Интервью на портале «Научная Россия»

0 комментариев 1844

"Разноцветное золото" "В мире науки" №12, 2018

"Разноцветное золото" "В мире науки" №12, 2018
Правда ли то, что запасы нефти сегодня иссякают? Сможем ли мы найти ей достойную замену? Об этом и многом другом рассказывает Артем Сергеевич Боев, директор Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета

Нефть — одно из самых древних природных образований нашей планеты, возникшее, согласно доминирующей биогенной гипотезе происхождения, миллионы лет назад. Человек использует нефть с незапамятных времен.

Еще 6 тыс. лет назад на берегах Евфрата ее применяли в качестве вяжущего вещества при строительстве. На основе нефти были возведены стены Вавилона, а позже вавилонский царь Навуходоносор топил нефтью гигантскую печь, в которой даже пытался сжигать неугодных. В Древнем Египте эту черную маслянистую жидкость использовали при бальзамировании усопших, а в Древней Греции — в качестве топлива для маяков. Правда ли то, что запасы нефти сегодня иссякают? Сможем ли мы найти ей достойную замену? Об этом и многом другом рассказывает Артем Сергеевич Боев, директор Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета.

  • Артем Сергеевич, наш разговор — про так называемую трудную нефть. Трудная она, очевидно, потому, что очень глубоко залегает и достать ее нелегко?

  • Ее сложнее и найти, и добыть. Проблема в том, что за последние годы на материковой части России не открыто ни одного крупного и среднего месторождения. Все. что есть, — это либо шельфовая зона, либо не Россия. В таких условиях говорить о том, что легкое восполнение запасов нефти когда-то станет возможным снова, нельзя. Это уже пройденный период, и мы можем сейчас рассчитывать только на обнаружение мелких и средних месторождений, которые зачастую находятся в удаленных районах, вдалеке от инфраструктуры. Пришло время обратить внимание на так называемые трудноизвлекаемые запасы, в том числе на карбонатные коллекторы, которые широко распространены в пределах Томской области. Да, эта нефть залегает глубже, чем та, что мы привыкли добывать, но здесь нет каких-то сверхглубин. Речь идет о глубинах порядка 3-4 км, если мы говорим о Томской, Новосибирской областях. Сюда же относятся Казахстан, Ханты-Мансийская автономная область. Уже сложилось определенное видение того, как ее добывать.

  • А как найти?

  • Такого подхода пока нет, но мы точно знаем, что подобные месторождения есть. Этим вопросом сейчас как раз занимается Томский политехнический университет в партнерстве с нефтяными компаниями и другими университетами. Мы ищем подходы к обнаружению новых месторождений в доюрском комплексе с использованием тех данных, которые уже есть.

  • Этих данных достаточно?

  • Чаще всего это старые данные, которые собирались с 60-х гг. XX в., и сейчас происходит переоценка этой информации. Она заново интерпретируется. Все. что бурится новое, особенно там, где есть карбонатные коллекторы, попадает в проект, и эта информация, безусловно, приносит много нового и интересного. В последние годы на доюрский комплекс мало обращали внимания, но сейчас ситуация меняется и, к счастью, многое изменилось и с точки зрения технологий. Сейчас мы уверены в том. что. используя новые методы, новые программы по моделированию, мы внесем существенный вклад в понимание природы карбонатных коллекторов как для области, так и для страны в целом.

  • О каких объемах нефти идет речь?

  • Это примерно десятилетняя добыча Томской области. По итогам проекта мы рассчитываем, что на баланс будут поставлены месторождения с объемом извлекаемых запасов порядка 100 млн т. Это очень заметная цифра.

  • Вы говорите, что разрабатываете методику поиска таких месторождений. Уже что-то нашли?

  • Проект рассчитан на срок от трех до пяти лет. Раньше месторождения зачастую обнаруживались при бурении опорных и параметрических скважин, глубоких скважин, целью бурения которых было изучение глубинного строения возможных зон нефтегазонакопления. Изучали керн, проводили все необходимые исследования. Обратили внимание, что в некоторых случаях появляется приток нефти на больших глубинах, чем привыкли работать. Иногда бывало, что и ошибались: нефть приписывали к доюрскому комплексу, к палеозою, но по факту это оказывалась юрская нефть. Сейчас современные методы геохимии позволяют исключить такие ошибки. Так что, думаю, к сроку окончания проекта заявленный объем нефти будет найден.

  • Вы говорите: «доюрская нефть», «юрская нефть». Чем они различаются?

  • Все зависит от условий формирования, каждому периоду соответствуют свои биомаркеры, которые позволяют различать и датировать. Эти виды нефти отличаются друг от друга по составу и физико-химическим свойствам. Если брать Западную Сибирь и, в частности, Томскую область, то здесь обычно нефть достаточно высокого качества. в ней фактически отсутствует сера. А если рассматривать нефть, которая находится за Уралом, то там серы много и стоимость ее на международных рынках ниже. Когда нефть движется по трубопроводам, она объединяется с другими видами нефти и ее качество снижается. Хотя всю эту нефть можно успешно использовать в народном хозяйстве, что с успехом и делается.

  • А как вы обнаруживаете эту нефть? Можно подробнее о ваших методах?

  • Это классические методы, когда бурятся скважины, производится отбор керна, детально изучаются нефтенасыщенные пласты, проводятся геофизические исследования. Здесь ничего уникального ТПУ не вносит. Новое в нашей работе заключается в том, что проводятся анализ и реинтерпретация старой информации, анализируются структуры, на которые ранее не обращали внимания. Сейчас, допустим, геологической съемкой охвачена вся Томская область, но никто не ткнет пальцем в карту и не скажет, что именно здесь находятся структуры, аналогичные тем, что геологи ранее нашли, исследовали и получили приток нефти. Результатом этого проекта станет методика обнаружения участков, которые схожи структурно, по геологическому строению с теми, что уже открыты, и мы будем говорить с большой вероятностью и даже уверенностью: вот здесь можно бурить. Это ключевой посыл всей нашей аналитической работы, которая сопряжена в том числе с бурением новых скважин, отбором керна в интервале 3-4 км, необходимого для того, чтобы получить новую информацию о тех структурах, которые залегают на этой глубине. Для того чтобы получить керн, информацию о флюидах, мы обратились во многие организации, где еще с советских времен собирался и хранится этот керн. Надо сказать, он не везде в хорошей сохранности, поэтому здесь нужна большая работа, связанная с обработкой данных.

  • Не будет ли проблем с добычей глубоко залегающей нефти?

  • Дело ведь не только в глубине. Подход к тому, как добывать такую нефть, по большому счету сформировался, но здесь еще много этапов его усовершенствования. Это карбонатные отложения, они представляют собой коллектор трещиноватого типа, то есть нефть содержится в трещинах. И здесь есть большие сложности с созданием системы пластового давления. Это коренным образом отличается от того, как происходит на тер- ригенных коллекторах с поровым межзерновым типом пустотного пространства. Нужен принципиально другой подход к извлечению этой нефти, он не должен быть грубым и резким.

  • А каким же? Нежным?

  • Зачастую это надо делать медленно, постоянно контролируя эксплуатационный режим, смотреть, чтобы скважины не обводнялись.

  • А если делать это недостаточно медленно, что может произойти?

  • Если это делать на форсированных, больших отборах, можно получить быстро и достаточно много нефти, но это будет длиться недолго. Карбонатные коллекторы таких ошибок не прощают, здесь потом очень сложно будет что-то сделать, чтобы исправить эту ситуацию.

  • Такие ошибки бывали?

  • Бывало так. что. скажем, в тех каналах, которые были созданы природой и по которым эта нефть могла поступать, если это делать медленно на протяжении длительного срока, из-за интенсивных отборов происходили нарушения, скважины обводнялись и нефть переставала поступать. Если бы это был однородный терригенный коллектор — здесь еще можно что-то сделать, а карбонатный коллектор всегда дает определенные сложности работы, потому что там система заводнения часто в принципе не работает.

  • Можем ли мы сказать, что чем у человечества меньше природных запасов, тем оно более бережливо?

  • Мы говорим так: чем более серьезными запасами и крупными месторождениями обладает нефтяная компания, тем более беспечно она к ним относится.

  • А ведь этот тезис можно отнести не только к нефти — к чему угодно.

  • Безусловно. Но если сейчас говорить о небольших месторождениях, то здесь даже со стороны государства должен быть, наверное, другой подход: когда большие компании просчитывают, как добывать эту нефть, часто получается, что это нерентабельно, и они просто не выходят на эти участки. А если туда приходят маленькие компании, то они, бывает, экономят на людях, безопасности, технике и технологиях, и это не всегда самая эффективная добыча. Можно говорить о том, что если мы имеем небольшие месторождения, то они могут оказаться с нулевой рентабельностью, но при этом область получает налоги, рабочие места, ну а та компания, которая этим занимается, — план по нефти. Хотя ясно, что это в большей степени социальные гарантии, чем извлечение большой прибыли.

  • Однако это тоже важная задача.

  • Здесь у нас полное взаимопонимание с руководством области, которое поддерживает этот проект. С 2013 г. у нас создан полигон, который посвящен карбонатным коллекторам и проекту «Палеозой». Проект реализуется не какой-то одной компанией, а в целом в интересах развития области. Те месторождения, структуры, которые будут открыты, представлены администрации области, и все нефтяные компании смогут ознакомиться с этой информацией и понять, на что они могут претендовать и в чем их интерес. Думаю, спрос будет большой.

  • А нефть может залегать еще глубже?

  • Да, может, добыча в Америке с глубин 6-7 км стала обычным делом. Тюменская сверхглубокая скважина показала, что в 7 км от поверхности есть перспективные для газовых месторождений толщи пород.

  • Иначе говоря, когда здесь мы используем все, что возможно, есть основания надеяться, что есть и еще глубже? Технологии ведь не стоят на месте.

  • Технологии не стоят на месте, мы учимся новым методам как в поиске, так и в добыче, и говорить о том, что потребление нефти в перспективе сильно упадет, не приходится.

  • Неужели? А ведь многие ученые утверждают, что углеводородная энергетика доживает свои последние годы: 10-15 лет — и все.

  • Это не так. Нефть не закончится еще очень долгое время. Говорить о том, что мы избавимся от углеводородов, — это, на мой взгляд, просто пустая шумиха. Это несерьезно.

  • Не избавимся?

  • Мы можем перейти только на термоядерную энергию. Лучше это или хуже, не знаю. Здесь есть свои бесспорные плюсы, но и свои минусы. Все остальное— пока просто разговоры. Прорывов в альтернативной энергетике пока явно не видно, да и в традиционной эффективность за последние 40 лет не сильно выросла. Есть два способа получать доступную энергию— это мирный атом и сжигание топлива (нефть, газ, уголь, торф). КПД этих процессов превышает альтернативные источники, это просто дешевле.

  • По вашим представлениям, на сколько нам еще хватит нефти? Или это нечто неиссякаемое, бесконечное?

  • Надолго. Сейчас все шельфовые месторождения еще не поставлены на баланс, а там достаточно серьезные запасы. Да и нефтяники не сидят сложа руки, ищут.

  • Так сколько же? Сто лет?

  • Думаю, сто лет— легко. На протяжении последних 30 лет нам все время обещают, что нефть закончится. А она все не кончается. Надо понимать, что увеличение коэффициента извлечения нефти, чем сейчас серьезно занимаются на зрелых месторождениях, отодвинет перспективы развития шельфовых проектов в Арктике на десятилетия. Ведь это намного дешевле — работать с готовой инфраструктурой, на тех месторождениях, где все уже построено, где есть логистические цепочки. Очень много нефти у Саудовской Аравии. Поэтому я считаю так: закончится — еще найдем.

  • А ведь нефть— это далеко не только топливо.

  • Именно так. Круг применения нефти и нефтепродуктов широк и разнообразен. Ее широко используют в медицине для производства целого ряда препаратов (в том числе всем известного аспирина и антибиотиков), в косметологии, пищевой промышленности, для производства синтетических тканей, в строительстве. Представьте, что когда-нибудь мы откажемся от цемента. В строительстве сейчас происходит много нового. Есть ЗО-принтеры, которые строят дома на основе полимеров. Сейчас цемента во всем мире на строительство тратится примерно столько же, сколько добывается нефти. Замещение цемента полимерными материалами в ряде отношений эффективно, потому что строить такие дома с точки зрения энергоэффективности выгодней, к тому же это полностью экологичное жилье. Такое может произойти. Но эти полимеры делаются на нефтяной основе. Поэтому говорить о том, что нефтяная эра у нас заканчивается, не приходится. А ведь есть еще природный газ. Газа в мире больше, чем нефти, и с ним тоже можно делать очень многое. Поэтому мы с оптимизмом смотрим вперед. Нефть будет нужна еще очень долго.

  • А вот Германия заявляет, что к 2050 г. перестанет потреблять углеводороды...

  • Наверное, они смогут себе это позволить, если будут готовы платить большое количество денег за электричество. Но Германия — маленькая страна. Для России это немыслимая роскошь. Нет более эффективных источников энергии, чем углеводороды и термоядерная энергия. Все преобразования энергии в электричество идут с меньшим КПД, и говорить о том, что электрокары — это выгодно. на данный момент просто смешно. Это не так. Чтобы заправить и запустить такую машину, мы должны потратить значительно больше энергии в другом месте.

  • Зато какая экологическая польза!

  • Да, с точки зрения экологии это преимущество. Но с точки зрения эффективности — нет. Надо понимать, сколько нужно альтернативных источников, чтобы покрыть нынешнюю потребность человечества в электроэнергии. В 1980 г. эффективность солнечных батарей была 13-15%. Чтобы при такой эффективности обеспечить весь мир электроэнергией, надо было построить батареи шириной в 60 км и обернуть все это вокруг экватора.

  • Но сейчас количество солнечных батарей заметно возросло.

  • Да, сейчас их эффективность возросла до 32%. Нам обещают, что через три-пять лет она увеличится до 60%. Хочется в это верить, но срок эксплуатации этих батарей — 20-25 лет. Как их утилизировать и что с ними делать дальше? Где окажутся все эти панели? Неизвестно. Мы видим, что у нас океаны и моря, целые континенты превращаются в свалки.

  • Может быть, для этого тоже можно как-то приспособить нефть, богатую различными микроорганизмами? Ведь известно, что некоторые микробы умеют перерабатывать мусор.

  • Да. бактерии разлагают углеводороды, но. честно говоря, они бессильны по отношению к пластику. Он может сохраняться десятки, сотни лет. а некоторые виды пластика— даже тысячелетия, и это тоже большая проблема.

  • На этом фоне говорить о том, что нефть, древнейший природный материал, сильно вредит природе. наносит серьезный экологический ущерб — это надуманные вещи. Да, бывали разливы нефти, но даже если там ничего не убиралось, трава начинает расти через два-три года. Морской фауне это, безусловно, не идет на пользу. Птицам, морским млекопитающим это вредит. Но природа справляется с этим. Конечно, не без помощи человека. На ликвидациях разливов работает большое количество сотрудников и специализированной техники. Но говорить о том, что нефть наносит катастрофический ущерб природе, — это, на мой взгляд, преувеличение. Это вещества, которые породила природа, они органического происхождения, они разрушаются, и это происходит не за длительный период, естественным образом. Хотя, конечно, внимание к экологическим требованиям, технике безопасности серьезно возросло, и экологическое воздействие на те места, где происходит добыча, серьезно снижено по сравнению с тем, что было раньше.

  • Итак, без черного золота нам по-прежнему никуда?

  • Ну почему именно черного? Нефть бывает самых разных расцветок — бурая, светлая, даже зеленая. Нефть— великое богатство, данное нам природой. Мы не должны от него отказываться, хотя применять его надо бережно и аккуратно, чтобы не навредить ни природе, ни себе.

  • Беседовала Наталия Лескова

артем сергеевич боев в мире науки 12 2018 инженерная школа природных ресурсов томского политехнического университета нефтепродукты нефть

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.