Тяжелая нефть и нефтяные пески. Битумные пески — экологическое бедствие Канады

Cтраница 1

Нефтеносные пески иногда бывают столь сильно насыщены, что нефть вытекает из них ручейками или же выжимается при сжатии нефтяного песка в кулаке. Иногда, напротив, насыщение бывает столь слабое, что битум даже не ощущается на запах, и порода имеет вид истощенного нефтяного песка. Присутствие в ней битума узнается по бензиновой вытяжке или по вытяжке какого-либо другого растворителя, который обычно окрашивается в коричневый или бурый цвет. Нефтяные пески имеют или коричневую, или темно-бурую, или же черную окраску. Бурую окраску имеют и пески, содержащие большое количество окислов железа. Они по виду, особенно издали, напоминают истощенные нефтяные пески. Наличие или отсутствие окраски бензиновой пробы решает определенно, с какими песками имеем мы дело.  

Там нефтеносные пески рыхлые, слабо сцементированные, поэтому они выносятся из пласта вместе с горючим в большом количестве. На забое оседает плотная пробка. Нередко образуется столб песка внушительной высоты - до 400 метров. Понятно, что через него не может просочиться нефть.  

Некоторые нефтеносные пески ранее представляли собой прибрежные гряды и связанные с ними отложения. Прибрежные гряды представляют собой небольшие возвышенности, образующиеся на берегу непосредственно за пределами зоны действия волн. Такая гряда сложена песчаными зернами, выброшенными волнами во время штормов или высокого прилива.  

Основные месторождения нефтеносных песков многократно описывались в литературе, в основном повторяя друг друга, без существенного обновления. Источник 1967 г. , перечисляя месторождения с запасами более 15 млн. баррелей битума, предлагает величину 915 млрд. баррелей США для 19 известных месторождений. Нефтеносные пески Атабаски в Альберте (Канада) имеют оценку 300 млрд. баррелей извлекаемой нефти, а потому их можно рассматривать как резервы, даже несмотря на различные точки зрения на их величину. Месторождения Венесуэлы, обнаруженные в 1935 г., тянутся в виде полосы 600 км длиной и 85 км шириной. Подробное их исследование было выполнено лишь недавно. Согласно докладу , ресурсы нефти в недрах составляют 700 млрд. баррелей при 8 - 12 единиц API, 4 % серы (111 млрд. т при содержании 6 30 барреля / т), что в 3 5 раза больше оценки 1967 г., но лишь 10 % из них считаются извлекаемыми.  

Размеры пор нефтеносных песков изучались в лаборатории Мельчэра под микроскопом, а также путем импрегнации - куска породы церезином с последующим его растворением, причем остаются церезиновые модели пор. Исследование показало, что у большинства песков размеры пор превышают больший диаметр зерен. В песках Брэдфорд нередко встречаются поры таких размеров, что в них способны уместиться до 100 зерен.  

В настоящее время добычу нефтеносных песков намечают проводить сравнительно дешевыми методами открытой разработки. Применение более дорогой глубокой разработкик по крайней мере на участках с малой толщей перекрывающих пород-дело далекого будущего.  

Больше нефти извлекается из нефтеносных песков. Громадные залежи нефтеносных песков находятся в канадской провинции Альберта. Пески Атабаски мощностью 60 м залегают на огромной территории. Суммарные запасы битума в них оцениваются примерно в 125 млрд. т, а с учетом глубин залегания песков, степени пропитанности их битумом, пригодным для разработки - 5 2 млрд. т битума. Это количество сопоставимо с запасами нефти Аляски.  

Приближенный метод определения удельной поверхности нефтеносных песков и песчаников и оценка содержания погребенной воды в них / / Тр.  

Изучение эффективности извлечения битума экстракцией из нефтеносных песков различного фракционного состава показало, что процесс извлечения горячей водой неэффективен для сырья с содержанием мелких частиц от среднего до высокого.  

В том случае, когда сланцы или нефтеносные пески находятся близко от поверхности (не более 150 - 200 м), разработка ведется карьерным способом. Примером такой необычной добычи нефти может служить карьер около горы Кирмаки под г. Баку. Отсюда порода доставляется в специальную емкость, где с помощью реактивов (некондиционный керосин, щелочная вода или каустическая сода) из нее вымывают нефть. Таким способом извлекается до 80 % нефти.  

Вполне реальны также методы добычи углеводородов из нефтеносных песков прямо под землей с помощью нагрева или подачи водяного пара без извлечения песка на поверхность. Но для добычи рудных ископаемых (например, медных и урановых руд, а также твердого угля для приготовления кокса), часто залегающих тонкими пластами на большой глубине, необходим телеуправляемый крот, способный находить пласт, разрабатывать его и подавать минерал в раздробленном виде на поверхность. Такой способ ценен не только с точки зрения охраны здоровья человека, подвергающегося на подобных работах риску заболеть пневмокониозом и раком легких, но и с чисто экономических позиций. Он позволит добывать полезные ископаемые, залегающие глубоко под землей, под морским дном, в очень крутых или очень тонких пластах.  

Благодаря высоким ценам на нефть, а также общему ухудшению мировой структуры запасов нефти, все больше и больше внимания уделяется развитию новых технологий добычи труднодоступного углеводородного сырья. В Канаде, запасы битумной нефти которой превышают запасы нефти Саудовской Аравии, успешно развиваются технологии разработки битуминозных песков (tar sands).

Один из способов, ставший уже традиционным, - это добыча нефтеносного песка карьерным способом с последующей обработкой горячей водой для отделения от него нефти. Другой способ, зарекомендовавший себя как коммерчески успешный, это (SAGD), предполагающий бурение парных горизонтальных скважин с закачкой пара в скважину расположенную в пласте на 5 м выше другой. Существуют также «холодные» методы добычи битума, предполагающие вместо закачки пара обработку битума в пласте растворителем (метод VAPEX).

Все эти методы имеют два существенных недостатка:

• достаточно высокая себестоимость получаемой нефти;
• ущерб, наносимый окружающей среде в процессе добычи.

Новая технология N-Solv , представляющая собой модифицированный метод закачки растворителя в пласт, позволяет увеличить добычу нефти из нефтеносных песков, снизить себестоимость нефти и свести воздействие на окружающую среду к минимуму.

В технологии N-Solv в качестве растворителя используется природный газ (пропан), что требует значительно меньше энергии по сравнению с использованием пара. Растворитель нагревают до невысокой температуры (~ 50°C) и закачивают в нефтеносный песок. Растворитель разлагает битум, самые тяжелые компоненты битума остаются под землей, а более легкая нефть и растворитель, пригодный для повторного использования, поднимаются наверх. Кроме того, масса получается менее вязкой, чем при традиционном подземном способе, и ее можно сразу транспортировать по нефтепроводу.

Сама идея использовать газ в качестве растворителя для извлечения нефти была предложена в 70-х годах прошлого века. Но из-за низкой скорости процесса растворения битума по сравнению со скоростью движения газа в пласте технология оказалась не применимой. Развитие современных технологий добычи позволили довести идею до практически реализуемого и коммерчески привлекательного метода разработки.

Использование технологии горизонтального бурения скважин, адаптированной для использования в нефтеносных песках, позволило увеличить площадь контакта с породой и соответственно ускорить процесс растворения битума, а также увеличить темп отбора нефти. Модернизация самой технологии N-solv посредством нагревания растворителя, а также очистки его от примесей метана позволило значительно повысить эффективность процесса. Было выяснено, что присутствие метана в пласте значительно ухудшает процесс теплообмена на границе растворитель-битум. А использование чистого растворителя нагретого до умеренной температуры обеспечивает очень эффективный механизм по удалению метана из пласта.

Испытание технологии на битумных залежах Атабаски показало значительно более высокую эффективность метода N-solv по сравнению с методом VAPEX, а также довольно широко используемым методом .

Преимущества технологии N-solv

Технология N-Solv – это «чистая» технология разработки битумных песков:

• Нет необходимости в использовании воды;
• Значительно снижает выбросы парниковых газов (на 85%)

Технология N-Solv обеспечивает практическую применимость для разработки залежей тяжелой нефти и природного битума:

• Подходит для выработки маломощных коллекторов
• Для начала добычи требуются меньшие капиталовложения
• Не требует дальнейшей модернизации и адаптации
• Требования к агенту закачки ниже по сравнению с технологией SAGD

Применение технологии окупается быстрее при меньшем риске. Технология N-Solv остается коммерчески привлекательной при цене на нефть порядка 30 долл. за баррель.

В среду 4 мая цены на нефть незначительно подросли, несмотря на рост коммерческих запасов в США. Драйвером роста стала эвакуация населения из Форта МакМюррея (Канада, провинция Альберта) из-за того, что огонь охватил регион, в котором сосредоточены месторождения битуминозного нефтеносного песка. По данным СМИ из зоны стихийного бедствия эвакуировано более 80 тыс. человек. Хуже того, по мнению ученых, запад Канады близок к экологической катастрофе. Вместе с лесами загорелись и залежи нефтяных песков.

Город Форт Мак-Маррей находится неподалеку от крупнейших нефтяных месторождений. Битуминозные пески в штате Альберта обладают гигантскими запасами нефти, превышающими объемы нефти, добываемой во всем мире.

Атабаска (англ. Athabasca) - месторождение битуминозных песков в Канаде (Альберта ), которое содержит в себе сырую нефть, кварцевый песок, глинозём и воду. Открыто в 1778 году, освоение началось 1967 году. Залежи находятся к северу и к северо-востоку от города Эдмонтон.

Площадь месторождения - 25,6 тыс. км².

_____________________________________________

Пески эти (дельта древней реки) насыщены битумом, среднее содержание которого достигает 82 %. Возраст их – около 125 млн. лет. Залегают они на глубинах 50- 500 метров. Запасы в пересчете на сырую нефть оцениваются в 1.6 трилионов барелей (1 нефтяной барель = 160 л) или 250 куб.kм, из которых около 200 миллиардов барелей возможно извлечь при существующих технологиях. Но, как известно, последние не стоят на месте. В последнее время из нефтяных песков Альберты получали более 1.6 миллионов барелей нефти в день.

Чтобы добраться до песка, сперва соскребают все деревья, почву, травы, всю природу. И копают вглубь. В среднем, из четырех тонн битума производят только один баррель нефти.

Только от 10 до 15 процентов от собранных песков содержат битумную смолу – вещество, которое в конечном итоге перерабатывается в бензин. Остальной шлак сбрасывается, он настолько токсичен, что работники используют пропановые пушки для отпугивания птиц, которые пытаются сесть на него. По оценкам нефтяной промышленности около 3 миллионов галлонов стекает в грунтовые воды Канады ежедневно. Не сложно и предположить, что горящие леса насквозь пропитались нефтью, потому и потушить их не получается.

Леса загорелись на западе Канады 1 мая. За четыре дня полностью выгорело почти две тысячи гектаров. На тушение брошены сотни пожарных и авиация. Но сухая погода и сильный ветер лишь раздувают огонь и гонят его к жилым домам.

Синоптики предупреждают, что ветер будет усиливаться и под огнем может оказаться вся провинция Альберта, а это почти четыре миллиона человек. Власти просят жителей быть готовыми к эвакуации в любой момент.

В Альберте (Канада) имеются колоссальные запасы нефти. По последним подсчетам запасы в битуминоземных песках этой провинции составляют 2,0 трлн. баррелей. Имеются запасы нефти в Ориноко и Венесуэле. К сожалению, мировые запасы нефти исчисляются всего одним трлн. баррелей (данные на 2006 год). Поэтому на запасы нефти в Альберте возлагаются надежды. До 2020 года планируется увеличить добычу нефти в этих районах в три раза. И почти в пять раз, возрастут они к 2030 году.

Обладая огромным потенциалом, эти месторождения, вернее добыча нефти в этих месторождениях, в недалеком будущем еще не сможет покрыть мировые потребности в нефти. Объясняется это тем, что существующие на сегодняшний день технологии требуют большого количества энергозатрат и пресной воды. Энергозатраты по одним данным составляют 2/3 от суммарных затрат по добыче нефти, другие оценивают их в 1/5 энергопотенциала нефти. Ученые сегодня занимаются этой проблемой, но это – вопрос будущего.

Хотя на запасы нефти в битуминоземных песках возлагаются большие надежды.

Нефть Альберты имеет свою особенность, которая отличает ее от большинства нефтедобывающих стран. В провинции имеется два вида нефти, отличающиеся друг от друга своим происхождением, возрастом и местом залегания.

Первая – это “традиционная” нефть, возраст ее около 350 млн лет. Залегает она на больших, в несколько км, глубинах, в т.н. нефтяных ловушках в предгорьях Скалистых гор и в центральных частях провинции. Впервые запасы этой нефти нашли в 1947 году в 20 км на юг от Эдмонтона. Это было начало нефтяного бума в Альберте.

Вторая – добывается из нефтяных, правильнее сказать, битуминозных песков – Tar Sand. Пески эти (дельта древней реки) насыщены битумом, среднее содержание которого достигает 82 %. Возраст их – около 125 млн. лет. Залегают они на глубинах 50- 500 метров. Запасы в пересчете на сырую нефть оцениваются в 1.6 трилионов барелей (1 нефтяной барель = 160 л) или 250 куб.kм, из которых около 200 миллиардов барелей возможно извлечь при существующтх технологиях. Но, как известно, последние не стоят на месте. В настоящее время из нефтяных песков Альберты получают более 1.6 милионов барелей нефти в день.

Общая площадь района распространения нефтяных песков достигает 140 тыс. кв.км. Разделены они на три месторождения, отличающиеся содержанием битума, глубиной залегания и другими параметрами. Наибольшее из них – Атабаска (название реки, протекающей в этом районе) или, собственно, Tar Sand, расположено вокруг столицы нефтяных песков – городка Fort McMurrey.

Над головой по-северному яркое синее небо, однако из кабины экскаватора Bucyrus 495 его не видно. Экскаваторщик Джон Мартин парит на высоте третьего этажа над трясиной из грязи и песка. В воздухе хоть топор вешай от серной вонищи. Зато внутри кабины обстановка как в космическом корабле, Мартин обеими руками колдует над пультом наподобие тех, какие используются в компьютерных играх. Ловкие движения его пальцев заставляют шевелиться весь экскаватор – стальное чудище весом в полторы тысячи тонн. Мартину требуется всего 25 секунд для того, чтобы зачерпнуть разом около 70 т маслянистого бурого песка, развернуться на 90 градусов и вывалить весь ковш в кузов желтого карьерного самосвала.

Зачерпнул, развернулся, ссыпал. Пять ковшей – и кузов полон. Не успевает самосвал отъехать, а с правой стороны под боком экскаватора уже стоит-дожидается следующая машина. Через пару минут и она отъезжает с полным кузовом, но по левому борту появляется еще одна.

Зачерпнул, развернулся, ссыпал…

Экскаватор повторяет заученные движения почти круглые сутки в течение 365 дней в году. Агрегат Bucyrus 495 стоит более $15 млн. Здесь таких пять, и все они работают в карьере «Маскег ривер» в 80 км от Форт-Макмюррея, провинция Альберта. Желтые самосвалы Caterpillar 797B, которые возят добытую экскаватором нефте-песчаную смесь, – одни из самых больших в мире машин такого класса, и стоят они по $5 млн., но стоимость каждого окупается за первую неделю работы. На карьере «Маскег Ривер» работает одновременно 25 таких грузовиков.

Весь современный мир работает почти исключительно на нефти. Все легко доступные залежи уже истощены, осталось лишь несколько многообещающих источников, но они расположены либо в глубоководных районах океана, либо в труднодоступных регионах, либо же сырье пребывает в таких формах, которые требуют больших капиталовложений в добычу и переработку. С 2000 по 2005 год цены на сырую нефть подтолкнули добытчиков к тому, чтобы вложить в разработку месторождений целых $86 млрд.

Эпицентр золотой лихорадки XXI века лежит в канадской провинции Альберта. Там, где на 140 000 км2 раскинулись приполярные леса, недра земли хранят 174 млрд. баррелей нефти. Это полностью разведанное месторождение считается по размерам вторым в мире после нефтяных полей Саудовской Аравии. Правда, оно представляет собой залежи влажного песка, перемешанного с битумом – одним из вязких углеводородов. Нефть здесь может содержать от 10 до 12% битума. К тому же полезные ископаемые накрыты 70-метровым слоем глинистого грунта, не считая распростертых сверху болот и лесных массивов.

Основной промышленный способ добыть битум из песчаной смеси весьма прост: битуминозный песок смешивают с горячей водой и встряхивают, в результате битум, вода и песок расслаиваются на отдельные фракции. Однако этот способ не дешев. Разработка нефтепесчаных залежей рентабельна лишь при высоких мировых ценах на нефть.

Самые крупные компании, действующие в Альберте, – Suncor и Syncrude – начали добычу в 1967 и 1968 годах. Сейчас они производят в день примерно 560 000 баррелей нефти. Если добавить выработку компании Shell, которая ведет здесь добычу с 2002 года, показатели достигнут 720 000 баррелей. Некоторые специалисты предсказывают, что к 2020 году из этих нефтеносных песков будет добываться ежедневно до 3 млн. баррелей чистой нефти.

«Столица» новой «нефтяной лихорадки» – Форт-Макмюррей. Когда-то это был маленький сонный городок, расположенный в 440 км к северу от Эдмонтона и окруженный глухими лесами. Сейчас здесь базируется целая армия из 58 000 человек. По шоссе №63 пикапы и автобусы, перевозящие рабочие бригады, медленно ползут по перегруженному транспортом городу. Но через несколько километров к северу снова начинается таежная глушь. На виду дорожный знак: «Дальше вы едете на свой страх и риск – ближайшие 280 км на дороге не предусмотрено никакого обслуживания». Может показаться, что вы забрались далеко от последних границ цивилизации.

Но за поворотом дороги начинается настоящий индустриальный кошмар – бескрайняя бурая пустыня, трясина из песка и грязи. Тут и там из металлических башен вырываются в небо языки пламени, клубы пара и дыма, в грязи виднеются лужи отработанной воды и таких ядовитых отходов, что вокруг непрерывно хлопают специальные воздушные пушки, отгоняя окрестных птиц, чтобы они не садились на блестящую маслянистую водную поверхность. Посреди этого безжизненного царства рядами стоят вагончики-спальни для вахтовиков, а на их фоне столпились вставшие на передышку стальные колесные гиганты.

Карьер «Маскег ривер» относительно невелик, но и его яма площадью 5 км2 могла бы вместить 120 стадионов средней руки. Множество дорог змеями вьются до самого дна. Им суждено вечно пребывать в недостроенном состоянии, поскольку гигантский провал непрерывно расширяется и углубляется. Бульдозеры нагребают все новые кучи грунта, грейдеры их разравнивают, за ними едут цистерны с водой и поливают новехонькую грунтовку, чтобы прибить пыль и сразу пустить ревущие самосвалы. Весь этот пейзаж – непрерывно двигающаяся и громыхающая симфония в исполнении оркестра из грандиозных механизмов.

На дне этой рукотворной пропасти геологи через каждые 50 метров бьют шурфы и добывают керны из слоев более глубокого залегания. В конторе на мониторах можно увидеть план всего разреза, на который наложена красная координатная сетка. В каждом узле сетки стоят числа – соотношения битума и песка на разных горизонтах. Эти соотношения принято называть «сортностью руды». Четыре экскаватора работают в карьере на разных уровнях (пятый агрегат используется для снятия верхних слоев покрывающего грунта и обнажения нефтеносных горизонтов). Грузовики – 24-цилиндровые 3,5-тысячесильные чудовища – не останавливаются ни на минуту.

Заполнив в очередной раз кузов, грузовик трусит к дробилке: сдает задним ходом к скалистому обрыву и вытряхивает свой груз в пасть с множеством гигантских стальных вращающихся зубов. Каждый час они перемалывают почти 15 000 т слежавшегося песчаника. «Молотый» полуфабрикат ссыпается на ленту конвейера (самого большого в мире) и едет по ней к хранилищу высотой с пятиэтажный дом.

Из башни-элеватора еще три конвейера понесут сырье к семейству радиальных барабанных дробилок – оттуда выйдет смесь с относительно мелкими комьями, в которую добавляют горячую воду. Полученная суспензия закачивается в двухкилометровый трубопровод и на пути дополнительно взбалтывается, так что битум начинает всплывать, а песок – оседать. Из трубы суспензия сливается в емкость первичной сепарации. Здесь в нее добавят еще воды и сепарация продолжится. На этом этапе смесь принято называть «пенником» – в ней 60% битума, 30% воды и всего 10% твердых веществ.

«Пенник» смешивают со специальным растворителем (обычно это «тяжелый бензин») и получают «дилбит» («растворенный битум») – его уже можно гнать по трубопроводу почти до Эдмонтона. Там, в городке Форт-Саскачеван, стоят нефтеперерабатывающие установки компании Shell. Используя водород, длинные углеводородные молекулы битума рвут на фрагменты в процессе крекинга и получают целый спектр синтетических нефтепродуктов. На нефтеносных песчаных залежах Альберты работают 33 000 человек. Привычный режим – 12-часовые рабочие смены, 4 дня работы и 5 дней отдыха.

Эксплуатация карьера требует немалых энергозатрат. На Маскеге специально построена 172-мегаваттная электростанция, действующая на природном газе. Она дает энергию для работы экскаваторов, конвейеров и прочего энергоемкого оборудования. Здесь ежедневно сжигается 17 млн. м3 газа, и это лишь 10% от всей стоимости работ. Таких ежесуточных энергозатрат хватило бы для того, чтобы отапливать 3,2 млн. канадских жилищ. Добавим, что для получения каждого барреля нефти приходится расходовать от двух до пяти баррелей воды. Добывающие компании имеют разрешение на ежегодный отбор 500 млн. тонн воды из реки Атабаска. По словам Дэна Войниловича, ведущего аналитика одной из канадских природозащитных организаций, «никто еще не знает, к чему это все приведет».

Только 10% нефтеносных песков Альберты можно разрабатывать открытым методом. Остальная часть этого месторождения залегает слишком глубоко, находится в пористых скальных породах и должна добываться прямо внутри пласта. Это значительно более сложная технология – добытчик должен закачивать пар внутрь месторождения, а потом откачивать на поверхность «болтушку» из воды и битума. Экологов такая технология тревожит еще больше, чем открытые разработки. Технологии бурения предусматривают применение кальцинированной соды в процессе. Именно кальцинированная сода позволяет получить качественный буровой раствор из таких типов глин, которые не могут использоваться без химической обработки, поэтому является одним из наиболее распространённых в употреблении химических реагентов в бурении.

Так стóят ли эти запасы углеводородов расходуемых ради них ресурсов? Сторонники теории, известной под названием «пик нефтедобычи» (выдвинутой геологом-нефтяником Кингом Хаббертом), предупреждают, что мы приближаемся к вершине в динамике общемирового нефтепотребления и, как только достигнем этого пика, оставшиеся запасы начнут таять на глазах, причем никакие меры не спасут мир от глобальных экономических потрясений.

Разумеется, промышленники имеют свое мнение. Райола Дотер, ведущий аналитик Американского института нефти, говорит так: «Мы не думаем, что пресловутый пик настанет до 2044 года. Вероятно, их удастся отодвинуть за горизонт будущего века. Высокие цены на нефть и развитие новых технологий позволяет нам стремиться к новым рубежам. На этой планете немыслимые количества нефти – вопрос только в том, по какой цене и в какой форме».

Тем временем в городке Форт-Макмюррей особняки и многоквартирные дома растут как грибы. Денежные реки золотой лихорадки действуют подобно наркотику. «Для всех нас, – говорит экскаваторщик Джон Мартин, – это настоящий Клондайк. Правда, бывает, конечно… придешь домой, ляжешь спать, а во сне все так же – зачерпнул, развернулся, ссыпал…»

Откуда же взялись эти необычные пески и есть ли подобные им где-либо еще на земле?

Немного истории

Да, такие пески и приблизительно в таком-же количестве имеются в Венесуэле.

А образовались они в меловом периоде, приблизительно 130 – 120 млн.лет тому назад. В то время климат Альберты, впрочем, как и всей Северной Америки, был достаточно теплыйи влажный. Почти вся провинция представляла собой дно мелкого и теплого моря. И вот в это море с северо-востока впадает огромная река, которая образует обширную дельту, постоянно наполняя ее мелким и чистым песком – продуктом разрушения Канадского кристалического щита.

Позавидовать можно – Тропики, жарко, ласковое, спокойное море, чистый, бархатный песок и на сотни километров ни одного человека. А на суше, в воде и в воздухе кипит жизнь – среди непроходимых лесов и болот бродят разнообразные динозавры, в теплых водах плавают ихтиозавры и ползают аммониты, летают птеродактили. Все это рождается, живет и умирает, и … покрывается все новыми отложенями песка и морского ила.

И вот, по прошествию лет, индейцы находят в обрывистых берегах уже современных речек необычное, странно пахнущее нечто, чем очень хорошо конопатить свои каноэ. А позже белые поселенцы поняли, что это такое и пытались добывать нефть из песков. Первая промышленная добыча началась в 30 годах ХХ столетия. Но была нерентабельна – технология была довольно примитивна. И только с применением новых методов добычи и переработки песков промышленная добыча стала актуальной для Альберты. И началось все это в конце 60х – начале 70х годов прошлого столетия.

Кто, Где и Как добывает и перерабатывает нефтяные пески?

Как уже было сказано выше, первые попытки добывать из песков предпринимались в первой половине ХХ столетия. Это были небольшие карьеры, использовалась маломощная техника, и довольно примитивные технологии. Все это делало получение нефти экономически невыгодным. Но человеческая мысль не стоит на месте. Всегда на смену старому приходит новое, особенно, когда этой мысли ни что и ни кто не мешает. А на “горизонте” все время маячило нечто, похожее на гору нефте-долларов.

И вот в шестидесятые годы прошлого столетия рошлого тысячилетия при непосредственной поддержке правительства Альберты начался новый этап освоения месторождения TarSand. Cоздаются две нефтекомпании “Syncrude” и “Suncor”, которые начинают в первую очередь разрабатывать залежи песков открытым способом – в обширных карьерах. Ведь в некоторых местах нефтеносные пески залегают на глубине в 50-70 м. Но таких мест немного. В последствии и другие нефтедобывающие компании присоединились к ним. Но последним уже приходится вести подземную добычу.

Новейшие технологии и научные разработки, немедленно внедряющиеся в производство, Большегрузная и мощная техника – экскаваторы и самосвалы, бульдозеры и грейдеры, подъемнные краны и погрузчики и др. сделали добычу и переработку нефти не только экономически выгодной, но и довольно прибыльной. Конечно, не последнее место в экономической выгоде разработки песков играет и цена на нефть.

Хотелось бы кратко рассказать о уникальной технике, с помощью которой ведется разведка и добыча, а, так же строительство обогатительных и нефтеперерабатывающих заводов. Так, в карьерах и на стройплощадках работают самые большие в мире самосвалы грузопоемностью в 400 т и мощностью в 3550 hp , бульдозеры мощностью в 935 hp, грейдеры – до 265 hp, карьерные экскаваторы – объем ковша которых достигает 100 т. Но по мимо гигантов используется техника и поменьше – в сотни наименований и модификаций, которая в значительной степени облегчает нелегкий труд нефтедобытчиков.

В канадской провинции Альберта идет активное промышленное освоение лесных территорий. Наряду с лесопользованием и добычей полезных ископаемых ведется разработка нефтяных и газовых месторождений. Начавшийся там бум освоения нефтеносных песков еще больше усугубляет ситуацию.

Наиболее наглядно это видно на примере положения в форте МакМюррей, небольшого города на севере провинции, в котором резко растут цены на жилье. Еще несколько десятилетий назад он действительно был настоящим медвежьим углом, а ныне по праву считается центром канадской нефтедобывающей индустрии. Форт МакМюррей влечет к себе тысячи людей. Но достать там жилье представляется из-за его нехватки весьма проблематичным. Дом, стоивший еще десять лет тому назад 100 тыс. долл., теперь обходится покупателю свыше полумиллиона долларов.

Как отмечает германская газета Handelsblatt, миллиардные инвестиции в нефтедобывающую отрасль превратили район нефтеносных площадей вдоль реки Атабаска в символ энергетического и сырьевого богатства Канады. Однако развитие инфраструктуры отстает от требований, связанных с бумом в сфере добычи нефти. Поэтому провинциальное правительство Альберты выделило в перерасчете 245 млн. евро на строительство новых больниц, жилых домов и модернизацию системы канализации. Это сделано в целях предотвратить коллапс в городе, испытывающем на себе воздействие продолжающегося бума.

Нефтяное богатство представляет собой на самом деле движущую силу канадской экономики. Повторим, нефтеносные пески – это полезное ископаемое, состоящее из глины, песка, воды и битума. Из нефтяных песков с помощью, в частности специальных очистительных заводов производятся обычная нефть и нефтепродукты. «По осторожным оценкам, – пишет Handelsblatt, – доступные резервы нефти в Канаде составляют 179 млрд. баррелей. Тем самым она занимает в мире второе место после Саудовской Аравии по этому показателю.» Правда, в основном из этих запасов 174 млрд. баррелей находятся в нефтеносных песках и могут быть освоены с помощью дорогих и наносящих ущерб окружающей среде технологий. Нефтеносный песок добывается на открытых разработках или непосредственно сама нефть после того, как она посредством горячего пара разжижается под землей и затем откачивается на поверхность. Оба метода требуют в дальнейшем проведения специальных химических процессов, прежде чем можно будет продавать полученный продукт как синтетическую нефть.

Цена барреля определяет перспективность месторождения

После того как в феврале 1947 года в общине Ледук (провинция Альберта) была открыта нефть, канадская промышленность очень долго использовала прежде всего традиционные методы нефтедобычи с применением буровых вышек и колодцев. Лишь после того, как на мировом рынке возрос спрос на нефть и ее цена превысила уровень в 40–50 долл. за баррель, оказалось стоящим разрабатывать нефтеносные пески на севере Альберты. Такие компании, как Petro Canada, Shell, Exxon и Texaco, немедленно приобрели соответствующие лицензии.

По данным Handelsblatt, в настоящее время Канада добывает ежедневно 2,5 млн. баррелей нефти – 1,3 млн. баррелей из обычных источников и 1,3 млн. баррелей их нефтеносных песков. К 2020 году совокупная нефтедобыча в Канаде может подняться до 4–5 млн. баррелей ежедневно. Из них на долю добычи из нефтеносных песков придется от 3,3 млн. баррелей до 4 млн. баррелей. Таков прогноз, сделанный Союзом канадских нефтепроизводителей (CAPP). Федеральные власти страны исходят из того, что к 2015 году инвестиции в нефтеиндустрию составят внушительную сумму – 94 млрд. канадских долларов.

Сторонники защиты окружающей среды весьма скептически относятся к подобному развитию отрасли. Так, организация Wold Wide Fund for Naturre (WWF) обращает внимание на то, что по сравнению с традиционной добычей нефти ее добыча из нефтеносных песков требует в три раза больше энергии и при этом высвобождает почти в три раза больше диоксида углерода. У специалистов по проблеме климата вызывает помимо всего прочего недовольство тот факт, что для нетрадиционной нефтедобычи применяется экологически чистый природный газ с целью извлечь из песка дизельное топливо.

На канадскую нефть имеется спрос во всем мире

Несмотря на энергичную критику определенных кругов общественности, правительство провинции Альберта и правительство Канады делают ставку на развитие получения нефти из нефтеносного песка. Причина этого курса в том, что большой интерес к канадской нефти проявляют наряду с США также Китай и Южная Корея.

В газовой и нефтяной отраслях занято в стране примерно 300 тысяч человек. 75% из них трудятся в Альберте, которая, словно магнит, притягивает к себе рабочую силу из остальных канадских провинций и из-за границы. И это совсем неудивительно. Согласно официальным данным канадской статистики, промышленные рабочие в прошлом году в среднем зарабатывали в час 16,73 долл., тогда как их коллеги в газовой и нефтяной индустрии получали уже 30,36 долл.

В этой отрасли предприниматели жалуются на растущие расходы по оплате стоимости труда, которые ведут к появлению «фактора неизвестности». К тому же повышенный спрос на сырье, в том числе и на сталь, содействует росту цен, от этого сырьевая страна Канада только выигрывает. Рост цен на сталь приводит к повышению стоимости бурового оборудования и тем самым увеличивает производственные расходы нефтедобывающей промышленности. Все это, как считают нефтепромышленники, также создает в значительных масштабах обстановку неуверенности в работе по освоению нефтеносных песков.

До недавнего времени большинство крупных нефтяных компаний не стремились разрабатывать нефтеносные пески, поскольку это требует значительных затрат. В большинстве случаев для добычи нефти необходимо сначала вырубить леса, покрывающие весь регион, осушить болотистую почву, снять поверхностный слой земли и затем выкапывать залегающий под этим слоем нефтеносный песок. Лишь после процедур, необходимых для извлечения нефти, получается битум, который необходимо подвергнуть дополнительной обработке, чтобы поучить из него бензин. Вполне понятно, что все это требует больших затрат энергии. В результате производственные издержки на добычу только одного барреля составляют от 18 до 23 долл. Специалисты банка Citibank исходят из того, что разработка нефтеносных песков целесообразна только тогда, когда цены на нефть не опускаются ниже 40 долл. США за баррель.

В наше время крупные нефтяные фирмы сбились с ног в поисках новых месторождений. Нефтеносные пески неожиданно стали весьма привлекательными. Нет опасности, что разведывательные работы окажутся безрезультатными. Когда работа налажена на таком месторождении, оно способно обеспечить бесперебойный и постоянный нефтяной поток на протяжении 30 и более лет. Такой предсказуемости на обычных месторождениях, как правило, не бывает.

Канада оказалась привлекательной для большинства нефтяных гигантов. Компания Total сообщила об увеличении общего объема инвестиций в этот регион до 15 млрд. канадских долларов. Норвежская фирма Statoil вложила в разработку нефтеносных песков 2 млрд. долл. США. Подключаются также Shell, Exxon, Chevron и другие. Ожидается, что Канада к 2020 году окажется на одном уровне с Ираном.

Сохраняется одна проблема, связанная с экологией, – разработка нефтеносных песков сопровождается значительными выбросами углекислого газа в атмосферу. Канадское правительство, как известно, обязалось сократить эти выбросы. Поэтому оно потребует от добывающих компаний уменьшить выбросы на 2% в год. Пока, однако, нет технологии, позволяющей это сделать. Некоторые эксперты склонны считать, что неопределенность вокруг нефтеносных песков настолько же велика, насколько велики и сами проекты по их разработке.

В интернете можно встретить такую информацию, что ДОБЫЧА УБЫТОЧНА и Канада продает нефть в США дешевле, чем обходится ее добыча. Сама же Канада закупает нефть на внешних рынках. А 260 кв.км девственных лесов уже даже не загажено, а просто уничтожено.

Теперь же власти криптоколонии хотят площадь добычи увеличить в 2 раза! Фактически до 500 кв. км.! Чтобы добраться до песка, сперва соскребают все деревья, почву, травы, всю природу. И копают вглубь. В среднем, из четырех тонн битума производят только один баррель нефти. Четыре тонны = один баррель. А почему? А потому, что нефти везде до дури!

Битумный песок транспортируют в больших грузовиках Caterpillar которые могут перевозить до 100 тонн. Крупнейшие карьерные самосвалы использующиеся в Канаде,Caterpillar 797B могут буксировать до 400 тонн.

Только от 10 до 15 процентов от собранных песков содержитат битумную смолу вещество, которое в конечном итоге перерабатывается в бензин. Остальной шлак сбрасывается, он настолько токсичен, что работники используют пропановые пушки для отпугивания птиц, которые пытаются сесть на него. По оценкам нефтяной промышленности около 3 миллионов галлонов стекает в грунтовые воды Канады ежедневно.

При добыче и переработке битуминозных песков требуется в три-четыре раза больше энергии, чем при обычной добыче нефти. Битуминозные пески Альберты уже один большой источник выбросов углекислого газа, а Канада планирует удвоить площадь добычи,в течение 10 лет. Относительно новый процесс экстракции, называемый паровой активированный дренаж, наносит не только ущерб ландшафту, но ускоряет климатические нарушения, открывая доступ к еще более глубоким битуминозным месторождениям размером с Флориду.

Канада располагает крупнейшими запасами нефти в Северной Америке.

В настоящее время Канада уступает по объёмам добычи нефти США и Мексике. Производство в стране в 2007 г. составило 158,9 млн. тонн. Примерно треть добываемой в Канаде нефти экспортируется, главным образом в США (99%).

Основным нефтедобывающим регионом Канады является провинция Альберта. Помимо этого, нефтегазовые месторождения разрабатываются в Британской Колумбии, Саскачеване и юго-западной Манитобе (северное продолжение бассейна Уиллистон).

По данным журнала Oil and Gas Journal (январь 2008 г.) доказанные запасы нефти в Канаде составляют 179 млрд. барр. (24,41 млрд. тонн). По оценкам ВР при существующих на начало 2008 г. экономических и технических условиях извлечено из них может быть 4,2 млрд. тонн. Такой низкий показатель излечения связан с тем, что более 95% запасов – трудноизвлекаемая нефть в песках Альберты.

Нефтяной сектор Канады приватизирован. Крупнейший игрок на рынке Imperial Oil, главным акционером которой является ExxonMobil (69,6%). В 2002 г. в результате слияния Alberta Energy Company и PanCanadian Energy на рынке страны стала работать ещё одна крупная нефтегазовая компания EnCana. Другими крупными производителями нефти в Канаде являются Talisman Energy, Suncor, EOG Resources, Husky Energy и Apache Canada.

Всё больший интерес к канадскому нефтяному сектору проявляют азиатские компании. В частности, в июле 2006 г. государственная корейская Korea National Oil Corporation приобрела битумное месторождение BlackGold, которое содержит около 250 млн. барр. (34 млн. тонн) сырой нефти. К 2010 г. KNOC планирует добывать здесь 35 000 барр/день (4773 тонны/день) нефти.

Китайская Sinopec приобрела 40% долю в проекте Syneco по разработке нефтяных песков Northern Lights, в рамках которого планируется добывать 100 тыс. барр./день (13,6 тыс. тонн/день) начиная с 2010 г. Другая китайская компания China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) владеет долей в MEG Energy (дочернее предприятие EnCana), которая реализует проект Christina Lake. В 2007 г. Chinese National Petroleum Сompany (CNPC) получила права на исследование области в Альберте площадью 260 акр (1,05 кв. км).

За последние 8 лет доля нефти, добытой в Канаде традиционным способом (не нефтяные пески) снизилась с 65% до 38%.

Нефтеносные пески Альберты

По данным правительства канадской провинции Альберта она находится на втором месте в мире по запасам нефти после Саудовской Аравии (Таблица 7. 1).

Таблица 7. 1 - Доля Альберты в мировой структуре запасов нефти

Источник: Правительство провинции Альберта (2006)

В нефтеносных песках Альберты расположена основная часть запасов нефти Канады. Нефтеносные пески - полезное ископаемое, состоящее из глины, песка, воды и битума. Из нефтяных песков с помощью, в частности специальных очистительных заводов производятся обычная нефть и нефтепродукты. По данным Handelsblatt из доступных резервов нефти в Канаде, которые составляют 179 млрд. баррелей (24,41 млрд. тонн), 174 млрд. баррелей (23,73 млрд. тонн) находятся в нефтеносных песках и могут быть освоены с помощью дорогих и наносящих ущерб окружающей среде технологий . Нефтеносный песок добывается на открытых разработках или нефтяное сырьё посредством горячего пара разжижается под землей и затем откачивается на поверхность. Оба метода требуют в дальнейшем проведения специальных химических процессов, прежде чем можно будет продавать полученный продукт как синтетическую нефть.

В середине 2006 г. национальный энергетический совет Канады оценил стоимость добычи сырья в нефтяных песках Альберты в C$9-C$12 за баррель (8,1-10,8 долл. США2006/барр.). Стоимость операции SAGD (гравитационное дренирование при закачке пара) находилась в пределах C$10-C$14 за баррель (9-12,6 долл. США2006/бар.). Для сравнения эксплуатационные расходы при производстве на обычных нефтяных скважинах составляли менее USD$ 1 /барр. в Ираке и Саудовской Аравии и около USD$ 6/барр. в США и на обычных месторождениях Канады.

Помимо этих затрат существуют большие производственные расходы, образующиеся, главным образом, при транспортировке сырья к месту переработки. По оценкам Национального энергетического совета Канады они увеличивают стоимость производства на C$18-C$20 за баррель (16,2-18 долл. США2006/бар.) для Операции добычи и до C$18-C$22 за баррель (16,2-19,8 долл. США2006/бар.) для Операции SAGD. Указанные расчёты не включают стоимость переработки сырого битума до синтетической сырой нефти, которая увеличивает общую величину затрат до C$36-C$40 за баррель (32,4-36 долл. США2006/бар.).

В сентябре 2006 г. Энергетический совет Альберты опубликовал новые повышенные оценки по стоимости добычи на нефтяных песках провинции разными методами – Рисунок 7. 2. Помимо затрат по технологии SAGD представлены также сравнительные данные для методики CSS.

Рисунок 7. 2 - Стоимость производства нефти на битумных песках в зависимости от метода

Источник: “Supply Cost of Alberta Oil Sands”, Alberta Energy and Utilities Board, EUB,

Economics Group (сент. 2006)

По данным Энергетического совета Альберты в сентябре 2006 г. итоговая стоимость производства нефти на нефтеносных песках Канады составила 25,09-39,86 USD$/бар. (Таблица 7. 2).

Таблица 7. 2 - Итоговая стоимость производства нефти на битумных песках Канады

* - проекты включают ТЭЦ

Источник: “Supply Cost of Alberta Oil Sands”, Alberta Energy and Utilities Board, EUB, Economics

Group (сент. 2006)

Однако в настоящее время затраты на производство нефти в нефтяных песках Канады существенно возросли. По оценкам экспертов только за 2007 год они поднялись на 20% и составили к концу 2007 - началу 2008 г. более USD$50. Экономическая эффективность проектов возможна при цене нефти на мировых рынках не ниже USD$ 60 (Таблица 7. 3).

Таблица 7. 3 - Экспертная оценка экономической эффективности проектов по добыче

нефти в нефтяных песках Канады

С учётом динамики цен на нефть в последнее десятилетие и затрат на её транспортировку, на окупаемость проекты в Альберте вышли только в период 2005-2006 гг. (Рисунок 7. 3).

Рисунок 7. 3 - Динамика цен на нефть 1994-2008

Падение цен на нефть в условиях роста производственных затрат способно вновь вывести добычу на нефтяных песках за грань рентабельности.

Важно отметить, что в будущем нефть Альберты станет фактически замыкающей для всего мира и будет устанавливать нижнюю планку для цены «чёрного золота», которая на сегодняшний день составляет около $60/барр. Однако в краткосрочные периоды возможно падение цен и ниже этого уровня.

По прогнозам МЭА в долгосрочной перспективе возможна добыча канадских нефтяных песков при условии, что средняя цена импортируемой сырой нефти к 2015 г. будет находиться на уровне $75 ($60 в ценах 2006 г.) и достигнет $108 к 2030 г. ($62 в ценах 2006).

К 2020 году совокупная нефтедобыча в Канаде может подняться до 4-5 млн. баррелей ежедневно. Из них на долю добычи из нефтеносных песков придется от 3,3 млн. баррелей до 4 млн. баррелей. Таков прогноз, сделанный Союзом канадских нефтепроизводителей (CAPP). Федеральные власти страны исходят из того, что к 2015 году инвестиции в нефтеиндустрию составят 94 млрд. канадских долларов (92 млрд. долл. США).

По прогнозам Национального энергетического совета Канады, сделанным весной 2007 г., к 2030 г. нефтеносные пески Альберты обеспечат 90% общей нефтедобычи страны. Общий объем добываемой нефти увеличится до 4,6 млн. баррелей в день, и примерно 4,14 млн. баррелей из этого количества будет поступать с нефтеносных песков.

Сторонники защиты окружающей среды весьма скептически относятся к развитию проектов по добыче нефти в нефтеносных песках. Так, организация World Wide Fund for Naturre (WWF) обращает внимание на то, что по сравнению с традиционной добычей нефти ее добыча из нефтеносных песков требует в три раза больше энергии и при этом высвобождает почти в три раза больше диоксида углерода. У специалистов по проблеме климата вызывает помимо всего прочего недовольство тот факт, что для нетрадиционной нефтедобычи применяется экологически чистый природный газ с целью извлечь из песка дизельное топливо.

Тем не менее, бизнес активно идёт в провинцию Альберта. В частности, весной 2007 г. компания Total сообщила об увеличении общего объема инвестиций в этот регион до 15 млрд. канадских долларов. Норвежская фирма Statoil вложила в разработку нефтеносных песков 2 млрд. долл. США. Расширяют инвестиции также Shell, Exxon, Chevron и другие.

Учитывая тенденции роста цен на нефть в последние годы и рост спроса на этот вид энергоресурсов можно отметить повышенный интерес инвесторов к проектам по добычи в нефтеносных песках Альберты в долгосрочной перспективе. Однако не следует переоценивать роль этого региона на мировом нефтяном рынке. По оценкам МЭА (WEO 2007) мировая потребность в нефти к 2030 г. возрастёт до 116,3 млн. бар/день. Провинция Альберта сможет обеспечить около 3,5% от всего мирового спроса (согласно национальным прогнозам). Следовательно, основную долю на рынке сохранят традиционные поставщики. Нельзя недооценивать и экономические риски. Мировой финансовый кризис 2008 г. продемонстрировал, что за короткий промежуток времени цены на нефть могут упасть в два и более раза. Поэтому всегда сохраняется угроза затягивания сроков окупаемости инвестиций, вложенных в канадские нефтяные пески.

По данным CIA протяжённость нефтепроводов Канады составляет 23564 км. Система трубопроводов достаточно сильно интегрирована с нефтепроводной системой США (Рисунок 7. 4).

На нефтяном рынке Канады работает два главных трубопроводных оператора Enbridge Pipelines и Kinder Morgan Canada (прежнее название Terasen). Enbridge Pipelines управляет системой трубопроводов, по которой транспортируется нефть из Эдмонта и Альберты в Восточную Канаду и к области Великих озёр в США. Kinder Morgan управляет Trans Mountain Pipe Line (TMPL), которая позволяет поставлять нефть с западной области Альберты к очистительным заводам и терминалам в Ванкувере.

Рисунок 7. 4 – Интеграция нефтепроводных систем Канады и США