Меню

Горючий сланец это горючее полезное ископаемое или нет



Горючий сланец

Горючий сланец — полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Сланцы в основном образовались 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков.

Содержание

Состав

Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальцит, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10—30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).

Распространение

Основные ресурсы — около 52% сланцевой смолы сосредоточены в США (штаты Колорадо, Юта, Вайоминг) и связаны с формацией Грин-Ривер. Большие запасы горючих сланцев есть в Бразилии — 21%, КНР — 5%, меньшие — в Болгарии, Украине, Великобритании, России (849 млрд. тонн, 11% мировых запасов), ФРГ, Франции, Испании, Австрии, Канаде, Австралии — 5%, Италии, Швеции, на территории бывшей Югославии. [1]

На востоке Европы добыча и переработка горючих сланцев развита на северо-востоке Эстонии, где действует Кохтла-Ярвеский Музей сланца. Российская часть того же месторождения не разрабатывается.

Запасы сланца в РФ

Общие разведанные запасы сланца в России 849 млрд. тонн. Запасы Волжского бассейна представляют 16,8 трлн. м3 сланцевого газа, не менее 5,6 млрд. тонн жидких углеводородов (сланцевой нефти), более 39 млрд. тонн сырья для производства цемента. Среди разведанных российских месторождений можно выделить:

Сланцевый газ

В США в больших объемах осуществляется добыча сланцевого газа из сланцевых месторождений. Для его выделения из них применяется горизонтальное бурение и гидравлический разрыв. Благодаря сланцевой революции начала XXI века США стали крупнейшим производителем природного газа в мире, что повлекло падение мировых цен на этот энергоноситель.

Примечания

Каустобиолиты или горючие полезные ископаемые Угольный ряд: Ископаемый уголь • Торф • Горючий сланец • Янтарь Нефтяной и нафтоидный ряд
(природные битумы): Нефть • Природный газ • Газовый конденсат • Асфальт • Мальта • Озокерит

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Горючий сланец» в других словарях:

горючий сланец — нефтеносный сланец битуминозный сланец — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы нефтеносный сланецбитуминозный сланец EN oil shale … Справочник технического переводчика

ГОРЮЧИЙ СЛАНЕЦ — ГОРЮЧИЙ СЛАНЕЦ, темная мягкая порода, содержащая углеводородные соединения, из которой путем перегонки получают нефть. Горючие сланцы, дающие немалый процент нефти, являются ценным источником некоторых видов горючего и органических веществ.… … Научно-технический энциклопедический словарь

горючий сланец — degusis skalūnas statusas T sritis chemija apibrėžtis Molinga titnaginė uoliena, turinti iki 80% organinių medžiagų. atitikmenys: angl. asphalt bearing shale; bituminous shale; combustible shale; pyroschist rus. битуминозный сланец; битумный… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Горючий сланец — или битуминозный сланец пропитанный органическим веществом сланцеватый мергель бурого, красноватого, темного, иногда черного цвета. Вследствие богатства смолистыми веществами идет на добычу асфальта, горного масла или служит топливом. Встречается … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Горючий — сланец, или битюминозный сланец пропитанный органическимвеществом сланцеватый мергель бурого, красноватого, темного, иногдачерного цвета. Вследствие богатства смолистыми веществами идет на добычуасфальта, горного масла или служит топливом.… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

СЛАНЕЦ — СЛАНЕЦ, сланца, муж. (геол.). Горная порода, отличающаяся слоистостью своего строения, раскалывающаяся на тонкие пластинки, слои. Глинистый сланец. Горючий сланец. Кристаллические сланцы. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

горючий камень — сланец, уголь Словарь русских синонимов. горючий камень сущ., кол во синонимов: 2 • сланец (12) • уголь … Словарь синонимов

сланец — сущ., кол во синонимов: 12 • ампелит (1) • аспид (24) • горючий камень (2) • … Словарь синонимов

битуминозный сланец — degusis skalūnas statusas T sritis chemija apibrėžtis Molinga titnaginė uoliena, turinti iki 80% organinių medžiagų. atitikmenys: angl. asphalt bearing shale; bituminous shale; combustible shale; pyroschist rus. битуминозный сланец; битумный… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

битумный сланец — degusis skalūnas statusas T sritis chemija apibrėžtis Molinga titnaginė uoliena, turinti iki 80% organinių medžiagų. atitikmenys: angl. asphalt bearing shale; bituminous shale; combustible shale; pyroschist rus. битуминозный сланец; битумный… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Источник

Горючие сланцы: свойства, способы добычи и переработки

Горючие сланцы – это природные минерально-органические вещества, содержащие биологическое топливо, по составу напоминающее нефть. Полезные ископаемые, ставшие в последнее время важным сырьевым ресурсом для производства сланцевой нефти.

Способы добычи

Существуют два способы добычи сланцевой или керогеновой нефти из горючих сланцев, связанные с использованием наземной и подземной перегонки. Керогены – это органические материалы, содержащие нетрадиционную нефть. Тот и другой имеют свои достоинства и недостатки, а поэтому требуют дальнейшего усовершенствования, чем собственно говоря, и занимаются сегодня разработчики месторождений.

Для справки: Есть и третий способ добычи сланцевой нефти (традиционной лёгкой некерогеновой нефти), но уже не из непосредственно самих сланцев, а из коллекторов низкой проницаемости, присутствующих в месторождениях горючих сланцев.

Читайте также:  Тапки ikea домашние тапочки

Карьерный

Традиционный, шахтный способ разработки сланцевых месторождений известен достаточно давно и не составляет больших проблем. Однако, его применение уместно только в тех случаях, когда залежи располагаются вблизи поверхности земли.

В данном случае происходит прокладка штреков с организацией больших пролётов без крепления в высокопрочных породах. Также применяется разработка залежей камерно-столбовым или коридорно-столбовым способами. Необходимость диктуется соображениями безопасности. Для загрузки и перемещения породы используются экскаваторы, рудовозы и иное оборудование открытых карьеров.

Недостатками данного способа являются значительное воздействие на рельеф окружающей территории и выделение огромного количества углекислого газа при дальнейшей перегонке сырья методом пиролиза. Хотя сейчас и существуют и новые методы, позволяющие улавливать CO2в значительных количествах, но в целом проблема остаётся пока нерешённой.

Подземный

Второй способ значительно дороже и сложнее, так как предполагает бурение многочисленных скважин, гидравлические разрывы пластов, температурное и химическое воздействие. Кроме того, требуется привлечение огромного количества специалистов и оборудования, а также проведение множества исследований.

И при этом он не гарантирует длительную высокопродуктивную работу скважины. Как правило, после года работы происходит значительное снижение нефтедобычи. Приходится или повторять всю процедуру сначала, или прекращать эксплуатацию.

Естественно, что столь губительное воздействие на природу, вызывает противодействие со стороны природоохранных организаций и приводит к законодательному запрету на подобные методы добычи сланцевой нефти. Однако, несмотря на все возникающие трудности, данный метод постоянно совершенствуется и достаточно широко применяется на территории США.

Процессы переработки

Добыча газа из сланцев

Извлечение газа из горючих сланцев методом наклонно-горизонтального бурения, рентабельно лишь в том случае, если имеются большие площади залегания этого полезного ископаемого. Преимущество данного метода заключается в проведении глубинных гидравлических разрывов, создании трещин и дальнейшей откачкой газа, что наиболее удобно при расположении месторождений вблизи густонаселённых пунктов, не имеющих иных энергетических ресурсов.

Тем не менее, большой комплекс экологических проблем и высокая стоимость данного метода создают значительные трудности на пути его реализации. В настоящее время сланцевый газ не представляет достойной альтернативы традиционному голубому топливу – природному газу.

Добыча нефти из сланцев

Очень дорогой способ добычи нефти непосредственно из керогена горючих сланцев, залегающих на достаточно большой глубине. Мало того, при этом применяются четыре достаточно дорогих и сложных метода, оказывающих сильнейшее воздействие на окружающую среду:

  • Пиролиз, то есть нагрев пласта до 9000 0 C.
  • Гидрирование – насыщение водородом при температуре в 4000 0 C, под воздействием катализатора.
  • Термическое воздействие, приводящее к образованию смолы.
  • Фрекинг – закачивание специальных химикатов. Метод настолько вреден, то подвергнут запрету в целом ряде стран мира.

Применение в народном хозяйстве

Использование горючих сланцев в качестве топлива малоэффективно: тепла выделяется немного, зато копоти – чрезмерное количество. Гораздо резоннее получать из них топливо в виде масел и смолы.

Страны Прибалтики активно используют сланцевое топливо для производства электроэнергии на своих электростанциях, а США и Канада широко освоили выпуск сланцевого газа и нефти.

Кроме того из этого класса минералов получают бензин, бытовой газ, целый ряд веществ химической промышленности. Ароматические углеводороды, бензол, кокс, клей, пластмассы, синтетический дубитель, гербициды, битумы и даже лекарства содержат в своей основе вещества, полученные из горючих сланцев. Сланцевая смола отлично защищает от коррозии, имеет хорошие изолирующие свойства, обеспечивает надёжное соединение материалов, а также применяется в качестве химического удобрения почвы.

Месторождения в России и мире

Пространства нашего государства в достаточной степени обеспечены сланцевыми месторождениями. Крупнейшим из них является знаменитая Баженовская свита – группа горных пород. Также имеются залежи в Ленинградской области, Среднем Поволжье, в ряде районов Сибири и на Дальнем Востоке. На севере европейской части страны выделяются Вычегодское и Печоро-Тиманское сланцевые месторождения.

Из зарубежных стран, обладающих значительными запасами этого природного ископаемого можно выделить:

  • США, Канаду, Мексику;
  • Аргентину, Бразилию, Венесуэлу;
  • Италию;
  • Конго, Ливию;
  • Бирму, Китай и Индонезию.

Мировые запасы

Хотя, по оценкам специалистов мировые запасы этого вида топлива оцениваются в 650 трлн. тонн, из которых предполагается извлечь 26 трлн. тонн сланцевой нефти, что на порядок превосходит запасы обычной нефти, добыча столь дорого вида энергетического сырья малорентабельна.

70% процентов этого богатства сосредоточено в Вайоминге, Колорадо и Юте – штатах США.

Лидерами по запасам сланцевой нефти являются:

  • Россия – 10,23 млрд. тонн.
  • США – 7,911 млрд. тонн.
  • Китай – 4,365 млрд. тонн.

По запасам сланцевого газа места распределены следующим образом:

  • Китай – 31,55 трлн. м 3 .
  • Аргентина – 22,7 трлн. м 3 .
  • Алжир – 20,0 трлн. м 3 .

Страны, добывающие горючие сланцы

Разработка сланцевых месторождений в настоящее ведётся в США, Канаде, Бразилии; Эстонии, России, Германии; Китае и Израиле.

Коммерческая добыча сланцевого газа широко распространена на территории: США (Луизиана, Пенсильвания, Техас), Канады (Альберт, Саскачеван), Китай (река Сычуань).

Безусловным мировым лидером по производству сланцевой нефти являются США. Некоторые перспективы в этом направлении имеют Канада, Аргентина, Бразилия и Китай. Однако, целый ряд проблем экологического, экономического и политического плана сильно ограничивают возможности стран-производителей в развитии этого направления добычи топливных ресурсов.

Можно с полной уверенностью утверждать, что сланцевая революция совершилась пока только на территории Соединённых Штатов Америки, позволив им на некоторое время занять лидирующее положение в мире по нефтедобыче и выпуску газа. Но, с учётом очень высоких цен на этот вид углеводородов, такое положение дел остаётся крайне нестабильным и с финансовой точки зрения.

Читайте также:  Заземляющая обувь что это

Развитие сланцевой отрасли в России

Перспективы развития сланцевой отрасли в нашей стране являются достаточно благоприятными. Этому способствует огромный исторический опыт, плюс гигантские запасы российских сланцев, оцениваемые в 75 миллиардов баррелей.

С учётом того, что залежи традиционной нефти и газа постепенно истощаются, а других альтернативных источников топливных и химических углеводородов пока не найдено, в долгосрочной перспективе сланцевые залежи страны представляют значительный интерес.

Россия обладает гигантскими запасами природного газа – более 50 трлн. м 3 , что делает пока что крайне нецелесообразной добычу сланцевого газа, обладающего достаточно высокой себестоимостью (125 долларов за тысячу м 3 ). Другое дело сланцевая нефть. Особенно высоко насыщенные месторождения в Западной Сибири, залегающие на гигантских площадях (более 1 млн. км 2 ), но при этом находящиеся на значительных глубинах и обладающие весьма низкой проницаемостью.

Понятно, что разработка столь сложных месторождений потребует разработки новых ультрасовременных технологий, а также – значительных инвестиций и принятия мер по экологическому сопровождению проведения работ. Тем не менее, совместными усилиями SalymPetroleumDevelopment, Shell, «Газпром нефть» разработана дорожная карта освоения Баженовской свиты, определяющая сроки осуществления проекта.

Также, значительный интерес представляют редкостные мергелиевые сланцы, обнаруженные на территории Саратовской области. Нефтяные запасы в них оценены в 40 млрд. тонн. Методика извлечения нефти, газа и кокса разработана. Возможно, в ближайшем будущем этот регион сможет обеспечить атомную промышленность России сланцевым коксом и редкоземельным рением, пока что закупаемым в США, Чили и Казахстане. Что немаловажно в плане развития сланцевой отрасли России.

Источник

Сланцевая нефть, сланцевый газ, горючие сланцы

Сланцевая нефть, сланцевый газ — это углеводороды, расположенные в породах со сверхнизкой проницаемостью, но высокой нефтенасыщенностью.

Горючие сланцы — полезное ископаемое из группы твердых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти).
Сланцы в основном образовались 450 млн лет назад на дне моря из растительных и животных остатков.
При сгорании горючие сланцы выделяют тепло, а при термическом разложении — сланцевое масло (этот продукт является аналогом тяжелой нефти и используется как топливо вместо мазута), горючие газы и подсмольные воды.
Оба процесса сопровождаются образованием золы.

Сланцевая нефть — нефть 2 х видов (по принятой в США классификации):

  • Shale oil — высоковязкая сланцевая смола, по плотности и вязкости значительно отличается от традиционной нефти. Получают из горючих сланцев после термического воздействия;
  • Tight oil — легкая нефть, содержащаяся в плотных, низкопористых и низкопроницаемых коллекторах

Легкая нефть

Легкая нефть (также известная как сланцевая нефть, сланцевая нефть или легкая нефть низкопроницаемых коллекторов), представляет собой легкую сырую нефть, содержащуюся в нефтеносных пластах со сверхнизкой проницаемостью, часто в сланцах или плотных песчаниках, но высокой нефтенасыщенностью.

Промышленная добыча из низкопроницаемых нефтеносных пластов требует того же гидроразрыва пласта (ГРП) и часто использует ту же технологию горизонтальных скважин, что и при добыче сланцевого газа.

Хотя сланцевую нефть иногда его называют «сланцевым маслом», в последнее время горючие сланцы и сланцевые углеводороды стали различать

Горючие сланцы — это горная порода, пропитанная керогеном, предшественником нефти.

Ныне Международное энергетическое агентство (МЭА) рекомендует использовать термин «легкая нефть в плотных породах» для нефти, добываемой из сланцев или других пластов с очень низкой проницаемостью.

Ранее, в отчете Мирового энергетического совета за 2013 г. использовались термины «плотная нефть» и «сланцевые породы».

Нефтегазоносные сланцевые пласты неоднородны и сильно различаются даже на относительно небольших расстояниях.

Низкопроницаемые коллекторы после ГРП можно разделить на 4 группы:

  • имеют небольшую пористость и проницаемость матрицы, что приводит к трещинам, доминирующим как в емкости хранения, так и в путях потока жидкости;
  • имеют низкую пористость и проницаемость матрицы, но матрица обеспечивает емкость, в то время как трещины обеспечивают пути потока жидкости.
  • имеют микропористость коллектора с высокой пористостью матрицы, но низкой проницаемостью матрицы, что обеспечивает преобладание индуцированных трещин в путях прохождения жидкости;
  • имеют макропористые коллекторы с высокой пористостью и проницаемостью матрицы, что обеспечивает как емкость, так и пути потока, а трещины только увеличивают проницаемость.

По разным оценкам, запасы горючих сланцев и сланцевой нефти в мире оценены в 650 трлн т, в которых содержится 550 — 630 млрд т сланцевой смолы (искусственной нефти), что даже больше, чем разведанные запасы натуральной нефти.

Горючие сланцы

Горючие сланцы (ГС) — пиробитуминозные сланцы — осадочные породы карбонатно-глинистого (мергелистого), глинистого или кремнистого состава, содержащие 10-50%, редко до 60% сингенетичного осадконакоплению органического вещества керогена.

ГС имеют коричневую, коричнево-желтую, серую, оливково-серую окраску, листоватую или массивную текстуру.

Сланцевые толщи — это горные породы, состоящие из глинистых известняков и кремнезема, которые насыщены органическим веществом (ОВ).
Это основные нефтематеринские породы практически во всех нефтегазоносных бассейнах мира.

Tермин «Горючие сланцы» иногда применяют для обозначения всех высокозольных твердых каустобиолитов, содержащих органические вещества различного происхождения и различных условий преобразования (углистых, битуминозных и липтобиолитовых сланцев).

Kероген-сингенетичное осадконакоплению органическое вещество c высоким выходом смол при сухой перегонке, при ограниченном выходе битумов, экстрагируемых органическими растворителями при низкой температуре.
Он богат водородом и по его содержанию ближе к нефти, чем к углю.

Читайте также:  Размер обуви кроссовки пума

Геологически кероген — это протонефть, его содержание в горючих сланцах составляет от 10% до 60-80%.

Исходным материалом органического вещества горючих сланцев служила биомасса преимущественно низших водорослей (сапропелевые компоненты), в меньшей степени — высших растений (гумусовые компоненты) и частично животных организмов.
Пo соотношению сапропелевых и гумусовых компонентов ГС подразделяются на:
сапропелиты (ГС Прибалтийского сланцевого бассейна, Bолжского бассейнов и Болтышского месторождения),

сапрогумиты (менилитовые сланцы Карпат).

Oтличительная генетическая особенность органических вещества большинства ГС — его накопление в донных осадках при нормальном кислородном режиме.

Oрганическое вещество ГС характеризуется высоким содержанием водорода (7-10%), большим выходом летучих при термической переработке (до 90%), высокой удельной теплотой сгорания (Qbdaf = 29-37 МДж/кг).

Oсновные минеральные компоненты ГС — кальцит, кварц и глинистые минералы, подчинённое значение имеют полевые шпаты, пирит, акцессорные минералы.

Основные провинции сланцевой нефти:

  • формация Баккен, формация Ниобрара, Барнетт и Игл-Форд в США,
  • формация Р’Мах в Сирии,
  • формация Саргелу в северной части Персидского залива,
  • формация Атель в Омане,
  • бассейн Аркаринга в Австралии,
  • формация Чиконтепек в Мексике,
  • нефтяное месторождение Вака Муэрта в Аргентине.

В России аналогом сланцевых отложений tight oil являются толщи:

Баженовская свита в Западной Сибири,

Аачимовские отложения в Западной Сибири,

Доманиковые отложения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции,

Хадумская свита Предкавказья и др.

Российские сланцевые толщи:

также представлены кремнисто-глинисто-карбонатными породами, обогащенными органикой и другими компонентами нефти в рассеянном состоянии (микронефть).

органическое вещество в породах относится к категории «слабо- и умеренно концентрированного» и составляет 2,5-10 %, достигая 20-40 %.

Применение традиционных технологий добычи, традиционных технологий вывода углеводородов из нефтегазоматеринской породы в традиционные ловушки нефти и газа не дает результата. Более 70% от сгенерированных углеводородов остается в матрице генерирующей толщи.

Сланцевый газ

Лидером как в промышленной добыче и переработке ГС в СССР, так и локомотивом научных разработок и инноваций сланцевой отрасли промышленности была Эстония.
Вся энергетика Эстонии базировалась на технологии переработки горючих сланцев: при прямом сжигании получают тепло и электроэнергию, при глубокой переработке — нефтепродукты: сланцевое масло, а также высококалорийный газ, и химическое сырье, из которого производили сорбенты, фенолы, тиофеновые соединения, нефтеполимерные смолы и другую высоколиквидную продукцию.
Сланцевый газ в последнее время стал более популярен, чем ГС в связи с со стремительным развитием его добычи, особенно в США.

Локомотивом добычи сланцевой нефти и газа стали США после промышленного внедрения технологий гидравлического разрыва пластов (ГРП).
Преимуществом добычи сланцевых углеводородов является короткий жизненный цикл до7 лет при полной окупаемости.
Обычно в 1 й год добывается до 75% нефти, что невероятно для традиционных месторождений, где добыча в 1 й год составляет до 6% запасов.
Быстро окупаемые проекты привлекли малый бизнес, который и совершил сланцевую революцию в США на кредитные средства.

Основные сланцевые отложения в США:

  • формация Баккен — нефтематеринские сильно битуминозные карбонатно-терригенные породы, с подчиненными прослоями глин. Осадки формировались в глубоководных, бескислородных толщах, с ограниченной циркуляцией воды, с обильным развитием планктонных водорослей. Такие условия сложились в результате некомпенсированного прогибания впадины Уиллистон. Погружение впадины, замедлившееся в позднедевонское время, сохранилось в центральной части впадины до начала пермского времени, с накоплением осадков идентичных формации Баккен.
  • формация Игл Форд — нефтематеринские сильно битуминозные карбонатно-глинистые породы, сформированные в условиях окраины шельфа и континентального склона в меловой период. На территории Примексиканской впадины преобладающими были нисходящие движения. Также в это время произошла активизация вулканической деятельности, которая обогатила откладывающиеся породы железом и магнием. Привнос терригенного материала происходил в виде илов, как продукт разрушения из центрального Техаса.

Влияние сланцевой нефти на экономику

С 2014 г. добывающие компании сланцевой нефти увеличили производительность.
Это позволило им сохранить бизнес, несмотря на снижение цен на нефть, и продолжить бурение.
Когда они прекращают добычу, они хранят нефть в коллекторах.
Когда цены на нефть вернутся к равновесным 60 — 70 долл США/ баррель, компании могут начать добычу нефти из уже пробуренных скважин.
Так уже бывало, и это предотвращает дальнейший рост стоимости нефти.

Это важно, потому что цены на нефть определяются не только законами спроса и предложения.
Настроения инвесторов больше влияют на цены на нефть.
Они торгуют нефтью на мировых товарных биржах.
Трейдеры могут предлагать цену на нефть вниз или вверх, в зависимости от их предположений о факторах, влияющих на нефть.
В 2008 г. они создали нефтяной пузырь на рынке активов, подняв цену нефть сорта West Texas Intermediate до 145 долл США/ барр, а потом опустив до 30 долл США/ барр просто из-за страха, а не из-за значительного изменения спроса или предложения.

В 2011 г. цены на нефть выросли до 100 долл США/ барр, и добывающие сланцевую нефти компании снова активизировали начали бурение скважин и добычу.
Это привело к снижению цен в 2014 г.
Но сланцевые компании смогли удешевить добычу нефти, внедрив все более инновационные технологии.
Это сначала вызвало бум добычи сланцевой нефти в США, а потом привело к стагнации этой отрасли промышленности.

Источник