'Ledus, kas deg' ieguve

Ledus līdzīgos molekulāros būros okeāna dzelmē un sauszemes mūžīgajā sasalumā visā pasaulē iesprostots dabasgāzes krājums, kas pēc piesardzīgiem aprēķiniem ir līdzvērtīgs divreiz lielākam enerģijas daudzumam, ko satur visi pārējie fosilie kurināmie, kas palikuši. zemes garoza. Jautājums ir par to, vai šī milzīgā enerģijas rezerve, kas pazīstama kā metāna hidrāti, pastāvēja dabā tādā formā, kuru bija vērts turpināt, un vai pastāv tehnoloģija tās iegūšanai.

Rakt dziļi: Urbšanas iekārta Aļaskas ziemeļu nogāzē, kas palīdzēja USGS novērtēt dabasgāzes daudzumu, ko varētu atgūt no apgabala.

Pagājušajā piektdienā ASV Ģeoloģijas dienests (USGS) paziņoja par piemērotu apstākļu atklāšanu metāna hidrātu ieguvei 1000 metrus zem jūras dibena Meksikas līcī. Kopā ar Chevron un ASV Enerģētikas departamentu USGS atklāja hidrātu rezerves augstā koncentrācijā 15 līdz 30 metrus biezās smilšu gultnēs, kas ir ļoti līdzīgas sauszemes metāna hidrātu rezervēm, kas jau ir devušas komerciāli noderīgu plūsmu. likmes. Šīs nogulsnes būtiski atšķiras no gāzhidrātiem, kas iepriekš tika atklāti ASV piekrastes ūdeņos, kas atrodas relatīvi seklos ūdeņos jūras gultnes virsmā un ir kļuvuši par klimata zinātnieku bažām, jo ​​tie spēj ātri izkust un izdalīt lielus daudzumus. metāna nokļūšanu atmosfērā.

2008. gada pavasarī Kanādas un Japānas kopīgā ekspedīcija Mallikā Ziemeļrietumu teritorijās Kanādā konstatēja, ka metāna hidrātus var iegūt, izmantojot ūdens sūkni, lai samazinātu spiedienu rezervātā jau izurbtā akā. Tas ietvēra spiediena pazemināšanu, izsūknējot ūdeni, kas dabiski uzkrājas akā. Būtiski, ka tas prasīja tikai 10 līdz 15 procentus no enerģijas, ko veido gāze, kas izplūda no akas, padarot to par daudz dzīvotspējīgāku pieeju nekā iepriekšējās metodes, kas tika izmantotas hidrātu savākšanai, kas ietvēra to kausēšanu ar siltu ūdeni. Standarta naftas un gāzes urbšanas iekārtas tika izmantotas, lai atkārtoti ievadītu veco urbumu, kas izurbts līdz 3500 pēdu dziļumam, un pēc tam to atjaunotu, apvelkot visu urbumu ar tērauda caurulēm, kas tika cementētas vietā, lai novērstu tās sabrukšanu.

Hidrātu veidošanai nepieciešama gan auksta temperatūra, gan augsts spiediens; novēršot kādu no nosacījumiem, gāze tiek atbrīvota no ledus būra, taču iepriekšējie mēģinājumi to izdarīt, karsējot hidrātus, izrādījās pārmērīgi sarežģīti. Kanādas un Japānas ekspedīcija 2008. gadā sešu dienu izmēģinājuma laikā, izmantojot spiediena samazināšanu, veiksmīgi saražoja līdz 4000 kubikmetru gāzes dienā.

Manuprāt, [Meksikas līča atradums] un Malliks ir divi revolucionāri notikumi, saka Timotijs Kolets, USGS ģeologs un viena no pasaules vadošajām gāzhidrātu autoritātēm.

Lai gan neviens netic, ka visi pasaules metāna hidrāti būs atgūstami, ASV Enerģētikas departaments ir raksturojis globālo rezervju apjomu kā satriecošu. Tie rodas visur, kur vienlaikus rodas ūdens, metāns, zema temperatūra un augsts spiediens, citiem vārdiem sakot, 23 procentos no pasaules zemes platības, ko klāj mūžīgais sasalums, un okeāna dibenā, īpaši kontinentālajā šelfā.

Palielināto interesi par dabā sastopamajiem metāna hidrātiem ir izraisījusi vēlme pēc enerģētiskās neatkarības no Tuvajiem Austrumiem un Krievijas, kā arī nepieciešamība atrast enerģijas avotus ar mazāku potenciālo ietekmi uz klimatu nekā oglēm. (Dabasgāze saražo uz pusi mazāk oglekļa nekā ogles uz enerģijas vienību.) Par to liecina eksponenciāls gada laikā publicēto zinātnisko rakstu skaita pieaugums par šo tēmu. Kerolīna Koha , Kolorādo raktuvju skolas Hidrātu izpētes centra līdzdirektors. Pēc Koleta teiktā, kopš 2001. gada ir uzsāktas vairāk nekā desmit ekspedīciju, kas paredzētas sauszemes un jūras hidrātu rezervju novākšanai vai paraugu ņemšanai ne tikai ASV un Kanādā, bet arī Japānā, Korejā, Ķīnā un Indijā.

Lai gan USGS vēl nav aprēķinājis kopējo potenciālās metāna hidrāta rezerves lielumu Meksikas līcī, Kolets un viņa kolēģi ir aprēķinājuši citas daudz pieejamākas rezerves apjomu, kur viņi cer pilnveidot tehnoloģiju, kas nepieciešama ilgstošai metāna hidrāta ražošanai. metāna hidrāti: Aļaskas ziemeļu nogāze.

North Slope jau ir mājvieta lielai daļai parastās naftas un dabasgāzes ieguves (tas ir Aļaskas cauruļvada ziemeļu galapunkts), un tas nav nejauši tikai daži simti jūdžu uz rietumiem no Mallik.

USGS izmantoja sarežģītas trīsdimensiju modelēšanas un novērtēšanas metodes, lai novērtētu iespējamo reģenerējamās gāzes daudzumu no Aļaskas ziemeļu nogāzes: vidējā izplūde tika aprēķināta kā 85,4 triljoni kubikpēdu jeb četras reizes vairāk dabasgāzes nekā Amerikas Savienotās Valstis izmanto. gadā. Modelis tika izveidots, izmantojot seismometrus, kas ielūkojas zemē kā hidrolokators, klausoties kontrolēta avota radīto skaņas viļņu izplatīšanos; šo datu ierakstus var pārvērst par pilnīgu priekšstatu par hidrātu rezervju lielumu un formu.

Tas būtu vienīgais lielākais novērtētais gāzes resursu apjoms ASV, saka Kolets, kurš brīdina, ka viņa aprēķini atspoguļo tikai to, kas ir tehniski saražojams no lauka, bet neņem vērā, vai tas būs ekonomiski vai nē.

Malliks ir mācījis zinātniekiem, kā ražot gāzi no metāna hidrātiem, un rezervuāri Aļaskas ziemeļu nogāzē un Meksikas līcī liecina, ka Malliks nav unikāls gadījums. Tomēr patiesais izaicinājums būs izdomāt, kā ekonomiski iegūt pietiekami daudz gāzes. Tas ir atkarīgs no hidrātu tuvuma esošajiem cauruļvadiem un dabasgāzes cenas un pieejamības: galu galā neviens nemaksās attīstīt jaunus resursus, kamēr vecie nebūs kļuvuši pietiekami dārgi.

Līdz šim nevienu no pasaules ieguves vai novērtēšanas mēģinājumiem galvenokārt nav finansējusi rūpniecība. Uzņēmumi, kas ir piedalījušies metāna hidrāta lauka pētījumos Ziemeļamerikā, ir Chevron, ConocoPhilips un BP.

Jautājums ir, vai nozare spēj patstāvīgi pastāvēt bez valdības atbalsta? saka Kolets. Kādā brīdī tie būs, un mēs domājam, ka šobrīd tuvojamies šim lūzuma punktam.

Amerikas Savienotās Valstis nav vienīgā valsts, kas plāno veikt ilgtermiņa metāna hidrātu ražošanas testus. Japāna tērē visvairāk naudas metāna hidrāta izpētei; tā nodrošināja lielāko daļu finansējuma Mallik testiem, kurus sponsorēja Japānas naftas, gāzes un metālu nacionālā korporācija un Natural Resources Canada, ar Aurora College/Aurora Research Institute lauka operācijām un atbalstu no Inuvialuit Oilfield Services.

Saskaņā ar Hidrātu izpētes centra Koh sniegto informāciju Japāna iegulda lielus ieguldījumus mēģinājumos iegūt dziļūdens hidrātu rezerves, kas atklātas Japānas dienvidu krastā Nankai sile.

Japāņi plāno komerciālu ražošanu no Nankai siles līdz 2017. gadam, saka Kohs. Ja viņiem izdosies, Japāna izmantos pirmās vietējās fosilā kurināmā rezerves, kuras valsts jebkad ir zinājusi.

paslēpties