще начинается уже с первого дня работы скважины. В целом по миру процесс отработки всё менее и менее выгодных месторождений по факту привёл к тому, что в 2010 году мировой EROEI для традиционной нефти опустился до значения 18:1, в то время, как на начальном периоде нефтяного бума первой половины ХХ века месторождения нефти эксплуатировались с безумной по нынешним временам отдачей - EROEI тогда достигал 100:1.

Однако даже падение отдачи традиционной нефти до уровня, в пять раз меньшего, чем в начале эксплуатации этого ресурса - это только жалкое начало того процесса падения энергетической эффективности и увеличения затрачиваемых усилий, который предстоит человечеству в ближайшем будущем.

Засим, прошу проследовать к столу. Осетрина второй свежести уже готова...


Вначале стоит разобраться с самой нефтью. На самом деле нефть - это никакое ни химическое вещество, а скорее - целый коктейль различных веществ. В ней есть вещества вредные, есть вещества бесполезные, а есть вещества очень даже востребованные.
Кроме того, полезные вещества нефти - углеводороды, из которых она состоит на 79-88%, по отдельности гораздо востребованнее в экономике, чем необработанная, сырая нефть. Поэтому после добычи нефть разделяют по фракциям углеводородов, изначально содержащихся в ней, и продают их отдельно. Коллективная Золушка нефтепереработки денно и нощно путём возгонки и крекинга нефти отделяет мух от котлет, зёрна от плевел и волков от агнцов.

Вот они, альфа и омега индустриальной нефтяной экономики:


Наиболее ценны так называемые "лёгкие" продукты перегонки нефти - весь верхний ряд - от нефтяного газа до соляра. Кроме того, ценность фракции нефти растёт (в общем случае) в верхнем ряду справа налево - соляр дешевле газойля, газойль дешевле бензина, бензин дешевле эфира и т.д. Особняком стоит лишь нефтяной газ (вот и подоспела наша первая осетринка...), который продаётся в целом дешевле жидких фракций. Иногда его вообще не заморачиваются утилизировать, а сжигают прямо на месторождениях:


Выглядит, конечно, красиво, но пользы никакой не приносит.

Почему же нефтяной газ не используется для получения чего-нибудь путного? Ответ прост - его качество часто и густо гораздо хуже того газа, который предлагает нам для продажи наш любимый "Газпром". В попутном нефтяном газе полно всяких вредных примесей - что насочилось в ствол, то и качаем наверх. Сероводород, азот, углекислый газ. Кроме того, количества нефтяного газа, получаемые от нефтяной скважины, обычно в разы меньше, чем количества природного газа, поступающие из скважин, изначально "заточеных" именно на газ. Поэтому не всегда раньше, на высоких значениях EROEI (и, как следствие, при низких ценах на газ и нефть) получалось экономически выгодно дотянуть трубу до каждой нефтяной вышки, выбрасывающей факел такого газа.

В России проблема нефтяного газа отягощается тем, что часто нефтяные месторождения расположены в столь отдалённых Мухосрансках, что транспортировать куда-либо попутный нефтяной газ с них просто смерти подобно - на его доставку потребителям будет затрачено больше энергии, чем содержится в нём самом. Впрочем, проблема нефтяного газа остро стояла и стоит не только у нас, а во всём мире. В английском языке он, собственно говоря, и называется flare gas, что, в общем-то, символизирует.

В последнее время, на фоне роста цен на минеральное топливо попутному нефтяному газу всё же нашли достойное применение. Любой нефтяной промысел остро нуждается в электроэнергии для запитки различного промышленного оборудования. В России, как мы помним, эта проблема отягощается расположением промысла где-то в никому не известном Скотопригоньевске. Поэтому нефтянники наловчились утилизировать нефтяной газ прямо на промысле, используя его, как топливо для производства электроэнергии с помощью всяких новомодных штучек типа газопоршневых установок или газовых микротурбин. Собственно говоря, именно отсюда растут ноги у 10% попутного нефтяного газа в газовом балансе современных США. Именно этому начинанию американских коллег нашим российским и украинским нефтянникам надо учиться "настоящим образом". Нечего сосать электричество из общих сетей, чай и сами не пальцем деланые.

Поскольку нефтяной газ, по сути дела, поступает из недр вместе с нефтью, то его EROEI соответствует EROEI самого месторождения. И будет падать вместе с истощением источников традиционной нефти. Закончится традиционная нефть - уйдёт в небытиё и нефтяной газ. Ну, разве что, кто-то счастливый сможет запитать свою бытовую конфорку от расположеной поблизости старой нефтяной вышки - ведь остатки попутного нефтяного газа ещё долго выходят даже из заброшенных скважин.

Вдобавок к "осетринке" нефтяного газа в традиционной нефти, на другом конце спектра углеводородных молекул, содержится столь же трудная к утилизации фракция, другая "осетрина второй свежести" - мазут и гудрон. И, если в нефтяном газе, к неудовольствию нефтянников, собираются все бесполезные и вредные газы, то в мазуте и гудроне собирается всё, что есть бесполезного и вредного в самой нефти - сера, карбиды и даже зола. Самые тяжёлые фракции нефти практически нереально поджечь, даже нагрев их до высоких температур, поэтому их ценность как топлива - минимальна. В силу этого основные количества гудрона сейчас используются для дорожного строительства - это известный всем битум, который мы часто видим на дорогах нашей страны или на своих автомобилях:

Много битума - плохо и на дороге, и в нефти.

Нефть из разных мирвых месторождений содержит разное количество тяжёлых фракций. Чем меньше тяжёлых фракций в нефти, тем она дороже - большее удельное количество лёгких фракций всегда можно дороже продать. Эта особенность рынка нефти, кстати, и определяет многие разночтения в оценках мирового производства, торговли и потребления нефти.
Желающие оценить масштабы "святой войны" на тему "сколько же баррелей таки в тонне нефти" могут последовать вот сюда:

http://neft.tatcenter.ru/market/15682.htm#7

Мнений много, производитель обычно хочет считать больше баррелей нефти в своей тонне, покупатель - меньше, Саудовская Аравия спорит по этому вопросу с ВР, а российские экспортёры - с правительством России, но для нас же важно, что большая часть традиционной нефти имеет вес, соответсвующий 7-8 баррелям в метрической тонне - или плотностям, соответсвенно в пределах 780-900 кг/м3 для тех, кто как я, был в детстве испорчен использованием системы СИ для построения научной картины мира.

Мазут и гудрон, содержащийся в традиционной нефти, важен для понимания того, что из себя представляет так называемая "тяжёлая" нефть. Для тяжёлой нефти характерно высокое содержание этих фракций и, как следствие, её плотность выше, чем у традиционной нефти.

Долгое время понятие "тяжёлой" нефти было размытым. Было понятно, что надо где-то провести грань между обычной и необычной нефтью, между "лёгкой" и "тяжёлой". Но тут опять-таки было много политики и экономики, но мало здравого смысла и математики.

В итоге, лишь в 1987 году на XII Мировом нефтяном конгрессе в городе Хьюстон была принята общая схема классификации нефтей и природных битумов, мировой консенсус был найден и нефть всё же была поделена по следующим группам:

• легкие нефти — с плотностью менее 870,3 кг/м3;
• средние нефти — 870,3–920,0 кг/м3;
• тяжелые нефти — 920,0–1000 кг/м3;
• сверхтяжелые нефти — более 1000 кг/м3 при вязкости менее 10 000 мПа*с;
• природные битумы — более 1000 кг/м3 при вязкости свыше 10 000 мПа*с.

Ситуация ясна. Но что это за параметры вязкости? Чем сверхтяжёлые нефти отличаются от природных битумов? И здесь, как обычно, стоит вспомнить школьный курс физики и посмотреть, что же представляет из себя нечто с той вязкостью, которая указана в таблицах Международного нефтяного конгресса:

Они могут литься сами по себе...

http://www.youtube.com/embed/KcNWLIpv8gc

...они могут карабкаться вверх по штырю...

http://www.youtube.com/embed/npZzlgKjs0I

...их можно бить кулаком и, самое главное, из них можно лепить прикольные шарики! ;)

http://www.youtube.com/embed/jqPXYcXHzBI

Вот такие вот самобытные жидкости могут попасться нам в глубинах нашей планеты. А сейчас мы с этой хренью постараемся взлететь. И это всё нефтянники пытаются поднять наверх своими усилиями...

(продолжение следует)

Источник: http://crustgroup.livejournal.com/11873.html

Продолжение: http://aftershock.news/node/8275