Откуда взялся природный газ. Две теории газа.
Многие ли в наше время могут сразу дать определение природному газу? Знают ли его историю и химический состав? Очевидно нет, ведь в Google найдется все.
Итак.
Природный газ — смесь углеводородов, представляющая собой нечто эфемерное, то, что нельзя потрогать, увидеть и без запаха. Основу природного газа составляет метан (Ch5) — простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды, гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4h20) и некоторые неуглеводородные примеси.
В поисках истины.
Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно происхождения природного газа, и своем споре разбились на два лагеря, пытаясь доказать возникновение газа, предложили две основные теории.
Минеральная теория
Согласно этой теории все химические элементы, из которых состоит природный газ и нефть изначально заложены в мантии Земли, представляя собой залежи полезных ископаемых.
находясь глубоко в пластах горных пород являются частью процесса дегазации Земли. Из-за внутренних движений Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах поднимаются ближе к поверхности, туда, где образуется наименьшее давление, таким образом, в результате появляются нефтяные и газовые залежи.
Биогенная теория.
Приверженцы этой теории считают, что природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, вымерших в конце палеозойской эры, которые под действием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов. Именно биохимические процессы и обеспечили химический коктейль природного газа: 80-98% метана, 2-3% его ближайших гомологов – этана, пропана, бутана, пентана, а также небольшое количество примесей – сероводорода, углекислого газа, азота.
Газ видишь? Нет. А он есть.
Большинство людей, далеких от газовой отрасли, представляют, что газ, находящийся под землей подобен ценным ископаемым, занимает собой некие пустоты в недрах земли, и легко полностью извлекается.
Но это не совсем верно. Природный газ действительно находится глубоко под землей, внутри горных пород, имеющих пористую структуру, но поры на столько микроскопические, что их невооружённым глазом разглядеть почти нереально. Поэтому, взяв в руки извлеченный из недр земли небольшой кусок песчаника, сложно осознать, что внутри заключен природный газ.
Священный огонь.
Древний зороастрийский храм Атешгях
У многих народов огонь вызывал благоговейный трепет. Люди поклонялись огню, огонь любили, огонь ненавидели.
Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, почитаемый в разное время зороастрийцами, индуистами и сикхами.
Храм возник на месте «вечных» неугасимых огней — горящих выходов естественного газа, благодаря чему храм и носит название «Атешгях», что означает «Дом огня». Служения в нем проходили вплоть до XIX века. Однако, сами зороастрийцы говорят, что они не поклоняются огню как таковому, а почитают Творца (Q’rt’), символом которого является огонь.
Добыть и использовать.
«Человечеству всего около 200 тыс. лет. А добыча газа началась только в прошлом веке»
Человек всегда и везде ищет выгоду. Вот и персидский царь в I веке н.э., увидев огонь, горевший и день и ночь, не требующий дополнительного топлива приказал построить дворцовую кухню на месте где газ выходил на поверхность. Природный газ впервые применили в 1821 году в городе Фредония, штат Нью-Йорк.
На заметку: Общая протяженность газопроводов в России в два раза больше, чем расстояние от Земли до Луны или в 20 раз больше, чем протяженность экватора.
Как добывают природный газ? / Новости
Газодобыча – одна из главнейших отраслей промышленности и именно с ее помощью и происходит формирование бюджета государства.
Под землей газ находится в жидкой форме (в составе воды или нефти), а также газообразной.
Способ добычи газа — фонтанный, но методик его добычи есть несколько. В любом случае сначала пробуривается скважина. В современном варианте — при помощи турбобура, представляющего собой несколько турбин, находящихся на одном общем валу. Но, изначально это был обычный буровой станок – долото, подвешивающееся на канате, то опускающееся, то поднимающееся посредством ворота. Такая машина называлась ударно – канатной, работа происходила медленно и требовала больших энергетических затрат.
После был придуман метод бурения скважин – роторный, более совершенный и быстрый. Сначала обустраивалась металлическая вышка на высоту до 30 м, прочно стоящая на четырех опорах. К ней подвешивалась толстостенная труба из стали, которая постоянно вращалась бы при использовании ротора. На самом конце трубы прикрепляется бур, который и высверливает грунт. По мере углубления скважины наращивается труба и чтобы она не забивалась отработанной породой, в нее нагнетается глинистый раствор, который не только промывает трубу, но и укрепляет стенки самой скважины.
Это происходит, когда раствор возвращается на поверхность про щели между трубой и стенками скважины, унося с собой глину, известняк, песчаник. Выходящая жидкость получается высокой плотности, что не позволяет стенкам обрушатся и осыпаться. Роторное бурение имеет и свои отрицательные стороны: чем глубже скважина, тем бурение ее замедляется, но в результате уже и сам глинистый раствор при циркуляции вращает турбину, прикрепленную к буровому оборудованию.
Добыча природного газа происходит на глубине от 100 до 1000 км. Располагается газ под землей в порах – микроскопических пустотах, сообщающихся между собой трещинами – каналами. Именно по ним поступает природный газ при высоком давлении в места, где давление это низкое – в скважину. Располагаются скважины по всему месторождению и это необходимо для равномерного уменьшения давления газа в пластах, в ином случае газ может переместиться на другое местоположение, а также способно произойти обводнение залежей. При добыче газа он самостоятельно выходит на поверхность, так как подземное давление гораздо выше атмосферного, что и образует движущую силу при разнице этих давлений.
Добыча бурением выгодна тем, что дополнительная машинная техника здесь не требуется, как и поднятия на поверхность земли природных ископаемых и отработанной породы при помощи вагонеток.
Природный газ не активен химически и не токсичен. Чтобы перевести природный газ в жидкое состояние, он подвергается осушению и очищению, после охлаждается на специальных установках до – 160 градусов. При этом плотность газа увеличивается в 640 раз, что довольно выгодно для транспортировки продукта при использовании танкеров. Кроме того газ транспортируется в цистернах по железным дорогам и автомобильным транспортом, но выгоднее всего его перекачка по трубопроводам, что позволяет осуществлять поставки быстро и непосредственно потребителю.
Для хранения добытого газа используются резервуары: герметичные и непроницаемые для газообразных веществ. Емкости выполняются из стали и высокопрочных алюминиевых сплавов. Стенки в резервуарах двойные, а пространство между ними заполняется материалами с минимальной теплопроводимостью, чтобы газ всегда находился в охлажденном состоянии.
В основном газохранилища устанавливаются под землей.
Добыча природного газа «Газпромом» резко упала из-за того, что Россия сократила поставки в Европу
Добыча природного газа ПАО «Газпром» с января упала на 10,4% из-за резкого сокращения поставок по трубопроводам в Европу, которые в этом году упали на 33,1%. Компания увеличила экспорт в Китай.
В период с 1 января по 15 июля в России было добыто 249,7 млрд кубометров нефти, что на 29,1 млрд кубометров меньше, чем за тот же период прошлого года, согласно предварительным оценкам, опубликованным государственной компанией в этом месяце. Экспорт газа в страны за пределами бывшего Советского Союза составил 71,9млрд кубометров, что на 35,6 млрд кубометров меньше, чем за аналогичный период прошлого года.
«Снижение производства на 10 % — это довольно серьезно. При условии, что Россия сохранит низкие поставки по трубопроводу в Европу и по мере заполнения внутренних хранилищ, это может привести к ускорению», — сказала NGI аналитик Kpler Energy Лаура Пейдж.
[Shale Daily: Включая важные новости и прозрачные цены на сланцевые и нетрадиционные месторождения в США и Канаде, Shale Daily предлагает аналитикам, инвесторам и мировым покупателям СПГ четкую картину поставок природного газа. Подробнее.]
Добыча Газпрома за год, вероятно, продолжит снижаться. В среду производитель сократил поставки по трубопроводу Nord Stream 1 до 20% мощности системы, чтобы отключить еще одну турбину для ремонта. Россия ограничила поставки природного газа в Европу с прошлого года и активизировала эти усилия перед лицом западных санкций за войну на Украине.
В июне «Газпром» сократил экспорт по трубопроводу NS1 до 40% пропускной способности, объяснив это сокращением части оборудования, которое застряло в Канаде из-за санкций. NS1 является одним из крупнейших газопроводов, по которым природный газ поступает в Европу, которая получает более 40% поставок природного газа из России. Дальнейшие сокращения на этой неделе привели к резкому росту цен на природный газ в Европе.
Решение Европейского Союза (ЕС) сократить потребление природного газа на 15% до следующей весны, вероятно, приведет к дальнейшему сокращению импорта российского газа, считает европейский аналитик по энергетике Ана Мария Яллер-Макаревич из Института экономики энергетики и финансового анализа.
Добыча газа в России в 2021 году составила 762 млрд м3. По данным Международного энергетического агентства, добыча «Газпрома» в объеме 514,8 млрд м3 составляет почти 68% от общего объема добычи газа в России.
Министр энергетики России Николай Шульгинов заявил на прошлой неделе, что общая добыча газа в России упала на 5% в год.
Замглавы «Газпрома» Виталий Маркелов намекнул на падение добычи в апреле прошлого года, когда заявил внутренней газете «Газпрома», что в этом году добыча в России, вероятно, упадет на 4%. Маркелов сказал, что «Газпром» ожидает падения добычи до 494,4 млрд кубометров, или самого низкого уровня с 2017 года.
Совокупные потери России в добыче газа с 2022 по 2025 год могут составить более 480 млрд кубометров на фоне санкций и решения ЕС о поэтапном отказе от российского газа, МЭА отмечается в последнем ежеквартальном отчете о рынке газа.
МЭА прогнозирует потерю почти 550 миллиардов кубометров газа в период с 2022 по 2025 год, если Европа будет быстро отказываться от российского импорта.
Однако независимый производитель газа ПАО «Новатэк» и государственное ПАО «НК «Роснефть», второй и третий по величине производители газа в России, сообщили об увеличении добычи в первом полугодии 2022 года на 40,2 млрд кубометров и 22,7 млрд кубометров соответственно. Прибыль «Новатэка» была связана с увеличением экспорта с экспортного завода «Ямал СПГ» на Крайнем Севере России.
Экспорт Китая растет
Экспорт газа по газопроводу «Сила Сибири» увеличился в соответствии с 30-летним контрактом на поставку между «Газпромом» и Китайской национальной нефтяной корпорацией (CNPC). Ранее в этом месяце «Газпром» заявил, что был достигнут новый рекорд суточных объемов трубопроводов в Китай, при этом «объемы поставок превышают суточные контрактные объемы».
Компания Wood Mackenzie также недавно отметила, что импорт Китая по трубопроводам увеличился на 11% в первой половине этого года, в то время как импорт сжиженного природного газа сократился на 21% в годовом исчислении.
«Экспорт российского газопровода в Китай может увеличиться в будущем, но это будет зависеть от экономической ситуации в Китае, на которую по-прежнему влияет пандемия Covid-19, а также от пропускной способности трубопровода», — сказал Яллер-Макаревич NGI. .
Она отметила, что «Сила Сибири» — единственный газопровод между Россией и Китаем. Его годовая мощность составляет 38 миллиардов кубометров. Это значение намного ниже общей пропускной способности трубопроводов между Россией и Европой, которая намного превышает 200 млрд куб. м в год.
В 2024 году ожидается начало строительства газопровода «Сила Сибири-2» мощностью 50 млрд куб. Ожидается, что он будет введен в эксплуатацию в 2030 году, хотя Москва настаивает на более ранней дате ввода в эксплуатацию, поскольку Россия стремится диверсифицировать своих потребителей энергии. В настоящее время месторождения Западной Сибири являются источником поставок газа в Европу.
Джеймисон Коклин участвовал в написании этой статьи
Может ли Россия реализовать газовый поворот в сторону Азии?
4 мая 2022 г.
Стремление Европы диверсифицировать поставки российского природного газа подталкивает Россию к поиску новых рынков. Россия начала поставлять газ в Азию только в 2009 году, а европейский рынок остается намного больше и прибыльнее. Россия могла бы в конечном итоге построить крупный бизнес, ориентированный на азиатские рынки, но сдвиг не будет ни быстрым, ни легким, и он будет в решающей степени зависеть от иностранных партнеров, включая Китай.
По объему Азия, возможно, когда-нибудь сможет сравниться с Европой в качестве рынка сбыта российского газа, но с точки зрения источника дохода и геополитического веса Азия будет второй лучшей альтернативой. Россия была одним из первых игроков в газовой отрасли Европы, и ее роль росла по мере расширения рынка. Россия запаздывает с азиатским газом, а ее ресурсы слишком далеки от него. Россия может повернуться к Азии и со временем продавать туда значительные объемы газа. Но этот бизнес не может заменить того, что Россия имела в Европе.
В 2021 году Россия продала в Азию около 33 миллиардов кубометров газа по сравнению с европейским рынком, который обычно импортирует из России от 160 до 200 миллиардов кубометров. Две трети газа, который Россия отправляла в Азию, приходилась на сжиженный природный газ (СПГ): 14 млрд кубометров из проекта «Сахалин-2» в Японию, Корею, Тайвань и Китай и 8,5 млрд кубометров из «Ямал СПГ». обслуживая в основном Китай, а также Японию, Корею, Тайвань и Индию (меньшие объемы отправлялись в Бангладеш, Индонезию и Сингапур). Россия также поставила 10 млрд кубометров газа в Китай по трубопроводу «Сила Сибири», который был запущен в конце 2019 года.и в конечном итоге будет поступать 38 млрд кубометров в год.
Как только трубопровод «Сила Сибири» заработает, Россия сможет поставлять в Китай почти 60 млрд кубометров газа (при условии сохранения существующих потоков СПГ в Азию). Россия также продает в Европу около 20 млрд кубометров СПГ.
Этот СПГ поступает с проектов на севере (Ямал) и западе (Высоцк и Портовая). Для проектов на западе, под Санкт-Петербургом, естественным рынком является Европа. Для СПГ, поступающего с полуострова Ямал, Европа является круглогодичным пунктом назначения, тогда как Азия получает больше газа, когда судоходен Северный морской путь. Однако за дополнительную плату все эти объемы могут оказаться в Азии. Вместе они могли бы помочь России продать около 80 миллиардов кубометров газа в Азию — и все это без новых проектов.
Но способность России увеличить продажи газа в Азию в дальнейшем зависит от новых проектов. В краткосрочной перспективе Россия строит проект «Арктика-2», который удвоит мощности страны по производству СПГ в Арктике. Это проект, который зависит от иностранных партнеров — как акционеров и финансистов, так и поставщиков ключевых технологий и опыта управления проектами. Проект завершен в три этапа (поезда, на отраслевом жаргоне), первый из которых почти завершен, второй завершен менее чем наполовину, а третий еще не построен.
Сможет ли Россия реализовать этот проект в полном объеме, пока неясно. Спонсор «Новатэк» разработал местную альтернативу одной из ключевых технологий (процесс «Арктический каскад»), но производительность была ниже, и «Новатэк» вернулся к западной технологии. Суда-ледоколы для доставки СПГ были построены в Южной Корее, хотя большинство судов для проекта «Арктика-2» будет построено на судоверфи «Звезда» в России — впервые для этой верфи. Наконец, проект по-прежнему зависит от иностранной финансовой поддержки и опыта управления проектом, которые могут быть подорваны дальнейшими санкциями или решениями компаний о выходе из России.
Другой строящийся проект СПГ — «Усть-Луга» или «Балтийский СПГ» — стартовал совсем недавно и менее продвинут, чем «Арктика-2». «Газпром», спонсор проекта, также не имеет опыта работы с СПГ. (Газпром участвует в проекте «Сахалин-2», но он пришел в проект поздно и в основном полагался на иностранных партнеров в реализации проекта.) Проект «Балтийский СПГ» то вспыхивал, то прекращался в течение многих лет, и приверженность компании и ее способность выполнять проект сомнителен (проект уже один раз отменили, в 2008 году, а спустя годы реанимировали).
Есть и другие проекты СПГ, но строительство еще не началось. «Новатэк» намерен построить третий проект в Арктике (несколько путано названный «Арктика 1»). Неясно, будет ли «Новатэк» или какие-либо иностранные партнеры продвигать «Арктику-1», пока судьба «Арктики-2» не прояснится. На Дальнем Востоке «Роснефть» продвигала проект СПГ, совсем недавно в партнерстве с ExxonMobil, которая вышла из проекта в рамках своего более широкого ухода из России после начала войны, что, вероятно, нанесло этому проекту смертельный удар в его текущая итерация. Другие проекты СПГ, которые продвигались на протяжении многих лет, сегодня кажутся еще менее вероятными.
В феврале 2022 г. «Газпром» подписал соглашение с Китайской национальной нефтегазовой корпорацией о поставках в Китай через Дальний Восток дополнительных 10 млрд куб. Ни одна из подробностей не была обнародована — когда начнутся поставки, откуда будет поступать газ, по какому маршруту будет доставляться газ и так далее.
Газ в этом районе есть: на Сахалине-1, но не под контролем «Газпрома», и на Сахалине-3, под контролем дочерней компании «Газпрома» «Газпром нефти». Ни один из вариантов поставки не является простым.
Газ на «Сахалине-1» давно не находит выхода. «Роснефть», российская государственная компания, участвующая в проекте, годами хотела продать этот газ Китаю, но так и не смогла закрыть сделку (или обойти монополию на экспорт трубопроводного газа, принадлежащую «Газпрому»). Газ на «Сахалине-3» также столкнулся с проблемами. Основное месторождение попало под западные санкции в 2015 году. С тех пор русские боролись с техническими проблемами, связанными с добычей газа, и неизвестно, смогут ли они сейчас. Но газ Сахалина-3 является наиболее логичным источником для этого контракта на 10 миллиардов кубометров. Просто не очевидно, что этот газ будет доступен в ближайшее время.
Наиболее значимый проект – второй газопровод «Сила Сибири» в Китай. Как и в случае с первым конвейером, варианты этого предложения обсуждались годами без особого прогресса.
Проблема, однако, в том, что все карты в переговорах принадлежат Китаю. И, как и первая линия «Сила Сибири», Китай будет вести жесткую сделку. На данный момент неизвестно, готов ли Китай заключить сделку. Россия, вероятно, предложит очень привлекательные условия — хотя бы из-за своего отчаяния. Но примет ли их Китай? Будет ли их прельщать цена, или они дважды подумают о расширении своей зависимости от России в этот момент? Как китайцы ответят на эти вопросы, трудно сказать.
Восток против Запада Россия обычно продает в Европу от 160 до 200 млрд кубометров в год. При существующей инфраструктуре Россия могла бы поставлять в Азию 80 млрд кубометров газа, разделенных между трубопроводным газом и СПГ.
Но дела России на Востоке отличаются от дел на Западе. Чтобы заключить контракт с Китаем, России пришлось предложить выгодную сделку: Китай платит за российский газ гораздо меньше, чем Европа. Он даже платит России меньше, чем поставщикам из Центральной Азии. Более того, для развития СПГ-бизнеса России пришлось предоставить ряд налоговых льгот, поэтому российская казна не зарабатывает на СПГ столько же, сколько на трубопроводном газе.
Что еще более важно, доля России на рынке Азии останется небольшой. В 2021 году Китай, Япония, Корея и Тайвань получили менее 10% СПГ из России. Даже когда «Сила Сибири» выйдет на полную мощность, Китай может импортировать из России менее 10% своего газа составлял примерно 367 млрд куб. м и быстро растет). У России никогда не будет рыночной власти в Азии, уж точно не по сравнению с ее доминирующим положением на европейском рынке. Разворот газа из Европы в Азию будет работать, но это ни в коем случае не сдвиг один к одному.
Никос Цафос — заведующий кафедрой энергетики и геополитики имени Джеймса Р. Шлезингера в Программе энергетической безопасности и изменения климата Центра стратегических и международных исследований в Вашингтоне, округ Колумбия
Комментарий подготовлен Центром стратегических и международных исследований (CSIS), частным, освобожденным от налогов учреждением, занимающимся вопросами международной государственной политики.